CN108074374A - 一种用于汽车驾驶的智能安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车驾驶的智能安全系统，包括数据采集模块(100)、人脸识别分析模块(200)、分级模块(300)、预警模块(400)、报警模块(500)、数据库模块(600)、显示模块(700)、数据传送模块(800)、中央控制模块(900)和存储器模块(1000)。本发明提供的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，能够在车辆启动前对驾驶员进行身份认证和酒精检测，确保驾驶的安全性，在车辆运行过程中能够实时监控驾驶员是否存在疲劳驾驶的情况，当出现疲劳驾驶情况时，通过分级的预警和报警向驾驶员提供相关的提示，减少事故发生的风险，缓解城市交通压力。

Description

一种用于汽车驾驶的智能安全系统

技术领域

本发明涉及交通管理领域，具体涉及一种用于公路交通汽车的智能安全系统。

背景技术

智能交通系统是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术及计算机处理技术等有效的集成运用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。

随着城市人口的增多和汽车的增加，城市交通问题日益突出。在许多大城市，由于过量的汽车，经常导致交通堵塞，交通事故频繁，大气遭受污染等。交通问题已经给城市社会经济发展带来了严重的影像。

申请号为201610780104.8公开了一种车辆的智能驾驶安全辅助系统，包括生命特征探测器、疲劳驾驶预警摄像头、疲劳驾驶预警模块、定位模块、CAN数据应用模块、摄像头模块、车道偏离预警模块、汽车防撞预警模块、警报模块、信息处理模块、事故呼救模块、通信模块；所述生命特征探测器、疲劳驾驶预警摄像头分别与疲劳驾驶预警模块连接，疲劳驾驶预警模块分别与车道偏离预警模块、汽车防撞预警模块连接，所述CAN数据应用模块分别与车道偏离预警模块、汽车防撞预警模块连接，所述摄像头模块分别与警报模块连接，所述信息处理模块分别与预警模块、疲劳驾驶预警模块、定位模块、CAN数据应用模块、摄像头模块、事故呼救模块连接，所述事故呼救模块还与通信模块连接。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在酒驾和疲劳驾驶交通安全等问题，提供一种用于汽车驾驶的智能安全系统，通过分级的预警和报警向驾驶员提供相关的提示，减少事故发生的风险，缓解城市交通压力。

本发明提供一种用于汽车驾驶的智能安全系统，包括：

数据采集模块：用于采集人体信息，用于将人体信息传送至人脸识别分析模块；

人脸识别分析模块：用于接收数据采集模块传送的人体信息，判断人体信息是否超过设定阈值，若判断为“否”则车辆正常运行，若判断为“是”则生成提示信息，并将所述提示信息传送至分级模块；

分级模块：用于接收人脸识别分析模块传送的提示信息，根据数据库模块的分级标准对提示信息进行分级，并根据分级信息生成预警信息和报警信息，用于将预警信息传送至预警模块，将报警信息传送至报警模块；

预警模块：用于接收分级模块传送的预警信息，根据预警信息的分级生成预警信号，并将预警信号传送至显示模块；

报警模块：用于接收分级模块传送的报警信息，根据报警信息的分级生成报警信号，并将报警信号传送至显示模块，用于根据报警信号向车辆运行系统发送控制指令；

数据库模块：用于存储人体信息阈值和分级标准，用于存储人脸识别分析模块生成的提示信息，用于存储分级模块生成的分级信息、预警信息和报警信息，用于将提示信息、分级信息、预警信息和报警信息传送至数据传送模块；

显示模块：用于接收预警模块发送的预警信号，用于接收报警模块发送的报警信号，用于将预警信号和报警信号反馈给驾驶员；

数据传送模块：用于将分析数据和处理结果传送至中央控制模块；

中央控制模块：用于对数据传送模块传送的分析数据和处理结果进行分类和评级，并将分析数据、处理结果以及分类结果和评级结果传送至存储器模块；

存储器模块：用于接收中央控制模块传送的分析数据、处理结果、分类结果和评级结果。

数据采集装置实时采集车辆在运行过程中的数据并传送至车载控制模块，车载控制模块对数据进行分析，若驾驶员出现疲劳驾驶等问题时判定车辆有安全隐患，并向驾驶员提出预警信号或报警信号，中央控制模块根据采集数据和判断结果进行分类、评级后存储至存储器模块。

本发明所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，作为优选方式，人体信息包括人脸面部信息和酒精浓度信息。

本发明所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，作为优选方式，人脸识别分析模块包括：

身份认证模块：用于认证驾驶员的身份信息，当驾驶员身份认证通过后允许启动车辆，当驾驶员身份认证未通过时生成提示信息，并将提示信息传送至分级模块；

酒精检测模块：用于检测驾驶员是否存在酒驾行为，当驾驶员通过酒精检测后允许启动车辆，当驾驶员未通过酒精检测时生成提示信息，并将提示信息传送至分级模块；

安全驾驶检测模块：用于检测驾驶员是否存在疲劳驾驶行为，当驾驶员的面部特征数据达到设定预警阈值或报警阈值时，生成提示信息并将提示信息传送至分级模块。其中，提示信息分为预警提示信息和报警提示信息，当驾驶员的面部特征数据达到设定预警阈值时，生成预警信息并将预警提示信息，当驾驶员的面部特征数据达到设定报警阈值时，生成报警提示信息。

身份认证模块在车辆启动前能够对驾驶员的身份进行认证，当驾驶员的身份未通过时禁止车辆的启动；在车辆运行的过程中安全驾驶检测模块能够监控驾驶员是否存在疲劳驾驶的问题，若存在疲劳驾驶的情况向驾驶员发出报警信号，并在紧急情况先自动减速停车，人脸识别系统能够为安全驾驶提供更好的保障；酒精检测模块能够检测驾驶员的酒精含量是否超标，若酒精含量超标则不允许驾驶员启动车辆。

本发明所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，作为优选方式，显示模块包括：

声音提示装置：用于根据不同的预警信号和报警信号向驾驶员提供声音提示；

影像提示装置：用于向驾驶员显示安全隐患的位置、类别等信息。

声音提示装置对于不同的预警级别和报警级别会发出不同的声音提示，使驾驶员能够快速的区分安全隐患的类别；影像提示装置能够显示出安全隐患的位置、类别等信息，使驾驶员能够更好的进行处理，消除安全隐患。

本发明所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，作为优选方式，预警信息分为：

一级预警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级预警阈值；

二级预警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶二级预警阈值。

本发明所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，作为优选方式，报警信息分为：

一级报警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级报警阈值，驾驶员未通过酒精检测；报警模块在一级报警情况自动下对运行过程中的车辆进行减速、刹车或停止启动等操作；

二级报警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级报警阈值，驾驶员未通过身份认证。

不同的预警级别和报警级别由不同的提示信号，当出现提示信号后驾驶员未消除引起预警或报警的行为时，分类模块将提高预警级别、报警级别或将预警信号转换为报警信号继续向驾驶员发送预警信号或报警信号，直至驾驶员消除预警或报警带来的安全隐患为止。

本发明在使用过程中，当驾驶员需要开启车辆时，身份认证模块和酒精检测模块开启，其中身份认证模块用于认证驾驶员的身份信息，当驾驶员身份认证通过后允许启动车辆，当驾驶员身份认证未通过时生成报警信息，并将报警信息传送至报警模块；酒精检测模块用于检测驾驶员是否存在酒驾行为，当驾驶员通过酒精检测后允许启动车辆，当驾驶员未通过酒精检测时生成报警信息，并将报警信息传送至报警模块，车载控制模块使车辆保持锁闭状态。

在车辆运行过程中，当驾驶员出现疲劳驾驶的情况时，数据采集模块将采集到的人体特征数据传送至车载控制模块，数据分类模块将人体特征数据进行分类并根据分类结果传送至安全驾驶检测模块，当驾驶员的面部特征数据达到设定预警阈值时，生成预警信息并将预警信息传送至预警模块生成预警信号通过显示装置反馈至驾驶员，当驾驶员的面部特征数据达到设定报警阈值时，生成报警信息并将报警信息传送至报警模块，生成预警信号通过显示装置反馈至驾驶员。

本发明由于在汽车上设有安全驾驶检测模块，能够对数据采集模块采集的人体信息进行分析和处理，当出现安全隐患时能够及时准确的将相关信息通过预警信号或报警信号反馈给驾驶员，提高了车辆运行的安全性。

本发明进一步在人脸识别分析模块上设有身份认证模块和酒精检测模块，可以对驾驶员启动车辆前进行身份认证和酒精认证，进一步提高了车辆运行的安全性。

附图说明

图1为一种用于汽车驾驶的智能安全系统构成图；

图2为一种用于汽车驾驶的智能安全系统人脸识别分析模块构成图；

图3为一种智能交通管理系统显示模块构成图；

图4为实施例1的流程图；

图5为实施例2的流程图；

图6为实施例3的流程图。

附图说明：

100、数据采集模块；200、人脸识别分析模块；210、身份认证模块；220、酒精检测模块；230、安全驾驶检测模块；300、分级模块；400、预警模块；500、报警模块；600、数据库模块；700、显示模块；710、声音提示装置；720、影像提示装置；800、数据传送模块；900、中央控制模块；1000、存储器模块。

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。

本发明提供一种用于汽车驾驶的智能安全系统，如图1所示，包括：

数据采集模块100：用于采集人体信息，用于将人体信息传送至人脸识别分析模块200，其中人体信息包括人脸面部信息和酒精浓度信息；

人脸识别分析模块200：用于接收数据采集模块100传送的人体信息，判断人体信息是否超过设定阈值，若判断为“否”则车辆正常运行，若判断为“是”则生成提示信息，并将提示信息传送至分级模块；如图2所示，人脸识别分析模块200包括：

身份认证模块210：用于认证驾驶员的身份信息，当驾驶员身份认证通过后允许启动车辆，当驾驶员身份认证未通过时生成报警提示信息，并将提示信息传送至报警分级模块300；

酒精检测模块220：用于检测驾驶员是否存在酒驾行为，当驾驶员通过酒精检测后允许启动车辆，当驾驶员未通过酒精检测时生成报警提示信息，并将报警提示信息传送至分级模块300；

安全驾驶检测模块230：用于检测驾驶员是否存在疲劳驾驶行为，当驾驶员的面部特征数据达到设定预警阈值或报警阈值时，生成提示信息并将提示信息传送至分级模块300；

分级模块300：用于接收人脸识别分析模块200传送的提示信息，根据数据库模块的分级标准对提示信息进行分级，并根据分级信息生成预警信息和报警信息，用于将预警信息传送至预警模块400，将报警信息传送至报警模块500；

预警模块400：用于接收分级模块300传送的预警信息，根据预警信息的分级生成预警信号，并将预警信号传送至显示模块；其中，预警信息分为：

一级预警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级预警阈值；

二级预警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶二级预警阈值；

报警模块500：用于接收分级模块传送的报警信息，根据报警信息的分级生成报警信号，并将报警信号传送至显示模块700，用于根据报警信号向车辆运行系统发送控制指令；其中，报警信息分为：

一级报警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级报警阈值，驾驶员未通过酒精检测；报警模块在一级报警情况自动下对运行过程中的车辆进行减速、刹车或停止启动等操作；

二级报警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级报警阈值，驾驶员未通过身份认证；

数据库模块600：用于存储人体信息阈值和分级标准，用于存储人脸识别分析模块200生成的提示信息，用于存储分级模块300生成的分级信息、预警信息和报警信息，用于将提示信息、分级信息、预警信息和报警信息传送至数据传送模块800；

显示模块700：用于接收预警模块400发送的预警信号，用于接收报警模块500发送的报警信号，用于将预警信号和报警信号反馈给驾驶员；如图3所示，显示模块包括：

声音提示装置710：用于根据不同的预警信号和报警信号向驾驶员提供声音提示；

影像提示装置720：用于向驾驶员显示安全隐患的位置、类别等信息；

数据传送模块800：用于将分析数据和处理结果传送至中央控制模块900；

中央控制模块900：用于对数据传送模块800传送的分析数据和处理结果进行分类和评级，并将分析数据、处理结果以及分类结果和评级结果传送至存储器模块1000；

存储器模块1000：用于接收中央控制模块900传送的分析数据、处理结果、分类结果和评级结果。

实施例1

当驾驶员需要启动车辆时，如图4所示，智能安全系统启动以下步骤：

S11、身份认证模块210开启；

S12、数据采集模块100开启，采集人体面部信息，并将人体面部信息传送至身份认证模块210；

S13、身份认证模块210将人体面部信息与数据库模块600里存储的驾驶员驾照信息进行对比，判断驾驶员与驾照是否为同一人，若驾驶员身份认证通过则进入步骤S15，若驾驶员身份认证未通过则进入步骤S14；

S14、身份认证模块210生成提示信息，并将提示信息传送至分级模块300，分级模块300根据提示信息生成报警信息传送至报警模块500，报警模块500根据报警信息生成报警信号，通过显示模块700反馈给驾驶员；

S15、驾驶员可以启动汽车。

实施例2

当驾驶员通过身份认证需要启动车辆时，如图5所示，智能安全系统启动以下步骤：

S21、酒精检测模块220开启；

S22、数据采集模块100测试驾驶员酒精含量，并将酒精测试结果传送至酒精检测模块220；

S23、酒精检测模块220将酒精测试结果与数据库模块600里存储的标准进行比较判断驾驶员的酒精测试结果是否超过酒驾标准，若未超过酒驾标准则进入步骤S25，若超过酒驾标准则进入步骤S24；

S24、酒精检测模块220生成提示信息，并将提示信息传送至分级模块300，分级模块300将报警信息传送至报警模块500，报警模块500根据报警信息生成报警信号，通过显示模块700反馈给驾驶员；

S25、驾驶员可以启动车辆。

实施例3

当车辆在行驶过程中驾驶员出现疲劳驾驶时，如图6所示，智能安全管理系统启动以下步骤：

S31、数据采集模块100采集人体面部特征数据，并将人体面部特征数据传送至安全驾驶检测模块230；

S32、安全驾驶检测模块230判断车辆行驶过程的车距是否超过预警阈值，若判断为“是”则进入步骤S33，若判断为“否”则进入步骤S310；

S33、安全驾驶检测模块230判断车辆行驶过程的车距是否超过预警阈值，若判断为“是”则进入步骤S37，若判断为“否”则进入步骤S34；

S34、安全驾驶检测模块230生成提示信息，并将提示信息传送至分级模块300，分级模块300根据数据库模块600的分级标准生成预警信息，并将预警信息传送至预警模块400；

S35、预警模块400根据预警信息生成预警信号，并通过显示模块700反馈给驾驶员，若驾驶员根据预警信号改正驾驶行为则进入步骤S310，若驾驶员未改正驾驶行为则进入步骤S36；

S36、预警模块400提高预警信息的级别或将预警信息转换为报警信息返回步骤S34；

S37、安全驾驶检测模块230生成提示信息，并将提示信息传送至分级模块300，分级模块300根据数据库模块600的分级标准生成报警信息，并将报警信息传送至报警模块500；

S38、报警模块500根据报警信息生成报警信号，并通过显示模块700反馈给驾驶员，若驾驶员根据报警信号改正驾驶行为则进入步骤S310，若驾驶员未改正驾驶行为则进入步骤S39；

S39、报警模块500提高报警信息的级别返回步骤S37；

S310、车辆正常运行。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效，都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于汽车驾驶的智能安全系统，其特征在于：包括：

数据采集模块(100)：用于采集人体信息，用于将所述人体信息传送至人脸识别分析模块(200)；

人脸识别分析模块(200)：用于接收所述数据采集模块(100)传送的人体信息，判断人体信息是否超过设定阈值，若判断为“否”则车辆正常运行，若判断为“是”则生成提示信息，并将所述提示信息传送至分级模块(300)；

分级模块(300)：用于接收所述人脸识别分析模块(200)传送的提示信息，根据数据库模块(600)的分级标准对所述提示信息进行分级，并根据分级信息生成预警信息和报警信息，用于将所述预警信息传送至预警模块(400)，将所述报警信息传送至报警模块(500)；

预警模块(400)：用于接收所述分级模块(300)传送的预警信息，根据所述预警信息的分级生成预警信号，并将所述预警信号传送至显示模块(700)；

报警模块(500)：用于接收所述分级模块(300)传送的报警信息，根据所述报警信息的分级生成报警信号，并将所述报警信号传送至显示模块(700)，用于根据所述报警信号向车辆运行系统发送控制指令；

数据库模块(600)：用于存储人体信息阈值和分级标准，用于存储所述人脸识别分析模块(200)生成的提示信息，用于存储分级模块(300)生成的分级信息、预警信息和报警信息，用于将所述提示信息、所述分级信息、预警信息和报警信息传送至所述数据传送模块(800)；

显示模块(700)：用于接收所述预警模块(400)发送的预警信号，用于接收所述报警模块(500)发送的报警信号，用于将所述预警信号和所述报警信号反馈给驾驶员；

数据传送模块(800)：用于将所述分析数据和所述处理结果传送至中央控制模块(900)；

中央控制模块(900)：用于对所述数据传送模块(800)传送的所述分析数据和所述处理结果进行分类和评级，并将所述分析数据、所述处理结果以及分类结果和评级结果传送至存储器模块(1000)；

存储器模块(1000)：用于接收所述中央控制模块(900)传送的所述分析数据、所述处理结果、所述分类结果和所述评级结果。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，其特征在于：所述人体信息包括人脸面部信息和酒精浓度信息。

3.根据权利要求1～2其中任意一项所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，其特征在于：所述人脸识别分析模块(200)包括：

身份认证模块(210)：用于认证驾驶员的身份信息，当驾驶员身份认证通过后允许启动车辆，当驾驶员身份认证未通过时生成提示信息，并将所述提示信息传送至分级模块(300)；

酒精检测模块(220)：用于检测驾驶员是否存在酒驾行为，当驾驶员通过酒精检测后允许启动车辆，当驾驶员未通过酒精检测时生成提示信息，并将所述提示信息传送至分级模块(300)；

安全驾驶检测模块(230)：用于检测驾驶员是否存在疲劳驾驶行为，当驾驶员的面部特征数据达到设定预警阈值或报警阈值时，生成提示信息并将所述提示信息传送至所述分级模块(300)。

4.根据权利要求3所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，其特征在于：所述显示模块(700)包括：

声音提示装置(710)：用于根据不同的所述预警信号和所述报警信号向驾驶员提供声音提示；

影像提示装置(720)：用于向驾驶员显示安全隐患的位置、类别等信息。

5.根据权利要求1所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，其特征在于：所述预警信息分为：

一级预警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级预警阈值；

二级预警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶二级预警阈值。

6.根据权利要求1所述的一种用于汽车驾驶的智能安全系统，其特征在于：所述报警信息分为：

一级报警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级报警阈值，驾驶员未通过酒精检测；所述报警模块(500)在一级报警情况自动下对运行过程中的车辆进行减速、刹车或停止启动等操作；

二级报警：人体面部特征数据超过疲劳驾驶一级报警阈值，驾驶员未通过身份认证。