CN108394344A - 基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统，包含车载模块、无线通信模块和监控模块；车载模块包含若干设置在电动汽车上的车载单元；无线通信模块包含一个源节点和若干与车载单元一一对应的流动节点，源节点和监控模块相连；车载单元包含速度传感器、CCD传感器、声音提醒装置、车载存储单元和微控制器。监控模块包含存储模块、控制模块、车速比较模块、疲劳比较模块和显示模块。工作时，监控模块监控各个电动汽车的车速以及驾驶员的疲劳状况，发出提醒和报警。本发明结构简单，使用方便，在电动汽车超速或者驾驶员疲劳驾驶时，能够主动进行报警，提高了驾驶的安全性。

Description

基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统

技术领域

本发明涉及电动汽车辅助驾驶领域，尤其涉及一种基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统。

背景技术

电动汽车作为新一代的交通工具，在节能减排、减少人类对传统化石能源的依赖方面具备传统汽车不可比拟的优势。

纯电动汽车是由电动机驱动的汽车。

纯电动汽车，相对燃油汽车而言，主要差别（异）在于四大部件，驱动电机，调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言，它由公用超快充电站。纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件，其价值高低也取决于这四大部件的品质。

电动汽车都是由人来驾驶，随着科技的进步，越来越多的安全辅助设备被研发出来。

汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命，汽车电子化的程度被看作是衡量现代汽车水平的重要标志，是用来开发新车型，改进汽车性能最重要的技术措施。汽车制造商认为增加汽车电子设备的数量、促进汽车电子化是夺取未来汽车市场的重要的有效手段。

据统计，从1989年至2000年，平均每辆车上电子装置在整个汽车制造成本中所占的比例由16％增至23％以上。一些豪华轿车上，使用单片微型计算机的数量已经达到48个，电子产品占到整车成本的50％以上，目前电子技术的应用几乎已经深入到汽车所有的系统。

按照对汽车行驶性能作用的影响划分，可以把汽车电子产品归纳为两类：一类是汽车电子控制装置，汽车电子控制装置要和车上机械系统进行配合使用，即所谓“机电结合”的汽车电子装置；它们包括发动机、底盘、车身电子控制。例如电子燃油喷射系统、制动防抱死控制、防滑控制、牵引力控制、电子控制悬架、电子控制自动变速器、电子动力转向等，另一类是车载汽车电子装置，车载汽车电子装置是在汽车环境下能够独立使用的电子装置，它和汽车本身的性能并无直接关系。它们包括汽车信息系统（行车电脑）、导航系统、汽车音响及电视娱乐系统、车载通信系统、上网设备等。

人员是否疲劳的监控车辆管理中的一个重要方面，通过对人员状态的检测，能够判断待测人员当前的状态是清醒还是疲倦甚至是睡眠状态，由于车辆驾驶需要驾驶员一直保持着高度的注意力集中，如果稍有走神，很容易造成不可想象的后果，尤其是针对公交车、出租车、长途列车等运营车辆，对人员是否疲劳驾驶的监控尤其重要。

现有的车辆监控系统，一般是通过视频监控驾驶员的驾驶状态，采集相关的汽车参数，并不能在监控中心对汽车的非正常数据主动进行报警。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统，包含车载模块、无线通信模块和监控模块；

所述车载模块包含若干设置在电动汽车上的车载单元；

所述无线通信模块包含一个源节点和若干与所述车载单元一一对应的流动节点，其中，所述源节点和所述监控模块相连，所述流动节点和其对应的车载单元对应相连，所述流动节点和所述源节点通过无线进行通信；

所述车载单元包含速度传感器、CCD传感器、声音提醒装置、车载存储单元和微控制器；

所述微控制器分别和速度传感器、CCD传感器、声音提醒装置、车载存储单元、以及电动汽车对应的流动节点相连；

所述速度传感器用于获取电动汽车的车速，并将其传递给所述微控制器；

所述CCD传感器用于对驾驶员的瞳孔部位进行拍摄以获得瞳孔图像，并将其传递给所述微控制器；

所述车载存储单元用于存储其对应汽车的车牌号码；

所述微控制器用于将接收到的电动汽车的车速、车牌号码、以及其驾驶员的瞳孔图像传递给所述监控模块，并在接收到监控模块发出的提醒指令时控制声音提醒装置对驾驶员进行声音提醒；

所述监控模块包含存储模块、控制模块、车速比较模块、疲劳比较模块和显示模块；

所述控制模块分别和车速比较模块、疲劳比较模块、显示模块、源节点相连，所述存储模块分别和车速比较模块、疲劳比较模块相连；

所述控制模块用于将接收到的各个电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像分别发送至车速比较模块、疲劳比较模块、显示模块，发送提醒指令至给接收到的异常数据对应的电动汽车，并将接收到的异常数据传递给所述显示；

所述存储模块用于存储预设的车速阈值、预设的直径阈值、预设的上限灰度阈值和预设的下限灰度阈值；

所述车速比较模块用于将接收到的各个电动车辆的车速和预设的车速阈值进行比较，如果存在车速大于预设的车速阈值的电动汽车，则将该电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像作为异常数据发送至所述控制模块；

所述疲劳比较模块包含滤波单元、灰度化单元、分割单元和疲劳判断单元；

所述滤波单元用于利用小波滤波器对接收到的驾驶员的瞳孔图像执行小波滤波，得到滤波图像后传递给所述灰度化单元；

所述灰度化单元用于对接收到的滤波图像进行灰度化处理，得到灰度图像后传递给所述分割单元；

所述瞳孔分割单元用于将接收到的灰度图像中灰度值在预设的上限灰度阈值和预设的下限灰度阈值之间的像素分割出来，得到瞳孔图像后传递给所述疲劳判断单元；

所述疲劳判断单元用于将根据接收到的瞳孔图像计算出其中的瞳孔直径，并将该瞳孔直径和预设的直径阈值进行比较，若该瞳孔直径小于预设的直径阈值，则将其对应的电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像作为异常数据发送至所述控制模块；

所述显示模块用于显示接收到的各个电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像，并高亮显示接收到的异常数据。

作为本发明基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统进一步的优化方案，所述车载存储单元采用SDRAM。

作为本发明基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统进一步的优化方案，所述车载存储单元的型号为K4S561632。

作为本发明基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统进一步的优化方案，所述CCD传感器采用飞思卡尔智能车红孩儿TSL1401线性CCD传感器。

作为本发明基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统进一步的优化方案，所述显示模块采用液晶显示器。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1. 结构简单，使用方便；

2. 在电动汽车超速或者驾驶员疲劳驾驶时，能够主动进行报警，提高了驾驶的安全性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，本发明公开了一种基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统，包含车载模块、无线通信模块和监控模块；

所述车载模块包含若干设置在电动汽车上的车载单元；

所述无线通信模块包含一个源节点和若干与所述车载单元一一对应的流动节点，其中，所述源节点和所述监控模块相连，所述流动节点和其对应的车载单元对应相连，所述流动节点和所述源节点通过无线进行通信；

所述车载单元包含速度传感器、CCD传感器、声音提醒装置、车载存储单元和微控制器；

所述微控制器分别和速度传感器、CCD传感器、声音提醒装置、车载存储单元、以及电动汽车对应的流动节点相连；

所述速度传感器用于获取电动汽车的车速，并将其传递给所述微控制器；

所述CCD传感器用于对驾驶员的瞳孔部位进行拍摄以获得瞳孔图像，并将其传递给所述微控制器；

所述车载存储单元用于存储其对应汽车的车牌号码；

所述微控制器用于将接收到的电动汽车的车速、车牌号码、以及其驾驶员的瞳孔图像传递给所述监控模块，并在接收到监控模块发出的提醒指令时控制声音提醒装置对驾驶员进行声音提醒；

所述监控模块包含存储模块、控制模块、车速比较模块、疲劳比较模块和显示模块；

所述控制模块分别和车速比较模块、疲劳比较模块、显示模块、源节点相连，所述存储模块分别和车速比较模块、疲劳比较模块相连；

所述控制模块用于将接收到的各个电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像分别发送至车速比较模块、疲劳比较模块、显示模块，发送提醒指令至给接收到的异常数据对应的电动汽车，并将接收到的异常数据传递给所述显示；

所述存储模块用于存储预设的车速阈值、预设的直径阈值、预设的上限灰度阈值和预设的下限灰度阈值；

所述车速比较模块用于将接收到的各个电动车辆的车速和预设的车速阈值进行比较，如果存在车速大于预设的车速阈值的电动汽车，则将该电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像作为异常数据发送至所述控制模块；

所述疲劳比较模块包含滤波单元、灰度化单元、分割单元和疲劳判断单元；

所述滤波单元用于利用小波滤波器对接收到的驾驶员的瞳孔图像执行小波滤波，得到滤波图像后传递给所述灰度化单元；

所述灰度化单元用于对接收到的滤波图像进行灰度化处理，得到灰度图像后传递给所述分割单元；

所述瞳孔分割单元用于将接收到的灰度图像中灰度值在预设的上限灰度阈值和预设的下限灰度阈值之间的像素分割出来，得到瞳孔图像后传递给所述疲劳判断单元；

所述疲劳判断单元用于将根据接收到的瞳孔图像计算出其中的瞳孔直径，并将该瞳孔直径和预设的直径阈值进行比较，若该瞳孔直径小于预设的直径阈值，则将其对应的电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像作为异常数据发送至所述控制模块；

所述显示模块用于显示接收到的各个电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像，并高亮显示接收到的异常数据。

所述车载存储单元采用SDRAM，型号为K4S561632。

所述CCD传感器采用飞思卡尔智能车红孩儿TSL1401线性CCD传感器。

所述显示模块采用液晶显示器。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统，其特征在于，包含车载模块、无线通信模块和监控模块；

所述车载模块包含若干设置在电动汽车上的车载单元；

所述无线通信模块包含一个源节点和若干与所述车载单元一一对应的流动节点，其中，所述源节点和所述监控模块相连，所述流动节点和其对应的车载单元对应相连，所述流动节点和所述源节点通过无线进行通信；

所述车载单元包含速度传感器、CCD传感器、声音提醒装置、车载存储单元和微控制器；

所述微控制器分别和速度传感器、CCD传感器、声音提醒装置、车载存储单元、以及电动汽车对应的流动节点相连；

所述速度传感器用于获取电动汽车的车速，并将其传递给所述微控制器；

所述CCD传感器用于对驾驶员的瞳孔部位进行拍摄以获得瞳孔图像，并将其传递给所述微控制器；

所述车载存储单元用于存储其对应汽车的车牌号码；

所述微控制器用于将接收到的电动汽车的车速、车牌号码、以及其驾驶员的瞳孔图像传递给所述监控模块，并在接收到监控模块发出的提醒指令时控制声音提醒装置对驾驶员进行声音提醒；

所述监控模块包含存储模块、控制模块、车速比较模块、疲劳比较模块和显示模块；

所述控制模块分别和车速比较模块、疲劳比较模块、显示模块、源节点相连，所述存储模块分别和车速比较模块、疲劳比较模块相连；

所述控制模块用于将接收到的各个电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像分别发送至车速比较模块、疲劳比较模块、显示模块，发送提醒指令至给接收到的异常数据对应的电动汽车，并将接收到的异常数据传递给所述显示模块；

所述存储模块用于存储预设的车速阈值、预设的直径阈值、预设的上限灰度阈值和预设的下限灰度阈值；

所述车速比较模块用于将接收到的各个电动车辆的车速和预设的车速阈值进行比较，如果存在车速大于预设的车速阈值的电动汽车，则将该电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像作为异常数据发送至所述控制模块；

所述疲劳比较模块包含滤波单元、灰度化单元、分割单元和疲劳判断单元；

所述滤波单元用于利用小波滤波器对接收到的驾驶员的瞳孔图像执行小波滤波，得到滤波图像后传递给所述灰度化单元；

所述灰度化单元用于对接收到的滤波图像进行灰度化处理，得到灰度图像后传递给所述分割单元；

所述瞳孔分割单元用于将接收到的灰度图像中灰度值在预设的上限灰度阈值和预设的下限灰度阈值之间的像素分割出来，得到瞳孔图像后传递给所述疲劳判断单元；

所述疲劳判断单元用于将根据接收到的瞳孔图像计算出其中的瞳孔直径，并将该瞳孔直径和预设的直径阈值进行比较，若该瞳孔直径小于预设的直径阈值，则将其对应的电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像作为异常数据发送至所述控制模块；

所述显示模块用于显示接收到的各个电动汽车的车速、车牌号码、驾驶员的瞳孔图像，并高亮显示接收到的异常数据。

2.根据权利要求1所述的基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统，其特征在于，所述车载存储单元采用SDRAM。

3.根据权利要求2所述的基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统，其特征在于，所述车载存储单元的型号为K4S561632。

4.根据权利要求1所述的基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统，其特征在于，所述CCD传感器采用飞思卡尔智能车红孩儿TSL1401线性CCD传感器。

5.根据权利要求1所述的基于面部识别的电动汽车防疲惫驾驶辅助系统，其特征在于，所述显示模块采用液晶显示器。