CN108597184A - 驾驶员疲劳驾驶监控系统以及工作方法、汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驾驶员疲劳驾驶监控系统以及工作方法、汽车，本驾驶员疲劳驾驶监控系统包括：用于采集驾驶员脸部数据的摄像头，所述摄像头适于将脸部数据发送至处理单元；所述处理单元适于从脸部数据中提取眼部的张合频率，并根据张合频率判断驾驶员的疲劳状态。本发明的驾驶员疲劳驾驶监控系统以及工作方法能够准确的监控驾驶员的驾驶状态，当出现疲劳驾驶犯困时，能够进行快速、准确的进行识别，并且进行相应提醒操作；本发明能够有效的降低疲劳驾驶现象，降低由于疲劳驾驶引起的车辆事故发生。

Description

驾驶员疲劳驾驶监控系统以及工作方法、汽车

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种驾驶员疲劳驾驶监控系统以及工作方法、汽车。

背景技术

疲劳驾驶引发的交通事故在整个交通事故中所在比例很高，尤其是高速驾驶过程中，很多驾驶员赶时间，经常连续7-8个小时不间断开车，尤其是晚上，特别容易犯困；因此如何识别驾驶员的驾驶状态，避免疲劳驾车对道路安全具有很深远的意义。

针对上述问题，需要设计一种驾驶员疲劳驾驶监控系统以及工作方法，以提醒驾驶员避免疲劳驾车。

发明内容

本发明的目的是提供一种驾驶员疲劳驾驶监控系统以及工作方法、汽车。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种驾驶员疲劳驾驶监控系统，包括：

用于采集驾驶员脸部数据的摄像头，所述摄像头适于将脸部数据发送至处理单元；

所述处理单元适于从脸部数据中提取眼部的张合频率，并根据张合频率判断驾驶员的疲劳状态。

进一步，所述处理单元适于根据张合频率形成脉冲信号，通过检测脉冲信号的频率判断所述疲劳状态；其中

所述疲劳状态包括睡眠状态或者半睡眠状态；以及

所述处理单元还与一执行模块相连；

当判断驾驶员处于疲劳状态后，通过执行模块发出提醒信号。

进一步，所述处理单元适于设定张合频率的相应阈值范围，即

第一阈值范围，判断驾驶员处于半睡眠状态；

张合频率当超过第一阈值范围进入第二阈值后，判断驾驶员处于睡眠状态；

所述处理单元适于在半睡眠状态进入睡眠状态时，控制执行模块提高提醒等级。

进一步，所述摄像头位于驾驶员前端上方位置，且适于从上往下拍摄，且向下倾角不低于60°。

进一步，所述处理单元还适于从脸部数据提取脸部的前倾数据，若驾驶员脸部前倾并保持一定时间，并结合张合频率，判断驾驶员处于疲劳状态。

又一方面，本发明还提供了一种驾驶员疲劳驾驶监控方法，即

采集驾驶员脸部数据；

从脸部数据中提取眼部的张合频率，并根据张合频率判断驾驶员的疲劳状态。

进一步，根据张合频率形成脉冲信号，通过检测脉冲信号的频率判断所述疲劳状态；其中

所述疲劳状态包括睡眠状态或者半睡眠状态；以及

当判断驾驶员处于疲劳状态后，发出提醒信号。

进一步，设定张合频率的相应阈值范围，即

第一阈值范围，判断驾驶员处于半睡眠状态；

张合频率当超过第一阈值范围进入第二阈值后，判断驾驶员处于睡眠状态；

在半睡眠状态进入睡眠状态时，提高提醒等级。

进一步，所述驾驶员疲劳驾驶监控方法还包括：

从脸部数据提取脸部的前倾数据，若驾驶员脸部前倾并保持一定时间，并结合张合频率，判断驾驶员处于疲劳状态。

第三方面，本发明还提供了一种汽车。

本汽车安装有所述的驾驶员疲劳驾驶监控系统。

本发明的有益效果是，本发明的驾驶员疲劳驾驶监控系统以及工作方法能够准确的监控驾驶员的驾驶状态，当出现疲劳驾驶犯困时，能够进行快速、准确的进行识别，并且进行相应提醒操作；本发明能够有效的降低疲劳驾驶现象，降低由于疲劳驾驶引起的车辆事故发生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的驾驶员疲劳驾驶监控系统的原理框图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图1所示，本实施例1提供了一种驾驶员疲劳驾驶监控系统，包括：

用于采集驾驶员脸部数据的摄像头，所述摄像头适于将脸部数据发送至处理单元；所述处理单元适于从脸部数据中提取眼部的张合频率，并根据张合频率判断驾驶员的疲劳状态。

具体的，关于处理单元内部的功能模块如图1所示，即包括依次连接的脸部识别模块、眼部识别模块、眼睛张合脉冲模块和反馈控制模块；其中

所述脸部识别模块适于从摄像头拍摄的图像数据中扣取人脸脸部图像数据，所述眼部识别模块适于从人脸脸部图像数据中选出眼部数据，所述眼部数据具体涉及眼睛张合频率，且通过眼睛张合脉冲模块根据眼睛张合频率生成相应脉冲信号，并通过反馈控制模块根据脉冲信号的频率判断驾驶员的疲劳状态。

在本实施例中，所述疲劳状态包括睡眠状态或者半睡眠状态；以及所述处理单元还与一执行模块相连；当判断驾驶员处于疲劳状态后，通过执行模块发出提醒信号。

具体的，所述处理单元适于设定张合频率的相应阈值范围，即第一阈值范围，判断驾驶员处于半睡眠状态；张合频率当超过第一阈值范围进入第二阈值后，判断驾驶员处于睡眠状态；所述处理单元适于在半睡眠状态进入睡眠状态时，控制执行模块提高提醒等级。

关于张合频率的阈值设定，正常人眼睛的张合一次的周期大约是5秒，张合的动作包括了闭眼后到眼睛睁开，例如将睁眼设定为高电平，闭眼设定为低电平，完成一次张合，从该次睁眼开始到闭眼直至睁眼的瞬间为结束定一个周期，一般高电平在4.5秒左右，闭眼的时间大概在0.5秒左右，即形成一个大约在5秒的为周期的脉冲信号，其中高电平的宽度为4.5秒，低电平的宽度为0.5秒，若低电平宽度延长，则判定闭眼时间增加，显然驾驶员出现了疲劳；当低电平宽度延长，则整个张合周期也变长，张合频率放慢。

可以根据上述方法定义张合频率的阈值范围，当张合周期在7秒以上，以及闭眼时间大于0.5秒，则可以判定驾驶员处于半睡眠状态；若张合周期超过10秒，且闭眼时间大于3秒，则判定驾驶员临界睡眠状态；若闭眼时间大于5秒，则判定驾驶员进入睡眠状态。

提醒等级可以是声光或者是振动提醒，且根据驾驶员的状态提高声光的亮度和分贝值，且振动的幅度和频率，起到提醒驾驶员的作用。

在本实施例中，为了能够使摄像头避开驾驶员所佩戴的墨镜，即摄像头可以位于驾驶员前端上方位置，且适于从上往下拍摄，且向下倾角不低于60°，且可以拍摄到驾驶员的上、下眼皮，能够准确的识别出上、下眼皮的张合，进而避免由于墨镜对眼部的遮挡。

进一步，为了配合眼部数据更加准确的判断驾驶员的疲劳状态，所述处理单元还适于从脸部数据提取脸部的前倾数据，若驾驶员脸部前倾并保持一定时间，并结合张合频率，判断驾驶员处于疲劳状态。前倾数据即为头部向前倾倒，驾驶员在正常行驶时，头部与躯干应当是直的或者前倾角度很小；由于疲劳驾驶，驾驶员在半睡眠时会不知觉的向前倾倒，通过倾倒数据（倾倒角度和倾倒持续时间），并且结合张合频率，能够更加准确的判断驾驶员的疲劳状态。

实施例2

在实施例1基础上，本实施例2提供了一种驾驶员疲劳驾驶监控方法，采集驾驶员脸部数据；从脸部数据中提取眼部的张合频率，并根据张合频率判断驾驶员的疲劳状态。

所述驾驶员疲劳驾驶监控方法可以通过驾驶员疲劳驾驶监控系统实现，关于驾驶员疲劳驾驶监控系统的具体工作原理及工作过程详见实施例1的描述，此处不再赘述。

根据张合频率形成脉冲信号，通过检测脉冲信号的频率判断所述疲劳状态；其中所述疲劳状态包括睡眠状态或者半睡眠状态；以及当判断驾驶员处于疲劳状态后，发出提醒信号。

设定张合频率的相应阈值范围，即第一阈值范围，判断驾驶员处于半睡眠状态；张合频率当超过第一阈值范围进入第二阈值后，判断驾驶员处于睡眠状态；在半睡眠状态进入睡眠状态时，提高提醒等级。

所述驾驶员疲劳驾驶监控方法还包括：从脸部数据提取脸部的前倾数据，若驾驶员脸部前倾并保持一定时间，并结合张合频率，判断驾驶员处于疲劳状态。

实施例3

在实施例1基础上，本实施例3提供了一种汽车，所述汽车安装有如实施例1所述的驾驶员疲劳驾驶监控系统。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种驾驶员疲劳驾驶监控系统，其特征在于，包括：

用于采集驾驶员脸部数据的摄像头，所述摄像头适于将脸部数据发送至处理单元；

所述处理单元适于从脸部数据中提取眼部的张合频率，并根据张合频率判断驾驶员的疲劳状态。

2.根据权利要求1所述的驾驶员疲劳驾驶监控系统，其特征在于，

所述处理单元适于根据张合频率形成脉冲信号，通过检测脉冲信号的频率判断所述疲劳状态；其中

所述疲劳状态包括睡眠状态或者半睡眠状态；以及

所述处理单元还与一执行模块相连；

当判断驾驶员处于疲劳状态后，通过执行模块发出提醒信号。

3.根据权利要求2所述的驾驶员疲劳驾驶监控系统，其特征在于，

所述处理单元适于设定张合频率的相应阈值范围，即

第一阈值范围，判断驾驶员处于半睡眠状态；

张合频率当超过第一阈值范围进入第二阈值后，判断驾驶员处于睡眠状态；

所述处理单元适于在半睡眠状态进入睡眠状态时，控制执行模块提高提醒等级。

4.根据权利要求1所述的驾驶员疲劳驾驶监控系统，其特征在于，

所述摄像头位于驾驶员前端上方位置，且适于从上往下拍摄，且向下倾角不低于60°。

5.根据权利要求1所述的驾驶员疲劳驾驶监控系统，其特征在于，

所述处理单元还适于从脸部数据提取脸部的前倾数据，若驾驶员脸部前倾并保持一定时间，并结合张合频率，判断驾驶员处于疲劳状态。

6.一种驾驶员疲劳驾驶监控方法，其特征在于，

采集驾驶员脸部数据；

从脸部数据中提取眼部的张合频率，并根据张合频率判断驾驶员的疲劳状态。

7.根据权利要求6所述的驾驶员疲劳驾驶监控方法，其特征在于，

根据张合频率形成脉冲信号，通过检测脉冲信号的频率判断所述疲劳状态；其中

所述疲劳状态包括睡眠状态或者半睡眠状态；以及

当判断驾驶员处于疲劳状态后，发出提醒信号。

8.根据权利要求7所述的驾驶员疲劳驾驶监控方法，其特征在于，

设定张合频率的相应阈值范围，即

第一阈值范围，判断驾驶员处于半睡眠状态；

张合频率当超过第一阈值范围进入第二阈值后，判断驾驶员处于睡眠状态；

在半睡眠状态进入睡眠状态时，提高提醒等级。

9.根据权利要求8所述的驾驶员疲劳驾驶监控方法，其特征在于，

所述驾驶员疲劳驾驶监控方法还包括：

从脸部数据提取脸部的前倾数据，若驾驶员脸部前倾并保持一定时间，并结合张合频率，判断驾驶员处于疲劳状态。

10.一种汽车，其特征在于，安装有如权利要求1-5任一项所述的驾驶员疲劳驾驶监控系统。