CN109159784A - 一种驾驶员疲劳监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种驾驶员疲劳监控系统，包括主控制器模组、摄像头模组和LED模组，所述LED模组的受控端通过电缆与摄像头模组的控制端相连，所述摄像头模组的输出端通过同轴电缆与主控制器模组的输入端相连。本发明通过耦合模块和去耦模块将摄像头模组和LED模组需要的电源通过同轴电缆传输，极大减少了本产品对线束数量和连接器数量，有效降低了产品成本。

Description

一种驾驶员疲劳监控系统
技术领域
本发明涉及一种监控系统，尤其涉及一种驾驶员疲劳监控系统。
背景技术
随着图像识别技术的发展，以及驾驶安全的理念越发普及，越来越多的汽车上装配“驾驶员检测系统”。通过对驾驶员的面部进行图像识别，来判定驾驶员的驾驶状态，并进行相应的车辆控制，以达到辅助安全驾驶的目的。该系统通过近红外LED灯对准驾驶员面部发射不可见红外波，并通过红外摄像头进行驾驶员面部的图像采样，再结合图像识别技术对驾驶员的状态，疲劳程度等进行检测，以及相应的车辆安全控制，达到辅助汽车安全驾驶的目的。现有驾驶员疲劳检测系统由主控制器、摄像头模组、LED模组三个部分组成，而主控制器和摄像头模组之间，主控制器和LED模组之间，以及摄像头模组和LED模组之间分别通过单独的线束来连接，用以传输图像、控制命令和供电，因为车载线束和连接器价格昂贵，这种多模块之间的多线束连接的架构造成产品成本居高不下。高成本也成为本产品大面积推广的障碍。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的驾驶员疲劳监控系统，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种驾驶员疲劳监控系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于摄像头的驾驶员疲劳监控系统，包括主控制器模组、摄像头模组和LED模组，所述LED模组的受控端通过电缆与摄像头模组的控制端相连，所述摄像头模组的输出端通过同轴电缆与主控制器模组的输入端相连；所述主控制器模组包括控制单元、图像信号转换模块、主供电模块和耦合模块，所述主供电模块的输出端与图像信号转换模块、耦合模块和控制单元的输入端相连，所述图像信号转换模块的输出端与控制单元的输入端相连，所述控制单元的输出端与车辆控制模块的输入端相连；所述摄像头模组包括摄像头、CMOS感光传感器、次供电模块、图像信号转换器和去耦模块，所述耦合模块通过同轴电缆与去耦模块相连，所述主供电模块通过耦合模块、同轴电缆及去耦模块供电于次供电模块上，所述次供电模块的输出端与摄像头、CMOS感光传感器及图像信号转换器的输入端相连，所述次供电模块的输出端还与LED模组的输入端相连，所述摄像头和CMOS感光传感器的输出端与图像信号转换器的输入端相连，所述图像信号转换器的输出端通过同轴电缆与图像信号转换模块的输入端相连；所述LED模组包括LED驱动器和LED灯，所述LED驱动器的驱动端与LED灯的输入端相连，所述次供电模块的输出端与LED驱动器的输入端相连，所述CMOS感光传感器的控制端与LED驱动器的受控端相连。
进一步的，所述的一种驾驶员疲劳监控系统，其中，所述LED灯为红外LED灯。
再进一步的，所述的一种驾驶员疲劳监控系统，其中，所述主控制器模组上设置有同轴连接器，所述摄像头模组上设置有同轴连接器，在同轴连接器之间通过同轴电缆相连。
更进一步的，所述的一种驾驶员疲劳监控系统，其中，所述摄像头模组上设置有连接器，所述LED模组上设置有连接器，在连接器之间通过电缆相连。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、发明在现有技术通过多条普通线缆供电和传输图像的基础上，通过耦合模块和去耦模块将摄像头模组和LED模组需要的电源通过同轴电缆传输，极大减少了本产品对线束数量和连接器数量，有效降低了产品成本。
2、本发明减少了线束的数量，更有利于本产品在车辆上的安装和布置并减少了本产品的总重量，对汽车减重减排有促进作用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，一种驾驶员疲劳监控系统，包括主控制器模组1、摄像头模组2和LED模组3，所述LED模组3的受控端通过电缆7与摄像头模组2的控制端相连，所述摄像头模组2的输出端通过同轴电缆5与主控制器模组1的输入端相连，其中，所述主控制器模组1上设置有同轴连接器4，所述摄像头模组上设置有同轴连接器4，在同轴连接器4之间通过同轴电缆5相连，而所述摄像头模组2上设置有连接6器，所述LED模组3上设置有连接器6，在连接器6之间通过电缆7相连。
所述主控制器模组1包括控制单元11、图像信号转换模块12、主供电模块13和耦合模块14，所述主供电模块13的输出端与图像信号转换模块12、耦合模块14和控制单元11的输入端相连，所述图像信号转换模块12的输出端与控制单元11的输入端相连，所述控制单元11的输出端与车辆控制模块的输入端相连；
所述摄像头模组2包括摄像头23、CMOS感光传感器22、次供电模块24、图像信号转换器21和去耦模块25，所述耦合模块14通过同轴电缆5与去耦模块25相连，所述主供电模块13通过耦合模块14、同轴电缆5及去耦模块25供电于次供电模块24上，所述次供电模块24的输出端与摄像头23、CMOS感光传感器22及图像信号转换器21的输入端相连，所述次供电模块24的输出端还与LED模组3的输入端相连，所述摄像头23和CMOS感光传感器22的输出端与图像信号转换器21的输入端相连，所述图像信号转换器21的输出端通过同轴电缆5与图像信号转换模块12的输入端相连，
所述LED模组3包括LED驱动器31和LED灯32，所述LED驱动器31的驱动端与LED灯32的输入端相连，所述次供电模块24的输出端与LED驱动器31的输入端相连，所述CMOS感光传感器22的控制端与LED驱动器31的受控端相连。
本发明中所述LED灯为红外LED灯。
本发明中主供电模块13对整个主控制器模组1内各个模块进行供电。
供电模块还通过耦合模块将电源电压耦合到同轴电缆上和同轴线缆上的其他通讯信号进行耦合，通过同轴电缆将电源电压传递到摄像头模组2中。
图像信号转换模块12接收来自摄像头模组2发出的经过调制的图像信号并转换成控制单元可11以识别的图像信号。
控制单元11接收来自图像信号转换模块12的图像信号，进行图像处理和驾驶员疲劳程度识别，根据车辆状态信息结合驾驶员疲劳状态对车辆进行控制。
摄像头用以周期性检测人脸反射过来的近红外光图像，并通过图像信号转换器将图像信号进行调制通过同轴电缆发送给主控制模组。
同时会在CMOS传感器打开采集图像期间发出同步信号给LED模块，用以控制LED灯的打开(或关断)。
去耦模块将同轴电缆传递过来的电源电压解耦出来，以提供电源给整个摄像头模组。
接收来自摄像头模块的同步开关控制信号，以及接收来自主控制模组的供电模块的对LED的供电，通过LED驱动器来打开(或关断)LED灯，发射(或停止发射)近红外光去照射驾驶员。
本发明的工作原理如下：
1、当驾驶员开启汽车以后，驾驶员疲劳检测系统被上电开始启动正常工作；
2、主控制模组的主供电模块开始提电给整个系统，主控制模组的所有模块开始工作，主供电模块通过耦合模块将电源通过同轴电缆传递到摄像头模组。
3、摄像头模组的去耦模块将同轴电缆上耦合过来的电源解耦出来，并提供整个摄像头模组；
4、摄像头模组将解耦出来的电源通过电缆传递给LED模组，给LED模组供电，LED模组正常工作发出近红外光；
5、摄像头模块通过摄像头和CMOS传感器采集到人脸反射回来的红外光，并传输给主控制模组的图像信号转换模块，图像信号进行转换以后传输给控制单元进行图像处理；
6、控制单元接受到驾驶员图像信号以后，进行图像处理并提取驾驶员特征，并根据特征判断驾驶员的状态是否疲劳，并对疲劳进行程度评价(如驾驶员疲劳程度低)。
7、控制单元结合车辆信息(如车速等)以及驾驶员的疲劳程度，综合得出控制策略并进行车辆相关控制。
本发明至少具有以下优点：
1、发明在现有技术通过多条普通线缆供电和传输图像的基础上，通过耦合模块和去耦模块将摄像头模组和LED模组需要的电源通过同轴电缆传输，极大减少了本产品对线束数量和连接器数量，有效降低了产品成本。
2、本发明减少了线束的数量，更有利于本产品在车辆上的安装和布置并减少了本产品的总重量，对汽车减重减排有促进作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种驾驶员疲劳监控系统，其特征在于：包括主控制器模组、摄像头模组和LED模组，所述LED模组的受控端通过电缆与摄像头模组的控制端相连，所述摄像头模组的输出端通过同轴电缆与主控制器模组的输入端相连；
所述主控制器模组包括控制单元、图像信号转换模块、主供电模块和耦合模块，所述主供电模块的输出端与图像信号转换模块、耦合模块和控制单元的输入端相连，所述图像信号转换模块的输出端与控制单元的输入端相连，所述控制单元的输出端与车辆控制模块的输入端相连；
所述摄像头模组包括摄像头、CMOS感光传感器、次供电模块、图像信号转换器和去耦模块，所述耦合模块通过同轴电缆与去耦模块相连，所述主供电模块通过耦合模块、同轴电缆及去耦模块供电于次供电模块上，所述次供电模块的输出端与摄像头、CMOS感光传感器及图像信号转换器的输入端相连，所述次供电模块的输出端还与LED模组的输入端相连，所述摄像头和CMOS感光传感器的输出端与图像信号转换器的输入端相连，所述图像信号转换器的输出端通过同轴电缆与图像信号转换模块的输入端相连；
所述LED模组包括LED驱动器和LED灯，所述LED驱动器的驱动端与LED灯的输入端相连，所述次供电模块的输出端与LED驱动器的输入端相连，所述CMOS感光传感器的控制端与LED驱动器的受控端相连。
2.根据权利要求1所述的一种驾驶员疲劳监控系统，其特征在于：所述LED灯为红外LED灯。
3.根据权利要求1所述的一种驾驶员疲劳监控系统，其特征在于：所述主控制器模组上设置有同轴连接器，所述摄像头模组上设置有同轴连接器，在同轴连接器之间通过同轴电缆相连。
4.根据权利要求1所述的一种驾驶员疲劳监控系统，其特征在于：所述摄像头模组上设置有连接器，所述LED模组上设置有连接器，在连接器之间通过电缆相连。
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