CN110544368A - 一种疲劳驾驶增强现实预警装置及预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车抬头显示器技术领域，公开了一种疲劳驾驶增强现实预警装置及预警方法,该装置包括：驾驶状态获取模块，用于获取驾驶者的身体特征信息；数据处理模块，用于分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；汽车信息获取模块，用于获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送到所述数据处理模块；环境信息获取模块，用于获取环境障碍物特征信息，并将所述环境障碍物特征信息发送到所述数据处理模块；增强现实抬头显示模块，用于根据数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。通过上述方式，本发明能够提高驾驶者的驾驶安全性。

Description

一种疲劳驾驶增强现实预警装置及预警方法

技术领域

本发明实施方式涉及汽车抬头显示器技术领域，特别是涉及一种疲劳驾驶增强现实预警装置及预警方法。

背景技术

抬头显示器(Head-Up Display,HUD)，是显示于汽车前挡风玻璃上的一种基于图形发生器的投影光学系统，用于显示汽车速度、转速、油耗和导航信息等行车信息，抬头显示器的设置可以使行车信息呈现于驾驶者的视线前方，避免驾驶者低头观看仪表盘信息时可能存在的交通安全隐患。

抬头显示装置辅助驾驶是当前汽车电子领域的研究热点。HUD目前主要还是用于军事飞机上，民航上用的并不多，汽车上就更少见了，除了豪车，普通车型基本不会用。但近两年随着增强现实(Augmented Reality，AR)技术的发展，汽车HUD又有了市场。AR是增强现实，它是基于现实场景实时叠加数字模型，等于在实景上加标注，常用于医疗、教学中，由于AR要与现实结合又要人眼能直接观看，所以不可避免的要用到HUD技术，这便是增强现实抬头显示(AR-HUD)。

随着车辆越来越多，交通状况异常复杂，对驾驶者的驾驶状态要求也越来越高。驾驶者疲劳驾驶会因为注意力不集中，使得判断能力下降，反应动作延迟等自身因素，导致容易发生交通事务，造成不可逆的严重后果。现有技术也有检测驾驶者疲劳状态进行相关语音警示，但是这种警示不够直观有效，容易被驾驶者忽视。

因此，目前急需一种疲劳驾驶增强现实预警装置及预警方法，解决目前缺乏直观有效的对驾驶者疲劳驾驶的警示方式，容易导致潜在的风险的技术问题，提高驾驶者的驾驶安全性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种疲劳驾驶增强现实预警装置及预警方法，解决目前缺乏直观有效的对驾驶者疲劳驾驶的警示方式，容易导致潜在的风险的技术问题，提高驾驶者的驾驶安全性。

本发明实施例提供以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，包括：

驾驶状态获取模块，用于获取驾驶者的身体特征信息；

数据处理模块，连接所述驾驶状态获取模块，用于接收所述驾驶状态获取模块发送的身体特征信息，并分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；

汽车信息获取模块，连接所述数据处理模块，用于获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送到所述数据处理模块；

环境信息获取模块，连接所述数据处理模块，用于获取环境障碍物特征信息，并将所述环境障碍物特征信息发送到所述数据处理模块；

增强现实抬头显示模块，连接所述数据处理模块，用于根据所述数据处理模块的数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。

在一些实施例中，所述增强现实抬头显示模块包括：

图像控制模块，连接所述数据处理模块，用于根据所述数据处理模块的数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成和/或调整相应的警示信息；

光学显示模块，连接所述图像控制模块，用于接收所述警示信息并将所述警示信息进行投影显示，使其与真实环境相结合。

在一些实施例中，所述装置还包括：

自动驾驶模块，连接所述数据处理模块，用于接收所述数据处理模块发送的控制信号，根据所述控制信号调整所述汽车的车速和/或车灯状态。

在一些实施例中，所述疲劳驾驶增强现实预警装置还包括：

报警模块，连接所述数据处理模块，所述报警模块用于接收所述数据处理模块发送的报警信号，显示报警信号并发出报警提示音。

在一些实施例中，所述汽车信息获取模块包括：

汽车运动传感器，用于实时检测汽车的运动状态。

在一些实施例中，所述汽车运动传感器包括：

加速度传感器、惯性传感器、角速度传感器和/或方向传感器。

在一些实施例中，所述驾驶状态获取模块包括：

红外摄像头，用于实时检测捕捉驾驶者的眼睛的特征变化。

在一些实施例中，所述环境信息获取模块包括：

ADAS检测单元或者SLAM检测单元，用于收集汽车内外的环境数据。

第二方面，本发明实施例提供一种疲劳驾驶增强现实预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获取驾驶者的身体特征信息、汽车状态信息以及环境障碍物特征信息；

分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；

根据所述数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。

在一些实施例中，所述分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，包括：

采集所述驾驶者的眨眼频率和眼球转动状态；

根据所述驾驶者的眨眼频率和眼球转动状态，判断所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。

在一些实施例中，所述方法还包括：

若所述数据分析结果为所述驾驶者处于疲劳驾驶状态，调整汽车的车速和/或汽车的车灯状态。

本发明实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施方式公开了一种疲劳驾驶增强现实预警装置及预警方法,该装置包括：驾驶状态获取模块，用于获取驾驶者的身体特征信息；数据处理模块，用于分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；汽车信息获取模块，用于获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送到所述数据处理模块；环境信息获取模块，用于获取环境障碍物特征信息，并将所述环境障碍物特征信息发送到所述数据处理模块；增强现实抬头显示模块，用于根据数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。通过上述方式，本发明能够解决目前缺乏直观有效的对驾驶者疲劳驾驶的警示方式，容易导致潜在的风险的技术问题，提高驾驶者的驾驶安全性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供的一种疲劳驾驶增强现实预警装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种数据处理模块的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种环境信息获取模块的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种增强现实抬头显示模块的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种疲劳驾驶增强现实预警装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种疲劳驾驶增强现实预警装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种疲劳驾驶增强现实预警方法的流程示意图。

参见图1至图7，100、疲劳驾驶增强现实预警装置；10、数据处理模块；11、处理器；12、存储器；20、驾驶状态获取模块；30、汽车信息获取模块；40、环境信息获取模块；41、ADAS检测单元；42、SLAM检测单元；50、增强现实抬头显示模块；51、图像控制模块；52、光学显示模块；60、报警模块；70、自动驾驶模块。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施方式，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种疲劳驾驶增强现实预警装置的结构示意图；

如图1所示，该疲劳驾驶增强现实预警装置100包括：数据处理模块10、驾驶状态获取模块20、汽车信息获取模块30、环境信息获取模块40以及增强现实抬头显示模块50。其中，所述数据处理模块10分别连接所述驾驶状态获取模块20、汽车信息获取模块30、环境信息获取模块40以及增强现实抬头显示模块50。

其中，所述数据处理模块10连接所述驾驶状态获取模块20，用于接收所述驾驶状态获取模块20发送的驾驶者的身体特征信息，并根据所述驾驶者的身体特征信息，分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果。其中，所述数据处理模块10还连接所述汽车信息获取模块30，用于接收所述汽车信息获取模块30发送的汽车状态信息，所述数据处理模块10还连接所述环境信息获取模块40，用于接收所述环境信息获取模块40发送的环境障碍物特征信息，其中，所述数据处理模块10还连接所述增强现实抬头显示模块50，用于将所述驾驶状态获取模块20发送的驾驶者的身体特征信息、所述汽车信息获取模块30发送的汽车状态信息以及所述环境信息获取模块40发送的环境障碍物特征信息发送到所述增强现实抬头显示模块50。

请再参阅图2，图2是本发明实施例提供的一种数据处理模块的结构示意图；

如图2所示，该数据处理模块10包括：一个或多个处理器11以及存储器12。其中，图2中以一个处理器11为例。

处理器11和存储器12可以通过总线或者其他方式连接，图2中以通过总线连接为例。

存储器12作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。处理器11通过运行存储在存储器12中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行疲劳驾驶增强现实预警方法的各种功能应用以及数据处理。

在一些实施例中，存储器12可选包括相对于处理器11远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器11。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

其中，所述驾驶状态获取模块20，连接所述数据处理模块10，用于获取驾驶者的身体特征信息，并将所述驾驶者的身体特征信息发送到所述数据处理模块10。具体的，所述驾驶状态获取模块20包括：红外摄像头，所述红外摄像头用于实时检测捕捉驾驶者的眼睛的特征变化。具体的，所述红外摄像头采集获取所述驾驶者的眨眼频率和眼球转动状态，通过计算所述驾驶者的眨眼间隔时间和眼球处于静止状态的静止时间，判断所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。具体的，预设第一时间阈值，若所述驾驶者的眨眼间隔时间超过所述第一时间阈值，则所述红外摄像头将所获取的数据传输到所述数据处理模块10，所述数据处理模块10将根据所述红外摄像头传输的数据，判断所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。其中，所述驾驶状态获取模块20还包括：人脸检测器，所述人脸检测器用于定位人脸。或者，所述驾驶状态获取模块20还包括：压力传感器，所述压力传感器用于确定所述驾驶者的身体姿势和/或坐姿，所述压力传感器包括加速度传感器和/或陀螺仪。所述驾驶状态模块20通过所述压力传感器获取所述驾驶者的身体姿势和/或坐姿，结合所述驾驶者的眼睛的特征变化，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。

其中，所述汽车信息获取模块30，连接所述数据处理模块10，用于获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送到所述数据处理模块10。具体的，所述汽车状态信息包括：汽车的运动状态信息以及汽车的行驶状态信息。其中，所述汽车的运动状态信息包括：汽车的速度、加速度、角速度等运动状态信息。例如：当所述汽车的速度大于零并且加速度大于零，则确定所述汽车的运动状态为加速状态；当所述汽车的速度等于零，则确定所述汽车的运动状态为静止状态；当所述汽车的速度大于零，所述汽车的加速度为零，则确定所述汽车的运动状态为匀速状态，当所述汽车的速度大于零，所述汽车的加速度小于零，则确定所述汽车的运动状态为减速状态。其中，所述汽车的行驶状态信息包括：车辆位置、行驶方向、行驶路线，以及等等。其中，所述汽车信息获取模块30包括：汽车运动传感器，所述汽车运动传感器包括：加速度传感器、速度传感器、惯性传感器、角速度传感器、方向传感器、发动机转速传感器、相位传感器、温度传感器、压力传感器、汽车指示器，以及等等。

其中，所述环境信息获取模块40，连接所述数据处理模块10，用于获取环境障碍物特征信息，并将所述环境障碍物特征信息发送到所述数据处理模块10。具体的，所述环境障碍物特征信息包括：障碍物的类型，比如：车辆、行人、自行车、摩托车、交通路灯，以及等等，还包括障碍物距离汽车的位置、距离。所述环境信息获取模块40包括：摄像头以及识别器，所述摄像头用于获取环境障碍物的图片，所述识别器用于确定所述环境障碍物的类型、位置、距离，以及等等。

请再参阅图3，图3是本发明实施例提供的一种环境信息获取模块的结构示意图；

如图3所示，该环境信息获取模块40包括：ADAS检测单元41和/或SLAM检测单元42。

具体的，所述ADAS检测单元41，用于收集汽车内外的环境数据。所述ADAS检测单元41为先进驾驶辅助系统(Advanced Driver Assistant Systems,ADAS),所述先进驾驶辅助系统利用车上安装的各种各样的传感器，第一时间收集车内外的环境数据，识别或侦测追踪静止的或行进中的人或物，从而能够让驾驶者在最快的时间察觉可能发生的危险，以引起驾驶者注意路况安全，提高驾驶的安全性。其中，所述ADAS检测单元41采用多种不同的技术，包括：ACC自适应巡航、AEB/CMbB自动紧急制动、TSR/TSI交通标志识别、BSD/BLIS盲区检测、LCA/LCMA变道辅助、LDW车道偏离报警、LKA/S-LKA车道保持辅助、BA/CTA后向辅助，以及等等。其中，所述ADAS检测单元41包括多种传感器，例如：摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波、夜视传感器，其中，所述毫米波雷达包括短距毫米波雷达以及中长距毫米波雷达。通过ADAS检测单元41可以有效采集路面状况，提高驾驶的安全性。

具体的，所述SLAM检测单元42，用于汽车的即时定位与地图构建。其中，所述SLAM检测单元42为SLAM检测系统(Simultaneous Localization And Mapping，SLAM)，所述SLAM检测单元42采用SLAM检测技术，通过对环境的观测确定汽车的运动轨迹，同时通过构建环境地图，通过环境地图和当前视角对叠加虚拟物体做相应渲染，从而使叠加的虚拟物体更加真实。其中，所述SLAM检测单元42包括多种传感器，例如：激光雷达、红外相机、滤波器，以及等等，所述SLAM检测单元42还包括GPS定位系统，用于定位所述汽车的位置。

其中，所述增强现实抬头显示模块50，连接所述数据处理模块10，用于根据所述数据处理模块10的数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。

请再参阅图4，图4是本发明实施例提供的一种增强现实抬头显示模块的结构示意图；

如图4所示，该增强现实抬头显示模块50包括：图像控制模块51以及光学显示模块52，所述图像控制模块51连接所述光学显示模块52。

具体的，所述图像控制模块51，连接所述数据处理模块10，用于根据所述数据处理模块10的数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成和/或调整相应的警示信息。其中，所述图像控制模块51包括：Unity3D工具，所述图像控制模块51可以通过所述Unity3D工具绘制可视化信息。所述图像控制模块51还可以根据所述环境障碍物特征信息，结合所述汽车状态信息以及驾驶者的驾驶状态信息，通过绘制相应的图标进行警示。例如：若所述汽车的行驶状态为匀速行驶，所述驾驶者的驾驶状态为疲劳驾驶，则可以通过绘制相应的图标进行警示，提醒驾驶者注意驾驶安全。

具体的，所述光学显示模块52，连接所述图像控制模块51，用于接收所述警示信息并将所述警示信息进行投影显示，使其与真实环境相结合。具体的，所述警示信息包括：虚拟图像信息和/或语音信息，所述虚拟图像信息为通过在增强现实抬头显示系统上对所要避开的障碍物进行红色高显圆圈显示，或者在增强现实抬头显示系统上将环境障碍物进行其他特殊处理，例如：做标记、高亮显示，以及等等。所述语音信息为语音播报，通过语音播报提醒驾驶者注意休息或安全驾驶。

在本发明实施例中，通过公开一种疲劳驾驶增强现实预警装置,该装置包括：驾驶状态获取模块，用于获取驾驶者的身体特征信息；数据处理模块，用于分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；汽车信息获取模块，用于获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送到所述数据处理模块；环境信息获取模块，用于获取环境障碍物特征信息，并将所述环境障碍物特征信息发送到所述数据处理模块；增强现实抬头显示模块，用于根据数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。通过上述方式，本发明能够解决目前缺乏直观有效的对驾驶者疲劳驾驶的警示方式，容易导致潜在的风险的技术问题，提高驾驶者的驾驶安全性。

实施例2

请参阅图5，图5是本发明实施例提供的另一种疲劳驾驶增强现实预警装置的结构示意图；

如图5所示，该疲劳驾驶增强现实预警装置100包括：数据处理模块10、驾驶状态获取模块20、汽车信息获取模块30、环境信息获取模块40、图像控制模块51、光学显示模块52以及报警模块60。其中，所述数据处理模块10连接所述驾驶状态获取模块20、汽车信息获取模块30、环境信息获取模块40、图像控制模块51以及报警模块60，所述图像控制模块51连接所述光学显示模块52。

在本发明实施例中，所述数据处理模块10、驾驶状态获取模块20、汽车信息获取模块30、环境信息获取模块40、图像控制模块51以及光学显示模块52，均与上述的实施例1中的相同，在此不再重复阐述，可以参考实施例1中相关的描述。

其中，所述报警模块60，连接所述数据处理模块10，所述报警模块60用于接收所述数据处理模块10发送的报警信号，显示报警信号并发出报警提示音。具体的，所述数据处理模块10接收到所述驾驶状态获取模块20发送的驾驶者的身体特征信息，将根据所述驾驶者的身体特征信息，分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果。若所述数据分析结果为所述驾驶者处于疲劳驾驶状态，则所述数据处理模块10将向所述报警模块60发送报警信号，所述报警模块60将根据所述报警信号，显示报警信号并发出报警提示音。其中，所述报警模块60还连接所述图像控制模块51，所述报警模块60可以将所述报警信号发送到所述图像控制模块51，以使所述图像控制模块51根据所述报警信号绘制相应的图标警示，并通过光学显示模块52进行显示，以提醒驾驶者注意安全。具体的，所述报警模块60包括通信模块、GPS模块、蜂鸣器，以及等等。所述报警模块60可以通过蜂鸣器发出声音，提醒驾驶者注意行车安全。

在本发明实施例中，通过提供一种疲劳驾驶增强现实预警装置，所述装置包括：驾驶状态获取模块，用于获取驾驶者的身体特征信息；数据处理模块，用于分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；汽车信息获取模块，用于获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送到所述数据处理模块；环境信息获取模块，用于获取环境障碍物特征信息，并将所述环境障碍物特征信息发送到所述数据处理模块；报警模块，用于接收所述数据处理模块发送的报警信号，显示报警信号并发出报警提示音。通过上述方式，本发明实施例能够提高驾驶者的驾驶安全性。

实施例3

请参阅图6，图6是本发明实施例提供的又一种疲劳驾驶增强现实预警装置的结构示意图；

如图6所示，该疲劳驾驶增强现实预警装置100包括：数据处理模块10、驾驶状态获取模块20、汽车信息获取模块30、环境信息获取模块40、图像控制模块51、光学显示模块52以及报警模块60。其中，所述数据处理模块10连接所述驾驶状态获取模块20、汽车信息获取模块30、环境信息获取模块40、图像控制模块51、报警模块60以及自动驾驶模块70，所述图像控制模块51连接所述光学显示模块52。

在本发明实施例中，所述数据处理模块10、驾驶状态获取模块20、汽车信息获取模块30、环境信息获取模块40、图像控制模块51以及光学显示模块52，均与上述的实施例1中的相同，在此不再重复阐述，可参考实施例1中相关的描述，所述报警模块60与上述的实施例2中的相同，在此不再重复阐述，可以参考实施例2中相关的描述。

其中，所述自动驾驶模块70，连接所述数据处理模块10，用于接收所述数据处理模块发送的控制信号，根据所述控制信号调整所述汽车的车速和/或车灯状态。具体的，所述用于自动驾驶模块70接收所述数据处理模块10发送的控制信号，所述控制信号包括驾驶者的驾驶状态的数据分析结果、汽车状态信息以及环境障碍物特征信息，所述自动驾驶模块70可以根据所述数据分析结果、汽车状态信息以及环境障碍物特征信息，控制所述汽车的车速、档位、加速度、角速度、车灯状态和/或行驶方向，以及等等。具体的，所述自动驾驶模块70包括多种传感器，包括速度传感器、加速度传感器、摄像头、惯性传感器、角速度传感器、方向传感器、发动机转速传感器、汽车指示器，以及等等。例如：当所述驾驶者的眨眼间隔时间超过第一时间阈值，所述第一时间阈值为4秒，控制所述汽车自动减速，并点亮所述汽车的车后灯。

在本发明实施例中，通过提供一种疲劳驾驶增强现实预警装置，所述装置包括：驾驶状态获取模块，用于获取驾驶者的身体特征信息；数据处理模块，用于分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；汽车信息获取模块，用于获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送到所述数据处理模块；环境信息获取模块，用于获取环境障碍物特征信息，并将所述环境障碍物特征信息发送到所述数据处理模块；报警模块，用于接收所述数据处理模块发送的报警信号，显示报警信号并发出报警提示音。自动驾驶模块，用于接收所述数据处理模块发送的控制信号，根据所述控制信号调整所述汽车的车速和/或车灯状态。通过上述方式，本发明实施例能够提高驾驶者的驾驶安全性。

实施例4

请参阅图7，图7是本发明实施例提供的一种疲劳驾驶增强现实预警方法的流程示意图；

如图7所示，该疲劳驾驶增强现实预警方法包括：

步骤S10：获取驾驶者的身体特征信息、汽车状态信息以及环境障碍物特征信息；

其中，所述驾驶者的身体特征信息包括：眼部信息、身体姿势、坐姿、呼吸频率、心跳频率，以及等等。具体的，所述眼部信息包括：眨眼频率、眨眼速度、眨眼间隔时间、眼睑动作。其中，可以通过汽车上的传感器、摄像头等，获取所述驾驶者的身体特征信息。

其中，所述汽车状态信息包括：汽车的运动状态信息以及汽车的行驶状态信息。具体的，所述汽车的运动状态信息包括：汽车的速度、加速度、角速度等运动状态信息。例如：当所述汽车的速度大于零并且加速度大于零，则确定所述汽车的运动状态为加速状态；当所述汽车的速度等于零，则确定所述汽车的运动状态为静止状态；当所述汽车的速度大于零，所述汽车的加速度为零，则确定所述汽车的运动状态为匀速状态，当所述汽车的速度大于零，所述汽车的加速度小于零，则确定所述汽车的运动状态为减速状态。具体的，所述汽车的行驶状态信息包括：车辆位置、行驶方向、行驶路线，以及等等。其中，可以通过汽车传感器获取所述汽车的汽车状态信息。

其中，所述环境障碍物特征信息包括：环境障碍物的类型、位置、环境障碍物距离汽车的距离、环境障碍物的运动速度，以及等等。例如：所述环境障碍物的类型包括：车辆、行人、自行车、摩托车、交通路灯，以及等等。其中，可以通过实时获取至少一张所述环境障碍物的图片，确定所述环境障碍物的类型、位置、环境障碍物距离汽车的距离、环境障碍物的运动速度。

步骤S20：分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；

具体的，可以通过采集所述驾驶者的眨眼频率和眼球转动状态；根据所述驾驶者的眨眼频率和眼球转动状态，判断所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。例如：通过红外摄像头实时检测或捕捉所述驾驶者的眼睛的特征变化，获取所述驾驶者的眨眼频率和眼球转动状态，通过计算所述驾驶者的眨眼间隔时间和眼球处于静止状态的静止时间，判断所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。具体的，预设第一时间阈值，若所述驾驶者的眨眼间隔时间超过所述第一时间阈值，则所述红外摄像头将所获取的数据传输到所述数据处理模块，所述数据处理模块判断所述驾驶者处于疲劳驾驶状态。优选的，所述第一时间阈值设置为4秒。

或者，通过获取所述驾驶者的眼部信息、身体姿势、坐姿、呼吸频率、心跳频率，对所述驾驶者的眼部信息、身体姿势、坐姿、呼吸频率和心跳频率进行综合分析，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。例如：通过获取所述驾驶者的眼部信息，并获取所述驾驶者的呼吸频率、心跳频率，若所述驾驶者的呼吸频率和心跳频率不满足正常驾驶的频率范围，结合所述驾驶者的眼睛的特征变化，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。通过综合分析所述驾驶者的多项身体特征信息，可以更为准确地判断所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。

或者，可以通过首先用boosted cascade人脸检测器来定位人脸，基于Haar-like特征的Adaboost人脸检测，用CascadeClassifier级联分类器检测视频流中的人脸。利用人体测量学理论，得到左眼与右眼的粗略定位。将左眼图与右眼图依次经过高斯滤波、Canny算子预处理、曲度计算、位移矢量筛选、中心投票后的高斯滤波、寻找中心点，从而得出左眼中心点和右眼中心点的具体位置。根据所述左眼中心点和右眼中心点的具体位置，判断所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。

步骤S30：根据所述数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。

其中，若所述数据分析结果为所述驾驶者处于疲劳驾驶状态，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。可以理解的是，所述汽车的状态为运动状态时，才会生成相应的警示信息并进行投影显示。

具体的，所述警示信息包括：投影警示信息以及语言警示信息。其中，所述投影警示信息将结合所述环境障碍物特征信息。具体的，所述投影警示信息为虚拟图像上的投影信息，即AR信息，通过结合增强现实抬头显示模块，在驾驶者的视线前方进行直观的投影显示，将所述投影警示信息在虚拟图像上呈现给所述驾驶者，例如：通过Unity 3D技术在增强现实抬头显示模块的图像上绘制相应的图标，进行警示，比如：在所要避开的障碍物的周围画上红色高亮圆圈，以及等等。通过调整所述投影警示信息，使其与真实环境相结合，有利于直观地提醒驾驶者进行正确行车。

或者，所述投影警示信息包括：FCW警示信息与LDW警示信息。所述FCW警示信息为碰撞预警信息，通过前方碰撞预警系统(Forward Collision Warning，FCW)，监测前方车辆，判断本车与前方车辆之间的距离、方位以及相对速度，当存在潜在碰撞危险时对驾驶者进行图像显示警告。所述LDW警示信息为车道偏离警示信息，通过车道偏离警示系统(LaneDeparture Warning，LDW)，判断所述驾驶者的汽车是否偏离原来的车道并且没有进行转向操作(比如：打转向灯)，若所述汽车没有进行转向操作但所述汽车越过车道标线，则对所述驾驶者进行图像显示警告或语音显示警告。

其中，所述语音警示信息为通过语音提醒所述驾驶者注意行车安全。例如：可以通过蜂鸣器发出声音，提醒驾驶者注意行车安全。或者，可以通过语音播报提醒驾驶者注意行车安全或提醒驾驶者以正确的行驶方式进行行车。

其中，所述方法还包括：若所述数据分析结果为所述驾驶者处于疲劳驾驶状态，调整汽车的车速和/或汽车的车灯状态。

具体的，若所述数据分析结果为所述驾驶者处于疲劳驾驶状态，自动调整汽车的驾驶状态，进入自动驾驶状态，例如：调整汽车的车速、行驶方向和/或汽车的车灯状态。具体的，可以将所述汽车的车灯状态变为红灯并且闪烁，同时降低汽车的车速。若所述环境障碍物的运动速度较低，可以直接将所述汽车的车速降低到零，停止所述汽车。

其中，所述方法还包括：计算所述警示信息的持续时间，预设第二时间阈值，当所述警示信息的持续时间超过所述第二时间阈值，并且所述汽车的运动状态没有发生改变，例如：车速不变，行驶方向不变，车灯状态不变，则发送GPS位置信息和报警信号到就近交警部门，以避免事故的发生。其中，所述第二时间阈值设置为8秒。其中，还可以发送GPS位置信息至驾驶者设定的紧急联系人。例如：若所述驾驶者的眨眼间隔时间超过第一时间阈值，所述第一时间阈值设置为4秒，则产生警示信息，若所述警示信息的持续时间超过第二时间阈值，则发送GPS位置信息和报警信号到就近交警部门，并且发送GPS位置信息至驾驶者设定的紧急联系人。

在本发明实施例中，通过提供一种疲劳驾驶增强现实预警方法，该方法包括：获取驾驶者的身体特征信息、汽车状态信息以及环境障碍物特征信息；分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；根据所述数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。通过上述方式，本发明实施方式能够提高驾驶者的驾驶安全性。

需要说明的是，本发明的说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施方式，但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施方式，这些实施方式不作为对本发明内容的额外限制，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施方式，均视为本发明说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，包括：

驾驶状态获取模块，用于获取驾驶者的身体特征信息；

数据处理模块，连接所述驾驶状态获取模块，用于接收所述驾驶状态获取模块发送的身体特征信息，并分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；

汽车信息获取模块，连接所述数据处理模块，用于获取汽车状态信息，并将所述汽车状态信息发送到所述数据处理模块；

环境信息获取模块，连接所述数据处理模块，用于获取环境障碍物特征信息，并将所述环境障碍物特征信息发送到所述数据处理模块；

增强现实抬头显示模块，连接所述数据处理模块，用于根据所述数据处理模块的数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。

2.根据权利要求1所述的疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，所述增强现实抬头显示模块包括：

图像控制模块，连接所述数据处理模块，用于根据所述数据处理模块的数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成和/或调整相应的警示信息；

光学显示模块，连接所述图像控制模块，用于接收所述警示信息并将所述警示信息进行投影显示，使其与真实环境相结合。

3.根据权利要求1所述的疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，所述装置还包括：

自动驾驶模块，连接所述数据处理模块，用于接收所述数据处理模块发送的控制信号，根据所述控制信号调整所述汽车的车速和/或车灯状态。

4.根据权利要求1-3任一项所述的疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，所述疲劳驾驶增强现实预警装置还包括：

报警模块，连接所述数据处理模块，所述报警模块用于接收所述数据处理模块发送的报警信号，显示报警信号并发出报警提示音。

5.根据权利要求1所述的疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，所述汽车信息获取模块包括：

汽车运动传感器，用于实时检测汽车的运动状态。

6.根据权利要求5所述的疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，所述汽车运动传感器包括：

加速度传感器、惯性传感器、角速度传感器和/或方向传感器。

7.根据权利要求1所述的疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，所述驾驶状态获取模块包括：

红外摄像头，用于实时检测捕捉驾驶者的眼睛的特征变化。

8.根据权利要求1所述的疲劳驾驶增强现实预警装置，其特征在于，所述环境信息获取模块包括：

ADAS检测单元或者SLAM检测单元，用于收集汽车内外的环境数据。

9.一种疲劳驾驶增强现实预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获取驾驶者的身体特征信息、汽车状态信息以及环境障碍物特征信息；

分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，并得出数据分析结果；

根据所述数据分析结果，结合所述汽车状态信息以及所述环境障碍物特征信息，生成相应的警示信息并进行投影显示。

10.根据权利要求9所述的疲劳驾驶增强现实预警方法，其特征在于，所述分析所述身体特征信息，确定所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态，包括：

采集所述驾驶者的眨眼频率和眼球转动状态；

根据所述驾驶者的眨眼频率和眼球转动状态，判断所述驾驶者是否处于疲劳驾驶状态。

11.根据权利要求9或10所述的疲劳驾驶增强现实预警方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述数据分析结果为所述驾驶者处于疲劳驾驶状态，调整汽车的车速和/或汽车的车灯状态。