CN111709348A - 一种基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统，包含面部监视摄像头，提示警报器，警报解除按钮，嵌入式计时器，ECU，电子节气门，喷油嘴，高压包，主继电器，怠速控制阀，警报蜂鸣器；通过摄像头的监测，判断出驾驶员的身体状态是否正常，是否处于疲劳驾驶状态中；若检测出异常，信号传递到提示警报器，提示警报器动作，若驾驶员按下解除警报按钮，则提示警报解除，若提示警报未被解除，信号传递给ECU，ECU向节气门、喷油嘴、高压包及怠速控制阀传递发出信号，使发动机进入怠速模式，并发出蜂鸣警报；此系统旨在监测驾驶员驾驶过程中的身体状态，以减小因其的急病或疲劳驾驶，导致其本人及乘客的生命财产损失的隐患。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统。
背景技术
近年，随着公民经济水平的提高以及水上运动的兴起，各类水上运动、水上观光的国内外市场急剧扩大，其中，作为动力源之一的舷外机（汽油，柴油，电动）的市场前景亦随之而大放异彩。
然而，据《2018年中国水上交通安全形势报告》统计，2018年造成人员死亡失踪的112件事故中，碰撞事故和自沉事故造成的死亡失踪人数同比2017年均上升，是2018年死亡失踪人员上升的主要事故种类。从事故调查发现，中小型船舶普遍存在公司管理差、船况差、船员素质差等突出问题，尤其是船员的健康、疲劳驾驶等已成为影响水上交通安全的重大风险源。由此看来，对于船舶自身在安全系统上的完善已经刻不容缓。因此，迫切需要能够开发出防范于未然的安全驾驶控制系统。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明的目的是：提出了一种基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统。
本发明的技术解决方案是这样实现的：一种基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统，包含面部识别监视系统和发动机ECU控制系统，面部识别监视系统对驾驶员面部的面部特征进行识别，并将结果发送至ECU控制系统。
优选的，所述面部监视系统包含面部识别模块、信息处理集成模块、提示警报器、警报解除按钮；所述面部识别模块包含摄像头，面部识别模块内置面部表情及眼睑开合度检出识别算法，信息处理集成模块内嵌计时器。
优选的，所述摄像头监测驾驶员面部表情以及眼睑开合度；若有异常，信号传递到提示警报器，提示警报器动作；若在一定时间内驾驶员按下解除警报按钮，则提示警报解除；若在一定时间提示警报未被解除，则将信号传递给ECU控制系统。
优选的，所述发动机ECU控制系统包含ECU、电子节气门、喷油嘴、高压包、警报蜂鸣器、主继电器及怠速控制阀。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明通过在驾驶操纵台上搭载机器学习训练过的具有面部表情以及眼睑开合度监测的摄像头的监测，判断出驾驶员的身体状态是否正常，是否处于疲劳驾驶状态中；若检测出异常，信号传递给ECU控制模块，使发动机进入怠速模式，并发出蜂鸣警报；此系统旨在监测驾驶员驾驶过程中的身体状态，以减小因其的急病或疲劳驾驶，导致其本人及乘客的生命财产损失的隐患。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明所述的一种基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统的示意框图；
附图2为本发明的异常信号监测传递控制系统算法示意图。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明。
如附图1所示，本发明所述的一种基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统，包含面部识别监视系统和发动机ECU控制系统。
所述面部监视系统包含面部识别模块、信息处理集成模块、提示警报器、警报解除按钮；所述面部识别模块包含摄像头，面部识别模块内置面部表情及眼睑开合度检出识别算法，信息处理集成模块内嵌计时器。
摄像头安装在驾驶操纵台上，面部识别模块经过机器深度学习训练，具有面部表情以及眼睑开合度监测的功能，可以根据异常信号监测传递控制系统算法判断出驾驶员的身体状态是否正常，是否处于疲劳驾驶状态中。
所述发动机ECU控制系统包含ECU、电子节气门、喷油嘴、高压包、警报蜂鸣器、主继电器及怠速控制阀。
如附图2所示，本发明的异常信号监测传递控制系统算法包含以下过程：
①摄像头监测驾驶员面部表情以及眼睑开合度；
②若有异常，信号传递到提示警报器，提示警报器动作，若5秒内驾驶员按下解除警报按钮，则提示警报解除；
③若5秒内提示警报未被解除，信号传递给ECU模块；
④ECU向电子节气门、喷油嘴、高压包及怠速控制阀传递发出信号，使发动机进入怠速模式；
⑤不切断主继电器，发动机保持怠速状态；
⑥ECU传递信号给警报蜂鸣器，持续动作，发出蜂鸣警报。
针对驾驶员面部检测和ECU控制的举例如下：
①面部检测：眼睑开合度较长时间处于半开以下的状态，如在1分钟内，有20秒以上的时间，则判断为轻度疲劳；此时：报警指示灯呈橙色闪烁，闪烁频率较低，如2秒一次，报警声音较低，如60赫兹；计时5秒，5秒按下解除报警；否则，ECU将电子节气门开度调整为0%；ECU按发动机怠速，如900转/分的喷油量控制喷油嘴电磁阀的打开与关闭时间；ECU按发动机怠速的点火角点火；ECU按发动机怠速时怠速电机控制步数控制怠速控制阀通气孔的大小；主继电器线圈保持通电状态；警报蜂鸣器状态：每2秒响1次。
②面部检测：眼睑开合度较长时间处于三分之一以下的状态，如在1分钟内，有20秒以上的时间，则判断为中度疲劳。此时：报警指示灯呈黄色闪烁，闪烁频率中等，如1秒一次，报警声音中等，如80赫兹；计时5秒，5秒按下解除报警；否则，ECU将电子节气门开度调整为0%；ECU按发动机怠速，如900转/分的喷油量控制喷油嘴电磁阀的打开与关闭时间；ECU按发动机怠速的点火角点火；ECU按发动机怠速时怠速电机控制步数控制怠速控制阀通气孔的大小；主继电器线圈保持通电状态，警报蜂鸣器状态：每1秒响1次。
③面部检测：眼睑开合度较长时间处于完全闭合的状态，如在1分钟内，有30秒以上的时间，则判断为重度疲劳；此时：报警指示灯呈红色闪烁，闪烁频率较高，如0.5秒一次，报警声音较高，如100赫兹；计时５秒，5秒按下解除报警；否则，ECU将电子节气门开度调整为0%；ECU按发动机怠速，如900转/分的喷油量控制喷油嘴电磁阀的打开与关闭时间；ECU按发动机怠速的点火角点火；ECU按发动机怠速时怠速电机控制步数控制怠速控制阀通气孔的大小；主继电器线圈保持通电状态；警报蜂鸣器状态：无间断连续响。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统，其特征在于：包含面部识别监视系统和发动机ECU控制系统，面部识别监视系统对驾驶员面部的面部特征进行识别，并将结果发送至ECU控制系统；所述发动机ECU控制系统包含ECU、电子节气门、喷油嘴、高压包、警报蜂鸣器、主继电器及怠速控制阀。
2.根据权利要求1所述的基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统，其特征在于：所述面部监视系统包含面部识别模块、信息处理集成模块、提示警报器、警报解除按钮；所述面部识别模块包含摄像头，面部识别模块内置面部表情及眼睑开合度检出识别算法，信息处理集成模块内嵌计时器。
3.根据权利要求2所述的基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统，其特征在于：所述摄像头监测驾驶员面部表情以及眼睑开合度；根据异常信号监测传递控制系统算法判断出驾驶员的身体状态是否正常，是否处于疲劳驾驶状态中；若有异常，信号传递到提示警报器，提示警报器动作；若在一定时间内驾驶员按下解除警报按钮，则提示警报解除；若在一定时间提示警报未被解除，则将信号传递给ECU控制系统。
4.根据权利要求3所述的基于驾驶员面部监视的舷外机安全驾驶控制系统，其特征在于：所述异常信号监测传递控制系统算法包含以下过程：
①摄像头监测驾驶员面部表情以及眼睑开合度；
②若有异常，信号传递到提示警报器，提示警报器动作，若5秒内驾驶员按下解除警报按钮，则提示警报解除；
③若5秒内提示警报未被解除，信号传递给ECU模块；
④ECU向电子节气门、喷油嘴、高压包及怠速控制阀传递发出信号，使发动机进入怠速模式；
⑤不切断主继电器，发动机保持怠速状态；
⑥ECU传递信号给警报蜂鸣器，持续动作，发出蜂鸣警报。
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