CN113112753A - 一种汽车疲劳驾驶提醒系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车疲劳驾驶提醒系统，包括用于检测驾驶员是否处于疲劳状态的疲劳驾驶检测系统，所述提醒系统还包括控制器、执行机构，所述控制器的输入端连接疲劳驾驶检测系统，用于接收驾驶员的疲劳状态信息，所述控制器根据疲劳状态信息来控制执行机构的工作，所述执行机构用于实现将风吹向驾驶员以清醒驾驶员。本发明的优点在于：通过声光、显示方式给出疲劳驾驶提醒同时通过车窗吹来的风和噪声来驱动、清醒疲劳的驾驶员，刺激驾驶员使其清醒和兴奋，做到提醒的同时保持驾驶员的清醒，保证驾驶员能够安全的驶入到服务区中进行休息，减少因疲劳产生的交通事故。

Description

一种汽车疲劳驾驶提醒系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车安全技术领域，特别涉及一种汽车疲劳驾驶提醒系统及方法。
背景技术
疲劳驾驶是影响行驶安全的一个主要因素，疲劳驾驶是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心里机能的失调，从而出现驾驶技能下降的现象。引起疲劳的原因是多方面的，如驾驶人睡眠质量差或者不足，道路条件较好导致路面情况单一，疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断力下降，出现动作迟缓或者过早，操作停顿等不安全因素，极易产生道路交通事故。现有的疲劳驾驶提醒方式大多是通过语音提醒、灯光报警或者方向盘震动来实现，现有得疲劳驾驶方式无法有效的刺激驾驶员使其清醒和兴奋，并安全的驾驶到可以休息的地方。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种汽车疲劳驾驶提醒系统及方法，用于采用更加合理的方式来提醒、清醒驾驶员，实现更好的提醒、清醒驾驶员。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种汽车疲劳驾驶提醒系统，包括用于检测驾驶员是否处于疲劳状态的疲劳驾驶检测系统，所述提醒系统还包括控制器、执行机构，所述控制器的输入端连接疲劳驾驶检测系统，用于接收驾驶员的疲劳状态信息，所述控制器根据疲劳状态信息来控制执行机构的工作，所述执行机构用于实现将风吹向驾驶员以清醒驾驶员。
所述提醒系统还包括显示屏和或声光报警器，所述控制器的输出端分别连接显示屏、声光报警器，所述显示屏用于显示疲劳报警信息，所述声光报警器用于发出疲劳提醒的声光信号。
所述执行机构包括车窗机构，所述控制器的输出端连接车窗机构的控制端，用于控制车窗机构动作后开启和关闭车窗。
所述疲劳驾驶检测系统包括疲劳监控摄像头和处理器，所述疲劳监控摄像头用于采集驾驶员的面部图像信息，其输出端连接处理器，所述处理器用于识别出驾驶员的疲劳驾驶状态信息，其输出端连接至控制器，用于将疲劳驾驶状态发送至控制器中。
所述提醒系统还包括车辆状态检测模块，所述车辆状态检测模块用于检测车辆处于行驶状态还是停车状态，其输出端分别连接至疲劳驾驶检测系统和控制器，用于在车辆处于行驶状态时发出触发信号启动疲劳驾驶检测系统、控制器的工作。
所述提醒系统还包括供电模块，所述供电模块为车载蓄电池，所述控制器、疲劳驾驶检测系统的供电端分别连接至车载蓄电池。
一种汽车疲劳驾驶提醒系统的提醒方法，包括如下步骤：
在车辆处于行驶状态时，提醒系统启动工作，疲劳驾驶检测系统检测驾驶员的疲劳状态，当判断驾驶员处于疲劳状态时，控制显示屏显示疲劳提醒信息和或控制声光报警器发出报警声光信号；并同时控制驾驶侧的车窗下降，通过车窗外的流动空气和或噪声刺激驾驶员；
当检测到车辆处于停车状态时，提醒系统进入休眠状态。
疲劳驾驶检测系统通过疲劳监控摄像头采集驾驶员的面部图像信息并发送至处理器中，处理器对眼睛闭合状态以及频率进行图像处理和分析，来监测驾驶员的驾驶状态，判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。
在控制车窗下降时车窗按照预先设置的梯度进行下降。
本发明的优点在于：通过声光、显示方式给出疲劳驾驶提醒同时通过车窗吹来的风和噪声来驱动、清醒疲劳的驾驶员，刺激驾驶员使其清醒和兴奋，做到提醒的同时保持驾驶员的清醒，保证驾驶员能够安全的驶入到服务区中进行休息，减少因疲劳产生的交通事故。处理器实时处理由所述摄像头传递来的图像信息，当判定驾驶员此时处于困倦状态疲劳驾驶时，将信息传递给控制器，所述控制器向仪表显示屏上发送警告信息(例如，您已疲劳驾驶，建议您停车休息)并闪烁提醒，并控制器发出信号来控制驾驶侧的车窗下降，使外界的新鲜空气以及行驶噪音进入车厢，这种外界的信息会打破车厢内的平静，刺激驾驶员使其清醒和兴奋，从而使驾驶员安全驾驶到服务区，减少因疲劳困倦导致的交通事故。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明提醒系统的结构原理图。
图中附图标记分别为：1、摄像头；2、处理器；3、控制器；4、显示屏；5、车窗。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
本申请针对现有技术中的提醒方式无法使得疲劳驾驶的驾驶员保持精神状态，因此提醒效果不佳，无法很好的刺激驾驶员。因此，本申请在提醒驾驶员的同时会产生控制车窗的开启，从而通过车窗开启造成的风进入车内来刺激驾驶员，使得驾驶员保持清醒，从而避免出现疲劳事故而且在风吹进来的同时显示屏、声光报警提醒会提醒用户进入服务区休息，而被刺激保持清醒的驾驶员可以安全的驾驶车辆进入服务区，其具体的方案如下：
如图1所示，一种汽车疲劳驾驶提醒系统，包括用于检测驾驶员是否处于疲劳状态的疲劳驾驶检测系统、控制器、执行机构，疲劳驾驶检测系统包括疲劳监控摄像头和处理器，疲劳检测摄像头安装在汽车A柱驾驶员侧，方向为正对驾驶员面部方面，通过紧固件与车身进行固定，疲劳监控摄像头用于采集驾驶员的面部图像信息，其输出端连接处理器，处理器接收到面部图像信息后对眼睛闭合状态以及频率进行图像处理和分析，来判断驾驶员此时的驾驶状态，判断此时是否处于疲劳驾驶状态，并将结果实时发送给控制器。处理器用于识别出驾驶员的疲劳驾驶状态信息，其输出端连接至控制器，用于将疲劳驾驶状态发送至控制器中。
提醒系统还包括显示屏和或声光报警器，控制器的输出端分别连接显示屏、声光报警器，显示屏为仪表显示屏，显示屏用于显示疲劳报警信息，如文字显示等，声光报警器用于发出疲劳提醒的声光信号，如集成在仪表中的指示灯和车机中的语音模块，用于分别通过指示灯的灯光和语音模块的语音提醒来提醒驾驶员需要休息，不要疲劳驾驶。
在给出文字、声音、指示灯提醒的同时控制器根据疲劳状态信息来控制执行机构的工作，执行机构用于实现将风吹向驾驶员以清醒驾驶员。疲劳状态信息是指驾驶员是否处于疲劳状态，当处于疲劳状态时，控制执行机构动作，则就可以实现通过执行机构来通过风引向驾驶员来刺激和清醒驾驶员。
在一个优选的实施例中，执行机构包括车窗机构，控制器的输出端连接车窗机构的控制端，用于控制车窗机构动作后开启和关闭车窗。通过控制车窗的开启，当车窗开启后，风会通过车窗吹向人头、脸等部位，来刺激和清醒驾驶员，同时噪声也会刺激驾驶员的精神。
进一步地，提醒系统还包括车辆状态检测模块，车辆状态检测模块用于检测车辆处于行驶状态还是停车状态，其输出端分别连接至疲劳驾驶检测系统和控制器，用于在车辆处于行驶状态时发出触发信号启动疲劳驾驶检测系统、控制器的工作。车辆状态检测模块可以通过发动机点火检测单元、车速单元、轮速单元等检测信号直接或间接的检测到车辆的行驶和停车。当车辆处于行驶中，通过检测到的信号作为触发条件，处理器、控制器启动工作，当检测不到该信号则处于休眠状态，使得本申请的启动和休眠更加智能，而且也可以做到低功耗。
本申请系统采用车载蓄电池供电，控制器、疲劳驾驶检测系统的供电端分别连接至车载蓄电池，蓄电池的输出端通过继电器输出供电，当车辆启动上电后，继电器闭合为各低压用电器供电，本申请处理器和控制器供电工作。其中控制器采用车身控制器来实现车窗的控制和与仪表ICM通信来控制仪表的信息展示和指示灯报警。
一种汽车疲劳驾驶提醒系统的提醒方法，包括如下步骤：当检测到车辆处于停车状态时，提醒系统进入休眠状态；当检测到车辆处于行驶状态时，提醒系统触发启动工作，疲劳驾驶检测系统检测驾驶员的疲劳状态，当判断驾驶员处于疲劳状态时，控制显示屏显示疲劳提醒信息和或控制声光报警器发出报警声光信号；并同时控制驾驶侧的车窗下降，通过车窗外的流动空气和或噪声刺激驾驶员。
疲劳驾驶检测系统通过疲劳监控摄像头采集驾驶员的面部图像信息并发送至处理器中，处理器对眼睛闭合状态以及频率进行图像处理和分析，来监测驾驶员的驾驶状态，判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。控制器根据疲劳状态来控制车窗和仪表，控制车窗打开来让车外的风吹向用户；仪表用于展示文字、语音、指示灯提醒。
在控制车窗下降时车窗按照预先设置的梯度进行下降，设置的梯度打开可以是打开一次或打开多次，当选择打开一次时，设置打开车窗的三分之一；当设置多次时，车窗分别多次打开车窗，前后一次打开的车窗范围大于上一次打开的范围，直至全部打开。如当检测到驾驶员处于疲劳状态，先打开车窗至第一设定位置，然后判断两分钟后的驾驶员状态，若仍处于疲劳状态，则再次打开车窗至第二设定位置，然后两分钟后再次判断驾驶员是否处于疲劳状态，若仍处于疲劳状态，则将车窗打开至第三设置位置，其中第一、第二、第三车窗位置中，设置参数是指车窗依次打开变大。这种目的是可以以较为缓和的方式来刺激和清醒驾驶员，防止一次打开过大使得驾驶员无法反应，做出过激的反应造成车辆失控。
本申请在现有的汽车上增加一种新型汽车疲劳驾驶提醒系统，通过疲劳驾驶检测系统监控驾驶员的驾驶状态，并将驾驶员的面部图像信息传递到处理器中，由所述处理器内部算法来判断驾驶员此刻的状态，并将处理结果传递给所述控制器来执行相应的动作，保证驾驶员在驾驶过程中保持清醒，减少因疲劳困倦导致的交通事故。
结构方面：疲劳驾驶检测系统由疲劳监控摄像头和处理器组成，疲劳监控摄像头固定于汽车A柱驾驶员侧，方向对准驾驶员面部实时采集驾驶员的面部信息，处理器、控制器固定于车内。疲劳检测摄像头与处理器相连，处理器、显示屏以及车窗均与控制器进行连接，由控制器负责对整个系统的控制。整个系统由车载蓄电池为其供能。
系统设定：当车辆处于运行行驶状态时，疲劳驾驶检测系统处于工作状态。由疲劳检测摄像头实时获取驾驶员的面部图像信息，并通过处理器对眼睛闭合状态以及频率进行图像处理和分析，来监测驾驶员的驾驶状态。当判定驾驶员精神状态饱满时，所述控制器不发送控制信号，显示屏显示的信息和车窗处于原始状态；当判定驾驶员此时处于困倦状态疲劳驾驶时，处理器将信息传递给控制器，所述控制器向仪表显示屏上发送警告信息(例如，您已疲劳驾驶，建议您停车休息)并闪烁提醒，并控制驾驶侧的车窗下降，使外界的新鲜空气以及行驶噪音进入车厢，这种外界的信息会打破车厢内的平静，刺激驾驶员使其清醒和兴奋，从而使驾驶员安全驾驶到服务区，减少因疲劳困倦导致的交通事故。
处理器实时处理由所述摄像头传递来的图像信息，当判定驾驶员此时处于困倦状态疲劳驾驶时，将信息传递给控制器，所述控制器向仪表显示屏上发送警告信息(例如，您已疲劳驾驶，建议您停车休息)并闪烁提醒，并控制器发出信号来控制驾驶侧的车窗下降，使外界的新鲜空气以及行驶噪音进入车厢，这种外界的信息会打破车厢内的平静，刺激驾驶员使其清醒和兴奋，从而使驾驶员安全驾驶到服务区，减少因疲劳困倦导致的交通事故。
如附图1，疲劳驾驶检测系统由疲劳检测摄像头1和处理器2组成，所述疲劳检测摄像头1安装在汽车A柱驾驶员侧，方向为正对驾驶员面部方面，通过紧固件与车身进行固定，所述处理器2与控制器3通过硬线连接，固定于车内，所述显示屏4为汽车主仪表盘显示屏，所述车窗5为驾驶员侧车窗。所述处理器2、显示屏4、以及车窗5均与控制器3相连，整个系统由车载蓄电池为其供能。
在驻车条件下，车辆处于停车状态，所述疲劳监控摄像头1、处理器2和控制器3处于休眠状态，节省车载蓄电池电能。
当车辆处于运行行驶状态时，所述疲劳驾驶检测系统处于工作状态。由所述疲劳检测摄像头1实时获取驾驶员的面部图像信息，将信号传递给处理器1，并通过所述处理器2对眼睛闭合状态以及频率进行图像处理和分析，来判断驾驶员此时的驾驶状态，并将结果实时发送给控制器3。当判定驾驶员精神状态饱满时，所述控制器3不向外发送控制信号，所述显示屏4显示的信息和所述车窗5处于原始状态；当判定驾驶员此时处于困倦状态疲劳驾驶时，所述处理器2将信息传递给控制器3，所述控制器3向所述仪表显示屏4上发送警告信息(例如，您已疲劳驾驶，建议您停车休息)并闪烁提醒，并控制所述驾驶侧的车窗5下降，使外界的新鲜空气以及行驶噪音进入车厢，这种外界的信息会打破车厢内的平静，刺激驾驶员使其清醒和兴奋，从而使驾驶员安全驾驶到服务区，减少因疲劳困倦导致的交通事故。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车疲劳驾驶提醒系统，包括用于检测驾驶员是否处于疲劳状态的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述提醒系统还包括控制器、执行机构，所述控制器的输入端连接疲劳驾驶检测系统，用于接收驾驶员的疲劳状态信息，所述控制器根据疲劳状态信息来控制执行机构的工作，所述执行机构用于实现将风吹向驾驶员以清醒驾驶员。
2.如权利要求1所述的一种汽车疲劳驾驶提醒系统，其特征在于：所述提醒系统还包括显示屏和或声光报警器，所述控制器的输出端分别连接显示屏、声光报警器，所述显示屏用于显示疲劳报警信息，所述声光报警器用于发出疲劳提醒的声光信号。
3.如权利要求1或2所述的一种汽车疲劳驾驶提醒系统，其特征在于：所述执行机构包括车窗机构，所述控制器的输出端连接车窗机构的控制端，用于控制车窗机构动作后开启和关闭车窗。
4.如权利要求1或2所述的一种汽车疲劳驾驶提醒系统，其特征在于：所述疲劳驾驶检测系统包括疲劳监控摄像头和处理器，所述疲劳监控摄像头用于采集驾驶员的面部图像信息，其输出端连接处理器，所述处理器用于识别出驾驶员的疲劳驾驶状态信息，其输出端连接至控制器，用于将疲劳驾驶状态发送至控制器中。
5.如权利要求1或2所述的一种汽车疲劳驾驶提醒系统，其特征在于：所述提醒系统还包括车辆状态检测模块，所述车辆状态检测模块用于检测车辆处于行驶状态还是停车状态，其输出端分别连接至疲劳驾驶检测系统和控制器，用于在车辆处于行驶状态时发出触发信号启动疲劳驾驶检测系统、控制器的工作。
6.如权利要求1或2所述的一种汽车疲劳驾驶提醒系统，其特征在于:所述提醒系统还包括供电模块，所述供电模块为车载蓄电池，所述控制器、疲劳驾驶检测系统的供电端分别连接至车载蓄电池。
7.如权利要求1-6任一所述的一种汽车疲劳驾驶提醒系统的提醒方法，其特征在于：
在车辆处于行驶状态时，提醒系统启动工作，疲劳驾驶检测系统检测驾驶员的疲劳状态，当判断驾驶员处于疲劳状态时，控制显示屏显示疲劳提醒信息和或控制声光报警器发出报警声光信号；并同时控制驾驶侧的车窗下降，通过车窗外的流动空气和或噪声刺激驾驶员；
当检测到车辆处于停车状态时，提醒系统进入休眠状态。
8.如权利要求7所述的一种汽车疲劳驾驶提醒系统的提醒方法，其特征在于：疲劳驾驶检测系统通过疲劳监控摄像头采集驾驶员的面部图像信息并发送至处理器中，处理器对眼睛闭合状态以及频率进行图像处理和分析，来监测驾驶员的驾驶状态，判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。
9.如权利要求7所述的一种汽车疲劳驾驶提醒系统的提醒方法，其特征在于：在控制车窗下降时车窗按照预先设置的梯度进行下降。
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