CN201955874U - 一种疲劳驾驶预警系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种疲劳驾驶预警系统，包括：图像采集传感器，用于采集驾驶员状态的图像信号并发送到控制模块；速度传感器，用于测试车辆行驶速度，并将速度信息发送到控制模块；语音报警模块，用于根据控制模块的报警指令进行语音报警；数据传输模块，用于将控制模块的振动指令发送到振动坐垫；振动坐垫，用于根据振动指令对驾驶员进行振动提示；控制模块，用于根据图像信号和速度信息判断车辆及驾驶员的状态，当车辆处于正常行驶状态且驾驶员处于疲劳状态时，向语音报警模块发送报警指令，并向振动坐垫发送振动指令。本实用新型的疲劳驾驶预警系统解决了现有驾驶员疲劳状态监测方法的单一，彻底实现疲劳预警，防止事故的发生。

Description

一种疲劳驾驶预警系统
技术领域
本实用新型涉及报警技术领域，特别是涉及一种疲劳驾驶预警系统。
背景技术
目前对驾驶员疲劳状态监测方法与装置的研究，对于预防由疲劳驾驶引起的露天矿事故有重要意义。但是，驾驶员的疲劳状态受多种因素影响，因此需要进一步深入研究各种指标与驾驶员疲劳等级之间的关系。另外，现有的驾驶员疲劳状态监测方法大都基于某一单项指标，虽然在限定条件下能够达到一定的精度，但在实际复杂多变的行车环境下，其准确性和可靠性上还存在问题，难以达到预期要求。
此外，对于露天矿的卡车疲劳驾驶问题，比起一般的轿车还要危险得多。
一是矿山环境更加恶劣，四周不是岩墙，就是台阶(悬崖)，车体失控后果更加严重；
二是矿山生产日夜不停，特别是夜晚开车，总在固定的线路循环往复，作业枯燥，后半夜更容易疲劳驾驶，给生产带来了更多的隐患；
三是矿山车体庞大，价格昂贵，一旦驾驶失控，车毁人亡，损失惨重。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种疲劳驾驶预警系统。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供一种疲劳驾驶预警系统，所述系统包括图像采集传感器、速度传感器、控制模块、数据传输模块、语音模块和振动坐垫；所述图像采集传感器与所述控制模块连接，用于采集驾驶员状态的图像信号并将所述图像信号发送到所述控制模块；所述速度传感器与所述控制模块连接，用于测试车辆行驶速度，并将所述速度信息发送到所述控制模块；所述语音报警模块与所述控制模块连接，用于根据所述控制模块的报警指令进行语音报警；所述数据传输模块，用于将所述控制模块的振动指令发送到所述振动坐垫；所述振动坐垫，用于根据所述控制模块的振动指令对驾驶员进行振动提示；所述控制模块用于根据所述图像采集传感器发送的图像信号和所述速度传感器发送的速度信息，判断车辆及驾驶员的状态，当车辆处于正常行驶状态，且驾驶员处于疲劳状态时，向所述语音报警模块发送报警指令，并通过所述数据传输模块向所述振动坐垫发送振动指令。
其中，所述图像采集传感器固定在驾驶员的前方，采集驾驶员瞳孔的图像信号。
其中，所述控制模块包括车辆状态判断子模块、驾驶员状态判断子模块和控制指令发送子模块；所述车辆状态判断子模块与所述速度传感器连接，用于根据所述速度传感器发送的速度信息判断车辆是否处于正常行驶状态；所述驾驶员状态判断子模块与所述图像采集传感器连接，用于根据所述图像采集传感器发送的驾驶员瞳孔的图像信号判断驾驶员是否处于疲劳状态；当一段时间内驾驶员的眼睛闭合时间所占的比例大于40％且眼睛持续闭合时间大于3秒时，即判定驾驶员处于疲劳状态；其中当驾驶员的瞳孔被眼睑覆盖率大于或等于80％时，表示驾驶员的眼睛闭合；所述控制指令发送子模块分别与所述车辆状态判断子模块、驾驶员状态判断子模块、数据传输模块和语音模块连接，用于根据所述车辆状态判断子模块和驾驶员状态判断子模块的判断结果，向所述语音报警模块发送报警指令，并通过所述数据传输模块向所述振动坐垫发送振动指令。
其中，所述控制模块为DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)处理器。
其中，所述数据传输模块为无线RF(Radio Frequency，射频)模块。
其中，所述无线RF模块的发送端安装于所述控制模块中，所述无线RF模块的接收端安装于所述振动坐垫中。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的疲劳驾驶预警系统通过将图像采集传感器放于驾驶员的前方固定，采集卡车行驶过程中驾驶员的疲劳状态的视频信号；通过速度传感器测量卡车行驶速度，然后将采集到的视频信号和速度信息发送到DSP处理器中进行匹配处理，DSP处理器根据处理结果发出控制指令，进行语音报警和振动报警以达到提醒驾驶员的目的；从而解决了现有驾驶员疲劳状态监测方法的单一，彻底实现疲劳预警，防止事故的发生。
附图说明
图1是本实用新型的一种疲劳驾驶预警系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型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实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
本实用新型的一种疲劳驾驶预警系统如图1所示，包括图像采集传感器1、速度传感器2、控制模块、数据传输模块、语音模块5和振动坐垫6；本实施例中，所述控制模块为DSP处理器3，所述数据传输模块为无线RF模块，包括无线RF模块发送端41和无线RF模块接收端42，所述无线RF模块发送端41安装于所述DSP处理器3中，所述无线RF模块接收端42安装于所述振动坐垫6中。
所述图像采集传感器1与所述DSP处理器3连接，用于采集驾驶员状态的图像信号并将所述图像信号发送到所述DSP处理器3；
所述速度传感器2与所述DSP处理器3连接，用于测试车辆行驶速度，并将所述速度信息发送到所述DSP处理器3；
所述语音报警模块5与所述DSP处理器3连接，用于根据所述DSP处理器3的报警指令进行语音报警；
所述数据传输模块用于将所述DSP处理器3的振动指令发送到所述振动坐垫6；
所述振动坐垫6，用于根据所述DSP处理器3的振动指令对驾驶员进行振动提示；
所述DSP处理器3用于根据所述图像采集传感器1发送的图像信号和所述速度传感器2发送的速度信息，判断车辆及驾驶员的状态，当车辆处于正常行驶状态，且驾驶员处于疲劳状态时，向所述语音报警模块5发送报警指令，并通过所述数据传输模块向所述振动坐垫6发送振动指令。
所述图像采集传感器1固定在驾驶员的前方，采集驾驶员瞳孔的图像信号。
所述DSP处理器3包括车辆状态判断子模块31、驾驶员状态判断子模块32和控制指令发送子模块33；
所述车辆状态判断子模块31与所述速度传感器2连接，用于根据所述速度传感器2发送的速度信息判断车辆是否处于正常行驶状态；
所述驾驶员状态判断子模块32与所述图像采集传感器1连接，用于根据所述图像采集传感器1发送的驾驶员瞳孔的图像信号判断驾驶员是否处于疲劳状态；当一段时间内驾驶员的眼睛闭合时间所占的比例大于40％且眼睛持续闭合时间大于3秒时，即判定驾驶员处于疲劳状态；其中当驾驶员的瞳孔被眼睑覆盖率大于或等于80％时，表示驾驶员的眼睛闭合；
所述控制指令发送子模块33分别与所述车辆状态判断子模块31、驾驶员状态判断子模块32、无线RF模块发送端41和语音模块5连接，用于根据所述车辆状态判断子模块31和驾驶员状态判断子模块32的判断结果，向所述语音报警模块5发送报警指令，并通过所述无线RF模块发送端41向所述振动坐垫6发送振动指令，所述振动坐垫6通过所述无线RF模块接收端42接收该振动指令。
本实用新型的疲劳驾驶预警系统的工作过程具体如下：
首先由图像采集传感器负责采集人脸视频信号，速度传感器采集车辆行驶速度信息，然后分别将各自采集的信息传给DSP处理器，DSP处理器对信号进行匹配处理，具体来说，由DSP处理器采用美国联邦公路管理局推荐的测试方法PERCLOS(即Percent eye Closure，一段时间内眼睛闭合时间所占的比例)对图像信号进行数字化分析和匹配，通过测量眼睛闭合长短来确定驾驶员的疲劳状态，利用实验中瞳孔被眼睑覆盖80％时的相关系数确定：当PERCLOS＞40％且眼睛持续闭合时间t＞3s时，即判定驾驶员处于疲劳状态。匹配处理后发出控制指令，一方面通过无线RF传给振动坐垫进行振动提示；另一方面，通过语音报警模块进行报警提示，两者相结合，实现整个系统的预警功能。
本实用新型的疲劳驾驶预警系统通过将图像采集传感器放于驾驶员的前方固定，采集卡车行驶过程中驾驶员的疲劳状态的视频信号；通过速度传感器测量卡车行驶速度，然后将采集到的视频信号和速度信息发送到DSP处理器中进行匹配处理，DSP处理器根据处理结果发出控制指令，进行语音报警和振动报警以达到提醒驾驶员的目的；从而解决了现有驾驶员疲劳状态监测方法的单一，彻底实现疲劳预警，防止事故的发生。
所述仅是本实用新型的优选实施方式，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润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述系统包括图像采集传感器、速度传感器、控制模块、数据传输模块、语音模块和振动坐垫；
所述图像采集传感器与所述控制模块连接，用于采集驾驶员状态的图像信号并将所述图像信号发送到所述控制模块；
所述速度传感器与所述控制模块连接，用于测试车辆行驶速度，并将所述速度信息发送到所述控制模块；
所述语音报警模块与所述控制模块连接，用于根据所述控制模块的报警指令进行语音报警；
所述数据传输模块，用于将所述控制模块的振动指令发送到所述振动坐垫；
所述振动坐垫，用于根据所述控制模块的振动指令对驾驶员进行振动提示；
所述控制模块用于根据所述图像采集传感器发送的图像信号和所述速度传感器发送的速度信息，判断车辆及驾驶员的状态，当车辆处于正常行驶状态，且驾驶员处于疲劳状态时，向所述语音报警模块发送报警指令，并通过所述数据传输模块向所述振动坐垫发送振动指令。
2.如权利要求1所述的疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述图像采集传感器固定在驾驶员的前方，采集驾驶员瞳孔的图像信号。
3.如权利要求2所述的疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述控制模块包括车辆状态判断子模块、驾驶员状态判断子模块和控制指令发送子模块；
所述车辆状态判断子模块与所述速度传感器连接，用于根据所述速度传感器发送的速度信息判断车辆是否处于正常行驶状态；
所述驾驶员状态判断子模块与所述图像采集传感器连接，用于根据所述图像采集传感器发送的驾驶员瞳孔的图像信号判断驾驶员是否处于疲劳状态；当一段时间内驾驶员的眼睛闭合时间所占的比例大于40％且眼睛持续闭合时间大于3秒时，即判定驾驶员处于疲劳状态；其中当驾驶员的瞳孔被眼睑覆盖率大于或等于80％时，表示驾驶员的眼睛闭合；
所述控制指令发送子模块分别与所述车辆状态判断子模块、驾驶员状态判断子模块、数据传输模块和语音模块连接，用于根据所述车辆状态判断子模块和驾驶员状态判断子模块的判断结果，向所述语音报警模块发送报警指令，并通过所述数据传输模块向所述振动坐垫发送振动指令。
4.如权利要求1至3任一项所述的疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述控制模块为DSP处理器。
5.如权利要求1至3任一项所述的疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述数据传输模块为无线RF模块。
6.如权利要求5所述的疲劳驾驶预警系统，其特征在于，所述无线RF模块的发送端安装于所述控制模块中，所述无线RF模块的接收端安装于所述振动坐垫中。
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