CN202276422U

CN202276422U - 一种多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统

Info

Publication number: CN202276422U
Application number: CN201120384938XU
Authority: CN
Inventors: 于洋
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2011-10-11
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2021-10-11

Abstract

本实用新型涉及一种多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，包括远程监控中心和车载装置，所述远程监控中心包括相互连接的计算机和监控服务器，所述车载装置与远程监控中心按照客户端/服务器构架通过因特网相连；所述车载装置包括中央处理器、驾驶员图像采集器、无线通信模块、道路信息图像采集器和车辆传感器；所述中央处理器分别与所述驾驶员图像采集器、无线通信模块、道路信息图像采集器和车辆传感器连接；所述中央处理器通过所述无线通信模块与所述因特网相连。本实用新型能够更全面客观地反应驾驶员状态和车辆参数，利用无线网络技术实现对驾驶员的行为管理和运输车辆的安全监控。

Description

一种多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统

技术领域

本实用新型涉及车辆安全驾驶技术领域，特别是涉及一种多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统。

背景技术

车辆安全是长途运输类公司的永远最关注的领域之一。长途运输的过程中，存在车辆防盗、疲劳驾驶造成的安全隐患、驾驶员非法操作(超载、超速)等大量的监管空白，在长途运输类公司的运营管理中造成了极大地困难和极多的不可控因素。这些问题的存在，不仅影响了公司运作的高速有效，而且还大大增加了无形的风险成本，威胁着驾驶员人身健康和公司的财产安全。其中，驾驶员疲劳驾驶和非法操作造成的危险更难预测和监管。驾驶员在疲劳时，其对周围环境的感知能力、形势判断能力和对车辆的操控能力都有不同程度的下降，因此很容易发生交通事故。驾驶员的非法操作，包括超载、超员、超速、绕路和非法载客等，利用公司提供车辆的条件非法为自己获利，也造成了公司利益的损失，增加了安全隐患。

随着互联网技术的不断发展，网络带宽和上网速度不断提升。

经对现有技术文献检索发现，中国发明专利“车辆行驶安全智能监控装置”，申请号200810034290.6，公告号101264755B，该发明公开了一种车辆行驶安全监控装置，属于车辆技术领域，包括主控制芯片、车道偏离预警模块、预警信息显示模块、语音预警模块、CPLD芯片、CF卡、GSM模块、GPS模块和电压转换芯片。虽然该装置一定程度上也能提供车辆安全监控作用，但是该装置仅通过单通道摄像头获取车道线信息进行预警，不能对车辆驾驶员的驾驶状态进行监控，应用场景简单，很难较为全面的监控驾驶员疲劳状态和车辆安全状态。中国发明专利“基于多元网络传输的驾驶疲劳状态远程监控预警系统”，申请号200910079323.3，公告号101558998A，该发明公开了一种涉及双卡CDMA和GPRS及光纤网络传输的职业驾驶人疲劳状态远程监控预警系统，包括车载无线双卡CDMA移动视频监控系统、职业驾驶人视频采集、光纤传输和指挥监控预警系统四部分。虽然该装置提出了一种基于网络的无线疲劳状态远程监控预警系统，但是该装置需要进行图像的远程网络传输，对无线网络带宽需求较高，不能很好的达到预警的实时性，同时，该系统判断疲劳状态仅仅通过人脸识别，不能较为全面客观的反映驾驶员疲劳状态。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，能够更全面客观地反应驾驶员状态和车辆参数，利用无线网络技术实现对驾驶员的行为管理和运输车辆的安全监控。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，包括远程监控中心和车载装置，所述远程监控中心包括相互连接的计算机和监控服务器，所述车载装置与远程监控中心按照客户端/服务器构架通过因特网相连；所述车载装置包括中央处理器、驾驶员图像采集器、无线通信模块、道路信息图像采集器和车辆传感器；所述中央处理器分别与所述驾驶员图像采集器、无线通信模块、道路信息图像采集器和车辆传感器连接；所述中央处理器通过所述无线通信模块与所述因特网相连。

所述车载装置中还包括HMI模块；所述中央处理器通过O/O口与所述HMI模块相连。

所述车载装置中还包括GPS定位模块；所述GPS定位模块通过串口与所述的中央处理器相连，将获取的经纬度信息发送给中央处理器。

所述中央处理器为ARM/DSP双核处理器。

所述驾驶员图像采集器包括相互连接的第一摄像头和第一图像采集卡；所述第一摄像头用于拍摄驾驶员面部，所述第一图像采集卡通过USB接口与所述中央处理器相连；所述道路信息图像采集器包括第二摄像头和第二图像采集卡；所述第二摄像头用于拍摄车辆前方的道路，所述第二图像采集卡通过USB接口与所述中央处理器相连。

所述第一摄像头和第二摄像头均为红外CCD摄像头。

所述第一摄像头安装在车辆方向盘附近；所述第二摄像头安装在车辆正中后视镜的后方。

所述车辆传感器包括两个独立的车速传感器和电子罗盘。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过网络进行数据的传输和维护，充分利用互联网技术，有利于管理系统的扩展开发和更新升级，可以无限增加车载装置终端和监控终端数量，并且车载装置无需安装调试，供电后即可入网使用。车载装置采用双摄像头获取图像，将驾驶员人脸疲劳识别和道路信息有机的结合起来，得到更加准确全面的车辆安全等级评估，使监管更加有效，安全系数更高。完全独立的车载装置，无需改动车辆自有系统，安装步骤简单，适用于任何型号的运输车辆使用。通过车载嵌入式系统直接进行图像分析和识别，将识别结果通过网络进行传输，数据量小，网络传输实时性高。

附图说明

图1是本实用新型的系统方框图；

图2是本实用新型中车载装置的硬件结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型的实施方式涉及一种多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，如图1所示，包括远程监控中心和车载装置，所述远程监控中心包括相互连接的计算机和监控服务器，所述车载装置与远程监控中心按照客户端/服务器构架通过因特网相连；所述车载装置包括中央处理器、驾驶员图像采集器、无线通信模块、道路信息图像采集器和车辆传感器；所述中央处理器通过所述无线通信模块与所述因特网相连。车载装置中还包括HMI模块和GPS定位模块。所述车载装置中央处理器通过I/O口直接与HMI模块相连。所述驾驶员图像采集器通过USB接口与中央处理器相连。所述道路图像信息采集器通过USB接口与中央处理器相连。所述车辆传感模块都通过CAN总线与中央处理器相连。所述GPS定位模块通过串口与中央处理器相连。所述无线网络通信模块通过串口与中央处理器相连。所述电源模块与车载装置的所有模块相连，为所有模块提供电源。

其中，远程监控服务器中的计算机包括主机、液晶显示器、以太网卡，系统可以选取Lunix或者Windows；监控中心管理软件可以通过JAVA技术进行服务器后台的开发，使用SQL或Access等数据库提供数据支持。服务器通过连续访问各个车载装置，获取车载装置记录的当前驾驶员状态和车辆行驶参数，并实时地更新到数据库，再通过Web技术，将数据发布到因特网，提供管理员权限使监控人员可以通过任一台电脑，对数据进行实时访问和监控。

在远程监控中心部分，首先，监控服务器由光纤接入因特网，分别对各个车辆节点的车载装置进行访问，获取当前的车辆行驶的数据信息和安全等级；然后，服务器应用程序将获取的信息进行分类筛选，通过不同的安全等级，来讲车辆行驶参数存入后台的SQL或Access数据库；最后，将安全等级中属于危险的状态的车辆产生警报，通过电脑报警或手机短信形式，通知并提醒监控中心工作人员进行处理。同时，监控中心工作人员可以通过访问服务器网站，完成对当前行驶的车辆进行实时的状态查询和监控。

车载监控装置中的中央处理器采用ARM/DSP双核处理器，系统可以采用WinCE或Lunix系统，接口电路采用3路USB接口、2路串口接口、1条CAN总线扩展接口。

所述驾驶员图像采集器包括相互连接的第一摄像头和第一图像采集卡；所述道路信息图像采集器包括第二摄像头和第二图像采集卡。其中，第一摄像头和第二摄像头选取红外CCD摄像头进行拍摄，失真度小，图像效果好，同时，采用云台对两路摄像头在车内进行固定，第一摄像头安装在车辆方向盘附近，用于拍摄驾驶员面部；第二摄像头安装在车辆正中后视镜的后方，用于拍摄车辆前方的道路。

所述车辆传感器包括车速传感器和电子罗盘，分别都由各自的传感器模块和控制芯片构成，其中车速传感器可以实时的反馈当前车速，并进行车速累积误差矫正，电子罗盘可以反馈当前车辆的方向、俯仰角、倾角等姿态信息。

所述GPS定位模块，包括控制通信芯片、编码芯片和天线。通过卫星进行准确定位，将获取的经纬度信息发送给中央处理器。

所述无线通信模块可选GPRS/CDMA进行通信。

所述HMI模块中，触摸屏输入输出模块包括7.1英寸彩色触摸面板、液晶显示芯片和flash存储器，提供车载装置的可视化输出和触摸板点击输入；语音提示模块包括语音芯片、功放电路、喇叭，将系统中存储的音频根据任务不同需要进行播放。针对车辆行驶时的安全隐患进行提醒和报警，以阻止车辆事故的发生。

车载部分的硬件结构图如图3所示，摄像头1和摄像头2分别把采集到的图像信息通过图像采集卡1和图像采集卡2将图像传递给中央处理器，中央处理器通过运行图像处理和识别程序，分别获得当前驾驶员面部疲劳度信息和车辆压线、车道偏离、道路信号灯和指示牌等信息。车辆传感模块将采集到的车速、位姿、距离等信息通过CAN总线传递给中央处理器，中央处理器通过一定的算法和控制规则，结合驾驶员面部信息和道路信息，评定当前的驾驶安全等级，并将驾驶参数、GPS定位坐标和安全等级通过无线通信模块(GPRS/CDMA)接入因特网，把信息传送给远程监控中心的服务器。HMI模块直接与车载装置的中央处理器相连，实时地通过触摸屏显示和语音对驾驶员进行安全驾驶提醒。同时，在每次车辆启动时，车载装置还会把驾驶员的面部图像信息发送到远程监控中心，以便于远程监控中心进行驾驶员身份认定。

不难发现，本发明通过网络进行数据的传输和维护，充分利用互联网技术，有利于管理系统的扩展开发和更新升级，可以无限增加车载装置终端和监控终端数量，并且车载装置无需安装调试，供电后即可入网使用。车载装置采用双摄像头获取图像，将驾驶员人脸疲劳识别和道路信息有机的结合起来，得到更加准确全面的车辆安全等级评估，使监管更加有效，安全系数更高。完全独立的车载装置，无需改动车辆自有系统，安装步骤简单，适用于任何型号的运输车辆使用。通过车载嵌入式系统直接进行图像分析和识别，将识别结果通过网络进行传输，数据量小，网络传输实时性高。

Claims

1.一种多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，包括远程监控中心和车载装置，所述远程监控中心包括相互连接的计算机和监控服务器，其特征在于，所述车载装置与远程监控中心按照客户端/服务器构架通过因特网相连；所述车载装置包括中央处理器、驾驶员图像采集器、无线通信模块、道路信息图像采集器和车辆传感器；所述中央处理器分别与所述驾驶员图像采集器、无线通信模块、道路信息图像采集器和车辆传感器连接；所述中央处理器通过所述无线通信模块与所述因特网相连。

2.根据权利要求1所述的多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，其特征在于，所述车载装置中还包括HMI模块；所述中央处理器通过I/O口与所述HMI模块相连。

3.根据权利要求1所述的多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，其特征在于，所述车载装置中还包括GPS定位模块；所述GPS定位模块通过串口与所述的中央处理器相连，将获取的经纬度信息发送给中央处理器。

4.根据权利要求1所述的多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，其特征在于，所述中央处理器为ARM/DSP双核处理器。

5.根据权利要求1所述的多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，其特征在于，所述驾驶员图像采集器包括相互连接的第一摄像头和第一图像采集卡；所述第一摄像头用于拍摄驾驶员面部，所述第一图像采集卡通过USB接口与所述中央处理器相连；所述道路信息图像采集器包括第二摄像头和第二图像采集卡；所述第二摄像头用于拍摄车辆前方的道路，所述第二图像采集卡通过USB接口与所述中央处理器相连。

6.根据权利要求4所述的多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，其特征在于，所述第一摄像头和第二摄像头均为红外CCD摄像头。

7.根据权利要求4所述的多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，其特征在于，所述第一摄像头安装在车辆方向盘附近；所述第二摄像头安装在车辆正中后视镜的后方。

8.根据权利要求1所述的多信息融合的车辆安全驾驶远程监控系统，其特征在于，所述车辆传感器包括两个独立的车速传感器和电子罗盘。