CN202448757U

CN202448757U - 一种车辆防疲劳驾驶控制装置

Info

Publication number: CN202448757U
Application number: CN2012200165320U
Authority: CN
Inventors: 杜月红; 杨安志; 金吉刚; 任颖睦; 赵福全
Original assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Geely Holding Group Co Ltd; Zhejiang Geely Automobile Research Institute Co Ltd
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2022-01-13

Abstract

本实用新型提供了一种车辆防疲劳驾驶控制装置，属于汽车技术领域。它解决了现有技术对驾驶员的疲劳状态检测不够准确且预警手段单一的问题。本装置包括开关、图像采集装置、车速传感器、设定模块、发动机ECU和预警控制模块，开关、图像采集装置、车速传感器和设定模块分别与发动机ECU的输入端连接，预警控制模块与发动机ECU的输出端连接，发动机ECU接收图像采集装置和车速传感器发送的信号并将上述信号与设定模块设定的值经比较处理后发出控制信号控制预警控制模块执行预警和/或控制车辆安全停车。本装置工作过程中不易受干扰，信号采集判断准确，且具备预警和控制功能，防疲劳驾驶效果显著。

Description

一种车辆防疲劳驾驶控制装置

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及汽车的行驶安全预警系统，特别是一种车辆防疲劳驾驶控制装置。

背景技术

目前，随着人们生活水平的提高，越来越多的人购买汽车作为自己工作或者出行的代步工具，但是汽车数量的增多，因其引发的事故也逐渐突显出来，其中，疲劳驾驶是当今交通安全的重要隐患之一。驾驶员产生疲劳后，生理机能下降。随之出现一些对安全驾驶起严重干扰的症状，如：头重恍惚、视力下降、反应迟钝等。有实验表明：驾驶员以100km/h的速度驾驶，大概一个小时后就会进入疲劳状态；2～3小时后，驾驶员的主动性下降；若是连续开车超过6小时以上，则该驾驶员发送事故的概率会大大增加。但是驾驶员往往在自己处于疲劳驾驶时不清楚或者由于某些原因强行开车，导致事故频发。针对这种现象，世界上许多公司对预防疲劳驾驶进行研究，并取得一定成果。

如中国专利文献公开的一个发明专利【申请号：200710098411.3；公开号：CN101030316A】：一种汽车安全驾驶监控系统和方法，其包括：第一检测模块，用于检测汽车驾驶员的表情；第二检测模块，用于检测所述汽车驾驶员的眼镜开闭状态；第一判断模块，用于判断所述第一检测模块和/或第二检测模块的检测结果是否为不适于驾驶；提示模块，用于在所述第一判断模块判断出所述检测结果为不适于驾驶时提醒所述汽车驾驶员。

上述技术方案虽然能够起到判断驾驶员是否处于疲劳状态并在其处于疲劳驾驶时进行提醒的作用。但是，在实际运用当中，检测驾驶员面部表情及眼睛开合状态往往受到许多因素的限制，比如环境或人体本身所引起的干扰，导致检测结果不够准确，使得该系统产生误报；另外上述技术方案仅仅起到提醒功能，预警手段单一，且不具备控制效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种车辆防疲劳驾驶控制装置，该装置检测方式简单且具有预警及控制功能。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种车辆防疲劳驾驶控制装置，其特征在于，包括开关、图像采集装置、车速传感器、设定模块、发动机ECU和预警控制模块，开关、图像采集装置、车速传感器和设定模块分别与发动机ECU的输入端连接，预警控制模块与发动机ECU的输出端连接，所述的发动机ECU接收图像采集装置和车速传感器发送的信号并将上述信号与设定模块设定的值经比较处理后发出控制信号控制预警控制模块执行预警和/或控制车辆安全停车。

使用时，开关开启本装置后，提醒驾驶员设定睡眠时间，同时图像采集装置采集驾驶员头部图像并录入发动机ECU，待车辆起步后，车速传感器检测到车速变化，计时器开始计时，发动机ECU通过将计时器记录的行驶时间与睡眠时间进行对比，进而判断是否进行预警和/或控制车辆安全停车。

在上述的车辆防疲劳驾驶控制装置中，所述的预警控制模块包括报警器、空气清新剂喷射器和执行器。报警器用于接受发动机ECU控制后进行语音警报，空气清新剂喷射器用于接受发动机ECU控制后喷洒空气清新剂改善空气质量，执行器用于接受发动机ECU控制后执行安全停车。

在上述的车辆防疲劳驾驶控制装置中，所述的图像采集装置是一红外摄像机。

在上述的车辆防疲劳驾驶控制装置中，所述的报警器为蜂鸣器或喇叭。

在上述的车辆防疲劳驾驶控制装置中，所述的执行器与发动机连接，执行器通过控制发动机的输出功率来控制车辆安全停车。

在上述的车辆防疲劳驾驶控制装置中，所述的开关为点火开关，当点火开关处于on状态，本装置开启；当点火开关处于off状态，本装置关闭。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本车辆防疲劳驾驶控制装置只需要采集驾驶员面部特征的图像信号即可进行预警和控制，避免了采集多个特征信号可能出现的干扰和不确定因素；

2、本车辆防疲劳驾驶控制装置通过对驾驶员采取语音提醒、改变空气环境以及强制休息的方式进行预警和控制，更加人性化。

3、本车辆防疲劳驾驶控制装置成本低、结构简单、适用范围更广，适合大规模装配。

附图说明

图1是本车辆防疲劳驾驶控制装置的结构原理图。

图中，1、点火开关；2、红外摄像机；3、车速传感器；4、发动机ECU；5、设定模块；6、预警控制模块；61、报警器；62、空气清新剂喷射器；63、执行器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所述，本车辆防疲劳驾驶控制装置包括开关、图像采集装置、车速传感器3、发动机ECU4、设定模块5和预警控制模块6。开关与发动机ECU4连接，用于控制本装置的开启和关闭；图像采集装置和车速传感器3分别与发动机ECU4的输入端连接；设定模块5连接发动机ECU4，用于设定睡眠时间；发动机ECU4，用于接收车速传感器3输送的行车时间信号和图像采集装置输送的图像信号，通过比对行车时间和设定的睡眠时间分析出疲劳驾驶时间，并比较上述行车时间的前后图像信号变化情况，经过处理并输出相应的控制信号给预警控制模块6；预警控制模块6与发动机ECU4输出端连接，接受发动机ECU4的控制信号执行预警和/或控制车辆安全停车。

具体来说，开关为点火开关1，当点火开关1处于on状态，本装置开启；当点火开关1处于off状态，本装置关闭；图像采集装置为红外摄像机2；报警器为蜂鸣器或喇叭；预警控制模块6包括报警器61，其用于接收到发动机ECU4的控制信号后进行语音警报；空气清新剂喷射器62，其用于接收到发动机ECU4的控制信号后喷射空气清新剂；执行器63，其用于接收发动机ECU4的控制信号并延时10分钟后执行安全停车功能。

本实用新型工作过程如下：

1、驾驶员打开点火开关1至on状态，启动本车辆防疲劳驾驶控制装置，发动机ECU4控制报警器63提示驾驶员通过设定模块5输入正确的睡眠时间T，同时控制红外摄像机开2始工作，通过红外摄像机2将驾驶员面貌录入发动机ECU4；

2、启动发动机后，当车辆起步开动时，车速传感器3检测车速信号发生变化，计时器开始计时，得到行车时间信号(即车辆起步时刻至检测时刻的时间差值)dt并输入发动机ECU4，通过对睡眠时间T进行计算得到疲劳驾驶时间t(定义疲劳驾驶时间t＝睡眠时间T*50％)；

3、发动机ECU 4进行判断：

(1).当行车时间dt小于或等于疲劳驾驶时间t时，发动机 ECU4判定驾驶员处于正常驾驶状态；

(2)当行车时间dt大于疲劳驾驶时间t时，发动机ECU4将此时红外摄像机采集的图片与车辆启动时录入的图像进行比较，当图像显示的驾驶员面貌没有发生变化时，再进行如下比对：

1′若dt-t＞t1，发动机ECU4控制报警器61发出语音警报提示驾驶员注意休息；

2′若dt-t＞t2，发动机ECU4控制空气清新剂喷射器63喷射空气清新剂，改善车内空气环境，给驾驶员一段时间提神，增加安全性；

3′若dt-t＞t3，发动机ECU4控制报警器61发出语音警报，并控制执行器63延时10分钟后控制发动机的输出功率来控制车辆安全停车。(上述的t1、t2、t3为三个时间阈值，通过设定模块5进行设定，其中t1小于或等于t2，t2小于或等于t3。)

当图像显示的驾驶员面貌发生变化时，红外摄像机3实时检测图像，若持续10分钟或以上新图像不再变化，本车辆防疲劳驾驶控制装置进入新的检测循环，进行新一轮预警和控制，以避免驾驶员找人敷衍检测的情况发生。

上述各种情况中，当发动机ECU4执行相应的控制且车辆停止行驶5-10分钟后，本车辆防疲劳驾驶控制装置重新开始计时，进入新的检测循环并进行新一轮预警和控制。

尽管本文较多地使用了点火开关1、红外摄像机2、车速传感器3、发动机ECU4、设定模块5、预警控制模块6、报警器61、空气清新剂喷射器62、执行器63等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims

1.一种车辆防疲劳驾驶控制装置，其特征在于，包括开关、图像采集装置、车速传感器(3)、设定模块(5)、发动机ECU(4)和预警控制模块(6)，开关、图像采集装置、车速传感器(3)和设定模块(5)分别与发动机ECU(4)的输入端连接，预警控制模块(6)与发动机ECU(4)的输出端连接，所述的发动机ECU(4)接收图像采集装置和车速传感器(3)发送的信号并将上述信号与设定模块(5)设定的值经比较处理后发出控制信号控制预警控制模块(6)执行预警和/或控制车辆安全停车。

2.根据权利要求1所述的车辆防疲劳驾驶控制装置，其特征在于，所述的预警控制模块(6)包括报警器(61)、空气清新剂喷射器(62)和执行器(63)。

3.根据权利要求1或2所述的车辆防疲劳驾驶控制装置，其特征在于，所述的图像采集装置是一红外摄像机(2)。

4.根据权利要求2所述的车辆防疲劳驾驶控制装置，其特征在于，所述的报警器(61)为蜂鸣器或喇叭。

5.根据权利要求2所述的车辆防疲劳驾驶控制装置，其特征在于，所述的执行器(63)与发动机连接，执行器(63)通过控制发动机的输出功率来控制车辆安全停车。

6.根据权利要求1或2所述的车辆防疲劳驾驶控制装置，其特征在于，所述的开关为点火开关(1)，当点火开关(1)处于on状态，本装置开启；当点火开关(1)处于off状态，本装置关闭。