CN202923394U - 基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及导航领域，公开了一种基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统。本实用新型中，在原GPS导航仪基础上，加入了摄像头，采用高性能处理器对摄像头采集的视频信息进行人脸检测，并与预设的醉酒驾驶模型和疲劳驾驶模型进行匹配运算，生成预警信号，驱动喇叭发出告警提示，使得该导航仪能为醉酒驾驶和疲劳驾驶的驾驶员提供主动式预警系统，提醒驾驶员保持清醒，以保障行车安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及导航领域，特别涉及一种基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统。
背景技术
据统计，中国每五分钟有一人因车祸死亡，每一分钟有一人因车祸伤残，每天死亡约300人，每年死亡超过10万人。中国的汽车保有量仅占全世界2%，但车祸死亡人数占世界的15%。肇事原因的前几位，分别是醉酒驾驶、疲劳驾驶、超速行驶和超载行驶等。
目前，在汽车领域，广泛使用车载或者手持式GPS导航仪来为用户指引线路，避免在不熟悉的地方走弯路，为用户查找线路带来便利；有些GPS导航产品提供超速行使的主动报警，提醒用户注意车速。但还没有一款产品为醉酒或者疲劳的用户提供主动式预警。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统，使得该导航仪能为醉酒驾驶和疲劳驾驶的驾驶员提供主动式预警系统，提醒驾驶员保持清醒，保障行车安全。
为解决上述技术问题，本实用新型的实施方式提供了一种基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统，包含：中央处理器，摄像头和喇叭；
所述中央处理器分别与所述摄像头和所述喇叭相连；
其中，所述摄像头将采集的用户的头部正面视频信号输出给所述中央处理器；
所述中央处理器包括人脸检测器、模型匹配器、预警触发器；
所述人脸检测器接收来自于所述摄像头的视频信号进行人脸检测分析，提取人脸特征数据，输出给所述模型匹配器；
所述模型匹配器接收所述人脸特征数据，与预先设置的模型进行匹配运算，生成预警触发信号输出给所述预警触发器；
所述预警触发器接收所述预警触发信号，驱动所述喇叭发出预警提示。
本实用新型实施方式相对于现有技术而言，在原GPS导航仪基础上，加入了摄像头，采用中央处理器对摄像头采集的视频信息进行人脸检测，并与预设的醉酒驾驶模型和疲劳驾驶模型进行匹配运算，生成预警信号，驱动喇叭发出告警提示，使得该导航仪能为醉酒驾驶和疲劳驾驶的驾驶员提供主动式预警系统，提醒驾驶员保持清醒，以保障行车安全。
另外，所述预先设置的模型包括醉酒驾驶模型，疲劳驾驶模型。为处于醉酒驾驶和疲劳驾驶状态的用户提供主动式预警。
另外，所述的基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统还包含预处理器；所述预处理器分别与所述摄像头和所述中央处理器相连，接收来自所述摄像头的视频信号，将经预处理器处理后的数据传送给所述中央处理器。能有效提高基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统对醉酒驾驶和疲劳驾驶的判断的准确率。
另外，所述预处理器包含模数转换器，滤波器以及筛选编码器；其中，所述模数转换器将所述摄像头的视频信号转换成数字视频数据后送入所述滤波器，所述滤波器将经滤波处理后的数据送入所述筛选编码器，所述筛选编码器将来自所述滤波器的数据转换成所述中央处理器能够识别的格式后，输 出到所述中央处理器。由于摄像头采集的视频信号经滤波和筛选之后，更有利于中央处理器的处理，能提高中央处理器的处理效率，以保证预警的实时有效性。
附图说明
图1是根据本实用新型第一实施方式的基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统的结构图；
图2是根据本实用新型第二实施方式的基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统的结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本实用新型的第一实施方式涉及一种基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统，该系统包含摄像头，中央处理器以及喇叭。具体结构如图1所示，中央处理器分别与摄像头和喇叭相连；其中，摄像头将采集的用户的头部正面视频信号输出给所述中央处理器；中央处理器包括人脸检测器、模型匹配器、预警触发器；人脸检测器接收来自于所述摄像头的视频信号进行人脸检测分析，提取人脸特征数据，输出给模型匹配器；模型匹配器接收所述人脸特征数据，与预先设置的模型进行匹配运算，生成预警触发信号输出给预警触发器；预警触发器接收预警触发信号，驱动喇叭发出预警提示。
摄像头是图像的采集单元，位于导航仪正面，正对驾驶员的面部，能实时采集对驾驶员的瞳孔运动、眼皮运动和头部运行的图像和数据。由于导航仪和驾驶员头部距离较近，且驾驶员头部位置不恒定，因此需要采用广角摄 像头，以攫取完整的图像信息。同时，为了预警的准确性，需要采用高清摄像头，来获取更丰富的数据。
人脸检测器通过人脸检测技术实时分析采集的图像，提取人脸特征数据。在模型匹配器中，使用基于Adaboost的改进型算法来进行特征数据与预设模型的匹配运算。该算法包含数十万种矩形特征，针对每个特征计算出和当前提取的人脸特征数据的匹配值；不同的特征之间相互组合，得到了初始的弱分类器；通过反复迭代，找出最优组合，得到最好的强分类器，即匹配当前脸部特征的矩阵特征集合。如与醉酒驾驶模型的匹配值大于预设的阈值，则判定驾驶员处于醉酒驾驶状态；如与疲劳驾驶模型的匹配值大于预设的阈值，则判定驾驶员处于疲劳驾驶状态；一旦检测到驾驶员处于醉酒驾驶状态或者疲劳驾驶状态，立即通过内置的大功率喇叭发出预警提示，保障行车安全。
由于传统GPS中采用的低性能处理器不能满足预警算法的需求。本实施方式使用了ARM Cortex-A81G Hz高性能嵌入式处理器，以保证预警的实时有效。此外，导航仪采用了Andriod操作系统，因此，使系统稳定，而且非常方便本实施方式中软件算法的优化。
值得一提的是，考虑到驾驶员会在镜头前保持较长的时间，本实施方式通过遗传算法，把原始算法的数十万个矩形特征优化到数千个，从而在嵌入式处理器上，实现了毫秒级的动态响应，使得在GPS设备上实时检测和预警成为了可能。
相对于现有技术而言，本实施方式在原GPS导航仪基础上，加入了高清广角摄像头，采用高性能处理器对摄像头采集的视频信息进行人脸检测，并与预设的醉酒驾驶模型和疲劳驾驶模型进行匹配运算，生成预警信号，驱动喇叭发出告警提示，使得该导航仪能为醉酒驾驶和疲劳驾驶的驾驶员提供主动式预警系统，提醒驾驶员保持清醒，以保障行车安全。
本实用新型的第二实施方式涉及一种基于Andriod系统的智能导航仪安 全驾驶系统。第二实施方式在第一实施方式基础上做了进一步之改进，其改进处在于：在本实用新型第二实施方式中，基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统还包括预处理器，该预处理器分别与摄像头和中央处理器相连，接收来自摄像头的视频信号，将经预处理器处理的数据传送给中央处理器，结构如图2所示。
预处理器包含模数转换器，滤波器以及筛选编码器；其中，模数转换器将来自摄像头的视频信号转换成数字视频数据，经滤波器进行处理后，送入筛选编码器进行优化和筛选，并转换成中央处理器能够识别的格式。预处理器的加入，能有效提高GPS导航仪对醉酒驾驶和疲劳驾驶的判断的准确率。而且，由于摄像头采集的视频信号经滤波和筛选之后，更有利于中央处理器的处理，能提高中央处理器的处理效率，以保证预警的实时有效性。
此外，本领域技术人员可以理解，模数转换器也可以包含在摄像头里面，比如摄像头本身输出的就是数字信号，预处理器只是进行滤波及转换数据格式的工作。或者，摄像头包含模数转换器，将摄像头采集的的视频信号转换成数字信号后，输出给中央处理器。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (5)
1.一种基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统，其特征在于，包含：中央处理器，摄像头和喇叭；
所述中央处理器分别与所述摄像头和所述喇叭相连；
其中，所述摄像头将采集的用户的头部正面视频信号输出给所述中央处理器；
所述中央处理器包括人脸检测器、模型匹配器、预警触发器；
所述人脸检测器接收来自于所述摄像头的视频信号进行人脸检测分析，提取人脸特征数据，输出给所述模型匹配器；
所述模型匹配器接收所述人脸特征数据，与预先设置的模型进行匹配运算，生成预警触发信号输出给所述预警触发器；
所述预警触发器接收所述预警触发信号，驱动所述喇叭发出预警提示。
2.根据权利要求1所述的基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统，其特征在于，所述预先设置的模型包括醉酒驾驶模型，疲劳驾驶模型。
3.根据权利要求1所述的基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统，其特征在于，还包含：预处理器；
所述预处理器分别与所述摄像头和所述中央处理器相连，接收来自所述摄像头的视频信号，将经预处理器处理后的数据传送给所述中央处理器。
4.根据权利要求3所述的基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统，其特征在于，所述预处理器包含模数转换器，滤波器和筛选编码器；
其中，所述模数转换器将所述摄像头的视频信号转换成数字视频数据后送入所述滤波器，所述滤波器将经滤波处理后的数据送入所述筛选编码器，所述筛选编码器将来自所述滤波器的数据转换成所述中央处理器能够识别的格式后，输出到所述中央处理器。
5.根据权利要求1所述的基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统，其特征在于，所述摄像头包含模数转换器，将所述摄像头采集的的视频信号转换成数字信号后，输出给所述中央处理器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201220300544 CN202923394U (zh) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | 基于Andriod系统的智能导航仪安全驾驶系统 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104464183A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 杨斌 | 一种防疲劳导航系统 |
| CN105261153A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-01-20 | 北京奇虎科技有限公司 | 车辆行驶监控方法和装置 |
| CN107103653A (zh) * | 2017-03-22 | 2017-08-29 | 合肥仁德电子科技有限公司 | 一种车载智能终端系统 |
| CN107856536A (zh) * | 2017-09-09 | 2018-03-30 | 深圳市赛亿科技开发有限公司 | 一种疲劳驾驶监测装置及监测方法 |
| CN109795320A (zh) * | 2019-01-26 | 2019-05-24 | 南京云计趟信息技术有限公司 | 一种基于人脸识别的无人值守酒精检测方法 |
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2012
- 2012-06-25 CN CN 201220300544 patent/CN202923394U/zh not_active Expired - Lifetime
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