CN203780523U - 一种汽车安全驾驶控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车安全驾驶控制系统，包括用于采集驾驶员面部信息的面部传感器和根据面部信息进行疲劳识别并发送疲劳信号的疲劳识别模块，与所述疲劳识别模块通过高速控制器局域网络CAN总线相连的车身电子控制模块，以及分别与所述车身电子控制模块电连接的车身稳定模块、自动巡航模块和报警模块。车身电子控制模块接收疲劳信号，并制定主动安全防御策略，控制车身稳定模块、自动巡航模块和报警模块进行主动安全驾驶。本实用新型不仅能有效针对疲劳驾驶进行报警提醒驾乘人员安全驾驶，还能采取主动的安全防御策略，降低了交通事故的发生率，有效保证了驾乘人员的安全。

Description

一种汽车安全驾驶控制系统

技术领域

本实用新型涉及汽车安全驾驶控制技术领域，特别涉及基于驾驶员面部信息识别疲劳驾驶的安全驾驶控制系统。

背景技术

随着社会的进步，汽车已经普及到每个家庭，汽车时代的来临缩短了世界的距离。人们通过驾驶汽车可以横跨幅员辽阔的祖国大地，自驾游成为了老百姓乐此不疲的活动，然而长途驾驶很容易产生疲劳，而疲劳驾驶带来的危害则是沉重的血的教训。

疲劳驾驶是驾驶员在驾驶过程中经常会出现的情况，会危及到车辆以及周边的人员安全。驾驶人在长时间连续行车后，容易产生生理机能和心理节能的失调，而在表现出驾驶能力下降，并同时影响驾驶人的注意，感觉，直觉，思维，判断，意志，决定和运动等诸方面。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，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。

目前出现的疲劳驾驶的应对办法主要原理有5大类，挂耳朵提醒，通过传感器识别驾驶员头部位置，出现低头等相应动作就发出报警，局限性在于，出现误判以及低头后报警很难避免事故的发生；手表式和眼睛式，手表式利用脉搏的跳动来估测人是否疲劳，没有权威科学依据，且不能解决突然睡着的问题，眼镜式则是强迫带一幅厚重的眼镜来判断眨眼频率，但大部分驾驶员不适应且眨眼频率与疲劳没有直接关系；车道偏移警报系统，技术上容易实现，但不适合中国的路况，且在超车，被超，并线，压线都会存在误报。

通常的疲劳驾驶的警告系统通常局限于警告驾驶者，并没有采取相应主动安全措施，且由于判断依据简单或需要驾驶员额外佩戴相应设备而造成驾驶不便。疲劳驾驶者由于已经处于疲劳状态，单纯的警告措施很难避免交通事故的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术应对疲劳驾驶时没有主动进行安全驾驶控制的技术问题，提出一种主动安全驾驶控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种汽车安全驾驶控制系统，包括用于采集驾驶员面部信息的面部传感器和根据面部信息进行疲劳识别并发送疲劳信号的疲劳识别模块，该汽车安全驾驶控制系统还包括与所述疲劳识别模块通过高速控制器局域网络CAN总线相连的车身电子控制模块，以及分别与所述车身电子控制模块电连接的车身稳定模块、自动巡航模块和报警模块。

进一步地，所述报警模块与车辆视听系统相连，通过图像或者声音发出报警信息。报警模块接收车身电子控制模块的控制指令，控制车辆视听系统通过图像或声音发出报警信息，如显示屏现实危险图像或喇叭进行报警。

进一步地，所述车身稳定模块与车身电子稳定系统相连，控制所述车身电子稳定系统动作以实现安全驾驶。车身稳定模块接收车身电子控制模块的控制指令，启动车身电子稳定系统或制动系统来控制车辆的行驶。

进一步地，所述自动巡航模块与车辆的卫星导航系统相连，提示驾驶员按照卫星导航系统规划的安全路线行驶。自动巡航模块接收车身电子控制模块的控制指令，启动卫星导航系统寻找最近的服务区或安全地点，规划行车路线，提示驾驶员按照行车路线驰入服务区休息。

进一步地，进一步地，该汽车安全驾驶控制系统还包括震动座椅，所述震动座椅与所述疲劳识别模块电连接，接收所述疲劳识别模块发送的疲劳信号，进行震动提醒驾驶员。

进一步地，进一步地，所述汽车安全驾驶控制系统还设置有解除按钮，用于驾驶员主动关闭由于疲劳信号触发的报警。

本实用新型一种汽车安全驾驶控制系统通过面部传感器和疲劳识别模块识别驾驶员的面部信息，判断驾驶员是否疲劳驾驶，并根据疲劳等级发出轻度、中度和极度疲劳信号；车身电子控制模块接收疲劳信号，并制定主动安全防御策略，控制车身稳定模块、自动巡航模块和报警模块进行主动安全驾驶。本实用新型不仅能有效针对疲劳驾驶进行报警提醒驾乘人员安全驾驶，还能采取主动的安全防御策略，降低了交通事故的发生率，有效保证了驾乘人员的安全。

附图说明

图1 是本实用新型汽车安全驾驶控制系统的组成示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和实施例，对本实用新型汽车制冷系统的技术方案作进一步的详细描述。

如图1所示，本实用新型一种汽车安全驾驶控制系统包括面部传感器1和疲劳识别模块2，面部传感器1和疲劳识别模块2通过硬线直接连接；还包括通过高速控制器局域网络CAN总线与疲劳识别模块2相连的车身电子控制模块7，以及分别与车身电子控制模块7电连接的车身稳定模块4，自动巡航模块5和报警模块6；本实用新型一种汽车安全驾驶控制系统还包括与疲劳识别模块2电连接的震动座椅3。

工作时，由面部传感器1采集驾驶员的面部信息，面部信息包括驾驶员面部表情及瞳孔信息，通常面部传感器1是摄像头，面部传感器1通过硬线将采集的面部信息输入到疲劳识别模块2。疲劳识别模块2在首次使用时，由用户通过面部传感器1输入用户表情的正常状态以及瞳孔的正常状态；工作时，疲劳识别模块2将通过面部传感器1所采集到的面部信息与驾驶员正常状态时的面部信息进行比较，通过医学特称判定此时驾驶员所处于的4种状态，正常，轻微疲劳，中度疲劳，极度疲劳。在上述实施例中，疲劳识别模块2通过分析后可发出3种不同疲劳信号，即轻微疲劳信号，中度疲劳信号，极度疲劳信号，正常状态不发出信号。

需要说明的是，当疲劳识别模块2发出疲劳信号后，规定疲劳信号被定义为优先级别最高，即此时停止所有正在执行的非安全模块操作，最先执行疲劳信号的输入操作。

震动座椅3与疲劳识别模块2通过硬线连接，震动座椅3疲劳识别模块2发送的疲劳信号，震动座椅3进行响应，可以提供3种不同震动大小，即轻微疲劳对应轻微震动，中度疲劳对应中等震动，极度疲劳对应极度震动。当疲劳识别模块2再次判定正常后，即无信号输出后经过10秒，震动座椅3停止震动。

在本实施例中，本实用新型的车身稳定模块4与车身电子稳定系统（Electronic Stability Program，简称ESP）相连，车身稳定模块4接收车身电子控制模块7的控制指令，启动车身电子稳定系统以实现安全驾驶；自动巡航模块5与车辆的卫星导航系统相连，自动巡航模块5接收车身电子控制模块7的控制指令，启动卫星导航系统寻找最近的服务区或安全地点，规划行车路线，提示驾驶员按照行车路线驰入服务区休息；报警模块6与车辆视听系统相连，报警模块6接收车身电子控制模块7的控制指令，控制视听系统通过图像或声音发出报警信息。

需要说明的是车身稳定模块4、自动巡航模块5和报警模块6的输出通过CAN总线发送，而车身电子稳定系统、卫星导航系统和视听系统通过CAN总线接收信息，执行相应的主动安全防御策略。本实用新型不限于采用何种具体的主动安全防御策略执行装置，以下不再赘述。

本实施例中，车身电子控制模块7与车身稳定模块4，自动巡航模块5，报警模块6集成在单一芯片内。由此，车身电子控制模块7能够经由芯片内部的高速通讯总线分别与车身稳定模块4，自动巡航模块5，报警模块6建立并行通信连接，从而可以高达100 Mbit/s的速率向车身稳定模块4，自动巡航模块5，报警模块6传递控制指令，进而使得这些模块执行相应的动作。相应的这些模块同样可以高速率并且无冲突地向车身电子控制模块7提供反馈，诸如提供与主动安全响应操作相关的信息。

车身电子控制模块7通过CAN总线接收到疲劳识别模块2输出的疲劳信号，根据不同疲劳信号的严重程度，制定不同的主动安全防御策略，并发送控制指令给车身稳定模块4、自动巡航模块5以及报警模块6。

当驾驶员处于轻度疲劳状态时，即疲劳识别模块2发出轻度疲劳信号，车身电子控制模块7收到轻度疲劳信号后，按照预设的应对轻度疲劳的主动安全防御策略发送控制指令，例如指令报警模块6控制具体的报警装置进行报警。本实施例中，报警模块6通过CD机显示屏显示危险，或者通过CD机喇叭发生危险警告，当疲劳信号结束后停止报警，或驾驶员手动关闭报警。

当驾驶员处于中度疲劳状态时，即疲劳识别模块2发出中度疲劳信号，车身电子控制模块7收到中度疲劳信号后，按照预设的应对中度疲劳的主动安全防御策略发送控制指令，例如车身稳定模块4和报警模块6开始采取安全防御策略，当疲劳信号结束后停止报警，或驾驶员手动关闭报警。具体的安全防御策略例如启动车身稳定模块，从而控制车身电子稳定系统ESP动作以探测和分析车况并纠正驾驶的错误，防患于未然，对过度转向或不足转向特别敏感，例如汽车在路滑时左拐过度转向（转弯太急）时会产生向右侧甩尾，ESP感觉到滑动就会迅速制动右前轮使其恢复附着力，产生一种相反的转矩而使汽车保持在原来的车道上；同时启动报警模块进行报警。

当驾驶员处于极度疲劳状态时，即疲劳识别模块2发出极度疲劳信号，车身电子控制模块7收到极度疲劳信号后，按照预设的应对极度疲劳的主动安全防御策略发送控制指令，例如车身稳定模块4，自动巡航模块5和报警模块6开始采取安全防御策略，当疲劳信号结束后停止报警，或驾驶员手动关闭报警。极度疲劳的具体的安全防御策略不仅包括启动车身稳定模块4和报警模块6，还启动了自动巡航模块5，例如自动巡航模块5通过导航找到最近停车点的行车路线，以便尽快进入安全地带停车休息，或者自动驾驶到安全地带停车休息。

本汽车安全驾驶控制系统还设置有警报解除按钮，驾驶员可以通过该按钮主动解除座椅震动、图像报警或者声音警报。

需要说明的是，本实用新型并不仅仅限于采用哪种安全防御策略或控制哪些车辆模块来应对疲劳驾驶，常用的策略还包括制动等常规操作等，只需要通过车身电子控制模块7根据疲劳信号发出控制指令，车身稳定模块4根据控制指令控制车辆制动系统动作即可实现，这里不再赘述。

本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的范围内。

Claims (6)

1.一种汽车安全驾驶控制系统，包括用于采集驾驶员面部信息的面部传感器和根据面部信息进行疲劳识别并发送疲劳信号的疲劳识别模块，其特征在于，该汽车安全驾驶控制系统还包括与所述疲劳识别模块通过高速控制器局域网络CAN总线相连的车身电子控制模块，以及分别与所述车身电子控制模块电连接的车身稳定模块、自动巡航模块和报警模块。

2.根据权利要求1所述的汽车安全驾驶控制系统，其特征在于，所述报警模块与车辆视听系统相连，通过图像或者声音发出报警信息。

3.根据权利要求1所述的汽车安全驾驶控制系统，其特征在于，所述车身稳定模块与车身电子稳定系统相连，控制所述车身电子稳定系统动作以实现安全驾驶。

4.根据权利要求1所述的汽车安全驾驶控制系统，其特征在于，所述自动巡航模块与车辆的卫星导航系统相连，提示驾驶员按照卫星导航系统规划的安全路线行驶。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的汽车安全驾驶控制系统，其特征在于，该汽车安全驾驶控制系统还包括震动座椅，所述震动座椅与所述疲劳识别模块电连接，接收所述疲劳识别模块发送的疲劳信号，进行震动提醒驾驶员。

6.根据权利要求5所述的汽车安全驾驶控制系统，其特征在于，所述汽车安全驾驶控制系统还设置有解除按钮，用于驾驶员主动关闭由于疲劳信号触发的报警。