CN204178510U - 一种驾驶员的疲劳检测车载预警器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驾驶员的疲劳检测车载预警器，包括USB嵌入式ARM9S3C2440A核心处理器，ARM9S3C2440A核心处理器分别通过电路连接汽车方向检测模块、汽车速度检测模块、时钟管理模块、图像处理模块、SRAM存储器、FLASH存储器、显示屏、液晶触摸屏、语音报警模块和蜂鸣报警模块，图像处理模块通过电路连接USB摄像头。本实用新型的有益效果是预警器结构简单，集成度高。

Description

一种驾驶员的疲劳检测车载预警器

技术领域

本实用新型属于车载预警器技术领域，涉及一种驾驶员的疲劳检测车载预警器。

背景技术

近些年来，随着运输和交通的需要，汽车工业以飞快的速度成长，交通肇事的问题也越来越复杂，传统的交通运输系统己不能满足现代化的要求。因此，结合了大量先进通信技术与信息系统的智能运输系统，已成为各大运输研究单位的热门话题。而驾驶员疲劳报警系统就属于中交通工具主动安全系统中的一部分。当车辆性能不断地提升，不管是引擎马力增加或是整体悬吊系统的改良，目标均是使驾驶员能够更轻松更舒适地驾驶车子，但也愈容易放松心情，使得驾驶员产生疲劳而不自觉。

目前，疲劳驾驶在车辆肇事中占了相当大的一部分。美国国家公路交通安全管理局保守估计，每年因疲劳驾驶导致的车祸至少有10万起；法国国家警察总署事故报告表明，因疲劳驾驶导致的意外占人身伤害事故的14.9％、死亡事故的20.6％。以北京为例，因疲劳所导致的交通事故占到事故总数的20％以上。我国每年因道路交通伤亡人数居世界首位，而且以每年10％的速度递增，疲劳驾驶所导致的交通事故也以相当快的速度递增。防范疲劳驾驶刻不容缓。这不但需要驾驶员自己做到尽量控制不疲劳驾驶，也需要一个实时的疲劳检测车载预警器，监测驾驶员的疲劳状态，随时提醒驾驶员保持清醒，才能最大限度的防止疲劳驾驶的出现，减少交通事故的发生。

正常驾驶时驾驶员会根据行车条件缓慢的调整方向盘，而疲劳驾驶时驾驶员可能会突然的转动方向盘来校正车辆方向，因此可以根据方向盘的转动情况判断驾驶员是否疲劳量车辆行驶时方向盘、踏板等运动参数来判别驾驶行为的安全性，驾驶员方向盘的转动情况与驾驶行为的安全性之间具有紧密的关系。当方向盘产生幅度0.4Hz以下的低频率转动时，说明驾驶员的反应较迟钝，开始进入疲劳期；若方向盘较长时间不动，说明驾驶员在打磕睡，驾驶员安全的主观评价驾驶员出现疲劳时，由于驾驶员的注意力分散、反应迟钝、动作不灵活等影响，导致车辆偏离车道，利用车辆行驶轨迹变化和车道线偏离等车辆行驶信息也可推测驾驶员的疲劳情况该系统检测方向盘操作转角信息、方向盘转向力信息、车道线偏离信息以及人眼生理反应信息，将检测到的数据进行多特征信息、融合，并与驾驶疲劳建立相关联系，实现驾驶员疲劳检测，采用声音、灯光及安全带振动等方式对疲劳驾驶报警。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种驾驶员的疲劳检测车载预警器，解决了现有的驾驶员预警系统结构模块分散，集成度不高的问题。

本实用新型所采用的技术方案是包括USB嵌入式ARM9S3C2440A核心处理器，ARM9S3C2440A核心处理器分别通过电路连接汽车方向检测模块、汽车速度检测模块、时钟管理模块、图像处理模块、SRAM存储器、FLASH存储器、显示屏、液晶触摸屏、语音报警模块和蜂鸣报警模块，图像处理模块通过电路连接USB摄像头。

进一步，所述汽车速度检测模块采用芯片为LM468N的光藕元件。

本实用新型的有益效果是预警器结构简单，集成度高。

附图说明

图1是本实用新型一种驾驶员的疲劳检测车载预警器结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型如图1所示包括USB嵌入式ARM9S3C2440A核心处理器1，ARM9S3C2440A核心处理器1分别通过电路连接汽车方向检测模块2、汽车速度检测模块3、时钟管理模块4、图像处理模块5、SRAM存储器6、FLASH存储器7、显示屏8、液晶触摸屏9、语音报警模块10和蜂鸣报警模块11，图像处理模块5通过电路连接USB摄像头12。所述汽车速度检测模块3采用芯片为LM468N的光藕元件。

本疲劳检测车载预警器是基于流形学习的支持向量机驾驶员疲劳检测和预警，主要考虑利用车辆行驶轨迹变化情况、车道线偏离情况、方向盘活动情况、汽车行驶速度情况和眼睛闭合情况，将检测到的数据进行信息融合，结合疲劳时驾驶员的驾驶行为和生理特征的综合监测方法，将车辆现有电子控制系统的运行工况数据，得出驾驶员疲劳状况，开发出一种车载、非接触式、实时的驾驶员疲劳综合车载报警装置。该系统具有：(1)实时性，系统可以迅速、准确、及时地对处于疲劳状态的司机发出警告，具有很好的实时性。(2)非接触性，该系统大部分监测用传感器为非接触性的，在行车过程中不会造成驾驶员不适或影响驾驶员操作不会对驾驶员的操作造成影响。(3)灵敏度与可靠性，系统具有很高的灵敏度和可靠性，检测算法的鲁棒性强，不受检测条件的限制和复杂环境的影响，能准确完整的提取驾驶员的疲劳信息。

车辆行驶轨迹变化和车道线偏离情况检测的检测设计：图像处理模块5连接USB摄像头12，USB摄像头12对车辆的轨迹图像抓取，通过图像处理模块5处理图像中的车道线偏，利用车辆行驶轨迹变化和车道线偏离等车辆行驶信息的采集，利用车辆现有的GPS雷达行车记录仪装置为基础，通过终端机接收信号返回到接收机上，然后再通过客户端软件显示出来，看到车辆的行驶轨迹，进一步通过可视摄像头拍摄头，即使拍摄车道情况，通过基于邻域流形学习方法的图像对比度增强。利用样条插值方法对车道线进行边缘拟合和跟踪，划定车道线区域。采用方向可调滤波器对车道线进行精确定位跟踪，判断车辆行驶轨迹和车道线情况，综合判定车辆是否正常行驶。

汽车方向盘活动情况检测设计：驾驶员方向盘的操纵情况与驾驶员的安全具有很大的联系。汽车方向检测模块2的传感器与方向盘连接，方向盘正常运动时传感器装置不报警，当方向盘较长时间不动，说明驾驶员在打瞌睡。当方向盘产生幅度15°以上，0.4Hz以下的低频率转动，说明驾驶员操作的闭环反应较迟钝，即开始疲劳。采用模糊隶属函数方法，给出驾驶员安全的主观评价值与方向盘的转角和角速度参数的关系最密切，并给出主动安全性的定量指标。

汽车行驶速度检测设计：汽车速度检测模块3检测车速，强行超车、突然加减速和无视交通信号以及慢行等的莽撞驾驶，都会增加心脏和血管等循环器官的负担。人们受到强烈的刺激后心跳加快，精神紧张时心跳也加快，一般来说要加快20％，车辆运行速度增加时心跳也加快。在高速道路上，汽车行驶速度为100km/h时，驾驶人员的心跳次数比80km/h时增加20％；反之，由于驾驶疲劳，心跳要减慢。如果心跳次数低于标准值的20％以下驾驶车辆，就属于疲劳驾驶。

ARM9S3C2440A核心处理器1将检测到的数据，进行处理后存储于SRAM存储器6和FLASH存储器7中，方便其他设备随时调取数据。将处理结果通过语音报警模块10和蜂鸣报警模块11进行表达，并可将结果显示在显示屏8上。可通过液晶触摸屏9设置指令，使检测系统运行。

本实用新型采用的各器件均为现有的电子器件，其自身出厂携带了实现其功能的软件，在搭建好系统结构后只需要设置简单操作命令即可实现完整的功能。

以上所述仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种驾驶员的疲劳检测车载预警器，其特征在于：包括USB嵌入式ARM9S3C2440A核心处理器(1)，ARM9S3C2440A核心处理器(1)分别通过电路连接汽车方向检测模块(2)、汽车速度检测模块(3)、时钟管理模块(4)、图像处理模块(5)、SRAM存储器(6)、FLASH存储器(7)、显示屏(8)、液晶触摸屏(9)、语音报警模块(10)和蜂鸣报警模块(11)，图像处理模块(5)通过电路连接USB摄像头(12)。

2.按照权利要求1所述一种驾驶员的疲劳检测车载预警器，其特征在于：所述汽车速度检测模块(3)采用芯片为LM468N的光藕元件。