CN210836483U - 一种具有驾驶员状态检测功能的车载etc智能终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有驾驶员状态检测功能的车载ETC智能终端设备。所述车载ETC智能终端设备包括：控制单元，ETC交易单元，图像处理单元，供电单元，提醒单元和远程信息传输单元。所述控制单元控制ETC交易单元和对驾驶员状态信息进行判断；所述图像处理单元通过摄像头采集驾驶员的面部状态信息，并将处理后的状态信息传送给所述控制单元；所述供电单元为终端设备供电；所述提醒单元，用于发出预警提示驾驶员规范驾驶；所述远程信息传输单元用于将图像处理单元采集到的驾驶员状态信息上传给远程控制中心。本实用新型的优点是，在ETC车载设备中通过图像处理功能对驾驶员疲劳状态进行检测，当驾驶员处于疲劳状态时进行提醒，提高行车过程中的安全性。

Description

一种具有驾驶员状态检测功能的车载ETC智能终端设备

技术领域

本实用新型涉及智能交通安全领域的技术，尤其涉及一种具有驾驶员状态检测功能的车载ETC终端智能设备。

背景技术

随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，汽车的数量也迅猛提升，同时交通事故也逐渐增多。统计数据表明，由疲劳驾驶导致的交通事故占特大交通事故的40％以上，其作为交通事故的主要隐患之一，一直威胁着我国的交通安全。因此，能够有效地检测驾驶状态并向驾驶员发出预警信号，将能有效减少交通事故。

目前，电子不停车收费(ETC)车载设备的使用越来越普遍，随着高速公路ETC实现全国联网，用户群体也在不断扩大。用户在使用产品过程中的需求也越来越多，如果能在ETC车载设备的基础上，增加驾驶员状态检测功能和报警功能，就可以提高驾驶员的行车安全性。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种具有驾驶员状态检测功能的车载ETC智能终端设备，通过在传统ETC车载设备中内置图像处理单元，能够在传统ETC交易的基础上实现驾驶员疲劳状态检测的功能。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种具有驾驶员状态检测功能的车载ETC智能终端设备，其特征在于，所述设备包括：控制单元，ETC交易单元，图像处理单元，供电单元，提醒单元；其中所述控制单元分别与所述ETC交易单元、图像处理单元、供电单元和提醒单元相互连接；

所述控制单元，用于对输入的驾驶员状态信息进行处理，并判断驾驶员的身体状态；

所述ETC交易单元，用于通过所述的控制单元进行ETC交易；

所述图像处理单元，用于通过摄像头采集驾驶员的面部特征信息；

所述供电单元，用于给车载ETC智能设备供电；

所述提醒单元，用于发出预警，提示驾驶员规范驾驶。

优选地，所述ETC交易交易单元包括射频模块、读写卡模块、ESAM安全模块；

所述射频模块用于与路测单元RSU进行射频通信；

所述读写卡模块用于读、写ETC用户卡中的信息；

所述ESAM安全模块用于记录ETC交易中的车辆和安全信息。

优选地，所述的图像处理单元包括，图像采集模块，图像存储模块，图像检测模块；

所述图像采集模块，用于获取驾驶员在单位时间内的面部图像；

所述图像存储模块，用于将获取的驾驶员面部图像进行保存；

所述图像检测模块，用于对所述面部图像进行预处理并提取出驾驶员的疲劳特征信息。

优选地，所述图像处理单元用于处理所述图像采集模块获取的图像信息，提取驾驶员在单位时间内面部特征信息变化情况，并将所述特征信息变化情况传送给所述控制单元，所述控制单元对所述面部特征变化情况进行判定，当判定为疲劳时，则指示所述提醒单元报警。

其中，常用的报警方式可以是蜂鸣器、语音、震动等方式。所述面部特征包括眨眼睛、张嘴、点头等困倦、疲劳表现特征，如该表现特征出现的频率超过预设值，则判定驾驶员处于疲劳状态，应给与提醒。

优选地，还包含远程信息传输单元，与所述ETC交易单元、图像处理单元、供电单元、提醒单元连接，用于将所述图像处理单元获得的信息传送给远程控制中心。

该远程控制中心可以是营运车辆如公交车、长途汽车的总调度中心，总调度中心通过远程对驾驶状态进行检测，如发现疲劳驾驶，远程控制中心可以对驾驶员采取措施。

本实用新型的有益效果在于，车载ETC终端设备增加了一个检测驾驶员疲劳状态信息的功能，可以提醒驾驶员规范驾驶，如驾驶员疲劳驾驶，可以发出报警；另外，作为一种优选项，还可以将疲劳驾驶情况传给远程控制中心，帮助远程控制中心监督管控驾驶员，防止疲劳驾驶。本实用新型解决了驾驶员在高速行车过程中由于驾驶疲劳所造成的安全问题。

附图说明

图1为本实用新型的原理结构框图

图2为本实用新型的一种工作流程图

图3为本实用新型的一种车内安装图

图4位本实用新型的车外侧视图

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型公开了一种具有驾驶员状态检测功能的车载ETC智能终端设备，如图1为所示为本实用新型一种实施例的原理结构框图，主要包括控制单元19，ETC交易单元21，图像处理单元18，提醒单元14和供电单元13，远程信息传输单元20，其中所述ETC交易单元21包括射频模块10，读写卡模块11和ESAM安全模块12；所述图像处理单元18包括图像采集模块17，图像存储模块16和图像检测模块15；

具体地，ETC交易单元21在控制单元19的操作下实现传统的ETC交易功能；所述供电单元13用于为以上所有模块提供稳定的电源；所述提醒单元14用于实现驾驶员疲劳状态的提示，包括但不限于蜂鸣器，LED灯，LCD显示，语音等。所述图像采集模块17通过摄像头不定时的采集驾驶员的面部图像信息，并将面部信息保存到图像存储模块16中；所述图像检测模块15对保存于图像存储模块16中的每一帧图像进行处理，并提取出所需要的眨眼和嘴部闭合信息，然后将眨眼和嘴部闭合信息发送到控制单元19中进行处理；所述控制单元19收到图像处理单元18发送的驾驶员疲劳特征信息并进行判断，若驾驶员处于疲劳驾驶状态则启动所述提醒单元14的报警功能；所述远程信息传输单元20用于通过无线传输方式将所述图像处理单元18获得的信息传送给远程控制中心，远程控制中心会记录对应驾驶员的状态，并对其状态进行分析。

如图2所示为本实用新型一种实施例的工作流程，具体步骤如下：

步骤201，ETC入口交易

所述车载ETC终端设备安装于汽车的前挡风玻璃上，当进入ETC收费站时，通过天线发射的5.8G射频信号，唤醒所述车载ETC终端设备中的ETC交易单元21中的射频模块，并根据天线下发信号同步操作读写卡模块和ESAM安全模块，并在控制单元19的控制下完成入口交易。

步骤202，控制单元计时开启

当所述车载ETC智能终端完成交易后，则开启控制单元19的计时功能。

步骤203，是否大于预设时间

设定驾驶员在高速路上的驾驶时长超过两个小时就开启所述图像处理单元18，而如果驾驶员在高速公路上驾驶时长小于两个小时，则不会开启所述图像处理单元18。

步骤204，开启图像采集功能并实时存储

开启图像采集模块17后，每隔几分钟就存储一次采集到的图像数据，因为采集到的图像数据比较大，需要对其进行归一化处理后再将其保存到图像存储模块16中。

步骤205，提取图像特征信息

对存储的驾驶员面部图像使用图像检测模块15进行特征提取，首先采用自适应阈值方法分割唇色和肤色，提取嘴唇区域，通过计算眼睑和瞳孔区域像素个数占眼部区域像素总个数的比值和嘴部区域的宽高比，分别判断眼睛和嘴巴的开闭状态，从而提取出PERCLOS特征、眨眼频率和哈欠频率等面部疲劳特征。

步骤206，控制单元判断驾驶员是否疲劳

对于通过图像处理单元采集到的驾驶员面部疲劳特征，发送给所述控制单元19，经所述控制单元19进行判断。

步骤207，报警提示

如果驾驶员处于疲劳状态则进行报警提示，如果驾驶员处于清醒状态，则继续提取图像特征信息进行判断。

如图3所示为本实用新型的一种实施例的车内安装图，其中所述车载ETC设备终端31和所述摄像头32安装在所述机动车前挡风玻璃33上，所述设备终端31和所述摄像头32通过通讯线进行连接；如图4所示为本实用新型的车外侧视图，在机动车42内部的车顶安装摄像头41，并通过通讯线同ETC设备终端32相连接。

在机动车42行驶过程中，摄像头32和摄像头41分别对驾驶员的状态信息进行检测。对于安装在机动车前挡风玻璃33上的摄像头32主要采集驾驶员的面部信息，安装在机动车42内部车顶的摄像头41具有移动功能，可以对驾驶员的头部动作进行检测。

本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种具有驾驶员状态检测功能的车载ETC智能终端设备，其特征在于，所述设备包括：控制单元，ETC交易单元，图像处理单元，供电单元，提醒单元；其中所述控制单元分别与所述ETC交易单元、图像处理单元、供电单元和提醒单元相互连接；

所述控制单元，用于对输入的驾驶员状态信息进行处理，并判断驾驶员的身体状态；

所述ETC交易单元，用于通过所述的控制单元进行ETC交易；

所述图像处理单元，用于通过摄像头采集驾驶员的面部特征信息；

所述供电单元，用于给车载ETC智能设备供电；

所述提醒单元，用于发出预警，提示驾驶员规范驾驶。

2.根据权利要求1所述的车载ETC智能终端设备，其特征在于，所述ETC交易单元包括射频模块、读写卡模块、ESAM安全模块；

所述射频模块用于与路测单元RSU进行射频通信；

所述读写卡模块用于读、写ETC用户卡中的信息；

所述ESAM安全模块用于记录ETC交易中的车辆和安全信息。

3.根据权利要求1所述的车载ETC智能终端设备，其特征在于，所述的图像处理单元包括，图像采集模块，图像存储模块，图像检测模块；

所述图像采集模块，用于获取驾驶员在单位时间内的面部图像；

所述图像存储模块，用于将获取的驾驶员面部图像进行保存；

所述图像检测模块，用于对所述面部图像进行预处理并提取出驾驶员的疲劳特征信息。

4.根据权利要求3所述的车载ETC智能终端设备，其特征在于，所述图像处理单元用于处理所述图像采集模块获取的图像信息，提取驾驶员在单位时间内面部特征信息变化情况，并将所述特征信息变化情况传送给所述控制单元，所述控制单元对所述面部特征变化情况进行判定，当判定为疲劳时，则指示所述提醒单元报警。

5.根据权利要求1所述的车载ETC智能终端设备，其特征在于，还包含远程信息传输单元，与所述ETC交易单元、图像处理单元、供电单元、提醒单元连接，用于将所述图像处理单元获得的信息传送给远程控制中心。

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