汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，包括駕駛員生理反映特征檢測單元和駕駛員操作行為檢測單元，以及處理器模塊、與處理器模塊相接的數(shù)據(jù)存儲模塊和電源模塊，駕駛員生理反映特征檢測單元包括腦電波檢測儀、紅外攝像頭、瞳孔測量計和位置傳感器，駕駛員操作行為檢測單元包括角度傳感器和行程傳感器；處理器模塊的輸入端接有時鐘模塊、視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊和信號調(diào)理電路模塊，處理器模塊的輸出端接LCD顯示模塊以及語音提示模塊和報警燈。本發(fā)明結構簡單，設計合理，使用操作便捷，工作的可靠性高、穩(wěn)定性好，功能完備，能同時對駕駛員以及道路上行駛的其他車輛進行預警，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
【專利說明】汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通【技術領域】，尤其是涉及一種汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著交通運輸事業(yè)的快速發(fā)展，機動車保有量的不斷增加。交通事故已經(jīng)成為全球面臨的嚴重問題。統(tǒng)計資料顯示，全世界每年因交通事故而導致的死亡人數(shù)達60萬，直接經(jīng)濟損失約125億美元，這些事故中57%的災難性事故與駕駛員疲勞駕駛有關。疲勞雖然是一個很正常的生理現(xiàn)象，但每年導致的交通事故給世界各國造成巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，增加了社會不安定因素。研究人員發(fā)現(xiàn)，司機經(jīng)過長達數(shù)小時的連續(xù)駕駛后，變得已經(jīng)很累，他們要是再繼續(xù)開車，其危險程度將同醉酒駕駛一樣。即使黑夜連續(xù)在高速公路上駕駛2小時對反應能力產(chǎn)生的影響，也與喝了幾杯酒后一樣。因此，針對疲勞駕駛警告系統(tǒng)的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。而現(xiàn)在的疲勞駕駛警告系統(tǒng)只是針對于汽車駕駛員進行預警的，而對道路上行駛的其他車輛沒有做到及時預警，提醒其他車輛的駕駛員注意與疲勞駕駛車保持安全車距，而且，現(xiàn)有技術中的疲勞駕駛警告系統(tǒng)功能還不夠完善，還不能全方位、多角度及時檢測出駕駛員疲勞駕駛的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其結構簡單，設計合理，使用操作便捷，工作的可靠性高、穩(wěn)定性好，功能完備，能同時對駕駛員以及道路上行駛的其他車輛進行預警，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:一種汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:包括駕駛員生理反映特征檢測單元和駕駛員操作行為檢測單元，以及用于對駕駛員生理反映特征檢測單元和駕駛員操作行為檢測單元所檢測到的數(shù)據(jù)進行分析處理的處理器模塊、與處理器模塊相接的數(shù)據(jù)存儲模塊和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊，所述駕駛員生理反映特征檢測單元包括用于對駕駛員的腦電波EEG進行檢測的腦電波檢測儀、用于實時拍攝駕駛員面部影像的紅外攝像頭、用于對駕駛員眼部生理反映特征進行檢測的瞳孔測量計和用于對駕駛員頭部位置進行檢測的位置傳感器，所述駕駛員操作行為檢測單元包括用于對方向盤的轉動動作進行檢測的角度傳感器和行程傳感器；所述處理器模塊的輸入端接有時鐘模塊、視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊和信號調(diào)理電路模塊，所述信號調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊、濾波電路模塊和A/D轉換電路模塊構成，所述紅外攝像頭與所述視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊的輸入端相接，所述腦電波檢測儀、瞳孔測量計、位置傳感器、角度傳感器和行程傳感器均與所述放大電路模塊的輸入端相接，所述處理器模塊的輸出端接用于顯示駕駛員駕駛狀態(tài)的LCD顯示模塊以及用于在駕駛員疲勞駕駛時發(fā)出語音提醒信號的語音提示模塊和報警燈。[0005]上述的汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:所述處理器模塊為ARM微處理器或DSP數(shù)字信號處理器。
[0006]上述的汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊為電池或與汽車電瓶相接的電壓轉換電路模塊。
[0007]上述的汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:所述報警燈包括安裝在駕駛室內(nèi)擋風玻璃下方的車內(nèi)LED閃光燈和安裝在車體外后側、左側和右側的三個車外LED閃光燈。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點:
[0009]1、本發(fā)明采用集成化、模塊化的設計，結構簡單，設計合理，實現(xiàn)方便。
[0010]2、本發(fā)明的接線方便，使用操作便捷。
[0011]3、本發(fā)明中微處理器模塊采用ARM微處理器或DSP數(shù)字信號處理器，數(shù)據(jù)處理速度快，數(shù)據(jù)處理能力強，根據(jù)駕駛員生理反映特征檢測單元和駕駛員操作行為檢測單元所輸出的數(shù)據(jù)能夠準確可靠地判斷出駕駛員是否正在疲勞駕駛，工作的可靠性高、穩(wěn)定性好。
[0012]4、本發(fā)明的功能完備，不僅能夠通過駕駛室內(nèi)擋風玻璃下方的車內(nèi)LED閃光燈提醒駕駛員安全駕駛，還能同時通過車體外后側、左側和右側的三個車外LED閃光燈提醒其他車輛駕駛員注意與危險駕駛車輛保持車距，安全行車，對減少交通事故的發(fā)生，促進交通運輸事業(yè)的健康發(fā)展具有極其重要的作用。
[0013]5、本發(fā)明能全方位、多角度及時檢測出駕駛員疲勞駕駛的情況，實用性強，提高了汽車行駛的安全性，減少了交通事故的發(fā)生，有助于實現(xiàn)社會安定，使用效果好，便于推廣使用。
`[0014]綜上所述，本發(fā)明結構簡單，設計合理，使用操作便捷，工作的可靠性高、穩(wěn)定性好，功能完備，能同時對駕駛員以及道路上行駛的其他車輛進行預警，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。
[0015]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。
[0017]附圖標記說明:
[0018]I一處理器模塊；2—數(shù)據(jù)存儲模塊； 3 —電源模塊；
[0019]4一腦電波檢測儀；5—紅外攝像頭；6—瞳孔測量計；
[0020]7—位置傳感器；8—角度傳感器；9一行程傳感器；
[0021]10—時鐘模塊；11一視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊；
[0022]12—放大電路模塊； 13—濾波電路模塊； 14一A/D轉換電路模塊；
[0023]15一LCD顯不模塊； 16—語首提不模塊； 17—報警燈。
【具體實施方式】
[0024]如圖1所示，本發(fā)明包括駕駛員生理反映特征檢測單元和駕駛員操作行為檢測單元，以及用于對駕駛員生理反映特征檢測單元和駕駛員操作行為檢測單元所檢測到的數(shù)據(jù)進行分析處理的處理器模塊1、與處理器模塊I相接的數(shù)據(jù)存儲模塊2和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊3，所述駕駛員生理反映特征檢測單元包括用于對駕駛員的腦電波EEG進行檢測的腦電波檢測儀4、用于實時拍攝駕駛員面部影像的紅外攝像頭5、用于對駕駛員眼部生理反映特征進行檢測的瞳孔測量計6和用于對駕駛員頭部位置進行檢測的位置傳感器7，所述駕駛員操作行為檢測單元包括用于對方向盤的轉動動作進行檢測的角度傳感器8和行程傳感器9 ;所述處理器模塊I的輸入端接有時鐘模塊10、視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊11和信號調(diào)理電路模塊，所述信號調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊12、濾波電路模塊13和A/D轉換電路模塊14構成，所述紅外攝像頭5與所述視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊11的輸入端相接，所述腦電波檢測儀4、瞳孔測量計6、位置傳感器7、角度傳感器8和行程傳感器9均與所述放大電路模塊12的輸入端相接，所述處理器模塊I的輸出端接用于顯示駕駛員駕駛狀態(tài)的LCD顯示模塊15以及用于在駕駛員疲勞駕駛時發(fā)出語音提醒信號的語音提不模塊16和報警燈17。
[0025]如圖1所示，本實施例中，所述處理器模塊I為ARM微處理器或DSP數(shù)字信號處理器。所述電源模塊3為電池或與汽車電瓶相接的電壓轉換電路模塊。所述報警燈17包括安裝在駕駛室內(nèi)擋風玻璃下方的車內(nèi)LED閃光燈和安裝在車體外后側、左側和右側的三個車外LED閃光燈。
[0026]本發(fā)明的工作原理及工作過程是:腦電波檢測儀4實時地對駕駛員的腦電波EEG進行檢測并將所檢測到的信號輸出給信號調(diào)理電路模塊，瞳孔測量計6實時對駕駛員眼部生理反映特征進行檢測并將所檢測到的信號輸出給信號調(diào)理電路模塊，位置傳感器7對駕駛員頭部位置進行檢測到的信號輸出給信號調(diào)理電路模塊，角度傳感器8和行程傳感器9對駕駛員操作行方向盤轉動動作進行檢測的信號輸出給信號調(diào)理電路模塊，信號調(diào)理電路模塊中的放大電路模塊12進行放大、濾波電路模塊13進行濾波和A/D轉換電路模塊14進行采集，并將信號傳輸?shù)教幚砥髂K1，同時處理器模塊I通過視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊11控制紅外攝像頭5采集駕駛員的臉部表情，處理器模塊I分析處理、提取和識別駕駛員疲勞特征信息、對互補或冗余的疲勞特征信息進行數(shù)據(jù)融合，進而建立疲勞駕駛智能決策模型對駕駛員是否疲勞駕駛進行準確可靠判斷，同時將數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)存儲模塊2中，當識別到駕駛員正在疲勞駕駛后，控制報警燈17報警、控制語音提示模塊16播放提示語音、IXD顯示模塊15顯示點亮，同時時鐘模塊10提供實時時鐘信號，處理器模塊I控制IXD顯示模塊15提示駕駛員已經(jīng)連續(xù)駕車時間，以提醒駕駛員安全駕駛、并提醒其他車輛駕駛員注意與危險駕駛車輛保持車距，安全行車。
[0027]相關研究表明，腦電波的主導節(jié)律可以反映人體的疲勞強度，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)人在進入疲勞狀態(tài)時，腦電信號EEG中的delta波和theta波的活動會大幅度增長，而alpha波活動會有小幅增長，因此通過腦電波檢測儀4對駕駛員的腦電波EEG進行檢測就能判斷出人是否進入了疲勞狀態(tài)；駕駛員眼球的運動和眨眼信息被認為是反映疲勞的重要特征，眨眼幅度、眨眼頻率和平均閉合時間都可直接用于檢測疲勞。人在疲勞瞌睡時，眼瞼的眨動一般較頻繁，眼睛閉合時間也較長。研究發(fā)現(xiàn):一般情況下人們眼睛閉合的時間在0.2?0.3s之間，駕駛時若眼睛閉合時間達到0.5s就很容易發(fā)生交通事故。本發(fā)明采用瞳孔測量計6測量眼部生理特征，瞳孔測量計6是實時地測量眼睛的瞳孔尺寸變化的裝置，獲取睜閉眼參數(shù)信號，根據(jù)瞳孔的變化關系來評測疲勞度。通過頭部位置傳感器7來監(jiān)視駕駛員在行駛過程中頭部的位置情況，利用各個時間段頭部位置的變化特征，可以判斷出駕駛員是否在打瞌睡。通過多方面的檢測來判斷駕駛員是否處在疲勞駕駛狀態(tài)，提高了本發(fā)明的可靠性。
[0028]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:包括駕駛員生理反映特征檢測單元和駕駛員操作行為檢測單元，以及用于對駕駛員生理反映特征檢測單元和駕駛員操作行為檢測單元所檢測到的數(shù)據(jù)進行分析處理的處理器模塊(I)、與處理器模塊(I)相接的數(shù)據(jù)存儲模塊(2)和為系統(tǒng)中各用電模塊供電的電源模塊(3)，所述駕駛員生理反映特征檢測單元包括用于對駕駛員的腦電波EEG進行檢測的腦電波檢測儀(4)、用于實時拍攝駕駛員面部影像的紅外攝像頭(5)、用于對駕駛員眼部生理反映特征進行檢測的瞳孔測量計(6)和用于對駕駛員頭部位置進行檢測的位置傳感器(7)，所述駕駛員操作行為檢測單元包括用于對方向盤的轉動動作進行檢測的角度傳感器(8)和行程傳感器(9);所述處理器模塊(O的輸入端接有時鐘模塊(10)、視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊(11)和信號調(diào)理電路模塊，所述信號調(diào)理電路模塊由依次相接的放大電路模塊(12)、濾波電路模塊(13)和A/D轉換電路模塊(14 )構成，所述紅外攝像頭(5 )與所述視頻信號數(shù)據(jù)采集電路模塊(11)的輸入端相接，所述腦電波檢測儀(4)、瞳孔測量計(6)、位置傳感器(7)、角度傳感器(8)和行程傳感器(9)均與所述放大電路模塊(12)的輸入端相接，所述處理器模塊(I)的輸出端接用于顯示駕駛員駕駛狀態(tài)的LCD顯示模塊(15)以及用于在駕駛員疲勞駕駛時發(fā)出語音提醒信號的語音提示模塊(16 )和報警燈(17)。
2.按照權利要求1所述的汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:所述處理器模塊(I)為ARM微處理器或DSP數(shù)字信號處理器。
3.按照權利要求1所述的汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:所述電源模塊(3)為電池或與汽車電瓶相接的電壓轉換電路模塊。
4.按照權利要求1所述的汽車疲勞駕駛實時提醒系統(tǒng)，其特征在于:所述報警燈(17)包括安裝在駕駛室內(nèi)擋風玻璃下方的車內(nèi)LED閃光燈和安裝在車體外后側、左側和右側的三個車外LED閃光燈。
【文檔編號】B60K28/02GK103818256SQ201210464088
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權日:2012年11月16日
【發(fā)明者】侯鵬, 王穎 申請人:西安眾智惠澤光電科技有限公司