[發(fā)明專利]汽車駕駛員疲勞狀態(tài)預(yù)判系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410593826.3
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN104276085A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱桂芝;劉潔;徐曉偉;張波;高德;于志強
• 申請（專利權(quán)）人: 王芳
• 主分類號: B60Q9/00
• 分類號: B60Q9/00;G08B21/06;G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是申請?zhí)枮?013102292353、申請日為2013年6月8日、發(fā)明名稱為“汽車駕駛員疲勞狀態(tài)預(yù)判系統(tǒng)”的發(fā)明的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車駕駛員疲勞狀態(tài)預(yù)判系統(tǒng)。

背景技術(shù)

汽車的發(fā)展為人類帶來極大的方便，進(jìn)一步改變了人類的時空觀，改善了人們的生活條件。汽車的快速發(fā)展也為人類帶來了不小的麻煩，例如，能源的耗盡、交通噪聲、尾氣污染等，如果這些問題屬于給人類帶來的潛在危機，那么每天發(fā)生的交通事故引起的人身傷害和財產(chǎn)損失給人類造成的影響更加直接。

交通事故的肇事原因主要有幾個：車輛狀況、路況、開車習(xí)慣和疲勞駕駛，其中疲勞駕駛導(dǎo)致的事故更慘烈，但也是最容易避免的一個肇事原因，現(xiàn)有的預(yù)防疲勞駕駛的方案基本上著重于汽車駕駛員開車前自己的判斷，但是往往為了追求經(jīng)濟(jì)利益和用車效率，還是有很多睡眠不足或連續(xù)開車時間過長的駕駛員上路，在現(xiàn)有技術(shù)中，缺乏對這些駕駛員即時狀態(tài)的檢測和報警方案。

因此，需要一種汽車駕駛員疲勞狀態(tài)預(yù)判系統(tǒng)，根據(jù)人眼閉合時間反映疲勞程度的特點，通過對汽車駕駛員的眼睛閉合時間的檢測，預(yù)先判斷汽車駕駛員的疲勞程度等級，在較為疲勞或極端疲勞狀態(tài)下向汽車駕駛員本人、汽車所屬單位和駕駛員親屬發(fā)出不同等級的報警信息，便于相關(guān)單位和個人采取緊急措施，避免交通事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種汽車駕駛員疲勞狀態(tài)預(yù)判系統(tǒng)，引入人臉識別模塊、人眼定位模塊、疲勞狀態(tài)預(yù)判模塊，對接收到的人臉圖像逐步進(jìn)行人臉識別、人眼定位和最終的疲勞狀態(tài)預(yù)判，并將判斷結(jié)果通過音視頻信息、無線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給相關(guān)單位和個人，以在汽車駕駛員疲勞時進(jìn)行降低車速和即時報警，保障了汽車上乘客的人身和財產(chǎn)安全。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種汽車駕駛員疲勞狀態(tài)預(yù)判系統(tǒng)，包括圖像采集模塊、圖像預(yù)處理模塊、疲勞狀態(tài)預(yù)判模塊和控制器模塊，圖像預(yù)處理模塊連接圖像采集模塊以對圖像采集模塊拍攝的面部圖像進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，疲勞狀態(tài)預(yù)判模塊根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換后數(shù)字圖像中的駕駛員眼睛閉合時間判斷駕駛員疲勞狀態(tài)，控制器模塊連接疲勞狀態(tài)預(yù)判模塊以根據(jù)駕駛員疲勞狀態(tài)進(jìn)行車速控制和報警操作。

更具體地，所述汽車駕駛員疲勞狀態(tài)預(yù)判系統(tǒng)進(jìn)一步包括：所述圖像采集模塊設(shè)置在汽車車內(nèi)且位于汽車駕駛員位置的上方，進(jìn)行拍攝以獲得駕駛員的面部圖像，并輸出模擬圖像信號，所述模擬圖像信號的格式是復(fù)合視頻廣播信號CVBS格式；所述圖像預(yù)處理模塊設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接所述圖像采集模塊以接收CVBS格式的模擬圖像信號，將CVBS格式的模擬圖像信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得并輸出數(shù)字圖像信號，所述數(shù)字圖像信號的格式是8比特位的ITU?656YUV?4:4:4格式；色度空間轉(zhuǎn)換模塊，設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接所述圖像預(yù)處理模塊以接收8比特位的ITU656YUV?4:4:4格式的數(shù)字圖像信號，將ITU?656YUV?4:4:4格式的數(shù)字圖像信號進(jìn)行色度空間轉(zhuǎn)換，獲得RGB888格式的數(shù)字圖像信號；人臉識別模塊，設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接所述圖像預(yù)處理模塊以接收YUV?4:4:4格式的數(shù)字圖像信號，并根據(jù)所述YUV?4:4:4格式的數(shù)字圖像信號進(jìn)行人臉識別，所述人臉識別具體為，判斷所述YUV?4:4:4格式的數(shù)字圖像信號中的像素的像素值是否落在膚色范圍內(nèi)，如果是，則認(rèn)定為膚色像素，如果否，則認(rèn)定為非膚色像素，所有的膚色像素組合成人臉圖像；人眼定位模塊，設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接所述人臉識別模塊以接收人臉圖像，并根據(jù)人眼部位的像素的像素值中的亮度值偏大的特點，認(rèn)定人臉圖像中的屬于人眼部分的像素，所有的人眼像素組合成人眼圖像；所述疲勞狀態(tài)預(yù)判模塊設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接所述人眼定位模塊以接收所述人眼圖像，根據(jù)所述人眼圖像提取駕駛員眼睛閉合時間，并輸出所述駕駛員眼睛閉合時間占所述人眼圖像被采樣時間的比率；所述控制器模塊設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接所述疲勞狀態(tài)預(yù)判模塊，根據(jù)用戶通過方向盤上的控制按鍵發(fā)出的控制指令進(jìn)入或退出疲勞狀態(tài)控制模式，當(dāng)進(jìn)入疲勞狀態(tài)控制模式時，接收所述疲勞狀態(tài)預(yù)判模塊輸出的所述比率，當(dāng)所述比率大于等于第一預(yù)定閾值時，發(fā)出極度疲勞報警信號，當(dāng)所述比率在第一預(yù)定閾值和第二預(yù)定閾值之間時，發(fā)出中度疲勞報警信號，當(dāng)所述比率小于等于第二預(yù)定閾值時，發(fā)出狀態(tài)正常信號，所述第一預(yù)定閾值大于所述第二預(yù)定閾值；車速控制模塊，設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接控制器模塊以接收極度疲勞報警信號、中度疲勞報警信號或狀態(tài)正常信號，當(dāng)接收到極度疲勞報警信號時，控制汽車的行駛速度在每小時20公里，當(dāng)接收到中度疲勞報警信號時，控制汽車的行駛速度在每小時40公里，當(dāng)接收到狀態(tài)正常信號時，不對汽車行駛速度進(jìn)行控制；無線數(shù)據(jù)通信模塊，設(shè)置在汽車的車身上，連接控制器模塊和車速控制模塊，以通過無線通信網(wǎng)絡(luò)將極度疲勞報警信號、中度疲勞報警信號、狀態(tài)正常信號和當(dāng)前車速發(fā)送給汽車所屬單位的網(wǎng)絡(luò)上或發(fā)送給汽車駕駛員親屬的手機上；語音播放模塊，設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接控制器模塊和車速控制模塊，以通過麥克風(fēng)播放極度疲勞報警信號、中度疲勞報警信號、狀態(tài)正常信號和當(dāng)前車速分別對應(yīng)的語音內(nèi)容；顯示模塊，設(shè)置在汽車的儀表盤中，連接色度空間轉(zhuǎn)換模塊、控制器模塊和車速控制模塊，顯示色度空間轉(zhuǎn)換模塊輸出的RGB888格式的數(shù)字圖像信號，并顯示與極度疲勞報警信號、中度疲勞報警信號、狀態(tài)正常信號和當(dāng)前車速分別對應(yīng)的文字內(nèi)容；太陽能供電模塊，包括固定在汽車車體以采集太陽能的光伏板，檢測汽車自身蓄電池的電量，在汽車自身蓄電池的電量小于預(yù)定電量閾值時對圖像采集模塊、圖像預(yù)處理模塊、色度空間轉(zhuǎn)換模塊、人臉識別模塊、人眼定位模塊、疲勞狀態(tài)預(yù)判模塊、控制器模塊、車速控制模塊、無線數(shù)據(jù)通信模塊、語音播放模塊和顯示模塊供電。