[發明專利]汽車駕駛員疲勞狀態預判系統

有效

• 申請號: 201410602818.0
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN104318713A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 朱桂芝;劉潔;徐曉偉;張波;高德;于志強
• 申請（專利權）人: 王芳
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是申請號為2013102292353、申請日為2013年6月8日、發明名稱為“汽車駕駛員疲勞狀態預判系統”的發明的分案申請。

技術領域

本發明涉及監控領域，尤其涉及一種汽車駕駛員疲勞狀態預判系統。

背景技術

汽車的發展為人類帶來極大的方便，進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，那么每天發生的交通事故引起的人身傷害和財產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、開車習慣和疲勞駕駛，其中疲勞駕駛導致的事故更慘烈，但也是最容易避免的一個肇事原因，現有的預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濟利益和用車效率，還是有很多睡眠不足或連續開車時間過長的駕駛員上路，在現有技術中，缺乏對這些駕駛員即時狀態的檢測和報警方案。

因此，需要一種汽車駕駛員疲勞狀態預判系統，根據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下向汽車駕駛員本人、汽車所屬單位和駕駛員親屬發出不同等級的報警信息，便于相關單位和個人采取緊急措施，避免交通事故的發生。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種汽車駕駛員疲勞狀態預判系統，引入人臉識別模塊、人眼定位模塊、疲勞狀態預判模塊，對接收到的人臉圖像逐步進行人臉識別、人眼定位和最終的疲勞狀態預判，并將判斷結果通過音視頻信息、無線通信網絡發送給相關單位和個人，以在汽車駕駛員疲勞時進行降低車速和即時報警，保障了汽車上乘客的人身和財產安全。

根據本發明的一方面，提供了一種汽車駕駛員疲勞狀態預判系統，包括圖像采集模塊、圖像預處理模塊、疲勞狀態預判模塊和控制器模塊，圖像預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行模數轉換，疲勞狀態預判模塊根據模數轉換后數字圖像中的駕駛員眼睛閉合時間判斷駕駛員疲勞狀態，控制器模塊連接疲勞狀態預判模塊以根據駕駛員疲勞狀態進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預判系統進一步包括：所述圖像采集模塊設置在汽車車內且位于汽車駕駛員位置的上方，進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合視頻廣播信號CVBS格式；所述圖像預處理模塊設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行模數轉換，獲得并輸出數字圖像信號，所述數字圖像信號的格式是8比特位的ITU?656YUV?4:4:4格式；色度空間轉換模塊，設置在汽車的儀表盤中，連接所述圖像預處理模塊以接收8比特位的ITU?656?YUV?4:4:4格式的數字圖像信號，將ITU?656YUV?4:4:4格式的數字圖像信號進行色度空間轉換，獲得RGB888格式的數字圖像信號；人臉識別模塊，設置在汽車的儀表盤中，連接所述圖像預處理模塊以接收YUV?4:4:4格式的數字圖像信號，并根據所述YUV?4:4:4格式的數字圖像信號進行人臉識別，所述人臉識別具體為，判斷所述YUV?4:4:4格式的數字圖像信號中的像素的像素值是否落在膚色范圍內，如果是，則認定為膚色像素，如果否，則認定為非膚色像素，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，并根據人眼部位的像素的像素值中的亮度值偏大的特點，認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；所述疲勞狀態預判模塊設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；所述控制器模塊設置在汽車的儀表盤中，連接所述疲勞狀態預判模塊，根據用戶通過方向盤上的控制按鍵發出的控制指令進入或退出疲勞狀態控制模式，當進入疲勞狀態控制模式時，接收所述疲勞狀態預判模塊輸出的所述比率，當所述比率大于等于第一預定閾值時，發出極度疲勞報警信號，當所述比率在第一預定閾值和第二預定閾值之間時，發出中度疲勞報警信號，當所述比率小于等于第二預定閾值時，發出狀態正常信號，所述第一預定閾值大于所述第二預定閾值；車速控制模塊，設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正常信號，當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，當接收到狀態正常信號時，不對汽車行駛速度進行控制；無線數據通信模塊，設置在汽車的車身上，連接控制器模塊和車速控制模塊，以通過無線通信網絡將極度疲勞報警信號、中度疲勞報警信號、狀態正常信號和當前車速發送給汽車所屬單位的網絡上或發送給汽車駕駛員親屬的手機上；語音播放模塊，設置在汽車的儀表盤中，連接控制器模塊和車速控制模塊，以通過麥克風播放極度疲勞報警信號、中度疲勞報警信號、狀態正常信號和當前車速分別對應的語音內容；顯示模塊，設置在汽車的儀表盤中，連接色度空間轉換模塊、控制器模塊和車速控制模塊，顯示色度空間轉換模塊輸出的RGB888格式的數字圖像信號，并顯示與極度疲勞報警信號、中度疲勞報警信號、狀態正常信號和當前車速分別對應的文字內容；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定電量閾值時對圖像采集模塊、圖像預處理模塊、色度空間轉換模塊、人臉識別模塊、人眼定位模塊、疲勞狀態預判模塊、控制器模塊、車速控制模塊、無線數據通信模塊、語音播放模塊和顯示模塊供電。