CN108694815A - 一种疲劳驾驶辅助装置及疲劳驾驶检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种疲劳驾驶辅助装置，包括信息采集器、红外CCD摄像头、电容传感器、普通CCD摄像头、行驶状态检测模块、信号放大器、A/D转换器、DSP处理器、警示器、制动模块、数据存储器，所述红外CCD摄像头安装于汽车风挡和车内后视镜之间，所述红外CCD摄像头的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，并传输至信号采集器，本发明通过安装于汽车风挡和车内后视镜之间的红外CCD摄像头来对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，借助安装于汽车内顶部的电容传感器来对汽车驾驶员的点头次数进行采集，从而能够对疲劳驾驶状态进行检测。

Description

一种疲劳驾驶辅助装置及疲劳驾驶检测方法

技术领域

本发明属于疲劳驾驶辅助装置技术领域，具体涉及一种疲劳驾驶辅助装置，本发明还涉及到一种疲劳驾驶辅助装置及疲劳驾驶检测方法。

背景技术

驾驶疲劳，是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。驾驶人睡眠质量差或不足，长时间驾驶车辆，容易出现疲劳。驾驶疲劳会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面，从而疲劳驾驶容易导致驾驶事故的发生。

但是，现有技术中的疲劳驾驶检测难以根据驾驶员的面部特征和点头次数并并配合外在的道理路况检测和行驶状态进行判定驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，检测方法较为单一，因而检测效果并不理想，因而还需改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种疲劳驾驶辅助装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种疲劳驾驶辅助装置，包括信息采集器、红外CCD摄像头、电容传感器、普通CCD摄像头、行驶状态检测模块、信号放大器、A/D转换器、DSP处理器、警示器、制动模块、数据存储器；

所述红外CCD摄像头安装于汽车风挡和车内后视镜之间，所述红外CCD摄像头的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，并传输至信号采集器；

所述电容传感器安装于汽车内顶部且位于驾驶员座位的正上方，所述电容传感器的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对汽车驾驶员的点头次数进行采集，并传输至信号采集器；

所述普通CCD摄像头安装汽车外顶部且朝向汽车行驶方向的正前方，所述普通CCD摄像头的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对道路路况进行检测，并传输至信号采集器；

所述行驶状态检测模块电性连接于信号采集器，用于检测汽车状态和驾驶员操作状态，并将信号传输至信号采集器；

所述信息采集器用于采集模拟信号，并通过信号放大器电性连接于A/D转换器，所述A/D转换器的输出端还电性连接于DSP处理器；

所述制动模块和警示器分别电性连接于DSP处理器的输出端，分别用于安全刹车和预警提示。

优选的，所述行驶状态检测模块包括有压力传感器、转向传感器、加速度传感器，所述压力传感器安装于汽车油门踏板下表面，用于检测驾驶员踩油门的力度，所述转向传感器安装于汽车方向盘主轴位置，用于监测方向盘的旋转角度，所述加速度传感器安装于汽车前悬架上，用于检测汽车的加速度情况。

优选的，所述制动模块包括制动操纵机构和制动器，所述制动操纵机构产生制动、控制制动效果并将制动能量传输至制动器的各个部件。

优选的，所述DSP处理器的输出端还电性连接于数据存储器，用于存储疲劳驾驶的状况

本发明还提供了一种疲劳驾驶辅助装置的疲劳驾驶检测方法，具体包括以下步骤：

S1、借助安装于汽车风挡和车内后视镜之间的红外CCD摄像头来对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，借助安装于汽车内顶部的电容传感器来对汽车驾驶员的点头次数进行采集，借助安装于汽车顶部的普通CCD摄像头来对汽车需要进行的道路路况进行监测；借助压力传感器来对驾驶员猛踩油门的状况进行采集，借助转向传感器来对驾驶员的急转弯次数进行采集，借助加速度传感器能够对汽车在不同道路路况上的行驶速度进行检测，另外，借助信息采集器对这些信息进行采集统计；

S2、通过信号放大器将信息采集器收集的模拟信号传输至A/D转换器进行模数转换，转换之后再传输至DSP处理器进行分析处理；

S3、经过DSP处理器分析处理之后，如果确定驾驶员处于疲劳驾驶状态则向警示器发出报警命令，对驾驶员进行提示，当提示时间超过预计的时间警示器还未被驾驶员手动关闭，则再由DSP处理器向制动模块发出刹车命令，即通过制动操纵机构产生制动、控制制动效果并将制动能量传输至制动器的各个部件实现紧急刹车；

S4、通过数据存储器将分析处理后的信息进行存储，便于给驾驶员做出警示功效。

本发明提供的一种疲劳驾驶辅助装置及疲劳驾驶检测方法，本发明通过安装于汽车风挡和车内后视镜之间的红外CCD摄像头来对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，借助安装于汽车内顶部的电容传感器来对汽车驾驶员的点头次数进行采集，从而能够对疲劳驾驶状态进行检测；通过安装于汽车顶部的普通CCD摄像头来对汽车需要进行的道路路况进行监测，同时配合压力传感器、转向传感器和加速度传感器可对驾驶员疲劳驾驶程度进行进一步判定，即通过压力传感器来对驾驶员猛踩油门的状况进行采集，通过转向传感器来对驾驶员的急转弯次数进行采集，通过加速度传感器能够对汽车在不同道路路况上的行驶速度进行检测，另外，通过信息采集器对这些信息进行采集统计，通过信号放大器将信息采集器收集的模拟信号传输至A/D转换器进行模数转换，转换之后再传输至DSP处理器进行分析处理，经过DSP处理器分析处理之后，如果确定驾驶员处于疲劳驾驶状态则向警示器发出报警命令，对驾驶员进行提示，当提示时间超过预计的时间警示器还未被驾驶员手动关闭，则再由DSP处理器向制动模块发出刹车命令，即通过制动操纵机构产生制动、控制制动效果并将制动能量传输至制动器的各个部件实现紧急刹车，具有很高的实用性，大大提升了该一种车辆的碰撞防护***的使用功能性，保证其使用效果和使用效益，适合广泛推广。

附图说明

图1为本发明一种疲劳驾驶辅助装置及疲劳驾驶检测方法的模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1的一种疲劳驾驶辅助装置，包括信息采集器、红外CCD摄像头、电容传感器、普通CCD摄像头、行驶状态检测模块、信号放大器、A/D转换器、DSP处理器、警示器、制动模块、数据存储器；

所述红外CCD摄像头安装于汽车风挡和车内后视镜之间，所述红外CCD摄像头的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，并传输至信号采集器；

所述电容传感器安装于汽车内顶部且位于驾驶员座位的正上方，所述电容传感器的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对汽车驾驶员的点头次数进行采集，并传输至信号采集器；

所述普通CCD摄像头安装汽车外顶部且朝向汽车行驶方向的正前方，所述普通CCD摄像头的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对道路路况进行检测，并传输至信号采集器；

所述行驶状态检测模块电性连接于信号采集器，用于检测汽车状态和驾驶员操作状态，并将信号传输至信号采集器；

所述信息采集器用于采集模拟信号，并通过信号放大器电性连接于A/D转换器，所述A/D转换器的输出端还电性连接于DSP处理器；

所述制动模块和警示器分别电性连接于DSP处理器的输出端，分别用于安全刹车和预警提示。

优选的，所述行驶状态检测模块包括有压力传感器、转向传感器、加速度传感器，所述压力传感器安装于汽车油门踏板下表面，用于检测驾驶员踩油门的力度，所述转向传感器安装于汽车方向盘主轴位置，用于监测方向盘的旋转角度，所述加速度传感器安装于汽车前悬架上，用于检测汽车的加速度情况。

优选的，所述制动模块包括制动操纵机构和制动器，所述制动操纵机构产生制动、控制制动效果并将制动能量传输至制动器的各个部件。

优选的，所述DSP处理器的输出端还电性连接于数据存储器，用于存储疲劳驾驶的状况

本发明还提供了一种疲劳驾驶辅助装置的疲劳驾驶检测方法，具体包括以下步骤：

S1、借助安装于汽车风挡和车内后视镜之间的红外CCD摄像头来对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，借助安装于汽车内顶部的电容传感器来对汽车驾驶员的点头次数进行采集，借助安装于汽车顶部的普通CCD摄像头来对汽车需要进行的道路路况进行监测；借助压力传感器来对驾驶员猛踩油门的状况进行采集，借助转向传感器来对驾驶员的急转弯次数进行采集，借助加速度传感器能够对汽车在不同道路路况上的行驶速度进行检测，另外，借助信息采集器对这些信息进行采集统计；

S2、通过信号放大器将信息采集器收集的模拟信号传输至A/D转换器进行模数转换，转换之后再传输至DSP处理器进行分析处理；

S3、经过DSP处理器分析处理之后，如果确定驾驶员处于疲劳驾驶状态则向警示器发出报警命令，对驾驶员进行提示，当提示时间超过预计的时间警示器还未被驾驶员手动关闭，则再由DSP处理器向制动模块发出刹车命令，即通过制动操纵机构产生制动、控制制动效果并将制动能量传输至制动器的各个部件实现紧急刹车；

S4、通过数据存储器将分析处理后的信息进行存储，便于给驾驶员做出警示功效。

综上所述，与现有技术相比，本发明通过安装于汽车风挡和车内后视镜之间的红外CCD摄像头来对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，借助安装于汽车内顶部的电容传感器来对汽车驾驶员的点头次数进行采集，从而能够对疲劳驾驶状态进行检测；通过安装于汽车顶部的普通CCD摄像头来对汽车需要进行的道路路况进行监测，同时配合压力传感器、转向传感器和加速度传感器可对驾驶员疲劳驾驶程度进行进一步判定，即通过压力传感器来对驾驶员猛踩油门的状况进行采集，通过转向传感器来对驾驶员的急转弯次数进行采集，通过加速度传感器能够对汽车在不同道路路况上的行驶速度进行检测，另外，通过信息采集器对这些信息进行采集统计，通过信号放大器将信息采集器收集的模拟信号传输至A/D转换器进行模数转换，转换之后再传输至DSP处理器进行分析处理，经过DSP处理器分析处理之后，如果确定驾驶员处于疲劳驾驶状态则向警示器发出报警命令，对驾驶员进行提示，当提示时间超过预计的时间警示器还未被驾驶员手动关闭，则再由DSP处理器向制动模块发出刹车命令，即通过制动操纵机构产生制动、控制制动效果并将制动能量传输至制动器的各个部件实现紧急刹车。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种疲劳驾驶辅助装置，包括信息采集器、红外CCD摄像头、电容传感器、普通CCD摄像头、行驶状态检测模块、信号放大器、A/D转换器、DSP处理器、警示器、制动模块、数据存储器；

所述红外CCD摄像头安装于汽车风挡和车内后视镜之间，所述红外CCD摄像头的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，并传输至信号采集器；

所述电容传感器安装于汽车内顶部且位于驾驶员座位的正上方，所述电容传感器的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对汽车驾驶员的点头次数进行采集，并传输至信号采集器；

所述普通CCD摄像头安装汽车外顶部且朝向汽车行驶方向的正前方，所述普通CCD摄像头的输出端电性连接于信号采集器的输入端，用于对道路路况进行检测，并传输至信号采集器；

所述行驶状态检测模块电性连接于信号采集器，用于检测汽车状态和驾驶员操作状态，并将信号传输至信号采集器；

所述信息采集器用于采集模拟信号，并通过信号放大器电性连接于A/D转换器，所述A/D转换器的输出端还电性连接于DSP处理器；

所述制动模块和警示器分别电性连接于DSP处理器的输出端，分别用于安全刹车和预警提示。

2.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶辅助装置，其特征在于：所述行驶状态检测模块包括有压力传感器、转向传感器、加速度传感器，所述压力传感器安装于汽车油门踏板下表面，用于检测驾驶员踩油门的力度，所述转向传感器安装于汽车方向盘主轴位置，用于监测方向盘的旋转角度，所述加速度传感器安装于汽车前悬架上，用于检测汽车的加速度情况。

3.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶辅助装置，其特征在于：所述制动模块包括制动操纵机构和制动器，所述制动操纵机构产生制动、控制制动效果并将制动能量传输至制动器的各个部件。

4.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶辅助装置，其特征在于：所述DSP处理器的输出端还电性连接于数据存储器，用于存储疲劳驾驶的状况。

5.一种权利要求1所述的用于疲劳驾驶辅助装置的疲劳驾驶检测方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、借助安装于汽车风挡和车内后视镜之间的红外CCD摄像头来对汽车驾驶员的眨眼频率、眨眼时间以及打哈欠频率进行采集，借助安装于汽车内顶部的电容传感器来对汽车驾驶员的点头次数进行采集，借助安装于汽车顶部的普通CCD摄像头来对汽车需要进行的道路路况进行监测；借助压力传感器来对驾驶员猛踩油门的状况进行采集，借助转向传感器来对驾驶员的急转弯次数进行采集，借助加速度传感器能够对汽车在不同道路路况上的行驶速度进行检测，另外，借助信息采集器对这些信息进行采集统计；

S2、通过信号放大器将信息采集器收集的模拟信号传输至A/D转换器进行模数转换，转换之后再传输至DSP处理器进行分析处理；

S3、经过DSP处理器分析处理之后，如果确定驾驶员处于疲劳驾驶状态则向警示器发出报警命令，对驾驶员进行提示，当提示时间超过预计的时间警示器还未被驾驶员手动关闭，则再由DSP处理器向制动模块发出刹车命令，即通过制动操纵机构产生制动、控制制动效果并将制动能量传输至制动器的各个部件实现紧急刹车；

S4、通过数据存储器将分析处理后的信息进行存储，便于给驾驶员做出警示功效。