專利名稱：一種機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車控制技木，特別涉及利用駕駛員自身的生理特征參數(shù)對其狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，機(jī)動(dòng)車輛被盜及駕駛員非正常狀態(tài)駕駛而引發(fā)交通事故等現(xiàn)象愈來愈嚴(yán)重，出現(xiàn)了很多關(guān)于駕駛員識別和狀態(tài)監(jiān)控的技木。從現(xiàn)有的科技文獻(xiàn)和專利來看，主要有基于圖像識別、生物識別以及根據(jù)汽車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來監(jiān)測駕駛員狀態(tài)的技木。傳統(tǒng)的防疲勞駕駛系統(tǒng)是在汽車上駕駛者的前方部位安裝駕駛疲勞檢測単元(一 般采用攝像頭或紅外探頭)，實(shí)時(shí)監(jiān)控駕駛者的面部表情，控制單元對其判斷，當(dāng)判斷結(jié)果認(rèn)為駕駛者處于疲勞駕駛狀態(tài)，控制單位控制安裝于方向盤或者駕駛座椅的振動(dòng)電機(jī)エ作，將駕駛者震醒?；蛘吡愆`種做法是控制單元控制制動(dòng)器，迫使車輛制動(dòng)。但是無論是第ー種做法還是第二種做法都存在一定的局限性，第一種做法，當(dāng)駕駛者疲勞的時(shí)候，以電機(jī)振動(dòng)的方式將其震醒，很可能在這個(gè)過程中，交通事故已經(jīng)發(fā)生，甚至駕駛者在疲勞狀態(tài)，突然產(chǎn)生的振動(dòng)，會(huì)使其產(chǎn)生慌亂而大大増加事故發(fā)生的可能性；第二種方式，在駕駛者疲勞的情況下實(shí)施強(qiáng)制制動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生另外一些問題，首先在原車的行駛路線上制動(dòng)，會(huì)對交通產(chǎn)生一定的影響，甚至在能見度較低的情況會(huì)使車輛與后方向車輛發(fā)生碰撞的可能，其次制動(dòng)后，如果沒有后續(xù)的動(dòng)作，在駕駛者疲勞的期間無法對后來車輛產(chǎn)生警示。另外，現(xiàn)在很多交通管理部門采用駕駛員刷卡的方法來監(jiān)測駕駛員的駕駛時(shí)間，防止駕駛員因駕駛持續(xù)時(shí)間過長而發(fā)生疲勞駕駛現(xiàn)象，但是，因?yàn)槟壳按嬖诤芏啻{現(xiàn)象，無法有效監(jiān)控。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題，就是針對現(xiàn)有技術(shù)的駕駛員監(jiān)控方法，檢測不方便，使用范圍受到限制以及監(jiān)控不カ的缺點(diǎn)，提供ー種機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，對駕駛員進(jìn)行識別和疲勞監(jiān)控。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，ー種機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及與其相連的駕駛員面部圖像采集識別系統(tǒng)和生理參數(shù)采集識別系統(tǒng)及報(bào)警裝置，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還與識別駕駛員個(gè)人信息的讀卡器和可與指定車輛控制中心無線連接的GPRS/CDMA車載終端相連接；所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還與一可關(guān)閉機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)主燃油油路的車輛控制系統(tǒng)相連接。進(jìn)ー步地，所述駕駛員面部圖像采集識別系統(tǒng)用于采集并識別駕駛員面部圖像，其包括紅外線攝像頭和圖像處理系統(tǒng)，所述紅外線攝像頭與圖像處理系統(tǒng)連接，所述圖像處理系統(tǒng)與所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接。具體地，所述紅外線攝像頭安裝在駕駛員正前方。進(jìn)ー步地，所述生理參數(shù)采集識別系統(tǒng)用于采集并識別駕駛員生理參數(shù)，其組成包括順序連接的生理參數(shù)傳感器和第一信號處理電路，所述第一信號處理電路與所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接。具體地，所述生理參數(shù)傳感器為非接觸式生理參數(shù)傳感器。具體地，所述生理參數(shù)傳感器安裝在方向盤外環(huán)上。進(jìn)ー步地，所述報(bào)警裝置與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接，根據(jù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出的報(bào)警觸發(fā)信號，發(fā)出聲光報(bào)警信息。進(jìn)ー步地，所述機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)還包括駕駛員酒精濃度探測系統(tǒng)，其包括順序連接的酒精傳感器和第二信號處理電路，所述酒精傳感器用于檢測駕駛員呼出氣體的酒精含量，所述第二信號處理電路與所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接。進(jìn)ー步地，所述車輛控制系統(tǒng)包括設(shè)置在車內(nèi)的用于控制機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)主燃油油路通斷的鎖油控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型的ー種機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，通過駕駛員面部圖像采集識別系統(tǒng)和生理參數(shù)采集識別系統(tǒng)采集到的駕駛員圖像信息輸入到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中進(jìn)行處理，同時(shí)通過GPRS/CDMA車載終端與指定車輛控制中心無線連接，對駕駛員的個(gè)人身份及疲勞狀態(tài)進(jìn)行識別判斷，根據(jù)判斷結(jié)果，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可操作報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警或操作車輛控制系統(tǒng)對車輛進(jìn)行自動(dòng)控制?？梢赃M(jìn)行防盜、防疲勞、防違規(guī)駕駛等的監(jiān)測，具有判斷準(zhǔn)確，使用方便的特點(diǎn)。

圖I是本實(shí)用新型提供的機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I所示系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息的處理流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的一優(yōu)選實(shí)施例，請參看圖I所示，包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I以及與其相連的駕駛員面部圖像采集識別系統(tǒng)2和生理參數(shù)采集識別系統(tǒng)3及報(bào)警裝置4、車輛控制系統(tǒng)5,計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I還與讀卡器6和GPRS (General Packet Radio Service通用分組無線服務(wù)技術(shù))/CDMA(Code Division Multiple Access碼分多址)車載終端7相連。具體地，面部圖像采集識別系統(tǒng)2用于采集并識別駕駛員面部圖像，其包括紅外線攝像頭和圖像處理系統(tǒng)，紅外線攝像頭安裝在駕駛員正前方，紅外線攝像頭與圖像處理系統(tǒng)連接，圖像處理系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I連接，紅外線攝像頭拍攝的駕駛員圖像經(jīng)過圖像處理系統(tǒng)處理后輸入到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I。生理參數(shù)采集識別系統(tǒng)3用于采集并識別駕駛員生理參數(shù)，其組成包括順序連接的生理參數(shù)傳感器和第一信號處理電路，第一信號處理電路與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I連接，生理參數(shù)傳感器采集的駕駛員生理參數(shù)經(jīng)過第一信號處理電路處理后輸入到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I。生理參數(shù)傳感器為非接觸式生理參數(shù)傳感器，安裝在方向盤外環(huán)上。讀卡器6與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I連接，用于讀取駕駛員識別卡的信息，并通過GPRS/CDMA車載終端7可與指定通訊中心建立無線連接。[0020]另外，本實(shí)施例還包括駕駛員酒精濃度探測系統(tǒng)8，酒精濃度探測系統(tǒng)8包括順序連接的用于檢測駕駛員呼出氣體的酒精含量的酒精傳感器和第二信號處理電路，第二信號處理電路與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I連接，酒精傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過第二信號處理電路處理后輸入到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I。另ー方面，報(bào)警裝置4及車輛控制系統(tǒng)5與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I連接，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I對采集的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行處理，判斷駕駛員的身體狀態(tài)，根據(jù)設(shè)定的條件，輸出報(bào)警觸發(fā)信號到報(bào)警裝置4，使得報(bào)警裝置4發(fā)出聲光報(bào)警信息，同吋，輸出控制信號到車輛控制系統(tǒng)5的鎖油控制器，關(guān)閉機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)主燃油油路，使得發(fā)動(dòng)機(jī)因沒有燃油而停止運(yùn)轉(zhuǎn)，迫使機(jī)動(dòng)車停車。上述所有數(shù)據(jù)和信息記錄保存在記錄儀9，便于數(shù)據(jù)追蹤。 再結(jié)合圖2，本實(shí)施例的監(jiān)控系統(tǒng)是這樣實(shí)施的本監(jiān)控系統(tǒng)啟動(dòng)后，讀卡器6采集駕駛員的信息并輸送到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I中保存，該信息從駕駛員エIC卡內(nèi)讀取，包括駕駛員的年齡、性別、駕齡、照片等；安裝在駕駛員正前方汽車儀表臺(tái)上的紅外線攝像頭啟動(dòng)并攝錄駕駛員面部圖像，圖像經(jīng)過圖像處理系統(tǒng)后送入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I進(jìn)行分析處理和存儲(chǔ)；上述實(shí)時(shí)采集的駕駛員面部圖像特征數(shù)據(jù)將與先前已保存在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I中的駕駛員在初始時(shí)段的面部圖像特征數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，上述初始時(shí)段是指駕駛員處于非疲勞的正常狀態(tài)，做出駕駛員是否是本人及其是否處于疲勞狀態(tài)的判斷；安裝在方向盤外環(huán)(把手)上的生理參數(shù)傳感器采集駕駛員的心率、心率變化率和呼吸頻率等生理參數(shù)信息，通過第一信號處理電路處理后再輸送到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I中進(jìn)行分析處理和存儲(chǔ)；上述實(shí)時(shí)采集的駕駛員生理參數(shù)信息將與先前已保存在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I中的駕駛員在初始時(shí)段的生理參數(shù)信息進(jìn)行比較，上述初始時(shí)段是指駕駛員處于非疲勞的正常狀態(tài)，做出駕駛員是否是本人及其是否處于疲勞狀態(tài)的判斷；酒精傳感器安裝在方向盤正前方，對駕駛員呼出氣體進(jìn)行檢測，檢測信息經(jīng)過第ニ信號處理電路處理后送到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I中進(jìn)行分析處理和存儲(chǔ)；上述實(shí)時(shí)檢測到的駕駛員呼出氣體中酒精含量的數(shù)據(jù)與先前已設(shè)置并保存在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I中的酒后駕駛及醉駕參數(shù)進(jìn)行比較，馬上做出駕駛員是否處于酒后駕駛及醉駕狀態(tài)的判斷；計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I對所得到的上述信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行融合與分析，判斷所采集的駕駛員面部信息與讀卡器提供的信息是否符合，防止代駕現(xiàn)象和盜車現(xiàn)象發(fā)生。若有代駕現(xiàn)象發(fā)生，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I啟動(dòng)記錄儀9記錄駕駛員信息，并驅(qū)動(dòng)GPRS/CDMA車載終端7發(fā)信息送到車輛管理部門。如果判斷所采集的駕駛員面部信息與存儲(chǔ)的所有圖像不相符合，可以判斷發(fā)生了盜車現(xiàn)象，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I啟動(dòng)記錄儀9記錄盜車者圖像，并驅(qū)動(dòng)報(bào)警裝置4報(bào)警和傳輸盜車者的圖像，同吋，驅(qū)動(dòng)車輛控制系統(tǒng)5的鎖油控制器，斷開機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)主燃油油路，達(dá)到強(qiáng)制停車的目的。通過酒精傳感器，判斷駕駛員是否酒后駕車，若有酒后駕車，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I啟動(dòng)記錄儀9，記錄駕駛員信息，并驅(qū)動(dòng)GPRS/CDMA車載終端7發(fā)送信息到車輛管理部門。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I根據(jù)駕駛員心率、心率變化標(biāo)準(zhǔn)差、呼吸頻率、臉部信息、前額中心與紅外線攝像頭的距離、該距離變化標(biāo)準(zhǔn)差、駕駛員面部圖像、讀卡器6讀取的信息、駕駛時(shí)間等進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)融合判斷駕駛員是否疲勞駕駛，若是疲勞駕駛，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)I啟動(dòng)報(bào)警裝置4對駕駛員進(jìn)行溫馨提示，并啟動(dòng)記錄儀9記錄駕駛員信息，驅(qū)動(dòng)GPRS/CDMA車載終端7發(fā)送信息到車輛管理部門。本實(shí)用新型中涉及的圖像處理技術(shù)、生理參數(shù)處理技術(shù)及酒精檢測技術(shù)均有公開文獻(xiàn)可以參考，在此不再贅述。綜上所述，本實(shí)用新型既可以對駕駛員疲勞狀態(tài)及是否酒后駕駛進(jìn)行判斷，也可以對駕駛員的身份進(jìn)行識別，可以推廣到防盜、防疲勞、防違規(guī)駕駛的監(jiān)測。而且，不需要駕駛員佩戴任何額外裝置就可以方便地檢測駕駛員的生理特征信息，紅外線攝像頭能夠避免駕駛室復(fù)雜的燈光和背景環(huán)境的干擾，利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對多種數(shù)據(jù)和信息的融合處理 減少了誤判率，具有使用方便，檢測準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及與其相連的駕駛員面部圖像采集識別系統(tǒng)和生理參數(shù)采集識別系統(tǒng)及報(bào)警裝置，其特征在干，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還與識別駕駛員個(gè)人信息的讀卡器、可與指定車輛控制中心無線連接的GPRS/CDMA車載終端相連接，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還與一可關(guān)閉機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)主燃油油路的車輛控制系統(tǒng)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述駕駛員面部圖像采集識別系統(tǒng)包括紅外線攝像頭和圖像處理系統(tǒng)，所述紅外線攝像頭與圖像處理系統(tǒng)連接，所述圖像處理系統(tǒng)與所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在干，所述紅外線攝像頭安裝在駕駛員正前方。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述生理參數(shù)采集識別系統(tǒng)包括順序連接的生理參數(shù)傳感器和第一信號處理電路，所述第一信號處理電路與 所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在干，所述生理參數(shù)傳感器為非接觸式生理參數(shù)傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述生理參數(shù)傳感器安裝在方向盤外環(huán)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，還包括駕駛員酒精濃度探測系統(tǒng)，其包括順序連接的用于檢測駕駛員呼出氣體的酒精含量的酒精傳感器和第ニ信號處理電路，所述第二信號處理電路與所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛控制系統(tǒng)包括設(shè)置在車內(nèi)的用于控制機(jī)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)主燃油油路通斷的鎖油控制器。
專利摘要本實(shí)用新型一種機(jī)動(dòng)車安全駕駛輔助系統(tǒng)涉及機(jī)動(dòng)車控制技術(shù)，特別涉及利用駕駛員自身的生理特征信息對其狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)。通過采集駕駛員的面部特征圖像、生理特征信息及呼出氣體的酒精濃度等數(shù)據(jù)，特別是駕駛員的心率、呼吸頻率、頭部運(yùn)動(dòng)距離及其變化標(biāo)準(zhǔn)差等數(shù)據(jù)，并對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，最后做出準(zhǔn)確判斷，達(dá)到對駕駛員進(jìn)行識別和監(jiān)控的目的。本實(shí)用新型可以用于監(jiān)控他人代駕、車輛防盜及駕駛員是否疲勞駕駛等，具有判斷準(zhǔn)確，使用方便的特點(diǎn)。
文檔編號B60W50/00GK202389216SQ20112045778
公開日2012年8月22日 申請日期2011年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者陳書林 申請人:深圳華路仕科技有限公司