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原文传递一种疲劳驾驶监控系统

专利名称：	一种疲劳驾驶监控系统
摘要：	本发明涉及一种疲劳驾驶监控系统，包括红外摄像头、触觉反馈装置、距离监测装置及处理器，所述红外摄像头、触觉反馈装置及距离监测装置分别与处理器连接；所述红外摄像头设置于方向盘的上部中央，触觉反馈装置包括振动电机以及压力传感器，分别安装于方向盘的左右两侧；距离监测装置包括三个红外距离传感器，分别位于车辆左侧A柱、右侧A柱及驾驶员座椅头枕，所述处理器包括图像处理模块、图像分析模块以及疲劳判定模块；连续处理多帧图像后，若最大高度差ΔH低于阈值或眼睛区域面积ΔS低于阈值，则认为第一疲劳条件成立；所述处理器即控制所述振动电机工作；能多角度判断疲劳等级、安全可靠，能针对不同疲劳程度，能给予适当的提醒，适用于防止在高速公路上进行疲劳驾驶。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江西;36
申请人：	江西理工大学
发明人：	廖列法
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201910441138.8
公开号：	CN110194174A
代理机构：	深圳市智胜联合知识产权代理有限公司
代理人：	李永华;张广兴
分类号：	B60W40/08(2012.01);B;B60;B60W;B60W40
申请人地址：	341000 江西省赣州市章贡区红旗大道86号
主权项：	1.一种疲劳驾驶监控系统，其特征在于，包括红外摄像头(1)、触觉反馈装置、距离监测装置及处理器，所述红外摄像头(1)、触觉反馈装置及距离监测装置分别与处理器连接；所述红外摄像头(1)设置于方向盘(4)的上部中央，触觉反馈装置包括振动电机(2)以及压力传感器(3)，分别安装于方向盘(4)的左右两侧；距离监测装置包括三个红外距离传感器，分别位于车辆左侧A柱、右侧A柱及驾驶员座椅头枕，用于检测头部在车辆内的位置变化，即头部与左侧A柱之间的距离L1、头部与右侧A柱之间的距离L2及头部与头枕之间的距离L3；所述处理器包括图像处理模块、图像分析模块以及疲劳判定模块；当车速高于预定值时，所述监控系统启动，所述红外摄像头(1)将实时采集的图像传递至所述处理器中的图像处理模块，所述图像处理模块对图像进行预处理，通过人脸检测算法，检测人脸位置；基于Sobel算子，找出眼睛边缘特征点位置，根据其像素点位置计算上眼皮和下眼皮的最大高度差或眼睛区域面积；图像分析模块将预先存储的驾驶员脸部信息与所述图像处理模块处理后的结果进行对比；连续处理多帧图像后，若最大高度差ΔH低于阈值或眼睛区域面积ΔS低于阈值，则认为第一疲劳条件成立；所述处理器还采集所述触觉反馈装置中的压力传感器(3)的信号，若驾驶员手握方向盘(4)的压力在一定时间内的压力变化值低于阈值，则认为第二疲劳条件成立；所述处理器还采集所述红外距离传感器的数据，若头部与左侧A柱之间的距离变化值ΔL1、头部与右侧A柱之间的距离变化值ΔL2及头部与头枕之间的距离变化值ΔL3中的两个低于阈值，则认为第三疲劳条件成立；当第一疲劳条件成立，不论第二疲劳条件、第三疲劳条件是否成立，则疲劳判定模块认为处于疲劳状态，所述处理器即控制所述振动电机(2)工作。 2.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶监控系统，其特征在于，所述处理器还包括声音报警装置，且所述振动电机(2)的振动幅度由弱到强依次分为一级、二级及三级，当所述振动电机(2)振动幅度为三级时，所述声音报警装置启动。 3.根据权利要求1或2所述的一种疲劳驾驶监控系统，其特征在于，当仅第一疲劳条件成立时，所述疲劳判定模块认为处于一般疲劳状态，所述振动电机(2)产生一级振动；当第一疲劳条件和第二疲劳条件成立时，疲劳判定模块认为处于较为疲劳状态，所述振动电机(2)产生二级振动；当第一疲劳条件、第二疲劳条件以及第三疲劳条件同时成立时，疲劳判定模块认为处于非常疲劳状态，所述振动电机(2)产生三级振动。 4.根据权利要求3所述的一种疲劳驾驶监控系统，其特征在于，当判定为非常疲劳状态时，若在预设时间内，第一疲劳条件仍未解除，则所述处理器向车辆ECU发送切断发动机油门的指令，或进行自动制动介入。 5.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶监控系统，其特征在于，所述图像处理模块处理的图像时间间隔为0.05～0.2s，若最大高度差ΔH低于阈值或眼睛区域面积ΔS低于阈值持续时间不超过0.1s，则图像分析模块认为是“眨眼”动作，不进行下一步判断。 6.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶监控系统，其特征在于，所述对图像进行预处理包括灰度化及高斯滤波处理，所述图像处理模块通过人脸对齐算法SDM-LBF，检测人脸位置；且将驾驶员眼睛区域图像输入到卷积神经网络进行深度学习和训练。 7.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶监控系统，其特征在于，所述红外摄像头(1)主体安装于方向盘(4)的轮辐管体内，所述振动电机(2)安装于方向盘(4)两侧的轮缘内壁，所述压力传感器(3)安装于方向盘(4)两侧的轮缘外壁。
所属类别：	发明专利