基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统技术方案

技术编号:15505977 阅读:150 留言:0更新日期:2017-06-04 01:17
本发明专利技术提供一种基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统,包括车载子系统和设置在铁路局机务段且与所述车载子系统无线通信的地面监控中心子系统,车载子系统包括信息采集装置、信息分析装置和预警装置,信息采集装置与信息分析装置连接,用于采集疲劳信息并发送给信息分析装置,疲劳信息包括司机面部信息、司机姿势信息和司机生理信息;信息分析装置与预警装置连接,用于根据疲劳信息进行分析获得疲劳指数,并根据疲劳指数向预警装置发送对应的预警指令并执行预警操作。本发明专利技术提供的基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统,通过采集多种疲劳信息并进行多信息融合分析,并根据分析结果实现多层级预警操作,具有疲劳检测准确度高的特点。

Fatigue driving warning system for locomotive drivers based on multi information fusion

The invention provides a multi information fusion based on the locomotive driver fatigue driving early warning system, including the vehicle subsystem and set up in the locomotive depot Railway Bureau and ground monitoring center subsystem and the wireless communication subsystem of the vehicle, the vehicle subsystem includes information acquisition device, information analysis device and warning device, information collecting device is connected with information analysis device for collecting information and fatigue information analyzing device to send information, including the driver fatigue facial information, position information and driver driver physiological information; information analysis device is connected with a warning device, is used to analyze fatigue fatigue index according to the information, and according to the fatigue index to the early warning device sends a corresponding warning and warning operation instruction execution. The invention provides a multi locomotive driver fatigue driving early warning system based on information fusion, through the acquisition of a variety of fatigue information and information fusion analysis, and according to the implementation of multi level warning operation analysis, has the characteristics of high accuracy of fatigue detection.

【技术实现步骤摘要】
基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统
本专利技术涉及铁路行车安全
,尤其涉及一种基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统。
技术介绍
行车安全是铁路生产中的重中之重,机车司机由于所处环境复杂、长时间驾驶等原因,会出现意力下降、反应迟钝等现象,机车司机疲劳驾驶危及行车安全,有必要对机车司机的驾驶状态进行监测,对疲劳驾驶情况给予预警。对现有机车司机疲劳驾驶预警设备进行研究,专利技术人发现现有设备中至少存在如下问题:现有机车司机疲劳驾驶预警设备主要依靠检测司机眼部特征,根据其眼睛的开合状况进行疲劳驾驶判定。但由于环境、光照以及司机带眼镜等因素的影响,单一检测眼睛特征的系统存在误报和漏报,在识别精度和可靠性等方面有待提高。现有机车司机疲劳驾驶预警设备大多只有车载部分,在发生疲劳驾驶状况时,只能在机车内进行报警,铁路局机务段无法实时得知司机的驾驶状况,不利于生产管理。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统,用于解决现有技术中检测司机疲劳的信息较单一的问题。第一方面,本专利技术提供一种基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统,包括设置在机车驾驶室内的车载子系统和设置在铁路局机务段且与所述车载子系统无线通信的地面监控中心子系统,所述车载子系统包括信息采集装置、信息分析装置和预警装置,其中,所述信息采集装置与所述信息分析装置连接,用于采集疲劳信息并发送给所述信息分析装置,所述疲劳信息包括司机面部信息、司机姿势信息和司机生理信息;所述信息分析装置与所述预警装置连接,用于根据所述疲劳信息进行分析,获得疲劳指数,并根据疲劳指数向预警装置发送对应的预警指令;所述预警装置根据所述预警指令执行预警操作;所述地面监控中心子系统,用于实时监控司机的疲劳信息、疲劳指数及预警操作可选地,所述信息采集装置包括疲劳预警摄像头、姿态监控摄像头和智能手环,其中,疲劳预警摄像头,用于采集司机面部信息并发送给所述信息分析装置;姿态监控摄像头,用于采集司机姿势信息并发送给所述信息分析装置;智能手环,用于采集司机生理信息并发送给所述信息分析装置。可选地,所述疲劳预警摄像头和所述姿态监控摄像头均为红外补光摄像头,通过网线与所述信息分析装置连接。可选地,所述智能手环采用无线方式与所述信息分析装置连接。可选地,所述预警装置包括语音报警装置和震动报警装置。可选地,所述震动报警装置为按摩提醒座椅,通过无线方式与所述信息分析装置连接。可选地,所述车载子系统还包括存储单元,用于存储所述疲劳信息、疲劳指数及预警操作。可选地,所述车载子系统还包括无线通信模块,无线通信模块与所述信息分析装置连接,用于将疲劳信息、疲劳指数及预警操作实时传送至所述地面监控中心子系统。可选地,所述信息分析装置具体用于:根据所述疲劳信息进行分析获得疲劳指数,并根据疲劳指数向语音报警装置发送对应的预警指令,以使所述语音报警装置发出语音警告;或,根据所述疲劳信息进行分析获得疲劳指数,并根据疲劳指数向语音报警装置和智能手环发送对应的预警指令,以使所述语音报警装置发出语音警告,智能手环发生震动;或,根据所述疲劳信息进行分析获得疲劳指数,并根据疲劳指数向语音报警装置、智能手环和震动报警装置发送对应的预警指令,以使所述语音报警装置发出语音警告,智能手环和震动报警装置发生震动。可选地,所述地面监控中心子系统包括疲劳预警系统服务器和疲劳预警系统客户端,其中,疲劳预警系统服务器,用于存储疲劳信息、疲劳指数及预警操作;疲劳预警系统客户端,用于实时显示司机的疲劳信息、疲劳指数及预警操作。由上述技术方案可知,本专利技术提供的基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统,通过采集多种疲劳信息并进行多信息融合分析,并根据分析结果实现多层级预警操作。另外,还可将预警数据信息上报到地面监控中心,具有疲劳检测准确度高,在线监控的特点。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统的结构示意图;图2为本专利技术一实施例提供的车载子系统的安装示意图;图3为本专利技术一实施例提供的地面监控中心子系统的安装示意图;图4是本专利技术一实施例的工作过程流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。图1示出了本专利技术实施例提供一种基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统,包括设置在机车驾驶室内的车载子系统和设置在铁路局机务段且与所述车载子系统无线通信的地面监控中心子系统,该车载子系统包括信息采集装置、信息分析装置和预警装置,其中,所述信息采集装置与所述信息分析装置连接,用于采集疲劳信息并发送给所述信息分析装置,所述疲劳信息包括司机面部信息、司机姿势信息和司机生理信息。在本专利技术实施例中,所述信息采集装置包括疲劳预警摄像头、姿态监控摄像头和智能手环,其中,疲劳预警摄像头,用于采集司机面部信息并发送给所述信息分析装置。如图2所示,该疲劳预警摄像头1采用红外补光摄像头,安装于机车驾驶室内司机斜前方的操作台上,且与司机正前方夹角30度,距离1.2米。此时可做到不遮挡司机视线,同时又满足司机面部信息的采集。由于是摄像头采集信息,该司机面部信息以视频形式所存在。该疲劳预警摄像头可通过网线与信息分析装置连接进行通信,走线可紧贴驾驶室内壁。姿态监控摄像头,用于采集司机姿势信息并发送给所述信息分析装置。如图2所示,该姿态监控摄像头2采用红外补光摄像头,安装于机车驾驶室侧壁上,距驾驶室地面1.5米,且与操作台前沿平行。由于是摄像头采集信息,该司机姿态信息以视频形式所存在。该姿态监控摄像头可通过网线与信息分析装置连接进行通信,走线紧贴驾驶室内壁。智能手环,用于采集司机生理信息并发送给所述信息分析装置。如图2所示,该智能手环3可佩带于司机的右手上,通过无线方式(如蓝牙4.0)与信息分析装置连接进行通信,可采集司机生理信息(如心跳和手部运动信息)。所述信息分析装置与所述预警装置连接,用于根据所述疲劳信息进行分析获得疲劳指数,并根据疲劳指数向预警装置发送对应的预警指令。根据疲劳信息进行分析获得疲劳指数具体包括:获取司机面部信息,通过图像分析处理技术检测司机面部信息中司机是否闭眼。从而获得司机闭眼持续时长。获取司机姿势信息,通过图像分析处理技术检测司机姿态信息中司机是否静止不动。从而获取司机静止不动的持续时长。获取司机生理信息,该司机生理信息包括心率信息和手部是否动作信息。从而获得心率信息的数值或手部静止不动的持续时长。该疲劳指数可包括疲劳值和疲劳持续时间。疲劳值采用加权平均法进行计算,分别对司机面部信息、司机姿态信息和司机生理信息设定对应的加权值a1、a2和a3。若采集到司机面部信息的持续时长为t1。若采集到司机姿势信息的持续时长为t2。若采集到心率值处于预设疲劳值范围的持续时长或手部静止不动的持续时长为t3。则疲劳值为t=(t1×a1+t2×a2+t3×a3)/3。如图2所示,该信息分析装置4可采用工业控制计算机,固定于驾驶室空地位置,可通过网线或无线方式与预警装置连接通信。在本专利技术实施例中,所述预警装置包括语音预警装置5和震动报警装置6。该信息分析装置可通过网线与语音预警装置连接通信,向语音预警装置发送预警指令。该语音预警装置可采用动圈本文档来自技高网...
基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统

【技术保护点】
一种基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统,其特征在于,包括设置在机车驾驶室内的车载子系统和设置在铁路局机务段且与所述车载子系统无线通信的地面监控中心子系统,所述车载子系统包括信息采集装置、信息分析装置和预警装置,其中,所述信息采集装置与所述信息分析装置连接,用于采集疲劳信息并发送给所述信息分析装置,所述疲劳信息包括司机面部信息、司机姿势信息和司机生理信息;所述信息分析装置与所述预警装置连接,用于根据所述疲劳信息进行分析,获得疲劳指数,并根据疲劳指数向预警装置发送对应的预警指令;所述预警装置根据所述预警指令执行预警操作;所述地面监控中心子系统,用于实时监控司机的疲劳信息、疲劳指数及预警操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于多信息融合的机车司机疲劳驾驶预警系统,其特征在于,包括设置在机车驾驶室内的车载子系统和设置在铁路局机务段且与所述车载子系统无线通信的地面监控中心子系统,所述车载子系统包括信息采集装置、信息分析装置和预警装置,其中,所述信息采集装置与所述信息分析装置连接,用于采集疲劳信息并发送给所述信息分析装置,所述疲劳信息包括司机面部信息、司机姿势信息和司机生理信息;所述信息分析装置与所述预警装置连接,用于根据所述疲劳信息进行分析,获得疲劳指数,并根据疲劳指数向预警装置发送对应的预警指令;所述预警装置根据所述预警指令执行预警操作;所述地面监控中心子系统,用于实时监控司机的疲劳信息、疲劳指数及预警操作。2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述信息采集装置包括疲劳预警摄像头、姿态监控摄像头和智能手环,其中,疲劳预警摄像头,用于采集司机面部信息并发送给所述信息分析装置;姿态监控摄像头,用于采集司机姿势信息并发送给所述信息分析装置;智能手环,用于采集司机生理信息并发送给所述信息分析装置。3.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述疲劳预警摄像头和所述姿态监控摄像头均为红外补光摄像头,通过网线与所述信息分析装置连接。4.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述智能手环采用无线方式与所述信息分析装置连接。5.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述预警装置包括语音报警...

【专利技术属性】
技术研发人员:史天运沈海燕吕晓军徐春婕杨栋昝纳刘玉强张亚伟端嘉盈陈瑞凤程清波昝蕊叶鑫王龙吴兴华张春家
申请(专利权)人:中国铁道科学研究院电子计算技术研究所北京经纬信息技术公司中国铁道科学研究院
类型:发明
国别省市:北京,11

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