本发明专利技术揭示了一种防止疲劳驾驶的预警系统，包括信号采集单元、处理器和报警单元，所述的信号采集单元将采集的信号输送至处理器，所述的处理器输出警报信号至报警单元；本发明专利技术防止疲劳驾驶的预警系统能够对驾驶员的疲劳度进行分析，拥有足够高地识别准确度，且工作稳定，易于升级和维护，成本低。当系统能判定驾驶员处于疲劳状态，给驾驶员提供实时驾驶状态信息，使驾驶员更加安全放心驾驶，一定程度上降低交通事故的发生机率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术揭示了一种防止疲劳驾驶的预警系统，包括信号采集单元、处理器和报警单元，所述的信号采集单元将采集的信号输送至处理器，所述的处理器输出警报信号至报警单元；本专利技术防止疲劳驾驶的预警系统能够对驾驶员的疲劳度进行分析，拥有足够高地识别准确度，且工作稳定，易于升级和维护，成本低。当系统能判定驾驶员处于疲劳状态，给驾驶员提供实时驾驶状态信息，使驾驶员更加安全放心驾驶，一定程度上降低交通事故的发生机率。【专利说明】
本专利技术涉及车辆安全领域，尤其涉及一种能够判断驾驶员是否处于疲劳状态并发 出预警信息的系统及其预警方法。
技术介绍
随着生产力水平的发展和科技的进步，我国人民的生活水平不断提高，汽车作为 一种现代的交通工具，因其方便性和舒适性的特点，已经渐渐进入中国普通家庭当中。中 国汽车产业蓬勃发展带给我们惊喜的同时，其负面影响也凸现出来。我国每年因交通事故 伤亡人数约为10万，是道路交通事故死亡人数最高的国家，占全世界交通事故死亡人数的 1/5。2010年根据有关部门统计，2009年我国共发生238351起交通事故，死亡67759人，受 伤275125人，直接财产损失9. 1亿元，这其中因疲劳驾驶而造成的事故约占25%?30%。 因此，研究一种能够实时检测驾驶员是否发生疲劳的装置，对于避免因疲劳驾驶 造成的事故具有重要的意义，所以说驾驶员疲劳驾驶预警装置的研制具有非常广阔的前 旦 -5^ 〇
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是实现一种能够实时识别驾驶员是否疲劳状态并通 过报警装置提示驾驶员的系统。 为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种防止疲劳驾驶的预警系统，包 括信号采集单元、处理器和报警单元，所述的信号采集单元将采集的信号输送至处理器，所 述的处理器输出警报信号至报警单元； 所述的信号采集单元包括安装在方向盘上采集驾驶员对方向盘握力变化的握力 传感器、安装在驾驶室前方采集驾驶员面部特征信息的图像采集模块、安装在方向盘上采 集转向变化信号的转角传感器。 所述的信号采集单元设有安装驾驶室内采集驾驶室内温度信号的温度传感器。 所述的信号采集单元接收车载GPS信号和车速信号。 所述的图像采集单位为红外摄像头，所述的报警单元包括语音报警和警示灯。 一种防止疲劳驾驶的预警方法： 图像采集模块将采集的驾驶员面部特征信息输送至处理器，根据单位时间内眼睛 闭合时间所占比例作为疲劳量值P1，根据单位时间内哈欠的次数，赋值疲劳量值P2 ; 转角传感器将采集的方向盘转向信号输送至处理器，根据单位时间内转向次数和 转向角度，赋值疲劳量值P3 ; 处理器综合疲劳量值Pl、P2和P3,获得疲劳等级F ; 若疲劳等级F达到疲劳驾驶等级，则处理器控制报警单元发出警示。 当方向盘上的握力传感器将采集的驾驶员对方向盘的握力信号输送至处理器，当 握力大小低于预设阀值，则处理器立刻控制报警单元发出警示；当图像采集模块将采集的 驾驶员视频图像信息中，若驾驶员闭眼超过预设值或眨眼、张口频率达到阈值时，处理器立 刻控制报警单元发出警示。 所述处理器对图像采集模块对采集的驾驶员面部图像做以下处理，图像采集模块 将采集到的驾驶员面部特征图像传送到处理器中，处理器将采用肤色特征和灰度投影的方 法对输入的图像进行人脸和人眼的检测和定位，经过图像光线补偿、Ycbcr空间非线性变 换、二值化及去噪、形态学处理等图像处理后实现对人脸区域分割并得出人脸图像；再对人 脸图像进行边缘检测、水平垂直积分投影定位出眼睛和嘴巴精确位置，并用kalman滤波器 对眼睛进行跟踪；再根据Perclos原理计算单位时间内眼睛闭合一定比例所占的时间，则 得出Perclos值以及单位时间内张口哈欠次数。 【权利要求】1. 一种防止疲劳驾驶的预警系统，其特征在于：包括信号采集单元、处理器和报警单 元，所述的信号采集单元将采集的信号输送至处理器，所述的处理器输出警报信号至报警 单元； 所述的信号采集单元包括安装在方向盘上采集驾驶员对方向盘握力变化的握力传感 器、安装在驾驶室前方采集驾驶员面部特征信息的图像采集模块、安装在方向盘上采集转 向变化信号的转角传感器。2. 根据权利要求1所述的防止疲劳驾驶的预警系统，其特征在于：所述的信号采集单 元设有安装驾驶室内采集驾驶室内温度信号的温度传感器。3. 根据权利要求1或2所述的防止疲劳驾驶的预警系统，其特征在于：所述的信号采 集单元接收车载GPS信号和车速信号。4. 根据权利要求3所述的防止疲劳驾驶的预警系统，其特征在于：所述的图像采集单 位为红外摄像头，所述的报警单元包括语音报警和警示灯。5. -种防止疲劳驾驶的预警方法，其特征在于： 图像采集模块将采集的驾驶员面部特征信息输送至处理器，根据单位时间内眼睛闭合 时间所占比例作为疲劳量值Pl，根据单位时间内哈欠的次数，赋值疲劳量值P2 ; 转角传感器将采集的方向盘转向信号输送至处理器，根据单位时间内转向次数和转向 角度，赋值疲劳量值P3 ; 处理器综合疲劳量值Pl、P2和P3,获得疲劳等级F ; 若疲劳等级F达到疲劳驾驶等级，则处理器控制报警单元发出警示。6. 根据权利要求5所述的防止疲劳驾驶的预警方法，其特征在于：当方向盘上的握力 传感器将采集的驾驶员对方向盘的握力信号输送至处理器，当握力大小低于预设阀值，则 处理器立刻控制报警单元发出警示；当图像采集模块将采集的驾驶员视频图像信息中，若 驾驶员闭眼超过预设值或眨眼、张口频率达到阈值时，处理器立刻控制报警单元发出警示。7. 根据权利要求5所述的防止疲劳驾驶的预警方法，其特征在于：所述处理器对图像 采集模块对采集的驾驶员面部图像做以下处理，图像采集模块将采集到的驾驶员面部特征 图像传送到处理器中，处理器将采用肤色特征和灰度投影的方法对输入的图像进行人脸和 人眼的检测和定位，经过图像光线补偿、Ycbcr空间非线性变换、二值化及去噪、形态学处 理等图像处理后实现对人脸区域分割并得出人脸图像；再对人脸图像进行边缘检测、水平 垂直积分投影定位出眼睛和嘴巴精确位置，并用kalman滤波器对眼睛进行跟踪；再根据 Perclos原理计算单位时间内眼睛闭合一定比例所占的时间，则得出Perclos值以及单位 时间内张口哈欠次数。8. 根据权利要求5、6或7所述的防止疲劳驾驶的预警方法，其特征在于：其中，Perclos为单位时间内眼睛闭合所占比例；h为单位时间内张口哈欠的次数；Θ 为单位时间内方向盘最大转角； 定义信息融合计算矩阵为：,则经过信息融合后的疲劳等级F为：当F值大于3时处理器将发出控制信号触发语音报警装置和警示灯工作。9. 根据权利要求7述的防止疲劳驾驶的预警方法，其特征在于： 当温度传感器采集到驾驶室内温度高于预设安全温度，处理器触发语音报警装置和警 示灯工作提示驾驶员保持清醒状态。10. 根据权利要求7述的防止疲劳驾驶的预警方法，其特征在于：当温度传感器采集到 驾驶室内温度高于预设安全温度，或者通过车速信号获得车速超过预设安全车速，或者通 过GPS信号获得车辆偏离行车道，则降低预设的F报警阀值。【文档编号】B60W40本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防止疲劳驾驶的预警系统，其特征在于：包括信号采集单元、处理器和报警单元，所述的信号采集单元将采集的信号输送至处理器，所述的处理器输出警报信号至报警单元；所述的信号采集单元包括安装在方向盘上采集驾驶员对方向盘握力变化的握力传感器、安装在驾驶室前方采集驾驶员面部特征信息的图像采集模块、安装在方向盘上采集转向变化信号的转角传感器。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨会成，黄雄，王洪伟，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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