一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统，摄像头安装于驾驶员座椅的头枕部位，开启后拍摄驾驶员坐姿图像；第一和第二压力传感器设于驾驶员座椅底部预设区域内，采集驾驶员就座后的压力值；ECU接收坐姿图像以及第一及第二压力传感器采集的压力值，并根据坐姿图像与预设正确坐姿图像不匹配或第一与第二压力传感器形成的压力差大于等于预设阈值来判定驾驶员坐姿有误后，向坐姿提醒模块下发报警指令，驱动坐姿提醒模块提取报警信息进行语音播报来提醒驾驶员调整坐姿。实施本发明专利技术，结合图像识别技术和压力传感技术识别出驾驶员的疲劳驾驶状态，不仅能及时提醒驾驶员预防疲劳驾驶，还能进一步对驾驶员的疲劳进行缓解，提高了行车安全性。

A System and Method for Anti-fatigue Driving Vehicles

The invention provides a system for anti-fatigue driving of motor vehicles. The camera is mounted on the head and pillow of the driver's seat, and the driver's sitting posture image is taken after opening; the first and second pressure sensors are located in the preset area at the bottom of the driver's seat to collect the pressure value after the driver is seated; the ECU receives the sitting posture image and the pressure values collected by the first and second pressure sensors. After judging that the driver's sitting posture is wrong according to the mismatch between the sitting posture image and the preset correct sitting posture image or the pressure difference between the first and the second pressure sensors is greater than or equal to the preset threshold, the driver sends an alarm command to the sitting posture reminder module, and drives the sitting posture reminder module to extract alarm information for voice broadcast to remind the driver to adjust the sitting posture. By combining image recognition technology and pressure sensing technology, the driver's fatigue driving state can be identified, which can not only promptly remind the driver to prevent fatigue driving, but also further alleviate the driver's fatigue and improve driving safety.

【技术实现步骤摘要】
一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统和方法
本专利技术涉及机动车辆安全驾驶
，尤其涉及一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统及方法。
技术介绍
机动车辆作为人类最重要的交通出行工具之一，其驾驶的安全性一直受到车企和消费者的广泛关注。近年来机动车辆各方面性能都得到了显著提升，然而解决司机疲劳驾驶问题依旧没有得到改善，同时也没有针对疲劳驾驶提供相应的措施。众所周知，久坐、长时间受力不均的坐姿或者坐姿不正确，都易造成大腿发麻、屁股生茧子、腰间盘突出、腰肌劳损等问题，这些现象经常发生在需要长时间驾车的司机身上。图像识别技术已经应用到交通、安防和医学等领域，其未来必将应用于更多领域，并且已经有相关人员尝试将图像识别用于汽车防盗，然而将此技术或其结合其他技术来用于防止疲劳驾驶还未曾见到。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统及方法，结合图像识别技术和压力传感技术识别出驾驶员的疲劳驾驶状态，不仅能及时提醒驾驶员预防疲劳驾驶，还能进一步对驾驶员的疲劳进行缓解，提高了行车安全性。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统，包括电子控制单元ECU，以及与所述ECU均相连的摄像头、压力传感器组及坐姿提醒模块；其中，所述摄像头安装于驾驶员座椅的头枕部位，用于开启后实时拍摄驾驶员的坐姿图像；所述压力传感器组包括均设置于所述驾驶员座椅底部预设区域内的第一压力传感器和第二压力传感器；其中，所述第一压力传感器及所述第二压力传感器，均用于采集驾驶员就座后在所述预设区域内产生的相应压力值；所述ECU，用于在确定机动车辆启动时间超出第一预设时间后，开启所述摄像头并接收处理所述摄像头实时拍摄的坐姿图像，以及接收由所述第一压力传感器及所述第二压力传感器分别采集的压力值，并待根据所述摄像头实时拍摄的坐姿图像与预设正确坐姿图像库中所有图像不匹配来判定出驾驶员坐姿有误或根据计算所述第一压力传感器与所述第二压力传感器所采集压力值形成的压力差大于等于预设阈值来判定出驾驶员坐姿有误后，向所述坐姿提醒模块下发报警指令；所述坐姿提醒模块，用于接收所述ECU下发的报警指令后，提取预设的报警信息进行语音播报来提醒驾驶员调整坐姿。其中，还包括：与所述ECU均相连的第三压力传感器及按摩模块；其中，所述第三压力传感器设置于所述驾驶员座椅椅背上，用于对驾驶员依靠在所述驾驶员座椅椅背进行压力感应并形成压力信号；所述按摩模块安装于所述驾驶员座椅椅背上，用于待接收到所述ECU发送的工作指令后，启动并工作，实现对就座于所述驾驶员座椅的驾驶员进行按摩来缓解疲劳；其中，所述工作指令是所述ECU在判定出机动车辆启动时间超出第二预设时间后驾驶员坐姿仍然有误，并确定所述坐姿提醒模块已进行语音播报一定时间且持续接收到所述第三压力传感器传来的压力信号情况下形成的；所述第二预设时间大于所述第一预设时间。其中，所述按摩模块包括按摩板以及驱动所述按摩板运动的驱动机构；其中，所述按摩板与所述驾驶员座椅朝向车头的一侧内壁抵靠；所述驱动机构固定在所述驾驶员座椅的椅背内部，并驱动所述按摩板的两条侧边交替往返运动来实现对驾驶员进行交替按摩，使得人体疲劳得到缓解。其中，所述按摩板为发热金属片；所述驱动机构主要由马达、齿轮组以及推杆组成。本专利技术实施例还提供了一种用于防疲劳驾驶机动车辆的方法，包括以下步骤：ECU在确定机动车辆启动时间超出第一预设时间后，开启安装于驾驶员座椅的头枕部位的摄像头进行坐姿图像拍摄以及驱动分别设置于所述驾驶员座椅底部预设区域内的第一压力传感器及第二压力传感器对所述驾驶员座椅底部的压力值进行采集；获取由所述摄像头实时拍摄的坐姿图像，以及获取由所述第一压力传感器及所述第二压力传感器分别采集的压力值；判断是否存在所述摄像头实时拍摄驾驶员的坐姿图像与预设正确坐姿图像库中所有图像不匹配的情况或所述第一压力传感器与所述第二压力传感器所采集压力值形成的压力差大于等于预设阈值的情况；如果均不存在，则判定出驾驶员坐姿正确；否则，判定出驾驶员坐姿有误，向安装于机动车辆内的坐姿提醒模块下发报警指令，并驱动所述坐姿提醒模块提取预设的报警信息进行语音播报来提醒驾驶员调整坐姿。其中，所述方法进一步包括：所述ECU确定机动车辆启动时间超出第二预设时间后，判定出驾驶员坐姿有误，继续向所述坐姿提醒模块下发报警指令，并驱动所述坐姿提醒模块提取预设的报警信息进行语音播报来提醒驾驶员调整坐姿；其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间；所述ECU待所述坐姿提醒模块语音播报完成一定时间后，开启安装于所述驾驶员座椅椅背上的按摩模块，并待持续接收到设置于所述驾驶员座椅椅背上的第三压力传感器传来的压力信号后，向所述按摩模块发送工作指令，驱动所述按摩模块工作来实现对就座于所述驾驶员座椅的驾驶员进行按摩来缓解疲劳。其中，所述方法进一步包括：所述ECU待接收到驾驶员取消所述按摩模块工作的指令后，向所述按摩模块发送取消指令来关闭所述按摩模块。其中，所述方法进一步包括：所述ECU待接收到驾驶员强制执行所述按摩模块工作的指令后，不需等待是否接收所述第三压力传感器传来的压力信号，直接强制向所述按摩模块发送工作指令，驱动所述按摩模块工作。其中，所述方法进一步包括：所述ECU待一定时间内未接收到设置于所述驾驶员座椅椅背上的第三压力传感器传来的压力信号后，向所述按摩模块发送工作暂停指令来暂停所述按摩模块的工作，且进一步待重新接收到设置于所述驾驶员座椅椅背上的第三压力传感器传来的压力信号后，继续所述按摩模块发送工作指令，驱动所述按摩模块继续工作。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：在本专利技术实施例中，结合图像识别技术和压力传感技术，通过安装于驾驶员座椅的头枕部位的摄像头实时拍摄驾驶员的坐姿图像来识别出驾驶员的疲劳驾驶状态，或通过驾驶员座椅底部预设区域内的第一压力传感器及第二压力传感器分别采集驾驶员就座后的压力值来识别出驾驶员的疲劳驾驶状态，并在确认出驾驶员为疲劳驾驶状态时，不仅通过坐姿提醒模块进行报警，还进一步通过按摩模块来缓解驾驶员疲劳，因此不仅能及时提醒驾驶员预防疲劳驾驶，还能进一步对驾驶员的疲劳进行缓解，提高了行车安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本专利技术的范畴。图1为本专利技术实施例提供的用于防疲劳驾驶机动车辆的系统的结构示意图；图2为图1中第一压力传感器和第二压力传感器的安装应用场景图；图3为图1中按摩模块、第三压力传感器及摄像头的安装应用场景图；图4为图3中按摩模块内驱动机构场景应用的立体结构图；图5为本专利技术实施例提供的用于防疲劳驾驶机动车辆的方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。如图1至图4所示，为本专利技术实施例中，提出的一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统，包括电子控制单元ECU1，以及与ECU1均相连的摄像头2、压力传感器组及坐姿提醒模块4；其中，摄像头2安装于驾驶员本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统，其特征在于，包括电子控制单元ECU，以及与所述ECU均相连的摄像头、压力传感器组及坐姿提醒模块；其中，所述摄像头安装于驾驶员座椅的头枕部位，用于开启后实时拍摄驾驶员的坐姿图像；所述压力传感器组包括均设置于所述驾驶员座椅底部预设区域内的第一压力传感器和第二压力传感器；其中，所述第一压力传感器及所述第二压力传感器，均用于采集驾驶员就座后在所述预设区域内产生的相应压力值；所述ECU，用于在确定机动车辆启动时间超出第一预设时间后，开启所述摄像头并接收处理所述摄像头实时拍摄的坐姿图像，以及接收由所述第一压力传感器及所述第二压力传感器分别采集的压力值，并待根据所述摄像头实时拍摄的坐姿图像与预设正确坐姿图像库中所有图像不匹配来判定出驾驶员坐姿有误或根据计算所述第一压力传感器与所述第二压力传感器所采集压力值形成的压力差大于等于预设阈值来判定出驾驶员坐姿有误后，向所述坐姿提醒模块下发报警指令；所述坐姿提醒模块，用于接收所述ECU下发的报警指令后，提取预设的报警信息进行语音播报来提醒驾驶员调整坐姿。

【技术特征摘要】
1.一种用于防疲劳驾驶机动车辆的系统，其特征在于，包括电子控制单元ECU，以及与所述ECU均相连的摄像头、压力传感器组及坐姿提醒模块；其中，所述摄像头安装于驾驶员座椅的头枕部位，用于开启后实时拍摄驾驶员的坐姿图像；所述压力传感器组包括均设置于所述驾驶员座椅底部预设区域内的第一压力传感器和第二压力传感器；其中，所述第一压力传感器及所述第二压力传感器，均用于采集驾驶员就座后在所述预设区域内产生的相应压力值；所述ECU，用于在确定机动车辆启动时间超出第一预设时间后，开启所述摄像头并接收处理所述摄像头实时拍摄的坐姿图像，以及接收由所述第一压力传感器及所述第二压力传感器分别采集的压力值，并待根据所述摄像头实时拍摄的坐姿图像与预设正确坐姿图像库中所有图像不匹配来判定出驾驶员坐姿有误或根据计算所述第一压力传感器与所述第二压力传感器所采集压力值形成的压力差大于等于预设阈值来判定出驾驶员坐姿有误后，向所述坐姿提醒模块下发报警指令；所述坐姿提醒模块，用于接收所述ECU下发的报警指令后，提取预设的报警信息进行语音播报来提醒驾驶员调整坐姿。2.如权利要求1所述的用于防疲劳驾驶机动车辆的系统，其特征在于，还包括：与所述ECU均相连的第三压力传感器及按摩模块；其中，所述第三压力传感器设置于所述驾驶员座椅椅背上，用于对驾驶员依靠在所述驾驶员座椅椅背进行压力感应并形成压力信号；所述按摩模块安装于所述驾驶员座椅椅背上，用于待接收到所述ECU发送的工作指令后，启动并工作，实现对就座于所述驾驶员座椅的驾驶员进行按摩来缓解疲劳；其中，所述工作指令是所述ECU在判定出机动车辆启动时间超出第二预设时间后驾驶员坐姿仍然有误，并确定所述坐姿提醒模块已进行语音播报一定时间且持续接收到所述第三压力传感器传来的压力信号情况下形成的；所述第二预设时间大于所述第一预设时间。3.如权利要求2所述的用于防疲劳驾驶机动车辆的系统，其特征在于，所述按摩模块包括按摩板以及驱动所述按摩板运动的驱动机构；其中，所述按摩板与所述驾驶员座椅朝向车头的一侧内壁抵靠；所述驱动机构固定在所述驾驶员座椅的椅背内部，并驱动所述按摩板的两条侧边交替往返运动来实现对驾驶员进行交替按摩，使得人体疲劳得到缓解。4.如权利要求3所述的用于防疲劳驾驶机动车辆的系统，其特征在于，所述按摩板为发热金属片；所述驱动机构主要由马达、齿轮组以及推杆组成。5.一种用于防疲劳驾驶机动车辆的方法，其特征在于，包括以下步骤：ECU在确...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建锡，方圆，仲召杰，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33