一种高速公路疲劳驾驶预警装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高速公路疲劳驾驶预警装置及方法，该装置包括：第一高清摄像头、第二高清摄像头、情报板、服务器和显示器；第一高清摄像头设置于高速公路上的服务区入口前，用于采集即将经过服务区的车辆信息；第二高清摄像头对应的设置于该服务区出口后，用于采集服务区出口后的车辆信息；情报板用于显示疲劳驾驶车辆的车牌号码并引导其进入服务区休息；显示器用于显示未进入服务区休息的疲劳驾驶车辆的车牌号码。本发明专利技术利用摄像头识别驾驶员的年龄、性别及连续驾驶时间，从而确定驾驶员的疲劳状态，装置简单易于推广应用；且本装置设置于高速公路服务区附近，能够及时引导疲劳驾驶车辆进入服务区进行休息。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路疲劳驾驶预警装置及方法
本专利技术涉及道路交通安全
，具体涉及一种高速公路疲劳驾驶预警装置及方法。
技术介绍
如今疲劳驾驶已成为引发交通事故的主要原因之一，由于高速公路车速快的特点，疲劳驾驶特别容易引发交通事故。现如今，针对驾驶员疲劳驾驶的识别预警方案主要以车载的方式，利用摄像头结合处理算法识别驾驶员面部神态，并在出现疲劳驾驶的情况下发出警报，提醒驾驶员及时休息。然而，该方案因识别算法局限性，普遍存在受光照变化，车辆颠簸等问题的影响，容易产生误报、漏报的情况。另外由于采用车载的方式，仅在个别高端车型采用，若想实现大范围应用，在成本缩减及技术完善上还需一段时间。另一方面，现有疲劳预警方法均以车载警报为主，具体主要以语音报警、车载震动装置及视觉图像提醒等方式，该系列方法的主要不足在于缺乏强制性，即驾驶员在接受到疲劳警报的情况下可以选择忽视警报继续疲劳驾驶且驾驶员即使接受预警也无法及时进行疲劳缓解，起不到预警的作用。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提出一种高速公路疲劳驾驶预警装置及方法，本专利技术利用摄像头识别驾驶员的年龄、性别及连续驾驶时间，从而确定驾驶员的疲劳状态，装置简单易于推广应用；且本装置设置于高速公路服务区附近，能够及时引导疲劳驾驶车辆进入服务区进行休息，从而大大提高预警的作用。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。技术方案一：一种高速公路疲劳驾驶预警装置，包括：第一高清摄像头、第二高清摄像头、情报板、服务器和显示器；所述第一高清摄像头设置于高速公路上的服务区入口前，用于采集即将经过服务区的车辆信息；所述第二高清摄像头与第一高清摄像头对应的设置于该服务区出口处，用于采集服务区出口处的车辆信息；所述第一高清摄像头和第二高清摄像头分别通过光纤与所述服务器连接；所述服务器设置于控制中心，用于处理第一高清摄像头和第二高清摄像头传输的车辆信息，识别车辆的车牌号码和驾驶员信息；并判断车辆是否处于疲劳驾驶状态，根据判断结果控制情报板和显示器显示相应信息；所述情报板设置于服务区入口前，用于显示疲劳驾驶车辆的车牌号码并引导其进入服务区休息；所述显示器位于控制中心，用于显示未进入服务区休息的疲劳驾驶车辆的车牌号码。本专利技术技术方案一的特点和进一步的改进在于：进一步的，所述车辆信息为数据采集时刻、车辆图像和驾驶员面部图像。进一步的，所述第一高清摄像头设置于服务区入口前1000m处。更进一步的，所述情报板设置于服务区入口前300m处。进一步的，所述服务器与情报板通过光纤连接。技术方案二：一种高速公路疲劳驾驶预警方法，包括以下步骤：步骤1，利用第一高清摄像头采集服务区入口前的车辆信息，并判断车辆是否处于疲劳驾驶状态，若是，则对疲劳驾驶车辆进行预警，并转至步骤2，否则，重新采集服务区入口前的车辆信息；其中，所述车辆信息为采集时刻、车辆的图像和驾驶员面部图像；步骤2，利用第二高清摄像头采集服务区出口处的车辆信息，并与疲劳驾驶车辆的车牌号码进行匹配，若疲劳驾驶车辆在预设匹配时间内匹配成功，则判断疲劳驾驶车辆已进入服务区休息，否则，对疲劳驾驶车辆进行二次预警。本专利技术技术方案二的特点和进一步的改进在于：进一步的，所述判断车辆是否处于疲劳驾驶状态，其具体为：首先，通过对车辆图像的分析，识别车辆的车牌号码；其次，通过对驾驶员面部图像的分析，提取驾驶员面部信息，并将其与居民身份信息库进行比对，确定驾驶员身份信息；其中，所述驾驶员身份信息为驾驶员的年龄、性别和驾龄；再次，根据车辆的车牌号码在高速公路收费站系统中确定该驾驶员进入高速公路的时间。最后，根据疲劳驾驶判定规则，判断车辆是否处于疲劳驾驶状态。进一步地，所述通过对车辆图像的分析，识别车辆的车牌号码，具体为：(a)采用水平方向的一维梯度算子，对车辆的车牌进行粗定位；其中，R、d分别为预设参数，其选取与图像中车牌的大小有关，T为车牌判断阈值；R/2+d大于车牌中字符笔画的宽度；(b)采用像素平均值进行图像二值化，得到二值化图像；其中，二值化的阈值为：G(i,j)为像素(i,j)的灰度值，图像的宽度为Y，高度为X。(c)采用水平方向投影值，确定车牌宽度方向区域位置；设定图像的宽度为Y，高度为X，设定数组HSum[i]存放水平方向的投影值；自下而上搜索图像，确定车牌宽度方向区域位置为：HSum[i+k]>m1≤k≤10；其中，m为预设常数；(d)采用垂直方向投影值确定车牌高度方向位置；设定数组VSum[i]存放垂直方向的投影值，当VSum[i+k]>0时，确定为车牌高度方向位置；(e)利用车牌的宽高比，确定车牌位置；设nWidth为车牌区域的长度，nHeight为车牌区域的高度，当3<(nWidth/nHeight)<5时，确定该区域为车牌位置；(f)利用训练好的车牌识别模型识别车牌位置处的车牌号码，得到相应车牌号码。进一步的，所述疲劳驾驶判定规则具体为：(a)驾驶员连续驾驶时间超过4小时；(b)驾驶员驾龄小于十年且连续驾驶时间达到3.5小时；(c)驾驶员为女性、驾龄小于十年且连续驾驶时间达到3小时；若满足以上任一条件，则判断车辆处于疲劳驾驶状态。进一步的，所述对疲劳驾驶车辆进行预警为：在情报板上显示疲劳驾驶车辆的车牌号码，并引导其进入服务区休息。进一步的，所述与疲劳驾驶车辆的车牌号码进行匹配，具体为：识别车辆车牌号码后判断其与疲劳驾驶车辆的车牌号码是否相同。进一步的，所述对疲劳驾驶车辆进行二次预警为服务器控制显示器显示未进入服务区休息的疲劳驾驶车辆信息，由控制中心人员对疲劳驾驶车辆进行人工二次预警。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术装置通过在服务区入口和出口设置摄像头，实现了对疲劳驾驶车辆进行两次预警的效果，且能够在预警后及时引导车辆进入服务区休息，大大提高预警效果，提高驾驶安全。(2)本专利技术方法简单，与传统的车载检测方式相比，实现成本非常低，不需要对每一辆车进行改变，只需宏观的在公路上设置几个摄像头即可，这种方式易于推广实施，可实施性高。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。图1为本专利技术的一种高速公路疲劳驾驶预警装置的结构示意图；图2位本专利技术的一种高速公路疲劳驾驶预警方法流程示意图；以上图中，1第一高清摄像头；2第二高清摄像头；3情报板；4服务区；5服务器；6显示器。具体实施方式下面将结合实施例对本专利技术的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。参考图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路疲劳驾驶预警装置，其特征在于，包括：第一高清摄像头、第二高清摄像头、情报板、服务器和显示器；所述第一高清摄像头设置于高速公路上的服务区入口前，用于采集即将经过服务区的车辆信息；所述第二高清摄像头与第一高清摄像头对应的设置于该服务区出口处，用于采集服务区出口处的车辆信息；所述第一高清摄像头和第二高清摄像头分别通过光纤与所述服务器连接；/n所述服务器设置于控制中心，用于处理第一高清摄像头和第二高清摄像头传输的车辆信息，识别车辆的车牌号码和驾驶员信息；并判断车辆是否处于疲劳驾驶状态，根据判断结果控制情报板和显示器显示相应信息；/n所述情报板设置于服务区入口前，用于显示疲劳驾驶车辆的车牌号码并引导其进入服务区休息；/n所述显示器位于控制中心，用于显示未进入服务区休息的疲劳驾驶车辆的车牌号码。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速公路疲劳驾驶预警装置，其特征在于，包括：第一高清摄像头、第二高清摄像头、情报板、服务器和显示器；所述第一高清摄像头设置于高速公路上的服务区入口前，用于采集即将经过服务区的车辆信息；所述第二高清摄像头与第一高清摄像头对应的设置于该服务区出口处，用于采集服务区出口处的车辆信息；所述第一高清摄像头和第二高清摄像头分别通过光纤与所述服务器连接；
所述服务器设置于控制中心，用于处理第一高清摄像头和第二高清摄像头传输的车辆信息，识别车辆的车牌号码和驾驶员信息；并判断车辆是否处于疲劳驾驶状态，根据判断结果控制情报板和显示器显示相应信息；
所述情报板设置于服务区入口前，用于显示疲劳驾驶车辆的车牌号码并引导其进入服务区休息；
所述显示器位于控制中心，用于显示未进入服务区休息的疲劳驾驶车辆的车牌号码。


2.根据权利要求1所述的高速公路疲劳驾驶预警装置，其特征在于，所述车辆信息为数据采集时刻、车辆图像和驾驶员面部图像。


3.根据权利要求1所述的高速公路疲劳驾驶预警装置，其特征在于，所述第一高清摄像头设置于服务区入口前1000m处；所述情报板设置于服务区入口前300m处。


4.一种高速公路疲劳驾驶预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，利用第一高清摄像头采集服务区入口前的车辆信息，并判断车辆是否处于疲劳驾驶状态，若是，则对疲劳驾驶车辆进行预警，并转至步骤2，否则，重新采集服务区入口前的车辆信息；
其中，所述车辆信息为采集时刻、车辆的图像和驾驶员面部图像；
步骤2，利用第二高清摄像头采集服务区出口处的车辆信息，并与疲劳驾驶车辆的车牌号码进行匹配，若疲劳驾驶车辆在预设匹配时间内匹配成功，则判断疲劳驾驶车辆已进入服务区休息，否则，对疲劳驾驶车辆进行二次预警。


5.根据权利要求4所述的高速公路疲劳驾驶预警方法，其特征在于，所述判断车辆是否处于疲劳驾驶状态，其具体为：
首先，通过对车辆图像的分析，识别车辆的车牌号码；
其次，通过对驾驶员面部图像的分析，提取驾驶员面部信息，并将其与居民身份信息库进行比对，确定驾驶员身份信息；其中，所述驾驶员身份信息为驾驶员的年龄、性别和驾龄；
再次，根据车辆的车牌号码在高速公路收费站系统中确定该驾驶员进入高速公路的时间。
最后，根据疲劳驾驶判定规则，判断车辆是否处于疲劳驾驶状态。


6.根据权利要求5所述的高速公路疲劳驾驶预警方...

【专利技术属性】
技术研发人员：许清津，付锐，郭应时，陈运星，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61