[实用新型]基于姿态识别的防疲劳驾驶辅助系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车内电子系统技术领域，尤其涉及一种基于姿态识别的防疲劳驾驶辅助系统。

背景技术

随着经济的发展，我国汽车工业进入快速发展期，汽车保有量的不断增加，伴随而来的是交通事故也呈现不断增长的趋势，据统计，在发生的交通事故中相当一部分是由于驾驶员疲劳驾驶所致，当前，判断驾驶员疲劳程度的装置在生活中有所耳闻。

国内外对于疲劳驾驶检测技术做了很多的研究，也有很多关于疲劳驾驶的专利，但都存在需要改装车辆、实用性和准确性不高、影响正常驾驶等缺点，影响了疲劳驾驶检测技术走向真正普遍应用。在现有专利文献中，有的专利涉及通过高清摄像头采集人脸的特征变化检测疲劳状态，这种方法只有人脸有明显疲劳特征时才有效，准确性不高；有的专利采用驾驶员佩戴传感器检测驾驶员的心率变化、呼吸变化、脑电波等生物特征检测驾驶员疲劳状态，这种方法需要佩戴传感器，且需要驾驶员配合，对驾驶员的正常驾驶造成了干扰，普遍应用性不高。也有部分专利涉及使用方向盘传感器、车速传感器等车辆传感器来检测驾驶员疲劳状态，但单独使用传感器而忽略了驾驶员状态，致使判断精度不高。目前涉及方向盘传感器、车速传感器、利用摄像设备识别驾驶员五官状态的疲劳驾驶检测装置难以实施和推广，究其原因如下：

现有疲劳驾驶检测装置仅针对驾驶员五官状态两维即2D图形模式进行检测识别，没有对驾驶员的驾驶状态尤其是头部姿态运用3D图像进行判断；同时所使用的方向盘传感器、车速传感器未能与头部姿态相结合，判断精度及可靠性不高容易造成误判，影响正常驾驶。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于姿态识别的防疲劳驾驶辅助系统，它具有稳定性高、不需要身体接触、准确性高的优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于姿态识别的防疲劳驾驶辅助系统，它包括信息处理装置，所述信息处理装置的电源接口连接有供电装置，USB接口连接存储装置，信息处理装置中设有的视频输入接口与至少一个带红外光源的摄像机连接，信息处理装置中设有的一个信息输入接口与驾驶盘状态采集装置连接，另一个信息输入接口与驾驶速度采集装置连接，另外，信息处理装置视频输出接口与显示装置连接，信息处理装置音频输出接口与报警装置连接。

所述的信息处理单元包括主要处理器。其芯片类型是数字信号处理器DSP的TMS320DM642芯片。

所述的供电装置为电压转换器，它与车载电瓶连接。

所述的存储装置包括至少一个存储装置，所述存储装置为移动硬盘或CF卡，通过USB接口和信息处理装置连接。

所述驾驶盘状态采集装置包括转向轴传感器，该转向轴传感器为一种各向异性磁阻传感器AMR(Anisotropic Magneto-Resistive Sensors)，该转向轴传感器安装在方向盘转向管柱，或是转向管柱与方向盘的连接处，转向轴传感器与信息处理装置信息输入接口电连接。

所述驾驶速度采集装置使用的是霍尔传感器，安装在变速器壳体上，直接由变速齿轮驱动，霍尔传感器所设接口与信息处理装置信息输入接口电连接。

所述的显示装置为LCD显示屏，显示屏下的外壳上设有操作按钮。

所述的报警装置是音频报警装置，包括扬声器、预制的语音存储和播放电路、输出放大电路，通过音频输出接口和信息处理装置连接，

本实用新型结合了驾驶员的头部姿态变化、驾驶盘方向变化和车速变化，判断当前驾驶状态和驾驶员的头部姿态，进而进行疲劳状态判断，该方法的具体操作过程，

A.系统信息处理装置通电启动，DSP芯片进入初始化程序运行阶段；

B.系统默认为驾驶预警状态，通过LCD显示器设置的选择按钮，可以另设定为训练采集状态，此时系统则将对采集到的图像和其他数据送入到存储装置中保存，用于以后训练是调取使用；若选择系统默认的驾驶预警状态，下一步则需要继续选择白天或夜间模式，选择白天模式，不启动红外摄像机的红外光源，选择夜间模式，启动红外摄像机的红外光源。之后，系统加载初始化其他相关内容，完成初始化。

C.脸部图像采集装置即所设的分布在人脸前方的左右两侧和人脸成45°入射角两台摄像机采集使用者的脸部图像信息，输入到信息处理装置，利用软件处理驾驶员的脸部图像，计算得到头部的3D姿态，进而判断驾驶员正视前方、左视、右视、上视、下视等基本驾驶动作；同时，通过转向轴传感器得到驾驶盘转动信息；通过速度传感器得到当前车速信息。将以上采集到的信息通过数据线输入到信息处理装置。