[发明专利]一种基于虹膜识别的防止疲劳驾驶系统、装置及方法

摘要

本发明属于汽车安全驾驶领域的一种基于虹膜识别的防止疲劳驾驶系统、装置及方法；所述防止疲劳驾驶系统包括虹膜识别单元、中央控制单元、计时模块、报警模块以及输出模块；所述防止疲劳驾驶装置包括防止疲劳驾驶系统、固定底座、控制信号输出线、扬声器和报警指示灯；所述防止疲劳驾驶装置的控制方法是通过采样时间内的采集到的虹膜信息特征点与存储虹膜信息的特征点对比，计算每一帧图像的重合度Ci和采样时间内的重合度根据虹膜信息重合度C的大小和虹膜信息重合度<80％的持续时间，防止疲劳驾驶装置做出相关的响应；通过虹膜识别的方式监测驾驶员疲劳状况，相比以往根据面部表情以及生理特征变化的监测方式具有更高的精度与准确性。

主权项

一种防疲劳驾驶装置的控制方法，其特征在于，该防疲劳驾驶装置包括虹膜识别系统(1)和固定底座(5)；所述虹膜识别系统(1)与所述固定底座(5)可旋转连接；所述虹膜识别系统(1)包括虹膜识别单元、中央控制单元、计时模块、报警模块和输出模块；所述虹膜识别单元包括虹膜采集模块、虹膜处理模块、虹膜存储模块和重合度计算模块；所述虹膜采集模块用于采集驾驶员虹膜图像，并将虹膜图像传送到虹膜处理模块，所述虹膜处理模块将当前采集到的虹膜图像进行预处理以及特征提取，并传送到虹膜存储模块和重合度计算模块，所述虹膜存储模块用于存储所述防疲劳驾驶装置开始工作时采集的第一帧虹膜信息，所述防疲劳驾驶装置停止工作时，自动删除存储信息，并将信息传送到重合度计算模块，所述重合度计算模块用于将采样时间内的采集到的虹膜信息特征点与存储虹膜信息的特征点对比，计算每一帧图像的重合度，并将重合度信息传送到中央控制单元；所述中央控制单元用于根据重合度的大小判断驾驶员的驾驶状态、并控制报警模块和计时模块的开闭，并向输出模块传送汽车控制信号；所述计时模块用于确定出现虹膜信息重合度小于下限的持续时间，并将时间信息传送到中央控制单元；所述报警模块用于接收中央控制单元指令并通过指示灯闪烁提醒驾驶员或通过扬声器发出警报；所述输出模块用于将汽车控制信号传送到汽车控制系统，控制汽车的供油以及汽车后方的刹车灯；所述固定底座(5)上设有信号输出线(8)、扬声器(9)和报警指示灯(10)；所述扬声器(9)和报警指示灯(10)与所述虹膜识别系统(1)的报警模块电连接，所述扬声器(9)用于发出警报声；报警指示灯(10)用于发出红色闪烁信号；所述输出线(8)的输入端与所述虹膜识别系统(1)的输出模块电连接，所述输出线(8)用于输出作用于汽车控制系统的信号；该方法包括以下步骤：S1、驾驶员启动汽车，启动所述防疲劳驾驶装置，虹膜识别单元采集、处理并保存首次采集的驾驶员虹膜信息；S2、所述虹膜采集模块通过高清摄像头不停的采集驾驶员虹膜图像，采集的速率为20帧/s，采样时间为3s，虹膜处理模块将当前采集到的虹膜图像进行预处理以及特征提取，重合度计算模块将每次采集的虹膜信息与虹膜存储模块中储存的首次采集的信息特征点相对比，计算出每一帧虹膜信息的重合度Ci，并由公式计算出采样时间内的重合度；S3、若采样时间内重合度C≥96％，则中央控制单元控制报警模块不报警，继续采集；若80％≤C<96％，中央控制单元输出控制信号作用于报警模块，通过打开报警指示灯(10)闪烁提醒驾驶员可能出现了疲劳驾驶；报警指示灯(10)出现闪烁后，若之后的采样时间内计算的重合度满足C≥96％，则中央控制单元输出控制信号作用于报警模块，关闭报警指示灯(10)；若C<80％，则通过打开扬声器(9)发出警报提醒驾驶员，同时触发计时模块的计时器，计时在5s时间内，若出现C≥80％，则关闭报警模块，计时模块清零；若计时达到5s时，一直满足条件C<80％，则通过输出模块输出汽车控制信号作用于汽车控制系统，停止供油，并开启汽车后方的刹车灯，提醒后面行驶的车辆，防止发生追尾事故；若再出现重合度C≥80％的情况，则不再输出汽车控制信号，计时器清零，同时关闭报警模块；S4、停车时，所述防疲劳驾驶装置无供电来源停止工作，虹膜存储模块中存储的虹膜信息清零。