一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统的制作方法

1.本实用新型涉及驾驶员疲劳检测技术领域，特别涉及一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统。


背景技术：

2.随着汽车普及率的提高以及高速公路的日益完善，道路交通事故也随之增多，其中驾驶员的疲劳驾驶是导致事故的主要原因之一，对驾驶员进行疲劳检测及提醒愈发重要。疲劳检测的现有技术中，常见的是直接基于驾驶员头部姿态或者面部信息的检测，但是单靠图像信息容易造成误判。


技术实现要素：

3.为此，需要提供一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统，用以解决现有疲劳检测准确度低的技术问题，具体技术方案如下：
4.一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统，包括：呼吸波采集模块、图像采集模块、从cpu模块、主cpu模块、佩戴检测模块、第一提醒模块、第一电源模块、第二电源模块、第一通信模块和第二通信模块；
5.所述呼吸波采集模块、佩戴检测模块、第一提醒模块、从cpu模块、第一通信模块和第一电源模块构成第一组件；
6.所述图像采集模块、主cpu模块、第二通信模块和第二电源模块构成第二组件；
7.所述呼吸波采集模块用于：采集目标对象的呼吸波，并发送所述呼吸波至所述从cpu模块；
8.所述图像采集模块用于：采集目标对象的人脸图像，并发送所述人脸图像至所述主cpu模块；
9.所述从cpu模块用于：对所述呼吸波进行处理并计算得呼吸波评价参数，并发送所述呼吸波评价参数至所述主cpu模块，所述呼吸波评价参数包括但不限于：呼吸波幅值、呼吸波能量；
10.所述主cpu模块用于：对所述人脸图像进行处理并计算得人脸评价参数，所述人脸评价参数包括但不限于：眨眼频率、嘴部张开角度；
11.所述主cpu模块还用于：对所述呼吸波评价参数和所述人脸评价参数进行分析得目标对象的疲劳程度，并根据疲劳程度不同发出不同指令给所述第一提醒模块；
12.所述第一提醒模块用于：发出提醒。
13.一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统，包括：呼吸波采集模块、图像采集模块、从cpu模块、主cpu模块、佩戴检测模块、第一提醒模块、第一电源模块、第二电源模块、第一通信模块和第二通信模块；
14.所述呼吸波采集模块、佩戴检测模块、从cpu模块、第一通信模块和第一电源模块构成第一组件；
15.所述图像采集模块、主cpu模块、第一提醒模块、第二通信模块和第二电源模块构成第二组件；
16.所述呼吸波采集模块用于：采集目标对象的呼吸波，并发送所述呼吸波至所述从cpu模块；
17.所述图像采集模块用于：采集目标对象的人脸图像，并发送所述人脸图像至所述主cpu模块；
18.所述从cpu模块用于：对所述呼吸波进行处理并计算得呼吸波评价参数，并发送所述呼吸波评价参数至所述主cpu模块，所述呼吸波评价参数包括但不限于：呼吸波幅值、呼吸波能量；
19.所述主cpu模块用于：对所述人脸图像进行处理并计算得人脸评价参数，所述人脸评价参数包括但不限于：眨眼频率、嘴部张开角度；
20.所述主cpu模块还用于：对所述呼吸波评价参数和所述人脸评价参数进行分析得目标对象的疲劳程度，并根据疲劳程度不同发出不同指令给所述第一提醒模块；
21.所述第一提醒模块用于：发出提醒。
22.进一步的，还包括：第二提醒模块；
23.所述第二提醒模块与所述图像采集模块、主cpu模块、第二通信模块和第二电源模块构成第二组件。
24.进一步的，还包括：第二提醒模块；
25.所述第二提醒模块与所述呼吸波采集模块、佩戴检测模块、从cpu模块、第一通信模块和第一电源模块构成第一组件。
26.进一步的，所述佩戴检测模块包括：低通滤波电路、放大电路和电压比较电路。
27.进一步的，所述第一组件设置于安全带上，所述第二组件设置于仪表盘上。
28.进一步的，所述呼吸波采集模块为柔性电压传感器；
29.所述振动提醒模块为马达。
30.进一步的，所述第一提醒模块包括：振动提醒模块和/或语音提醒模块，所述第二提醒模块包括：振动提醒模块和/或语音提醒模块；
31.所述振动提醒模块用于发出振动提醒，所述语音提醒模块用于发出语音提醒。
32.进一步的，所述第一通信模块为无线通信模块，所述第二通信模块为无线通信模块。
33.本实用新型的有益效果是：一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统，包括：呼吸波采集模块、图像采集模块、从cpu模块、主cpu模块、佩戴检测模块、第一提醒模块、第一电源模块、第二电源模块、第一通信模块和第二通信模块；所述呼吸波采集模块、佩戴检测模块、第一提醒模块、从cpu模块、第一通信模块和第一电源模块构成第一组件；所述图像采集模块、主cpu模块、第二通信模块和第二电源模块构成第二组件；所述呼吸波采集模块用于：采集目标对象的呼吸波，并发送所述呼吸波至所述从cpu模块；所述图像采集模块用于：采集目标对象的人脸图像，并发送所述人脸图像至所述主cpu模块；所述从cpu模块用于：对所述呼吸波进行处理并计算得呼吸波评价参数，并发送所述呼吸波评价参数至所述主cpu模块，所述呼吸波评价参数包括但不限于：呼吸波幅值、呼吸波能量；所述主cpu模块用于：对所述人脸图像进行处理并计算得人脸评价参数，所述人脸评价参数包括但不限于：眨眼频率、嘴部张
开角度；所述主cpu模块还用于：对所述呼吸波评价参数和所述人脸评价参数进行分析得目标对象的疲劳程度，并根据疲劳程度不同发出不同指令给所述第一提醒模块；所述第一提醒模块用于：发出提醒。上述系统，通过将呼吸波评价参数与人脸评价参数相结合进行目标对象疲劳检测，可靠性高，减少误判。
附图说明
34.图1为具体实施方式所述一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统的模块示意图一；
35.图2为具体实施方式所述一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统的模块示意图二；
36.图3为具体实施方式所述佩戴检测模块示意图；
37.图4为具体实施方式所述佩戴检测模块电路示意图；
38.图5a为具体实施方式所述第一组件安装示意图；
39.图5b为具体实施方式所述第二组件安装示意图；
40.图6为具体实施方式所述一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统的模块示意图三；
41.图7为具体实施方式所述一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统的模块示意图四；
42.图8为具体实施方式所述一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统的连接示意图。
43.附图标记说明：
44.100、一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统，
45.101、第一组件，
46.102、第二组件，
47.1011、呼吸波采集模块，
48.1012、佩戴检测模块，
49.1013、第一提醒模块，
50.1014、从cpu模块，
51.1015、第一通信模块，
52.1021、第二通信模块，
53.1022、主cpu模块，
54.1023、图像采集模块，
55.1024、第二提醒模块，
56.600、一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统，
57.601、第一组件，
58.602、第二组件，
59.6011、呼吸波采集模块，
60.6012、佩戴检测模块，
61.6013、第二提醒模块，
62.6014、从cpu模块，
63.6015、第一通信模块，
64.6021、第二通信模块，
65.6022、主cpu模块，
66.6023、图像采集模块，
67.6024、第一提醒模块。
具体实施方式
68.为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
69.请参阅图1至图5b，及图8，在本实施方式中，一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统100的具体实施方式如下：一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统100，包括：呼吸波采集模块1011、图像采集模块1023、从cpu模块1014、主cpu模块1022、佩戴检测模块1012、第一提醒模块1013、第一电源模块、第二电源模块、第一通信模块1015和第二通信模块1021；所述呼吸波采集模块1011、佩戴检测模块1012、第一提醒模块1013、从cpu模块1014、第一通信模块1015和第一电源模块构成第一组件101；所述图像采集模块1023、主cpu模块1022、第二通信模块1021和第二电源模块构成第二组件102；所述呼吸波采集模块1011用于：采集目标对象的呼吸波，并发送所述呼吸波至所述从cpu模块1014；所述图像采集模块1023用于：采集目标对象的人脸图像，并发送所述人脸图像至所述主cpu模块1022；所述从cpu模块1014用于：对所述呼吸波进行处理并计算得呼吸波评价参数，并发送所述呼吸波评价参数至所述主cpu模块1022，所述呼吸波评价参数包括但不限于：呼吸波幅值、呼吸波能量；所述主cpu模块1022用于：对所述人脸图像进行处理并计算得人脸评价参数，所述人脸评价参数包括但不限于：眨眼频率、嘴部张开角度；所述主cpu模块1022还用于：对所述呼吸波评价参数和所述人脸评价参数进行分析得目标对象的疲劳程度，并根据疲劳程度不同发出不同指令给所述第一提醒模块1013；所述第一提醒模块1013用于：发出提醒。
70.在本实施方式中，优选地，所述第一组件101设置于安全带上，如图5a所示，所述第二组件102设置于仪表盘上，如图5b所示。需要说明的是，所述第二组件102设置的地方只要可以抓取到目标对象的人脸图像即可，不做具体的限定。
71.如图2所示，进一步的，还包括：第二提醒模块1024；所述第二提醒模块1024与所述图像采集模块1023、主cpu模块1022、第二通信模块1021和第二电源模块构成第二组件102。
72.所述呼吸波采集模块1011为柔性电压传感器；所述振动提醒模块为马达。所述第一提醒模块1013包括：振动提醒模块和/或语音提醒模块，但因所述第一提醒模块1013设置在安全带上，贴近人体，故其优选为振动提醒模块，这样可以让人体直接感受到身体的振动，起到更好的提醒作用。因所述第二提醒模块1024设置在仪表盘上，故优选为语音提醒模块。需要说明的是，所述第一提醒模块1013或所述第二提醒模块1024还可以是任意其它类型的提醒装置，在此不做限制。
73.其中所述佩戴检测模块1012如图3所示，包括低通滤波电路、放大电路和电压比较电路，该模块的作用是识别人是否佩戴了安全带。如果佩戴了安全带则输出高电平用于唤醒从cpu，从cpu唤醒后通过第一通信模块1015发出激活信号告知主cpu开始工作，主cpu开始驱动图像采集模块1023进行图像采集；在未检测到佩戴时，除佩戴检测电路外，系统其它部件都处于休眠或近似休眠的低功耗状态。如图4所示，在具体实施例中，佩戴检测模块1012采用二阶低通滤波电路、三极管放大电路、滞回电压比较器电路来实现佩戴检测，未佩戴时，信号通过滤波、放大后与比较器相比，未达到阈值电压，则输出低电平；佩戴安全带时，信号经过滤波、放大后与比较器相比，超过阈值电压，电路会输出高电平来唤醒从cpu开
启相应操作。
74.呼吸波采集模块1011采用柔性压电传感器来采集人体呼吸波，并通过ad转换为数字信号输出给从cpu模块1014；振动提醒模块采用微型马达进行振动提醒；从cpu模块1014主要完成呼吸波采集传输控制、解析主cpu指令及驱动振动提醒模块的工作。图像采集模块1023通过摄像头实现人体面部信息的采集；主cpu模块1022主要实现人体面部信息和呼吸波信息的汇总及疲劳检测算法的运行，并根据算法结果驱动其它模块完成提醒工作。主cpu模块1022和从cpu模块1014之间通过第一通信模块1015、第二通信模块1021完成信息及指令的交互。优选地，所述第一通信模块1015为无线通信模块，所述第二通信模块1021为无线通信模块，避免不必要的线路连接，给使用者更好的用户体验。
75.上述系统，通过呼吸波采集模块1011采集目标对象的呼吸波，并发送所述呼吸波至所述从cpu模块1014，所述从cpu模块1014用于：对所述呼吸波进行处理并计算得呼吸波评价参数，并发送所述呼吸波评价参数至所述主cpu模块1022，所述图像采集模块1023用于：采集目标对象的人脸图像，并发送所述人脸图像至所述主cpu模块1022，所述主cpu模块1022用于：对所述人脸图像进行处理并计算得人脸评价参数，并对所述呼吸波评价参数和所述人脸评价参数进行分析得目标对象的疲劳程度，并根据疲劳程度不同发出不同指令给所述第一提醒模块1013。上述系统将呼吸波评价参数与人脸评价参数相结合进行目标对象疲劳检测，可靠性高，减少误判。
76.其中整个系统的电路连接示意图如图8所示。
77.请参阅图3至图8，在本实施方式中，一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统600的具体实施方式如下：
78.一种检测与提醒驾驶员疲劳的系统600，包括：呼吸波采集模块6011、图像采集模块6023、从cpu模块6014、主cpu模块6022、佩戴检测模块6012、第一提醒模块6024、第一电源模块、第二电源模块、第一通信模块6015和第二通信模块6021；
79.所述呼吸波采集模块6011、佩戴检测模块6012、从cpu模块6014、第一通信模块6015和第一电源模块构成第一组件601；
80.所述图像采集模块6023、主cpu模块6022、第一提醒模块6024、第二通信模块6021和第二电源模块构成第二组件602；
81.所述呼吸波采集模块6011用于：采集目标对象的呼吸波，并发送所述呼吸波至所述从cpu模块6014；
82.所述图像采集模块6023用于：采集目标对象的人脸图像，并发送所述人脸图像至所述主cpu模块6022；
83.所述从cpu模块6014用于：对所述呼吸波进行处理并计算得呼吸波评价参数，并发送所述呼吸波评价参数至所述主cpu模块6022，所述呼吸波评价参数包括但不限于：呼吸波幅值、呼吸波能量；
84.所述主cpu模块6022用于：对所述人脸图像进行处理并计算得人脸评价参数，所述人脸评价参数包括但不限于：眨眼频率、嘴部张开角度；
85.所述主cpu模块6022还用于：对所述呼吸波评价参数和所述人脸评价参数进行分析得目标对象的疲劳程度，并根据疲劳程度不同发出不同指令给所述第一提醒模块6024；
86.所述第一提醒模块6024用于：发出提醒。
87.在本实施方式中，优选地，所述第一组件601设置于安全带上，如图5a所示，所述第二组件602设置于仪表盘上，如图5b所示。需要说明的是，所述第二组件602设置的地方只要可以抓取到目标对象的人脸图像即可，不做具体的限定。
88.如图7所示，进一步的，还包括：第二提醒模块6013；所述第二提醒模块6013与所述呼吸波采集模块6011、佩戴检测模块6012、从cpu模块6014、第一通信模块6015和第一电源模块构成第一组件601。
89.所述呼吸波采集模块6011为柔性电压传感器；所述振动提醒模块为马达。所述第一提醒模块6024包括：振动提醒模块和/或语音提醒模块，但因所述第二提醒模块6013设置在安全带上，贴近人体，故其优选为振动提醒模块，这样可以让人体直接感受到身体的振动，起到更好的提醒作用。因所述第一提醒模块6024设置在仪表盘上，故优选为语音提醒模块。需要说明的是，所述第一提醒模块6024或所述第二提醒模块6013还可以是任意其它类型的提醒装置，在此不做限制。
90.其中所述佩戴检测模块6012如图3所示，包括低通滤波电路、放大电路和电压比较电路，该模块的作用是识别人是否佩戴了安全带。如果佩戴了安全带则输出高电平用于唤醒从cpu，从cpu唤醒后通过第一通信模块6015发出激活信号告知主cpu开始工作，主cpu开始驱动图像采集模块6023进行图像采集；在未检测到佩戴时，除佩戴检测电路外，系统其它部件都处于休眠或近似休眠的低功耗状态。如图4所示，在具体实施例中，佩戴检测模块6012采用二阶低通滤波电路、三极管放大电路、滞回电压比较器电路来实现佩戴检测，未佩戴时，信号通过滤波、放大后与比较器相比，未达到阈值电压，则输出低电平；佩戴安全带时，信号经过滤波、放大后与比较器相比，超过阈值电压，电路会输出高电平来唤醒从cpu开启相应操作。
91.呼吸波采集模块6011采用柔性压电传感器来采集人体呼吸波，并通过ad转换为数字信号输出给从cpu模块6014；振动提醒模块采用微型马达进行振动提醒；从cpu模块6014主要完成呼吸波采集传输控制、解析主cpu指令及驱动振动提醒模块的工作。图像采集模块6023通过摄像头实现人体面部信息的采集；主cpu模块6022主要实现人体面部信息和呼吸波信息的汇总及疲劳检测算法的运行，并根据算法结果驱动其它模块完成提醒工作。主cpu模块6022和从cpu模块6014之间通过第一通信模块6015、第二通信模块6021完成信息及指令的交互。优选地，所述第一通信模块6015为无线通信模块，所述第二通信模块6021为无线通信模块，避免不必要的线路连接，给使用者更好的用户体验。
92.上述系统，通过呼吸波采集模块6011采集目标对象的呼吸波，并发送所述呼吸波至所述从cpu模块6014，所述从cpu模块6014用于：对所述呼吸波进行处理并计算得呼吸波评价参数，并发送所述呼吸波评价参数至所述主cpu模块6022，所述图像采集模块6023用于：采集目标对象的人脸图像，并发送所述人脸图像至所述主cpu模块6022，所述主cpu模块6022用于：对所述人脸图像进行处理并计算得人脸评价参数，并对所述呼吸波评价参数和所述人脸评价参数进行分析得目标对象的疲劳程度，并根据疲劳程度不同发出不同指令给所述第一提醒模块6024。上述系统将呼吸波评价参数与人脸评价参数相结合进行目标对象疲劳检测，可靠性高，减少误判。
93.其中整个系统的电路连接示意图如图8所示。
94.需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制
本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。