專利名稱：一種機(jī)動(dòng)車駕駛員防磕睡緊急自動(dòng)停車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防止機(jī)動(dòng)車駕駛員疲勞駕駛保證行車安全的技術(shù)領(lǐng)域，具體 地說是一種機(jī)動(dòng)車駕駛員防磕睡緊急自動(dòng)停車裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，機(jī)動(dòng)車長時(shí)間行駛時(shí)，司機(jī)容易出現(xiàn)疲勞瞌睡，很容易引發(fā)交通事故， 嚴(yán)重的影響司機(jī)自身和他人的財(cái)產(chǎn)和生命安全。近年來，在高速公路行車中，由于駕駛員磕睡造成的重大交通事故成倍上升，因 此，世界各國都在對(duì)車載預(yù)防駕駛員行車磕睡裝置進(jìn)行大量的開發(fā)研究。如識(shí)別腦波、判斷 睡眠姿態(tài)、腦部位置偏移、手部握力變化、眨眼頻率判斷等。由于上述各種方法均存在判斷 駕駛員瞌睡狀態(tài)的不確定性和沒有應(yīng)急停車裝置，所以到目前為止尚沒有一種能具有實(shí)用 價(jià)值和批量生產(chǎn)安裝的駕駛員防磕睡安全裝置。綜上所述，為大幅度降低行車事故減少人 身傷亡，市場(chǎng)急需一種能可靠識(shí)別駕駛員行車磕睡的方法和預(yù)防駕駛員行車瞌睡的緊急自 動(dòng)停車裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種機(jī)動(dòng)車駕駛員防磕睡緊急自動(dòng)停車裝置。以避免駕 駛員因行車瞌睡所造成的行車事故。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括有攝像機(jī)，圖像處理單板計(jì)算機(jī)，圖像 采集卡，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集卡，行車速度采集卡，其特征是在駕駛室內(nèi)與駕駛員前方視線眼 部相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有攝像機(jī)，該攝像機(jī)的視頻圖像輸出端與圖像處理單板計(jì)算機(jī)相連 接，該圖像處理單板計(jì)算機(jī)的輸入端還分別與車載電腦的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、行車速度信號(hào) 輸出端相連接；圖像處理單板計(jì)算機(jī)的輸出端通過執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器分別與油門控制器、剎 車控制器、報(bào)警器、雙閃繼電器輸入端連接；所述的剎車控制器是指在腳踏剎車回路上并聯(lián) 設(shè)置有一根據(jù)車速調(diào)節(jié)剎車力度的比例剎車閥。本實(shí)用新型的工作原理在于在機(jī)動(dòng)車駕駛員前方視線范圍內(nèi)安裝附帶紅外照明的攝像機(jī)，車輛行駛中白天連續(xù)采集可見光視頻圖像，夜晚連續(xù)采集近紅外視頻圖像；攝像 機(jī)視頻圖像輸出端與圖像采集卡連接；圖像采集卡，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集卡，行車速度采集卡分 別與圖像識(shí)別處理器連接；車輛發(fā)動(dòng)后接收到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，系統(tǒng)發(fā)出提示音要求駕駛 員對(duì)本裝置手動(dòng)測(cè)試自檢；自檢成功則自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)。當(dāng)采集到車輛行駛信號(hào)后圖像 識(shí)別處理器立即開始對(duì)駕駛員臉部圖像進(jìn)行連續(xù)定位檢測(cè)和特征分析，若在系統(tǒng)初始設(shè)定 的連續(xù)時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)到人臉瞳孔，則表明駕駛員沒有目視觀察前方路面，是處于瞌睡狀 態(tài)，此時(shí)系統(tǒng)指令執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器立即收油門；發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；根據(jù)行車速度控制比 例剎車；打開應(yīng)急雙閃，車輛停駛后，系統(tǒng)檢測(cè)不到行車信號(hào)，自動(dòng)解除報(bào)警功能并重新進(jìn) 入工作狀態(tài)。本實(shí)用新型所述的攝像機(jī)為附帶紅外照明的攝像機(jī)，具有自動(dòng)夜間紅外照明，夜晚連續(xù)采集近紅外視頻圖像，白天連續(xù)采集可見光視頻圖像。本實(shí)用新型所述的圖像識(shí)別處理器的輸入端還連接一帶有強(qiáng)制關(guān)閉警示電路的故障強(qiáng)制關(guān)閉電路。本實(shí)用新型所述的圖像識(shí)別處理器的輸入端還連接有一手動(dòng)自檢電路。本實(shí)用新型所述的圖像采集卡是將采集的模擬視頻圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變成可供系統(tǒng)識(shí) 別處理的數(shù)字圖像信號(hào)。本實(shí)用新型所述的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集卡連接在車載發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器上，為本系統(tǒng) 提供車輛工作狀態(tài)。本實(shí)用新型所述的行車速度采集卡連接在車載速度傳感器上，采集的行車速度信 號(hào)為系統(tǒng)判斷瞌睡和剎車力度控制提供依據(jù)。本實(shí)用新型所述的油門控制器是指在油門踏板上設(shè)置有一將油門回收到發(fā)動(dòng)機(jī) 怠速狀態(tài)的頂桿式緊急頂斷機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型所述的圖像識(shí)別處理器包括圖像定位檢測(cè)分析判斷功能，根據(jù)初始狀 態(tài)設(shè)定可以準(zhǔn)確判斷駕駛員是否瞌睡；圖像處理單板計(jì)算機(jī)對(duì)行駛中采集的駕駛員臉部圖 像進(jìn)行眼睛瞳孔檢測(cè)，如果超過設(shè)定時(shí)間未檢測(cè)到瞳孔，即判定為磕睡。本實(shí)用新型具有一旦駕駛員出現(xiàn)打瞌睡的危險(xiǎn)狀態(tài)，所述的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器則將通過 音響報(bào)警，控制雙閃，以及通過比例剎車閥來控制剎車力度和頂桿式緊急頂斷機(jī)構(gòu)來控制 油門踏板使其油門回收到發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速狀態(tài)，從而轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩珷顟B(tài)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 使用可靠，進(jìn)行隨時(shí)檢測(cè)，可有效防止由于駕駛員磕睡時(shí)造成的行車事故。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)流程示意簡(jiǎn)圖；圖2是本實(shí)用新型的工作原理圖；圖3是本實(shí)用新型的比例剎車閥結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖；圖4是本實(shí)用新型的油門控制器結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)圖。下面將結(jié)合附圖并通過實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但下述的實(shí)例僅僅 是本實(shí)用新型其中例子而已，并不代表本實(shí)用新型所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的 權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1由圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示，本實(shí)用新型的應(yīng)用實(shí)例在機(jī)動(dòng)車駕駛員前方視線眼 部的范圍內(nèi)(倒車鏡)安裝附帶自動(dòng)紅外照明的攝像機(jī)，車輛行駛中白天連續(xù)采集可 見光視頻圖像，夜晚連續(xù)采集近紅外視頻圖像；攝像機(jī)視頻圖像輸出端與圖像采集卡 (MV-AINI3. 0)連接；圖像采集卡(MV-AINI3.0)將視頻模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成可供處理識(shí)別 的數(shù)字圖像信號(hào)；將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集卡(KPCI-812)連接在車載發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器上，發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)是系統(tǒng)識(shí)別車輛工作狀態(tài)的依據(jù)；將行車速度采集卡(KPCI-812)連接在車 載速度傳感器上，提供的行車速度信號(hào)是系統(tǒng)判斷駕駛員瞌睡和剎車力度控制的依據(jù)。將 圖像采集卡，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集卡，行車速度采集卡分別連接到圖像識(shí)別處理器(SBC9261-I嵌入式單板計(jì)算機(jī))輸入端，圖像識(shí)別處理器輸出端連接到MC-21812執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器輸入端； MC-21812執(zhí)行驅(qū)動(dòng)器分別輸出音響報(bào)警，雙閃觸點(diǎn)，控制比例剎車閥和油門控制器。由圖2所述的工作原理圖所示，當(dāng)駕駛員打開發(fā)動(dòng)機(jī)鑰匙開關(guān)后，系統(tǒng)電源接通 進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)車輛發(fā)動(dòng)成功后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集卡采集到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，系統(tǒng)發(fā)出提 示語音要求駕駛員對(duì)本裝置手動(dòng)測(cè)試自檢；這時(shí)駕駛員需要按下手動(dòng)測(cè)試開關(guān)閉眼1秒 鐘，系統(tǒng)工作正常時(shí)每閉眼1秒鐘就會(huì)發(fā)出1次正常提示音，松開測(cè)試開關(guān)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入工 作狀態(tài)。如果系統(tǒng)有故障會(huì)發(fā)出故障提示音，為不影響正常行車，需要人工強(qiáng)制關(guān)閉系統(tǒng)， 強(qiáng)制關(guān)閉系統(tǒng)后，每間隔一定時(shí)間會(huì)發(fā)出系統(tǒng)已關(guān)閉提示，要求盡快維修。當(dāng)行車速度采集 卡采集到車輛行車 速度信號(hào)后證明車輛已經(jīng)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，圖像識(shí)別處理器立即開始對(duì)轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號(hào)的圖像進(jìn)行駕駛員臉上眼部進(jìn)行識(shí)別跟蹤，臉部跟蹤定位后系統(tǒng)會(huì)對(duì)臉部特 征連續(xù)檢測(cè)分析，判斷眼部的瞳孔狀態(tài)，若在系統(tǒng)初始設(shè)定的時(shí)間內(nèi)沒有檢測(cè)到人臉瞳孔， 則表明駕駛員在此時(shí)間內(nèi)沒有目視觀察前方路面，已經(jīng)處于瞌睡狀態(tài)；判斷瞌睡的設(shè)定依 據(jù)是1.駕駛員瞌睡的唯一體征是閉眼(檢測(cè)不到瞳孔，)；2.車輛處于行駛狀態(tài)；3.人在 非睡眠狀態(tài)時(shí)眨眼時(shí)間極短，即便是連續(xù)眨眼也不會(huì)影響前方路面觀測(cè)；4.車速60公里時(shí) 每秒行駛距離16. 67米，車速120公里時(shí)每秒行駛距離33. 33米，如果前方路面在視野中 消失超過1秒以上則很可能發(fā)生事故；因此，系統(tǒng)初始設(shè)定檢測(cè)不到瞳孔的時(shí)間車速60 公里時(shí)為彡2秒，車速120公里時(shí)為彡1秒，達(dá)到和超過臨界值即為瞌睡K = 60T彡2S = 120T ^ IS ；當(dāng)判定為瞌睡狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)輸出緊急停車指令，驅(qū)動(dòng)控制器立即控制油門控制 器將油門收到最??；向駕駛員發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；根據(jù)行車速度按比例控制剎車力度；接 通應(yīng)急雙閃燈，當(dāng)車輛停駛后系統(tǒng)檢測(cè)不到行車速度信號(hào)，會(huì)自動(dòng)解除報(bào)警功能并重新進(jìn) 入工作狀態(tài)。工作過程簡(jiǎn)述執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器輸入端收到(SBC9261-I嵌入式單板計(jì)算機(jī))剎車信號(hào)指令后，立 即輸出四種執(zhí)行動(dòng)作，第一種是繼電器觸點(diǎn)接通音響報(bào)警電源，第二種是繼電器觸點(diǎn)接通 雙閃電源，第三種是繼電器觸點(diǎn)接通油門控制器電源，第四種是根據(jù)行車速度，按嵌入式單 板計(jì)算機(jī)的要求，輸出不同強(qiáng)度的電流控制比例剎車閥的剎車力度。如圖4所示，油門控制器具體工作過程油門控制器7安裝在油門踏板6附近，在正常行車狀態(tài)時(shí)，油門控制器頂桿8處于 收起狀態(tài)，油門踏板6不受干涉，可以踏到底；當(dāng)收到剎車指令后，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器的繼電 器觸點(diǎn)接通油門控制器電源，頂桿8迅速強(qiáng)力彈出，將油門踏板6頂回到油門最小位置，完 成收油門動(dòng)作。當(dāng)剎車指令解除，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器的繼電器觸點(diǎn)斷開電源后，油門控制器頂 桿8恢復(fù)到收起狀態(tài)。另外，圖中的9為電源線，10為油門線。如圖3所示，比例剎車閥具體工作過程比例剎車閥3并聯(lián)在剎車總泵2兩端，在正常行車狀態(tài)時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)，駕駛過程 中的剎車動(dòng)作通過剎車踏板1來完成，當(dāng)收到剎車指令后，執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器按嵌入式單板 計(jì)算機(jī)判斷的行車速度要求，輸出不同強(qiáng)度的電流控制比例剎車閥，比例剎車閥依據(jù)輸入 的不同強(qiáng)度的電流，調(diào)節(jié)閥門開起程度，調(diào)節(jié)剎車力度。當(dāng)車輛完全停止后，剎車指令解除， 執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器停止輸出，比例剎車閥恢復(fù)到關(guān)閉狀態(tài)。另外，圖中的4為電源線，5為剎車 管。
權(quán)利要求一種機(jī)動(dòng)車駕駛員防磕睡緊急自動(dòng)停車裝置，它包括有攝像機(jī)，圖像處理單板計(jì)算機(jī)，圖像采集卡，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速采集卡，行車速度采集卡，其特征是在駕駛室內(nèi)與駕駛員前方視線眼部相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有攝像機(jī)，該攝像機(jī)的視頻圖像輸出端與圖像處理單板計(jì)算機(jī)相連接，該圖像處理單板計(jì)算機(jī)的輸入端還分別與車載電腦的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、行車速度信號(hào)輸出端相連接；圖像處理單板計(jì)算機(jī)的輸出端通過執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器分別與油門控制器、剎車控制器、報(bào)警器、雙閃繼電器輸入端連接；所述的剎車控制器是指在腳踏剎車回路上并聯(lián)設(shè)置有一根據(jù)車速調(diào)節(jié)剎車力度的比例剎車閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車駕駛員防磕睡緊急自動(dòng)停車裝置，其特征是所述的 油門控制器是指在油門踏板上設(shè)置有一將油門回收到發(fā)動(dòng)機(jī)怠速狀態(tài)的頂桿式緊急頂斷 機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車駕駛員防磕睡緊急自動(dòng)停車裝置，其特征是圖像處 理單板計(jì)算機(jī)輸入端還連接一帶有強(qiáng)制關(guān)閉語音提示的故障強(qiáng)制關(guān)閉電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)動(dòng)車駕駛員防磕睡緊急自動(dòng)停車裝置，其特征是圖像處 理單板計(jì)算機(jī)輸入端還連接有一手動(dòng)自檢電路。
專利摘要一種機(jī)動(dòng)車駕駛員防磕睡緊急自動(dòng)停車裝置，它包括有攝像機(jī)，圖像處理單板機(jī)；其技術(shù)要點(diǎn)是在駕駛室內(nèi)與駕駛員前方視線眼部相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置有攝像機(jī)，該攝像機(jī)的視頻圖像輸出端與圖像處理單板機(jī)相連接，該圖像處理單板機(jī)的輸入端還分別與車載電腦的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、行車速度信號(hào)輸出端相連接；圖像處理單板機(jī)的輸出端通過執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器分別與油門控制器、剎車控制器、報(bào)警器、雙閃繼電器輸入端連接。本實(shí)用新型具有一但駕駛員在行車中出現(xiàn)打瞌睡的危險(xiǎn)狀態(tài)，所述的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制器則將通過音響報(bào)警，控制雙閃，控制剎車力度和控制油門功能，從而轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩珷顟B(tài)。本新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用可靠，可有效防止行車中由于駕駛員磕睡時(shí)造成的行車事故。
文檔編號(hào)B60K28/06GK201566602SQ200920203609
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者蘇明, 馬援 申請(qǐng)人:馬援;蘇明