本发明涉及车辆安全驾驶预警分析技术领域，尤其涉及一种疲劳驾驶监控预警系统。
背景技术：
随着车辆的普及，交通事故也出现了明显的增长；数据表明，疲劳驾驶已经成为导致交通事故的第二大诱因，所以疲劳驾驶的监控和预防问题亟需解决。现有的疲劳驾驶预警系统，仅能针对驾驶人的脸部和眼睛动作，来判断驾驶人是否处于疲劳驾驶状态，但驾驶人的精神疲劳并不容易被检测到。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种智能分析的疲劳驾驶监控预警系统。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种疲劳驾驶监控预警系统，包括动作捕捉系统、监控手环以及信号处理模块；
所述动作捕捉系统包括一个高速摄像头以及图像分析及预处理模块，所述高速摄像头设置于车内的前部，对准驾驶员上身，收集驾驶员脸部特征、眼神动作、以及头部运动特征；所述图像分析及预处理模块能够收集驾驶员习惯动作和异常动作并进行初步分析，将正常数据在所述图像分析及预处理模块内处理掉，提高数据处理效率；
所述监控手环佩戴于驾驶员腕部，所述监控手环包括心率监控模块以及无线信号传输模块，所述心率监控模块用来监控驾驶员心率数据并通过所述无线信号传输模块传输；
所述信号处理模块接收来自所述图像分析及预处理模块和所述无线信号传输模块的数据，并对接收到的数据做进一步处理和判断。
优选地，所述疲劳驾驶监控预警系统还包括语音播报系统，所述语音播报系统包括信号接受转换模块以及扬声器；所述信号接受转换模块与所述信号处理模块连接，所述信号接受转换模块将接收到的信号进行转换处理，确定对应的语音指令，并将指令发送给所述扬声器。
优选地，所述语音播报系统还能够集成车门状态信号、安全带状态信号、车辆故障信号、车辆油量信号、车辆电池信号、轮胎压力信号等车辆状态信号中的一种或多种，以提供更好的驾车体验。
优选地，所述高速摄像头为红外高速摄像头，便于摄像头在夜间等光线较暗的情况下的正常工作。
优选地，所述监控手环的腕带长度能够调节，以适应不同驾驶员的使用需求。
优选地，所述监控手环还内置距离感应器，当所述监控手环与所述信号处理模块距离超过一定值时，所述监控手环将发出报警提示音，防止驾驶员忘记将所述监控手环取下。
优选地，所述语音播报系统在驾驶员连续驾驶四个小时以上时，将自动提醒驾驶员休息。
优选地，所述信号处理模块和所述图像分析及预处理模块具有定时清理正常数据的功能，以减轻处理模块的负担，提高数据处理效率。
优选地，有线信号均通过CAN总线通信传输数据。
优选地，所述无线信号传输模块与所述信号处理模块通过蓝牙传输数据。
本发明的优点在于：通过所述动作捕捉系统获得驾驶员脸部和眼部的异常特征，通过所述图像分析及预处理模块，对大量的图像信息进行简单过滤，然后将异常数据及习惯数据传输给所述信号处理模块，降低了所述信号处理模块的数据处理压力，提高数据通行及处理速度，通过图像分析发现驾驶员有疲劳驾驶迹象时，及时提醒驾驶员适当休息，同时通过监控手环捕捉驾驶员的心率，当发现驾驶员心率异常时，及时提醒驾驶员进行休息及处理，通过动作和心率双重监控，提高预警信息的准确度。所述语音播报系统取代传统的警报音和图像报警的模式，直观的提醒驾驶员和乘客知晓车辆状态和驾驶员身体状态，防止意外发生。
本发明提供的一种疲劳驾驶监控预警系统，数据处理速度较快，同时监测驾驶员的动作和心率变化，能够对驾驶员的身体状态进行及时有效的反馈，能够有效降低交通事故的发生，适合推广使用。
附图说明
图1是本发明实施例的疲劳驾驶监控预警系统的工作原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
一种疲劳驾驶监控预警系统，包括动作捕捉系统、监控手环、信号处理模块以及语音播报系统。
所述动作捕捉系统设置于车内的前部，包括一个高速摄像头，优选实施例中选用了红外高速摄像头，所述高速摄像头对准驾驶员上身，自动捕捉驾驶员脸部特征、眼神动作以及头部运动特征，所述动作捕捉系统还包括图像分析及预处理模块，能够对驾驶员动作进行初步分析，收集驾驶员习惯动作，并找出异常动作传递给所述信号处理模块。
所述监控手环佩戴于驾驶员腕部，腕带长度能够根据需要调节，所述监控手环包括心率监控模块以及无线信号传输模块；所述心率监控模块用来收集驾驶员心率数据，所述无线信号传输模块通过蓝牙将驾驶员的心率和酒精度数据传输给所述信号处理模块；所述监控手环还内置有距离感应器，如果驾驶员下车时忘记取下所述监控手环，所述距离感应器检测到所述监控手环距离所述信号处理模块较远时，所述监控手环将会发出报警提示音，提醒驾驶员取下所述监控手环。
所述信号处理模块通过CAN总线与所述图像分析及预处理模块进行通信，通过蓝牙与所述无线信号传输模块进行通信；所述信号处理模块对驾驶员习惯动作和异常动作进行再次分析，若发现有疲劳驾驶的迹象，将对应信号传输给所述语音播报系统；同时，所述信号处理模块也会对驾驶员的心率信息进行分析，当发现驾驶员的心率有异常时，将会提醒驾驶员适当休息或给出处理意见。通过图像和心率双重检测，提高检测的准确率，确保将因驾驶员身体原因造成的交通事故降到最低。
所述语音播报系统包括信号接受转换模块和扬声器，所述信号接受转换模块通过CAN总线与所述信号处理模块进行通信，所述语音播报系统能够集成车门状态信号、安全带状态信号、车辆故障信号、车辆油量信号、车辆电池信号、轮胎压力信号中的一种或多种，以便于驾驶员及乘客了解整车运行状态。所述信号处理模块将分析后的驾驶员身体信息传输到所述信号接受转换模块后，被转换成相应的语音指令，并传递给所述扬声器，以直观的告知驾驶员和乘客车辆及驾驶员身体状态，以便驾驶员和乘客做出相应处理措施。
使用本发明提供的疲劳驾驶监控预警系统时，当驾驶员启动车辆时，所述疲劳驾驶监控预警系统会同时激活，并语音提醒驾驶人佩戴所述监控手环，驾驶员正常行驶过程中，所述疲劳驾驶监控预警系统会实时监控驾驶员的面部特征和心率情况，当任一信号出现疲劳驾驶或其他危险信号时，所述疲劳驾驶监控预警系统都会提醒驾驶人并给出处理意见；当所述疲劳驾驶监控预警系统监测到同一驾驶员连续工作4个小时时，同样会提示驾驶员进行适当休息。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，在不脱离本发明的精神和原则的前提下，本领域普通技术人员对本发明所做的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围之内。