一种疲劳驾驶检测装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及驾驶员疲劳驾驶检测技术领域，具体涉及一种疲劳驾驶检测装置。


背景技术：

[0002]
随着社会的发展、科技的进步以及人民生活水平的提高,现代社会车辆的使用越来越频繁,交通安全也成了人们日常生活中不可忽视的一个严重社会问题,每年因交通事故死亡和受伤的人都相当多。交通事故统计分析表明,众多交通事故中,绝大多数是人为因素造成的,其中人为因素中又有大部分是由疲劳驾驶引起的，具体体现为驾驶员在驾驶车辆的过程中由于疲劳可能产生视力下降、注意力不集中、思维能力下降等各种现象,进而导致反应迟钝、不能及时判断、动作迟缓等问题。以上问题可以从驾驶员的大脑或者人眼状态来分析判断,及时提醒驾驶员当前的疲劳状态,从而减少驾驶员疲劳驾驶潜在的危害。
[0003]
目前国内外有相应的疲劳驾驶的检测技术，大多通过检测驾驶员眼睛的开闭情况来判断驾驶员是否正在进行疲劳驾驶，例如通过提取驾驶员眨眼频率、面部表情等行为特征来获取驾驶员眼睛的开闭情况。
[0004]
在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现现有疲劳驾驶的检测技术至少存在以下技术问题：
[0005]
由于驾驶员存在个体差异，有些驾驶员佩戴有近视眼镜，在佩戴近视眼镜时，当有迎面光线照射过来时，驾驶员的眼镜镜片迎面受光会形成光斑、光点，在采集的驾驶员面部图像上，眼部特征无法正确被提取，因此存在干扰，导致疲劳识别结果准确性不高。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型旨在提出一种疲劳驾驶检测装置，以解决驾驶员在佩戴眼镜且迎面受光形成光斑、光点时，导致疲劳驾驶识别准确率不高的技术问题。
[0007]
为此，本实用新型实施例提出一种疲劳驾驶检测装置，包括：
[0008]
设置于车厢内接近驾驶员座椅位置处的镜头底座；
[0009]
设置在所述镜头底座上的摄像模组，所述摄像模组用于在驾驶过程中拍摄驾驶员的当前侧脸图像；
[0010]
特征提取组件，用于接收所述摄像模组拍摄的当前侧脸图像，并对所述当前侧脸图像进行图像识别获得驾驶员的当前眼动特征参数；以及
[0011]
检测组件，用于根据所述当前眼动特征参数与预设驾驶员正常眼动特征参数的对比结果判定驾驶员是否为疲劳驾驶。
[0012]
在一可选的实施方式中，还包括固定设置于车厢内接近驾驶员座椅位置处的镜头调整机构；
[0013]
所述镜头底座包括一后固定部和一前固定部，所述摄像模组设置于所述前固定部的前端面上，所述后固定部与所述镜头调整机构活动连接；
[0014]
所述镜头调整机构用于调整所述镜头底座的位置。
[0015]
在一可选的实施方式中，所述镜头调整机构包括一步进齿条导轨和一驱动电机，所述步进齿条导轨上设置有导轨槽和齿条，所述驱动电机的输出轴连接一齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合；
[0016]
所述镜头底座上设置一滑柱，所述滑柱嵌设于所述导轨槽内；
[0017]
其中，所述驱动电机转动时带动所述齿轮转动，以使得所述镜头底座在所述导轨槽与所述滑柱的导向下进行镜头底座的位置调整。
[0018]
在一可选的实施方式中，所述滑柱固定设置于所述后固定部接近端部的下壁面，所述后固定部对应所述驱动电机的下壁面开设有通孔，所述驱动电机的输出轴伸出所述通孔。
[0019]
在一可选的实施方式中，所述后固定部开设有容纳腔体，所述驱动电机与所述容纳腔体的壁面连接，并位于所述容纳腔体中。
[0020]
在一可选的实施方式中，还包括固定设置于车厢内接近驾驶员座椅位置处的封装体；
[0021]
所述镜头调整机构固定设置于所述封装体的上壁面，以通过所述封装体固定设置于车厢内接近驾驶员座椅位置处。
[0022]
在一可选的实施方式中，还包括第一环境光识别传感器、补光控制器和补光灯，所述第一环境光识别传感器和补光灯设置于所述前固定部上；
[0023]
其中，所述第一环境光识别传感器用于在驾驶过程中采集当前车内环境光的强度参数，并在所述当前车内环境光的强度参数在预设强度阈值范围之内时，发送补光指令至所述补光控制器；所述补光控制器用于根据所述补光指令控制所述补光灯开启以进行补光。
[0024]
在一可选的实施方式中，所述前固定部为一圆柱状，所述第一环境光识别传感器设置于所述前固定部的圆周壁面上，所述补光灯为设置于所述前固定部前端面上的圆环形的柔光灯带。
[0025]
在一可选的实施方式中，还包括第二环境光识别传感器、镜头转换控制器；
[0026]
所述摄像模组包括cmos摄像组件和红外ccd摄像组件，所述第二环境光识别传感器、cmos摄像组件和红外ccd摄像组件均设置于所述前固定部上；
[0027]
其中，所述第二环境光识别传感器用于在驾驶过程中采集当前车内环境光的强度参数，并根据所述当前车内环境光的强度参数与预设强度阈值的比较结果，发送相应镜头控制指令至所述镜头转换控制器；所述镜头转换控制器用于根据所述镜头控制指令控制所述cmos摄像组件、所述红外ccd摄像组件启动或休眠，以拍摄驾驶员的侧脸图像。
[0028]
在一可选的实施方式中，所述特征提取组件还用于根据所述摄像模组的摄像头光轴所在第一平面与侧脸图像中驾驶员的侧脸轮廓所在第二平面之间的位置关系控制所述驱动电机输出的角位移，以使得摄像头的光轴所在第一平面与驾驶员的侧脸轮廓所在第二平面垂直。
[0029]
本实用新型实施例至少具有以下优点：
[0030]
以驾驶员的侧脸图像作为检测驾驶员疲劳驾驶的判断数据，由于摄像模组采集侧脸图像不会受到驾驶员的眼镜镜片迎面受光形成光斑、光点的影响，因此，通过采集的侧脸
图像可以精确地提取驾驶员的眼动特征参数，根据眼动特征参数进行驾驶员疲劳驾驶检测，能够解决驾驶员在佩戴眼镜且迎面受光形成光斑、光点时，导致疲劳驾驶识别准确率不高的技术问题。
[0031]
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而得以体现。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0032]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]
图1为本实用新型一实施例中一种疲劳驾驶检测装置的结构示意图。
[0034]
图2为本实用新型一实施例中一种疲劳驾驶检测装置的结构示意图。
[0035]
图3为本实用新型一实施例中一种疲劳驾驶检测装置的结构示意图。
[0036]
图4为本实用新型一实施例中一种疲劳驾驶检测装置的剖视图。
[0037]
图5为本实用新型一实施例中一种疲劳驾驶检测装置的结构示意图。
[0038]
图6为本实用新型一实施例中一种疲劳驾驶检测装置的结构示意图。
[0039]
图7为本实用新型一实施例中一种补光模组的结构示意图。
[0040]
图8为本实用新型一实施例中一种疲劳驾驶检测装置的结构示意图。
[0041]
图9为本实用新型一实施例中一种镜头切换模组的结构示意图。
[0042]
附图标记如下：
[0043]
1-镜头底座，11-后固定部，12-前固定部，13-滑柱，14-容纳腔体；
[0044]
2-摄像模组，21-cmos摄像组件，22-红外ccd摄像组件；
[0045]
3-特征提取组件；
[0046]
4-检测组件；
[0047]
5-镜头调整机构，51-步进齿条导轨，52-驱动电机，53-导轨槽，54-齿条，55-齿轮；
[0048]
6-封装体；
[0049]
71-第一环境光识别传感器,72-补光控制器，73-补光灯；
[0050]
81-第二环境光识别传感器，82-镜头转换控制器。
具体实施方式
[0051]
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0052]
另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。
[0053]
本实用新型一实施例提出一种疲劳驾驶检测装置，图1为本实施例装置的结构示
意图，参阅图1，本实施例装置包括设置于车厢内接近驾驶员座椅位置处的镜头底座1、设置在所述镜头底座1上的摄像模组2、特征提取组件3以及检测组件4；其中，所述摄像模组2用于在驾驶过程中拍摄驾驶员的当前侧脸图像；所述特征提取组件3用于接收所述摄像模组2拍摄的当前侧脸图像，并对所述当前侧脸图像进行图像识别获得驾驶员的当前眼动特征参数；所述检测组件4用于根据所述当前眼动特征参数与预设驾驶员正常眼动特征参数的对比结果判定驾驶员是否为疲劳驾驶。
[0054]
具体而言，所述侧脸图像指的是驾驶员左侧脸图像或者右侧脸图像，不同国家/地区可能采用不同的行驶规则，例如中国是采用靠右行驶的行驶规则，又例如英国是采用靠左行驶的行驶规则。其中，当采用靠右行驶的行驶规则时，驾驶员坐在前排座椅的左边座椅，此时，为了便于摄像模组2的安装和侧脸图像采集，则可以将摄像模组2安装于靠近前排座椅的左边座椅的位置，摄像模组2采集驾驶员的左侧脸图像；其中，当采用靠左行驶的行驶规则时，驾驶员坐在前排座椅的右边座椅，此时，为了便于摄像模组2的安装和侧脸图像采集，则可以将摄像模组2安装于靠近前排座椅的右边座椅的位置，摄像模组2采集驾驶员的右侧脸图像。
[0055]
可以理解的是，所述镜头底座1可以直接与车厢内机械结构进行机械连接，也可以间接通过连接件与车厢内机械结构进行机械连接，只要镜头底座1的安装位置能够使得摄像模组2的拍摄角度能够拍摄到驾驶员的侧脸轮廓即可。
[0056]
本实施例中的眼动特征参数优选但不限于为睁眼时上下眼睑之间的距离参数、眨眼时间参数、眼睛闭合时间比参数(per-clos)中的至少一种，当然，眼动特征还可以是其他关于眼睛的特征，本实施例中不进行具体限定。
[0057]
需说明的是，图像的特征提取为图像识别领域广泛应用的技术手段，图像的特征提取的原理本质上在于利用图像上的像素点的像素值不同，来确定检测目标，在本实施例中检测目标即为眼睛。因此，基于本实施例所采集得到的侧脸图像，本领域技术人员所熟知如何进行眼动特征的提取，因此，本实施例中不对特征提取组件3的具体构成进行限定，本实施例可以适用结合任一种眼动特征提取的技术手段，应当理解为，其均在本实施例的保护范围之内。
[0058]
还需说明的是，本实施例的主旨在于将驾驶员的侧脸图像作为判定疲劳驾驶检测的判定依据，无论是侧脸图像还是正脸图像，所提取出来的特征数据均为眼动特征，而基于眼动特征进行疲劳驾驶检测的技术手段在疲劳驾驶检测领域有广泛应用，因此，基于本实施例所提取的眼动特征参数，本领域技术人员所熟知如何进行疲劳驾驶检测，因此，本实施例中不对检测组件4的具体构成进行限定，本实施例可以适用结合任一种基于眼动特征进行疲劳驾驶检测的技术手段，例如是perclos算法，其中，perclos算法也包括了特征提取的技术手段，应当理解为，其均在本实施例的保护范围之内。
[0059]
其中，所述特征提取组件3和所述检测组件4的安装位置不进行具体限定，其只需要与摄像模组2通过数据线或无线通信方式进行通信连接，完成数据的传输即可。
[0060]
其中，在检测到当前驾驶者为疲劳状态时，通过车载助手向驾驶者发出警告语音，促使处于疲劳态的驾驶者恢复清醒。
[0061]
本实施例装置在应用时，以驾驶员的侧脸图像作为检测驾驶员疲劳驾驶的判断数据，由于摄像模组2采集侧脸图像不会受到驾驶员的眼镜镜片迎面受光形成光斑、光点的影
响，因此，通过采集的侧脸图像可以精确地提取驾驶员的眼动特征参数，根据眼动特征参数进行驾驶员疲劳驾驶检测，能够解决驾驶员在佩戴眼镜且迎面受光形成光斑、光点时，导致疲劳驾驶识别准确率不高的技术问题。
[0062]
在一实施例中，图2为本实施例装置的结构示意图，参阅图2，装置还包括固定设置于车厢内接近驾驶员座椅位置处的镜头调整机构5；所述镜头底座1包括一后固定部11和一前固定部12，所述摄像模组2设置于所述前固定部12的前端面上，所述后固定部11与所述镜头调整机构5活动连接；所述镜头调整机构5用于调整所述镜头底座1的位置。
[0063]
具体而言，由于不同驾驶员的身高、坐姿习惯存在差异，因此，为了便于调整摄像模组2的位置，以使得摄像模组2能够完整地拍摄到驾驶员的侧脸图像，本实施例中设置了镜头调整机构5。可以理解的是，所述镜头调整机构5可以采用手动调整的方式，也可以采用自动调整的方式，本实施例中不进行具体限定，应当理解为，其均在本实施例的保护范围之内。
[0064]
在一实施例中，图3-4为本实施例装置的结构示意图，参阅图3-4，所述镜头调整机构5包括一步进齿条54导轨51和一驱动电机52，所述步进齿条54导轨51上设置有导轨槽53和齿条54，所述驱动电机52的输出轴连接一齿轮55，所述齿轮55与所述齿条54啮合；所述镜头底座1上设置一滑柱13，所述滑柱13嵌设于所述导轨槽53内；其中，所述驱动电机52转动时带动所述齿轮55转动，以使得所述镜头底座1在所述导轨槽53与所述滑柱13的导向下进行镜头底座1的位置调整。
[0065]
具体而言，所述步进齿条54导轨51和所述齿条54均为长条形，所述步进齿条54导轨51的一壁面开设一长条形的导轨槽53，另一壁面形成所述齿条54。所述滑柱13嵌设于所述导轨槽53内，一是能够与导轨槽53配合以引导所述镜头底座1相对于所述步进齿条54导轨51移动，二是能够导轨槽53两个端面进行配合以对所述镜头底座1进行限位。本实施例中，采用驱动电机52作为驱动机构来驱动镜头底座1进行位置调整，驱动电机52转动时带动所述齿轮55转动，由于齿轮55和齿条54啮合，因此，所述镜头底座1在能够在所述导轨槽53与所述滑柱13的导向下沿所述步进齿条54导轨51的长度方向进行移动，实现镜头底座1的位置调整。
[0066]
可以理解的是，驱动电机52的启动，更具体的，驱动电机52输出的角位移，可以是驾驶员手动设置调整，或者是根据当前所采集到的侧脸图像的情况进行调整，以使得摄像模组2的拍摄角度能够拍摄到驾驶员的侧脸轮廓，本实施例中不进行具体限定，应当理解为，其均在本实施例的保护范围之内。
[0067]
在本实施例中，参阅图4，优选地，所述滑柱13固定设置于所述后固定部11接近端部的下壁面，所述后固定部11对应所述驱动电机52的下壁面开设有通孔，所述驱动电机52的输出轴伸出所述通孔。
[0068]
具体而言，所述步进齿条54导轨51位于所述后固定部11接近端部的下壁面的下方位置，所述步进齿条54导轨51与车厢内机械结构固定连接，即所述步进齿条54导轨51位置固定不动，如图4所示，所述滑柱13与所述齿轮55实现了夹持所述步进齿条54导轨51的作用，借此，可以实现将所述镜头底座1可活动地设置于所述步进齿条54导轨51上。
[0069]
在本实施例中，参阅图4，优选地，所述后固定部11开设有容纳腔体14，所述驱动电机52与所述容纳腔体14的壁面连接，并位于所述容纳腔体14中。
[0070]
具体而言，所述驱动电机52设置于所述后固定部11的容纳腔体14中，可以减少整个疲劳见识检测装置的结构体积，使得装置结构更为紧凑。
[0071]
在一实施例中，图5为本实施例装置的结构示意图，参阅图5，还包括固定设置于车厢内接近驾驶员座椅位置处的封装体6；所述镜头调整机构5固定设置于所述封装体6的上壁面，以通过所述封装体6固定设置于车厢内接近驾驶员座椅位置处。
[0072]
具体而言，为了便于安装疲劳驾驶检测装置，本实施例设置了一个封装体6，将镜头调整机构5和镜头底座1装配于所述封装体6上，在使用时，将所述封装体6与车厢内的机械结构通过连接件进行连接固定即可，使得安装使用便捷。
[0073]
在一实施例中，参阅图6-7，还包括第一环境光识别传感器71、补光控制器72和补光灯73，所述第一环境光识别传感器71和补光灯73设置于所述前固定部12上；其中，所述第一环境光识别传感器71用于在驾驶过程中采集当前车内环境光的强度参数，并在所述当前车内环境光的强度参数在预设强度阈值范围之内时，发送补光指令至所述补光控制器72；所述补光控制器72用于根据所述补光指令控制所述补光灯73开启以进行补光。
[0074]
具体而言，本实施例中摄像模组2优选但不限于为cmos摄像组件21，当所述第一环境光识别传感器71识别到车内光线不满足cmos摄像组件21具有较好的成像质量时，该第一环境光识别传感器71向补光控制器72发送补光指令，通过补光控制器72控制柔光补光灯73点亮，为cmos摄像组件21提供光线增益，以获取成像质量较佳的图像。更具体地，例如当前车内环境光的强度参数小于第一预设强度阈值，大于第二预设强度阈值时，以第一亮度控制柔光补光灯73点亮，又例如当前车内环境光的强度参数小于第二预设强度阈值时，以第二亮度控制柔光补光灯73点亮。以上仅为示例说明，基于本实施例的内容，本领域技术人员熟知可以根据实际技术要求进行调整，本实施例中不进行具体限定，应当理解为，其均在本实施例的保护范围之内。
[0075]
在本实施例中，优选地，参阅图6，所述前固定部12为一圆柱状，所述第一环境光识别传感器71设置于所述前固定部12的圆周壁面上，所述补光灯73优选但不限于为设置于所述前固定部12前端面上的圆环形的柔光灯带。
[0076]
示例性地，第一环境光识别传感器71可以是一个，也可以是多个均匀分布在一个所述前固定部12的圆环路径上。
[0077]
具体而言，柔光补光灯73的光线为漫反射的柔光，不刺眼，起到在光线效果不佳的条件下为驾驶者的左侧脸部补光的作用。漫反射的柔光在提供补光作用的前提下，可以防止对驾驶者造成刺眼干扰。
[0078]
在一实施例中，所述柔光补光灯73可以设计成条状的，装配在驾驶位左侧在对应人体头部左脸一侧的车体上即可(位于车内空间)。
[0079]
在一实施例中，参阅图8-9，还包括第二环境光识别传感器81、镜头转换控制器82；所述摄像模组2包括cmos摄像组件21和红外ccd摄像组件22，所述第二环境光识别传感器81、cmos摄像组件21和红外ccd摄像组件22均设置于所述前固定部12上；其中，所述第二环境光识别传感器81用于在驾驶过程中采集当前车内环境光的强度参数，并根据所述当前车内环境光的强度参数与预设强度阈值的比较结果，发送相应镜头控制指令至所述镜头转换控制器82；所述镜头转换控制器82用于根据所述镜头控制指令控制所述cmos摄像组件21、所述红外ccd摄像组件22启动或休眠，以拍摄驾驶员的侧脸图像。
[0080]
具体而言，当所述第二环境光识别传感器81识别到车内光线满足cmos摄像组件21具有较好的成像质量时，所述第二环境光识别传感器81向镜头转换控制器82发送启用cmos摄像组件21的指令，通过镜头转换控制器82唤醒cmos摄像组件21，进行驾驶者的左脸图像采集，在唤醒cmos摄像组件21的同时，红外ccd摄像组件22为休眠状态。
[0081]
当所述第二环境光识别传感器81识别到车内光线不满足cmos摄像组件21具有较好的成像质量时，所述第二环境光识别传感器81向镜头转换控制器82发送启用红外ccd摄像组件22的指令，通过镜头转换控制器82唤醒红外ccd摄像组件22，进行驾驶者的左脸图像采集，在唤醒红外ccd摄像组件22的同时，cmos摄像组件21为休眠状态。
[0082]
可以理解的是，满足cmos摄像组件21具有较好的成像质量所对应的预设强度阈值范围可以根据具体技术要求进行设定，本实施例中不进行具体限定，应当理解为，其均在本实施例的保护范围之内。
[0083]
在一实施例中，所述特征提取组件3还用于根据所述摄像模组2的摄像头光轴所在第一平面与驾驶员的侧脸轮廓所在第二平面之间的位置关系控制所述驱动电机52输出的角位移，以使得摄像头的光轴所在平面与驾驶员的侧脸轮廓所在第二平面垂直。
[0084]
具体而言，摄像模组2在拍摄侧脸图像时，将摄像头光轴所在第一平面的参数信息发送给所述特征提取组件3，所述特征提取组件3对所述侧脸图像进行图像识别可以获得驾驶员的侧脸轮廓所在第二平面的参数信息，所述特征提取组件3根据第二平面的参数信息可以确定第一平面和第二平面的位置关系，进一步地，根据所述摄像模组2的摄像头光轴所在第一平面与驾驶员的侧脸轮廓所在第二平面之间的位置关系控制所述驱动电机52输出的角位移，使得在汽车驾驶过程中，摄像头的光轴所在平面始终与驾驶员的侧脸轮廓所在第二平面垂直。
[0085]
以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。