一种行车记录仪的制作方法

本实用新型涉及行车记录仪技术领域，具体涉及一种带有疲劳驾驶提醒功能的行车记录仪。

背景技术：

行车记录仪，顾名思义，一种用以记录车辆行驶途中的影像及声音等相关资讯的仪器。在车体上安装行车记录仪后，能够记录汽车行驶全过程的视频图像和声音，可为交通事故提供证据。喜欢自驾游的人，还可以用它来记录征服艰难险阻的过程。开车时边走边录像，同时把时间、速度、所在位置都记录在录像里，相当于“黑匣子”。也可在家用作DV拍摄生活乐趣，或者作为家用监控使用。平时还可以做停车监控。

上述所述的行车记录仪虽然已经得到普遍使用，但其依然具有一定的缺陷和不足。

具体来说，其功能较为单一，一般只能记录车辆行驶途中的影像及声音等相关资讯，而不能对驾驶员本身的驾驶状态等进行监控，即不能精确的监控驾驶员是否存在疲劳驾驶，使得行车安全依然存在隐患。

而疲劳驾驶做为事故高发因素，表现为驾驶员长时间行车或睡眠不足情况下行车等个人原因。因此，能有效的监督驾驶员的行为，并给出正确、及时、有效的报警提示，就可以杜绝大多数情况下交通事故的发生。有数据研究表明，如果及时的检测到驾驶员的状态，并能在出现疲劳驾驶情况下给出警示，那么可以有效的减少80％的交通事故发生。目前检测疲劳驾驶有多种手段，最有效的是通过机器视觉技术，利用摄像头采集的实时图像序列，进行图像分析得到驾驶员的状态。但实际上，疲劳状态没有一个统一的标准，很难精确的判断当前是否疲劳。并且行车环境复杂，不同路况下，不同的行车速度驾驶员表现也不同。比如在高速行驶中，驾驶员需要把注意力更加集中在前方；而在市内道路中，速度较慢，但需要观察前后左右的路况，而疲劳检测如果仅仅检测驾驶员的视线，就很难准确的判断出来是疲劳还是路况复杂引起的驾驶员视线变化。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术的不足，本实用新型提出一种行车记录仪，旨在解决现有技术的行车记录仪不能准确地检测驾驶员疲劳驾驶状态的技术问题。

本实用新型提出的基本技术方案如下：

一种行车记录仪，包括一个主机，所述主机包括壳体、设于所述壳体内的主控模块以及与所述主控模块电连接的可充电电池、行车记录模块和显示屏，其中，所述行车记录模块包括至少一个安装在汽车前置方向上的摄像头，用于拍摄车辆前方的场景，所述行车记录模块根据该摄像头拍摄的场景检测前方车辆的最近距离；

所述行车记录仪还包括设于主机外且分别与所述主控模块电连接的疲劳检测装置和GPS装置、以及设于主机壳体内且与所述主控模块电连接的警报模块，其中，

所述疲劳检测装置用于检测驾驶员的面部状态并计算出相应的疲劳程度；

所述GPS装置用于检测车辆的行车速度；

所述主控模块结合行车记录模块、疲劳检测装置、GPS装置的数据计算出当前报警报警严重程度，产生并输出警示控制信号；

所述警报模块用于根据所述警示控制信号作出相应的警报提醒。

进一步的，所述面部状态包括眼睛张开程度、嘴巴张开程度、人脸左右朝向角度、人脸低头角度。

进一步的，所述行车记录模块还包括录取车辆两侧录像的摄像头，以作为行车记录使用。

进一步的，所述行车记录仪还包括设于主机壳体内且与主控模块电连接的无线通信模块，以实现与云端管理系统进行数据通信。

进一步的，所述疲劳检测装置包括红外窄带成像系统，由红外光发射灯和红外光窄带滤波片组成，图像成像仅采集由红外光反射回来的光线。

进一步的，所述红外光发射灯所发射的红外光线波长为940nm。

进一步的，所述行车记录仪还包括一用以插接TF卡的与所述主控模块相连接的TF卡插口，所述TF卡插口设置于所述壳体的侧端面。

进一步的，所述壳体的侧端面还设有USB输入接口，所述壳体内设有电池充电电路，所述电池充电电路连接于所述USB输入接口与所述可充电电池之间，且所述USB输入接口及所述电池充电电路还分别与所述主控模块电连接。

进一步的，所述壳体的侧端面还设有HDMI输出接口，所述HDMI输出接口与主控模块电连接，用于传输行车记录仪所拍摄的视频或音频文件。

进一步的，所述行车记录仪还包括与所述主控模块相连接的按键控制电路及与所述按键控制电路相连接的多个控制按键，多个所述控制按键设于所述显示屏的两端。

本实用新型的有益效果是：本实用新型行车记录仪通过设置疲劳检测装置，采用非接触式的机器视觉检测手段对驾驶员的面部状态变化进行检测并根据驾驶员的面部状态变化计算驾驶员的疲劳程度，通过主控模块对驾驶员的疲劳程度、行车速度、与前车的最近距离进行综合判断计算出当前报警的严重程度，产生并输出警示控制信号至警报模块，警报模块发出相应的警报提醒。本实用新型的行车记录仪，在发出警报信号时，综合考虑行车环境、车速等因素，精确的判断出驾驶员的疲劳状态，使得驾驶员的行车安全得到充分保障。此外，本实用新型疲劳检测装置采用红外窄带补光方式，不仅能满足夜间行驶的需要，对光线阴暗、光线强烈、交替变换等复杂光源环境有很好的成像效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的行车记录仪主机的主视图。

图2为本实用新型实施例提供的行车记录仪主机的左视图。

图3为本实用新型实施例提供的行车记录仪主机的右视图。

图4为本实用新型实施例提供的行车记录仪原理框图。

图中标识：1、HDMI输出接口；2、摄像头；3、TF卡插口；4、模式键； 5、方向上键；6、菜单键；7、显示屏；8、电源键；9、方向下键；10、确认键；11、检测信号输入端口；12、GPS拓展端口；13、USB输入接口；14、壳体；100、主控模块；101、电池充电电路；102、可充电电池；103、疲劳检测装置；104、控制按键；105、按键控制电路；106、检测信号输入端口；107、 GPS装置；108、行车记录模块；109、警报模块；110、无线通信模块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

本实用新型实施例提供一种行车记录仪，包括一个主机，如图1至图4所示，所述主机包括壳体14、设于所述壳体14内的主控模块100以及与所述主控模块100电连接的可充电电池102、行车记录模块108、警报模块109和显示屏7，所述行车记录仪还包括设于主机外且分别与所述主机电连接的疲劳检测装置103和GPS装置107，其中，所述疲劳检测装置103通过检测信号输入端口106与主机电连接，所述GPS装置107通过GPS扩展端口12与主机电连接，所述检测信号输入端口106、GPS扩展端口12分别与主控模块100电连接。

具体的，所述行车记录模块108包括至少一个安装在汽车前置方向上的摄像头2，用于拍摄车辆前方的场景，所述行车记录模块根据该摄像头2拍摄的场景检测前方车辆的最近距离做为权值W1，距离越近，权值越大。

具体的，所述疲劳检测装置103包括一个摄像头，用以采集驾驶员的图像，所述疲劳检测装置103将采集的图像先转换成灰度图像并进行图像滤波和图像增强等预处理操作，然后对预处理操作后的图像进行人脸检测和五官定位。其中，所述人脸检测采用机器学习算法，根据大量的人脸图像训练分类，准确地检测出人脸；所述五官定位，采用基于点分布模型的方式，准确地定位出五官分布。从而得出每个图像中，驾驶员的面部状态，包括：眼睛张开程度、嘴巴张开程度、人脸左右方向角度、人脸低头角度。

进一步，眼睛张开程度由眼睛张开所占的像素Po1与眼睛长度所占的像素 Pw1比例决定，计算公式为Pe＝Po1/Pw1；嘴巴张开程度由嘴巴张开所占的像素Po2与嘴巴长度所占的像素Pw2比例决定，计算公式为Pm＝Po2/Pw2；人脸左右方向角度由左脸所占像素Pfl与右脸所占像素Pfr比例决定，计算公式为 Pf＝Pfl/Pfr；人脸低头角度由上半部分人脸所占像素Ph1与下半部分人脸所占像素Ph2比例决定，计算公式为Pn＝Ph1/Ph2。

上述四种疲劳状态D1、D2、D3、D4采用如下计算方式：

D1：统计单位时间T1内，Pe小于80％的时间Te1，计算公式为D1＝Te1/T1；

D2：统计单位时间T2内，Pm大于60％的时间Tm1，计算公式为 D2＝Tm1/T2；

D3：统计单位时间T3内，Pf大于150％或者Pf小于50％的时间Tf1，计算公式为D3＝Tf1/T3；

D4：统计单位时间T4内，Pn大于150％或者Pn小于50％的时间Tn1，计算公式为D4＝Tn1/T4；

所述GPS装置107用于检测当前车速，由车速做为权值W2，速度越大，权值越大。

所述主控模块100结合行车记录模块108、疲劳检测装置103、GPS装置 107的数据，计算出当前报警严重程度，产生并输出警示控制信号至警报模块 109。其中，S的计算公式如下：S＝W1*W2*(D1+D2+D3+D4)。

报警模块109根据最后计算出来的报警严重程度S，判断当前处于“正常状态”、“预警状态”、“严重状态”，并给出相应提醒。同时，主控模块100通过无线通信模块110将视频及数据信息上传至远端管理系统，云端管理系统接收从驾驶车辆上传的数据，保存视频录像，并且根据报警的严重程度、持续时间等进一步采取人工提醒等方式。具体的，在本实施例中，当S值处于0～80 的范围内时为“正常状态”；当S值介于80～150的范围内时为“预警状态”；当S值介于150～400范围内时为“严重状态”。

优选的，在本实施例中，所述疲劳检测装置103还包括安装在摄像头四周的红外发射灯以及安装在所述摄像头内的红外窄带滤波片，能够滤掉环境中的可见光，只允许红外光源透射进来，使得该疲劳检测装置103不仅能满足夜间行驶的需要，对光线阴暗、光线强烈、交替变换等复杂光源环境有很好的成像效果。

进一步，本实施例中，所述红外光发射灯所发射的红外光线波长为940nm，以进一步减轻光线对眼睛产生的干扰。

优选的，本实用新型还包括一用以插接TF卡的与所述主控模块100相连接的TF卡插口3，所述TF卡插口3设置于所述壳体14的侧端面，通过所述 TF卡插口3插接TF卡，可用以存储所述行车记录模块108以及疲劳驾驶检测装置103所录制的行车视频影像，以备在出现交通事故等时，可为交通事故提供证据，进而，本实用新型的使用效果能得到进一步提高。

优选的，本实用新型所述壳体的侧端面设有USB输入接口13，所述壳体 14内设有电池充电电路101，所述电池充电电路101连接于所述USB输入接口13与所述可充电电池102之间，且所述USB输入接口13及所述电池充电电路101还分别与所述主控模块100电连接。如此，通过所述USB输入接口 13外接电源，可为所述可充电电池101充电，使得所述行车记录仪工作不间断，还可通过所述USB输入接口13外接存储有影像视频数据的外接设备，以使利用本发明播放视频影像。

优选的，所述壳体的侧端面还设有HDMI输出接口1，所述HDMI输出接口1与主控模块100电连接，用于传输行车记录仪所拍摄的视频或音频文件，以便于将行车记录仪所拍摄的视频在其它设备上播放。

优选的，具体实施时，本实用新型还包括与所述主控模块100相连接的按键控制电路105及与所述相连接的多个控制按键104，多个所述控制按键104 设于所述显示屏7的两端。具体的，所述控制按键104包括电源键8、菜单键 6、模式键4、确认键10、方向上键5、方向下键9等。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。