《疲劳驾驶预警系统》PPT课件.ppt

疲劳驾驶预警系统 机械电子工程吕欣 一 问题的提出 疲劳驾驶是当今交通安全的重要隐患之一 驾驶人在疲劳时 其对周围环境的感知能力 形势判断能力和对车辆的操控能力都有不同程度的下降 因此很容易发生交通事故 统计数据表明 在2010年至2011年我国直接由疲劳驾驶导致的死亡人数分别占机动车驾驶人交通肇事总死亡人数的11 35 和12 5 大约每年有9000人死于疲劳驾驶 因此 研究开发高性能的驾驶人疲劳状态实时监测及预警技术 对改善我国交通安全状况意义重大 二 问题的分析 国内研究现状 1 司机瞌睡提醒器是配戴在驾驶员耳朵上利用电子平衡工作原理的警示装置 产品中设置了特别灵敏的检测调节器 能测定人低头幅度 正常情况下司机低头不超过30度 它自动监视司机的坐姿 当司机开车低头的幅度过大时 就会发出报警声音 刺激中枢神经 消除睡意 行之有效地提醒司机注意安全驾驶 从而避免交通事故的发生 2 gogo850是国内唯一已经商业化的疲劳驾驶预警系统主要检测驾驶员的眼睛开合情况 尤其增加了对瞳孔的识别 睁眼睡觉瞳孔很暗 即使有驾驶员睁眼睡觉也能被识别出 基于红外图像的处理使得产品在阳光下和黑暗里都能进行识别 系统还能对带各类眼镜的驾驶员进行识别 实用性很强 国外研究现状 美国AttentionTechnologies公司推出的DriverFatigueMonitor DD850 是一款基于驾驶人生理反应特征的驾驶人疲劳监测预警产品 产品外形如图1所示 该产品通过红外摄像头采集驾驶人眼部信息 采用PERCLOS作为疲劳报警指标 可直接安装在仪表盘上 报警的敏感度和报警音量均可调节 目前已推广应用 美国AssistWareTechnology公司的SafeTRAC利用前置视频头对车道线进行识别 当车辆开始偏离车道时进行报警 该产品也可通过车道保持状态结合驾驶人的方向盘操作特性判断驾驶人的疲劳状态 缺点 车道偏移报警系统 技术上没有难度 市场门槛低 不仅需要改装车辆 而且不适合中国的路况 在超车 被超 并线 压线都会存在误报 误报一多在关键时刻该报警的时候人就不再敏感了 利用压力传感器 原理是在方向盘四周安装压力传感器 司机一旦处于瞌睡状态 握方向盘的手会放松 由此产生感应信号 缺点 方向盘触摸式 利用在方向盘上安装一些传感器来感知驾驶员是否握住方向盘 这和疲劳其实也没有直接关系 有些人睡着了你还难从他手里取下东西呢 等人松弛了才报警估计也已经挂了 实在有些牵强附会 并且有安装传感器会使方向盘操作不方便 美国DigitalInstallations开发的S A M 疲劳报警装置利用置于方向盘下方的磁性条检测方向盘转角 如果一段时间内驾驶员没有对方向盘进行任何修正操作 则系统推断驾驶员进入疲劳状态 并触发报警 缺点 容易误报 除了上述这些产品之外 还有通过手腕运动检测疲劳的疲劳报警手镯和可挂在眼睛腿上的利用加速度运动信息检测头部运动的疲劳检测眼镜等其它一些疲劳检测预警产品 几种常见的疲劳驾驶检测方法的优劣 系统的总体设计 三 方案设计 系统流程图 系统可分为三部分 1驾驶员人脸图像信息的采集与存储2图像的处理 人脸检测及人眼定位 3疲劳驾驶判定及预警 传感器的选择 CCD图像传感器与COMS图像传感器选择那种好 CMOS图像传感器的光电转换原理与CCD基本相同 其光敏单元受到光照后产生光生电子 而信号的读出方法却与CCD不同 每个CMOS源像素传感单元都有自己的缓冲放大器 而且可以被单独选址和读出 造成这种差异的原因在于 CCD的特殊工艺可保证数据在传送时不会失真 因此各个象素的数据可汇聚至边缘再进行放大处理 而CMOS工艺的数据在传送距离较长时会产生噪声 因此 必须先放大 再整合各个象素的数据 虽然CCD传感器在灵敏度 分辨率 噪声控制等方面都优于CMOS传感器 但考虑到低成本 低功耗 以及高整合度的要求 COMS传感器更能胜任这个系统图像采集的要求 因此 系统采用美国公司研制的OV7640图像传感器 传感器的选择 OV7640 系统采用了美国公司OV7640COMS图像传感器 OV74