用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)，具體地涉及一種用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]疲勞駕駛是交通事故發(fā)生的重要誘因之一。駕駛員在疲勞時(shí)，對(duì)周圍環(huán)境的感知能力、形勢(shì)判斷能力和對(duì)車輛的操控能力都大幅度降低，極容易發(fā)生交通事故。根據(jù)美國(guó)國(guó)家公路交通安全署的統(tǒng)計(jì)，在美國(guó)的公路上，每年由于司機(jī)疲勞駕駛而導(dǎo)致大約10萬起交通事故，約有1500起直接導(dǎo)致人員死亡，711萬起導(dǎo)致人員傷害，在歐洲的情況也大致相同。在國(guó)內(nèi)，據(jù)中國(guó)交通部的統(tǒng)計(jì)，我國(guó)車禍有20%以上是由疲勞駕駛導(dǎo)致的，造成嚴(yán)重的人員傷亡與巨大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著信息高速公路的發(fā)展與汽車主動(dòng)安全技術(shù)的進(jìn)步，駕駛員疲勞檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的研發(fā)已成為汽車安全技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展方向。
[0003]目前檢測(cè)駕駛員疲勞狀態(tài)的一個(gè)主要研究方向是利用攝像頭對(duì)駕駛員“眼睛動(dòng)作特征”進(jìn)行分析，即通過攝像頭采集駕駛員的面部信息，再通過疲勞分析算法對(duì)眼睛的眨眼頻率、閉眼速度等進(jìn)行分析，進(jìn)而判別疲勞狀態(tài)，這種方法具備非侵入性，且能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地反映駕駛員的實(shí)際生理狀態(tài)，是當(dāng)前最常用的疲勞檢測(cè)方法。為了使系統(tǒng)在夜晚能夠良好工作，該類系統(tǒng)一般都配置有近紅外照明光源，用于夜間對(duì)臉部進(jìn)行照明。但目前的系統(tǒng)存在兩大缺陷:
[0004](I)紅外燈僅在夜間工作，且紅外燈均采用中心發(fā)光波長(zhǎng)為850nm的近紅外光源照明，850nm的近紅外光源存在“紅曝”問題，即夜間暗環(huán)境下我們?nèi)搜勰軌蚩吹焦庠窗l(fā)出的炫目的紅光，對(duì)駕駛員產(chǎn)生很大干擾。
[0005](2)白天紅外燈不工作，當(dāng)駕駛員佩戴眼鏡反光或駕駛員佩戴墨鏡情況下，系統(tǒng)無法檢測(cè)駕駛員的眼睛動(dòng)作，因而也無法對(duì)駕駛員的疲勞狀態(tài)進(jìn)行判斷。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，該照明系統(tǒng)能夠根據(jù)外界環(huán)境光強(qiáng)弱自動(dòng)切換兩種紅外燈的工作狀態(tài)，可以提高駕駛員疲勞檢測(cè)系統(tǒng)的全天候工作性能，且不會(huì)對(duì)駕駛?cè)水a(chǎn)生干擾。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，其特征在于，在疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的攝像頭的兩側(cè)分別設(shè)置850nm紅外燈和940nm紅外燈，所述攝像頭安裝有紅外濾光片，所述850nm紅外燈和940nm紅外燈連接控制電路，所述控制電路連接光敏傳感器。
[0009]優(yōu)選的，當(dāng)光敏傳感器探測(cè)到的照度值小于設(shè)定閾值時(shí)，控制電路控制940nm紅外燈工作，當(dāng)光敏傳感器探測(cè)到的照度值大于設(shè)定閾值時(shí)，控制電路控制850nm紅外燈工作。
[0010]優(yōu)選的，所述850nm紅外燈和940nm紅外燈為紅外陣列燈，其功率為1-3W。
[0011]優(yōu)選的，所述濾光片為800nm-1100nm的帶通濾光片，其安裝在攝像頭的前方。
[0012]優(yōu)選的，所述控制電路包括開關(guān)元件和MCU控制器，所述MCU控制器檢測(cè)到光敏傳感器輸出低電平信號(hào)時(shí)，控制開關(guān)元件接通940nm紅外燈供電電路，檢測(cè)到光敏傳感器輸出高電平信號(hào)時(shí)，控制開關(guān)元件接通850nm紅外燈供電電路。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、本系統(tǒng)在白天采用850nm而非940nm紅外光源，是因?yàn)閳D像傳感器(C⑶或CMOS)對(duì)850nm紅外光具有更高的光譜靈敏度，白天采用850nm光源可以有效抵制太陽光中的近紅外成分的影響，更好的解決眼鏡反光問題。另外，為了保證照明效果，本實(shí)用新型中850nm和940nm的紅外燈均采用大功率紅外陣列燈。
[0015]2、940nm紅外燈的沒有“紅曝”，即使在全黑的環(huán)境中，人眼也完全看不到其發(fā)射的光，因此，其在夜間工作時(shí)不會(huì)造成駕駛員炫目，保證駕駛的安全性。
[0016]3、為了消除眼鏡反光問題和佩戴墨鏡情況下的檢測(cè)問題，850nm紅外燈在白天工況下工作，通過與攝像頭鏡頭的紅外濾光片配合，太陽光中的可見光成分(范圍在380nm-760nm之間)就被隔離在成像光路之外，參與成像的光線主要為面部對(duì)850nm紅外燈的反射光，可以有效減弱眼鏡的反光問題。另外，墨鏡鏡片主要對(duì)可見光具有較強(qiáng)的吸收作用，對(duì)近紅外光來說是透明的，因此在本系統(tǒng)所拍攝的臉部圖像中可以清楚的透過墨鏡，看到眼睛的清晰輪廓。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0018]圖1為用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。
實(shí)施例
[0021]如圖1、2所示，一種用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，在疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的攝像頭2的兩側(cè)分別設(shè)置850nm紅外燈I和940nm紅外燈3，攝像頭安裝有紅外濾光片，850nm紅外燈I和940nm紅外燈3連接控制電路4，控制電路4連接光敏傳感器5。
[0022]850nm紅外燈I和940nm紅外燈3采用大功率紅外陣列燈。紅外燈選用功率為1-3W的紅外陣列燈，這樣可以保證紅外燈發(fā)射出的紅外光強(qiáng)度遠(yuǎn)大于太陽光中的紅外光強(qiáng)度，可以解決眼鏡的反光問題。
[0023]紅外濾光片可以安裝在攝像頭2的前方或者后方，采用800nm-l10nm范圍的帶通濾光片。該帶通濾光片可以讓該波段范圍內(nèi)的光高透，該范圍以外的光截止。這樣攝像頭既可以接收人臉部反射的850nm和940nm的光，又可以將太陽光中380nm_760nm范圍的可見光濾除，解決眼鏡反光和駕駛員佩戴墨鏡下眼鏡動(dòng)作的檢測(cè)問題。
[0024]光敏傳感器5主要用于檢測(cè)系統(tǒng)工作環(huán)境的光照情況，光敏電阻阻值變化可隨環(huán)境光照度的變化而變化，當(dāng)監(jiān)測(cè)到的照度值小于設(shè)定的閾值時(shí)，表明時(shí)間為晚上或車輛處于昏暗地帶，光敏傳感模塊輸出低電平信號(hào)；當(dāng)監(jiān)測(cè)到的照度大于設(shè)定的閾值時(shí)，表明時(shí)間為白天，光敏傳感模塊輸出高電平信號(hào)。
[0025]控制電路4主要用于控制兩種紅外燈的開閉切換，包括開關(guān)元件(開關(guān)管或可控硅)和MCU控制器。當(dāng)MCU檢測(cè)到光敏傳感模塊輸出低電平信號(hào)時(shí)，控制940nm紅外燈供電電路接通；當(dāng)檢測(cè)到光敏傳感模塊輸出高電平信號(hào)時(shí)，控制850nm紅外燈供電電路接通。
[0026]工作方法:
[0027](I)疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)上電后，該智能照明系統(tǒng)開始工作。
[0028](2)光敏傳感器模塊持續(xù)探測(cè)外界光照條件，當(dāng)照度值小于設(shè)定閾值(黑夜或涵洞等低照度環(huán)境)時(shí)，該模塊向控制電路輸出低電平信號(hào)，控制電路接收到該信號(hào)后，控制940nm紅外燈供電電路導(dǎo)通。940nm紅外燈供電電路導(dǎo)通后，940nm紅外燈開始工作，既可實(shí)現(xiàn)補(bǔ)光的功能，又可避免“紅爆”現(xiàn)象。人臉部反射的940nm光透過濾光片被攝像頭接收，系統(tǒng)可清晰捕捉人臉及眼部圖像。
[0029](3)當(dāng)照度值高于設(shè)定閾值時(shí)(白天)，光敏傳感器模塊向控制電路輸出高電平信號(hào)，控制電路接收到該信號(hào)后，控制850nm紅外燈供電電路導(dǎo)通。850nm紅外燈供電電路導(dǎo)通后，850nm紅外燈開始工作，太陽光中的可見光成分(范圍在380nm-760nm之間)就被隔離在成像光路之外，面部對(duì)850nm紅外燈的反射光透過濾光片進(jìn)入成像系統(tǒng)。若駕駛員佩戴眼鏡可以有效減弱由太陽光引起的眼鏡反光問題。若駕駛員佩戴墨鏡，墨鏡鏡片對(duì)近紅外光來說是透明的，所拍攝的臉部圖像中可以清楚的透過墨鏡，看到眼睛的清晰輪廓。
[0030]通過該照明系統(tǒng)的智能切換，可實(shí)現(xiàn)在光照變化復(fù)雜的行車環(huán)境下高效準(zhǔn)確地捕捉到駕駛員人臉及眼部圖像。
[0031]應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說明或解釋本實(shí)用新型的原理，而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，其特征在于，在疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的攝像頭的兩側(cè)分別設(shè)置850nm紅外燈和940nm紅外燈，所述攝像頭安裝有紅外濾光片，所述850nm紅外燈和940nm紅外燈連接控制電路，所述控制電路連接光敏傳感器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)光敏傳感器探測(cè)到的照度值小于設(shè)定閾值時(shí)，控制電路控制940nm紅外燈工作，當(dāng)光敏傳感器探測(cè)到的照度值大于設(shè)定閾值時(shí)，控制電路控制850nm紅外燈工作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，其特征在于，所述850nm紅外燈和940nm紅外燈為紅外陣列燈，其功率為1_3W。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，其特征在于，所述濾光片為800nm-l 10nm的帶通濾光片，其安裝在攝像頭的前方。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電路包括開關(guān)元件和MCU控制器，所述MCU控制器檢測(cè)到光敏傳感器輸出低電平信號(hào)時(shí)，控制開關(guān)元件接通940nm紅外燈供電電路，檢測(cè)到光敏傳感器輸出高電平信號(hào)時(shí)，控制開關(guān)元件接通850nm紅外燈供電電路。
【專利摘要】<b>本實(shí)用新型公開了一種用于疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的智能照明系統(tǒng)，在疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)攝像頭的兩側(cè)分別設(shè)置</b><b>850nm</b><b>紅外燈和</b><b>940nm</b><b>紅外燈，所述攝像頭安裝有紅外濾光片，所述</b><b>850nm</b><b>紅外燈和</b><b>940nm</b><b>紅外燈連接控制電路，所述控制電路連接光敏傳感器。在白天采用大功率</b><b>850nm</b><b>紅外光源照明，采用近紅外成像，解決了眼鏡反光和駕駛員佩戴墨鏡情況下疲勞檢測(cè)難題；夜晚工況下采用</b><b>940nm</b><b>紅外光照明，沒有紅曝，不會(huì)對(duì)駕駛員產(chǎn)生干擾。</b>
【IPC分類】H05B37/02, G08B21/06
【公開號(hào)】CN204946265
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520714614
【發(fā)明人】張偉, 童小鳴, 屠江平, 豐愛松
【申請(qǐng)人】蘇州清研微視電子科技有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月16日