一种车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置及其控制方法

技术特征：
1.一种车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置，其特征在于：包括图像获取模块、疲劳判断模块和提醒模块；图像获取模块、疲劳判断模块和提醒模块与车辆的车载控制系统电连接；所述图像获取模块，用于周期性获取车辆内驾驶员的人脸图像信息，并将人脸图像信息发送至疲劳判断模块；所述疲劳判断模块，基于人脸图像信息获取当前时间段内驾驶员的眨眼次数，将眨眼次数与设定的限定值进行对比，若眨眼次数大于限定值，则疲劳判断模块向提醒模块发送预警指令，并向图像获取模块发送时间调整指令，图像获取模块基于时间调整指令减少获取人脸图像信息的验证时间，若眨眼次数小于限定值，则终止；所述提醒模块，基于预警指令控制车载控制系统提醒驾驶员。2.根据权利要求1所述的车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置，其特征在于：还包括时间对比模块，时间对比模块与提醒模块、疲劳判断模块和车载控制系统的发动机控制系统电连接；所述时间对比模块，用于计时发动机控制系统的运行时间，并将运行时间与设定的标椎时长进行对比，若运行时间大于标椎时长，时间对比模块向提醒模块发送预警指令，时间对比模块还会向图像获取模块发送时间调整指令，图像获取模块基于时间调整指令减少获取人脸图像信息的验证时间；若运行时间小于标椎时长，则终止。3.根据权利要求2所述的车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置，其特征在于：所述时间对比模块还用于当运行时间大于标椎时长时，若发动机控制系统停止运行，时间对比模块则计时发动机控制系统的停止持续时间；当发动机控制系统重新运行时，时间对比模块将停止持续时间与设定的休息时长进行对比，若停止持续时间大于休息时长，则时间对比模块向疲劳判断模块发送已执行指令，若停止持续时间小于休息时长，时间对比模块向提醒模块发送预警指令。4.根据权利要求1或3所述任一项的车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置，其特征在于：还包括计数报警模块和外部通讯模块，计数报警模块与外部通讯模块和疲劳判断模块电连接，计数报警模块通过外部通讯模块电连接有外部终端；所述疲劳判断模块还用于当眨眼次数大于限定值时，疲劳判断模块还会向计数报警模块发送计数指令，所述计数报警模块，基于当前时间计数指令的次数与设定的警戒值进行对比，若次数大于警戒值，计数报警模块通过外部通讯模块向外部终端发送报警指令，若次数小于警戒值，则终止；当疲劳判断模块接收到时间对比模块发出的已执行指令时，疲劳判断模块向计数报警模块发送清零指令，计数报警模块基于清零指令对计数指令的次数进行清零。5.根据权利要求1-3所述任一项的车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置，其特征在于：所述预警指令的执行方式，包括车载控制系统的语音播放器播放提醒语音和车载控制系统的led灯进行闪烁。6.根据权利要求1所述的车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置，其特征在于：还包括光照灯，光照灯位于图像获取模块的两侧，光照灯与疲劳判断模块电连接；所述疲劳判断模块还用于当眨眼次数大于限定值时，通过图像获取模块获取当前时间车辆内驾驶员的人脸图像信息进行进一步验证；在当前时间段内，疲劳判断模块控制光照灯反复发出短暂时间的光线对驾驶员的眼睛进行刺激，再通过图像获取模块获取不同时间车辆内驾驶员的人脸图像信息；
疲劳判断模块根据此时第一次获取的人脸图像信息对驾驶员进行不适判断，若驾驶员出现不适情况，疲劳判断模块则向光照灯发送减小光照强度指令，直至驾驶员未出现不适情况；若驾驶员未出现不适情况，则疲劳判断模块判断人脸图像信息中当前时间前后的瞳孔直径变化是否大于设定的变化幅度，若瞳孔直径变化小于变化幅度，则向光照灯发出增大光照强度指令，若瞳孔直径变化大于变化幅度，则疲劳判断模块基于人脸图像信息获取当前时间段内驾驶员的眨眼次数再次与设定的限定值进行对比，若眨眼次数大于限定值，则疲劳判断模块向提醒模块发送预警指令，若眨眼次数小于限定值，则终止。7.一种车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置的控制方法，其特征在于：应用于权利要求1-6所述任一项的车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置，包括以下步骤：s1、通过图像获取模块按照预设定的验证时间周期性获取车辆内驾驶员的人脸图像信息,并通过时间对比模块计时发动机控制系统的运行时间，并将运行时间与设定的标椎时长进行对比，若运行时间大于标椎时长，时间对比模块向提醒模块发送预警指令，时间对比模块还会向图像获取模块发送时间调整指令，图像获取模块基于时间调整指令减少获取人脸图像信息的验证时间,进入s1.1；s1.1、若此时发动机控制系统停止运行，时间对比模块则计时发动机控制系统的停止持续时间；当发动机控制系统重新运行时，时间对比模块将停止持续时间与设定的休息时长进行对比，若停止持续时间大于休息时长，则时间对比模块向疲劳判断模块发送已执行指令，进入s4.1；若停止持续时间小于休息时长，时间对比模块向提醒模块发送预警指令；若运行时间小于标椎时长，则终止；s2、通过疲劳判断模块获取人脸图像信息中当前时间段内驾驶员的眨眼次数，将眨眼次数与设定的限定值进行对比，若眨眼次数大于限定值，通过图像获取模块获取当前时间车辆内驾驶员的人脸图像信息进行进一步验证，进入s3；疲劳判断模块还会向提醒模块发送预警指令，并向图像获取模块发送时间调整指令，图像获取模块基于时间调整指令减少获取人脸图像信息的验证时间；若眨眼次数小于限定值，则返回s1；s3、疲劳判断模块控制光照灯反复发出短暂时间的光线对驾驶员的眼睛进行刺激，光照灯基于预设定的光线强度发出光照对驾驶员头部两侧进行照射，疲劳判断模块根据此时第一次获取的人脸图像信息对驾驶员进行不适判断，若驾驶员出现不适情况，疲劳判断模块则向光照灯发送减小光照强度指令，直至驾驶员未出现不适情况；若驾驶员未出现不适情况，则判断瞳孔直径变化是否大于设定的变化幅度，若瞳孔直径变化小于变化幅度，则向光照灯发出增大光照强度指令，若瞳孔直径变化大于变化幅度，则疲劳判断模块将眨眼次数再次与设定的限定值进行对比，若眨眼次数大于限定值，则疲劳判断模块向提醒模块发送预警指令，进入s4；若眨眼次数小于限定值，则终止；s4、当眨眼次数大于限定值时，疲劳判断模块还会向计数报警模块发送计数指令，通过计数报警模块将当前时间计数指令的次数与设定的警戒值进行对比，若次数大于警戒值，计数报警模块通过外部通讯模块向外部终端发送报警指令，若次数小于警戒值，则终止；s4.1、当疲劳判断模块接收到时间对比模块发出的已执行指令时，疲劳判断模块向计数报警模块发送清零指令，计数报警模块基于清零指令对计数指令的次数进行清零，返回s4。
8.根据权利要求7所述的车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置，其特征在于：在步骤s1、s1.1和s3中，预警指令的执行方式，包括车载控制系统的语音播放器播放提醒语音和车载控制系统的led灯进行闪烁；当语音播放器播放语音时，语音播放器会先播放警示音提醒驾驶员，语音播放器再自动播放驾驶员预设定的播放内容。

技术总结
本发明公开了汽车安全领域的一种车辆驾驶员疲劳驾驶预警装置及其控制方法，包括图像获取模块、疲劳判断模块和提醒模块；图像获取模块、疲劳判断模块和提醒模块与车辆的车载控制系统电连接；通过图像获取模块周期性获取车辆内驾驶员的人脸图像信息；通过疲劳判断模块将人脸图像信息获取当前时间段内驾驶员的眨眼次数判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，当驾驶员处于疲劳驾驶状态时，通过提醒模块对驾驶员进行提醒，疲劳判断模块向图像获取模块发送时间调整指令，图像获取模块基于时间调整指令减少获取人脸图像信息的验证时间，提高验证次数，从而提高安全行驶质量。从而提高安全行驶质量。从而提高安全行驶质量。


技术研发人员：高菲 宗实 赵睿 张天瑶 陈曦
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/10/7