本实用新型涉及行车监控设备技术领域，特别涉及一种dms驾驶员疲劳检测系统。
背景技术：
驾驶疲劳是指在一段时间的驾车之后所产生的反映水平下降，反应迟钝、判断迟缓节奏缓慢等是驾驶员驾驶疲劳的主要表现形式。疲劳驾驶是引发交通事故的一个重要因素，严重威胁着人们的生命和财产安全。随着汽车的智能化、安全化和简单化的发展，使得驾驶更加的单调乏味，尤其在长时间连续驾驶时，驾驶者很容易感到疲劳。
目前国内外已有一些疲劳驾驶识别方法，比如通过摄像头拍摄人脸面部特征和头部运动、瞳孔变化以及眨眼频率，利用人工智能来计算判断驾驶员的清醒状态，这种方法过于复杂而且价格昂贵，准确率也有待提升。例如，专利申请cn201910234527.3，一种基于dms系统的实时疲劳驾驶行为评分系统和方法，采用车载dms设备实时采集驾驶员面部特征信息实现精确采集以及实时计算。专利申请cn201910150579.2，dms驾驶员疲劳预警系统，也是通过人脸识别和/或指纹识别计算驾驶员驾驶时长，借用报警模块和限速模块引导驾驶员定时休息，并在行车中通过人机交互模块判别是否疲劳驾驶。
此外，也有利用视频无线传输，实时监控驾驶员的驾驶情况，但此种方法需要庞大的数据传输网络和数据库，人力成本和财力成本相对较大。
技术实现要素：
本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种准确识别打哈欠、闭眼等疲劳相关动作的dms驾驶员疲劳检测系统。
实现本实用新型目的的技术方案是：一种dms驾驶员疲劳检测系统，具有控制器u29；所述控制器u29的输入端连接摄像头，输出端连接扬声器提醒电路；还具有4g智能模块u27和传感器u8；所述控制器u29通过4位双向电压电平转换器u19与4g智能模块u27相连；所述传感器u8与4g智能模块u27相连。
上述技术方案所述控制器u29的电源电压vbat端通过并联设置的电容c119、c116、c117、c121、c122后接地，异步收发传输端接4位双向电压电平转换器u19，启动boot0端接启动电路。
上述技术方案所述启动电路包括双极晶体管q4和q5；所述双极晶体管q5的基极通过电阻r51接sc_mcu_boot0，发射极接地，集电极通过电阻r52接电压vcc端；所述双极晶体管q4的基极通过电阻r53接双极晶体管q5的集电极，发射极接地，集电极通过电阻r54接电压vcc端，同时集电极接启动boot0端。
上述技术方案所述控制器u29的电源电压vbat端接低压差线性稳压电路；所述低压差线性稳压电路包括低压差线性稳压器u32；所述低压差线性稳压器u32的输入端接电源vdd端，同时输入端连接并联的电容c129和c130后接地，输出端接电源电压vbat端，使能端接电源vdd端。
上述技术方案所述4g智能模块u27的bat_plus端接电源电路；所述电源电路包括电源芯片u2；所述电源芯片u2的输入端通过电阻r55接电压5v，ph端依次通过电感l1和并联的二极管d10和d11后接4g智能模块u27的bat_plus端，boot端通过电容c10连接至ph端；所述电感l1和二极管d10的公共点通过并联的电容c11、c12、c13和c14后接地；所述电阻r55与电压5v的连接端还连接并联的二极管d46、电容c139、c4、c5、c6和c7。
上术技术方案所述控制器u29的输入端还连接有车辆can模块电路。
上术技术方案所述控制器u29的输出端连接补光灯。
采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：
（1）本实用新型用于行车监控设备技术领域，能够对车辆司机是否疲劳驾驶进行检测，提醒司机注意周围的行人和车辆，减小危害发生的可能性。
（2）本实用新型能准确识别打哈欠、闭眼等疲劳相关动作，可检测多种危险驾驶动作，打电话、抽烟、左顾右盼等不良驾驶行为。
（3）本实用新型包括基于单目摄像头的前视防碰撞预警系统和基于驾驶员的人脸图像特征进行判断的疲劳驾驶检测系统。能够在发生碰撞前最早提前3s警示驾驶员，有效预防和缓解致命的交通险情；通过红外图像传感器，利用驾驶员的面部特征、眼部信号、头部运动等信号，使用高速并行处理器对图像进行处理和分析，利用高鲁棒性的疲劳检测算法对驾驶员状态进行实时监测和预警，并通过4g网络将预警结果传送给平台，对危险品运输车辆、客运车辆进行安全管理。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型的原理框图；
图2为本实用新型的控制器的示意图；
图3为本实用新型的4g智能模块u27a的示意图；
图4为本实用新型的4g智能模块u27b的示意图；
图5为本实用新型的4g智能模块u27d的示意图；
图6为本实用新型的低压差线性稳压电路示意图；
图7为本实用新型的4位双向电压电平转换器的示意图；
图8为本实用新型的充电口电路；
图9为本实用新型的typecusb接口电路图；
图10为本实用新型的sim卡槽的电路图；
图11为本实用新型的tf卡槽的电路图；
图12为本实用新型的usb接口电路图；
图13为本实用新型的传感器的电路图；
图14为本实用新型的ldo低压差线性稳压器电路图；
图15为本实用新型的电源电路示意图；
图16为本实用新型的系统链接图；
图17为本实用新型的dms主机外形图；
图18为本实用新型的adas摄像头外形图。
具体实施方式
（实施例1）
见图1至图8，以及图13至图18，本实用新型具有控制器u29；控制器u29的输入端通过usb连接摄像头，输出端连接扬声器提醒电路；摄像头包括adas摄像头和主机摄像头。控制器u29通过4位双向电压电平转换器u19与4g智能模块u27相连；传感器u8为3轴加速度传感器，传感器u8与4g智能模块u27相连。控制器u29为stm32f105rct6芯片；4g智能模块u27为sc60；传感器u8为mpu-6881。其中4g智能模块u27的引脚图分为图3至图5示意，adas摄像头的可调角度为-20°～ 20°，主机摄像头的可调角度为-90°～ 30°，监测半径600-900mm。
控制器u29的电源电压vbat端通过并联设置的电容c119、c116、c117、c121、c122后接地，异步收发传输端接4位双向电压电平转换器u19，启动boot0端接启动电路；启动电路包括双极晶体管q4和q5；双极晶体管q5的基极通过电阻r51接sc_mcu_boot0，发射极接地，集电极通过电阻r52接电压vcc端；双极晶体管q4的基极通过电阻r53接双极晶体管q5的集电极，发射极接地，集电极通过电阻r54接电压vcc端，同时集电极接启动boot0端。4位双向电压电平转换器u19为txs0104。
控制器u29的电源电压vbat端接低压差线性稳压电路；低压差线性稳压电路包括低压差线性稳压器u32；低压差线性稳压器u32的输入端接电源vdd端，同时输入端连接并联的电容c129和c130后接地，输出端接电源电压vbat端，使能端接电源vdd端；低压差线性稳压器u32为rt9013-3.3。
4g智能模块u27的bat_plus端接电源电路；电源电路的电源输入为12～24vdc，电源电路包括电源芯片u2；电源芯片u2的输入端通过电阻r55接电压5v，ph端依次通过电感l1和并联的二极管d10和d11后接4g智能模块u27的bat_plus端，boot端通过电容c10连接至ph端；电感l1和二极管d10的公共点通过并联的电容c11、c12、c13和c14后接地；电阻r55与电压5v的连接端还连接并联的二极管d46、电容c139、c4、c5、c6和c7。电源芯片u2为tps54319，该电源电路能够避免长时间的耗电，在车辆不运行时，进入休眠状态。
4g智能模块u27为sc60lte智能模组，4g智能模块u27的88至97引脚上，每两个引脚连接一个两路共模滤波器，其11脚和12脚上连接有ldo低压差线性稳压器j10；ldo低压差线性稳压器j10为a1251lf02a。
见图9至图12，该系统上还可以连接typec接口、usb接口、sim卡槽和tf卡槽，其中sim卡槽为内置的贴片式或插卡式。
控制器u29的输入端还连接有车辆can模块电路，可支持j1939和obd-ii车辆接口。控制器u29的输出端连接补光灯，能够在白天、夜晚、隧道、雨天等大多数场景下使用（极端天气除外），抗外界光源能力强。本实用新型的工作原理：设备工作中，驾驶员在驾车过程中一直处于摄像头的监控中，摄像头采集驾驶员的驾驶行为图像，通过usb传输到sc60lte智能模组，在模组中通过程序算法对视频中的图像进行分析和计算，整理出驾驶员的状态，当驾驶员打哈欠、瞌睡或者抽烟、眨眼等不良驾驶行为的时候，设备通过扬声器发出告警来做出相应的语音提醒。关于程序算法对视频中的图像进行分析和计算，通过驾驶员人脸图像特征整理出驾驶员的状态部分采用现有已知技术实现，即内置高性能dms/adas算法。
如果车辆在行驶状态下，此时驾驶员眼睛状态低于阈值达到一定时间后，系统会发出危险警告。例如：报警条件为双眼闭合超过1s。
主机摄像头检测不良驾驶或异常驾驶发出告警情况如下：
如果车辆在行驶状态下，此时驾驶员左顾右盼超过一定角度，并达到一定时间后，系统会发出危险警告。例如：驾驶员人脸偏转超过1s.人脸偏转计时标准为脸部与正视前方超过45度夹角，且回正时间短于0.5s。
如果车辆在行驶状态下，此时驾驶员手持手机贴着耳朵，系统会发出危险报警。例如：报警条件：驾驶员手持手机，贴着耳朵。手机遮挡不超过2/3的情况。
在车辆行驶过程中，摄像头超过一定时间没有检测到驾驶员人脸面部的情形，系统会发出危险警告。
adas摄像头检测实现对驾驶员和车辆的实时安全预警，并通过4g网络将行车过程中采集的前车碰撞预警、车道偏离预警、安全车距预警、前车启停提醒等预警信息和视频图像上传至云端，达到远程监管和统计分析驾驶行为的目的，有效改善驾驶员不规范驾驶行为。
前车碰撞预警可以实时监测前方车距，最早可以在预计发生碰撞前3秒时警示驾驶员，以预防追尾事故。车道偏离预警可以监测当前车道标线及车辆轨迹，在即将无意偏离车道时发出警报，提醒驾驶员保持安全车道行驶。车距监控与预警可以显示前方车辆的车距（以秒为单位），在接近预设危险距离时告警。前车启停提醒为当车辆停在交通路口，前车开启，运行一段距离后，提醒驾驶员。
本实用新型支持将报警事件抓拍的图片或短视频通过4g网络上传至平台。
以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种dms驾驶员疲劳检测系统，具有控制器u29；所述控制器u29的输入端连接摄像头，输出端连接扬声器提醒电路；其特征在于：还具有4g智能模块u27和传感器u8；所述控制器u29通过4位双向电压电平转换器u19与4g智能模块u27相连；所述传感器u8与4g智能模块u27相连。
2.根据权利要求1所述的dms驾驶员疲劳检测系统，其特征在于：所述控制器u29的电源电压vbat端通过并联设置的电容c119、c116、c117、c121、c122后接地，异步收发传输端接4位双向电压电平转换器u19，启动boot0端接启动电路。
3.根据权利要求2所述的dms驾驶员疲劳检测系统，其特征在于：所述启动电路包括双极晶体管q4和q5；所述双极晶体管q5的基极通过电阻r51接sc_mcu_boot0，发射极接地，集电极通过电阻r52接电压vcc端；所述双极晶体管q4的基极通过电阻r53接双极晶体管q5的集电极，发射极接地，集电极通过电阻r54接电压vcc端，同时集电极接启动boot0端。
4.根据权利要求1所述的dms驾驶员疲劳检测系统，其特征在于：所述控制器u29的电源电压vbat端接低压差线性稳压电路；所述低压差线性稳压电路包括低压差线性稳压器u32；所述低压差线性稳压器u32的输入端接电源vdd端，同时输入端连接并联的电容c129和c130后接地，输出端接电源电压vbat端，使能端接电源vdd端。
5.根据权利要求1所述的dms驾驶员疲劳检测系统，其特征在于：所述4g智能模块u27的bat_plus端接电源电路；所述电源电路包括电源芯片u2；所述电源芯片u2的输入端通过电阻r55接电压5v，ph端依次通过电感l1和并联的二极管d10和d11后接4g智能模块u27的bat_plus端，boot端通过电容c10连接至ph端；所述电感l1和二极管d10的公共点通过并联的电容c11、c12、c13和c14后接地；所述电阻r55与电压5v的连接端还连接并联的二极管d46、电容c139、c4、c5、c6和c7。
6.根据权利要求1至5任一所述的dms驾驶员疲劳检测系统，其特征在于：所述控制器u29的输入端还连接有车辆can模块电路。
7.根据权利要求6所述的dms驾驶员疲劳检测系统，其特征在于：所述控制器u29的输出端连接补光灯。
技术总结