專利名稱：基于多元網絡傳輸的駕駛疲勞狀態遠程監控預警系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及多元網絡傳輸的駕駛疲勞狀態遠程監控預警系統，屬于交通安全研究技術領 域。該系統適用于對職業駕駛人疲勞狀態的遠程監控和預警，提高行車安全性，充分發揮科 技創新對交通安全保障的重要支撐作用
背景技術：
2007年中國共發生道路交通事故327209起，造成81649人死亡、380442人受傷，盡管與2006 年相比均有所下降，但與發達國家比仍然很嚴重，特別是營運車輛造成的群死群傷的重特大 事故嚴重威脅著人們生命和財產安全。研究表明，大多數道路交通事故是由于人(主要是駕駛 人)、車輛、道路和交通環境等在內的綜合系統的協調性失衡造成的，其中職業駕駛人駕駛因 素尤為突出。
職業駕駛人的疲勞程度從淺到深可分為不同的等級。處于不同疲勞狀態的職業駕駛人對 預警信息的反應特性有很大的差別。研究結果表明，職業駕駛人處于輕度疲勞吋，采用適當 的預警手段可以幫助駕駛人重新恢復清醒狀態；隨著疲勞程度的加深，能夠恢復的水平將下 降；當駕駛人進入深度疲勞后，則無論采取何種手段都很難使其恢復至清醒狀態。因此從事 故預防的角度來看，"早期檢測、早期預警、早期防范"十分必要。但是駕駛人處于輕度疲勞 狀態時，各種特征往往不甚明顯，很容易造成誤警，因此輕度疲勞的識別精度將是一個難點 問題。
預警的手段主要包括聽覺、視覺、嗅覺、觸覺和振動刺激等。各種預警手段各有其優缺 點。例如聲音信號在吸引注意方面明顯優于視覺信號，且不增加駕駛人的視覺負擔，但是由 于聲音信號駕駛人無法回避，容易引起駕駛人的厭煩情緒。Kantowitz提出了刺激一響應兼容 性的模型，該模型建立在框架、規則和反應傾向的嵌套層次之上，描述了視覺等刺激和控制 動作等反應之間的關系。
日本尼桑汽車公司研制出一種能自動給打瞌睡的駕駛人電子報警的系統，如果駕駛人眨 眼次數過多，電子報警器就會發出鳴響，并向駕駛室噴放一種含有薄荷和檸檬等醒腦物質的 香氣，消除駕駛人睡意。日本電腦便民公司開發的系統通過裝在方向盤上的探測裝置，感知 手握方向盤時的脈搏跳動，判斷駕駛人精神壓力、情緒緊張、注意力不集中、瞌睡等身體狀 況，若超過一定指標，將通過包括發出聲音、噴射氣體、發射光線、振動座椅等多種方式向 駕駛人發出警報。牛津大學心理學講師CharlesSpence研究表明，震動式警告裝置可使常見車 禍發生率減少15%;觸覺警告可將駕駛人的反應速度提高0.1或0.2s。德國研究人員發明了 種帶有靈敏光電開關的眼鏡。駕駛人在途中打瞌睡，眼鏡里的光電開關會自動接通電源，使 駕駛人服前的燈光發亮，引起駕駛人警覺。
在本發明之前，駕駛人疲勞狀態監測預警技術相關領域的研究在國內主要以大學為主， 其中包括清華大學、吉林大學、中國農業大學、浙江大學、山東大學等。ZL200720020662.0 專利是一種疲勞工作在線預警系統，沒有遠程監控預警功能；ZL200620132022.4專利中的線 或無線傳輸不能滿足大量數據信息的實時傳輸，有一定的延遲。
目前，針對職業駕駛人疲勞狀態監控預警技術，主要集中在車載監控預警上，'遠程監控 預警技術沒有涉及到，所以本發明對我國交通安全狀況的改善意義重大
發明內容
本發明克服了現在車載監控預警技術的缺陷和不足，實現了遠程監控預警策略的制定和 宜人化預警手段、方法的采用。在車載疲勞預警系統的基礎上，針對職業駕駛人，建立疲勞 狀態遠程預警監控系統，對其進行了補償。
為達成以上H標，本發明的首要目的是提供基于雙卡CDMA的移動視頻監控系統，結合校 園局域網絡，通過四臺網絡解碼器與視頻服務器相接，實現Internent訪問；在有線傳輸中， 借助光纖傳輸，通過矩陣系統接入到TV、 DLP、 COMPUTER上，實現監控圖像信息顯示。
本發明提供了一種職業駕駛人視頻圖像采集設備，利用車載光線補償設施，實現對職業 駕駛人圖像信息采集的補償，保證采集的視頻圖像清晰。
本發明的另一目的是利用GPS接收模塊，提供車載預警信息接收設備，實現遠程預警，制 定預警策略，采用宜人化巳經手段和方法。
本發明由車載無線雙卡CDMA移動視頻監控系統設備、職業駕駛人視頻采集設備、光纖傳 輸設備和遠程指揮監控預警中心四部分組成。車載無線雙卡CDMA移動視頻監控系統設備由硬 件設備(雙卡CDMA、 一體化攝像機、車載顯示器、 一體化主機、天線和控制面板、車載GPS 接收機)和車載軟件構成。職業駕駛人視頻采集設備實現對職業駕駛人的面部表情的采集。 基于雙卡CDMA的移動視頻監控系統，結合校園局域M絡，通過四臺M絡解碼器與視頻服務器 相接，實現Internent,訪問；在有線傳輸中，借助光纖傳輸，通過矩陣系統接入到TV、 DLP、 COMPUTER上，實現監控圖像信息顯示遠程監控預警中心的監控人屏上圖像傳輸由光纖傳輸設 備和網絡視頻編解碼器完成。遠程指揮監控預警中心有一臺遠程監控主機、監控管理軟件、 視頻采集卡、監控指揮大屏幕等組成。
本發明主要應用于道路交通安全領域的職業駕駛人疲勞狀態遠程監控預警研究。本發明 的優點在于創造了一種針對職業駕駛人駕駛習慣和駕駛行為的疲勞狀態遠程監控預警技術和 系統，實現監控指揮中心對職業駕駛人真實駕駛狀態的遠程監控，當職業駕駛人出現疲勞狀 態和危險情況時，遠程監控中心能及時地給出遠程預警信息，并在必要時制動車輛，有效地 避免事故的發生，確保營運車輛及職業駕駛人的安全，顯著提高營運運輸安全性，充分發揮 科技創新對交通安全保障的重要支撐作用。
本系統布局合理，結構緊湊，安裝、使用方便，易于維護。本發明根據疲勞狀態的分級 進行分級預警，預警策略完善，預警方法宜人，預警手段優化，提高了預警的有效性和宜人 性。
下面對本發明作進一步的詳細說明。 圖l是本發明所設計的遠程監控預警系統拓撲結構圖。 圖2是本發明所設計的預警傳輸系統結構圖。
具體實施方式
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在圖1中，車載移動平臺上攝像機采集現場實時視頻信號，通過線纜連接到CDMA集群視頻 傳輸系統主機上。攝像機圖像經過主機的視頻壓縮編碼模塊壓縮，通過智能無線通訊終端發 射到CDMA網絡，視頻信號再通過CDMA無線網絡傳輸到互聯網，利用VPDN技術實現加密功能， 連接到計算機網絡的遠程監控預警指揮中心，遠程監控預警指揮中心控制服務器接收并控制 前端傳回的視頻圖像并錄像。
四臺網絡解碼器通過局域網與視頻服務器相連，并將服務器傳輸過來的數字視頻信號轉 換成模擬視頻信號，再通過光纖傳輸和矩陣系統接入到TV、 DLP、 COMPUTER上。
在圖2中，使用GPS模塊實現遠程監控的預警，X取短消息和打電話預警的方法。當遠程監控中心的監控人員發現駕駛人有疲勞征兆或者出現疲勞狀態時，可以根據疲勞等級，采用 宜人化預警方式實現遠程預警，避免事故的發生。車載GPS接收機接收到短消息的提示，并有 語音將短消息內容進行播放，起到對職業駕駛人進行預警的作用。
權利要求
1.基于多元網絡傳輸的駕駛疲勞狀態遠程監控預警系統由車載無線雙卡CDMA移動視頻監控系統設備、職業駕駛人信息采集設備、光纖傳輸設備和遠程指揮監控預警中心四部分組成；其特征在于遠程監控預警指揮中心通過CDMA+Internet獲得車載職業駕駛人移動視頻監控圖像信息；駕駛人疲勞狀態信息由移動平臺車載視頻圖像采集設備采集，為保證監控圖像的效果，提供車載內的職業駕駛人圖像采集補光設施，可以根據光線的強弱，對駕駛人監控進行補光；四臺網絡解碼器通過局域網與視頻服務器相連，并將服務器傳輸過來的數字視頻信號轉換成模擬視頻信號，再通過光纖傳輸和矩陣系統接入到TV、DLP、COMPUTER上；遠程指揮監控預警中心給車載GPS接收機發送預警信息，實現對職業駕駛人疲勞和危險狀態的預警，保證行車安全。
2. 根據權利要求l所述的雙卡CDMA移動視頻傳輸系統基于聯通CDMA網絡，由局域 網交換機和路由器一起，實現Internet訪問；主要由CDMA視頻監控設備、Server視頻監控 中心服務器和Client視頻監控客戶端組成，包括一體化車載主機、CDMA雙卡、車載天線等； 其特征在于視頻信號通過CDMA無線網絡傳輸到Internet;四臺網絡解碼器通過局域網與 視頻服務器相連，并將服務器傳輸過來的數字視頻信號轉換成模擬視頻信號，再通過光纖傳 輸矩陣系統接入到TV、 DLP、 COMPUTER上。
3. 根據權利要求1所述的職業駕駛人圖像采集補光系統，其特征在于提供車載內的職 業駕駛人圖像采集補光設施；綜合考慮駕駛室空間幾何條件、安裝條件以及試驗所得結論， 確定三個補光點，分別位于駕駛員的臉部斜上方(A)和腰部兩側(B、 C)，，以A為主光補 光點，B、 C為輔光補光點；A點位于駕駛員攝像頭位置上方；B點C點在儀表盤下方，處于 同一水平面內；該補光系統可以根據光線的強弱，對駕駛人監控進行補光，保證監控圖像的 效果。
4. 根據權利要求l所述的遠程指揮監控預警中心進行監控預警，其特征是通過視頻采集卡和網絡視頻解碼器實現圖像的壓縮傳輸和在遠程監控預警中心主機的還原，監控中心的監控管理軟件實現對監控預警的管理；本系統使用GPS模塊實現遠程監控的預警，采取短消 息和打電話預警的方法；當遠程監控中心的監控人員發現駕駛人有疲勞征兆或者出現疲勞狀 態時，可以根據疲勞等級，^5用宜人化預警方式實現遠程預警，避免事故的發生。
全文摘要
本發明涉及雙卡CDMA和GPRS及光纖網絡傳輸的職業駕駛人疲勞狀態遠程監控預警系統，屬于交通安全技術領域。包括車載無線雙卡CDMA移動視頻監控系統、職業駕駛人視頻采集、光纖傳輸和指揮監控預警系統四部分。車載無線雙卡CDMA移動視頻監控系統硬件設備由雙卡CDMA、一體化攝像機、車載顯示器、一體化主機、天線和控制面板、車載GPS接收機構成。職業駕駛人視頻采集設備實現對職業駕駛人的面部表情的采集。指揮監控預警中心由遠程監控主機、監控管理軟件、視頻采集卡、監控指揮大屏幕等組成。優點在于針對職業駕駛人駕駛習慣和駕駛行為的疲勞狀態遠程監控預警系統，有效地避免事故的發生。系統布局合理，使用方便，易于維護。
文檔編號H04N7/18GK101558998SQ20091007932
公開日2009年10月21日 申請日期2009年3月6日 優先權日2009年3月6日
發明者超 呂, 吳紹斌, 孫曉煒, 諶育民, 趙亞男, 利 高 申請人:北京理工大學