基于头部位置特征的疲劳驾驶检测仪

收不到反射的红外线光束，此时的控制字对应的距离值就是当前驾驶员头部与座椅头枕的距离。

　　4. 2　驾驶员头部位置的自动标定

　　单片机程序框图如图4所示，自动标定头部正常位置的程序在汽车启动发动机再延时一段时间内运行，因为疲劳驾驶不会发生在这段时间内。当行驶到主路后，头部的动作逐步稳定，这时候才是对头部进行正常位置标定的正确时机。每次都要重新标定是因为驾驶员可能换人，每个人头部的位置不完全一样，标定的结果也会有差异。

图4　头部正常位置的自动标定程序框图

　　自动标定头部正常位置的程序就是使红外线发射二极管的电流强度由强到弱逐步减小，同时检测IC3、IC4的输出状态，判断是否到了接收不到的临界点，这是停止发射电流强度减小的界限，同时读出此刻的控制字数值作为距离标定。当左右2个红外线接收头IC3、IC4所输出的信号电平一致，同时能够保持相当一段时间不变时，就可以用此时的控制字作为标准距离标定。每个控制字都对应1个实际的距离。

　　4. 3　驾驶员头部偏离正常位置的检测

　　如果某个红外线接收头没有接收到红外线信号，则判定为此红外线接收头与驾驶员头部的距离大于此时与控制字相关联的距离。

　　2个红外线接收头所输出的信息分别反映了同一时刻驾驶员头部与2个红外线接收头的距离，与标准距离比较就能判断驾驶员的头部是正常位置还是前倾、侧倾、后仰。是否输出报警和制动控制电平由计算机程序根据驾驶员头部偏离正常位置后的持续时间决定。

　　5　实验结果分析

　　将该检测仪安装在捷达和雨燕等汽车上并进行了大量的实验，对5个驾驶员的正常驾驶状态和疲劳驾驶状态进行测试，测试数据如表1所示。可以看出该检测仪能实时地跟踪和判断测试人员的疲劳状态，同时对醉酒驾驶的不正当坐姿也起到警示作用。

　　6　结束语

　　该检测仪完成了驾驶员头部位置正常与否的识别，进而判断驾驶员是否疲劳驾驶，是简单技术的智能化应用。该检测仪可以低成本地装备现有汽车，提高安全几率，便于大规模推广，市场需求潜力巨大。