智能交通安全系統(tǒng)及其終端

1.一種智能交通安全系統(tǒng)，其特征在于：
所述智能交通安全系統(tǒng)由支持云計(jì)算的服務(wù)器、多個(gè)安裝在汽車上的電子終端及安裝在交通基礎(chǔ)設(shè)施上的電子終端組成；其中，
所述服務(wù)器作為云計(jì)算平臺，為整個(gè)智能交通安全系統(tǒng)提供基礎(chǔ)計(jì)算和管理功能；所述云計(jì)算平臺與各所述電子終端之間通過廣域無線網(wǎng)和/或有線網(wǎng)進(jìn)行連接，彼此之間交換包括路況、車況、人況在內(nèi)的信息，各所述電子終端之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；
所述路況信息是指交通基礎(chǔ)設(shè)施向所在路段上的車輛發(fā)布的關(guān)于道路的維修狀態(tài)、暢通程度、天氣情況信息，以及停車場入口設(shè)施發(fā)布的臨近停車場的經(jīng)度、緯度、空位信息；
所述車況信息由車載的所述電子終端進(jìn)行采集，包括：車輛行駛速度、車輛超車請求、車輛停車請求、車輛所在處的地理坐標(biāo)、車輛遇險(xiǎn)、車型、車牌號碼信息；
安裝在汽車上的電子終端識別包括駕駛員的疲勞狀態(tài)、駕駛員的受脅迫狀態(tài)、駕駛員的飲酒狀態(tài)、是否為合法駕駛員在內(nèi)的人況信息；
安裝在某臺汽車上的所述電子終端通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送表示自身路況、車況、人況的數(shù)據(jù)包，安裝在附近汽車上的所述電子終端接收到所述數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包的內(nèi)容采取必要的應(yīng)對手段。
2.如權(quán)利要求1所述的智能交通安全系統(tǒng)，其特征在于：
各所述電子終端之間采用ZigBee方式搭建無線網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求1所述的智能交通安全系統(tǒng)，其特征在于：
安裝在汽車上的電子終端中包括中央處理器、疲勞駕駛檢測模塊、非法駕駛檢測模塊、酒精測試模塊、導(dǎo)航定位模塊和廣域網(wǎng)無線傳輸模塊；
所述疲勞駕駛檢測模塊、所述非法駕駛檢測模塊、所述酒精測試模塊、所述導(dǎo)航定位模塊和所述廣域網(wǎng)無線傳輸模塊分別連接所述中央處理器；
所述中央處理器通過所述廣域網(wǎng)無線傳輸模塊接入所述云計(jì)算平臺。
4.一種基于圖像信息綜合評判的駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端，用在如權(quán)利要求1所述的智能交通安全系統(tǒng)中，其特征在于：
所述駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端包括攝像頭、云臺、前端嵌入式系統(tǒng)和前端應(yīng)用模塊；其中，
所述攝像頭和所述云臺分別與所述前端嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行連接，所述前端嵌入式系統(tǒng)連接所述前端應(yīng)用模塊，所述前端應(yīng)用模塊用于執(zhí)行對眼睛開合狀態(tài)、打哈欠狀態(tài)、頭部運(yùn)動狀態(tài)的檢測，并做出綜合判斷；
所述攝像頭安裝在所述云臺上面，所述云臺安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃駕駛員外側(cè)的框架上。
5.如權(quán)利要求4所述的駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端，其特征在于：
所述前端嵌入式系統(tǒng)包括前端嵌入式中心單元、視頻接口及模數(shù)變換電路和云臺控制電路，所述前端嵌入式中心單元分別連接所述視頻接口及模數(shù)變換電路和所述云臺控制電路；
所述視頻接口及模數(shù)變換電路連接所述攝像頭，所述云臺控制電路連接所述云臺。
6.如權(quán)利要求4所述的駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端，其特征在于：
所述前端應(yīng)用模塊進(jìn)一步包括人臉檢測模塊、人臉特征點(diǎn)定位模塊、眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊、頭部運(yùn)動跟蹤模塊和綜合評判模塊；其中，
所述人臉檢測模塊與所述人臉特征點(diǎn)定位模塊相連接，并分別連接所述眼睛開合檢測模塊、所述打哈欠檢測模塊和所述頭部運(yùn)動跟蹤模塊，所述眼睛開合檢測模塊、所述打哈欠檢測模塊和所述頭部運(yùn)動跟蹤模塊分別與所述綜合評判模塊相連接。
7.一種基于模式識別的汽車防盜搶電子終端，用在如權(quán)利要求1所述的智能交通安全系統(tǒng)中，其特征在于：
所述汽車防盜搶電子終端包括熱釋電傳感器、云臺、攝像頭、前端嵌入式系統(tǒng)和前端檢測模塊；其中，
所述前端嵌入式系統(tǒng)中包括前端嵌入式中心單元、熱釋電接口電路、云臺控制電路和視頻輸入處理接口，所述前端嵌入式中心單元分別連接所述熱釋電接口電路、所述云臺控制電路和所述視頻輸入處理接口，并與用于執(zhí)行識別駕駛員身份信息的模式識別方法的前端檢測模塊進(jìn)行連接；
所述熱釋電傳感器、所述云臺和所述攝像頭安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃駕駛員外側(cè)的框架上，分別與所述熱釋電接口電路、所述云臺控制電路和所述視頻輸入處理接口進(jìn)行連接。
8.如權(quán)利要求7所述的汽車防盜搶電子終端，其特征在于：
所述汽車防盜搶電子終端中還包括拾音器，所述拾音器與所述前端嵌入式系統(tǒng)中的音頻輸入處理接口連接，所述音頻輸入處理接口連接所述前端嵌入式中心單元。
9.一種實(shí)現(xiàn)酒精檢測功能的電子終端，用在如權(quán)利要求1所述的智能交通安全系統(tǒng)中，其特征在于：
所述電子終端包括駕駛員感應(yīng)器、可視吹管、聲光發(fā)生器、現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器和至少一個(gè)遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端；
所述駕駛員感應(yīng)器、所述可視吹管和所述聲光發(fā)生器分別與所述現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器進(jìn)行連接，所述現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器與所述遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端進(jìn)行遠(yuǎn)程無線通訊；
所述駕駛員感應(yīng)器安裝在汽車內(nèi)的駕駛員座椅下面。

智能交通安全系統(tǒng)及其終端\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及一種智能交通安全系統(tǒng)，尤其涉及一種基于路況、車況、人況識別的智能交通安全系統(tǒng)，屬于智能交通技術(shù)領(lǐng)域。\n背景技術(shù)\n[0002] 我國的機(jī)動車數(shù)量一直處于快速增長狀態(tài)，目前保有量已接近2億輛。與此同時(shí)，交通安全問題也日漸突出。有關(guān)統(tǒng)計(jì)表明，絕大多數(shù)的交通事故都是碰撞類事故，而其中\(zhòng)n80%以上的碰撞都是雙車或多車碰撞。雖然有安全氣囊、安全帶作為保護(hù)措施，但這些保護(hù)措施僅僅是在車輛已經(jīng)發(fā)生碰撞之后的被動保護(hù)，而在碰撞發(fā)生前就及時(shí)發(fā)現(xiàn)前后車輛，避免碰撞才是減少此類交通事故的重點(diǎn)。\n[0003] 在申請?zhí)枮镻CT/US2004/010736的PCT國際申請中，描述了收集、分析和發(fā)布與交通基礎(chǔ)設(shè)施和狀況相關(guān)的信息的中央設(shè)備和智能車輛云計(jì)算平臺，其收集、分析和發(fā)布的“相關(guān)信息”包含了車輛、路況信息，如：車輛行為、性能、操作，道路行駛安全性、通行能力等。這些信息無外乎來自兩類載體，即交通基礎(chǔ)設(shè)施（路況信息）和車輛本身（車況信息）。\n然而，以該專利為代表的現(xiàn)有技術(shù)普遍忽略了駕駛員本人的因素，即所謂的人況信息。在車輛高速行駛的情況下，及時(shí)發(fā)現(xiàn)駕駛員個(gè)人狀態(tài)的變化并隨時(shí)糾正駕駛員的錯(cuò)誤是預(yù)防碰撞類事故發(fā)生的有效途徑。\n[0004] 發(fā)明人經(jīng)過深入研究，認(rèn)為與交通安全密切相關(guān)的人況信息主要包括駕駛員的疲勞狀態(tài)、駕駛員的受脅迫狀態(tài)、駕駛員的飲酒狀態(tài)、是否為合法駕駛員等。但是，現(xiàn)有技術(shù)中涉及人況識別的技術(shù)解決方案并不多，而且普遍只涉及其中的一個(gè)方面。例如在識別駕駛員的疲勞狀態(tài)方面，專利號為ZL 200810161653.2的中國發(fā)明專利公開了一種疲勞駕駛實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)，經(jīng)由圖像處理、算法分析、檢測眼睛位置、眼睛閉合程度，并依據(jù)PERCLOS算法進(jìn)行計(jì)算，確定駕駛員的疲勞程度。但是眼睛閉合程度僅僅是反映疲勞程度多種表現(xiàn)形式的一種。中國實(shí)用新型專利ZL 200820023177.3提出了一種基于高速單片機(jī)計(jì)算眼睛閉合百分比PERCLOS值的無接觸式疲勞判斷方案，但僅僅考慮單個(gè)疲勞特征具有較大的片面性，容易導(dǎo)致漏判或誤判。中國發(fā)明專利ZL 200610031817.0和發(fā)明專利申請\n200910038613.3分別提出利用多種疲勞特征進(jìn)行判斷，但需要新安裝的多種儀表和設(shè)備，反而會影響系統(tǒng)的可靠性，尤其是為了進(jìn)行駕駛員視線跟蹤，要求在前擋風(fēng)玻璃上安裝矩形紅外LED光源模塊，極可能因?yàn)橛绊戱{駛員視覺而導(dǎo)致新的安全隱患。\n[0005] 在判斷駕駛員的受脅迫狀態(tài)以及是否為合法駕駛員方面，申請?zhí)枮閈n200810232645.2的中國發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N車輛遠(yuǎn)程監(jiān)控防盜系統(tǒng)，當(dāng)有人進(jìn)入車內(nèi)時(shí)，車載系統(tǒng)能夠檢測到紅外熱釋電信號，并將汽車位置和車內(nèi)圖像通過公共通信模塊發(fā)給手機(jī)。又如在申請?zhí)枮?00610144025.4的中國發(fā)明專利申請中，公開了一種具有異地控制功能的無線汽車防盜裝置，遇到異常情況時(shí)，利用無線通訊特別是3G手機(jī)通訊技術(shù)，傳輸現(xiàn)場狀況的圖像，并進(jìn)行音頻傳輸，從而達(dá)到記錄犯罪分子特征以及震懾犯罪分子，防止汽車被開走的目的。而申請?zhí)枮?00810059492.6的中國發(fā)明專利申請則提出了一種基于全景成像技術(shù)的汽車無線防盜監(jiān)控系統(tǒng)，當(dāng)運(yùn)動傳感裝置接受到外界運(yùn)動信號時(shí)，車載主機(jī)自動開啟攝像裝置，通過安裝在車頂?shù)膬蓚€(gè)全景鏡頭獲得汽車周圍360°范圍內(nèi)的圖像，并在主機(jī)中的視頻處理裝置處理后通過視頻發(fā)送裝置、3G通信模塊發(fā)送給3G手機(jī)等。\n[0006] 在判斷駕駛員的飲酒狀態(tài)方面，專利號為ZL 200720071302.3的中國實(shí)用新型專利提出了一種汽車酒精檢測熄火裝置，其包括酒精濃度感應(yīng)器，熄火控制器，其中酒精濃度感應(yīng)器與熄火控制器相連，向熄火控制器傳輸控制信號，熄火控制裝置與汽車的啟動器相連，控制啟動器的開閉。但該技術(shù)方案存在顯著的局限性，具體表現(xiàn)在：未飲酒的人員(甚至可能不會開車)可以代替醉飲者接受酒精濃度測試，并幫助啟動汽車后，再換醉飲者來駕駛，這樣仍可以蒙混過關(guān)。\n[0007] 總體而言，現(xiàn)有技術(shù)中對與交通安全密切相關(guān)的人況信息的識別和處理是不完整、不全面的，仍然需要進(jìn)一步加以改進(jìn)。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種智能交通安全系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對影響交通安全的各類路況、車況、人況信息進(jìn)行準(zhǔn)確識別并進(jìn)行相應(yīng)處理。\n[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：\n[0010] 一種智能交通安全系統(tǒng)，由支持云計(jì)算的服務(wù)器、多個(gè)安裝在汽車上的電子終端及安裝在交通基礎(chǔ)設(shè)施上的電子終端組成；其中，\n[0011] 所述服務(wù)器作為云計(jì)算平臺，為整個(gè)智能交通安全系統(tǒng)提供基礎(chǔ)計(jì)算和管理功能；所述云計(jì)算平臺與各所述電子終端之間通過廣域無線網(wǎng)和/或有線網(wǎng)進(jìn)行連接，彼此之間交換包括路況、車況、人況在內(nèi)的信息，各所述電子終端之間通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接；\n[0012] 所述路況信息是指交通基礎(chǔ)設(shè)施向所在路段上的車輛發(fā)布的關(guān)于道路的維修狀態(tài)、暢通程度、天氣情況信息，以及停車場入口設(shè)施發(fā)布的臨近停車場的經(jīng)度、緯度、空位信息；\n[0013] 所述車況信息由車載的所述電子終端進(jìn)行采集，包括：車輛行駛速度、車輛超車請求、車輛停車請求、車輛所在處的地理坐標(biāo)、車輛遇險(xiǎn)、車型、車牌號碼信息；\n[0014] 安裝在汽車上的電子終端識別包括駕駛員的疲勞狀態(tài)、駕駛員的受脅迫狀態(tài)、駕駛員的飲酒狀態(tài)、是否為合法駕駛員在內(nèi)的人況信息；\n[0015] 安裝在某臺汽車上的所述電子終端通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送表示自身路況、車況、人況的數(shù)據(jù)包，安裝在附近汽車上的所述電子終端接收到所述數(shù)據(jù)包后，根據(jù)所述數(shù)據(jù)包的內(nèi)容采取必要的應(yīng)對手段。\n[0016] 其中較優(yōu)地，各所述電子終端之間采用ZigBee方式搭建無線網(wǎng)絡(luò)。\n[0017] 其中較優(yōu)地，安裝在汽車上的電子終端中包括中央處理器、疲勞駕駛檢測模塊、非法駕駛檢測模塊、酒精測試模塊、導(dǎo)航定位模塊和廣域網(wǎng)無線傳輸模塊；\n[0018] 所述疲勞駕駛檢測模塊、所述非法駕駛檢測模塊、所述酒精測試模塊、所述導(dǎo)航定位模塊和所述廣域網(wǎng)無線傳輸模塊分別連接所述中央處理器；\n[0019] 所述中央處理器通過所述廣域網(wǎng)無線傳輸模塊接入所述云計(jì)算平臺。\n[0020] 一種基于圖像信息綜合評判的駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端，用在上述的智能交通安全系統(tǒng)中，包括攝像頭、云臺、前端嵌入式系統(tǒng)和前端應(yīng)用模塊；其中，\n[0021] 所述攝像頭和所述云臺分別與所述前端嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行連接，所述前端嵌入式系統(tǒng)連接所述前端應(yīng)用模塊，所述前端應(yīng)用模塊用于執(zhí)行對眼睛開合狀態(tài)、打哈欠狀態(tài)、頭部運(yùn)動狀態(tài)的檢測，并做出綜合判斷；\n[0022] 所述攝像頭安裝在所述云臺上面，所述云臺安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃駕駛員外側(cè)的框架上。\n[0023] 其中較優(yōu)地，所述前端嵌入式系統(tǒng)包括前端嵌入式中心單元、視頻接口及模數(shù)變換電路和云臺控制電路，所述前端嵌入式中心單元分別連接所述視頻接口及模數(shù)變換電路和所述云臺控制電路；\n[0024] 所述視頻接口及模數(shù)變換電路連接所述攝像頭，所述云臺控制電路連接所述云臺。\n[0025] 其中較優(yōu)地，所述前端應(yīng)用模塊進(jìn)一步包括人臉檢測模塊、人臉特征點(diǎn)定位模塊、眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊、頭部運(yùn)動跟蹤模塊和綜合評判模塊；其中，[0026] 所述人臉檢測模塊與所述人臉特征點(diǎn)定位模塊相連接，并分別連接所述眼睛開合檢測模塊、所述打哈欠檢測模塊和所述頭部運(yùn)動跟蹤模塊，所述眼睛開合檢測模塊、所述打哈欠檢測模塊和所述頭部運(yùn)動跟蹤模塊分別與所述綜合評判模塊相連接。\n[0027] 一種基于模式識別的汽車防盜搶電子終端，用在上述的智能交通安全系統(tǒng)中，包括熱釋電傳感器、云臺、攝像頭、前端嵌入式系統(tǒng)和前端檢測模塊；其中，\n[0028] 所述前端嵌入式系統(tǒng)中包括前端嵌入式中心單元、熱釋電接口電路、云臺控制電路和視頻輸入處理接口，所述前端嵌入式中心單元分別連接所述熱釋電接口電路、所述云臺控制電路和所述視頻輸入處理接口，并與用于執(zhí)行識別駕駛員身份信息的模式識別方法的前端檢測模塊進(jìn)行連接；\n[0029] 所述熱釋電傳感器、所述云臺和所述攝像頭安裝在汽車前擋風(fēng)玻璃駕駛員外側(cè)的框架上，分別與所述熱釋電接口電路、所述云臺控制電路和所述視頻輸入處理接口進(jìn)行連接。\n[0030] 其中較優(yōu)地，所述汽車防盜搶電子終端中還包括拾音器，所述拾音器與所述前端嵌入式系統(tǒng)中的音頻輸入處理接口連接，所述音頻輸入處理接口連接所述前端嵌入式中心單元。\n[0031] 一種實(shí)現(xiàn)酒精檢測功能的電子終端，用在上述的智能交通安全系統(tǒng)中，包括駕駛員感應(yīng)器、可視吹管、聲光發(fā)生器、現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器和至少一個(gè)遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端；\n[0032] 所述駕駛員感應(yīng)器、所述可視吹管和所述聲光發(fā)生器分別與所述現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器進(jìn)行連接，所述現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器與所述遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端進(jìn)行遠(yuǎn)程無線通訊；\n[0033] 所述駕駛員感應(yīng)器安裝在汽車內(nèi)的駕駛員座椅下面。\n[0034] 本發(fā)明所提供的智能交通安全系統(tǒng)綜合應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提供交通安全的智能保障。該系統(tǒng)不僅可以對路況信息、車況信息進(jìn)行檢測，還可以對包括駕駛員的疲勞狀態(tài)、駕駛員的受脅迫狀態(tài)、駕駛員的飲酒狀態(tài)、是否為合法駕駛員等在內(nèi)的人況信息進(jìn)行準(zhǔn)確識別并進(jìn)行相應(yīng)處理，從而為智能交通事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。\n附圖說明\n[0035] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。\n[0036] 圖1為本發(fā)明所提供的智能交通安全系統(tǒng)的整體架構(gòu)示意圖；\n[0037] 圖2為應(yīng)用本智能交通安全系統(tǒng)之后，某一路段的無線網(wǎng)絡(luò)分布示意圖；\n[0038] 圖3為本智能交通安全系統(tǒng)中，電子終端的整體架構(gòu)示例圖；\n[0039] 圖4為駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端的組成原理示意圖；\n[0040] 圖5為攝像頭及云臺的安裝點(diǎn)示意圖；\n[0041] 圖6為PERCLOS值的測量原理示意圖；\n[0042] 圖7為眼睛開合檢測模塊的工作模式示意圖；\n[0043] 圖8為打哈欠檢測模塊的工作模式示意圖；\n[0044] 圖9為頭部運(yùn)動跟蹤模塊的工作模式示意圖；\n[0045] 圖10為防盜搶電子終端的組成原理示意圖；\n[0046] 圖11為判斷是否為合法駕駛員的工作模式示意圖；\n[0047] 圖12為防搶劫功能模塊的工作模式示意圖；\n[0048] 圖13為用于實(shí)現(xiàn)酒精檢測功能的電子終端的組成原理示意圖。\n具體實(shí)施方式\n[0049] 本發(fā)明所提供的智能交通安全系統(tǒng)是基于云計(jì)算平臺和無線網(wǎng)絡(luò)（包括無線局域網(wǎng)和廣域無線網(wǎng)）等技術(shù)支撐手段實(shí)現(xiàn)的。下面對此展開詳細(xì)的說明。\n[0050] 如圖1所示，本智能交通安全系統(tǒng)由支持云計(jì)算的服務(wù)器、若干個(gè)安裝在汽車上的電子終端（或其它移動終端）以及安裝在交通基礎(chǔ)設(shè)施上的電子終端組成。其中，服務(wù)器作為云計(jì)算平臺，為整個(gè)智能交通安全系統(tǒng)提供基礎(chǔ)計(jì)算；提供管理功能；提供海量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、存儲、共享、發(fā)布功能。云計(jì)算平臺與各電子終端之間通過廣域無線網(wǎng)和/或有線網(wǎng)進(jìn)行連接，各電子終端相互之間均通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。\n[0051] 云計(jì)算平臺具備針對電子終端的數(shù)據(jù)采集、存儲、計(jì)算、傳輸功能和管理功能，并能提供良好的網(wǎng)絡(luò)接入和安全保障能力，有效克服了電子終端存儲容量小、計(jì)算能力弱等缺點(diǎn)。該云計(jì)算平臺能夠通過電子終端采集車輛駕駛員的視頻信息，提取面部特征，通過疲勞駕駛算法進(jìn)行計(jì)算，以判斷駕駛員是否處在疲勞駕駛狀態(tài)、疲勞程度；判斷駕駛員是否受到不法分子的威脅劫持；車輛是否被非法人員所駕駛、盜搶等。后文對此還有進(jìn)一步的詳細(xì)說明。\n[0052] 對于云計(jì)算而言，每一個(gè)電子終端都是一個(gè)云計(jì)算終端，服務(wù)器就是云計(jì)算平臺。\n電子終端通過無線網(wǎng)絡(luò)接入到云計(jì)算平臺，每一個(gè)電子終端有一個(gè)ID號碼，且具有唯一性；用戶名和密碼由用戶首次接入時(shí)指定，在以后登錄過程中做驗(yàn)證使用。每一次電子終端和云計(jì)算平臺斷開后，再次連接均需接受接入性驗(yàn)證，過程如下：\n[0053] 電子終端把預(yù)先指定的個(gè)人登錄用戶名、密碼、終端ID，以“用戶名+密碼+ID”的編碼方式，發(fā)送到云計(jì)算平臺。\n[0054] 由云計(jì)算平臺在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索，確定存在該用戶和電子終端之后，建立網(wǎng)絡(luò)連接；否則拒絕。\n[0055] 云計(jì)算平臺為每一個(gè)電子終端開辟了獨(dú)立的存儲空間，可以存儲車輛信息，具體有：電子終端的用戶信息、設(shè)備ID、從電子終端采集的視頻文件和圖片、電子終端通過CAN總線采集的車輛狀態(tài)和歷史信息、車輛位置、疲勞駕駛報(bào)警信息、非法駕駛報(bào)警信息、酒精測試記錄等。\n[0056] 圖2為應(yīng)用本智能交通安全系統(tǒng)之后，某一路段的無線網(wǎng)絡(luò)分布示意圖。該無線網(wǎng)絡(luò)采用局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)相融合的方式，車輛與車輛周圍的交通基礎(chǔ)設(shè)施組成一個(gè)無線局域網(wǎng)。在行駛很多輛車的時(shí)候，每一輛車可能會同時(shí)存在于多個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，無線局域網(wǎng)的組網(wǎng)是自適應(yīng)的。\n[0057] 在本發(fā)明中，無線局域網(wǎng)的搭建優(yōu)選采用ZigBee方式。ZigBee是一種物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：\n[0058] （1）具有極強(qiáng)的自組織能力和自愈能力\n[0059] 無需人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠感知其他節(jié)點(diǎn)，并與之組成網(wǎng)絡(luò)；在一個(gè)已有網(wǎng)絡(luò)下，增加或者刪除一個(gè)節(jié)點(diǎn)，位置發(fā)生變動時(shí)，網(wǎng)絡(luò)都能自我修復(fù)，并對網(wǎng)絡(luò)拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使得網(wǎng)絡(luò)仍能夠正常工作。\n[0060] （2）組網(wǎng)模式靈活\n[0061] 可以組成mesh型網(wǎng)絡(luò)，即多點(diǎn)對多點(diǎn)的。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意兩臺設(shè)備都可以交換數(shù)據(jù)。\n[0062] （3）網(wǎng)絡(luò)安全性高\(yùn)n[0063] ZigBee網(wǎng)絡(luò)支持AES-128加密算法。\n[0064] （4）網(wǎng)絡(luò)容量大\n[0065] 一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)可以容納最多254個(gè)從設(shè)備和一個(gè)主設(shè)備，同一地區(qū)最多可以同時(shí)存在200多個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)。\n[0066] 關(guān)于ZigBee技術(shù)的進(jìn)一步說明，可以參閱其官方網(wǎng)站（www.zigbee.org）中的相關(guān)技術(shù)文檔，在此就不贅述了。\n[0067] 各個(gè)電子終端所組成的無線局域網(wǎng)的功能主要在于相鄰車輛的安全性提醒。安裝在某臺汽車上的電子終端通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送表示自身所處狀況的數(shù)據(jù)包，安裝在附近汽車上的其它電子終端接收到該數(shù)據(jù)包后，根據(jù)數(shù)據(jù)包的內(nèi)容采取必要的應(yīng)對手段。具體而言，當(dāng)一輛車發(fā)生或發(fā)現(xiàn)了緊急情況或要進(jìn)行某種車輛操作，為了避免對其他車輛也造成影響需要向其他車輛提前告知本車輛所處狀態(tài)或?qū)⒁M(jìn)行的操作，該車輛上的電子終端向其他車輛發(fā)送數(shù)據(jù)信息；或者當(dāng)一個(gè)車內(nèi)的駕駛員被監(jiān)測到有酒駕、疲勞駕駛、受到劫持等危險(xiǎn)狀態(tài)，也會向相鄰車輛和服務(wù)器發(fā)送信號以便警示或求救。由于路上車輛眾多，每一輛車可能同時(shí)存在于多個(gè)局域網(wǎng)當(dāng)中，當(dāng)車輛從一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)接收到警示或求救信息時(shí)，將會向其他局域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的車輛進(jìn)行傳送。\n[0068] 局域網(wǎng)的組網(wǎng)是根據(jù)電子終端內(nèi)置的導(dǎo)航定位模塊測得的車輛所在絕對位置而計(jì)算出的相對位置和車輛行進(jìn)方向來確定的。由多個(gè)電子終端的導(dǎo)航定位模塊的測量數(shù)據(jù)，可以間接得到該車與周圍車輛的相對距離，并推算出行進(jìn)方向。在高速公路和鄉(xiāng)村路段，只有在行進(jìn)方向相同并且車間直線距離在300米以內(nèi)的車輛間才建立局域網(wǎng)通信。對于交通基礎(chǔ)設(shè)施也是在與車輛距離小于300米時(shí)才建立局域網(wǎng)通信；但在城鎮(zhèn)密集路段，只有在行進(jìn)方向相同并且車間直線距離在100米以內(nèi)的車輛間才建立局域網(wǎng)通信。對于交通基礎(chǔ)設(shè)施也是在與車輛距離小于100米時(shí)才建立局域網(wǎng)通信。采用不斷發(fā)展的虛擬現(xiàn)實(shí)及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，為駕駛員防碰撞安全駕駛提供人性化的多媒體操控環(huán)境。\n[0069] 每一個(gè)從車輛上的電子終端發(fā)送的數(shù)據(jù)包都要根據(jù)不同的情況進(jìn)行編碼，可以采用“數(shù)據(jù)頭+終端設(shè)備ID+車牌號碼+所處狀態(tài)+驗(yàn)證位+停止位”的結(jié)構(gòu)，所處狀態(tài)表示五大狀態(tài)，具體包括：疲勞駕駛、酒后駕車、受到劫持、超車請求、停車請求。具體到用數(shù)字表示：\n[0070] 狀態(tài)一：疲勞駕駛：00（無疲勞），01（輕度疲勞），10（中度疲勞），11（重度疲勞）。\n[0071] 狀態(tài)二：酒后駕車：00（無飲酒），01（飲酒）。\n[0072] 狀態(tài)三：受到劫持：00（正常狀態(tài)，無劫持），01（受到了歹徒劫持）。\n[0073] 狀態(tài)四：超車請求：00（無請求），01（左路超車請求），10（右路超車請求）。\n[0074] 狀態(tài)五：停車請求：00（無請求），01（停車請求）。\n[0075] 這樣，通過將狀態(tài)一至狀態(tài)五進(jìn)行順序編碼，用不同的數(shù)字表示各自對應(yīng)的狀態(tài)，其他車輛上的電子終端就能夠通過數(shù)據(jù)包辨別出本車輛和駕駛員所處的是何狀態(tài)，以便采取必要的應(yīng)對手段。\n[0076] 配合導(dǎo)航定位模塊，由不同車輛組成的ZigBee網(wǎng)絡(luò)可以相互知曉相對位置和相對速度，在停車、超車、繞行操作的時(shí)候，相互發(fā)送警示信息，避免碰撞。這種智能交通安全模式幾乎不受天氣、地形影響，在霧雨雪等極端天氣，也可以正常工作。\n[0077] 利用上述的云計(jì)算平臺和無線網(wǎng)絡(luò)，本智能交通安全系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)車輛、人、設(shè)施三大要素相互交換信息。云計(jì)算平臺和各電子終端之間交換的信息包括路況、車況、人況三大類信息。\n[0078] 路況信息是指路邊基礎(chǔ)設(shè)施向其路段上的車輛發(fā)布的關(guān)于道路的維修狀態(tài)、暢通程度、天氣情況等信息，以及停車場入口設(shè)施向其發(fā)布臨近停車場的經(jīng)度、緯度、空位信息。\n[0079] 車況信息直接由車載的電子終端進(jìn)行采集，如：車輛行駛速度、車輛超車請求、車輛停車請求、車輛所在處的地理坐標(biāo)、車輛遇險(xiǎn)、車型、車牌號碼等信息，這些信息間接地來自駕駛員的操作。\n[0080] 人況信息包括駕駛員的疲勞狀態(tài)、駕駛員的受脅迫狀態(tài)、駕駛員的飲酒狀態(tài)、是否為合法駕駛員等。該人況信息的識別是由安裝在汽車上的各種電子終端實(shí)現(xiàn)的。圖3所示為該電子終端的整體架構(gòu)示例圖。在該電子終端中，中央處理器可以選用TI達(dá)芬奇處理器或其他嵌入式處理器，以滿足視頻編解碼、視頻采集、算法處理的要求。中央處理器通過廣域網(wǎng)無線傳輸模塊接入云計(jì)算平臺，并與其它廣域網(wǎng)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信。視頻/音頻采集模塊采集駕駛員的人況信息，分別送入與中央處理器連接的疲勞駕駛檢測模塊、非法駕駛檢測模塊等進(jìn)行進(jìn)一步的分析判斷。酒精測試模塊直接采集駕駛員的呼氣信號，判斷駕駛員是否飲酒，并將檢測結(jié)果直接送入中央處理器中。此外，該電子終端中還具有局域網(wǎng)無線傳輸模塊、顯示模塊、存儲模塊和導(dǎo)航定位模塊（GPS/北斗2）等，這些模塊分別與中央處理器進(jìn)行連接，在此就不詳細(xì)說明了。\n[0081] 圖3所示的電子終端整體架構(gòu)只是一個(gè)概要設(shè)計(jì)。針對采集、識別不同人況信息的需要，該電子終端會有多種不同的具體實(shí)施方式。下面分別進(jìn)行詳細(xì)的說明。\n[0082] 1.基于圖像信息綜合評判的駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端\n[0083] 如圖4所示，駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端包括如下的組成部分：攝像頭、云臺、聲光發(fā)生器、前端嵌入式系統(tǒng)和前端應(yīng)用模塊。其中，前端嵌入式系統(tǒng)以前端嵌入式中心單元為中心，進(jìn)一步包括電源輸入模塊、視頻接口及模數(shù)變換電路、云臺控制電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換及視頻處理電路、聲光發(fā)生器接口、汽車操縱接口、無線通訊模塊及天線、導(dǎo)航定位模塊及天線。\n該前端嵌入式中心單元分別連接電源輸入模塊、視頻接口及模數(shù)變換電路、云臺控制電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換及視頻處理電路、聲光發(fā)生器接口、汽車操縱接口、無線通訊模塊及天線、導(dǎo)航定位模塊及天線。同時(shí)，前端嵌入式中心單元也與前端應(yīng)用模塊進(jìn)行連接。該前端應(yīng)用模塊用于執(zhí)行對眼睛開合狀態(tài)、打哈欠狀態(tài)、頭部運(yùn)動狀態(tài)的檢測算法，并做出綜合判斷。\n[0084] 前端嵌入式中心單元包括處理器硬件及相應(yīng)的驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)軟件。它安裝在汽車內(nèi)的適當(dāng)位置，可采用ARM系列芯片、FPGA、DSP或單片機(jī)等來實(shí)現(xiàn)，并具有自帶時(shí)鐘。云臺控制電路用于提供云臺運(yùn)動和攝像頭鏡頭伸縮驅(qū)動命令，以確保得到足夠大且完整的駕駛員頭部視頻圖像。汽車操縱接口連接汽車本身的操縱裝置，用于對汽車自身的制動、喇叭等進(jìn)行操縱。汽車蓄電池的輸出直接與電源輸入接口相連，為本駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端中的有關(guān)設(shè)備供電。無線通訊模塊及天線用于實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)無線通信，如采用GSM/GPRS/3G通信模塊及相應(yīng)的SIM/USIM卡等。導(dǎo)航定位模塊及天線可以支持接收美國GPS、俄羅斯GNNS、歐洲伽利略、中國北斗2等衛(wèi)星信息或慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位，能夠?qū)崟r(shí)獲知汽車所處的經(jīng)度、緯度，便于在需要求援時(shí)將具體位置通過服務(wù)器告知預(yù)設(shè)的客戶端。\n[0085] 如圖5所示，攝像頭優(yōu)選為紅外攝像頭，它安裝在云臺上面。云臺安裝在前擋風(fēng)玻璃駕駛員外側(cè)的框架上，確保不影響駕駛員視線且處于與駕駛員頭部高度相當(dāng)?shù)奈恢?。攝像頭和云臺分別與前端嵌入式系統(tǒng)相連接，并由前端嵌入式系統(tǒng)供電。攝像頭將駕駛員頭部視頻圖像傳送到前端嵌入式系統(tǒng)中的視頻接口及模數(shù)變換電路。前端嵌入式系統(tǒng)通過云臺控制電路提供云臺運(yùn)動和攝像頭鏡頭伸縮驅(qū)動命令，以確保得到足夠大且完整的駕駛員頭部視頻圖像。如果自然光能確保成像要求，則關(guān)閉紅外燈；否則，打開紅外燈。\n[0086] 聲光發(fā)生器連接聲光發(fā)生器接口。聲光發(fā)生器可以包括聲音發(fā)生器、燈光(可發(fā)出紅、橙、黃、綠等燈光)或視頻顯示器等。\n[0087] 如圖4所示，本駕駛員疲勞監(jiān)測電子終端中的前端應(yīng)用模塊進(jìn)一步包括人臉檢測模塊、人臉特征點(diǎn)定位模塊、眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊、頭部運(yùn)動跟蹤模塊和綜合評判模塊。其中，人臉檢測模塊與人臉特征點(diǎn)定位模塊相連接，它們分別連接眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊和頭部運(yùn)動跟蹤模塊。眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊和頭部運(yùn)動跟蹤模塊分別與綜合評判模塊相連接，將從不同角度檢測到的駕駛員疲勞程度信息送入綜合評判模塊中進(jìn)行最終的評價(jià)。\n[0088] 人臉檢測模塊用于對輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，找到圖像中人臉的位置，并將人臉的位置用矩形框表示。人臉特征點(diǎn)定位模塊用于對輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，得到人臉的五官位置，五官位置用多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)序列表示。這些功能模塊是基于現(xiàn)有的模式識別方法，以軟件或者固件方式實(shí)現(xiàn)的。例如基于LGBP的人臉識別方法（參見http://www.jdl.ac.cn/project/faceId/articles/ICCV-wczhang-LG BP.pdf）、基 于 AdaBoost的 Gabor特征選擇及判別分析方法（參見http://www.jdl.ac.cn/project/faceId/articles/FRJDL-FG-Booste dGabor-Yang.pdf）、基于SV的Kernel判別分析方法（參見http://www.jdl.ac.cn/project/faceId/articles/FRJDL-baochangz hang-CVPR.pdf）和基于特定人臉子空間的人臉識別方法（參見http://www.jdl.ac.cn/project/faceId/articles/FRJDL-Shan-ICAS SP.pdf）等，在此就不詳細(xì)贅述了。\n[0089] 眼睛開合檢測模塊采用PERCLOS算法檢測駕駛員眼睛的開合程度。PERCLOS是Percent Eye Close的縮寫，指在一定的時(shí)間內(nèi)眼睛閉合所占的時(shí)間比例。在具體實(shí)驗(yàn)中，有P70、P80、EM三種測量方式，其中P80被認(rèn)為最能反映人的疲勞程度。圖6為PERCLOS值的測量原理圖。圖中曲線為一次眼睛閉合和睜開過程中眼睛開合度變化曲線圖，可根據(jù)此曲線得到所需測量的眼睛的某個(gè)程度的閉合或睜開所持續(xù)的時(shí)間，從而計(jì)算出PERCLOS值。在圖6中，t1為眼睛完全睜開到閉合20%的時(shí)間；t2為眼睛完全睜開到閉合80%的時(shí)間；t3為眼睛完全睜開到下一次睜開20%的時(shí)間；t4為眼睛完全睜開到下一次睜開80%的時(shí)間。通過測量t1到t4的值就可以得到PERCLOS的值f。\n[0090] \n[0091] f為眼睛閉合時(shí)間所占某一特定時(shí)間的百分率。對于P80測量方式來說，可以認(rèn)為當(dāng)f>0.15時(shí)，駕駛員處于疲勞狀態(tài)。\n[0092] 基于上述的PERCLOS值的測量原理，眼睛開合檢測模塊的工作模式如圖7所示。對于輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過人臉檢測模塊和人臉特征點(diǎn)定位模塊處理之后，可以得到人臉的五官位置。然后，對于每幀圖像調(diào)用眼睛開合度主函數(shù)，并結(jié)合五官的定位結(jié)果，可以得到眼睛的開合度數(shù)值。將多幀圖像數(shù)據(jù)的圖像序列結(jié)果累積起來，結(jié)合多幀圖像的眼睛開合度數(shù)值就可以得到疲勞與否的判斷。\n[0093] 圖8顯示了打哈欠檢測模塊的工作模式。對于輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過人臉檢測模塊和人臉特征點(diǎn)定位模塊處理之后，可以得到人臉的五官位置。在得到人臉的五官位置之后，對于每幀圖像調(diào)用嘴巴開合判斷主函數(shù)，并結(jié)合五官的定位結(jié)果，可以得到嘴巴的開合情況，結(jié)合多幀圖像計(jì)算嘴巴張開時(shí)間，可以得到是否疲勞的判斷。\n[0094] 圖9顯示了頭部運(yùn)動跟蹤模塊的工作模式。對于輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過人臉檢測模塊和人臉特征點(diǎn)定位模塊處理之后，可以得到人臉的五官位置。在得到人臉五官位置之后，對于每幀圖像分別計(jì)算其頭部位置，并結(jié)合五官的定位結(jié)果，可以得到頭部運(yùn)動軌跡。結(jié)合多幀圖像計(jì)算點(diǎn)頭頻率，可以得到是否疲勞的判斷。\n[0095] 綜合評判模塊對眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊和頭部運(yùn)動跟蹤模塊所獲得的檢測結(jié)果進(jìn)行加權(quán)運(yùn)算?；趯ρ劬﹂_合狀態(tài)、打哈欠狀態(tài)、頭部運(yùn)動狀態(tài)等三種疲勞特征監(jiān)測的綜合評判，將駕駛員疲勞程度劃分為四個(gè)等級：綠色－清醒、黃色－輕度疲勞、橙色－中度疲勞、紅色－高度疲勞。\n[0096] 當(dāng)眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊或頭部運(yùn)動跟蹤模塊這三個(gè)模塊均未檢測到異常時(shí)，綜合評價(jià)模塊輸出檢測結(jié)果為清醒。允許汽車正常行駛，在車載嵌入式設(shè)備屏幕上的疲勞程度指示燈顯示為綠色。\n[0097] 當(dāng)眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊或頭部運(yùn)動跟蹤模塊三個(gè)模塊中有且僅有一個(gè)模塊檢測到異常時(shí)，綜合評價(jià)模塊檢測結(jié)果為輕度疲勞。允許汽車正常行駛。聲光發(fā)生器上的疲勞程度指示燈顯示為黃色不斷閃爍，并向駕駛員發(fā)出報(bào)警聲。\n[0098] 當(dāng)眼睛開合檢測模塊、打哈欠檢測模塊或頭部運(yùn)動跟蹤模塊三個(gè)模塊中有且僅有兩個(gè)模塊檢測到異常時(shí)，綜合評價(jià)模塊檢測結(jié)果為中度疲勞。聲光發(fā)生器上的疲勞程度指示燈顯示為橙色不斷閃爍，并同時(shí)向駕駛員、遠(yuǎn)端的服務(wù)器和預(yù)設(shè)的客戶端發(fā)出報(bào)警聲，建議駕駛員靠邊停車。\n[0099] 當(dāng)眼睛開合模塊檢測、打哈欠檢測模塊或頭部運(yùn)動跟蹤模塊三個(gè)模塊均檢測到異常時(shí)，綜合評價(jià)模塊檢測結(jié)果為高度疲勞。聲光發(fā)生器上的疲勞程度指示燈顯示為紅色不斷閃爍，自動亮起警示燈以警示周圍車輛及行人，數(shù)秒鐘后自動減速并熄火，同時(shí)向遠(yuǎn)端的服務(wù)器和預(yù)設(shè)的客戶端發(fā)出持續(xù)報(bào)警并報(bào)告汽車所處的位置，要求救援。\n[0100] 2.基于模式識別的防盜搶電子終端\n[0101] 如圖10所示，防盜搶電子終端由如下幾部分組成：熱釋電傳感器、云臺、攝像頭、拾音器、聲光發(fā)生器、前端嵌入式系統(tǒng)和前端檢測模塊。其中，前端嵌入式系統(tǒng)以前端嵌入式中心單元為中心，進(jìn)一步包括電源輸入模塊、熱釋電接口電路、云臺控制電路、視頻輸入處理接口、音頻輸入處理接口、視頻輸出處理接口、聲光發(fā)生器接口、汽車操縱接口、無線通訊模塊及天線、導(dǎo)航定位模塊及天線和WLAN模塊及天線。該前端嵌入式中心單元分別與電源輸入模塊、熱釋電接口電路、云臺控制電路、視頻輸入處理接口、音頻輸入處理接口、視頻輸出處理接口、聲光發(fā)生器接口、汽車操縱接口、無線通訊模塊及天線、導(dǎo)航定位模塊及天線和WLAN模塊及天線進(jìn)行連接，同時(shí)還與前端檢測模塊進(jìn)行連接。該前端檢測模塊用于執(zhí)行識別人臉等駕駛員身份信息的模式識別方法。\n[0102] 上述的前端嵌入式中心單元包括處理器硬件及相應(yīng)的驅(qū)動程序和操作系統(tǒng)軟件。\n它安裝在汽車內(nèi)的適當(dāng)位置，可采用ARM系列芯片、FPGA、DSP或單片機(jī)等來實(shí)現(xiàn)，并具有自帶時(shí)鐘。云臺控制電路用于提供云臺運(yùn)動和攝像頭鏡頭伸縮驅(qū)動命令，以確保得到足夠大且完整的駕駛員頭部視頻圖像。汽車操縱接口連接汽車本身的操縱裝置，用于對汽車自身的制動、喇叭等進(jìn)行操縱。汽車蓄電池的輸出直接與電源輸入接口相連，為本防盜搶電子終端中的有關(guān)設(shè)備供電。無線通訊模塊及天線用于實(shí)現(xiàn)廣域網(wǎng)無線通信，如采用GSM/GPRS/3G通信模塊及相應(yīng)的SIM/USIM卡等。導(dǎo)航定位模塊及天線可以支持接收美國GPS、俄羅斯GNNS、歐洲伽利略、中國北斗2等衛(wèi)星信息或慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位，能夠?qū)崟r(shí)獲知汽車所處的經(jīng)度、緯度，便于在需要求援時(shí)將具體位置通過服務(wù)器告知預(yù)設(shè)的客戶端。WLAN模塊及天線用于實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)無線通信。當(dāng)多輛汽車都安裝了本防盜搶電子終端時(shí)，可實(shí)現(xiàn)車與車之間的通信；而當(dāng)路網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施也安裝了本防盜搶電子終端的相應(yīng)功能模塊時(shí)，可實(shí)現(xiàn)車與路直接的通信。當(dāng)一個(gè)車內(nèi)的駕駛員受到劫持，可以自動向相鄰車輛發(fā)送信號以便警示或求救。\n[0103] 如圖5所示，熱釋電傳感器、攝像頭、云臺及拾音器也安裝在前擋風(fēng)玻璃駕駛員外側(cè)的框架上，確保不影響駕駛員視線且處于與駕駛員頭部高度相當(dāng)?shù)奈恢谩n[0104] 熱釋電接口電路連接熱釋電傳感器。當(dāng)駕駛員位置無人時(shí)，熱釋電傳感器一直在工作，而整個(gè)防盜搶電子終端處于休眠狀態(tài)。一旦駕駛員位置出現(xiàn)人，熱釋電傳感器能夠第一時(shí)間檢測到駕駛員位置人體的紅外熱釋電信號，防盜搶電子終端自動從休眠狀態(tài)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。\n[0105] 云臺控制電路連接云臺，視頻輸入處理接口連接攝像頭。它們負(fù)責(zé)將駕駛員頭部的視頻圖像傳送到前端嵌入式系統(tǒng)。前端嵌入式系統(tǒng)提供云臺運(yùn)動和攝像頭鏡頭伸縮驅(qū)動命令，以確保得到足夠大且完整的駕駛員頭部視頻圖像。如果自然光能確保成像要求，則關(guān)閉紅外燈；否則，打開紅外燈。如果正常行駛過程中汽車遭到非法搶劫，駕駛員自然發(fā)出的異常表情通過攝像頭傳送到前端嵌入式系統(tǒng)，前端嵌入式系統(tǒng)將通過無線通訊模塊及天線接入無線網(wǎng)絡(luò)，向服務(wù)器及附近裝有同類防盜搶電子終端的汽車報(bào)警。\n[0106] 音頻輸入處理接口連接拾音器。如果正常行駛過程中汽車遭到非法搶劫，駕駛員自然發(fā)出的異常聲音便通過拾音器傳送到前端嵌入式系統(tǒng)，前端嵌入式系統(tǒng)將通過無線通訊模塊及天線接入無線網(wǎng)絡(luò)，向服務(wù)器及附近裝有同類防盜搶電子終端的汽車報(bào)警。\n[0107] 聲光發(fā)生器接口連接聲光發(fā)生器。聲光發(fā)生器也包括聲音發(fā)生器、燈光(可發(fā)出紅、橙、黃、綠等燈光)或視頻顯示器等。\n[0108] 如圖10所示，本防盜搶電子終端中的前端檢測模塊進(jìn)一步包括人臉檢測模塊、人臉特征點(diǎn)定位模塊、活性鑒別模塊、人臉識別模塊和防搶劫功能模塊。其中，人臉檢測模塊和人臉特征點(diǎn)定位模塊相連接，這兩個(gè)功能模塊分別連接活性鑒別模塊、人臉識別模塊和防搶劫功能模塊。人臉檢測模塊用于對輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，找到圖像中人臉的位置，并將人臉的位置用矩形框表示。人臉特征點(diǎn)定位模塊用于對輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，得到人臉的五官位置，五官位置用多個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)序列表示。活性鑒別模塊對于輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，區(qū)別登陸者是否照片，以此判斷該繼續(xù)進(jìn)行人臉識別還是拒絕照片登陸。人臉識別模塊對于輸入的單幀圖像數(shù)據(jù)，通過與人臉庫中注冊過的人臉圖像比對，對于庫中注冊過的人臉予以放行，對于庫中沒有注冊過的人臉予以拒絕。\n[0109] 圖11顯示了判斷是否為合法駕駛員的具體工作模式。在電子終端中預(yù)存駕駛員面部圖像，在車輛啟動之前，采取圖像驗(yàn)證方式，通過采集主駕位置上的人的面部圖像，通過比對來發(fā)現(xiàn)是否是該車合法的駕駛員。如不合法，則將圖片或聲音資料連同本車號碼、位置信息上傳至云計(jì)算平臺，存儲并報(bào)警。\n[0110] 圖12顯示了防搶劫功能模塊的具體工作模式。攝像頭和拾音器分別將采集的駕駛員圖像和聲音數(shù)據(jù)輸入前端檢測模塊之中。對于輸入的圖像幀，由人臉檢測模塊和人臉特征點(diǎn)定位模塊分別進(jìn)行圖像定位和特征識別，并由人臉識別模塊進(jìn)行人臉特征比對，從而產(chǎn)生人臉特征識別結(jié)果。同樣地，對于拾音器輸入的聲音數(shù)據(jù)，由防搶劫功能模塊中內(nèi)置的聲音識別子模塊（圖中未示）進(jìn)行相應(yīng)的識別判斷。如果結(jié)果正常，則允許駕駛員操縱車輛；如果結(jié)果不正常，則一方面通過汽車操縱接口控制汽車操縱裝置，使汽車不能正常發(fā)動和行駛，另一方面則由防搶劫功能模塊通過LAN（局域網(wǎng)）和WAN（廣域網(wǎng)）方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)報(bào)警。\n[0111] 利用本防盜搶電子終端，當(dāng)有人進(jìn)入駕駛位置時(shí)，該系統(tǒng)會自動啟動。當(dāng)合法駕駛員處于離車狀態(tài)，非法人員進(jìn)入駕駛位置時(shí)，防盜搶電子終端檢測出其身份不合法。如果駕駛員身份不合法時(shí)，汽車不能被啟動，車內(nèi)喇叭會報(bào)警。同時(shí)，遠(yuǎn)程客戶端（包括合法駕駛員的手機(jī)等）會得到報(bào)警示意被盜，附近裝有與本車同類防盜搶電子終端的汽車也會得到報(bào)警示意被盜，并報(bào)告汽車特征信息與地理位置。如果合法駕駛員正常行駛過程中遇到非法分子搶劫時(shí)，防搶劫功能模塊會從駕駛員自然的異常表情和聲音做出遇劫的正確判斷。防搶劫功能模塊認(rèn)為汽車遇劫時(shí)，及時(shí)向遠(yuǎn)端的服務(wù)器報(bào)警示意被搶劫，同時(shí)向附近裝有與本車同類防盜搶電子終端的汽車報(bào)警示意被搶劫，并報(bào)告汽車特征信息與地理位置。\n[0112] 另外，駕駛員可以預(yù)先設(shè)定眼部狀態(tài)作為報(bào)警暗號，如眼睛交替閉合等，在云計(jì)算平臺處預(yù)置駕駛員預(yù)先拍攝的“報(bào)警暗號”，云計(jì)算平臺根據(jù)電子終端上傳的視頻，通過提取駕駛員的面部表情圖像數(shù)據(jù)，與預(yù)先存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，通過圖像擬合如果發(fā)現(xiàn)具有極高的相似性，則說明駕駛員當(dāng)前處于被劫持狀態(tài)，則云計(jì)算平臺會發(fā)送本車號碼、位置信息到周圍車輛和公安部門，進(jìn)行報(bào)警求救。\n[0113] 3.實(shí)現(xiàn)酒精檢測功能的電子終端\n[0114] 所述酒精檢測功能，意在要求駕駛員在啟動車輛之前必須要經(jīng)過酒精檢測，確定沒有飲酒之后才能發(fā)動車輛；配合廣域網(wǎng)無線傳輸，可以支持有關(guān)人員或管理部門遠(yuǎn)程地實(shí)時(shí)監(jiān)控駕駛員的酒精測試過程；也能夠通過檢索存儲在云計(jì)算平臺上的酒精測試過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并糾正。\n[0115] 用于實(shí)現(xiàn)酒精檢測功能的電子終端如圖13所示，包括駕駛員感應(yīng)器、可視吹管、聲光發(fā)生器、現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器和至少一個(gè)遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端。該電子終端以現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器為中心，駕駛員感應(yīng)器、可視吹管和聲光發(fā)生器分別與該現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器進(jìn)行連接?，F(xiàn)場嵌入式服務(wù)器中設(shè)置有遠(yuǎn)程無線通訊接口和相應(yīng)的天線，以便與遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端進(jìn)行遠(yuǎn)程無線通訊。\n[0116] 駕駛員感應(yīng)器安裝在汽車內(nèi)的駕駛員座椅下面，具體可由稱重計(jì)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)駕駛員坐到駕駛座椅上時(shí)，由于座椅上承載的重量顯著增加，駕駛員感應(yīng)器能感受到并通過通訊線路發(fā)送給現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器。\n[0117] 可視吹管由吹管、云臺與攝像頭組成。聲光發(fā)生器包括聲音發(fā)生器、燈光(可以發(fā)出紅、黃、綠三種顏色)或視頻顯示器(即液晶顯示屏)。它們之間的電路連接關(guān)系是電子技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的，在此就不詳細(xì)贅述了。\n[0118] 現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器由硬件部分和相應(yīng)的現(xiàn)場處理軟件組成。其中，該硬件部分以嵌入式中心處理單元為中心，其余的電源輸入接口、駕駛員感應(yīng)器接口、云臺控制電路、視頻接口及模數(shù)變換電路、可視吹管氣路接口、酒精敏感電路、數(shù)模變換及視頻處理電路、聲光發(fā)生器接口、汽車啟動開關(guān)接口、導(dǎo)航定位電路及天線、遠(yuǎn)程無線通訊接口及天線等分別與該嵌入式中心處理單元進(jìn)行連接。\n[0119] 當(dāng)駕駛員按要求將自己嘴里的氣吹到可視吹管氣路接口之后，酒精敏感電路將基于上述的酒精度檢測方式進(jìn)行處理，包括信號放大、將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號等。\n[0120] 在現(xiàn)場處理軟件中，根據(jù)醉飲相應(yīng)的酒精度指標(biāo)進(jìn)行了判據(jù)預(yù)置（一般不能更改）。微飲判據(jù)也根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)置，但可以在一定范圍內(nèi)更改(上限不能更改)。當(dāng)現(xiàn)場處理軟件判斷檢測的結(jié)果屬于未飲時(shí)，將會通過數(shù)模變換及視頻處理電路、聲光發(fā)生器接口驅(qū)動聲光發(fā)生器報(bào)告結(jié)果(若未配置液晶顯示器則指示燈持續(xù)亮綠燈)，并通過汽車啟動開關(guān)接口允許駕駛員正常操作汽車啟動開關(guān)；如果現(xiàn)場處理軟件判斷檢測的結(jié)果屬于微飲時(shí)，將會通過數(shù)模變換及視頻處理電路、聲光發(fā)生器接口驅(qū)動聲光發(fā)生器報(bào)告結(jié)果(若未配置液晶顯示器則指示燈持續(xù)亮黃燈)，也通過汽車啟動開關(guān)接口允許駕駛員正常操作汽車啟動開關(guān)，但同時(shí)要通過遠(yuǎn)程無線通訊接口及天線向遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端報(bào)告駕駛員屬于微飲狀態(tài)，同時(shí)也向其報(bào)告導(dǎo)航定位電路及天線獲取的汽車實(shí)時(shí)位置；現(xiàn)場處理軟件判斷檢測的結(jié)果屬醉飲時(shí)，將會通過數(shù)模變換及視頻處理電路、聲光發(fā)生器接口驅(qū)動聲光發(fā)生器報(bào)告結(jié)果(若未配置液晶顯示器則指示燈持續(xù)亮紅燈)，并通過汽車啟動開關(guān)接口阻斷駕駛員正常操作汽車啟動開關(guān)，同時(shí)也通過遠(yuǎn)程無線通訊接口及天線向遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端報(bào)告駕駛員屬于微飲狀態(tài)，同時(shí)也向其報(bào)告導(dǎo)航定位電路及天線獲取的汽車實(shí)時(shí)位置。\n[0121] 遠(yuǎn)程無線監(jiān)控終端可以與遠(yuǎn)程無線通訊接口及天線之間進(jìn)行數(shù)據(jù)、聲音和視頻通信。這樣在汽車運(yùn)行過程中，現(xiàn)場嵌入式服務(wù)器可以定時(shí)要求(可以設(shè)定，如夜間行駛每隔小時(shí)一次)抽查駕駛員的酒精度，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端也可以隨時(shí)抽查駕駛員的酒精度，當(dāng)查出確屬過飲時(shí)可以強(qiáng)制熄火。\n[0122] 上面對本發(fā)明所提供的智能交通安全系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構(gòu)成對本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。