面向車載網(wǎng)中感知層面的疲勞檢測(cè)與處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及面向車載網(wǎng)內(nèi)感知層面的疲勞檢測(cè)與處理方法，屬于信息技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車制造工藝與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，車輛越來(lái)越多，一方面促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方便了人們生活的同時(shí)，各種交通事故特頻頻發(fā)生。交通事故不僅威脅到駕駛員的生命安全，而且間接導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失也不可估量，比如二次交通事故、導(dǎo)致交通擁堵等。引發(fā)交通事故的因素很多，據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示其中由于駕駛員疏忽、注意力渙散、疲勞等原因而誘發(fā)的交通事故占交通事故的25%左右，而且由于長(zhǎng)時(shí)間駕駛有60%左右的駕駛員都會(huì)感到困意，其中37%左右的駕駛員甚至?xí)谝欢螘r(shí)間駕駛后會(huì)打瞌睡。所以對(duì)于駕駛員狀態(tài)的檢測(cè)與適時(shí)提醒駕駛員專注于駕駛已經(jīng)成為一個(gè)急需解決的問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)存的疲勞檢測(cè)主要依靠監(jiān)控駕駛員狀態(tài)和駕駛行為表現(xiàn)。其中駕駛員狀態(tài)監(jiān)控主要針對(duì)臉部特征來(lái)進(jìn)行判斷，如人眼檢測(cè)、嘴型檢測(cè)、頭部偏移等。駕駛行為表現(xiàn)監(jiān)控主要針對(duì)車道跟蹤和車道偏離。還有就是對(duì)于兩種方式進(jìn)行綜合的檢測(cè)判斷方法。以上的檢測(cè)判斷方法對(duì)于疲勞檢測(cè)很有效，但是大部分現(xiàn)存的裝置都是通過(guò)視頻捕捉圖像特征加以分析判斷，弱光環(huán)境下將會(huì)對(duì)判斷產(chǎn)生影響，甚至無(wú)法得到精確判斷。而且圖像識(shí)別方式另一缺陷就是只能當(dāng)疲勞已經(jīng)發(fā)生了才能檢測(cè)出來(lái)，往往這個(gè)時(shí)候駕駛員意識(shí)已經(jīng)開始渙散甚至不會(huì)再注意路面情況，極易發(fā)生交通事故。由于司機(jī)疲勞發(fā)生車禍?zhǔn)强膳碌?，?huì)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和威脅司機(jī)的生命。因此，疲勞檢測(cè)方法必須改進(jìn)或創(chuàng)新。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一個(gè)疲勞早期的檢測(cè)方法，駕駛行為的檢測(cè)有利于對(duì)疲勞發(fā)生、駕駛員注意力渙散已經(jīng)影響到駕駛而作出判斷，并且提供方向盤震動(dòng)提醒，可有效使駕駛員從注意力渙散和疲勞情況下恢復(fù)為正常狀態(tài)，并通過(guò)車載網(wǎng)的通信體系，可以把駕駛員的狀態(tài)信息、駕駛信息、行駛信息等發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)中心，當(dāng)意外緊急事件發(fā)生可以及時(shí)提供呼叫求助等幫助。
[0005]本發(fā)明使用腦電波傳感器和置于方向盤轉(zhuǎn)軸下的角位移傳感器來(lái)對(duì)駕駛員疲勞和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中腦電波傳感器感知到的腦電波形與正常清醒狀態(tài)下波形的進(jìn)行比較，本方法可以在疲勞發(fā)生的前15分鐘就可檢測(cè)出疲勞。角位移傳感器是對(duì)駕駛員時(shí)駕駛行為的表現(xiàn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)角位移的電壓波形與正常駕駛的波形進(jìn)行比較分析1可以判斷出駕駛員是否是處于正常駕駛狀態(tài)。同時(shí)與車載網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行融合，駕駛員狀態(tài)信息和行駛信息可以傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心實(shí)時(shí)監(jiān)視駕駛員狀態(tài)和必要時(shí)提供服務(wù)幫助。
[0006]面向車載網(wǎng)中感知層面的疲勞檢測(cè)與處理方法，技術(shù)方案具體如下:
[0007](I)早期疲勞檢測(cè)
[0008]通常人腦會(huì)產(chǎn)生五種腦電波形。當(dāng)人感到疲憊并且意識(shí)開始慢慢進(jìn)入朦朧狀態(tài)時(shí)，這時(shí)腦電波形較正常狀態(tài)下的波形振幅變大波形變慢，此時(shí)為α波形。當(dāng)出現(xiàn)α波形時(shí)，就是早期疲勞的狀態(tài)，因?yàn)檫@個(gè)狀態(tài)再持續(xù)1-7分鐘駕駛員將進(jìn)入輕微睡眠狀態(tài)，搜集的波形與正常狀態(tài)的波形相比可以判斷出駕駛員的狀態(tài)是否處于困意初期狀態(tài)。
[0009]11)腦電波傳感器置于駕駛座椅上方，保證駕駛員坐在駕駛座上能檢測(cè)到駕駛員腦電波，電源由車內(nèi)電源供應(yīng)，當(dāng)車輛啟動(dòng)后，電源供電則傳感器開始實(shí)時(shí)搜集駕駛員的腦電波。
[0010]12)傳感器搜集到的信息，為了保證傳輸?shù)膶?shí)時(shí)和穩(wěn)定性，該信息可通過(guò)車內(nèi)有線通信線路傳輸?shù)杰噧?nèi)處理器當(dāng)中，處理器具有存儲(chǔ)和計(jì)算的能力。
[0011]13)處理器將實(shí)時(shí)采集到的腦電波形與正常狀態(tài)的波形進(jìn)行匹配比較。若車內(nèi)處理器判斷出搜集到的腦電波信息為α腦電波形，則該駕駛員處于早期疲勞狀態(tài)。
[0012](2)駕駛員行為狀態(tài)的檢測(cè)
[0013]當(dāng)駕駛員有困意時(shí)或者其他非正常狀態(tài)時(shí)，駕駛員的方向盤操作是反常的，比如突然右打方向盤或左打方向盤，或者甚至很長(zhǎng)時(shí)間保持不動(dòng)。也就是說(shuō)當(dāng)駕駛員處于正常狀態(tài)下，其方向盤改變角度是不大的而且改變頻率相對(duì)較快，但是當(dāng)駕駛員處于非正常駕駛狀態(tài)，其方向盤改變角度是很大的而且頻率會(huì)相對(duì)較小，與正常狀態(tài)的角度電壓波形相比可以判斷出駕駛員的狀態(tài)是否處于正常駕駛狀態(tài)。
[0014]21)角位移傳感器置于方向盤軸內(nèi)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到方向盤位移角度，電源由車內(nèi)電源供應(yīng)，當(dāng)車輛啟動(dòng)后，電源供電則傳感器開始實(shí)時(shí)搜集方向盤的位移角度信息。
[0015]22)傳感器搜集到的信息，為了保證傳輸?shù)膶?shí)時(shí)和穩(wěn)定性，該信息可通過(guò)車內(nèi)有線通信線路傳輸?shù)杰噧?nèi)處理器當(dāng)中，處理器具有存儲(chǔ)和計(jì)算的能力。
[0016]23)處理器將實(shí)時(shí)采集到的方向盤角位移的信息與正常狀態(tài)進(jìn)行比較，若方向盤改變角度很大而且頻率較小則可判斷駕駛員此時(shí)處于非正常駕駛狀態(tài)。
[0017](3)駕駛員不同狀態(tài)下的提醒
[0018]31)若腦電波監(jiān)測(cè)到的結(jié)果被判斷駕駛員為早期疲勞，則車內(nèi)處理器促發(fā)揚(yáng)聲器工作發(fā)出聲音來(lái)及時(shí)提醒駕駛員保持清醒。
[0019]32)若方向盤角度變化被判斷為駕駛員處于非正常狀態(tài)，則車內(nèi)處理器促發(fā)置于方向盤上的震動(dòng)模塊工作來(lái)提醒駕駛員要注意駕駛。
[0020](4)通過(guò)車載網(wǎng)通信體系提供遠(yuǎn)程服務(wù)
[0021]本發(fā)明中提出的方法融合車載網(wǎng)的通信系統(tǒng)，其感知到的駕駛員狀態(tài)信息和行駛信息可以傳播到遠(yuǎn)程控制中心。若出現(xiàn)緊急情況，遠(yuǎn)程中心可以提供及時(shí)幫助服務(wù)。
[0022]41)車內(nèi)傳感器搜集到的信息通過(guò)無(wú)線通信模式傳輸給路邊基礎(chǔ)設(shè)施(RSI)。
[0023]42)路邊基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)無(wú)線或者有線把信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程處理中心。
[0024]43)遠(yuǎn)程處理中心具有計(jì)算、存儲(chǔ)的能力，當(dāng)駕駛員的信息長(zhǎng)時(shí)間處于非正常狀態(tài)，則遠(yuǎn)程處理中心會(huì)作出相應(yīng)的緊急幫助處理。
[0025]有益效果
[0026]本發(fā)明可以通過(guò)腦電波傳感器搜集到的腦電波形與正常狀態(tài)下的波形比較分析得出駕駛員的早期疲勞，當(dāng)早期疲勞發(fā)生時(shí)可以通過(guò)聲音及時(shí)警示駕駛員保持清醒，可以有效及時(shí)避免因駕駛員注意力渙散、瞌睡的狀態(tài)下交通事故的發(fā)生。同時(shí)本發(fā)明提出的檢測(cè)方法還可以針對(duì)駕駛員的駕駛狀態(tài)進(jìn)一步進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若駕駛狀態(tài)異常，可通過(guò)方向盤的角位移的電壓波形與正常駕駛狀態(tài)下的波形進(jìn)行比較，當(dāng)駕駛員處于非正常狀態(tài)，可以通過(guò)方向盤上的震動(dòng)模塊提醒駕駛員注意駕駛，調(diào)整駕駛狀態(tài)，這樣可以避免因疲勞或者其他非正常狀態(tài)下的駕駛導(dǎo)致的交通事故。而且本發(fā)明提出的方法還可以與車載網(wǎng)的通信體系進(jìn)行融合，遠(yuǎn)程服務(wù)中心實(shí)時(shí)可以監(jiān)測(cè)駕駛員的駕駛信息、駕駛狀態(tài)，若發(fā)生緊急意外事件，遠(yuǎn)程中心可以提供及時(shí)幫助服務(wù)。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明“面向車載網(wǎng)中感知層面的疲勞檢測(cè)與處理方法”的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。其中“ V ”表示車輛，“ C ”表示遠(yuǎn)程處理中心，“ RSI ”表示路邊基礎(chǔ)設(shè)施，“M”表示車內(nèi)傳感器采集到的信息，“R”表示遠(yuǎn)程處理中心給出的判定結(jié)果。
[0028]圖2為本發(fā)明“面向車載網(wǎng)中感知層面的疲勞檢測(cè)與處理方法”的流程圖。
[0029]圖3為本發(fā)明的“用于監(jiān)測(cè)駕駛員行為狀態(tài)的角位移傳感器與震動(dòng)提醒裝置”的布署位置圖。其中“AD”表示角位移傳感器，“VM”表示震動(dòng)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明提出的早期疲勞檢測(cè)是根據(jù)腦電波形在人的不同狀態(tài)下的波形特征來(lái)分析比較得出的，當(dāng)早期疲勞發(fā)生用聲音