CN101986359A - 一种疲劳驾驶预警方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种疲劳驾驶预警方法，目的是提供一种不监测驾驶员本身即与人体无关的，驾驶员无法规避的疲劳驾驶预警方法。包括当发动机点火开关处于打开状态时系统开始运行，系统根据连续行驶里程参数S和休息时间参数T的相对关系来确定是否报警。利用车辆已有设备进行车辆行驶状态的检测，不会因人而异，可靠性高，驾驶员不容易规避，成本低容易推广；在驾驶员还未真正疲劳时就能发出报警信号，使驾驶员有时间进行休息时间的安排，起到预防于未患的作用。

Description

一种疲劳驾驶预警方法
技术领域
本发明涉及汽车制造领域，更具体的说，本发明是关于安全驾驶的一种疲劳驾驶预警方法。
 背景技术
随着我国轿车逐步进入家庭，机动车保有量不断提高，与此同时交通事故的发生率也不断上升，而疲劳驾驶引发的交通事故占事故总数的20%左右，占特大交通事故的40%以上，可以说疲劳已成为安全行车的大敌。
疲劳驾驶，是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。长时间驾驶车辆，容易出现疲劳。疲劳驾驶会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断和运动等诸方面。疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。因此，疲劳后严禁驾驶车辆。
目前，已有部分高档车辆采用疲劳驾驶预警系统，一般是利用图像识别技术，通过识别驾驶员的眼睛状态来判断驾驶员是否疲劳，也有一部分是利用安装在方向盘上的传感器来检测驾驶员把握方向盘的状态来识别驾驶员是否疲劳的。这些疲劳驾驶预警系统造价十分高昂，短期内很难在车辆上普及。
中国专利局于2008年2月13日公开了一份CN101123027A号文献，名称为汽车疲劳驾驶报警方法，该报警方法利用了人疲劳驾驶时习惯双手紧握方向盘和人疲劳时人体皮电阻会上升的生物感应特性,用计时和计数两种方式将习惯驾驶和生物感应两种监测报警方式相结合,首先利用汽车方向盘上的两条与驾驶员双手匹配的电极,采集驾驶员皮电阻的情况,再通过判断电阻的有无和增减情况来判断驾驶员是否双手紧握方向盘及其自身疲劳程度的增减情况,最后当双手紧握方向盘超时后计时器报警同时皮电阻上升超限后计数器报警,这样两种方式相结合,克服了使用单一方式过于机械,报警不及时或者受环境影响大,容易误报警的缺点,使报警更加灵活、及时和准确,可广泛用于各种机动车辆报警。该报警方法的缺点是对驾驶员的生物感应特性进行监测时，由于个体不同所获的数据差别很大，系统很难作出正确判断；其次驾驶员很容易规避这种监测，比如有的驾驶员在疲劳驾驶时会松开双手。
发明内容
本发明为解决现有技术中存在的监测数据因人而异、数据分散，及驾驶员容易规避的缺点，提供了一种不监测驾驶员本身即与人体无关的，驾驶员无法规避的疲劳驾驶预警方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明包括当发动机点火开关处于打开状态时系统开始运行，系统根据连续行驶里程参数S和休息时间参数T的相对关系来确定是否报警。当发动机点火启动时，系统即自动启动，开始计算车辆本身的连续行驶里程参数S及车辆的停车时间即休息时间参数T，这两项参数不会因人而异，驾驶员也无法规避，只要这两项参数的对比关系发生变化，系统就会根据这种变化做出是否报警的判断；这种方法的另一个优点是充分利用车辆已有的设备，因而成本低，容易推广。
进一步，连续行驶里程参数S和休息时间参数T按以下步骤确定：
（1）.设定基本参数，包括采样时间t、轮速传感器的齿数Zi（i=1,2,3,4）轮胎的半径r以及行驶里程报警阈值                                                
Figure 201010236417X100002DEST_PATH_IMAGE001
和休息时间阈值；
（2）.在采样时间
Figure 293695DEST_PATH_IMAGE004
内采样各个轮速传感器发出的脉冲数
Figure 201010236417X100002DEST_PATH_IMAGE005
（i=1,2,3,4）；
（3）.按下式计算采样时间内汽车的行驶里程
Figure 362331DEST_PATH_IMAGE006
（=1,2,3……
Figure 388056DEST_PATH_IMAGE007
）：
Figure 655089DEST_PATH_IMAGE008
 ；
(4).休息时间参数T按以下方法确定：
A）.当
Figure 539475DEST_PATH_IMAGE006
=0时，T加1；
B）. 当
Figure 942774DEST_PATH_IMAGE006
0时，清零；
C）. 当
Figure 893730DEST_PATH_IMAGE010
Figure 201010236417X100002DEST_PATH_IMAGE011
Figure 817693DEST_PATH_IMAGE002
时，
Figure 341078DEST_PATH_IMAGE010
清零;
(5). 连续行驶里程参数S按以下方法确定：
D）.当
Figure 708605DEST_PATH_IMAGE006
=0时，
Figure 684651DEST_PATH_IMAGE012
保持当前值不变；
E）.当
Figure 225354DEST_PATH_IMAGE006
0时， S=S1+S2+S3+…+Sn
F）.当
Figure 892407DEST_PATH_IMAGE010
Figure 621329DEST_PATH_IMAGE011
Figure 637826DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 135804DEST_PATH_IMAGE012
清零。
在采样时间
Figure 828822DEST_PATH_IMAGE004
内采样各个轮速传感器发出的脉冲数
Figure 45040DEST_PATH_IMAGE005
中（i=1,2,3,4），1~4分别代表左前轮胎、右前轮胎、右后轮胎、左后轮胎；现在的汽车都有对各个轮速进行检测的轮速传感器，只要将所安装的轮速传感器的齿数、轮胎半径及行驶里程报警阈值和休息时间阈值
Figure 217712DEST_PATH_IMAGE002
等参数设置到系统内，系统自动进行连续行驶里程参数S和休息时间参数T的计算，这一切都与驾驶员无关。
进一步，按以下方法确定是否报警：
J）. 当
Figure 201010236417X100002DEST_PATH_IMAGE013
，且
Figure 160260DEST_PATH_IMAGE010
Figure 283681DEST_PATH_IMAGE014
Figure 704298DEST_PATH_IMAGE002
时，系统报警；
H）. 当
Figure 176867DEST_PATH_IMAGE013
时，若
Figure 962421DEST_PATH_IMAGE010
Figure 887652DEST_PATH_IMAGE011
Figure 298910DEST_PATH_IMAGE002
，则系统将
Figure 625986DEST_PATH_IMAGE012
清零，系统不报警；
I). 当
Figure 201010236417X100002DEST_PATH_IMAGE015
时，系统不报警。
当
Figure 848020DEST_PATH_IMAGE013
，且
Figure 892965DEST_PATH_IMAGE002
时，即连续行驶里程参数已超过阈值，同时休息时间参数小于阈值，表明车辆长时间开动没有停车休息，系统认为已有可能疲劳驾驶，发出预警信号；虽然此时驾驶员可能还没有真正疲劳，但作为一种警告信号是必要的；如果等到驾驶员真正疲劳时再发出报警可能为时已晚；当车辆长时间开动同时也有停车休息或车辆没有长时间开动系统都不报警。
进一步，当发动机点火开关关闭时，系统仍然需要运行一段时间，当系统计算出的休息时间参数T大于等于设定的休息时间阈值
Figure 348217DEST_PATH_IMAGE002
时，系统自动将连续行驶里程参数S和休息时间参数T清零，并进入省电模式，系统停止运行，当休息时间参数T小于设定的休息时间阈值
Figure 185723DEST_PATH_IMAGE002
时，当驾驶员再次启动汽车运行时，连续行驶里程参数S仍然维持发动机点火开关关闭前的值，并继续采集判断数据。当发动机点火开关关闭时，系统仍然需要运行一段时间，以便对停车时间进行计时，只有当停车时间足够长，系统才认为驾驶员已得到充分休息，系统自动将连续行驶里程参数S和休息时间参数T清零，以便重新进行数据采集。
本发明的有益效果是：利用车辆已有设备进行车辆行驶状态的检测，不会因人而异，可靠性高，驾驶员不容易规避，成本低容易推广；在驾驶员还未真正疲劳时就能发出报警信号，使驾驶员有时间进行休息时间的安排，起到预防于未患的作用。
附图说明
图1是本发明疲劳驾驶预警方法的一种流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本实施例的一种疲劳驾驶预警方法，参见图1，设系统采样时间
Figure 751833DEST_PATH_IMAGE004
=30s，车辆四个轮速传感器的齿数都为40，轮胎的半径
Figure DEST_PATH_IMAGE017
=307mm，报警行驶里程阈值
Figure 601027DEST_PATH_IMAGE001
=280km, 报警休息时间阈值
Figure 925829DEST_PATH_IMAGE002
=30。
当系统启动时
Figure 30051DEST_PATH_IMAGE012
=0、
Figure 186226DEST_PATH_IMAGE010
=0，在一次采样时间内，采集到四个轮速传感器发出的脉冲数分别为：
=13831,=13804,
Figure 277602DEST_PATH_IMAGE020
=13852,=13833
则，在这段采样时间内汽车的行驶里程
=0.6667km
此时 0，则
Figure 554366DEST_PATH_IMAGE010
=0，km
此时连续行驶里程
Figure 34206DEST_PATH_IMAGE012
小于设定的报警行驶里程阈值
Figure 164973DEST_PATH_IMAGE001
，休息时间
Figure 992246DEST_PATH_IMAGE010
也小于设定的报警休息时间阈值
Figure 575674DEST_PATH_IMAGE002
，程序返回到入口处进行下一次采样。
设第二次采样内，采集到四个轮速传感器发出的脉冲数分别为：
Figure 825389DEST_PATH_IMAGE018
=12560,
Figure 748346DEST_PATH_IMAGE019
=12534,
Figure 58105DEST_PATH_IMAGE020
=12578,
Figure 128829DEST_PATH_IMAGE021
=12554
则，在这段采样时间内汽车的行驶里程
Figure DEST_PATH_IMAGE025
=0.6052km
此时
Figure 369186DEST_PATH_IMAGE026
Figure 208966DEST_PATH_IMAGE009
0，则
Figure 627309DEST_PATH_IMAGE010
=0，
Figure DEST_PATH_IMAGE027
=1.2719 km
此时连续行驶里程
Figure 919750DEST_PATH_IMAGE012
仍小于设定的报警行驶里程阈值
Figure 462334DEST_PATH_IMAGE001
，休息时间
Figure 156620DEST_PATH_IMAGE010
也小于设定的报警休息时间阈值
Figure 808181DEST_PATH_IMAGE002
，程序返回到入口处进行下一次采样。如此循环直到连续行驶里程大于设定的报警行驶里程阈值
Figure 373341DEST_PATH_IMAGE001
时，系统发出声光警报，提醒驾驶员休息。
设在第99次采样结束后，
Figure 922134DEST_PATH_IMAGE010
=0，
Figure 10176DEST_PATH_IMAGE028
km, 第100次采样时，采集到四个轮速传感器发出的脉冲数分别为：
=
Figure 148213DEST_PATH_IMAGE019
=
Figure 817092DEST_PATH_IMAGE020
=
Figure 76035DEST_PATH_IMAGE021
=0
则，在这段采样时间内汽车的行驶里程
Figure DEST_PATH_IMAGE029
此时
Figure 253200DEST_PATH_IMAGE030
=0，则
Figure 193475DEST_PATH_IMAGE010
=0+1=1，
Figure DEST_PATH_IMAGE031
km
此时连续行驶里程
Figure 716860DEST_PATH_IMAGE012
仍小于设定的报警行驶里程阈值，休息时间
Figure 309701DEST_PATH_IMAGE010
也小于设定的报警休息时间阈值
Figure 850404DEST_PATH_IMAGE002
，程序返回到入口处进行下一次采样。
若第101次采样时，采集到四个轮速传感器发出的脉冲数仍为0，则
Figure 165979DEST_PATH_IMAGE032
；
此时
Figure DEST_PATH_IMAGE033
=0，则
Figure 766724DEST_PATH_IMAGE010
=1+1=2，
Figure 915552DEST_PATH_IMAGE034
km。
此时连续行驶里程
Figure 259946DEST_PATH_IMAGE012
仍小于设定的报警行驶里程阈值
Figure 757924DEST_PATH_IMAGE001
，休息时间
Figure 201674DEST_PATH_IMAGE010
也小于设定的报警休息时间阈值
Figure 417892DEST_PATH_IMAGE002
，程序返回到入口处进行下一次采样。如此循环直到休息时间
Figure 300397DEST_PATH_IMAGE010
大于等于设定的休息时间阈值
Figure 839832DEST_PATH_IMAGE002
=30时，系统才将连续行驶里程
Figure 516801DEST_PATH_IMAGE012
和休息时间清零，进入省电模式。 
以上的实施例只是本发明的最佳方案之一，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (4)

1.一种疲劳驾驶预警方法，其特征在于：当发动机点火开关处于打开状态时系统开始运行，系统根据连续行驶里程参数S和休息时间参数T的相对关系来确定是否报警。
2.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶预警方法，其特征在于：所述的连续行驶里程参数S和休息时间参数T按以下步骤确定：
（1）.设定基本参数，包括采样时间t、轮速传感器的齿数Zi（i=1,2,3,4）轮胎的半径r以及行驶里程报警阈值                                                
Figure DEST_PATH_IMAGE001
和休息时间阈值
Figure 941352DEST_PATH_IMAGE002
；
（2）.在采样时间
Figure 849265DEST_PATH_IMAGE004
内采样各个轮速传感器发出的脉冲数
Figure DEST_PATH_IMAGE005
（i=1,2,3,4）；
（3）.按下式计算采样时间内汽车的行驶里程
Figure 890219DEST_PATH_IMAGE006
（
Figure DEST_PATH_IMAGE007
=1,2,3……
Figure 799401DEST_PATH_IMAGE007
）：
 ；
(4).休息时间参数T按以下方法确定：
A）.当=0时，T加1；
B）. 当
Figure 577367DEST_PATH_IMAGE006
Figure DEST_PATH_IMAGE009
0时，
Figure 970914DEST_PATH_IMAGE010
清零；
C）. 当
Figure DEST_PATH_IMAGE011
Figure 268221DEST_PATH_IMAGE002
时，
Figure 577979DEST_PATH_IMAGE010
清零;
连续行驶里程参数S按以下方法确定：
D）.当
Figure 648703DEST_PATH_IMAGE006
=0时，保持当前值不变；
E）.当
Figure 354939DEST_PATH_IMAGE006
Figure 835599DEST_PATH_IMAGE009
0时， S=S1+S2+S3+…+Sn
F）.当
Figure 455936DEST_PATH_IMAGE010
Figure 741741DEST_PATH_IMAGE002
，
Figure 471931DEST_PATH_IMAGE012
清零。
3.根据权利要求1或2所述的一种疲劳驾驶预警方法，其特征在于：按以下方法确定是否报警：
J）. 当
Figure DEST_PATH_IMAGE013
，且
Figure 251668DEST_PATH_IMAGE010
Figure 709194DEST_PATH_IMAGE014
Figure 523567DEST_PATH_IMAGE002
时，系统报警；
H）. 当
Figure 346029DEST_PATH_IMAGE013
时，若
Figure 426112DEST_PATH_IMAGE010
Figure 625012DEST_PATH_IMAGE011
Figure 293891DEST_PATH_IMAGE002
，则系统将
Figure 349571DEST_PATH_IMAGE012
清零，系统不报警；
I). 当
Figure DEST_PATH_IMAGE015
时，系统不报警。
4.根据权利要求1或2所述的一种疲劳驾驶预警方法，其特征在于：当发动机点火开关关闭时，系统仍然需要运行一段时间，当系统计算出的休息时间参数T大于等于设定的休息时间阈值时，系统自动将连续行驶里程参数S和休息时间参数T清零，并进入省电模式，系统停止运行；当休息时间参数T小于设定的休息时间阈值
Figure 651032DEST_PATH_IMAGE002
时，当驾驶员再次启动汽车运行时，连续行驶里程参数S仍然维持发动机点火开关关闭前的值，并继续采集判断数据。
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