CN102848918B - 基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统及其控制方法,包括:生理信号采集装置,包括传感器组,其包括鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器;通讯模块;数据处理控制器,用来对输入的数据进行比较、判断和处理,并输出对应的控制信号和/或比对结果,存储有人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据;用来根据接收的控制信号开启或关闭车辆启动电路的车辆启动电路控制装置和/或用来向驾驶员进行计算机提醒或人为语音提醒的管理与控制中心。其通过对驾驶员的生理数据进行实时采集、传输和比对,对驾驶员是否处于疲劳驾驶状态及时作出准确判断,并在驾驶员处于疲劳驾驶状态时对车辆和/或驾驶员进行干预控制,从中有效减少交通事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制系统及其控制方法,特别是涉及一种基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统及其控制方法。
背景技术
目前,现有技术用来预防驾驶员疲劳驾驶的仪器主要分为以下两大类:
一类是以汽车生产商为代表的以车为中心的疲劳驾驶检测仪器,它是通过检测汽车的行驶状况,例如:是否走“蛇形”路线、是否忽快忽慢等,来间接判断驾驶员的疲劳状况。显然,这种驾驶员疲劳驾驶检测仪器及其判断方法存在很多不确定性,准确度比较低。
另一类是以驾驶员为中心的疲劳驾驶检测仪器,主要包括以下两种:一种是采用摄像头(或其他仪器)来采集驾驶员的面部图像信息(主要是眼睛),再经过计算机处理得到眼睛眨动的次数,以此来判断驾驶员的疲劳状况;另一种基本上是采用医学上的方法检测脑电波,来判断驾驶员的疲劳状况。然而,这类检测仪器在检测手段和数据处理上也存在如下不足之处:
面部图像信息采集存在的问题:要求使用者不能佩戴太阳镜,这是因为太阳镜(特别是驾驶员配带的偏振镜)能滤掉大部分的红外线、紫外线和反射掉可见光;采用面部图像信息采集生理信号,还存在数据量大、处理复杂、不方便传输、容易造成驾驶员的隐私曝光等不足之处。
医用检测脑电波存在的问题:数据处理非常复杂,很难在普通车上使用。
综上所述,现有技术用来判断驾驶员疲劳状况的装置和方法存在以下缺陷:只采集单一信息作为判断驾驶员疲劳驾驶的依据,难以准确判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态;采用面部图像信息采集或医院脑电波采集驾驶员的生理数据,存在数据量大、不方便传输、处理复杂等不足之处。在现有技术中,尚未有能够对驾驶员进行及时、准确判断其疲劳驾驶状态和干预控制的装置和/或方法出现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统及其控制方法,其通过实时采集驾驶员的眼睛眨动次数和脑电波频率来获取驾驶员的生理数据,并能够对驾驶员是否处于疲劳驾驶状态进行准确判断和处理,有效减少交通事故的发生,具有数据量小、数据传输及处理方便等特点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,包括:
生理信号采集装置,包括用来实时采集驾驶员的生理数据的传感器组,该传感器组包括用来检测驾驶员的眼睛眨动次数的鼻梁肌电传感器和用来检测驾驶员的脑电波频率的头部脑电传感器;
通讯模块,用来提供数据的传输;
数据处理控制器,用来对输入的数据进行比较、判断和处理,并输出对应的控制信号和/或比对结果,该数据处理控制器存储有人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据;以及,
车辆启动电路控制装置和/或管理与控制中心,其中,车辆启动电路控制装置,用来根据接收的控制信号开启或关闭车辆启动电路;管理与控制中心,用来向驾驶员进行计算机提醒控制或人为语音提醒控制;
其中,传感器组所采集的驾驶员生理数据传输至通讯模块,由通讯模块将该驾驶员生理数据传输至数据处理控制器;数据处理控制器将新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据进行比对、判断和输出对应的控制信号;数据处理控制器的输出传输至车辆启动电路控制装置,由车辆启动电路控制装置根据接收的控制信号做出相应的控制动作;和/或数据处理控制器的输出传输至管理与控制中心,由管理与控制中心根据接收的比对结果选择是否对驾驶员发出提醒信息。
作为一种优选,所述传感器组还包括用来检测驾驶员打哈欠次数的耳部压力信号传感器,该耳部压力信号传感器所采集的数据传输至所述通讯模块。
作为一种优选,还包括一眼镜,所述生理信号采集装置安装于该眼镜。
所述鼻梁肌电传感器为一对,具有两个电极,所述头部脑电传感器为一个,所述耳部压力信号传感器为两个,一对鼻梁肌电传感器的两个电极分别安装于所述眼镜的两鼻托,头部脑电传感器采用可变化长度的连接带连接于所述眼镜的两眼镜腿之间,两耳部压力信号传感器分别安装于所述眼镜的两眼镜腿的后端;所述数据传输模块安装于所述眼镜的眼镜腿。
作为一种实施例,所述生理信号采集装置还包括一蓝牙发射模块,所述传感器组所采集的驾驶员生理数据通过该蓝牙发射模块对外输出;所述通讯模块包括用于与蓝牙发射模块无线对接的蓝牙接收模块和GPRS收发模块,蓝牙接收模块的输出接至GPRS收发模块的输入,GPRS收发模块的输出传输至所述数据处理控制器。
作为另一种实施例,所述生理信号采集装置还包括USB接口和模/数转换电路,所述通讯模块包括GPRS收发模块;所述传感器组所采集的驾驶员生理数据输出至模/数转换电路的输入,所述模/数转换电路的输出通过USB接口接至GPRS收发模块的输入,GPRS收发模块的输出传输至所述数据处理控制器。
作为第三种实施例,所述生理信号采集装置还包括音频接口,所述通讯模块包括GPRS收发模块;所述传感器组所采集的驾驶员生理数据通过音频接口接至GPRS收发模块的输入,GPRS收发模块的输出传输至所述数据处理控制器。
基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统的控制方法,包括如下步骤:
传感器组的鼻梁肌电传感器对驾驶员的眼睛眨动的次数进行实时检测,头部脑电传感器对驾驶员的脑电波频率进行实时检测,该鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器分别将检测到的驾驶员的生理数据传输至通讯模块,由通讯模块传输给数据处理控制器;
数据处理控制器将新接收的驾驶员生理数据进行存储,并与其预先存储的人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据进行比对、判断和处理;
若数据处理控制器新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据不一致,则数据处理控制器向车辆启动电路控制装置输出控制信号,使车辆启动电路控制装置保持开启车辆启动电路的状态或控制车辆启动电路控制装置开启车辆启动电路,和/或该数据处理控制器向管理与控制中心输出比对结果,使管理与控制中心不对驾驶员进行计算机提醒控制或人为语音提醒控制;
若数据处理控制器新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据相一致,则数据处理控制器向车辆启动电路控制装置输出控制信号,使车辆启动电路控制装置保持关闭车辆启动电路的状态或控制车辆启动电路控制装置关闭车辆启动电路,和/或该数据处理控制器向管理与控制中心输出比对结果,使管理与控制中心对驾驶员进行计算机提醒控制或人为语音提醒控制。
所述传感器组还包括耳部压力信号传感器,该耳部压力信号传感器对驾驶员打哈欠的次数进行实时采集,并将所检测到的数据传输至通讯模块,由通讯模块传输给数据处理控制器。
所述生理信号采集装置安装于一眼镜,所述生理信号采集装置的传感器组对驾驶员的生理数据进行采集时,驾驶员需佩戴该眼镜。
与现有技术相比,本发明的有益效果是,
1、由于采用鼻梁肌电传感器检测驾驶员的眼睛眨动次数、采用头部脑电传感器检测驾驶员的脑电波频率,使得本发明对驾驶员生理数据的采集与面部图像/图片信息采集和采用传统医院脑电波检测相比,具有数据量小、直接、全面、不需要复杂加工处理即可进行传输,完全可以满足2G/3G网络GPRS数据或音频通道的传送要求,且不会曝光个人隐私等特点;由于采用数据处理控制器对新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据进行比对、判断和输出对应的控制信号和/或比对结果,采用车辆启动电路控制装置,用来根据接收的控制信号开启或关闭车辆启动电路,和/或采用管理与控制中心,用来根据接收的比对结果对驾驶员进行计算机提醒控制或人为语音提醒控制,使得本发明能够根据生理信号采集装置的传感器组所采集的驾驶员生理数据对驾驶员是否处于疲劳驾驶状态及时作出准确的判断,并在驾驶员处于疲劳驾驶状态时对车辆和/或驾驶员进行干预控制,从中有效减少因驾驶员疲劳驾驶造成的交通事故发生;
2、由于生理信号采集装置的传感器组还包括耳部压力信号传感器,使得本发明可以以耳部压力信号传感器作为辅助的生理信号采集仪器,结合鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器所检测的数据,帮助有关管理部门准确分析和掌握驾驶员的疲劳驾驶信息,从而使本发明能够更及时、更准确地对驾驶员的疲劳驾驶状态作出判断和控制,从而进一步减少交通事故的发生;
3、由于将生理信号采集装置安装于眼镜,使得本发明从中解决了生理信号采集装置的定位和佩戴问题,克服了现有技术采用摄像头配合计算机采集驾驶员的面部图像信息所存在的操作复杂、头部定位困难、驾驶员不能佩戴太阳镜(因为太阳镜,特别是偏振镜,能滤掉大部分的红外线、紫外线和反射掉可见光)等不足之处;本发明还克服了现有技术采用医用脑电波检测驾驶员的脑电波信息时,驾驶员需佩戴类似游泳帽的紧固头套(该紧固头套内部有许多电极),导致驾驶员长期佩戴非常不舒服等不足之处;
4、由于生理信号采集装置的数据传输模块可以采用无线传输模块,例如蓝牙发射模块,也可以采用有线传输模块,例如USB传输和音频接口传输,使得本发明的生理信号采集装置的数据传输具有多种方式,方便用户根据实际需要自行选择。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明;但本发明的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统及其控制方法不局限于实施例。
附图说明
图1是实施例一本发明的原理框图;
图2是实施例一本发明的眼镜(装有生理信号采集装置)的结构示意图;
图3是实施例一本发明的蓝牙发射模块和供电模块的电路示意图;
图4是实施例一本发明的蓝牙发射模块和供电模块的另一电路示意图;
图5是实施例二本发明的眼镜(装有生理信号采集装置)的结构示意图;
图6是实施例三本发明的眼镜(装有生理信号采集装置)的结构示意图。
具体实施方式
实施例一:
请参见图1所示,本发明的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,包括:
生理信号采集装置1,包括用来实时采集驾驶员的生理数据的传感器组,该传感器组包括用来检测驾驶员的眼睛眨动次数的鼻梁肌电传感器11和用来检测驾驶员的脑电波频率的头部脑电传感器12;
通讯模块2,用来提供数据的传输;
数据处理控制器3,用来对输入的数据进行比较、判断和处理,并输出对应的控制信号,该数据处理控制器3存储有人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据;
以及,车辆启动电路控制装置4和管理与控制中心5,其中,车辆启动电路控制装置4,用来根据接收的控制信号开启或关闭车辆启动电路;管理与控制中心5,用来根据接收的控制信号对驾驶员进行计算机提醒控制或人为语音提醒控制;
其中,传感器组所采集的驾驶员生理数据传输至通讯模块2,由通讯模块2将该驾驶员生理数据传输至数据处理控制器3;数据处理控制器3将新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据进行比对、判断和输出对应的控制信号;数据处理控制器3的输出传输至车辆启动电路控制装置4和管理与控制中心5,由车辆启动电路控制装置4和管理与控制中心4分别根据接收的控制信号做出相应的控制动作。
作为一种优选,上述传感器组还包括用来检测驾驶员打哈欠次数的耳部压力信号传感器13,该耳部压力信号传感器13所采集的数据传输至上述通讯模块2。
作为一种优选,请参见图2所示,本发明还包括一个眼镜6,上述生理信号采集装置1安装于该眼镜6。该眼镜6包括两个眼镜片61、两个鼻托62、两根眼镜腿63和镜框64(该镜框64可以是全框式,也可以是半框式),两个眼镜片61分别镶嵌于镜框64的左右两侧,两个鼻托62分别安装于对应两个眼镜片61的相对内端的镜框64上,两根眼镜腿63分别连接于对应两个眼镜片61的相对外端的镜框64上。上述鼻梁肌电传感器11为一对,具有两个电极,头部脑电传感器12为一个,耳部压力信号传感器13为两个,一对鼻梁肌电传感器11的两个电极分别安装于眼镜的两鼻托61;头部脑电传感器12采用一条可变化长度的连接带7连接于眼镜的两眼镜腿63之间,具体,该连接带9的一端连接于其中一眼镜腿的后端,连接带7的另一端连接于另一眼镜腿的后端,头部脑电传感器12连接于连接带7的中段;该连接带7为具有弹性的松紧带,当然,上述连接带7也可以是可调节长度而不具有弹性的带体,可通过调节其一端或两端与眼镜腿的配合程度,或者通过增加调节扣来改变其长度,以方便该连接带7与任意一个驾驶员的头部大小相匹配;两耳部压力信号传感器13分别安装于眼镜的两眼镜腿63的后端,即,两眼镜腿63的后端各安装有一个耳部压力信号传感器13。
作为一种优选,生理信号采集装置1还包括蓝牙发射模块14和供电模块15,蓝牙发射模块14安装于上述眼镜6的其中一眼镜腿上,供电模块15安装于上述眼镜6的另一眼镜腿上(当然,该供电模块也可以与上蓝牙发射模块14安装于同一眼镜腿上)。供电模块15为蓝牙发射模块14和传感器组的各个传感器供电。传感器组的各个传感器与蓝牙发射模块14及供电模块15之间的电气连线,以及蓝牙发射模块14与供电模块15之间的电气连线暗装于眼镜的镜框64内、眼镜腿63内和连接带7内。上述通讯模块2包括用于与蓝牙发射模块14无线对接的蓝牙接收模块21和GPRS收发模块22,蓝牙接收模块21的输出接至GPRS收发模块22的输入,GPRS收发模块22的输出传输至上述数据处理控制器3。
作为一种优选,请参见图2所示,上述供电模块15包括可充电池151、电池充电控制电路(内置于眼镜腿内)、稳压电路(内置于眼镜腿内)和USB接口152。请参见图3所示,USB接口J3即图2中的USB接口152,可充电池CON1即图2中的可充电池151;电池充电控制电路由芯片型号为VA7205DF的芯片U2及其外围电路组成,稳压电路由芯片型号为RT913-18CB的芯片U3及其外围电路组成;蓝牙发射模块14由芯片型号为BC358239A的主控制芯片U1、蓝牙天线T1及其外围电路组成;可充电池CON1通过电池充电控制电路及USB接口J3进行充电,该可充电池CON1的正极输出VBATT经稳压电路稳压处理后输出稳压后的供电电源,由稳压电路的对外供电端IV8输出,用来为蓝牙发射模块以及传感器组的各个传感器进行供电。上述鼻梁肌电传感器5和头部脑电传感器6的输出分别从蓝牙发射模块14的IN3端和IN4端输入到主控制芯片U1的MIC引脚,经主控制芯片U1处理后从蓝牙发射模块的蓝牙天线T1无线发射出去,或者使主控制芯片U1的USB引脚(即图中主控制芯片U2的L8、L9脚)连接数据线后,从主控制芯片U1的USB引脚向外传输。当该主控制芯片U1的L8、L9脚连接数据线后,该蓝牙发射模块14由蓝牙无线发射模式转换为USB传输模式。在图3中,蓝牙发射模块14的两个数据输入端分别采用双端平衡输入,其抗干扰性较好。通过对该蓝牙发射模块14的数据输入端进行适当修改,可使其两个数据输入端扩展成两个以上的数据输入端,以使该蓝牙发射模块14具有连接耳部压力信号传感器13的输出端的数据输入端。如图4所示,蓝牙发射模块14具有四个数据输入端:IN1端、IN2端、IN3端、IN4端,该四个数据输入端采用单端不平衡输入。这里,也可以使该蓝牙发射模块具有三个数据输入端,即,使该蓝牙发射模块的其中一个数据输入端采用双端平衡输入,使该蓝牙发射模块的其余两个数据输入端采用单端不平衡输入。
本发明的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,需要充电时,使其USB接口152连接USB数据线即可对其供电模块的可充电池151进行充电。使用本发明时,驾驶员如同佩戴太阳镜或近似眼镜一样方便,既不会有用摄像头采集面部图像信息所存在的驾驶员头部定位困难的问题,也不会有用医用仪器检测脑电波时,驾驶员头上需要佩戴类似游泳帽的紧固头套导致人长期佩戴不舒服的问题。佩戴后,驾驶员只需通过连接带7将头部脑电传感器12拉至其脑中心线处即可。在检测过程中,一对鼻梁肌电传感器11对驾驶员眼睛的眨动次数进行实时检测,头部脑电传感器12对驾驶员的脑电波频率进行实时检测,耳部压力信号传感器13对驾驶员打哈欠的次数进行实时检测。
通常情况下,当驾驶员的眼睛眨动次数等于或大于22.6次/40秒,且驾驶员的脑电波频率低于8Hz时,可以判断驾驶员已经进入疲劳驾驶状态。因此,上述数据处理控制器3中预先存储的人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据包括驾驶员处于疲劳驾驶状态下,其眼睛眨动的次数(标准数值:22.6次/40秒)和脑电波频率(标准数值8Hz)。当驾驶员在驾驶过程中,其眼睛眨动次数和脑电波频率与该两个标准数值对应相一致,即可判断驾驶员进入疲劳驾驶状态。这里,相一致包括与标准数值大小相等和落入标准数值的上下一定范围(例如±0.5~1)内两种情况。
本发明的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统的控制方法,包括如下步骤:
驾驶员佩戴上述装有生理信号采集装置的眼镜6,生理信号采集装置的鼻梁肌电传感器11对驾驶员的眼睛眨动的次数进行实时采集,头部脑电传感器12对驾驶员的脑电波频率进行实时采集,耳部压力信号传感器13对驾驶员打哈欠的次数进行实时采集,该鼻梁肌电传感器11、头部脑电传感器12和耳部压力信号传感器13分别将检测到的驾驶员的生理数据通过蓝牙发射模块14的蓝牙天线T1无线发射给通讯模块的蓝牙接收模块21,由蓝牙接收模块21输出给通讯模块的GPRS收发模块22,或者,各传感器分别将检测到的驾驶员的生理数据通过蓝牙发射模块14的主控制芯片U1的USB引脚直接输出给通讯模块的GPRS收发模块22;GPRS收发模块22将所接收的数据通过GPRS网络和INTERNET(互联网)传输给数据处理控制器3;
数据处理控制器3将新接收的驾驶员生理数据进行存储,并与其预先存储的人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据进行比对、判断和处理;
若数据处理控制器3新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据不一致,则数据处理控制器3通过GPRS收发模块22向车辆启动电路控制装置4输出控制信号,使车辆启动电路控制装置4保持开启车辆启动电路的状态或控制车辆启动电路控制装置4开启车辆启动电路,从而使车辆可以正常行驶;该数据处理控制器3还向管理与控制中心5输出比对结果(包括数据处理控制器3新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据不一致对应的信息),使管理与控制中心5不对驾驶员发出提醒信息;
若数据处理控制器3新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据相一致,则数据处理控制器3通过GPRS收发模块向车辆启动电路控制装置4输出控制信号,使车辆启动电路控制装置4保持关闭车辆启动电路的状态或控制车辆启动电路控制装置4关闭车辆启动电路,从而使车辆停止行驶;该数据处理控制器3还向管理与控制中心5输出比对结果(包括数据处理控制器3新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据相一致对应的信息),使管理与控制中心5的管理人员采用计算机或人为语音方式向驾驶员发出提醒信息。
上述数据处理控制器3的比对结果还包括数据处理控制器3新接收的驾驶员生理数据信息,上述数据处理控制器3中预先储存的人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据可通过管理与控制中心5获得;数据处理控制器3将新接收的驾驶员生理数据信息传输给管理与控制中心5,可方便管理与控制中心5的管理人员对新接收的驾驶员生理数据信息进行对比、分析,以对原先获得的对人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据进行改善,并将改善后的人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据传输给数据处理控制器3,以对数据处理控制器3中预先储存的人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据进行更新。
实施例二:
请参见图5所示,本发明的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统与实施例一的不同之处在于:其生理信号采集装置1采用USB接口进行传输数据,该生理信号采集装置1还包括模/数转换电路17(该模/数转换电路17采用现有技术的模/数转换电路即可实现),其中,模/数转换电路17安装于眼镜6的其中一眼镜腿,USB接口16安装于眼镜6的另一眼镜腿;通讯模块2包括GPRS收发模块;传感器组的各传感器的输出分别接至模/数转换电路17的输入,模/数转换电路17的输出通过USB接口16接至GPRS收发模块的输入,GPRS收发模块的输出传输至数据处理控制器。在检测过程中,传感器组的各个传感器分别将实时检测的结果实时输出给模/数转换电路17,由模/数转换电路17将所接收的模拟信号转换成数字信号后,输出至USB接口16,由USB接口16通过连接相匹配的USB数据线输出至GPRS收发模块,再由GPRS收发模块将所接收的数据传输至数据处理控制器3。这里,生理信号采集装置1的传感器组和模/数转换电路17可直接通过USB接口16进行供电。
实施例三:
请参见图6所示,本发明的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统与实施例一的不同之处在于:其生理信号采集装置1采用音频接口18传输数据,该生理信号采集装置1还包括供电模块19,该供电模块19和音频接口18安装于眼镜6的同一眼镜腿,供电模块19为传感器组的各个传感器供电;上述通讯模块2包括GPRS收发模块;传感器组的各个传感器的输出分别通过音频接口18接至GPRS收发模块的输入,GPRS收发模块的输出传输至数据处理控制器3。在检测过程中,传感器组的各个传感器分别将实时检测的结果实时输出给音频接口18,由音频接口18通过连接相匹配的音频数据线后,输出给GPRS收发模块,再由GPRS收发模块将所接收的数据传输至数据处理控制器3。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,但本发明并不局限于实施例,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,其特征在于:包括:
生理信号采集装置,包括用来实时采集驾驶员的生理数据的传感器组,该传感器组包括用来检测驾驶员的眼睛眨动次数的鼻梁肌电传感器和用来检测驾驶员的脑电波频率的头部脑电传感器;
通讯模块,用来提供数据的远程传输;
数据处理控制器,用来对输入的数据进行比较、判断和处理,并输出对应的控制信号和/或比对结果,该数据处理控制器存储有人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据;以及,
车辆启动电路控制装置和/或管理与控制中心,其中,车辆启动电路控制装置,用来根据接收的控制信号开启或关闭车辆启动电路;管理与控制中心,用来向驾驶员进行计算机提醒控制或人为语音提醒控制;
其中,传感器组所采集的驾驶员生理数据传输至通讯模块,由通讯模块将该驾驶员生理数据传输至数据处理控制器;数据处理控制器将新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据进行比对、判断和输出对应的控制信号;数据处理控制器的输出传输至车辆启动电路控制装置,由车辆启动电路控制装置根据接收的控制信号做出相应的控制动作;和/或数据处理控制器的输出传输至管理与控制中心,由管理与控制中心根据接收的比对结果选择是否对驾驶员发出提醒信息。
2.根据权利要求1所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,其特征在于:所述传感器组还包括用来检测驾驶员打哈欠次数的耳部压力信号传感器,该耳部压力信号传感器所采集的数据传输至所述通讯模块。
3.根据权利要求2所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,其特征在于:还包括一眼镜,所述生理信号采集装置安装于该眼镜。
4.根据权利要求3所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,其特征在于:所述鼻梁肌电传感器为一对,具有两个电极,所述头部脑电传感器为一个,所述耳部压力信号传感器为两个,一对鼻梁肌电传感器的两个电极分别安装于所述眼镜的两鼻托,头部脑电传感器采用可变化长度的连接带连接于所述眼镜的两眼镜腿之间,两耳部压力信号传感器分别安装于所述眼镜的两眼镜腿的后端。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,其特征在于:所述生理信号采集装置还包括一蓝牙发射模块,所述传感器组所采集的驾驶员生理数据通过该蓝牙发射模块对外输出;所述通讯模块包括用于与蓝牙发射模块无线对接的蓝牙接收模块和GPRS收发模块,蓝牙接收模块的输出接至GPRS收发模块的输入,GPRS收发模块的输出传输至所述数据处理控制器。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,其特征在于:所述生理信号采集装置还包括USB接口和模/数转换电路,所述通讯模块包括GPRS收发模块;所述传感器组所采集的驾驶员生理数据输出至模/数转换电路,该模/数转换电路的输出通过USB接口接至GPRS收发模块的输入,GPRS收发模块的输出传输至所述数据处理控制器。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统,其特征在于:所述生理信号采集装置还包括音频接口;所述通讯模块包括GPRS收发模块;所述传感器组所采集的驾驶员生理数据通过音频接口输出至GPRS收发模块,由GPRS收发模块传输给所述数据处理控制器。
8.如权利要求1所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统的控制方法,其特征在于:包括如下步骤:
传感器组的鼻梁肌电传感器对驾驶员的眼睛眨动的次数进行实时检测,头部脑电传感器对驾驶员的脑电波频率进行实时检测,该鼻梁肌电传感器和头部脑电传感器分别将检测到的驾驶员的生理数据传输至通讯模块,由通讯模块传输给数据处理控制器;
数据处理控制器将新接收的驾驶员生理数据进行存储,并与其预先存储的人体处于疲劳驾驶状态对应的生理疲劳数据进行比对、判断和处理;
若数据处理控制器新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据不一致,则数据处理控制器向车辆启动电路控制装置输出控制信号,使车辆启动电路控制装置保持开启车辆启动电路的状态或控制车辆启动电路控制装置开启车辆启动电路,和/或该数据处理控制器向管理与控制中心输出比对结果,使管理与控制中心不对驾驶员进行计算机提醒控制或人为语音提醒控制;
若数据处理控制器新接收的驾驶员生理数据与其预先存储的生理疲劳数据相一致,则数据处理控制器向车辆启动电路控制装置输出控制信号,使车辆启动电路控制装置保持关闭车辆启动电路的状态或控制车辆启动电路控制装置关闭车辆启动电路,和/或该数据处理控制器向管理与控制中心输出比对结果,使管理与控制中心对驾驶员进行计算机提醒控制或人为语音提醒控制。
9.根据权利要求8所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统的控制方法,其特征在于:所述传感器组还包括耳部压力信号传感器,该耳部压力信号传感器对驾驶员打哈欠的次数进行实时检测,并将所检测到的数据传输至通讯模块,由通讯模块传输给数据处理控制器。
10.根据权利要求8所述的基于生理信号采集的疲劳驾驶检测控制系统的控制方法,其特征在于:所述传感器组安装于一眼镜,所述传感器组对驾驶员的生理数据进行采集时,驾驶员需佩戴该眼镜。
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