CN104376685A - 一种防疲劳驾驶的车辆控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，预设驾驶者驾车的正常心跳和呼吸频率阈值范围，极限疲劳时心跳和呼吸频率阈值参数；实时检测驾驶者驾车时的心跳和呼吸频率参数；根据检测的心跳和呼吸频率参数与正常阈值范围、极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值进行比较，得出疲劳程度，该发明方法简单、易于实现；能够通过检测驾驶者的心跳和呼吸频率自行判断疲劳度，根据疲劳程度提醒驾驶者，有效地避免了疲劳驾驶带来的危害；能够在疲劳程度严重时，自行控制刹车停车，同时开启警示灯，在一定程度上保护了驾驶者人身安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种监控方法，尤其涉及一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，属于监控领域。
背景技术
近年因疲劳驾驶而酿成的车祸频频见报，成为车祸的“隐形杀手”，不醉驾、不超速、不疲劳驾驶……应该是每位拿了驾照的司机注意的基本点，但是很多人受“喝点小酒不碍事、不累、不困”意识的影响，认为自己开车自己最清楚情况，在麻痹大意间，事故的脚步悄悄来了。
HARKEN系统只是目前开发应对疲劳驾驶的众多技术之一。2013年9月份，西澳大利亚皇家汽车俱乐部曾试验一种头盔，上面有14个传感器，可监视司机的大脑功能和注意力。这款头盔可监视司机眨眼率、凝视状态、改变任务频率、大脑活动水平等。尽管其还没有投入市场，但研究人员称大脑扫描已经可以成功确认司机注意力是否集中。
我国的交通运输业发展迅速，随之而来的道路交通事故也呈上升趋势，根据交通部门的资料显示，由于疲劳驾驶造成的交通事故所比重很大，占特大交通事故的比重更大，疲劳驾驶已经作为交通事故发生的主要隐患，已经引起人们的关注，针对疲劳驾驶，也出现了许多疲劳驾驶的检测装置，但是目前使用的检测装置主要检测驾驶员头部的姿势进行疲劳驾驶的判断，检测装置需要与驾驶员头部接触，影响驾驶员的注意力，使驾驶员感到不适，加速了驾驶员疲劳的速度，增加了疲劳驾驶发生的几率。
疲劳驾驶再酿惨剧，轰动全国的8.26延安发生的36死3伤特大客车追尾事故，经调查发现，疲劳驾驶疑为事故“元凶”，据了解，呼和浩特客运站的GPS记录，出事前客车车载GPS定位显示事发时司机信息“疲劳驾驶报警”，而事发时间正值凌晨2-5点，按例长途客车司机应该强制休息，不开“红眼客车”，可惜司机没有停下来修整，最终酿成悲剧的发生。
例如申请号为“201210313411.7”的一种疲劳驾驶报警系统，包括安装在车内的摄像头和检测控制装置，所述的检测控制装置内设置有微处理器、与微处理器相连的报警扬声器，摄像头与微处理器通过通讯线连接，微处理器与汽车中央控制系统连接，汽车中央控制系统可用于控制汽车的制动装置。疲劳驾驶报警系统可通过驾驶员眼部的动作检测驾驶员当前的状态，检测装置无须与驾驶员头部接触，不影响驾驶员的注意力，保证了驾驶员驾驶时的舒适度，保证了疲劳驾驶时驾驶员的安全。该发明虽然能通过拍摄人脸图像提取眼部特征与饱满状态进行疲劳分析对比，不仅存在误差在精确方面人存在很大的进步空间。
又如申请号为“201310177373.1”的一种防疲劳驾驶系统，其与车辆的鸣笛装置相连，其特征在于，其包括：图像采集单元，用于采集司机的脸部视频信息，获取其中的人脸照片；脸部特征提取单元，用于提取司机脸部图像的特征数据；人脸特征数据库，用于存储司机正常状态下的脸部图像特征数据；比对识别单元，将所述脸部特征提取单元提取的特征数据与所述人脸特征数据库中的特征数据进行比对识别，若比对结果不一致则发送信号给鸣笛装置鸣笛。该发明的防疲劳驾驶系统，利用人脸识别技术，将驾驶员行车时的状态与行车前拍摄的精神饱满的状态进行比对，如果比对结果不一致则发送信号给鸣笛装置鸣笛，警告驾驶员要休息调整状态，同时提醒旁边的行人行驶的车辆注意避让，从而大大降低了因疲劳驾驶带来的交通事故。该发明虽然能通过拍摄人脸图像提取眼部特征与饱满状态进行疲劳分析对比，不仅存在误差在精确方面人存在很大的进步空间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，其能够通过检测驾驶者的心跳和呼吸频率自行判断疲劳度，根据疲劳程度提醒驾驶者，有效地避免了疲劳驾驶带来的危害。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，具体包含如下步骤：
步骤1，预设驾驶者驾车的正常心跳和呼吸频率阈值范围，极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值参数；
步骤2，实时检测驾驶者驾车时的心跳和呼吸频率参数；
步骤3，根据步骤2检测的心跳和呼吸频率参数与正常阈值范围进行比较，若心跳和呼吸频率参数在正常阈值范围内，则继续进行步骤2，若心跳和呼吸频率参数不在正常阈值范围内，则进行步骤4；
步骤4，根据步骤2检测的心跳和呼吸频率参数与极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值参数进行比较，具体如下：
步骤4.1，若检测的心跳和呼吸频率参数大于正常呼吸时的心跳和呼吸频率阈值，且小于极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值，则通过报警单元发出警报提醒驾驶者要休息调整状态；
步骤4.2，若检测的心跳和呼吸频率参数大于极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值，则通过刹车驱动单元控制车辆减速停车，同时通过警示灯驱动单元驱动警示灯。
作为本发明一种可防止疲劳驾驶的监控系统进一步优选方案，所述正常呼吸频率阈值范围为16次～18次/分钟。
作为本发明一种可防止疲劳驾驶的监控系统进一步优选方案，所述正常心跳阈值范围为男性60～100次/分钟。
作为本发明一种可防止疲劳驾驶的监控系统进一步优选方案，所述极限疲劳时的心跳阈值为200次/分钟。
作为本发明一种可防止疲劳驾驶的监控系统进一步优选方案，所述极限疲劳时的呼吸频率阈值为20次/分钟。
作为本发明一种可防止疲劳驾驶的监控系统进一步优选方案，所述报警单元为声光报警单元，所述声光报警单元包含一喇叭和一LED灯。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、方法简单、易于实现；
2、能够通过检测驾驶者的心跳和呼吸频率自行判断疲劳度，根据疲劳程度提醒驾驶者，有效地避免了疲劳驾驶带来的危害；
3、能够在疲劳程度严重时，自行控制刹车停车，同时开启警示灯，在一定程度上保护了驾驶者人身安全。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
如图1所示，一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，具体包含如下步骤：
步骤1，预设驾驶者驾车的正常心跳和呼吸频率阈值范围，极限疲劳时心跳和呼吸频率阈值参数；
步骤2，实时检测驾驶者驾车时的心跳和呼吸频率参数；
步骤3，根据步骤2检测的心跳和呼吸频率参数与正常阈值范围进行比较，若心跳和呼吸频率参数在正常阈值范围内，则继续进行步骤2，若心跳和呼吸频率参数不在正常阈值范围内，则进行步骤4；
步骤4，根据步骤2检测的心跳和呼吸频率参数与极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值参数进行比较，具体如下：
步骤4.1，若检测的心跳和呼吸频率参数大于正常呼吸时的心跳和呼吸频率阈值，且小于极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值，则通过报警单元发出警报提醒驾驶者要休息调整状态；
步骤4.2，若检测的心跳和呼吸频率参数大于极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值，则通过刹车驱动单元控制车辆减速停车，同时通过警示灯驱动单元驱动警示灯。
其中，所述正常呼吸频率阈值范围为16次～18次/分钟，所述正常心跳阈值范围为男性60～100次/分钟，所述极限疲劳时的心跳阈值为200次/分钟，所述极限疲劳时的呼吸频率阈值为20次/分钟。
报警单元采用声光报警单元，所述声光报警单元包含一喇叭和一LED灯。该方法的控制系统为AVR系列单片机。
AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行；多累加器型，数据处理速度快；AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行；中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断；AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备；有的器件最低1.8 V即可工作；AVR单片机保密性能好。
这款安全带有内置传感器，可监控司机心跳。而汽车座椅套则可监视司机的呼吸频率。微控制模块可分析安全带和座椅套提供的数据，自动过滤掉汽车噪音和司机正常活动产生的声音，进而判断司机是否正要睡着。
现在，这套名为可防止疲劳驾驶的监控系统不仅能发出声音警报，提示司机靠边停车。但是随着汽车自动技术的发展，套系统还可以帮助汽车减速停车。目前很多都是拍摄眼球的来判断疲劳度，但是由于眼镜和眼睛的不同形状，这种监视摄像头系统还需要进一步研究。
使用时，位于安全带有内置传感器，可监控司机心跳。而汽车座椅套则可监视司机的呼吸频率，通过检测可得到心跳参数和呼吸频率参数，将这些数据进行汇总至微控制模块，微控制模块将数据进行分析处理，得出驾驶者的疲劳度，根据疲劳度作如下分析：若为轻度疲劳，则控制报警单元发出警报，同时提醒驾驶者注意减速和休息，如果检测到驾驶者为极度疲劳则通过控制刹车驱动单元控制刹车来控制车辆减速，同时驱动警示灯提醒后面几旁边车辆注意保持距离。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，其特征在于：具体包含如下步骤：
步骤1，预设驾驶者驾车的正常心跳和呼吸频率阈值范围，极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值参数；
步骤2，实时检测驾驶者驾车时的心跳和呼吸频率参数；
步骤3，根据步骤2检测的心跳和呼吸频率参数与正常阈值范围进行比较，若心跳和呼吸频率参数在正常阈值范围内，则继续进行步骤2，若心跳和呼吸频率参数不在正常阈值范围内，则进行步骤4；
步骤4，根据步骤2检测的心跳和呼吸频率参数与极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值参数进行比较，具体如下：
步骤4.1，若检测的心跳和呼吸频率参数大于正常呼吸时的心跳和呼吸频率阈值，且小于极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值，则通过报警单元发出警报提醒驾驶者要休息调整状态；
步骤4.2，若检测的心跳和呼吸频率参数大于极限疲劳时的心跳和呼吸频率阈值，则通过刹车驱动单元控制车辆减速停车，同时通过警示灯驱动单元驱动警示灯。
2.根据权利要求1所述的一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，其特征在于：所述正常呼吸频率阈值范围为16次～18次/分钟。
3.根据权利要求1所述的一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，其特征在于：所述正常心跳阈值范围为男性60～100次/分钟。
4.根据权利要求1所述的一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，其特征在于：所述极限疲劳时的呼吸频率阈值为20次/分钟。
5.根据权利要求1所述的一种防疲劳驾驶的车辆控制方法，其特征在于：所述报警单元为声光报警单元，所述声光报警单元包含一喇叭和一LED灯。
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