CN105599607B - 一种基于驾驶员状态的车辆启动装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆安全技术领域，公开了一种基于驾驶员状态的车辆启动装置和方法，包括：触发单元，主控单元，信息采集单元，发动机控制单元；所述触发单元、所述信息采集单元、所述发动机控制单元分别与所述主控单元连接；能够通过检测驾驶员当前状态，识别其是否适合驾驶，来确认是否启动发动机，从而从根本上防止驾驶员状态不佳对行车安全性的危害，减少人为交通事故。

Description

一种基于驾驶员状态的车辆启动装置和方法

技术领域

本发明涉及车辆安全技术领域，尤其涉及一种基于驾驶员状态的车辆启动装置和方法。

背景技术

驾驶员状态对行车安全至关重要。据统计，大约有75％的交通事故是由驾驶员因素造成的，特别是由于驾驶员状态不佳(醉酒、疲劳、愤怒、悲伤、烦躁等)引起的交通事故更是层出不穷。

现有的车辆安全技术，大多数在驾驶过程中检测驾驶员状态，被动的提醒状态不佳(醉酒、疲劳)的驾驶员，而这种被动提醒并没有从根本上防止驾驶员状态不佳对行车安全性的危害；并且很少关注驾驶员的情绪因素，如愤怒、悲伤、烦躁等。在驾驶过程中，如果驾驶员出现异常愤怒、极度悲伤和烦躁不安等负面情绪，也会给行车安全带来隐患，甚至出现交通事故。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于驾驶员状态的车辆启动装置和方法，能够通过检测驾驶员当前状态，识别其是否适合驾驶，来确认是否启动发动机，从而从根本上防止驾驶员状态不佳对行车安全性的危害，减少人为交通事故。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种基于驾驶员状态的车辆启动装置，所述车辆启动装置包括：触发单元，主控单元，信息采集单元，发动机控制单元；所述触发单元、所述信息采集单元、所述发动机控制单元分别与所述主控单元连接；

其中，所述触发单元，用于产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元，所述触发信号用于触发所述主控单元工作；

所述主控单元，用于接收所述触发信号，并向所述信息采集单元发送采集驾驶员状态命令；

所述信息采集单元，用于接收所述采集驾驶员状态命令，开始采集驾驶员的状态信息，并将所述驾驶员的状态信息发送给所述主控单元，所述驾驶员的状态信息包括脉搏信息、体温信息、皮电生理信息、面部表情信息和声音信息；

所述主控单元，还用于接收所述驾驶员的状态信息，并根据所述驾驶员的状态信息判断驾驶员的状态是否正常，若驾驶员的状态正常，则发送正常启动信号给所述发动机控制单元；若驾驶员的状态异常，则发送异常启动信号给所述发动机控制单元；

所述发动机控制单元，用于接收所述正常启动信号，并正常启动发动机；或者，用于接收所述异常启动信号，禁止启动发动机。

技术方案一的特点和进一步的改进为：

(1)所述触发单元安装于主驾驶安全带锁扣中，所述触发单元包括触发开关和触发控制器；

所述触发开关，用于当安全带锁头卡入安全带锁扣时闭合开关；所述触发控制器，用于产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元。

(2)所述信息采集单元至少包括：生理采集模块、摄像头和麦克风，所述生理采集模块包含脉搏传感器、体温传感器和皮电传感器；所述脉搏传感器、所述体温传感器和所述皮电传感器分别安装于所述方向盘的周围，所述摄像头和所述麦克风分别安装于驾驶员视线正前方；

所述脉搏传感器，用于采集驾驶员的脉搏信息；

所述体温传感器，用于采集驾驶员的体温信息；

所述皮电传感器，用于采集驾驶员的皮电生理信息；

所述摄像头，用于采集驾驶员的面部表情信息；

所述麦克风，用于采集驾驶员的声音信息。

(3)所述主控单元，还用于预先存储驾驶员是否处于正常状态时的状态信息对应的阈值；

当主控单元接收驾驶员的状态信息后，将接收到的状态信息与对应状态信息的阈值进行比较，判断驾驶员的状态是否正常。

(4)所述发动机控制单元包含触点开关和触点控制器，所述触点控制器与所述主控单元连接，瞬时触点开关与发动机的点火开关串联；

所述触点控制器，用于接收所述正常启动信号并控制所述触点开关闭合，从而正常启动发动机；

或者，所述触点控制器，用于接收所述异常启动信号并控制所述触点开关处于断开状态，从而禁止启动发动机。

技术方案二：

一种基于驾驶员状态的车辆启动方法，应用于如技术方案一所述的车辆启动装置，所述车辆启动方法包括：

触发单元产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元，所述触发信号用于触发所述主控单元工作；

所述主控单元接收所述触发信号，并向信息采集单元发送采集驾驶员状态命令；

所述信息采集单元接收所述采集驾驶员状态命令，开始采集驾驶员的状态信息，并将所述驾驶员的状态信息发送给所述主控单元，所述驾驶员的状态信息包括脉搏信息、体温信息、皮电生理信息、面部表情信息和声音信息；

所述主控单元接收所述驾驶员的状态信息，并根据所述驾驶员的状态信息判断驾驶员的状态是否正常，若驾驶员的状态正常，则发送正常启动信号给所述发动机控制单元；若驾驶员的状态异常，则发送异常启动信号给所述发动机控制单元；

所述发动机控制单元接收所述正常启动信号，并正常启动发动机；或者，所述发动机接收异常启动信号，禁止启动发动机。

本发明的有益效果是：基于驾驶员状态的车辆启动装置可通过检测驾驶员生理信息、面部表情信息和声音信息，识别当前驾驶员是否适合驾驶。从根本上防止不良状态(愤怒、醉酒、疲劳、悲伤、烦躁等)对驾驶安全性的危害，有效的提高驾驶的安全系数，降低与驾驶员不良状态相关的交通事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于驾驶员状态的车辆启动装置的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种基于驾驶员状态的车辆启动装置的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的一种基于驾驶员状态的车辆启动方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种基于驾驶员状态的车辆启动装置，如图1所示，所述车辆启动装置包括；触发单元1，主控单元2，信息采集单元3，发动机控制单元4。

所述触发单元1、所述信息采集单元2、所述发动机控制单元4分别与所述主控单元3连接。

其中，所述触发单元1，用于产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元，所述触发信号用于触发所述主控单元工作。

如图2所示，所述触发单元安装于主驾驶安全带锁扣中，所述触发单元1包括触发开关11和触发控制器12；

所述触发开关11，用于当安全带锁头卡入安全带锁扣时闭合开关；所述触发控制器12，用于产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元。

所述主控单元2，用于接收所述触发信号，并向所述信息采集单元发送采集驾驶员状态命令。

所述信息采集单元3，用于接收所述采集驾驶员状态命令，开始采集驾驶员的状态信息，并将所述驾驶员的状态信息发送给所述主控单元，所述驾驶员的状态信息包括脉搏信息、体温信息、皮电生理信息、面部表情信息和声音信息。

如图2所示，所述信息采集单元3至少包括：生理采集模块31、摄像头32和麦克风33，所述生理采集模块31包含脉搏传感器、体温传感器和皮电传感器；所述脉搏传感器、所述体温传感器和所述皮电传感器分别安装于所述方向盘的周围，所述摄像头32和所述麦克风33分别安装于驾驶员视线正前方。

所述脉搏传感器，用于采集驾驶员的脉搏信息；

所述体温传感器，用于采集驾驶员的体温信息；

所述皮电传感器，用于采集驾驶员的皮电生理信息；

所述摄像头，用于采集驾驶员的面部表情信息；

所述麦克风，用于采集驾驶员的声音信息。

所述主控单元2，还用于接收所述驾驶员的状态信息，并根据所述驾驶员的状态信息判断驾驶员的状态是否正常，若驾驶员的状态正常，则发送正常启动信号给所述发动机控制单元；若驾驶员的状态异常，则发送异常启动信号给所述发动机控制单元。

所述主控单元，还用于预先存储驾驶员是否处于正常状态时的状态信息对应的阈值；

当主控单元接收驾驶员的状态信息后，将接收到的状态信息与对应状态信息的阈值进行比较，判断驾驶员的状态是否正常。

示例性的，驾驶员的生理信息包括脉搏信息、体温信息和皮电生理信息；面部表情信息包括眼睛、眉毛和嘴巴特征向量；声音信息包括声音的频率和强度。主控单元利用信息融合技术对采集到的驾驶员生理信息、面部表情信息和声音信息进行分析，识别驾驶员的当前状态。

进一步的，当识别的驾驶员状态水平在正常范围内时，判定驾驶员状态正常，播放提示音“您现在状态较好，可以启动车辆”；否则为不适合驾驶状态，播放提示音“对不起，您现在状态较差，不适合驾驶”。

所述发动机控制单元4，用于接收所述正常启动信号，并正常启动发动机；或者，用于接收所述异常启动信号，禁止启动发动机。

如图2所示，所述发动机控制单元4包含触点开关41和触点控制器42，所述触点控制器42与所述主控单元连接，所述触点开关与发动机的点火开关串联。

所述触点控制器42，用于接收所述正常启动信号并控制所述触点开关41闭合，从而正常启动发动机；

或者，所述触点控制器42，用于接收所述异常启动信号并控制所述触点开关41处于断开状态，从而禁止启动发动机。

示例性的，本发明实施例提供的基于驾驶员状态的车辆启动装置在实际应用中的过程为：驾驶员系上安全带，触发开关闭合，触发控制器发送触发信号至主控单元。主控单元控制信息采集单元开启其所有采集模块，并播放提示音“请注视摄像头，并说出我现在适合驾驶吗？”。驾驶员执行提示音动作。信息采集单元记录驾驶员的生理信息、面部表情信息和声音信息。同时，将采集的驾驶员状态信息传输至主控单元。主控单元利用信息融合技术对采集的驾驶员状态信息进行分析，识别出当前驾驶员的状态水平，并与预先设定的驾驶员正常状态对比。识别结果若为驾驶员状态水平在正常状态范围内，则播放提示音“您现在状态较好，可以启动车辆”，且触发触点控制器，接通触点开关，此时，驾驶员可以通过启动点火开关启动车辆；否则，播放提示音“对不起，您现在状态较差，不适合驾驶”，触点开关保持断开状态，此时，驾驶员无法启动车辆。

本发明实施例还提供一种基于驾驶员状态的车辆启动方法，如图3所示，所述车辆启动方法包括：

步骤1，触发单元产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元，所述触发信号用于触发所述主控单元工作。

步骤2，所述主控单元接收所述触发信号，并向信息采集单元发送采集驾驶员状态命令。

步骤3，所述信息采集单元接收所述采集驾驶员状态命令，开始采集驾驶员的状态信息，并将所述驾驶员的状态信息发送给所述主控单元，所述驾驶员的状态信息包括脉搏信息、体温信息、皮电生理信息、面部表情信息和声音信息。

步骤4，所述主控单元接收所述驾驶员的状态信息，并根据所述驾驶员的状态信息判断驾驶员的状态是否正常，若驾驶员的状态正常，则发送正常启动信号给所述发动机控制单元；若驾驶员的状态异常，则发送异常启动信号给所述发动机控制单元。

步骤5，所述发动机控制单元接收所述正常启动信号，并正常启动发动机；或者，所述发动机接收异常启动信号，禁止启动发动机。

示例性的，本发明实例提供的基于驾驶员状态的车辆启动方法在实际应用中包括以下步骤：S1：驾驶员系上安全带，触发开关闭合，触发控制器发送触发信号给主控单元。S2：主控单元发送采集驾驶员状态命令至信息采集单元，信息采集单元开启所有采集模块，并播放提示音“请注视摄像头，并说出我现在适合驾驶吗”。S3：驾驶员执行提示音动作。信息采集单元记录驾驶员的生理信息、面部表情信息和声音信息。同时，将采集的数据信号传输至主控单元。S4：主控单元对采集的信号进行融合分析，并与预先设定的驾驶员正常状态对比，识别出当前驾驶员状态水平。S5：根据识别结果执行相应动作。识别结果若为驾驶员状态水平在正常状态范围内，则播放提示音—“您现在状态较好，可以启动车辆”，且触发触点控制器，接通触点开关，此时，驾驶员可以启动车辆；否则，播放提示音—“对不起，您现在状态较差，不适合驾驶”，触点开关保持断开状态，此时，驾驶员无法启动车辆。

基于驾驶员状态的车辆启动装置和方法可通过检测驾驶员生理信息、面部表情信息和声音信息，识别当前驾驶员是否适合驾驶。从根本上防止不良状态(愤怒、醉酒、疲劳、悲伤、烦躁等)对驾驶安全性的危害，有效的提高驾驶的安全系数，降低与驾驶员不良状态相关的交通事故。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于驾驶员状态的车辆启动装置，其特征在于，所述车辆启动装置包括：触发单元，主控单元，信息采集单元，发动机控制单元；所述触发单元、所述信息采集单元、所述发动机控制单元分别与所述主控单元连接；

其中，所述触发单元，用于产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元，所述触发信号用于触发所述主控单元工作；

所述主控单元，用于接收所述触发信号，并向所述信息采集单元发送采集驾驶员状态命令；

所述信息采集单元，用于接收所述采集驾驶员状态命令，开始采集驾驶员的状态信息，并将所述驾驶员的状态信息发送给所述主控单元，所述驾驶员的状态信息包括脉搏信息、体温信息、皮电生理信息、面部表情信息和声音信息；

所述主控单元，还用于接收所述驾驶员的状态信息，并根据所述驾驶员的状态信息判断驾驶员的状态是否正常，若驾驶员的状态正常，则发送正常启动信号给所述发动机控制单元；若驾驶员的状态异常，则发送异常启动信号给所述发动机控制单元；

所述发动机控制单元，用于接收所述正常启动信号，并正常启动发动机；或者，用于接收所述异常启动信号，禁止启动发动机；

其中，所述信息采集单元包括：生理采集模块、摄像头和麦克风，所述生理采集模块包含脉搏传感器、体温传感器和皮电传感器；所述脉搏传感器、所述体温传感器和所述皮电传感器分别安装于方向盘的周围，所述摄像头和所述麦克风分别安装于驾驶员视线正前方；

所述脉搏传感器，用于采集驾驶员的脉搏信息；

所述体温传感器，用于采集驾驶员的体温信息；

所述皮电传感器，用于采集驾驶员的皮电生理信息；

所述摄像头，用于采集驾驶员的面部表情信息；

所述麦克风，用于采集驾驶员的声音信息；

其中，所述主控单元，还用于预先存储驾驶员是否处于正常状态时的状态信息对应的阈值；

当主控单元接收驾驶员的状态信息后，将接收到的状态信息与对应状态信息的阈值进行比较，判断驾驶员的状态是否正常。

2.根据权利要求1所述的一种基于驾驶员状态的车辆启动装置，其特征在于，所述触发单元安装于主驾驶安全带锁扣中，所述触发单元包括触发开关和触发控制器；

所述触发开关，用于当安全带锁头卡入安全带锁扣时闭合开关；所述触发控制器，用于产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元。

3.权利要求1所述的一种基于驾驶员状态的车辆启动装置，其特征在于，所述发动机控制单元包含触点开关和触点控制器，所述触点控制器与所述主控单元连接，所述触点开关与发动机的点火开关串联；

所述触点控制器，用于接收所述正常启动信号并控制所述触点开关闭合，从而正常启动发动机；

或者，所述触点控制器，用于接收所述异常启动信号并控制所述触点开关处于断开状态，从而禁止启动发动机。

4.一种基于驾驶员状态的车辆启动方法，应用于如权利要求1所述的车辆启动装置，其特征在于，所述车辆启动方法包括：

触发单元产生触发信号，并将所述触发信号发送给主控单元，所述触发信号用于触发所述主控单元工作；

所述主控单元接收所述触发信号，并向信息采集单元发送采集驾驶员状态命令；

所述信息采集单元接收所述采集驾驶员状态命令，开始采集驾驶员的状态信息，并将所述驾驶员的状态信息发送给所述主控单元，所述驾驶员的状态信息包括脉搏信息、体温信息、皮电生理信息、面部表情信息和声音信息；

所述主控单元接收所述驾驶员的状态信息，并根据所述驾驶员的状态信息判断驾驶员的状态是否正常，若驾驶员的状态正常，则发送正常启动信号给所述发动机控制单元；若驾驶员的状态异常，则发送异常启动信号给所述发动机控制单元；

所述发动机控制单元接收所述正常启动信号，并正常启动发动机；或者，所述发动机接收异常启动信号，禁止启动发动机。