CN106652355A - 一种疲劳驾驶检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种疲劳驾驶检测系统，包括方向盘套、压力传感器模块、微处理器、GPS定位模块、无线发送模块、无线接收模块、提醒模块及警报模块；所述微处理器分别与提醒模块、警报模块、GPS定位模块、无线发射模块、无线接收模块及压力传感器模块连接；压力传感器模块与方向盘套集成在汽车方向盘上；微处理器包括压力数据处理单元、警报信号发射单元、GPS数据分析单元、计时单元、存储单元、提醒信号发射单元及数据收发单元。在驾驶过程中，需要驾驶员按压方向盘套，压力数据处理单元对压力传感器模块的数据进行分析，从而判定驾驶员是否疲劳驾驶。本发明成本低、可靠性好，在降低制作成本的同时，提高疲劳驾驶检测的检测准确性和高效性。

Description

一种疲劳驾驶检测系统

技术领域

本发明涉及一种辅助驾驶系统，具体涉及一种疲劳驾驶检测系统，主要用于检测司机的疲劳驾驶。

背景技术

随着我国城市化和机动化水平的不断提高，安全已成为道路交通方面日益严峻的问题。在交通运输系统中，疲劳驾驶是严重交通事故的主要原因，对大量交通事故的致因分析表明，在驾驶疲劳中，驾驶员的感知疲劳、判断决策疲劳是肇发交通事故的主要原因。

疲劳驾驶是汽车行驶安全的重大隐患，其检测方法的研究对于交通安全状况的改善有重要意义。目前针对疲劳驾驶的检测方法主要分为主观检测法和客观检测法。主观检测方法主要通过主观调查表、驾驶员自我记录表、斯坦福睡眠尺度表和皮尔逊疲劳量表等评定，该方法无法进行疲劳驾驶的实时检测且对驾驶员依赖程度较高。客观检测方法的研究主要集中在三个方面：(1)基于驾驶员行为特性的监测。通过对驾驶员行为的监测来判断驾驶员的疲劳状态，如眼睑的活动、眼睛闭合、面部表情等。其检测方法简单易行，但评分标准不易统一，受个人行为、光线、图像采集角度等条件的影响，导致检测系统不能始终如一正确地报告驾驶员疲劳状态。(2)基于车辆参数的监测。通过对驾驶过程中车辆参数的检测来判断驾驶员的操作指标进而判断其疲劳程度，如车速、车辆位置、方向盘转动频率等。由于车辆参数与实际驾驶质量密切相关，这种方法更加贴近实际驾驶状况，但实际运行过程中需要测量车辆参数，增加了车辆成本。(3)基于驾驶员生理参数测量的监测。通过检测驾驶员生理特征判断其疲劳状态，如心电图、脑电图、眼电图、肌电图、呼吸效果等。上述的检测方法要么安装成本较高，要么无法对驾驶员进行实时驾驶检测。

综上所述，传统的疲劳检测方法存在很多弊端，无法十分准确高效的检测驾驶员的疲劳程度。

鉴于此，提供一种疲劳驾驶检测系统是本发明所要研究的课题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种疲劳驾驶检测系统，旨在解决当前疲劳驾驶检测系统无法做到低成本，准确高效的检测驾驶疲劳驾驶的状态的问题，在降低制作成本的同时，提高疲劳驾驶检测的检测准确性和高效性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种疲劳驾驶检测系统，所述系统包括方向盘套、压力传感器模块、微处理器、GPS定位模块、无线发送模块、无线接收模块、提醒模块以及警报模块；所述微处理器分别与提醒模块、警报模块、GPS定位模块、无线发射模块、无线接收模块以及压力传感器模块连接；所述压力传感器模块与方向盘套集成在一起安装于汽车方向盘上；

所述微处理器包括压力数据处理单元、警报信号发射单元、GPS数据分析单元、计时单元、存储单元、提醒信号发射单元以及数据收发单元；

在工作状态下，GPS模块定时向微处理器发送汽车的位置信息，微处理器通过检测汽车位置的变化来判定汽车是否已经被开动；当判定结果为汽车未开动时，微处理器继续接收GPS模块发送的数据，对计时单元清零，停止计时单元计时，禁止压力传感器模块工作，并继续判断汽车是否已经启动；当判定结果为汽车已经启动，微处理器使能压力传器模块并启动计时单元开始计时，此时需要驾使员定时按压方向盘套；压力数据处理单元对压力传感器模块所发送来的数据进行分析，并判断驾驶员是否已经按压了方向盘套；当判断结果为驾驶员已经按压了方向盘套时，计时单元计时清零，若判断结果为驾驶员没有按压方向盘套，则计时单元继续计时；存储单元中预先存有两个时间阈值，分别为x和y且x小于y，计时单元所计的时间值z分别与x和y进行比较；当z小于x时，微处理发送信号禁止提醒模块和警报模块工作；当z大于x且小于y时，提醒信号发射单元发射信号给提醒模块，使提醒模块开始播放闹铃或者产生其它提醒动作，提醒驾驶员注意开车或者提醒驾驶员停车休息；当z大于y时，此时说明提醒模块并未使驾驶员产生警惕或者驾驶员已经睡着，此时警报信号发射单元发射信号给警报模块，使警报模块发出足以使驾使员醒来或者产生警惕的警报，如高声警报或者喷水设施等，与此同时微处理器通过无线发送模块发送出驾驶员已经睡着的信息和当前汽车的位置信息给远程的终端；在以上过程中，所述压力数据处理单元若判断出驾使员按压方向盘套的动作，则计时单元计时清零，此时z再次小于x；

所述疲劳驾驶检测系统的初态为系统刚刚上电的状态，在这个状态时，z＝0。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括远程无线配置终端；所述无线配置终端可为手机或者其它具有无线功能的模块；通过发送指令来控制系统进入工作状态、休眠状态或者重启系统等。

作为本发明的进一步改进，所述疲劳驾驶检测系统还包括电源模块，该电源模块可以为系统供电。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括一二氧化碳检测模块，所述二氧化碳检测模块与微处理器连接，二氧化碳检测模块能够探测驾驶室内二氧化碳的浓度，当检测到二氧化碳浓度高于人体呼吸的正常值时，微处理器可以利用提醒模块提醒驾驶员给驾驶室进行换气。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括指纹识别模块，所述指纹识别模块与所述压力传感器模块一起安装在方向盘套上，并可以识别驾驶人的身份，当当z大于y时，可以根据驾驶人身份将警报信息发送给对应的人。

作为本发明的进一步改进，所述微处理器还包括驾驶时间记录模块，所述时间记录模块从汽车启动开始计时，当发现驾驶员连续驾驶时间过长时，可提醒驾驶员停车休息并进行检查汽车状态。

作为本发明的进一步改进，所述无线发送模块包括一个蓝牙模块，所述蓝牙模块可以与驾驶员手机进行连接，当需要发出提醒或者警报时，所述疲劳驾驶检测系统可以发送指令给驾驶员手机，使手机振动并响铃，起到提醒驾驶员的目的。

作为本发明的进一步改进，所述系统还包括工作状态指示模块，所述工作状态指示模块可以指示系统工作状态。

作为本发明的进一步改进，所述微处理器采用MKS22FN256VLL12单片机。

本发明工作原理以及效果如下：

本发明涉及一种疲劳驾驶检测系统，包括方向盘套、压力传感器模块、微处理器、GPS定位模块、无线发送模块、无线接收模块、提醒模块及警报模块；所述微处理器分别与提醒模块、警报模块、GPS定位模块、无线发射模块、无线接收模块及压力传感器模块连接；压力传感器模块与方向盘套集成在一起安装于汽车方向盘上；微处理器包括压力数据处理单元、警报信号发射单元、GPS数据分析单元、计时单元、存储单元、提醒信号发射单元及数据收发单元。在驾驶过程中，需要驾驶员按压方向盘套，压力数据处理单元对压力传感器模块所发送来的数据进行分析，判断驾驶员是否已经按压了方向盘套，从而判定驾驶员是否疲劳驾驶。本发明成本低、可靠性好，在降低制作成本的同时，提高疲劳驾驶检测的检测准确性和高效性。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

附图1为本发明实施例的结构原理示意图。

具体实施方式

下面实施例将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例：一种疲劳驾驶检测系统

参见附图1，所述系统包括方向盘套、压力传感器模块1、微处理器2、GPS定位模块3、无线发送模块4、无线接收模块5、提醒模块6以及警报模块7；所述微处理器2分别与提醒模块6、警报模块7、GPS定位模块3、无线发射模块4、无线接收模块5以及压力传感器模块1连接；所述压力传感器模块1与方向盘套集成在一起安装于汽车方向盘上。

本实施例中，微处理器2采用MKS22FN256VLL12单片机。微处理器2包括压力数据处理单元、警报信号发射单元、GPS数据分析单元、计时单元、存储单元、提醒信号发射单元以及数据收发单元。

在工作状态下，GPS模块定时向微处理器2发送汽车的位置信息，微处理器2通过检测汽车位置的变化来判定汽车是否已经被开动。

当判定结果为汽车未开动时，微处理器2继续接收GPS模块发送的数据，对计时单元清零，停止计时单元计时，禁止压力传感器模块1工作，并继续判断汽车是否已经启动。

当判定结果为汽车已经启动，微处理器2使能压力传器模块并启动计时单元开始计时，此时需要驾使员定时按压方向盘套；压力数据处理单元对压力传感器模块1所发送来的数据进行分析，并判断驾驶员是否已经按压了方向盘套；当判断结果为驾驶员已经按压了方向盘套时，计时单元计时清零，若判断结果为驾驶员没有按压方向盘套，则计时单元继续计时。

存储单元中预先存有两个时间阈值，分别为x和y且x小于y，计时单元所计的时间值z分别与x和y进行比较；当z小于x时，微处理发送信号禁止提醒模块6和警报模块7工作；当z大于x且小于y时，提醒信号发射单元发射信号给提醒模块6，使提醒模块6开始播放闹铃或者产生其它提醒动作，提醒驾驶员注意开车或者提醒驾驶员停车休息；当z大于y时，此时说明提醒模块6并未使驾驶员产生警惕或者驾驶员已经睡着，此时警报信号发射单元发射信号给警报模块7，使警报模块7发出足以使驾使员醒来或者产生警惕的警报，如高声警报或者喷水设施等，与此同时微处理器2通过无线发送模块发送出驾驶员已经睡着的信息和当前汽车的位置信息给远程的终端。

在以上过程中，所述压力数据处理单元若判断出驾使员按压方向盘套的动作，则计时单元计时清零，此时z再次小于x。

所述疲劳驾驶检测系统的初态为系统刚刚上电的状态，在这个状态时，z＝0。

进一步地，所述系统还包括远程无线配置终端；所述无线配置终端可为手机或者其它具有无线功能的模块；通过发送指令来控制系统进入工作状态、休眠状态或者重启系统等。

进一步地，所述疲劳驾驶检测系统还包括电源模块，该电源模块可以为系统供电。

进一步地，所述系统还包括一二氧化碳检测模块，所述二氧化碳检测模块与微处理器连接，二氧化碳检测模块能够探测驾驶室内二氧化碳的浓度，当检测到二氧化碳浓度高于人体呼吸的正常值时，微处理器可以利用提醒模块提醒驾驶员给驾驶室进行换气。

进一步地，所述系统还包括指纹识别模块，所述指纹识别模块与所述压力传感器模块一起安装在方向盘套上，并可以识别驾驶人的身份，当当z大于y时，可以根据驾驶人身份将警报信息发送给对应的人。

进一步地，所述微处理器还包括驾驶时间记录模块，所述时间记录模块从汽车启动开始计时，当发现驾驶员连续驾驶时间过长时，可提醒驾驶员停车休息并进行检查汽车状态。

进一步地，所述无线发送模块包括一个蓝牙模块，所述蓝牙模块可以与驾驶员手机进行连接，当需要发出提醒或者警报时，所述疲劳驾驶检测系统可以发送指令给驾驶员手机，使手机振动并响铃，起到提醒驾驶员的目的。

进一步地，所述系统还包括工作状态指示模块，所述工作状态指示模块可以指示系统工作状态。

本发明涉及一种疲劳驾驶检测系统，包括方向盘套、压力传感器模块1、微处理器2、GPS定位模块3、无线发送模块4、无线接收模块5、提醒模块6及警报模块7；所述微处理器2分别与提醒模块6、警报模块7、GPS定位模块3、无线发射模块4、无线接收模块5及压力传感器1模块连接；压力传感器模块1与方向盘套集成在一起安装于汽车方向盘上；微处理器2包括压力数据处理单元、警报信号发射单元、GPS数据分析单元、计时单元、存储单元、提醒信号发射单元及数据收发单元。在驾驶过程中，需要驾驶员按压方向盘套，压力数据处理单元对压力传感器模块所发送来的数据进行分析，判断驾驶员是否已经按压了方向盘套，从而判定驾驶员是否疲劳驾驶。本发明成本低、可靠性好，在降低制作成本的同时，提高疲劳驾驶检测的检测准确性和高效性。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述系统包括方向盘套、压力传感器模块、微处理器、GPS定位模块、无线发送模块、无线接收模块、提醒模块以及警报模块；所述微处理器分别与提醒模块、警报模块、GPS定位模块、无线发射模块、无线接收模块以及压力传感器模块连接；所述压力传感器模块与方向盘套集成在一起安装于汽车方向盘上；

所述微处理器包括压力数据处理单元、警报信号发射单元、GPS数据分析单元、计时单元、存储单元、提醒信号发射单元以及数据收发单元；

在工作状态下，GPS模块定时向微处理器发送汽车的位置信息，微处理器通过检测汽车位置的变化来判定汽车是否已经被开动；当判定结果为汽车未开动时，微处理器继续接收GPS模块发送的数据，对计时单元清零，停止计时单元计时，禁止压力传感器模块工作，并继续判断汽车是否已经启动；当判定结果为汽车已经启动，微处理器使能压力传器模块并启动计时单元开始计时，此时需要驾使员定时按压方向盘套；压力数据处理单元对压力传感器模块所发送来的数据进行分析，并判断驾驶员是否已经按压了方向盘套；当判断结果为驾驶员已经按压了方向盘套时，计时单元计时清零，若判断结果为驾驶员没有按压方向盘套，则计时单元继续计时；存储单元中预先存有两个时间阈值，分别为x和y且x小于y，计时单元所计的时间值z分别与x和y进行比较；当z小于x时，微处理发送信号禁止提醒模块和警报模块工作；当z大于x且小于y时，提醒信号发射单元发射信号给提醒模块，使提醒模块开始播放闹铃或者产生其它提醒动作，提醒驾驶员注意开车或者提醒驾驶员停车休息；当z大于y时，此时说明提醒模块并未使驾驶员产生警惕或者驾驶员已经睡着，此时警报信号发射单元发射信号给警报模块，使警报模块发出足以使驾使员醒来或者产生警惕的警报，如高声警报或者喷水设施等，与此同时微处理器通过无线发送模块发送出驾驶员已经睡着的信息和当前汽车的位置信息给远程的终端；在以上过程中，所述压力数据处理单元若判断出驾使员按压方向盘套的动作，则计时单元计时清零，此时z再次小于x；

所述疲劳驾驶检测系统的初态为系统刚刚上电的状态，在这个状态时，z＝0。

2.根据权利要求1所述的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述系统还包括远程无线配置终端；所述无线配置终端可为手机或者其它具有无线功能的模块；通过发送指令来控制系统进入工作状态、休眠状态或者重启系统等。

3.根据权利要求1所述的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述疲劳驾驶检测系统还包括电源模块，该电源模块可以为系统供电。

4.根据权利要求1所述的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述系统还包括一二氧化碳检测模块，所述二氧化碳检测模块与微处理器连接，二氧化碳检测模块能够探测驾驶室内二氧化碳的浓度，当检测到二氧化碳浓度高于人体呼吸的正常值时，微处理器可以利用提醒模块提醒驾驶员给驾驶室进行换气。

5.根据权利要求1所述的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述系统还包括指纹识别模块，所述指纹识别模块与所述压力传感器模块一起安装在方向盘套上，并可以识别驾驶人的身份，当当z大于y时，可以根据驾驶人身份将警报信息发送给对应的人。

6.根据权利要求1所述的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述微处理器还包括驾驶时间记录模块，所述时间记录模块从汽车启动开始计时，当发现驾驶员连续驾驶时间过长时，可提醒驾驶员停车休息并进行检查汽车状态。

7.根据权利要求1所述的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述无线发送模块包括一个蓝牙模块，所述蓝牙模块可以与驾驶员手机进行连接，当需要发出提醒或者警报时，所述疲劳驾驶检测系统可以发送指令给驾驶员手机，使手机振动并响铃，起到提醒驾驶员的目的。

8.根据权利要求1所述的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述系统还包括工作状态指示模块，所述工作状态指示模块可以指示系统工作状态。

9.根据权利要求1-8任一所述的疲劳驾驶检测系统，其特征在于：所述微处理器采用MKS22FN256VLL12单片机。