CN109305039A - 一种安全驾驶监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全驾驶监控系统及方法，所述系统包含传感器组件、控制器、无线传输单元、执行组件；控制器分别与传感器组件、无线传输单元、执行组件相连；传感器组件包含烟雾探测器、酒精探测器、车门限位开关、安全带限位开关、转速传感器、体征传感器、头部动态传感器；所述执行组件包含声光报警器、点火控制器；所述无线传输单元包含近程通信单元、远程单元通信；所述远程通信单元与服务器相连，所述服务器与所述移动终端相连；所述近程通信单元与所述移动终端相连。通过本发明，全面提高了驾驶的安全性。

Description

一种安全驾驶监测系统及方法

技术领域

本发明涉及监控领域，尤其涉及一种安全驾驶监测系统。

背景技术

在现有技术中，随着车辆的逐步增加，特别是共享汽车、租车业务的出现，安全驾驶以及安全监控显得异常重要。

为了解决上述问题，专利号为CN201810263237.7的专利申请提出了利用弯道转角镜的自动安全驾驶辅助方法，其本质在于，对弯道转角镜中车辆、行人进行识别，根据识别结果，利用转向、刹车等机构，实现车身主动减速或刹车，降低弯道行驶的风险；

专利号为CN201621377412.8的专利，介绍了一种安全驾驶系统，所述系统用于监视驾驶设备的操作员的身体状况，通过被配置成执行机器可读指令的一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器被配置成执行：获得所述操作员的身份；获取指示所述操作员的身体状况的信号；以及确定如所述信号所指示的身体状况是否已突破预定阈值。

除此之外，同济大学、西安交大也大量的投入精力，通过车内的安全监控摄像头，采用基于图像的生物特征识别技术，通过人工智能算法分析驾驶员疲劳程度和驾驶行为，并在驾驶员发生瞌睡或产生抽烟等不当行为时，发出报警、振动。而在软件平台方面，监控摄像头中集成了通讯模块，可以将摄像头捕捉到的数据信息回传到云端平台，并开放给物流公司，以便后者对车队驾驶员的驾驶行为进行监督和规范。

但是，上述方法均存在很大的缺陷，第一，存在酒驾怎么办，第二，驾驶员的方向盘不按规操作怎么办，第三，识别算法的有效性；第四，针对网络信号不好的地方，又如何实现预警；第五，如果出现远程不可控且车辆自身失控的情形，如何处理。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种安全驾驶监测系统，所述安全驾驶监控系统包含传感器组件、控制器、无线传输单元、执行组件；控制器分别与传感器组件、无线传输单元、执行组件相连；

所述传感器组件包含烟雾探测器、酒精探测器、车门限位开关、安全带限位开关、转速传感器、体征传感器、头部动态传感器；

所述传感器组件中的各部件均与控制器相连；

所述执行组件包含声光报警器、点火控制器；

所述点火控制器被配置于根据控制器发出的指令信号，通过控制点火线圈初级绕组电路的通断，使点火线圈产生高压电，进而实现点火；

所述无线传输单元包含近程通信单元、远程单元通信；所述无线传输单元中的各部件均与控制器相连；

所述远程通信单元与服务器相连，所述服务器与所述移动终端相连；

所述近程通信单元与所述移动终端相连。

优选的，

所述转速传感器为编码器，所述编码器与驱动车轮同轴连接。

优选的，

所述体征传感器为脉搏传感器，所述脉搏传感器具体采用压电薄膜传感器，将所述压电式脉搏传感器通过3M胶带粘贴在手腕处。

优选的，

所述近程通信单元包括蓝牙模块、红外模块中的一种；所述远程通信单元包括为3G移动通信模块、4G移动通信模块中的一种。

优选的，

所述的传感器组件还包括摄像头、测距传感器、第一压力传感器、第二压力传感器，

所述摄像头、测距传感器、第一压力传感器、第二压力传感器，均与控制器相连；

所述第一压力传感器、第二压力传感器分别设置于方向盘的左右两侧；

所述摄像头悬挂设置与车内，嵌入设置在中央后视镜。

优选的，

所述测距传感器包含第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器、第五测距传感器、第六测距传感器、第七测距传感器、第八测距传感器，第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器分别设置在车辆的四个角，朝向为远离车身且与车身相邻两面呈135度方向；第五测距传感器、第六测距传感器、第七测距传感器、第八测距传感器分别设置与车辆的四个侧面，朝向为远离车身与各侧面垂直的方向。

优选的，

所述的传感器组件还包括头部动态传感器，所述头部动态控制器与所述控制器相连，所述头部动态传感器粘附设置于驾驶员的头部或者是头盔上。

优选的，

所述头部动态传感器为陀螺仪或者加速度计中的一种。

优选的，

所述系统还包含HUD抬头数字显示仪，所述HUD抬头数字显示仪与所述控制器相连。

作为本发明的优选，将装置还对应了一种新的安全驾驶方法，

S1：获取酒精探测器的信号，判别是否存在醉驾或酒驾嫌疑；若存在，则向点火控制器发送锁定信号，跳转至步骤S12；否则，并执行步骤S2；

S2：获取到点火信号后，判别安全带限位开关、车门限位开关是否符合预设条件，若符合，则点火，并执行步骤S3；否则，通过HUD抬头显示仪显示异常，并执行步骤S2；

S3：查阅时间阈值T0内，是否存在报警信号，若存在，则按照扫描时间间隔T1进行扫描；若不存在，则按照扫描时间间隔T2进行扫描；其中，T1<T2；

S4：按照扫描时间间隔进行扫描，按照压力传感器、测距传感器、转速编码器、车门限位开关、安全带限位开关、烟雾传感器、酒精探测器进行扫描；

若酒精探测器存在异常，则并将信息传送至服务器，并限制车速；否则执行步骤S5；

S5：若测距传感器、转速编码器、车门限位开关、安全带限位开关、烟雾传感器存在异常，则执行步骤S6；

S6：则通过声光报警按照第一频率进行预警，同时，通过HUD抬头显示仪显示异常，持续显示时长T3；

S7：并在第四时间阈值T4后，再次检查对应的对应的异常是否存在，若不存在，则执行步骤S8，若存在，则按照第二频率进行预警，所述第二频率大于第一频率，并持续通过HUD抬头显示仪显示；

S8：若压力传感器存在异常，则进入步骤S9；否则，执行步骤S11；

S9：判断头部动态传感器是否存在异常，若存在，则按照第一频率进行声光预警，并执行步骤S10，否则执行步骤S11；

S10：启动体征监测，判断是否存在异常，若存在，则通过声光报警器按照第二频率进行预警，并将信息传送至服务器；若不存在，则执行步骤S11；

S11：判断是否存在停车或者熄火质量，若存在，则执行步骤S12，否则执行步骤S2；

S12：结束。

本发明的有益效果在于：通过多信息的综合设计，可以确定司机处于昏昏欲睡或分心的状态，及时利用它会发出“口头”警告，根据情况的严重程度，进行本地警告或者将其上传到云端，实现积极的主动防御。

附图说明

图1是本发明的系统结构图；

图2是压力传感器设置示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，一种安全驾驶监测系统，所述安全驾驶监控系统包含传感器组件、控制器、无线传输单元、执行组件；控制器分别与传感器组件、无线传输单元、执行组件相连；

所述传感器组件包含烟雾探测器、酒精探测器、车门限位开关、安全带限位开关、转速传感器、体征传感器、头部动态传感器；

所述传感器组件中的各部件均与控制器相连；

所述执行组件包含声光报警器、点火控制器；

所述点火控制器被配置于根据控制器发出的指令信号，通过控制点火线圈初级绕组电路的通断，使点火线圈产生高压电，进而实现点火；

所述无线传输单元包含近程通信单元、远程单元通信；所述无线传输单元中的各部件均与控制器相连；

所述远程通信单元与服务器相连，所述服务器与所述移动终端相连；

所述近程通信单元与所述移动终端相连。

利用酒精探测器的作用在于，当检测到所述酒精传感器时，禁止点火控制器进行点火操作，从源头上禁止酒驾、醉驾行为的产生。

优选的，

所述转速传感器为编码器，所述编码器与驱动车轮同轴连接。

优选的，

所述体征传感器为脉搏传感器，所述脉搏传感器具体采用压电薄膜传感器，将所述压电式脉搏传感器通过3M胶带粘贴在手腕处。

其原理远在，当驾驶员进行浅睡眠或者瞌睡状态时，其脉搏信号会发生明显的改变，此时，综合进行判别，易于提前去掌控驾驶员的驾驶状态。

优选的，

所述近程通信单元包括蓝牙模块、红外模块中的一种；所述远程通信单元包括为3G移动通信模块、4G移动通信模块中的一种。

优选的，

所述的传感器组件还包括摄像头、测距传感器、第一压力传感器、第二压力传感器，

所述摄像头、测距传感器、第一压力传感器、第二压力传感器，均与控制器相连；

如图2所示，所述第一压力传感器、第二压力传感器分别设置于方向盘的左右两侧；便于手握，如此设计的好处在于，倘若出现了转向的问题，至少还有一只手仍然处于传感器的位置处，当驾驶员睡觉时，通常会导致双手下垂，压力传感器对应的数值会急剧下降。

所述摄像头悬挂设置与车内，嵌入设置在中央后视镜。

优选的，

所述测距传感器包含第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器、第五测距传感器、第六测距传感器、第七测距传感器、第八测距传感器，第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器分别设置在车辆的四个角，朝向为远离车身且与车身相邻两面呈135度方向；第五测距传感器、第六测距传感器、第七测距传感器、第八测距传感器分别设置与车辆的四个侧面，朝向为远离车身与各侧面垂直的方向。

优选的，

无论是脉搏传感器也好，还是再设置心率传感器也好，都存在不可避免的问题，那就是，测量出来的时候，可能事故已经发生了。

而作为瞌睡的一种常态，低头或者点头则会作为一种常态，因此，为了更有效的进行测试，本发明在所述的传感器组件还包括头部动态传感器，所述头部动态控制器与所述控制器相连，所述头部动态传感器粘附设置于驾驶员的头部或者是头盔上。

优选的，

所述头部动态传感器为陀螺仪或者加速度计中的一种。利用低头或点头的行为，去判别是否存在睡觉的情况，以提醒所述操作人员。

优选的，

所述系统还包含HUD抬头数字显示仪，所述HUD抬头数字显示仪与所述控制器相连。

作为本发明的优选，将装置还对应了一种新的安全驾驶方法，

S1：获取酒精探测器的信号，判别是否存在醉驾或酒驾嫌疑；若存在，则向点火控制器发送锁定信号，跳转至步骤S12；否则，并执行步骤S2；

S2：获取到点火信号后，判别安全带限位开关、车门限位开关是否符合预设条件，若符合，则点火，并执行步骤S3；否则，通过HUD抬头显示仪显示异常，并执行步骤S2；

S3：查阅时间阈值T0内，是否存在报警信号，若存在，则按照扫描时间间隔T1进行扫描；若不存在，则按照扫描时间间隔T2进行扫描；其中，T1<T2；

S4：按照扫描时间间隔进行扫描，按照压力传感器、测距传感器、转速编码器、车门限位开关、安全带限位开关、烟雾传感器、酒精探测器进行扫描；

若酒精探测器存在异常，则并将信息传送至服务器，并限制车速；否则执行步骤S5；

S5：若测距传感器、转速编码器、车门限位开关、安全带限位开关、烟雾传感器存在异常，则执行步骤S6；

S6：则通过声光报警按照第一频率进行预警，同时，通过HUD抬头显示仪显示异常，持续显示时长T3；

S7：并在第四时间阈值T4后，再次检查对应的对应的异常是否存在，若不存在，则执行步骤S8，若存在，则按照第二频率进行预警，所述第二频率大于第一频率，并持续通过HUD抬头显示仪显示；

S8：若压力传感器存在异常，则进入步骤S9；否则，执行步骤S11；

S9：判断头部动态传感器是否存在异常，若存在，则按照第一频率进行声光预警，并执行步骤S10，否则执行步骤S11；

S10：启动体征监测，判断是否存在异常，若存在，则通过声光报警器按照第二频率进行预警，并将信息传送至服务器；若不存在，则执行步骤S11；

S11：判断是否存在停车或者熄火质量，若存在，则执行步骤S12，否则执行步骤S2；

S12：结束。

需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种安全驾驶监测系统，其特征在于，所述安全驾驶监控系统包含传感器组件、控制器、无线传输单元、执行组件；控制器分别与传感器组件、无线传输单元、执行组件相连；

所述传感器组件包含烟雾探测器、酒精探测器、车门限位开关、安全带限位开关、转速传感器、体征传感器、头部动态传感器；

所述传感器组件中的各部件均与控制器相连；

所述执行组件包含声光报警器、点火控制器；

所述点火控制器被配置于根据控制器发出的指令信号，通过控制点火线圈初级绕组电路的通断，使点火线圈产生高压电，进而实现点火；

所述无线传输单元包含近程通信单元、远程单元通信；所述无线传输单元中的各部件均与控制器相连；

所述远程通信单元与服务器相连，所述服务器与所述移动终端相连；

所述近程通信单元与所述移动终端相连。

2.一种如权利要求1所述的安全驾驶监测系统，其特征在于，

所述转速传感器为编码器，所述编码器与驱动车轮同轴连接。

3.一种如权利要求1所述的安全驾驶监测系统，其特征在于，

所述体征传感器为脉搏传感器，所述脉搏传感器具体采用压电薄膜传感器，将所述压电式脉搏传感器通过3M胶带粘贴在手腕处。

4.一种如权利要求1所述的安全驾驶监测系统，其特征在于，

所述近程通信单元包括蓝牙模块、红外模块中的一种；所述远程通信单元包括为3G移动通信模块、4G移动通信模块中的一种。

5.一种如权利要求1所述的安全驾驶监测系统，其特征在于，所述的传感器组件还包括摄像头、测距传感器、第一压力传感器、第二压力传感器，

所述摄像头、测距传感器、第一压力传感器、第二压力传感器，均与控制器相连；

所述第一压力传感器、第二压力传感器分别设置于方向盘的左右两侧；

所述摄像头悬挂设置与车内，嵌入设置在中央后视镜。

6.一种如权利要求5所述的安全驾驶监测系统，其特征在于，所述测距传感器包含第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器、第五测距传感器、第六测距传感器、第七测距传感器、第八测距传感器，第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器分别设置在车辆的四个角，朝向为远离车身且与车身相邻两面呈135度方向；第五测距传感器、第六测距传感器、第七测距传感器、第八测距传感器分别设置与车辆的四个侧面，朝向为远离车身与各侧面垂直的方向。

7.一种如权利要求1所述的安全驾驶监测系统，其特征在于，所述的传感器组件还包括头部动态传感器，所述头部动态控制器与所述控制器相连，所述头部动态传感器粘附设置于驾驶员的头部或者是头盔上。

8.一种如权利要求7所述的安全驾驶监测系统，其特征在于，所述头部动态传感器为陀螺仪或者加速度计中的一种。

9.一种如权利要求1所述的安全驾驶监测系统，其特征在于，所述系统还包含HUD抬头数字显示仪，所述HUD抬头数字显示仪与所述控制器相连。

10.一种如权利要求1-9之一所述的安全驾驶监测系统的安全驾驶方法，其特征在于，

S1：获取酒精探测器的信号，判别是否存在醉驾或酒驾嫌疑；若存在，则向点火控制器发送锁定信号，跳转至步骤S12；否则，并执行步骤S2；

S2：获取到点火信号后，判别安全带限位开关、车门限位开关是否符合预设条件，若符合，则点火，并执行步骤S3；否则，通过HUD抬头显示仪显示异常，并执行步骤S2；

S3：查阅时间阈值T0内，是否存在报警信号，若存在，则按照扫描时间间隔T1进行扫描；若不存在，则按照扫描时间间隔T2进行扫描；其中，T1<T2；

S4：按照扫描时间间隔进行扫描，按照压力传感器、测距传感器、转速编码器、车门限位开关、安全带限位开关、烟雾传感器、酒精探测器进行扫描；

若酒精探测器存在异常，则并将信息传送至服务器，并限制车速；否则执行步骤S5；

S5：若测距传感器、转速编码器、车门限位开关、安全带限位开关、烟雾传感器存在异常，则执行步骤S6；

S6：则通过声光报警按照第一频率进行预警，同时，通过HUD抬头显示仪显示异常，持续显示时长T3；

S7：并在第四时间阈值T4后，再次检查对应的对应的异常是否存在，若不存在，则执行步骤S8，若存在，则按照第二频率进行预警，所述第二频率大于第一频率，并持续通过HUD抬头显示仪显示；

S8：若压力传感器存在异常，则进入步骤S9；否则，执行步骤S11；

S9：判断头部动态传感器是否存在异常，若存在，则按照第一频率进行声光预警，并执行步骤S10，否则执行步骤S11；

S10：启动体征监测，判断是否存在异常，若存在，则通过声光报警器按照第二频率进行预警，并将信息传送至服务器；若不存在，则执行步骤S11；

S11：判断是否存在停车或者熄火质量，若存在，则执行步骤S12，否则执行步骤S2；

S12：结束。