CN109961610A - 驾驶员疲劳预警和检测方法、疲劳预警系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及驾驶员疲劳预警和检测方法、疲劳预警系统以及车辆，首先得到驾驶员正常状态下应当开始减速的减速时刻以及应当的减速度大小，结合驾驶员实际开始减速的减速时刻以及驾驶员实际的减速度进行疲劳判断，当判定为疲劳驾驶时，发出报警信号以提醒驾驶员。所以，该疲劳预警方法从驾驶员实际减速以及应当减速出发，根据驾驶员在疲劳状态下在行为上体现的状态判断是否驾驶员是否是疲劳驾驶，该方法能够提升驾驶员疲劳驾驶判断的准确性和可靠性，能够较为精确地判断驾驶员是否疲劳驾驶，在出现疲劳驾驶时，及时提醒驾驶员注意行车安全，保证安全驾驶，减少意外事故的发生。

Description

驾驶员疲劳预警和检测方法、疲劳预警系统以及车辆

技术领域

本发明涉及驾驶员疲劳预警和检测方法、疲劳预警系统以及车辆。

背景技术

随着人们生活水平的提高，汽车保有量不断攀升，但随之而来的是逐年递增的交通事故。据交通部不完全统计，60％以上的大型交通事故与疲劳驾驶有关，给人民的生命和财产安全造成了巨大的损失。因此，研发并推广驾驶员疲劳预警系统意义重大。

目前，驾驶员疲劳检测的方法主要基于计算机视觉和视频图像处理技术，但此类算法受光照等环境因素及人为因素影响较大，识别准确率难以保证，且为视频传感器寻找合适的安装位置也存在一定难度，因此行业目前暂未实现广泛应用。

申请公布号为CN106408032A的中国专利申请文件中公开了一种基于转向盘转角的疲劳驾驶检测方法，该方法通过对采集的转角数据进行数据处理和分析，提取出能描述驾驶员疲劳状态的转向盘转角的角度标准差和静止百分比，并根据角度标准差和静止百分比建立了疲劳状态判别模型，利用该模型对驾驶员的疲劳状态进行检测。其不足之处：无法获知当前路况信息，如果车辆始终在直线道路行驶，转向盘的角度变化本身就会非常小，无法准确判断驾驶员处于正常直行状态或是疲劳驾驶状态，进而无法准确可靠地进行疲劳驾驶的判断。

发明内容

本发明的目的是提供一种驾驶员疲劳预警方法，用以解决传统的疲劳驾驶预警检测方式的疲劳检测可靠性较低的问题。本发明同时提供一种驾驶员疲劳检测方法，一种驾驶员疲劳预警系统以及一种车辆。

为实现上述目的，本发明的方案包括以下技术方案。

方案一：本方案提供一种驾驶员疲劳预警方法，包括以下步骤：

(1)检测本车辆速度、前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

(2)计算得到驾驶员正常状态下应当开始减速的减速时刻以及应当的减速度大小，分别记为第一减速时刻和第一减速度；

(3)比较驾驶员实际开始减速的减速时刻，记为第二减速时刻和所述第一减速时刻，以及比较驾驶员实际的减速度，记为第二减速度与所述第一减速度，当所述第二减速时刻和第一减速时刻的误差值大于设定的时刻阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为m；当所述第二减速度与第一减速度的误差值大于设定的减速度阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为n；当m与n的和值大于设定的个数阈值时，判定为疲劳驾驶，发出报警信号以提醒驾驶员。

本发明提供的驾驶员疲劳预警方法中，首先检测本车辆速度、前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度等信息，然后根据上述检测到的信息计算并得到驾驶员正常状态下应当开始减速的减速时刻以及应当的减速度大小，分别记为第一减速时刻和第一减速度，那么，第一减速时刻和第一减速度并非驾驶员主动操作而产生的，而是根据相关数据计算得到的，因此，第一减速时刻和第一减速度可以理解为：当驾驶员不疲劳，处于正常状态时，驾驶员应当在第一减速时刻减速，减速度应当为第一减速度。由于驾驶员在疲劳驾驶状态下反应会变得迟钝，动作会变得慵懒，在行为上体现在因注意力不集中导致制动时刻偏晚，即开始减速的时刻偏晚，那么，以第一减速时刻与驾驶员实际开始减速的减速时刻，记为第二减速时刻作比较，如果两者相差较大，表示驾驶员减速时刻偏晚，表示驾驶员在该时刻处于疲劳状态，计数一次，以后每当出现一次满足上述判断条件的情况时，就计数一次，累计为m；并且，驾驶员在疲劳驾驶状态下在行为上还体现在：由于制动时刻偏晚，为避免碰撞会导致制动减速度偏大，即实际减速度偏大，那么，以第一减速度与驾驶员实际的减速度，记为第二减速度作比较，如果两者相差较大，表示实际减速度偏大，表示驾驶员在该时刻处于疲劳状态，计数一次，以后每当出现一次满足上述判断条件的情况时，就计数一次，累计为n，当m与n的和值大于设定的个数阈值时，最终确定为驾驶员疲劳驾驶，发出告警信号以提醒驾驶员。所以，该疲劳预警方法从驾驶员实际减速以及应当减速出发，根据驾驶员在疲劳状态下在行为上体现的状态判断是否驾驶员是否是疲劳驾驶，该方法能够提升驾驶员疲劳驾驶判断的准确性和可靠性，能够较为精确地判断驾驶员是否疲劳驾驶，在出现疲劳驾驶时，及时提醒驾驶员注意行车安全，保证安全驾驶，减少意外事故的发生。

方案二：为了进一步增大疲劳判断的可靠性，在方案一的基础上，所述疲劳预警方法还包括以下步骤：

(i)检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；

(ii)结合本车辆速度计算得到驾驶员正常状态下应该操作的方向盘转角大小以及方向盘转速大小，分别记为第一方向盘转角和第一方向盘转速；

(iii)比较驾驶员实际操作的方向盘转角大小，记为第二方向盘转角和所述第一方向盘转角，以及比较驾驶员实际操作的方向盘转速大小，记为第二方向盘转速与所述第一方向盘转速，当所述第二方向盘转角和第一方向盘转角的误差值的绝对值大于设定的方向盘转速阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为p；当所述第二方向盘转速与第一方向盘转速的误差值的绝对值大于设定的方向盘转速阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为q；当m、n、p和q的和值大于所述个数阈值时，判定为疲劳驾驶，发出报警信号以提醒驾驶员。

方案三：在方案二的基础上，当检测到驾驶员主动转向或者变道时，停止计数p和q，直至主动转向或者变道结束。

方案四：本方案提供一种驾驶员疲劳检测方法，包括以下步骤：

(1)检测本车辆速度、前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

(2)计算得到驾驶员正常状态下应当开始减速的减速时刻以及应当的减速度大小，分别记为第一减速时刻和第一减速度；

(3)比较驾驶员实际开始减速的减速时刻，记为第二减速时刻和所述第一减速时刻，以及比较驾驶员实际的减速度，记为第二减速度与所述第一减速度，

当所述第二减速时刻和第一减速时刻的误差值大于设定的时刻阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为m；

当所述第二减速度与第一减速度的误差值大于设定的减速度阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为n；

当m与n的和值大于设定的个数阈值时，判定为疲劳驾驶。

方案五：在方案四的基础上，所述疲劳检测方法还包括以下步骤：

(i)检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；

(ii)结合本车辆速度计算得到驾驶员正常状态下应该操作的方向盘转角大小以及方向盘转速大小，分别记为第一方向盘转角和第一方向盘转速；

(iii)比较驾驶员实际操作的方向盘转角大小，记为第二方向盘转角和所述第一方向盘转角，以及比较驾驶员实际操作的方向盘转速大小，记为第二方向盘转速与所述第一方向盘转速，

当所述第二方向盘转角和第一方向盘转角的误差值的绝对值大于设定的方向盘转速阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为p；

当所述第二方向盘转速与第一方向盘转速的误差值的绝对值大于设定的方向盘转速阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为q；

当m、n、p和q的和值大于所述个数阈值时，判定为疲劳驾驶。

方案六：在方案五的基础上，当检测到驾驶员主动转向或者变道时，停止计数p和q，直至主动转向或者变道结束。

方案七：本方案提供一种实施方案一所述驾驶员疲劳预警方法的驾驶员疲劳预警系统，包括：

车速检测模块，用于检测本车辆速度；

前方障碍物检测模块，用于检测前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

制动踏板检测模块，用于检测制动踏板开度；和

控制模块，所述控制模块采样连接所述车速检测模块、前方障碍物检测模块和制动踏板检测模块，用于根据所述车速检测模块、前方障碍物检测模块和制动踏板检测模块检测的相应数据进行疲劳判断，并输出用于控制报警模块的控制信号。

方案八：在方案七的基础上，所述疲劳预警系统还包括：

车道检测模块，用于检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；和

方向盘转角转速检测模块，用于检测方向盘转角大小以及方向盘转速大小；

所述控制模块采样连接所述车道检测模块和方向盘转角转速检测模块，用于再结合所述车道检测模块和方向盘转角转速检测模块检测的相应数据进行疲劳判断。

方案九：在方案八的基础上，所述疲劳预警系统还包括用于检测驾驶员是否主动转向或者变道的主动转向检测模块，所述控制模块采样连接所述主动转向检测模块。

方案十：在方案八或者九的基础上，所述前方障碍物检测模块和车道检测模块为同一个检测设备，为摄像头系统。

方案十一：在方案七或者八或者九的基础上，所述疲劳预警系统还包括报警模块，所述控制模块控制连接所述报警模块。

方案十二：在方案十一的基础上，所述报警模块包括报警指示灯、蜂鸣器以及用于设置在方向盘和/或座椅上的振动单元。

方案十三：本方案提供一种实施方案一所述驾驶员疲劳预警方法的车辆，包括一种驾驶员疲劳预警系统，所述疲劳预警系统包括：

车速检测模块，用于检测本车辆速度；

前方障碍物检测模块，用于检测前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

制动踏板检测模块，用于检测制动踏板开度；和

控制模块，所述控制模块采样连接所述车速检测模块、前方障碍物检测模块和制动踏板检测模块，用于根据所述车速检测模块、前方障碍物检测模块和制动踏板检测模块检测的相应数据进行疲劳判断，并输出用于控制报警模块的控制信号。

方案十四：在方案十三的基础上，所述疲劳预警系统还包括：

车道检测模块，用于检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；和

方向盘转角转速检测模块，用于检测方向盘转角大小以及方向盘转速大小；

所述控制模块采样连接所述车道检测模块和方向盘转角转速检测模块，用于再结合所述车道检测模块和方向盘转角转速检测模块检测的相应数据进行疲劳判断。

方案十五：在方案十四的基础上，所述疲劳预警系统还包括用于检测驾驶员是否主动转向或者变道的主动转向检测模块，所述控制模块采样连接所述主动转向检测模块。

方案十六：在方案十四或者十五的基础上，所述前方障碍物检测模块和车道检测模块为同一个检测设备，为摄像头系统。

方案十七：在方案十三或者十四或者十五的基础上，所述疲劳预警系统还包括报警模块，所述控制模块控制连接所述报警模块。

方案十八：在方案十七的基础上，所述报警模块包括报警指示灯、蜂鸣器以及用于设置在方向盘和/或座椅上的振动单元。

附图说明

图1是驾驶员疲劳预警系统实施例1的结构原理图；

图2是驾驶员疲劳预警系统实施例2的结构原理图。

具体实施方式

驾驶员疲劳预警系统实施例1

首先，本实施例提供一种驾驶员疲劳预警方法，包括以下步骤：

(1)对于任意一个采样周期，检测本车辆速度、前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

(2)计算得到驾驶员应当开始减速的减速时刻以及应当的减速度大小，分别记为第一减速时刻和第一减速度；

(3)比较驾驶员实际开始减速的减速时刻，记为第二减速时刻和所述第一减速时刻，以及比较驾驶员实际的减速度，记为第二减速度与所述第一减速度，当所述第二减速时刻和第一减速时刻的误差值大于设定的时刻阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为m；当所述第二减速度与第一减速度的误差值大于设定的减速度阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为n；当m与n的和值大于设定的个数阈值时，判定为疲劳驾驶，发出报警信号以提醒驾驶员。

基于上述驾驶员疲劳预警方法，以下以一种实施该预警方法的预警系统为例具体说明该疲劳预警方法和疲劳预警系统。

本实施例提供的驾驶员疲劳预警系统包括以下部分：车速检测模块、前方障碍物检测模块、制动踏板检测模块和控制模块，其中，车速检测模块用于检测本车辆速度，前方障碍物检测模块用于检测前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度，制动踏板检测模块用于检测制动踏板开度，进而得到驾驶员开始制动减速的时刻。各检测模块均可以为现有的相关传感器，比如：如图1所示，车速检测模块为轮速传感器，通过安装在相应的车轮上来检测计算车速；前方障碍物检测模块为摄像头系统，包括至少一个摄像头，安装在车辆前挡风上，根据视频信息计算得到前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度等信息，其中，障碍物可以是前方其他车辆或者其他运动物或者人，再或者是固定物品，比如石头等，总之，障碍物是前方任何能够影响本车辆运行的物或者人的统称，另外，作为其他的实施例，前方障碍物检测模块还可以是雷达等其他实现同样功能的检测设备；制动踏板检测模块可以是制动踏板开度检测设备，称为制动踏板传感器，通过检测是否被踩踏实现检测检测驾驶员是否进行制动减速操作，进而得到开始减速时刻。控制模块可以为常规的控制器，比如单片机，或者是整车控制器，以下统称为控制器。

控制器采样连接轮速传感器、摄像头系统和制动踏板传感器，摄像头系统通过视频线CVBS(复合同步视频广播信号，是(美国)国家电视标准委员会(NTSC)电视信号的传统图像数据传输方法)将信号传输至控制器，轮速传感器通过CAN总线将信号传输至控制器，制动踏板传感器通过硬线将信号传输至控制器。控制器根据接收到的相应数据信号进行疲劳判断，判断驾驶员是否注意力不集中、处于疲劳驾驶状态，当判断出疲劳驾驶时，输出相应的控制信号，控制报警模块运行，以发出报警信号提醒驾驶员。因此，系统还包括报警模块，控制器控制连接该报警模块，当然，如果车辆中本身就存在报警模块，那么，系统还可以不包括报警模块，利用车辆中本身就存在的报警模块进行报警。本实施例中，为了对驾驶员进行有效地告警，报警模块包括报警指示灯、蜂鸣器以及振动单元，振动单元设置在方向盘或座椅上，或者同时设置在方向盘和座椅上，从视觉、听觉、触觉多方面向驾驶员发出告警，提醒其注意行车安全，减少意外事故的发生。

控制器根据内部加载的疲劳预警策略进行疲劳预警，以下对该疲劳预警策略，即疲劳预警方法进行详细说明。

控制器根据摄像头系统发来的视频信息进行处理，计算出前方障碍物的速度、车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度，并结合本车车速计算出合理的减速时刻和减速度大小，即驾驶员在正常状态(由于本发明判断的是驾驶员是否疲劳驾驶，因此，排除其他干扰因素，本申请中的正常状态均指的是非疲劳状态)下应当开始减速的减速时刻以及应当的减速度大小，分别记为第一减速时刻t0和第一减速度a0。本实施例给出第一减速时刻t0和第一减速度a0的一种具体计算方式：假设本车速度为V1，前方障碍物速度为V2，则相对速度V＝V1-V2，相对距离为S，车辆的制动减速度a的范围为0～X，X为车辆全力制动时所能达到的最大减速度，所以，第一减速度a0可以根据实际情况在0～X中进行选择，那么，根据驾驶员制动时的相对速度V，相对距离S和制动减速度a(即第一减速度a)，按照物理学运动方程S＝V*t+1/2at^2得到时间t，根据时间t可以得到第一减速时刻t0。

记驾驶员实际开始减速的减速时刻为第二减速时刻t1，记驾驶员实际的减速度为第二减速度a1，比较第二减速时刻t1和第一减速时刻t0，以及第二减速度a1与第一减速度a0，并计算第二减速时刻t1和第一减速时刻t0的误差值，本实施例为差值t1-t0，以及第二减速度a1与第一减速度a0的误差值，本实施例为差值a1-a0。通常情况下，驾驶员在疲劳驾驶状态下反应会变得迟钝，动作会变得慵懒，这在行为上主要表现有以下几个方面：①因注意力不集中导致制动时刻，即减速时刻偏晚；②因制动时刻偏晚，为避免碰撞会导致制动减速度偏大，即减速度偏大。那么，设定两个阈值，分别是时刻阈值T和减速度阈值A，当差值t1-t0大于时刻阈值T时，表示驾驶员减速时刻偏晚，计数一次，并且，以后每当满足：差值t1-t0大于时刻阈值T时计数器就计数一次，累计的计数为m；当差值a1-a0大于减速度阈值A时，表示制动减速度偏大，计数一次，以后每当满足：差值t1-t0大于时刻阈值T时计数器就计数一次，累计的计数为n。

当以上行为出现一定次数后可以判断驾驶员当前并没有处于一个良好的驾驶状态，即当m与n的和值大于设定的个数阈值N时，系统最终判定为驾驶员处于疲劳驾驶状态。其中，个数阈值N根据控制要求进行设定，比如：当N等于1时，表示只要出现一次：差值t1-t0大于时刻阈值T，或者出现一次：差值a1-a0大于减速度阈值A的情况就判断为疲劳驾驶，所以，这种情况下的判断严格程度最高，安全性也相应地最高，但是，这种情况无法排除误判的情况，出现误判的可能性较高。N也可以大于等于2，表示只要m+n的和大于N，不管m和n的数值如何，就判断为疲劳驾驶，相应地，N的数值越大，判断严格程度越低，安全性也相应地变低，但是，相应地，也降低了误判的可能性。

当系统判定驾驶员为疲劳驾驶，系统通过控制报警指示灯、蜂鸣器和振动单元从视觉、听觉、触觉多方面向驾驶员发出告警，提醒其停车休息，注意行车安全，减少意外事故的发生。

本实施例结合疲劳预警系统来说明疲劳预警方法，但是，本发明的发明点在于疲劳预警方法，并不局限于具体的应用对象，即并不局限于具体的系统结构，不管是何种系统结构，只要实施该疲劳预警方法，就落在本发明的保护范围之内。

驾驶员疲劳预警系统实施例2

在驾驶员疲劳预警系统实施例1的基础上，为了进一步增加疲劳驾驶判断可靠性，控制器内部加载的疲劳预警策略中还包括根据方向盘转角大小以及方向盘转速大小进行疲劳判断的相关步骤，相应地，疲劳预警系统还包括：车道检测模块和方向盘转角转速检测模块，其中，车道检测模块用于检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；方向盘转角转速检测模块用于检测方向盘转角大小以及方向盘转速大小。这两个检测模块也可以采用现有的相关传感器，比如：利用摄像头检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角，那么，车道检测模块与上文中提到的前方障碍物检测模块可以是同一个检测设备，为摄像头系统，利用该摄像头系统实现车道检测模块和前方障碍物检测模块两个模块的功能。如图2所示，方向盘转角转速检测模块为设置在方向盘转向管柱上的方向盘转角传感器，能够检测方向盘的转角大小和转速大小。

控制器采样连接方向盘转角传感器，方向盘转角传感器通过CAN总线将信号传输至控制器。

控制器中的疲劳预警策略除了实施例1中的之外，还有根据方向盘转角大小以及方向盘转速大小进行疲劳判断的步骤，具体如下：

控制器根据摄像头系统发来的视频信息获取车道线位置信息，并根据车轮的轮速差计算得到车辆的行驶姿态，并结合车道线位置信息和车辆行驶姿态信息计算出车辆在车道内的位置信息，以及车辆行驶方向与车道线的夹角信息。然后结合车辆速度计算得到合理的方向盘转角大小和方向盘转速大小，即驾驶员在正常状态(即非疲劳状态)下应该操作的方向盘转角大小以及方向盘转速大小，分别记为第一方向盘转角θ0和第一方向盘转速ω0。其中，根据车轮的轮速差以及走过的弧长可以估算出车辆的行驶姿态；根据车道线位置信息和车辆行驶姿态信息，结合相应的行车动力学模型能够估算出车辆在车道内的位置信息，以及车辆行驶方向与车道线的夹角信息；再依据驾驶经验预先设置的数值，并根据车辆实际速度进行查表得到合理的方向盘转角大小和方向盘转速大小。当然，本实施例并不局限于上述实施方式，作为其他的实施方式，根据本车辆在车道内的位置，本车辆行驶方向与车道线的夹角，以及本车辆速度，查询相应的数据关系表也能够得到第一方向盘转角θ0和第一方向盘转速ω0，该数据关系表为通过以往大量的驾驶经验得到的上述几个参量的数据关系表。

以车辆在道路行驶右转为例，表1为各参量的几种具体关系的数据关系表。

表1

记驾驶员实际操作的方向盘转角大小为第二方向盘转角θ1，记驾驶员实际操作的方向盘转速大小为第二方向盘转速ω1，比较第二方向盘转角θ1和第一方向盘转角θ0，以及第二方向盘转速ω1与第一方向盘转速ω0，并计算第二方向盘转角θ1与第一方向盘转角θ0的误差值，本实施例为差值θ1-θ0，以及第二方向盘转速ω1与第一方向盘转速ω0的误差值，本实施例为差值ω1-ω0。驾驶员在疲劳驾驶状态下在行为上还表现有以下几个方面：①车辆刚开始偏离车道时方向盘回正速度慢，回正角度和速度均偏小，即方向盘转角及转速均偏小，车辆会首先慢慢偏离出车道；②车辆偏离出一定距离后，驾驶员会再以一个大幅度的动作打回来，导致这一小段时间内方向盘转角及转速均偏大。那么，设定两个阈值，分别是方向盘转速阈值θ和方向盘转速阈值ω，当差值θ1-θ0的绝对值大于方向盘转速阈值θ时，即当|θ1-θ0|>θ时，表示方向盘转角偏差较大，计数一次，并且，以后每当满足：|θ1-θ0|>θ时计数器就计数一次，累计的计数为p；当差值ω1-ω0的绝对值大于方向盘转速阈值ω时，即|ω1-ω0|>ω时，表示方向盘转速偏差较大，计数一次，并且，以后每当满足：|ω1-ω0|>ω时计数器就计数一次，累计的计数为q。

当以上行为出现一定次数后可以判断驾驶员当前并没有处于一个良好的驾驶状态，即当m、n、p和q的和值大于个数阈值N时，系统最终判定为驾驶员处于疲劳驾驶状态。与上述实施例1相同，个数阈值N也是根据控制要求进行设定，N可以等于1，也可以大于等于2，当N等于1时，判断严格程度最高，安全性也相应地最高，但是，这种情况无法排除误判的情况，出现误判的可能性较高；N的数值越大，判断严格程度越低，安全性也相应地变低，但是，相应地，也降低了误判的可能性。

另外，系统中还包括主动转向检测模块，该主动转向检测模块用于检测驾驶员是否主动转向或者变道，顾名思义，检测的信号为驾驶员主动转向或者变道的信号，驾驶员只有主动操作了车辆才出现主动转向或者变道，因此，通过检测转向控制信号就能够判断出是否主动转向或者变道，那么，主动转向检测模块可以是用于检测转向灯控制杆状态的设备，也可以是检测转向灯状态的设备，本实施例中，主动转向检测模块为转向灯控制器，驾驶员主动转向时，操作转向灯控制杆，转向灯控制杆将操作信号输出给转向灯控制器，转向灯控制器就控制对应侧的转向灯闪烁，因此根据转向灯控制器输出的控制信号就能够判断出驾驶员是否主动转向或者变道，那么，转向灯控制器通过CAN总线将信号输出给控制器，控制器获取车辆转向灯是否开启，进而判断驾驶员是否主动转向或变道。

控制器接收转向灯控制器发来的信号，当转向灯开启后判定为驾驶员主动转向或者变道，此时方向盘转角及转速可能偏大，为了避免出现误判，这一过程中停止计数p和q，即使满足相应的判断条件，也不会计数，p和q也不会自加1，这种情况维持直到转向灯关闭，即直至主动转向或者变道结束。那么，当主动转向或者变道结束后，p和q的计数恢复正常。

当系统判定驾驶员为疲劳驾驶，系统通过控制报警指示灯、蜂鸣器和振动单元从视觉、听觉、触觉多方面向驾驶员发出预警，提醒其停车休息，注意行车安全，减少意外事故的发生。

同理，本实施例结合疲劳预警系统来说明疲劳预警方法，本发明的发明点在于疲劳预警方法，并不局限于具体的应用对象，即并不局限于具体的系统结构，不管是何种系统结构，只要实施该疲劳预警方法就落在本发明的保护范围之内。

车辆实施例1

本实施例提供一种车辆，发明点在于该车辆中设置有一种驾驶员疲劳预警系统，由于该系统在上述驾驶员疲劳预警系统实施例1中已经给出了详细地描述，本实施例就不再具体说明。

车辆实施例2

本实施例提供一种车辆，发明点在于该车辆中设置有一种驾驶员疲劳预警系统，由于该系统在上述驾驶员疲劳预警系统实施例2中已经给出了详细地描述，本实施例就不再具体说明。

驾驶员疲劳检测方法实施例1

上述驾驶员疲劳预警系统实施例1中提供的驾驶员疲劳预警方法包括两大部分，一部分是驾驶员疲劳检测步骤，即疲劳驾驶判断步骤，另一部分是当检测判断出疲劳驾驶之后，输出相应的告警信号。其中，第一部分——驾驶员疲劳检测步骤可以作为一项独立的技术方案进行保护。本实施例提供一种驾驶员疲劳检测方法，即驾驶员疲劳预警方法的第一部分，由于该部分在上述驾驶员疲劳预警系统实施例1中已给出了详细地描述，本实施例就不再具体说明。另外，由于上述驾驶员疲劳预警系统实施例1提供的疲劳预警系统可以不包含报警模块，因此，不包含报警模块的疲劳预警系统也可以当作该驾驶员疲劳检测方法对应的检测系统。

驾驶员疲劳检测方法实施例2

上述驾驶员疲劳预警系统实施例2中提供的驾驶员疲劳预警方法包括两大部分，一部分是驾驶员疲劳检测步骤，即疲劳驾驶判断步骤，另一部分是当检测判断出疲劳驾驶之后，输出相应的告警信号。其中，第一部分——驾驶员疲劳检测步骤可以作为一项独立的技术方案进行保护。本实施例提供一种驾驶员疲劳检测方法，即驾驶员疲劳预警方法的第一部分，由于该部分在上述驾驶员疲劳预警系统实施例2中已给出了详细地描述，本实施例就不再具体说明。另外，由于上述驾驶员疲劳预警系统实施例1提供的疲劳预警系统可以不包含报警模块，因此，不包含报警模块的疲劳预警系统也可以当作该驾驶员疲劳检测方法对应的检测系统。

Claims (10)

1.一种驾驶员疲劳预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)检测本车辆速度、前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

(2)计算得到驾驶员正常状态下应当开始减速的减速时刻以及应当的减速度大小，分别记为第一减速时刻和第一减速度；

(3)比较驾驶员实际开始减速的减速时刻，记为第二减速时刻和所述第一减速时刻，以及比较驾驶员实际的减速度，记为第二减速度与所述第一减速度，

当所述第二减速时刻和第一减速时刻的误差值大于设定的时刻阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为m；

当所述第二减速度与第一减速度的误差值大于设定的减速度阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为n；

当m与n的和值大于设定的个数阈值时，判定为疲劳驾驶，发出报警信号以提醒驾驶员。

2.根据权利要求1所述的驾驶员疲劳预警方法，其特征在于，所述疲劳预警方法还包括以下步骤：

(i)检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；

(ii)结合本车辆速度计算得到驾驶员正常状态下应该操作的方向盘转角大小以及方向盘转速大小，分别记为第一方向盘转角和第一方向盘转速；

(iii)比较驾驶员实际操作的方向盘转角大小，记为第二方向盘转角和所述第一方向盘转角，以及比较驾驶员实际操作的方向盘转速大小，记为第二方向盘转速与所述第一方向盘转速，

当所述第二方向盘转角和第一方向盘转角的误差值的绝对值大于设定的方向盘转速阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为p；

当所述第二方向盘转速与第一方向盘转速的误差值的绝对值大于设定的方向盘转速阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为q；

当m、n、p和q的和值大于所述个数阈值时，判定为疲劳驾驶，发出报警信号以提醒驾驶员。

3.根据权利要求2所述的驾驶员疲劳预警方法，其特征在于，当检测到驾驶员主动转向或者变道时，停止计数p和q，直至主动转向或者变道结束。

4.一种驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)检测本车辆速度、前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

(2)计算得到驾驶员正常状态下应当开始减速的减速时刻以及应当的减速度大小，分别记为第一减速时刻和第一减速度；

(3)比较驾驶员实际开始减速的减速时刻，记为第二减速时刻和所述第一减速时刻，以及比较驾驶员实际的减速度，记为第二减速度与所述第一减速度，

当所述第二减速时刻和第一减速时刻的误差值大于设定的时刻阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为m；

当所述第二减速度与第一减速度的误差值大于设定的减速度阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为n；

当m与n的和值大于设定的个数阈值时，判定为疲劳驾驶。

5.根据权利要求4所述的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，所述疲劳检测方法还包括以下步骤：

(i)检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；

(ii)结合本车辆速度计算得到驾驶员正常状态下应该操作的方向盘转角大小以及方向盘转速大小，分别记为第一方向盘转角和第一方向盘转速；

(iii)比较驾驶员实际操作的方向盘转角大小，记为第二方向盘转角和所述第一方向盘转角，以及比较驾驶员实际操作的方向盘转速大小，记为第二方向盘转速与所述第一方向盘转速，

当所述第二方向盘转角和第一方向盘转角的误差值的绝对值大于设定的方向盘转速阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为p；

当所述第二方向盘转速与第一方向盘转速的误差值的绝对值大于设定的方向盘转速阈值时，计数一次，以后每当满足该判断条件时就计数一次，累计为q；

当m、n、p和q的和值大于所述个数阈值时，判定为疲劳驾驶。

6.根据权利要求5所述的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，当检测到驾驶员主动转向或者变道时，停止计数p和q，直至主动转向或者变道结束。

7.一种实施权利要求1所述驾驶员疲劳预警方法的驾驶员疲劳预警系统，其特征在于，包括：

车速检测模块，用于检测本车辆速度；

前方障碍物检测模块，用于检测前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

制动踏板检测模块，用于检测制动踏板开度；和

控制模块，所述控制模块采样连接所述车速检测模块、前方障碍物检测模块和制动踏板检测模块，用于根据所述车速检测模块、前方障碍物检测模块和制动踏板检测模块检测的相应数据进行疲劳判断，并输出用于控制报警模块的控制信号。

8.根据权利要求7所述的驾驶员疲劳预警系统，其特征在于，所述疲劳预警系统还包括：

车道检测模块，用于检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；和

方向盘转角转速检测模块，用于检测方向盘转角大小以及方向盘转速大小；

所述控制模块采样连接所述车道检测模块和方向盘转角转速检测模块，用于再结合所述车道检测模块和方向盘转角转速检测模块检测的相应数据进行疲劳判断。

9.一种实施权利要求1所述驾驶员疲劳预警方法的车辆，其特征在于，包括一种驾驶员疲劳预警系统，所述疲劳预警系统包括：

车速检测模块，用于检测本车辆速度；

前方障碍物检测模块，用于检测前方障碍物的速度、本车辆与前方障碍物的相对距离和相对速度；

制动踏板检测模块，用于检测制动踏板开度；和

控制模块，所述控制模块采样连接所述车速检测模块、前方障碍物检测模块和制动踏板检测模块，用于根据所述车速检测模块、前方障碍物检测模块和制动踏板检测模块检测的相应数据进行疲劳判断，并输出用于控制报警模块的控制信号。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述疲劳预警系统还包括：

车道检测模块，用于检测本车辆在车道内的位置，以及本车辆行驶方向与车道线的夹角；和

方向盘转角转速检测模块，用于检测方向盘转角大小以及方向盘转速大小；

所述控制模块采样连接所述车道检测模块和方向盘转角转速检测模块，用于再结合所述车道检测模块和方向盘转角转速检测模块检测的相应数据进行疲劳判断。