CN110155069A - 驾驶员精神状态监测方法、装置、存储介质及终端设备 - Google Patents

驾驶员精神状态监测方法、装置、存储介质及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种驾驶员精神状态监测方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备。所述方法采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率；根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态；若所述车辆处于异常运行状态，则通过摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率；通过穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压；根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态，并控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。

Description

驾驶员精神状态监测方法、装置、存储介质及终端设备
技术领域
本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种驾驶员精神状态监测方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备。
背景技术
目前，随着汽车的普及程度越来越高，由汽车驾驶因素而带来的安全隐患也越来越多。驾驶员在驾驶车辆过程中，因自身精神状态不佳而引发交通意外事故的情况时有发生，如何能够对驾驶员在驾驶车辆过程中的精神状态进行掌握已成为亟待解决的问题。现有技术中，普遍采用通过检测驾驶员眼睛的开合程度来对驾驶员的精神状态进行监测，这种方式只能依赖单一的眼睛图像，得到的结果往往误差较大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种驾驶员精神状态监测方法、装置、计算机可读存储介质及终端设备，以解决现有的驾驶员精神状态监测方法只能依赖单一的数据，得到的结果往往误差较大的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种驾驶员精神状态监测方法，可以包括：
采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率；
根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态；
若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率；
通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压；
根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态，并控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。
本发明实施例的第二方面提供了一种驾驶员精神状态监测装置，可以包括：
运行数据采集模块，用于采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率；
运行状态确定模块，用于根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态；
第一生理数据采集模块，用于若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率；
第二生理数据采集模块，用于通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压；
精神状态确定模块，用于根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态。
操作执行模块，用于控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。
本发明实施例的第三方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如下步骤：
采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率；
根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态；
若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率；
通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压；
根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态，并控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。
本发明实施例的第四方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如下步骤：
采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率；
根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态；
若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率；
通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压；
根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态，并控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例首先采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率，然后根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态，若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率，并通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压，最后根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态，并控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。通过本发明实施例，通过对多维度的数据进行综合分析得到驾驶员的精神状态，大大提高了检测结果的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例中一种驾驶员精神状态监测方法的一个实施例流程图；
图2为分别计算方向盘变动基准频率、档位变动基准频率以及刹车油门切换基准频率的示意流程图；
图3为指数阈值的设置过程的示意流程图；
图4为本发明实施例中一种驾驶员精神状态监测装置的一个实施例结构图；
图5为本发明实施例中一种终端设备的示意框图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中一种驾驶员精神状态监测方法的一个实施例可以包括：
步骤S101、采集车辆的运行数据。
所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率。
驾驶员在驾驶车辆时，会不断根据实际情况通过转动方向盘来调整车辆行驶方向，通过变动档位以及在刹车和油门之间的切换来调整车辆行驶速度，因此，可以将方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率作为对所述车辆运行状态进行评估的依据。
在本实施中，可以设置一个固定的统计周期，所述统计周期的具体取值可以根据实际情况进行设置，例如，可以将其设置为1分钟、5分钟、10分钟或者其它取值。在本实施例中所涉及的频率、温度、血压等等物理量均为在一个统计周期内的数值。例如，将一个统计周期内的方向盘变动次数除以统计周期的时长，即可得到在该统计周期内的方向盘变动频率，其它物理量的计算过程与之类似，此处不再赘述。
步骤S102、根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态。
首先，可以根据下式计算所述车辆的操作变动指数：
其中，WheelFrq为所述方向盘变动频率，GearFrq为所述档位变动频率，BrakeFrq为所述刹车油门切换频率，StdWF为预设的方向盘变动基准频率，StdGF为预设的档位变动基准频率，StdBF为预设的刹车油门切换基准频率，Max为求最大值函数，OprChgIdx为所述车辆的操作变动指数。
所述方向盘变动基准频率、所述档位变动基准频率以及所述刹车油门切换基准频率可以根据对所述驾驶员的历史驾驶记录进行综合分析得到，具体地，在计算所述车辆的操作变动指数之前，还可以根据图2所示的过程计算得到这些基准频率：
步骤S201、通过预设的摄像头采集所述驾驶员的人脸图像，并通过对所述人脸图像的识别确定所述驾驶员的身份标识。
本实施例中的摄像头可以位于车辆驾驶位的前方，镜头朝向驾驶位从而便于采集驾驶员的人脸图像。
为了保证可以采集到完整的人脸图像，摄像头的角度可以根据实际情况进行自动调节。一般地，可以以眼睛在图像中的位置作为参照，预先设置眼睛在图像中所应处于的高度范围，当采集到一张人脸图像后，判定眼睛是否处于该高度范围内，若处于该高度范围内，则保持摄像头当前的角度，不再进行设置，若眼睛高于该高度范围，则控制摄像头逐步向下转动，直至采集到符合要求的人脸图像为止，若眼睛低于该高度范围，则控制摄像头逐步向上转动，直至采集到符合要求的人脸图像为止。
在采集到驾驶员的人脸图像之后，对其进行人脸识别，将其与预设的合法驾驶人员的人脸图像库中的人脸图像进行比对，从而确定出所述驾驶员的身份标识。
步骤S202、根据所述身份标识在预设的数据库中查询所述驾驶员的历史驾驶记录，并根据所述历史驾驶记录统计所述车辆在各个统计周期内的历史运行数据。
所述数据库可以是车辆的内置数据库，也可以是云端数据库，该数据库的存储时限可以根据实际情况进行设置，例如，可以将其设置为1个月、2个月、3个月或者其它取值，超过存储时限的数据将被删除，以保证数据库的数据量不会发生满溢，在该数据库中对存储时限内各个驾驶员驾驶车辆的过程均进行了详细的记录，可以根据这些记录统计出所述车辆在各个统计周期内的历史运行数据。
步骤S203、计算所述方向盘变动基准频率、所述档位变动基准频率以及所述刹车油门切换基准频率。
例如，可以根据下式进行计算：
其中，T为各个统计周期的时长，p为各个统计周期的序号，1≤p≤PeriodNum，PeriodNum为统计周期的总数，WheelNump为所述车辆在第p个统计周期的方向盘变动次数，GearNump为所述车辆在第p个统计周期的档位变动次数，BrakeNump为所述车辆在第p个统计周期的刹车油门切换次数。
在计算得到这些基准频率，并进一步计算得到所述车辆的操作变动指数之后，则可对所述车辆的运行状态进行确定。一般地，在所述驾驶员精神状态较好的情况下，会频繁地对车辆进行操作变动以保证车辆的正常运行，此时，所述车辆的操作变动指数会保持较高的取值，反之，在所述驾驶员精神状态较差的情况下，可能会因对对车辆进行操作变动的迟钝而导致车辆运行异常，此时，所述车辆的操作变动指数会保持较低的取值。
因此，若所述车辆的操作变动指数大于预设的指数阈值，则可以判定所述车辆处于正常运行状态，反之，若所述车辆的操作变动指数小于或等于所述指数阈值，则可以判定所述车辆处于异常运行状态。
所述指数阈值的具体取值可以根据实际情况进行设置，例如，可以将其设置为0.5、0.7、0.8或者其它取值。
优选地，还可以通过如图3所示的过程对所述指数阈值进行动态设置，以适应不同的行驶场景：
步骤S301、获取所述车辆的地理位置信息，并根据所述地理位置信息确定所述车辆当前行驶的路段。
步骤S302、在预设的服务器中查询所述路段的路况等级，并确定与所述路况等级对应的第一调节系数。
所述服务器可以为交通管理部门的服务器，在该服务器中记录了各个路段的路况等级，某一路段的路况等级可以用车辆在没有拥堵的情况下通过该路段的平均速度来衡量，两者成正比关系，若车辆通过该路段的平均速度越大，则其路况等级也越高，反之，若车辆通过该路段的平均速度越小，则其路况等级也越低。
在确定所述车辆当前行驶的路段之后，即可在所述服务器中查询所述路段的路况等级，并根据如下所示的第一调节系数列表确定与所述路况等级对应的第一调节系数：
路况等级 第一调节系数
路况等级1 1.7
路况等级2 1.5
路况等级3 1.3
…….. ……..
…….. ……..
如上表所示，所述第一调节系数与所述路况等级成反比，若所述路况等级越高，则所述第一调节系数越小，反之，若所述路况等级越低，则所述第一调节系数越大。这是因为在路况越差的情况下，一般需要对车辆进行更多的操作变动。
步骤S303、在所述服务器中查询所述路段当前的拥堵等级，并确定与所述拥堵等级对应的第二调节系数。
在所述服务器中会对各个路段的拥堵等级进行实时更新，某一路段的拥堵等级可以用当前该路段车辆间的平均距离来衡量，两者成反比关系，若该路段车辆间的平均距离越大，则其拥堵等级也越低，反之，若该路段车辆间的平均距离越小，则其拥堵等级也越高。
在确定所述车辆当前行驶的路段之后，即可在所述服务器中查询所述路段的拥堵等级，并根据如下所示的第二调节系数列表确定与所述拥堵等级对应的第二调节系数：
拥堵等级 第二调节系数
拥堵等级1 1.1
拥堵等级2 1.3
拥堵等级3 1.4
…….. ……..
…….. ……..
如上表所示，所述第二调节系数与所述拥堵等级成正比，若所述拥堵等级越高，则所述第二调节系数越大，反之，若所述拥堵等级越低，则所述第一调节系数越小。这是因为在车辆较多的情况下，一般需要对车辆进行更多的操作变动。
步骤S304、计算所述指数阈值。
例如，可以根据下式计算所述指数阈值：
IdxThresh＝Coef1×StdThresh1+Coef2×StdThresh2
其中，Coef1为所述第一调节系数，Coef2为所述第二调节系数，StdThresh1为预设的第一阈值，其具体取值可以根据实际情况进行设置，例如，可以将其设置为0.5、0.7、0.8或者其它取值，StdThresh2为预设的第二阈值，其具体取值可以根据实际情况进行设置，例如，可以将其设置为0.5、0.7、0.8或者其它取值，IdxThresh为所述指数阈值。
在通过图3所示的过程计算得到所述指数阈值，则可据此确定出所述车辆的运行状态。
若所述车辆处于正常运行状态，则无需对其进行干预，若所述车辆处于异常运行状态，则继续执行步骤S103至步骤S106所示的步骤。
步骤S103、通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据。
所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率。
驾驶员在精神状态较差的情况下，其眼睛眨动频率、头部上下摆动频率以及打哈欠频率一般都会比正常情况下增加很多，因此可以将这些生理数据作为对所述驾驶员的精神状态进行评估的依据。
步骤S104、通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据。
所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压。
驾驶员在精神状态较差的情况下，其心率、脉搏频率、体表温度以及血压一般都会比正常情况下有所下降，因此可以将这些生理数据作为对所述驾驶员的精神状态进行评估的依据。
步骤S105、根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态。
首先，可以根据下式计算所述驾驶员的第一生理指数：
其中，BlinkFrq为所述眼睛眨动频率，NodFrq为所述头部上下摆动频率，YawnFrq为所述打哈欠频率，StdKF为预设的眼睛眨动基准频率，StdNF为预设的头部上下摆动基准频率，StdYF为预设的打哈欠基准频率，FstPhyIdx为所述第一生理指数。
与图2所示过程类似，这些基准参数可以根据下式进行计算：
其中，BlinkNump为所述驾驶员在第p个统计周期的眼睛眨动次数，NodNump为所述驾驶员在第p个统计周期的头部上下摆动次数，YawnNump为所述驾驶员在第p个统计周期的打哈欠次数。
然后，根据下式计算所述驾驶员的第二生理指数：
其中，HeartFrq为所述心率，PulseFrq为所述脉搏频率，SkinTemp为所述体表温度，BloodPre为所述血压，StdHF为预设的基准心率，StdPF为预设的基准脉搏频率，StdST为预设的基准体表温度，StdBP为预设的基准血压，SndPhyIdx为所述第二生理指数。
与图2所示过程类似，这些基准参数可以根据下式进行计算：
其中，HeartNump为所述驾驶员在第p个统计周期的心跳次数，PulseNump为所述驾驶员在第p个统计周期的脉搏次数，SkinTempp为所述驾驶员在第p个统计周期的平均体表温度，BloodPrep为所述驾驶员在第p个统计周期的平均血压。
最后，在预设的精神状态列表中查询与所述第一生理指数及所述第二生理指数对应的精神状态。
在本实施例中，可以按照精神状态由高到低的顺序分为A\B\C\D\E五个等级，A级代表精神状态良好，其余依次递减，E级代表精神状态极差。每个精神状态等级都对应一定的第一生理指数范围以及第二生理指数范围，所述精神状态等级与所述第一生理指数负相关，与所述第二生理指数正相关，若所述第一生理指数越高，且所述第二生理指数越低，则所述精神状态等级越低，反之，若所述第一生理指数越低，且所述第二生理指数越高，则所述精神状态等级越高。在计算得到所述第一生理指数及所述第二生理指数之后，即可在所述精神状态列表中查询与之对应的精神状态等级。
步骤S106、控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。
对于不同的精神状态等级，可以控制所述车辆执行对应的安全预防操作，且安全预防操作随着驾驶员精神状态的恶化而逐步升级，如下表所示：
通过执行这些安全预防操作，可以有效避免出现交通事故，保障驾驶员的生命和财产安全。
综上所述，本发明实施例首先采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率，然后根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态，若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率，并通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压，最后根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态，并控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。通过本发明实施例，通过对多维度的数据进行综合分析得到驾驶员的精神状态，大大提高了检测结果的准确度。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的一种驾驶员精神状态监测方法，图4示出了本发明实施例提供的一种驾驶员精神状态监测装置的一个实施例结构图。
本实施例中，一种驾驶员精神状态监测装置可以包括：
运行数据采集模块401，用于采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率；
运行状态确定模块402，用于根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态；
第一生理数据采集模块403，用于若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率；
第二生理数据采集模块404，用于通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压；
精神状态确定模块405，用于根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态。
操作执行模块406，用于控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。
进一步地，所述运行状态确定模块可以包括：
操作变动指数计算单元，用于根据下式计算所述车辆的操作变动指数：
其中，WheelFrq为所述方向盘变动频率，GearFrq为所述档位变动频率，BrakeFrq为所述刹车油门切换频率，StdWF为预设的方向盘变动基准频率，StdGF为预设的档位变动基准频率，StdBF为预设的刹车油门切换基准频率，Max为求最大值函数，OprChgIdx为所述车辆的操作变动指数；
第一判定单元，用于若所述车辆的操作变动指数大于预设的指数阈值，则判定所述车辆处于正常运行状态；
第二判定单元，用于若所述车辆的操作变动指数小于或等于所述指数阈值，则判定所述车辆处于异常运行状态。
进一步地，所述驾驶员精神状态监测装置还可以包括：
路段确定模块，用于获取所述车辆的地理位置信息，并根据所述地理位置信息确定所述车辆当前行驶的路段；
第一调节系数确定模块，用于在预设的服务器中查询所述路段的路况等级，并确定与所述路况等级对应的第一调节系数；
第二调节系数确定模块，用于在所述服务器中查询所述路段当前的拥堵等级，并确定与所述拥堵等级对应的第二调节系数；
指数阈值计算模块，用于根据下式计算所述指数阈值：
IdxThresh＝Coef1×StdThresh1+Coef2×StdThresh2
其中，Coef1为所述第一调节系数，Coef2为所述第二调节系数，StdThresh1为预设的第一阈值，StdThresh2为预设的第二阈值，IdxThresh为所述指数阈值。
进一步地，所述驾驶员精神状态监测装置还可以包括：
身份标识确定模块，用于通过所述摄像头采集所述驾驶员的人脸图像，并通过对所述人脸图像的识别确定所述驾驶员的身份标识；
历史运行数据统计模块，用于根据所述身份标识在预设的数据库中查询所述驾驶员的历史驾驶记录，并根据所述历史驾驶记录统计所述车辆在各个统计周期内的历史运行数据；
基准频率计算模块，用于根据下式计算所述方向盘变动基准频率、所述档位变动基准频率以及所述刹车油门切换基准频率：
其中，T为各个统计周期的时长，p为各个统计周期的序号，1≤p≤PeriodNum，PeriodNum为统计周期的总数，WheelNump为所述车辆在第p个统计周期的方向盘变动次数，GearNump为所述车辆在第p个统计周期的档位变动次数，BrakeNump为所述车辆在第p个统计周期的刹车油门切换次数。
进一步地，所述精神状态确定模块可以包括：
第一生理指数计算单元，用于根据下式计算所述驾驶员的第一生理指数：
其中，BlinkFrq为所述眼睛眨动频率，NodFrq为所述头部上下摆动频率，YawnFrq为所述打哈欠频率，StdKF为预设的眼睛眨动基准频率，StdNF为预设的头部上下摆动基准频率，StdYF为预设的打哈欠基准频率，FstPhyIdx为所述第一生理指数；
第二生理指数计算单元，用于根据下式计算所述驾驶员的第二生理指数：
其中，HeartFrq为所述心率，PulseFrq为所述脉搏频率，SkinTemp为所述体表温度，BloodPre为所述血压，StdHF为预设的基准心率，StdPF为预设的基准脉搏频率，StdST为预设的基准体表温度，StdBP为预设的基准血压，SndPhyIdx为所述第二生理指数；
精神状态查询单元，用于在预设的精神状态列表中查询与所述第一生理指数及所述第二生理指数对应的精神状态。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置，模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
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述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
图5示出了本发明实施例提供的一种终端设备的示意框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
在本实施例中，所述终端设备5可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。该终端设备5可包括：处理器50、存储器51以及存储在所述存储器51中并可在所述处理器50上运行的计算机可读指令52，例如执行上述的驾驶员精神状态监测方法的计算机可读指令。所述处理器50执行所述计算机可读指令52时实现上述各个驾驶员精神状态监测方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S106。或者，所述处理器50执行所述计算机可读指令52时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图4所示模块401至406的功能。
示例性的，所述计算机可读指令52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器51中，并由所述处理器50执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机可读指令段，该指令段用于描述所述计算机可读指令52在所述终端设备5中的执行过程。
所述处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器51可以是所述终端设备5的内部存储单元，例如终端设备5的硬盘或内存。所述存储器51也可以是所述终端设备5的外部存储设备，例如所述终端设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器51还可以既包括所述终端设备5的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器51用于存储所述计算机可读指令以及所述终端设备5所需的其它指令和数据。所述存储器51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干计算机可读指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机可读指令的介质。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种驾驶员精神状态监测方法，其特征在于，包括：
采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率；
根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态；
若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率；
通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压；
根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态，并控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。
2.根据权利要求1所述的驾驶员精神状态监测方法，其特征在于，所述根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态包括：
根据下式计算所述车辆的操作变动指数：
其中，WheelFrq为所述方向盘变动频率，GearFrq为所述档位变动频率，BrakeFrq为所述刹车油门切换频率，StdWF为预设的方向盘变动基准频率，StdGF为预设的档位变动基准频率，StdBF为预设的刹车油门切换基准频率，Max为求最大值函数，OprChgIdx为所述车辆的操作变动指数；
若所述车辆的操作变动指数大于预设的指数阈值，则判定所述车辆处于正常运行状态；
若所述车辆的操作变动指数小于或等于所述指数阈值，则判定所述车辆处于异常运行状态。
3.根据权利要求2所述的驾驶员精神状态监测方法，其特征在于，所述指数阈值的设置过程包括：
获取所述车辆的地理位置信息，并根据所述地理位置信息确定所述车辆当前行驶的路段；
在预设的服务器中查询所述路段的路况等级，并确定与所述路况等级对应的第一调节系数；
在所述服务器中查询所述路段当前的拥堵等级，并确定与所述拥堵等级对应的第二调节系数；
根据下式计算所述指数阈值：
IdxThresh＝Coef1×StdThresh1+Coef2×StdThresh2
其中，Coef1为所述第一调节系数，Coef2为所述第二调节系数，StdThresh1为预设的第一阈值，StdThresh2为预设的第二阈值，IdxThresh为所述指数阈值。
4.根据权利要求2所述的驾驶员精神状态监测方法，其特征在于，在计算所述车辆的操作变动指数之前，还包括：
通过所述摄像头采集所述驾驶员的人脸图像，并通过对所述人脸图像的识别确定所述驾驶员的身份标识；
根据所述身份标识在预设的数据库中查询所述驾驶员的历史驾驶记录，并根据所述历史驾驶记录统计所述车辆在各个统计周期内的历史运行数据；
根据下式计算所述方向盘变动基准频率、所述档位变动基准频率以及所述刹车油门切换基准频率：
其中，T为各个统计周期的时长，p为各个统计周期的序号，1≤p≤PeriodNum，PeriodNum为统计周期的总数，WheelNump为所述车辆在第p个统计周期的方向盘变动次数，GearNump为所述车辆在第p个统计周期的档位变动次数，BrakeNump为所述车辆在第p个统计周期的刹车油门切换次数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驾驶员精神状态监测方法，其特征在于，所述根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态包括：
根据下式计算所述驾驶员的第一生理指数：
其中，BlinkFrq为所述眼睛眨动频率，NodFrq为所述头部上下摆动频率，YawnFrq为所述打哈欠频率，StdKF为预设的眼睛眨动基准频率，StdNF为预设的头部上下摆动基准频率，StdYF为预设的打哈欠基准频率，FstPhyIdx为所述第一生理指数；
根据下式计算所述驾驶员的第二生理指数：
其中，HeartFrq为所述心率，PulseFrq为所述脉搏频率，SkinTemp为所述体表温度，BloodPre为所述血压，StdHF为预设的基准心率，StdPF为预设的基准脉搏频率，StdST为预设的基准体表温度，StdBP为预设的基准血压，SndPhyIdx为所述第二生理指数；
在预设的精神状态列表中查询与所述第一生理指数及所述第二生理指数对应的精神状态。
6.一种驾驶员精神状态监测装置，其特征在于，包括：
运行数据采集模块，用于采集车辆的运行数据，所述运行数据包括方向盘变动频率、档位变动频率和/或刹车油门切换频率；
运行状态确定模块，用于根据所述运行数据确定所述车辆的运行状态；
第一生理数据采集模块，用于若所述车辆处于异常运行状态，则通过预设的摄像头采集驾驶员的第一生理数据，所述第一生理数据包括眼睛眨动频率、头部上下摆动频率和/或打哈欠频率；
第二生理数据采集模块，用于通过预设的穿戴式智能设备采集所述驾驶员的第二生理数据，所述第二生理数据包括心率、脉搏频率、体表温度和/或血压；
精神状态确定模块，用于根据所述第一生理数据和所述第二生理数据确定所述驾驶员的精神状态。
操作执行模块，用于控制所述车辆执行与所述驾驶员的精神状态对应的安全预防操作。
7.根据权利要求6所述的驾驶员精神状态监测装置，其特征在于，所述运行状态确定模块包括：
操作变动指数计算单元，用于根据下式计算所述车辆的操作变动指数：
其中，WheelFrq为所述方向盘变动频率，GearFrq为所述档位变动频率，BrakeFrq为所述刹车油门切换频率，StdWF为预设的方向盘变动基准频率，StdGF为预设的档位变动基准频率，StdBF为预设的刹车油门切换基准频率，Max为求最大值函数，OprChgIdx为所述车辆的操作变动指数；
第一判定单元，用于若所述车辆的操作变动指数大于预设的指数阈值，则判定所述车辆处于正常运行状态；
第二判定单元，用于若所述车辆的操作变动指数小于或等于所述指数阈值，则判定所述车辆处于异常运行状态。
8.根据权利要求7所述的驾驶员精神状态监测装置，其特征在于，所述驾驶员精神状态监测装置还包括：
路段确定模块，用于获取所述车辆的地理位置信息，并根据所述地理位置信息确定所述车辆当前行驶的路段；
第一调节系数确定模块，用于在预设的服务器中查询所述路段的路况等级，并确定与所述路况等级对应的第一调节系数；
第二调节系数确定模块，用于在所述服务器中查询所述路段当前的拥堵等级，并确定与所述拥堵等级对应的第二调节系数；
指数阈值计算模块，用于根据下式计算所述指数阈值：
IdxThresh＝Coef1×StdThresh1+Coef2×StdThresh2
其中，Coef1为所述第一调节系数，Coef2为所述第二调节系数，StdThresh1为预设的第一阈值，StdThresh2为预设的第二阈值，IdxThresh为所述指数阈值。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的驾驶员精神状态监测方法的步骤。
10.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，其特征在于，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至5中任一项所述的驾驶员精神状态监测方法的步骤。
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