CN111591214A - 一种危险驾驶行为实时远程预警方法和系统 - Google Patents

一种危险驾驶行为实时远程预警方法和系统 Download PDF

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CN111591214A CN202010508684.1A CN202010508684A CN111591214A CN 111591214 A CN111591214 A CN 111591214A CN 202010508684 A CN202010508684 A CN 202010508684A CN 111591214 A CN111591214 A CN 111591214A
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李永杰
陈国梁
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Abstract

本申请公开的危险驾驶行为实时远程预警系统和方法，包括设置于方向盘上的左手心率传感器和右手心率传感器,分别用于实时监测左右手拇指的血量从而监测驾驶者心率，在驾驶者的心率出现异常时通过通信设备进行呼叫求救，避免驾驶者因突发心脏病引起的交通危险。同时，当驾驶者单手或双手离开方向盘时，心率传感器接收不到反射光信号，心率测试结果为零，当此状态持续一定时间时，通过报警设备进行危险提示。该系统还包括设置于刹车踏板附近的感应踏板，正常驾驶情况下，驾驶者的右脚掌接触刹车踏板，右脚跟放置于该感应踏板上；但当感应踏板感应到驾驶者全脚掌放置于感应踏板时，则可以判断驾驶者的右脚离开刹车踏板及时通过报警设备进行危险提示。

Description

一种危险驾驶行为实时远程预警方法和系统
技术领域
本申请涉及驾驶辅助技术领域，具体涉及一种危险驾驶行为实时远程预警方法和系统。
背景技术
随着国家经济的发展，我国车辆的数量与日俱增，道路车辆密度也大幅度提高，随之而来的，我国的交通事故发生率也不断提高，安全出行、文明驾驶越来越成为人们关注的焦点。不规范的驾驶行为存在着严重的安全隐患，这也是超过80％的交通事故发生的主要原因。
驾驶员作为道路交通的决策和实施主体，其不良驾驶行为具有一定的顽固性和潜在性，往往是不良习惯逐步形成自然的违章；还具有一定的历史沿袭性和排它性，会出现盲目地仿效别人的行为。习惯性违章容易使驾驶员有法不依有章不循，对交通安全事故失去警惕性，最终必然导致事故发生，直接危害到生命安全，有损于国家和企业的利益。危险驾驶行为包括：疲劳、抽烟、打电话、打哈欠、单双手离开方向盘、闲谈、吃零食等。所有的有关分散司机注意力的行为都可以视为危险驾驶。这些不安全行为容易引发道路交通安全事故，其结果往往是车毁人亡，损失惨重。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本申请提供一种危险驾驶行为实时远程预警方法和系统，能够对抽烟、疲劳、打电话、等等危险行为进行远程预警及识别。
第一方面，本申请公开了一种危险驾驶行为实时远程预警系统，包括：处理器、左手心率传感器、右手心率传感器、感应踏板、报警设备和通信设备；
所述左手心率传感器设置于方向盘的左把手位的拇指放置处；所述右手心率传感器设置于方向盘的右把手位的拇指放置处；所述左手心率传感器和右手心率传感器均包括LED芯片和光电接收器；
所述感应踏板设置于刹车踏板与驾驶座位之间的车底上；所述感应踏板的长度等于所述刹车踏板与所述驾驶座位的间距，所述感应踏板的宽度大于第一阈值；所述感应踏板上设置有压力传感器；
所述处理器分别和所述左手心率传感器的光电接收器、右手心率传感器的光电接收器、所述压力传感器、报警设备和通信设备电连接。
优选地，所述系统还包括触控屏，所述触控屏与所述处理器电连接。
优选地，所述报警设备包括左手预警灯和右手预警灯，所述左手预警灯和所述右手预警灯分别设置于方向盘的左把手位和右把手位上。
优选地，所述报警设备包括脚部振动器，所述脚部振动器设置于所述感应踏板上。
优选地，所述处理器包括信号接收模块、心率计算模块、面积计算模块、报警指令模块和呼叫指令模块；
所述信号接收模块用于接收所述左手心率传感器和所述右手心率传感器的第一电信号和第二电信号，以及接收所述感应踏板上的所述压力传感器采集的第三电信号；
所述心率计算模块用于根据所述第一电信号和所述第二电信号计算出驾驶者心率；
所述面积计算模块用于根据所述第三电信号计算驾驶者落在所述感应踏板上的脚掌面积；
所述报警指令模块用于在所述驾驶者心率超过正常心率范围的情况下，向所述通信设备传输呼叫指令；在所述脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向所述报警设备传输报警指令；
所述呼叫指令模块用于在计算出所述驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输报警指令。
第二方面，本申请公开了一种危险驾驶行为实时远程预警方法，该方法应用于上述任一种危险驾驶行为实时远程预警系统，包括：
周期性地接收所述左手心率传感器和所述右手心率传感器的第一电信号和第二电信号；
根据所述第一电信号和所述第二电信号计算出驾驶者心率；
在所述驾驶者心率超过正常心率范围的情况下，向所述通信设备传输呼叫指令；
在计算出所述驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输报警指令。
优选地，所述方法还包括：周期性地接收所述感应踏板上的所述压力传感器采集的第三电信号；根据所述第三电信号计算驾驶者落在所述感应踏板上的脚掌面积；在所述脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向所述报警设备传输报警指令。
优选地，在所述周期性地接收所述左手心率传感器和所述右手心率传感器的第一电信号和第二电信号之前，所述方法还包括：在接收模式启动请求后，开启所述模式启动请求对应的所述左手心率传感器、所述右手心率传感器或所述压力传感器。
优选地，所述根据所述第一电信号和所述第二电信号计算出驾驶者心率，包括：根据所述第一电信号和所述第二电信号计算出第一驾驶者心率和第二驾驶者心率；所述在计算出所述驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输报警指令，包括：在所述第一驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输第一报警指令；在所述第二驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输第二报警指令。
优选地，所述在所述脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向所述报警设备传输报警指令，包括：在所述脚掌面积大于安全面积阈值的状态持续安全时间阈值的情况下，向所述报警设备传输报警指令。
本申请的有益效果体现在：
本申请公开的危险驾驶行为实时远程预警系统和方法，包括设置于方向盘上的左手心率传感器和右手心率传感器,分别用于实时监测左右手拇指的血量从而监测驾驶者心率，在驾驶者的心率出现异常时通过通信设备进行呼叫求救，避免驾驶者因突发心脏病引起的交通危险。同时，当驾驶者单手或双手离开方向盘时，心率传感器接收不到反射光信号，心率测试结果为零，当此状态持续一定时间时，通过报警设备进行危险提示。该系统还包括设置于刹车踏板附近的感应踏板，正常驾驶情况下，驾驶者的右脚掌接触刹车踏板，右脚跟放置于该感应踏板上；但当感应踏板感应到驾驶者全脚掌放置于感应踏板时，则可以判断驾驶者的右脚离开刹车踏板及时通过报警设备进行危险提示。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本申请实施例提供的一种危险驾驶行为实时远程预警系统的结构图；
图2为图1所示的危险驾驶行为实时远程预警系统的具体安装示意图；
图3为图2所示的方向盘的示意图；
图4为图2所示的心率传感器的示意图；
图5为图2所示的感应踏板的一种工作状态的示意图；
图6为图2所示的感应踏板的另一种工作状态的示意图；
图7为本申请实施例提供的一种危险驾驶行为实时远程预警方法的示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种危险驾驶行为实时远程预警方法的示意图。
附图中，100-危险驾驶行为实时远程预警系统，101-处理器，102-左手心率传感器，103-右手心率传感器，104-感应踏板，105-报警设备，200-方向盘，1021、1031-光电接收器，1022、1032-第一LED芯片，1023、1033-第二LED芯片，300-刹车踏板，400-驾驶座位，500-油门踏板。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，图1为本申请实施例提供的危险驾驶行为实时远程预警系统100的结构图。该危险驾驶行为实时远程预警系统100，包括：处理器101、左手心率传感器102、右手心率传感器103、感应踏板104、报警设备105和通信设备106。
如图2和图3所示，图2为图1所示的危险驾驶行为实时远程预警系统的具体安装示意图；图3为图2所示的方向盘200的示意图。
左手心率传感器102设置于方向盘200的左把手位的拇指放置处；右手心率传感器103设置于方向盘200的右把手位的拇指放置处；左手心率传感器102和右手心率传感器103均包括LED芯片和光电接收器。
在一种可选的实施例中，如图4所示为图2所示的心率传感器的示意图。左手心率传感器102和右手心率传感器103均各自包括第一LED芯片1022/1032、第二LED芯片1023/1033和光电接收器1021/1031；光电接收器1021/1031设置于第一LED芯片1022/1032和第二LED芯片1023/1033之间。
可以理解，当驾驶者双手持握方向盘200时，左右手的拇指按放在作左手心率传感器102和右手心率传感器103上。第一LED芯片和第二LED芯片的光射向拇指皮肤，透过拇指皮肤组织反射回的光被光电接收器接收并转换成电信号传输给处理器进行处理。处理器根据该电信号可以计算出驾驶者的实时心率。
如图5和图6所示，感应踏板104设置于刹车踏板300与驾驶座位400之间的车底上；感应踏板104的长度L等于刹车踏板300与驾驶座位400的间距D，感应踏板104的宽度W大于第一阈值；感应踏板104上设置有压力传感器(图中未示出)。
如图5所示，驾驶者左脚LF踩压在油门踏板500上，驾驶者右脚RF踩压在刹车踏板300上。可以理解，驾驶规范姿势中，驾驶者的右脚应该随时踩压在刹车踏板300，以免当突发情况出现时驾驶者的右脚RF能够及时踩下刹车踏板300进行止动。但是由于长期驾驶疲乏等原因，驾驶者常常会将右脚RF从刹车踏板300上拿下，放在刹车踏板附近的位置进行休息，如图6所示。可是图6所示的情况在突发状况发生时驾驶者无法及时刹车止动，存在安全隐患。
本申请实施例中，感应踏板104的长度L等于刹车踏板300与驾驶座位400的间距D，感应踏板104的宽度W大于第一阈值，该第一阈值可有本领域技术人员根据具体车内情况进行规定，其目的在于将感应踏板104铺至在驾驶者右脚可能落下的区域。
本申请实施例中，感应踏板104上设置的压力传感器可以检测到驾驶者右脚落在该感应踏板104上的脚掌面积，将该脚掌面积转换成电信号发送给处理器进行处理。当脚掌面积小于安全面积阈值时，处理器可判断该驾驶者的右脚踩压在刹车踏板300上；当脚掌面积小于安全面积阈值时，处理器可判断该驾驶者的右脚没有踩压在刹车踏板300上。
处理器101分别和左手心率传感器102的光电接收器1021、右手心率传感器103的光电接收器1031、压力传感器、报警设备105和通信设备106电连接。
可以理解，本申请公开的危险驾驶行为实时远程预警系统100，包括设置于方向盘200上的左手心率传感器102和右手心率传感器103,分别用于实时监测左右手拇指的血量从而监测驾驶者心率，在驾驶者的心率出现异常时可以通过通信设备106进行呼叫求救，比如通过通信设备像亲人的手机发送求救信号或直接给救护中心拨打求救电话等，救避免驾驶者因突发心脏病引起的交通危险。同时，当驾驶者单手或双手离开方向盘200时，心率传感器接收不到反射光信号，心率测试结果为零，当此状态持续一定时间时，通过报警设备105进行危险提示。该系统还包括设置于刹车踏板300附近的感应踏板104，正常驾驶情况下，驾驶者的右脚掌接触刹车踏板300，右脚跟放置于该感应踏板104上；但当感应踏板104感应到驾驶者全脚掌放置于感应踏板104时，则可以判断驾驶者的右脚离开刹车踏板300及时通过报警设备105进行危险提示。
优选地，系统还包括触控屏，触控屏与处理器101电连接。
可以理解，该触控屏可以用于接收用户的指令，用户可以根据自身需求，开启或关闭本危险驾驶行为实时远程预警系统100。当用户选择开启危险驾驶行为实时远程预警系统100的情况下，处理器将开启上述左手心率传感器102、右手心率传感器103和压力传感器。当用户选择关闭危险驾驶行为实时远程预警系统100的情况下，处理器将关闭上述左手心率传感器102、右手心率传感器103和压力传感器。
优选地，报警设备105包括左手预警灯和右手预警灯，左手预警灯和右手预警灯分别设置于方向盘200的左把手位和右把手位上。
可以理解，当驾驶者单手或双手离开方向盘200时，心率传感器接收不到反射光信号，心率测试结果为零，当此状态持续一定时间时，处理器可以判断驾驶者单手或双手脱离方向盘，点亮左手预警灯和/或右手预警灯进行危险提示。
优选地，报警设备105包括脚部振动器，脚部振动器设置于感应踏板104上。
可以理解，但当感应踏板104感应到驾驶者全脚掌放置于感应踏板104时，处理器可以判断驾驶者的右脚离开刹车踏板300及时通过该脚部振动器振动进行危险提示。
本申请的处理器包括信号接收模块、心率计算模块、面积计算模块、报警指令模块和呼叫指令模块；
信号接收模块用于接收左手心率传感器和右手心率传感器的第一电信号和第二电信号，以及接收感应踏板上的压力传感器采集的第三电信号；
心率计算模块用于根据第一电信号和第二电信号计算出驾驶者心率；
面积计算模块用于根据第三电信号计算驾驶者落在感应踏板上的脚掌面积；
报警指令模块用于在驾驶者心率超过正常心率范围的情况下，向通信设备传输呼叫指令；在脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向报警设备传输报警指令；
呼叫指令模块用于在计算出驾驶者心率为零的情况下，向报警设备传输报警指令。
对应上述危险驾驶行为实时远程预警系统，如图7所示，本申请公开了一种危险驾驶行为实时远程预警方法700，应用于上述任一项危险驾驶行为实时远程预警系统，包括：
701、周期性地接收左手心率传感器和右手心率传感器的第一电信号和第二电信号。
702、根据第一电信号和第二电信号计算出驾驶者心率。
703、在驾驶者心率超过正常心率范围的情况下，向通信设备传输呼叫指令。
704、在计算出驾驶者心率为零的情况下，向报警设备传输报警指令。
如图8所示，本申请公开了另一种危险驾驶行为实时远程预警方法800，应用于上述任一项危险驾驶行为实时远程预警系统，与图7所示的方法700相比，危险驾驶行为实时远程预警方法800还包括：
805、周期性地接收感应踏板上的压力传感器采集的第三电信号。
806、根据第三电信号计算驾驶者落在感应踏板上的脚掌面积；
807、在脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向报警设备传输报警指令。
优选地，在周期性地接收左手心率传感器和右手心率传感器的第一电信号和第二电信号之前，方法还包括：在接收模式启动请求后，开启模式启动请求对应的左手心率传感器、右手心率传感器或压力传感器。
可以理解，用户可以根据自身需求通过触控屏、按钮等输入设备开启或关闭本危险驾驶行为实时远程预警系统100。当用户选择开启危险驾驶行为实时远程预警系统100的情况下，处理器将开启上述左手心率传感器102、右手心率传感器103和压力传感器。当用户选择关闭危险驾驶行为实时远程预警系统100的情况下，处理器将关闭上述左手心率传感器102、右手心率传感器103和压力传感器。
优选地，根据第一电信号和第二电信号计算出驾驶者心率，包括：根据第一电信号和第二电信号计算出第一驾驶者心率和第二驾驶者心率；在计算出驾驶者心率为零的情况下，向报警设备传输报警指令，包括：在第一驾驶者心率为零的情况下，向报警设备传输第一报警指令；在第二驾驶者心率为零的情况下，向报警设备传输第二报警指令。
可以理解，第一驾驶者心率为零说明左手心率传感器检测到的第一电信号为零，即可表明，驾驶作者的左手离开方向盘导致左手心率传感器的光电接收器不能接收到反射光，此时，向报警设备传输第一报警指令以提示驾驶者左手不宜离开方向盘。第二驾驶者心率为零说明右手心率传感器检测到的第二电信号为零，即可表明，驾驶者的右手离开方向盘导致右手心率传感器的光电接收器不能接收到反射光，此时，向报警设备传输第二报警指令以提示驾驶者右手不宜离开方向盘。
举例来说，在第一驾驶者心率为零的情况下，向报警设备传输第一报警指令以点亮安装于方向盘200左把手位的左预警灯；在第二驾驶者心率为零的情况下，向报警设备传输第二报警指令以点亮安装于方向盘200右把手位的右预警灯。
优选地，在脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向报警设备传输报警指令，包括：在脚掌面积大于安全面积阈值的状态持续安全时间阈值的情况下，向报警设备传输报警指令。
在本实施例中，报警设备可以设置于感应踏板上的脚部振动器。当检测到驾驶者的右脚离开刹车踏板时，及时通过脚步振动器振动以提示驾驶者将右脚放置于刹车踏板上。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种危险驾驶行为实时远程预警系统，其特征在于，包括：处理器、左手心率传感器、右手心率传感器、感应踏板、报警设备和通信设备；
所述左手心率传感器设置于方向盘的左把手位的拇指放置处；所述右手心率传感器设置于方向盘的右把手位的拇指放置处；所述左手心率传感器和右手心率传感器均包括LED芯片和光电接收器；
所述感应踏板设置于刹车踏板与驾驶座位之间的车底上；所述感应踏板的长度等于所述刹车踏板与所述驾驶座位的间距，所述感应踏板的宽度大于第一阈值；所述感应踏板上设置有压力传感器；
所述处理器分别和所述左手心率传感器的光电接收器、右手心率传感器的光电接收器、所述压力传感器、报警设备和通信设备电连接。
2.根据权利要求1所述的危险驾驶行为实时远程预警系统，其特征在于：
所述系统还包括触控屏，所述触控屏与所述处理器电连接。
3.根据权利要求1所述的危险驾驶行为实时远程预警系统，其特征在于：
所述报警设备包括左手预警灯和右手预警灯，所述左手预警灯和所述右手预警灯分别设置于方向盘的左把手位和右把手位上。
4.根据权利要求1所述的危险驾驶行为实时远程预警系统，其特征在于：
所述报警设备包括脚部振动器，所述脚部振动器设置于所述感应踏板上。
5.根据权利要求1所述的危险驾驶行为实时远程预警系统，其特征在于：
所述处理器包括信号接收模块、心率计算模块、面积计算模块、报警指令模块和呼叫指令模块；
所述信号接收模块用于接收所述左手心率传感器和所述右手心率传感器的第一电信号和第二电信号，以及接收所述感应踏板上的所述压力传感器采集的第三电信号；
所述心率计算模块用于根据所述第一电信号和所述第二电信号计算出驾驶者心率；
所述面积计算模块用于根据所述第三电信号计算驾驶者落在所述感应踏板上的脚掌面积；
所述报警指令模块用于在所述驾驶者心率超过正常心率范围的情况下，向所述通信设备传输呼叫指令；在所述脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向所述报警设备传输报警指令；
所述呼叫指令模块用于在计算出所述驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输报警指令。
6.一种危险驾驶行为实时远程预警方法，应用于如权利要求1至5任一项的系统中，其特征在于，包括：
周期性地接收所述左手心率传感器和所述右手心率传感器的第一电信号和第二电信号；
根据所述第一电信号和所述第二电信号计算出驾驶者心率；
在所述驾驶者心率超过正常心率范围的情况下，向所述通信设备传输呼叫指令；
在计算出所述驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输报警指令。
7.根据权利要求1所述的危险驾驶行为实时远程预警方法，其特征在于，
所述方法还包括：
周期性地接收所述感应踏板上的所述压力传感器采集的第三电信号；
根据所述第三电信号计算驾驶者落在所述感应踏板上的脚掌面积；
在所述脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向所述报警设备传输报警指令。
8.根据权利要求2所述的危险驾驶行为实时远程预警方法，其特征在于，在所述周期性地接收所述左手心率传感器和所述右手心率传感器的第一电信号和第二电信号之前，所述方法还包括：
在接收模式启动请求后，开启所述模式启动请求对应的所述左手心率传感器、所述右手心率传感器或所述压力传感器。
9.根据权利要求1所述的危险驾驶行为实时远程预警方法，其特征在于，所述根据所述第一电信号和所述第二电信号计算出驾驶者心率，包括：
根据所述第一电信号和所述第二电信号计算出第一驾驶者心率和第二驾驶者心率；
所述在计算出所述驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输报警指令，包括：
在所述第一驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输第一报警指令；
在所述第二驾驶者心率为零的情况下，向所述报警设备传输第二报警指令。
10.根据权利要求2所述的危险驾驶行为实时远程预警方法，其特征在于，所述在所述脚掌面积大于安全面积阈值的情况下，向所述报警设备传输报警指令，包括：
在所述脚掌面积大于安全面积阈值的状态持续安全时间阈值的情况下，向所述报警设备传输报警指令。
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