CN115465281A - 一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置 - Google Patents

一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115465281A
CN115465281A CN202210995626.5A CN202210995626A CN115465281A CN 115465281 A CN115465281 A CN 115465281A CN 202210995626 A CN202210995626 A CN 202210995626A CN 115465281 A CN115465281 A CN 115465281A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fatigue
driver
pressure data
value
cockpit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210995626.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115465281B (zh
Inventor
李霄
杨磊光
徐富水
李雪荣
施佳能
何水龙
韦红庆
谭荣彬
张释天
陈善彪
玉达泳
张文慈
盘佳狄
叶东享
姜育开
申富强
余进
石胜文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guilin University of Electronic Technology
Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Original Assignee
Guilin University of Electronic Technology
Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guilin University of Electronic Technology, Dongfeng Liuzhou Motor Co Ltd filed Critical Guilin University of Electronic Technology
Priority to CN202210995626.5A priority Critical patent/CN115465281B/zh
Publication of CN115465281A publication Critical patent/CN115465281A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115465281B publication Critical patent/CN115465281B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/0007—Adding substances other than water to the air, e.g. perfume, oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5607—Heating or ventilating devices characterised by convection
    • B60N2/5621—Heating or ventilating devices characterised by convection by air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/64—Back-rests or cushions
    • B60N2/66—Lumbar supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90—Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2/976—Details or parts not otherwise provided for massaging systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90—Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2/995—Lower-leg-rests, e.g. calf-rests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00—Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/037—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for occupant comfort, e.g. for automatic adjustment of appliances according to personal settings, e.g. seats, mirrors, steering wheel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • B60W2040/0818—Inactivity or incapacity of driver
    • B60W2040/0827—Inactivity or incapacity of driver due to sleepiness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/08—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to drivers or passengers
    • B60W2040/0872—Driver physiology

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置，该方法包括：测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据；剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据；根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值；根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级；根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节。采用本发明实施例，能够准确识别出驾驶员因疲劳驾驶导致的身体扭动，避免了因驾驶员个人的驾驶习惯或传感器自身产生的测量误差；根据疲劳等级，对车载装置的调节，实现了准确地对疲劳驾驶进行监测，并根据监测结果对驾驶舱进行调节。

Description

一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置
技术领域
本发明涉及车辆行驶安全领域，尤其涉及一种基于智能座椅的驾驶舱自动调节方法及装置
背景技术
当前汽车座椅为传统机械结构外增加电动调节功能，座椅的前向调节、后向调节、上下调节、座椅通风加热等功能都需要驾驶员手动进行操作才可以执行；当前主流的驾驶员疲劳检测技术一方面是通过佩戴头部监测装置，或在方向盘上安装监测装置，以监测驾驶员身体姿势，但由于驾驶习惯的不同，以及监测装置误差的问题，监测的准确度较低；另一方面是通过DMS(Driver Monitor System，驾驶员监测系统)中DICam(DriverInteraction Camera，主驾交互摄像头)对驾驶员面部状态识别所实现的，然而多数驾驶员在行驶中习惯佩戴太阳镜以减小阳光对眼睛的刺激进而提高行车安全，因此在此场景下无法通过摄像头准确地对驾驶员面部进行疲劳识别。
发明内容
本发明提供了一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置，以解决现有技术无法准确对疲劳驾驶进行监测，并根据监测结果对驾驶舱进行调节的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，包括：
测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据；
剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据；
根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值；
根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级；
根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节。
本发明对驾驶员施加在座椅上的背部压力进行扫描监测，获取第一压力数据，并对第一压力数据的突变值进行剔除，避免了因驾驶员个人的驾驶习惯或传感器自身产生的测量误差；对第二压力数据中的波动值进行记时，准确识别出驾驶员因疲劳驾驶导致的身体扭动，且进一步避免了因驾驶员个人的驾驶习惯或传感器自身产生的测量误差；最终根据疲劳等级，对车载装置的调节，实现了准确地对疲劳驾驶进行监测，并根据监测结果对驾驶舱进行调节；避免了仅通过DMS系统进行面部测量所导致的，在驾驶员遮盖头部后无法准确识别驾驶员疲劳状态的问题。
进一步地，所述测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据，具体为：
根据压力传感器，扫描驾驶员背部对应的受力区域的压力，得到第一压力数据，具体为：受力区域受到压力时，传感器导电层的线路导通，以使传感器的输出电阻产生与所述压力相应的变化，得到感测元件阻值的数据。
本发明通过压力传感器对背部受力区域进行压力数据采集，并根据传感器的感测元件阻值得到准确的数据，进而提高监测的准确度。
进一步地，所述剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据，具体为：
将所述第一压力数据按预设规则设置为若干数组；
根据滤值算法和所述若干数组，计算得到与所述若干数组对应的若干均值；
根据所述若干均值，剔除所述若干数组中的突变值，得到第二压力数据。
进一步地，所述根据所述若干均值，剔除所述若干数组中的突变值，得到第二压力数据，具体为：
设置中间标量，并将突变值赋给所述中间标量；
在将突变值赋给所述中间标量之后，将所在数组中的突变值替换为与所述数组对应的均值，得到第二压力数据。
本发明根据滤值算法对区分成若干数组的第一压力数据进行突变值剔除，在将突变值所在数据替换为平均值后，避免了因传感器或驾驶员个人驾驶习惯造成的误差，提高了监测的准确度。
进一步地，所述根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值，具体为：
对所述第二压力数据进行排序，得到第三压力数据；
根据冒泡排序法，查询得到所述第三压力数据的最大值和所述第三压力数据的最小值；
根据所述最大值和所述最小值，相减得到波动值。
本发明根据第二压力数据的最大值和最小值，计算得到波动值，用来表示驾驶员因疲劳驾驶导致的身体扭动或晃动程度，以实现对驾驶员疲劳状态的准确识别。
进一步地，所述根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级，具体为：
当所述波动值大于第一预设值时，对波动值的持续时间进行记时；
当所述持续时间并非超过第二预设值时，确定驾驶员处于第一疲劳等级；
当所述持续时间超过第二预设值时，确定驾驶员处于第二疲劳等级；其中，所述疲劳等级包括第一疲劳等级和第二疲劳等级。
本发明通过波动值的持续时间，识别出驾驶员因疲劳驾驶导致的身体持续扭动或晃动；而通过设定第一预设值和第二预设值，排除了因驾驶习惯或传感器误自身产生的波动量暂时增加，减小了监测的误差，提升了监测的准确度。
进一步地，在所述测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据时，还包括：
对驾驶员的面部进行扫描，得到面部信息；
当根据所述面部信息，监测到驾驶员出现闭眼行为时，确定驾驶员处于第二疲劳等级；
当根据所述面部信息，监测到驾驶员出现打哈欠行为时，确定驾驶员处于第三疲劳等级；其中，所述疲劳等级包括第二疲劳等级和第三疲劳等级。
本发明还同时对驾驶员的面部信息进行采集，通过多种方式监测驾驶员的疲劳状态，提升监测的准确度。
进一步地，所述根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节，具体为：
根据所述疲劳等级，调节座椅的风扇转速、座椅的按摩力度和座椅的腰部支撑面积；根据所述疲劳等级，设置与所述疲劳等级对应的蜂鸣声响的播放周期，并根据所述播放周期，发出警报；当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，释放香薰并播放歌单，在导航中推送可停靠休息的区域。
进一步地，所述根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节，具体为：
当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，对所在路面进行感知，采集得到路面信息；
当根据所述路面信息，识别除前方路面出现坑洼或颠簸时，座椅气泵放气，调节座椅的腰托和腿托。
本发明根据疲劳等级，针对驾驶员当前的疲劳程度，对驾驶舱座椅、香薰、播放器和报警时长进行调节，可缓解驾驶员的疲劳；同时推送可停靠休息区域，以使驾驶员能尽快休息；在当监测到驾驶员进行疲劳状态后，对路况进行采集识别，并调节座椅的腰托、腿托，实现对驾驶舱的精准调控。
另一方面，本发明实施例还提供了一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节装置，包括：数据采集模块、突变值剔除模块、波动值计算模块、记时模块和调节模块；
其中，所述数据采集模块用于测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据；
所述突变值剔除模块用于剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据；
所述波动值计算模块用于根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值；
所述记时模块用于根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级；
所述调节模块用于根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节。
本发明对驾驶员施加在座椅上的背部压力进行扫描监测，获取第一压力数据，并对第一压力数据的突变值进行剔除，避免了因驾驶员个人的驾驶习惯或传感器自身产生的测量误差；对第二压力数据中的波动值进行记时，准确识别出驾驶员因疲劳驾驶导致的身体扭动，且进一步避免了因驾驶员个人的驾驶习惯或传感器自身产生的测量误差；最终根据疲劳等级，对车载装置的调节，实现了准确地对疲劳驾驶进行监测，并根据监测结果对驾驶舱进行调节；避免了仅通过DMS系统进行面部测量所导致的，在驾驶员遮盖头部后无法准确识别驾驶员疲劳状态的问题。
附图说明
图1为本发明提供的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法的一种实施例的流程示意图；
图2为本发明提供的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法的另一种实施例的流程示意图；
图3为本发明提供的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法的再一种实施例的流程示意图；
图4为本发明提供的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节装置的一种实施例的结构示意图；
图5为本发明提供的智能座椅的一种实施例的组成关系示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参照图1为本发明实施例提供的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法的一种实施例的流程示意图，主要包括步骤1001至1005，具体如下：
步骤1001：测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据。
在本实施例中，所述测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据，具体为：
根据压力传感器，扫描驾驶员背部对应的受力区域的压力，得到第一压力数据，具体为：受力区域受到压力时，传感器导电层的线路导通，以使传感器的输出电阻产生与所述压力相应的变化，得到感测元件阻值的数据。
本发明通过压力传感器对背部受力区域进行压力数据采集，并根据传感器的感测元件阻值得到准确的数据，进而提高监测的准确度。
请参照图5为本发明提供的智能座椅的一种实施例的组成关系示意图，包括：压力传感器101、感测元件102和压感电路103。其中，感测元件102安装至压力传感器101内部，感测元件102内部包括压感电路103。
在本实施例中，压力传感器101安装在智能座椅的背部受力区域，压力传感器101可以采用薄膜压力传感器，内部包含网格化的半导体基材，行列交织的基材构成传感器的感测元件102，根据驾驶员坐姿背部受力区域布置四块压力传感器101，每块压力传感器101布有15x7个矩阵式的感测元件102共计420个数据采集点，每35个数据采集点构成1个采集单元，共计35个采集单元。驾驶员处于驾驶位时，背部与座椅靠背表面贴合，当感应区受压时压力传感器101导电层中彼此分离的线路导通，感应区的压感电路103的输出电阻随着压力不同发生相应变化，智能座椅域控制器通过实时快速地电子扫描可以测得驾驶员疲劳或坐姿不舒服左右晃动身体时的各个感测元件102阻值变化的数据。
步骤1002，剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据。
步骤1003，根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值。
步骤1004，根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级。
在本实施例中，所述根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级，具体为：当所述波动值大于第一预设值时，对波动值的持续时间进行记时；当所述持续时间并非超过第二预设值时，确定驾驶员处于第一疲劳等级；当所述持续时间超过第二预设值时，确定驾驶员处于第二疲劳等级；其中，所述疲劳等级包括第一疲劳等级和第二疲劳等级。
在本实施例中，行驶过程中驾驶员注意力集中且精力充沛时，座椅靠背的压力传感器101采集的压力数值波动较小，波动周期持续时间较短。当驾驶员出现疲劳时，会通过扭动身躯与活动肢体来缓解驾驶疲劳，采集的压力数据会因为躯体及肢体的动作发生较大频幅的波动且波动持续时间较长。
在本实施例中，设置静态标志位和疲劳标志位，当波动值大于第一预设值时，触发静态标志位并进行记时，当波动值的持续时间超过第二预设值时，触发疲劳标志位，判定驾驶员处于严重疲劳状态，设置为第二疲劳等级；当触发静态标志位，但波动值的持续时间并非超过第二预设值时，则判定驾驶员处于轻度疲劳，设置为第一疲劳等级；在其余的情况下，静态标志位不触发，判定驾驶员无疲劳驾驶。
本发明通过波动值的持续时间，识别出驾驶员因疲劳驾驶导致的身体持续扭动或晃动；而通过设定第一预设值和第二预设值，排除了因驾驶习惯或传感器误自身产生的波动量暂时增加，减小了监测的误差，提升了监测的准确度。
步骤1005，根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节。
在本实施例中，所述根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节，具体为：根据所述疲劳等级，调节座椅的风扇转速、座椅的按摩力度和座椅的腰部支撑面积；根据所述疲劳等级，设置与所述疲劳等级对应的蜂鸣声响的播放周期，并根据所述播放周期，发出警报；当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，释放香薰并播放歌单，在导航中推送可停靠休息的区域。
在本实施例中，可以通过开启腰托气泵，座椅的腰部气袋体积变大，增加腰部支撑面积；安装有氛围灯的驾驶舱可对氛围灯的颜色和亮度进行调节；推送的可停靠的休息区域包括：服务区、咖啡店或酒店；播放歌单具体为：云端在车载信息娱乐系统(In-VehicleInfotainment，IVI)上推送激昂风格的音乐；当疲劳等级为第一疲劳等级时，播放周期可设置为蜂鸣声响50ms停500ms，第二疲劳等级时，播放周期可设置为蜂鸣声响400ms停100ms，三级疲劳等级时，播放周期可设置为蜂鸣声响30ms停300ms；蜂鸣声持续5分钟直至车速停止或手动解除。
在本实施例中，所述根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节，具体为：当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，对所在路面进行感知，采集得到路面信息；当根据所述路面信息，识别除前方路面出现坑洼或颠簸时，座椅气泵放气，调节座椅的腰托和腿托。其中，对路面进行感知可以采用感知传感器实现，所述感知传感器包括：前视摄像头、激光雷达；路面信息包括：路面平整度、微小障碍物的有无，前视摄像头通过视觉处理识别障碍物信息，激光雷达通过扫描路面得到点云数据，再与路面基准直线对比判断出当前道路的路面平整度；还可以将路面信息融合后反馈至控制器，控制器将信息处理提取出道路状态信息传给智能座椅。
在本实施例中，当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，还可对空气质量进行监测，得到空气质量指数；当空气质量指数超过第三预设值时，开启车载空气净化器与车内新风系统、释放净化香薰；当空气质量指数并非超过第三预设值时，不打车窗通风，通过调至汽车空调外循环与车载空气净化系统方式代替打开车窗。其中，所述第三预设值，根据车外空气质量指数，计算得到；对空气质量进行监测，具体为：对空气的PM2.5、PM10、TVOC、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、甲醛(CH2O)、臭氧(O3)、硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、氢气(H2)、氨气(NH3)的指标分别进行监测。
在本实施例中，调节系统通过CAN通信的形式和智能座椅和驾驶舱中其他的车载设备进行通信，控制器根据读取的输入信息，对座椅进行相应的调节动作，调节后通过CAN协议反馈当前座椅状态信息；所述通信还可以通过4G、5G以及车联网实现；感知传感器还包括具有GPS或IMU的车载设备。
本发明根据疲劳等级，针对驾驶员当前的疲劳程度，对驾驶舱座椅、香薰、播放器和报警时长进行调节，可缓解驾驶员的疲劳；同时推送可停靠休息区域，以使驾驶员能尽快休息；在当监测到驾驶员进行疲劳状态后，对路况进行采集识别，并调节座椅的腰托、腿托，实现对驾驶舱的精准调控。
在本实施例中，在所述测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据时，还包括：对驾驶员的面部进行扫描，得到面部信息；当根据所述面部信息，监测到驾驶员出现闭眼行为时，确定驾驶员处于第二疲劳等级；当根据所述面部信息，监测到驾驶员出现打哈欠行为时，确定驾驶员处于第三疲劳等级；其中，所述疲劳等级包括第二疲劳等级和第三疲劳等级。
在本实施例中，可以通过DMS系统的DICam摄像头对驾驶员的面部进行扫描，当时别出驾驶员在本车初次驾驶时，建立该驾驶员档案，并记录驾驶员对智能座椅的前后调节、高度调节、倾斜调节、靠背角度调节、头枕上下调节和前后调节、腰部支撑调节、腿部支撑调节；所述记录具体为：根据电位差传感器与位移传感器，对智能座椅各个位置进行检测后输出模拟电压信号，再经过A/D转换成数字信号，将数字信号存储于该驾驶员档案中。此外，当所述驾驶员再次进入驾驶舱后，根据所述驾驶员档案，自动对智能座椅进行调节，以使智能座椅恢复至所述驾驶员上一次驾驶时的状态。
本发明还同时对驾驶员的面部信息进行采集，通过多种方式监测驾驶员的疲劳状态，提升监测的准确度。
请参照图2，为本发明实施例提供的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法的另一种实施例的流程示意图，其与图1的主要区别在于包括步骤2001至2003，具体如下：
在本实施例中，步骤1002包括步骤2001-步骤2003。
步骤2001，将所述第一压力数据按预设规则设置为若干数组。
在本实施例中，可以将第一压力数据设置为12个长度为35的整型数组，用于存储压力传感器101采集的压力数值。
步骤2002，根据滤值算法和所述若干数组，计算得到与所述若干数组对应的若干均值。
在本实施例中，可以将各个数组中的数据累加求和，来计算给个数组对应的均值。
步骤2003，根据所述若干均值，剔除所述若干数组中的突变值，得到第二压力数据。
在本实施例中，所述根据所述若干均值，剔除所述若干数组中的突变值，得到第二压力数据，具体为：设置中间标量，并将突变值赋给所述中间标量；在将突变值赋给所述中间标量之后，将所在数组中的突变值替换为与所述数组对应的均值，得到第二压力数据。
在本实施例中，为了避免采集单元中一个或几个数据采集点的突变值对实际测量值的影响，采用循环结构剔除突变值并用该采集单元对应的均值来代替该元素的值。
本发明根据滤值算法对区分成若干数组的第一压力数据进行突变值剔除，在将突变值所在数据替换为平均值后，避免了因传感器或驾驶员个人驾驶习惯造成的误差，提高了监测的准确度。
请参照图3，为本发明实施例提供的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法的再一种实施例的流程示意图，其与图1的主要区别在于包括步骤3001至3003，具体如下：
在本实施例中，步骤1003包括步骤3001-步骤3003。
步骤3001，对所述第二压力数据进行排序，得到第三压力数据。
在本实施例中，采用冒泡排序法对12个数组对应的均值进行排序，具体为：用两层for循环结构和条件判断语句依次排序。
步骤3002，根据冒泡排序法，查询得到所述第三压力数据的最大值和所述第三压力数据的最小值。
步骤3003，根据所述最大值和所述最小值，相减得到波动值。
本发明根据第二压力数据的最大值和最小值，计算得到波动值，用来表示驾驶员因疲劳驾驶导致的身体扭动或晃动程度，以实现对驾驶员疲劳状态的准确识别。
请参照图4，为本发明实施例提供的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节装置的一种实施例的结构示意图，包括：数据采集模块4001、突变值剔除模块4002、波动值计算模块4003、记时模块4004和调节模块4005。
在本实施例中，数据采集模块4001用于测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据。
在本实施例中，数据采集模块4001包括数据采集单元；数据采集单元用于根据压力传感器，扫描驾驶员背部对应的受力区域的压力，得到第一压力数据，具体为：受力区域受到压力时，传感器导电层的线路导通，以使传感器的输出电阻产生与所述压力相应的变化，得到感测元件阻值的数据。
突变值剔除模块4002用于剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据。
在本实施例中，突变值剔除模块4002包括：数据设置单元、均值计算单元和突变值剔除单元；数据设置单元用于将所述第一压力数据按预设规则设置为若干数组；均值计算单元用于根据滤值算法和所述若干数组，计算得到与所述若干数组对应的若干均值；突变值剔除单元用于根据所述若干均值，剔除所述若干数组中的突变值，得到第二压力数据。
在本实施例中，突变值剔除单元包括标量设置子单元和突变值剔除子单元；标量设置子单元用于设置中间标量，并将突变值赋给所述中间标量；突变值剔除子单元用于在将突变值赋给所述中间标量之后，将所在数组中的突变值替换为与所述数组对应的均值，得到第二压力数据。
波动值计算模块4003用于根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值。
在本实施例中，波动值计算模块4003包括排序单元、查询单元和计算单元；排序单元用于对所述第二压力数据进行排序，得到第三压力数据；查询单元用于根据冒泡排序法，查询得到所述第三压力数据的最大值和所述第三压力数据的最小值；计算单元用于根据所述最大值和所述最小值，相减得到波动值。
记时模块4004用于根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级。
在本实施例中，记时模块4004包括记时单元、第一确定单元和第二确定单元；记时单元用于当所述波动值大于第一预设值时，对波动值的持续时间进行记时；第一确定单元用于当所述持续时间并非超过第二预设值时，确定驾驶员处于第一疲劳等级；第二确定单元用于当所述持续时间超过第二预设值时，确定驾驶员处于第二疲劳等级；其中，所述疲劳等级包括第一疲劳等级和第二疲劳等级。
调节模块4005用于根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节。
在本实施例中，调节模块4005包括第一调节单元；第一调节单元用于根据所述疲劳等级，调节座椅的风扇转速、座椅的按摩力度和座椅的腰部支撑面积；以及用于根据所述疲劳等级，设置与所述疲劳等级对应的蜂鸣声响的播放周期，并根据所述播放周期，发出警报；以及用于当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，释放香薰并播放歌单，在导航中推送可停靠休息的区域。
在本实施例中，调节模块4005包括路面信息采集单元和气泵调节单元；路面信息采集单元用于当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，对所在路面进行感知，采集得到路面信息；气泵调节单元用于当根据所述路面信息，识别除前方路面出现坑洼或颠簸时，座椅气泵放气，调节座椅的腰托和腿托。
在本实施例中，所述基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节装置还包括：面部扫描模块、第一确定模块和第二确定模块；面部扫描模块用于对驾驶员的面部进行扫描，得到面部信息；第一确定模块用于当根据所述面部信息，监测到驾驶员出现闭眼行为时，确定驾驶员处于第二疲劳等级；第二确定模块用于当根据所述面部信息，监测到驾驶员出现打哈欠行为时，确定驾驶员处于第三疲劳等级；其中，所述疲劳等级包括第二疲劳等级和第三疲劳等级。
本发明对驾驶员施加在座椅上的背部压力进行扫描监测，获取第一压力数据，并对第一压力数据的突变值进行剔除，避免了因驾驶员个人的驾驶习惯或传感器自身产生的测量误差；对第二压力数据中的波动值进行记时，准确识别出驾驶员因疲劳驾驶导致的身体扭动，且进一步避免了因驾驶员个人的驾驶习惯或传感器自身产生的测量误差；最终根据疲劳等级，对车载装置的调节，实现了准确地对疲劳驾驶进行监测，并根据监测结果对驾驶舱进行调节；避免了仅通过DMS系统进行面部测量所导致的，在驾驶员遮盖头部后无法准确识别驾驶员疲劳状态的问题。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，包括：
测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据；
剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据；
根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值；
根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级；
根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节。
2.如权利要求1所述的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，所述测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据，具体为：
根据压力传感器，扫描驾驶员背部对应的受力区域的压力，得到第一压力数据，具体为：受力区域受到压力时，传感器导电层的线路导通，以使传感器的输出电阻产生与所述压力相应的变化，得到感测元件阻值的数据。
3.如权利要求1所述的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，所述剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据，具体为：
将所述第一压力数据按预设规则设置为若干数组；
根据滤值算法和所述若干数组，计算得到与所述若干数组对应的若干均值；
根据所述若干均值，剔除所述若干数组中的突变值，得到第二压力数据。
4.如权利要求3所述的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，所述根据所述若干均值，剔除所述若干数组中的突变值，得到第二压力数据，具体为：
设置中间标量，并将突变值赋给所述中间标量；
在将突变值赋给所述中间标量之后，将所在数组中的突变值替换为与所述数组对应的均值，得到第二压力数据。
5.如权利要求1所述的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，所述根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值，具体为：
对所述第二压力数据进行排序，得到第三压力数据；
根据冒泡排序法，查询得到所述第三压力数据的最大值和所述第三压力数据的最小值；
根据所述最大值和所述最小值，相减得到波动值。
6.如权利要求1所述的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，所述根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级，具体为：
当所述波动值大于第一预设值时，对波动值的持续时间进行记时；
当所述持续时间并非超过第二预设值时，确定驾驶员处于第一疲劳等级；
当所述持续时间超过第二预设值时，确定驾驶员处于第二疲劳等级；其中，所述疲劳等级包括第一疲劳等级和第二疲劳等级。
7.如权利要求1所述的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，在所述测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据时，还包括：
对驾驶员的面部进行扫描，得到面部信息；
当根据所述面部信息，监测到驾驶员出现闭眼行为时，确定驾驶员处于第二疲劳等级；
当根据所述面部信息，监测到驾驶员出现打哈欠行为时，确定驾驶员处于第三疲劳等级；其中，所述疲劳等级包括第二疲劳等级和第三疲劳等级。
8.如权利要求1-7任意一项所述的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，所述根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节，具体为：
根据所述疲劳等级，调节座椅的风扇转速、座椅的按摩力度和座椅的腰部支撑面积；根据所述疲劳等级，设置与所述疲劳等级对应的蜂鸣声响的播放周期，并根据所述播放周期，发出警报；当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，释放香薰并播放歌单，在导航中推送可停靠休息的区域。
9.如权利要求1-7任意一项所述的基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法，其特征在于，所述根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节，具体为：
当根据所述疲劳等级，确定驾驶员处于疲劳状态时，对所在路面进行感知，采集得到路面信息；
当根据所述路面信息，识别除前方路面出现坑洼或颠簸时，座椅气泵放气，调节座椅的腰托和腿托。
10.一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节装置，其特征在于，包括：数据采集模块、突变值剔除模块、波动值计算模块、记时模块和调节模块；
其中，所述数据采集模块用于测量驾驶员的背部压力，获取第一压力数据；
所述突变值剔除模块用于剔除所述第一压力数据中的突变值，得到第二压力数据；
所述波动值计算模块用于根据所述第二压力数据的最大值和所述第二压力数据的最小值，计算得到波动值；
所述记时模块用于根据所述波动值的持续时间，确定驾驶员的疲劳等级；
所述调节模块用于根据所述疲劳等级，对驾驶舱内的车载装置进行调节。
CN202210995626.5A 2022-08-18 2022-08-18 一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置 Active CN115465281B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210995626.5A CN115465281B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210995626.5A CN115465281B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115465281A true CN115465281A (zh) 2022-12-13
CN115465281B CN115465281B (zh) 2024-04-09

Family

ID=84367640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210995626.5A Active CN115465281B (zh) 2022-08-18 2022-08-18 一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115465281B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107139934A (zh) * 2017-07-03 2017-09-08 吉林大学 基于掩蔽效应的轿车驾驶员疲劳缓解与唤醒系统及方法
CN207060035U (zh) * 2017-07-03 2018-03-02 吉林大学 基于掩蔽效应的轿车驾驶员疲劳缓解与唤醒系统
CN108819947A (zh) * 2018-08-24 2018-11-16 西华大学 基于驾驶员座椅的驾驶员状态监测分析方法及分析系统
CN110936962A (zh) * 2019-09-17 2020-03-31 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) 一种同时监测驾驶中生理和心理疲劳的方法
CN111547062A (zh) * 2020-04-28 2020-08-18 中国第一汽车股份有限公司 一种自动驾驶控制方法、装置和车辆

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107139934A (zh) * 2017-07-03 2017-09-08 吉林大学 基于掩蔽效应的轿车驾驶员疲劳缓解与唤醒系统及方法
CN207060035U (zh) * 2017-07-03 2018-03-02 吉林大学 基于掩蔽效应的轿车驾驶员疲劳缓解与唤醒系统
CN108819947A (zh) * 2018-08-24 2018-11-16 西华大学 基于驾驶员座椅的驾驶员状态监测分析方法及分析系统
CN110936962A (zh) * 2019-09-17 2020-03-31 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) 一种同时监测驾驶中生理和心理疲劳的方法
CN111547062A (zh) * 2020-04-28 2020-08-18 中国第一汽车股份有限公司 一种自动驾驶控制方法、装置和车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN115465281B (zh) 2024-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6860271B2 (ja) 運転者の挙動に応答するシステムおよび方法
JP4905832B2 (ja) 運転者状態判定装置、及び運転支援装置
CN109878527A (zh) 分心感测系统
JP6323549B2 (ja) 車両用情報呈示装置
US6392550B1 (en) Method and apparatus for monitoring driver alertness
US6870478B2 (en) Information providing system and information providing method
JP4595377B2 (ja) 運転者状態検出装置及びプログラム
CN111048171B (zh) 解决晕动病的方法和装置
CN106956619A (zh) 用于车辆座椅监控的系统和方法
JP2007122579A (ja) 車両制御装置
AU2012218054A1 (en) System and method for responding to driver behavior
JP6965520B2 (ja) 車載用表示方法及び車載用表示装置
JP2017220097A (ja) 運転支援装置
CN114030436A (zh) 一种汽车座舱调节方法
CN115465281A (zh) 一种基于疲劳驾驶监测的驾驶舱调节方法及装置
US20040122575A1 (en) Device for detecting a seating position of a passenger in a motor vehicle
CN113415238A (zh) 车载式防晕车电刺激系统及方法
CN112829645A (zh) 一种用于车辆的自适应调节方法及系统
CN115092161A (zh) 驾乘人员状态评价系统、乘坐环境调节方法和系统
KR101685925B1 (ko) 단말기, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
CN116872960A (zh) 驾驶座椅的控制方法、控制装置及电子设备
CN113696897A (zh) 驾驶员分神预警方法和驾驶员分神预警系统
CN117409555A (zh) 提醒方法、装置、车辆及存储介质
JP2020083240A (ja) 移動体挙動制御方法及び移動体挙動制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant