[發明專利]一種基于模式識別的車輛防疲勞駕駛智能方向盤

無效

• 申請號: 201010247811.3
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN101927781A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 路軍;王立穎
• 申請（專利權）人: 路軍
• 主分類號: B62D1/04
• 分類號: B62D1/04;B60Q5/00;G08B21/06;G01B7/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及汽車電子和人工智能領域。具體公開一種基于模式識別的車輛防疲勞駕駛智能方向盤及其防疲勞駕駛監控方法，用于駕駛員疲勞駕駛狀態安全檢測和警示。

背景技術

國外對于防疲勞駕駛技術都在研究中，開發出了一些產品，但需要改裝車輛或重新設計且價格高昂，目前已經有部分高級轎車在應用。如美國Attention?Technologies公司推出的Driver?Fatigue?Monitor(DD850)通過紅外攝像頭采集駕駛人眼部信息，采用PERCLOS作為疲勞報警指標，可直接安裝在儀表盤上，但只有晚上才有效，且眼部信息采集誤差極大，對于眼睛很小的人或戴墨鏡的駕駛員幾乎不起作用；美國Digital?Installations開發的S.A.M.疲勞報警裝置利用置于方向盤下方的磁性條檢測方向盤轉角，如果一段時間內駕駛員沒有對方向盤進行任何修正操作，則系統推斷駕駛員進入疲勞狀態，并觸發報警。但如果在蛇形路、連續彎道、盤山路、環形路中誤報非常嚴重。

國內對駕駛人疲勞狀態監測技術的研究起步較晚，相關研究主要在大學等研究機構進行。相關領域的研究主要集中在基于視頻信號的駕駛人眼部生理特征的研究方面，且目前各種算法在識別精度、可靠性、實時性等基礎性能方面尚存在問題。

本發明設計思想來源于人工智能對于疲勞駕駛監測復雜程度的有效性，目前為國內外第一款基于模式識別的智能化車輛防疲勞駕駛方向盤。本發明采用方向盤作為載體，成為車輛的一個部件，在不添加任何額外設施的情況下具備疲勞駕駛主動安全監控功能，本發明突破了國內基于視頻信號的駕駛人眼部生理特征的研究范疇，提高了防疲勞駕駛的實用性。

發明內容

本發明的目的是提供一種車輛防疲勞駕駛智能方向盤及其防疲勞駕駛監控方法。該方向盤以嵌入式系統為核心，利用變壓器式傳感器(轉矩式)采集方向盤轉矩電壓變化，結合模式識別和持續駕駛時間參量監控疲勞駕駛狀態，利用GPS數據變化判定車輛駐、行狀態，以控制持續駕駛時間的計算周期。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：

一種車輛防疲勞駕駛智能方向盤，其特征在于：包括嵌入式系統(以嵌入式微處理器為核心，應用程序和相關算法固化在內存芯片中)、GPS模塊、存貯器、蜂鳴警報器(含繼電器)、變壓器式傳感器(轉矩式)、供電系統(電力來自車載蓄電池)、方向盤殼體、警報器中斷按鍵(位于殼體上)、方向盤骨架、集成電路板。

嵌入式系統以嵌入式微處理器為核心，應用程序和相關算法固化在內存芯片中，通過集成電路與GPS模塊、蜂鳴警報器、變壓器式傳感器(轉矩式)、供電系統、警報器中斷按鍵連接，接收GPS、變壓器式傳感器(轉矩式)、警報器中斷按鍵的信息，并發送控制信號給蜂鳴警報器；

存貯器為嵌入式系統內存，是數據儲存中心，用以存放應用程序、實時和歷史數據，在需要時進程與數據將被調入嵌入式微處理器CACHE.

GPS模塊通過集成電路與嵌入式微處理器和供電系統連接，接收衛星定位數據并將格式數據(含經度、緯度、日期、時間、速度、方位角等)不斷傳送給嵌入式微處理器；

蜂鳴警報器(含繼電器)通過集成電路與嵌入式微處理器和供電系統連接，接收嵌入式系統的控制指令發出警報鳴叫；

變壓器式傳感器(轉矩式)通過連接電路與集成電路板之嵌入式微處理器、供電系統連接，將采集到的電壓信號傳送給嵌入式系統，嵌入式系統利用模式識別技術和算法進行信息處理和信號檢測，判定駕駛員疲勞狀態，當達到設定閥值則向蜂鳴警報器發出報警控制信號；

供電系統通過輸電電路與集成電路板連接，通過集成電路板與嵌入式微處理器、存貯器、GPS模塊、蜂鳴警報器、變壓器式傳感器(轉矩式)連接起來，提供所需電力；

方向盤殼體為智能方向盤外殼，所述警報器中斷按鍵位于外殼上，通過連接電路和集成電路板上的嵌入式微處理器、供電系統連接。按壓警報器中斷按鍵被則繼電器斷開，蜂鳴警報器停止鳴叫；

集成電路板承載嵌入式微處理器、存貯器、GPS模塊、變壓器式傳感器(轉矩式)、蜂鳴警報器和其它一些輔助電氣元件，通過印刷電路與各部件連為一體，嵌入到方向盤內部；

方向盤骨架為鎂合金，承載方向盤殼體及附加零部件，起到方向盤轉向、受力的作用。

所述的車輛防疲勞駕駛智能方向盤，其特征在于：智能方向盤根據不同車形定制設計，與整車電路良好接合，是車輛的一個部件。

所述的車輛防疲勞駕駛智能方向盤，其特征在于：智能方向盤是一個獨立的功能體，可通過車輛改裝替換原車方向盤。

所述的車輛防疲勞駕駛智能方向盤的防疲勞駕駛監控方法，其特征在于：