[發(fā)明專利]基于腦電波和Zigbee的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210225057.2
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN103530986A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李茹;王績一;范君;樊銳;呂慶峰
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古大學(xué)
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06;B60Q5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于腦電波和Zigbee的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)，屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)階段的疲勞預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測指標(biāo)的不同可分為以下三類：基于駕駛?cè)松韰?shù)測量的預(yù)警系統(tǒng)(腦電圖、心電圖、肌電圖等)、基于駕駛?cè)宋锢矸磻?yīng)的預(yù)警系統(tǒng)(眨眼頻率、閉眼時間等)、基于駕駛行為與車輛行為的預(yù)警系統(tǒng)(方向盤、側(cè)位移、白線位置等)。

當(dāng)前的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)的主要思路都是在駕駛員處于疲勞狀態(tài)時能及時給予警告，但是警告范圍僅限于當(dāng)前車輛，周圍車輛不能得到警告信息。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)不能警告周圍車輛的不足，本發(fā)明提供了一種新的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在檢測到駕駛員疲勞后，將警告信息發(fā)送至周圍車輛。

本系統(tǒng)包括地理信息模塊、疲勞監(jiān)測模塊、預(yù)警提示模塊、預(yù)警分析模塊和無線通信模塊；所述預(yù)警分析模塊包括預(yù)警信息發(fā)送子模塊和預(yù)警信息接收子模塊；所述無線通信模塊包括串口配置子模塊、串口接收子模塊、串口發(fā)送子模塊和Zigbee配置子模塊。

基于腦電波和Zigbee的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)不僅能夠在駕駛員疲勞駕駛時發(fā)出警告，還可以和周圍的汽車通信，故而在得知周邊可能存在有疲勞駕駛的車輛時，可以提高駕駛員的警惕性，以免造成不必要的損失。

附圖說明

圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2疲勞監(jiān)測模塊流程圖；

圖3預(yù)警分析模塊流程圖；

圖4預(yù)警提示模塊流程圖；

圖5無線通信模塊結(jié)構(gòu)圖；

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，基于腦電波和Zigbee的疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，分為5個模塊。疲勞檢測模塊使用腦機接口直接讀取駕駛員的腦電波數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上判斷駕駛員的疲勞程度；預(yù)警分析模塊負責(zé)向遠程車輛發(fā)送笨的預(yù)警消息，同時接收來自遠程車輛的預(yù)警消息；預(yù)警提示模塊的功能是將本地或遠程的預(yù)警信息轉(zhuǎn)化為易于駕駛員識別的提示信息，并通過語音進行播放，以提示駕駛員注意；地理信息模塊用于取得當(dāng)前車輛的物理信息；無線通信模塊是整個系統(tǒng)的底層，通過Zigbee設(shè)備組建無線Mesh網(wǎng)絡(luò)將所有的車輛連接起來。

實施例2

本實施例提供疲勞檢測模塊的一個具體實施方案。疲勞檢測模塊的工作流程如圖2所示。首先需連接腦電波設(shè)備，并判斷連接是否成功。若連接失敗，則結(jié)束。若連接成功，則打開數(shù)據(jù)連接，從腦電波設(shè)備讀取駕駛員的腦電波信息。在獲得駕駛員的腦電波信息之后，即可通過腦電波計算駕駛員的疲勞程度，當(dāng)駕駛員疲勞程度達到一個閾值的時候，本模塊將駕駛員疲勞的信息發(fā)送至預(yù)警提示模塊和預(yù)警分析模塊。

實施例3

本實施例提供預(yù)警分析模塊的一個具體實施方案。預(yù)警分析模塊包括預(yù)警信息發(fā)送子模塊和預(yù)警信息接收子模塊。預(yù)警信息發(fā)送子模塊的工作流程如圖3a所示。在接收到疲勞檢測模塊發(fā)送的疲勞信息后，預(yù)警信息發(fā)送子模塊從地理信息模塊中讀取當(dāng)前車輛的位置、速度和方向等物理信息，并構(gòu)造預(yù)警信息數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包格式如下表所示。

預(yù)警信息數(shù)據(jù)包格式表

預(yù)警信息發(fā)送子模塊將構(gòu)造的數(shù)據(jù)包發(fā)送至無線發(fā)送子模塊，通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至其他車輛。

預(yù)警信息接收子模塊的工作流程如3b所示。預(yù)警信息接收子模塊在接收到無線通信模塊發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息后，首先從數(shù)據(jù)中獲取遠程預(yù)警車輛的位置、速度和方向等信息，隨后通過地理信息模塊獲取本車位置，并計算預(yù)警車輛和本車之間的距離，若預(yù)警車輛在本車附近，則向預(yù)警提示模塊發(fā)送預(yù)警信息。

實施例4

本實施例提供預(yù)警提示模塊的一個具體實施方案。預(yù)警提示模塊在接收到提示信息后，將提示信息轉(zhuǎn)換為語音，并播放提示。

實施例5

本實施例提供無線通信模塊的一個具體實施方案。無線通信模塊結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括串口配置子模塊、串口接收子模塊、串口發(fā)送子模塊和Zigbee配置子模塊。系統(tǒng)上層應(yīng)用程序與Zigbee底層硬件之間通過串口進行數(shù)據(jù)交流，無線通信模塊要將預(yù)警信息數(shù)據(jù)包通過串口轉(zhuǎn)發(fā)至底層Zigbee設(shè)備，需要對底層Zigbee設(shè)備所使用的串口進行參數(shù)配置，包括串口設(shè)備地址、波特率、是否需要輸入流和輸出流管理、數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)位和停止位、是否需要奇偶校驗等。串口接收子模塊和串口發(fā)送子模塊分別負責(zé)接收和發(fā)送底層的串口數(shù)據(jù)。Zigbee配置子模塊用于配置Zigbee設(shè)備，在Zigbee網(wǎng)絡(luò)中，只有使用相同PID及頻道的節(jié)點才可以組成Mesh網(wǎng)絡(luò)。