[發明專利]一種駕駛員警覺度狀態檢測方法

有效

• 申請號: 201610066988.0
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105726046B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 張祖濤;張效良;羅典媛;劉昱崗;王富斌;李晏君
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: A61B5/18
• 分類號: A61B5/18;A61B5/0476
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

本發明公開了一種駕駛員警覺度狀態檢測方法，涉及汽車駕駛員主動安全技術領域。它能有效地解決駕駛員處于疲勞駕駛時提示報警問題。主要包括以下步驟：利用芯片、無線傳輸技術及外圍電路腦電信號處理模塊，采集駕駛員處于清醒或疲勞狀態的腦電信號數據進行采集，將采集到的數據編輯冗余字典，對駕駛員行車途中不同時段的腦電信號進行實時采集，通過無線傳輸技術傳輸到腦電信號處理模塊；腦電信號運用離散小波變換(DWT)算法去噪，腦電信號的下采樣、腦電信號的特征提取、駕駛員警覺度狀態的模式分類，若判斷是駕駛員存在疲勞駕駛情況，則輸出控制信號，控制位于駕駛員座椅上的警示裝置對駕駛員進行震動或蜂鳴提醒。主要用于長途駕駛疲勞報警。

技術領域

本發明涉及汽車駕駛員主動安全技術領域。

技術背景

交通安全問題已經成為了世界性的問題。通過查閱文獻資料了解到，全世界每年因為交通事故死亡的人數約為50萬。近幾年由于城市中的汽車的不斷增多，由于駕駛員疲勞駕駛造成的交通事故也隨之大幅增加。

駕駛人處于疲勞駕駛時判斷能力下降、反應遲鈍和操作失誤增加。駕駛人處于輕微疲勞時，會出現換檔不及時、不準確；駕駛人處于中度疲勞時，操作動作呆滯，有時甚至會忘記操作；駕駛人處于重度疲勞時，往往會下意識操作或出現短時間睡眠現象，嚴重時會失去對車輛的控制能力。駕駛人疲勞時，會出現視線模糊、腰酸背疼、動作呆板、手腳發脹或有精力不集中、反應遲鈍、思考不周全、精神渙散、焦慮、急躁等現象。如果仍勉強駕駛車輛，則可能導致交通事故的發生。目前針對駕駛員的警覺度檢測主要集中在一下三個方面：一、通過檢測人體的生物信號，列如腦電信號、肌電信號、心率等，以此來判斷人體的警覺度狀態；二、通過檢測人體的動作，例如頭部動的運動來判斷人體的警覺度狀態；三、通過檢測人體的眨眼頻率來檢測人體的警覺度狀態。

而基于腦電信號的人體警覺度檢測是警覺度檢測中的“黃金標準”，相對于其他生理信號而言，能更直接地反應大腦的本身活動，并具有更高的時間分辨率。中國專利公開號為CN102622600A公開了“基于面像與眼動分析的高速列車駕駛員警覺度檢測方法”。其主要是運用駕駛員的面像與眼動分析駕駛員的警覺度狀態，而本發明是基于駕駛員腦電信號的警覺度分析，具有更佳的準確性。公開號為CN102058413B的中國專利基于小波變換的腦電信號警覺度檢測方法。其采用小波函數得到腦電信號序列的小波系數的特征值作為特征集，再用隨機森林法對特征集進行排序簡化后使用樣本訓練支持向量機，并采用訓練得到的支持向量機對腦電信號進行警覺度檢測。申請號201520878190.7的中國專利申請公開了一種可穿戴的駕駛員腦電信號采集頭帶。其主要是針對腦電信號采集設備的構造做了相應的描述，并沒有對腦電信號的處理與算法進行詳細說明，本申請的目的需要利用該“頭帶”實現。

發明內容

本發明的目的是提供一種駕駛員警覺度狀態檢測方法，它能有效地解決駕駛員處于疲勞駕駛時提示報警問題。

本發明實現其發明目的所采用的技術方案是：一種駕駛員警覺度狀態檢測方法，包括以下步驟：

1、一種駕駛員警覺度狀態檢測方法，包括以下步驟：

第一步、構建功能模塊

利用包括具有無線傳輸功能的DSP芯片TMS320F28335的開發板，構建腦電信號處理模塊；

第二步、駕駛員腦電信號的采集

首先，駕駛員的頭部佩戴一個腦電信號采集頭帶，對駕駛員處于清醒或疲勞狀態的腦電信號數據進行采集，將采集到的數據編輯冗余字典，并存儲在腦電信號處理模塊中；其次，對駕駛員行車途中不同時段的腦電信號進行實時采集，采集到的駕駛員腦電信號通過無線傳輸技術傳輸到腦電信號處理模塊；

第三步、腦電信號的去噪