[發明專利]一種具備駕駛全周期疲勞等級實時辨識預警功能的車載裝置

有效

• 申請號: 201710135963.6
• 申請日: 2017-03-08
• 公開（公告）號: CN106952448B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 張暉;吳超仲;張晉崇;劉立群;張琦
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鐘鋒

本發明公開了一種具備駕駛全周期疲勞等級實時辨識預警功能的車載裝置，該裝置主要包括以下模塊：累計駕駛時長采集模塊，用于判斷車輛的累計運行狀態時長，確定駕駛人的累計駕駛時長；工作負荷采集模塊，用于判斷駕駛人高速駕駛累計工作負荷；GPS模塊，用于準確判斷當前的時刻信息；生理節律采集模塊，用于通過時刻信息生理節律表，判斷當前駕駛人的生理節律累計疲勞程度；疲勞程度值計算模塊，得出任意時刻駕駛人的疲勞程度值；預警模塊，用于給出疲勞預警信息。本車載裝置能夠對駕駛過程中的任何時間周期進行疲勞程度等級的判斷，可在一定程度上減少交通事故的發生，減少交通事故帶來的危害，使駕駛員駕駛和公眾出行更安全。

技術領域

本發明涉及車輛輔助安全駕駛系統，尤其涉及一種具備駕駛全周期疲勞等級實時辨識預警功能的車載裝置。

背景技術

在我國發生的道路交通事故中，疲勞駕駛是單次事故死亡人數最高的主要原因之一。當駕駛人由于連續駕駛或睡眠不足等原因造成其處于疲勞狀態時，會產生眼動、心率、皮膚電導率以及呼吸頻率等生理指標的變化，在腦電波信號的頻率特征、功率譜參數上也會產生一定的變化。除生理參數方面發生變化外，駕駛人疲勞時也會出現對車輛的控制能力下降：如轉向過度或不足、車速控制不合理等現象；疲勞時對于車輛空間位置的辨識能力會產生偏差：如車輛在車道中的位置不穩定等，這些駕駛操作能力的變化都不利于行車安全。因此，深入分析駕駛人生理節律特征，充分利用疲勞駕駛時駕駛操作和車輛位置等行為信息的變化特征，可實現對駕駛疲勞狀態等級的實時判斷。

綜合現有的典型檢測駕駛疲勞技術可見,其在技術及應用上的問題是:視頻檢測原理復雜，技術要求高，算法需要改進；穿戴設備用戶接受度較差，需開發專門的軟硬件系統，不易擴展應用到其它場合；檢測車輛軌跡的設備成本較高，難以普及；臉部檢測受光照影響較大，特殊情況檢測效果較差。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種具備駕駛全周期疲勞等級實時辨識預警功能的車載裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種具備駕駛全周期疲勞等級實時辨識預警功能的車載裝置，包括：

累計駕駛時長采集模塊，用于根據OBD的供電信息，判斷車輛的累計運行狀態時長，確定駕駛人的累計駕駛時長；

工作負荷采集模塊，用于利用車輛OBD所攜帶的車速輸出功能和計時器，判斷駕駛人高速駕駛累計工作負荷；

GPS模塊，用于準確判斷當前的時刻信息；

生理節律采集模塊，用于通過時刻信息生理節律表，判斷當前駕駛人的生理節律累計疲勞程度；

疲勞程度值計算模塊，在獲得累計工作時長、高速駕駛工作負荷以及生理節律三個主要指標的基礎上；利用綜合考慮生理節律和工作負荷的全周期疲勞等級時變規律模型，得出任意時刻駕駛人的疲勞程度值；

所述全周期疲勞等級時變規律模型具體如下：

FI(t)＝C(t)+S+D(t)-R(t) (1)

式中：C(t)為與生理節律(circadian rhythm)相關的值，該參數直接以生理節律表的值為基準，根據GPS模塊輸出的當前的時刻信息直接確定；S為睡眠條件對疲勞的貢獻值，不同睡眠條件按照生理節律表(附錄C)的研究成果直接獲取，所述睡眠條件為司機開車前的有效睡眠時長，由司機開車前提供；D(t)為駕駛時長對疲勞程度等級貢獻的疲勞值，但每次休息后，D(t)要重新計算時間t，記為D_n(t)，n為第n次休息；R(t)為休息時長所消減的疲勞等級值，每次休息后，R(t)要重新計算時間t，記為R_m(t)，m為第m次休息。

預警模塊，用于根據所得的疲勞程度值與預先設定的疲勞預警閾值進行比較，將預警結果顯示終端界面上，給出疲勞預警信息。