[發明專利]一種客車駕駛員工作狀態檢測與疲勞警示系統及方法

有效

• 申請號: 201711498470.5
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN107985199B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 曹曉琳;潘健;王雙維;王登峰;趙永生
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60Q9/00
• 分類號: B60Q9/00;G08B21/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉馳宇

本發明公開了一種客車駕駛員工作狀態檢測與疲勞警示系統及方法，工作狀態檢測模塊、警示音存儲播放模塊、GPS模塊和駐車制動檢測傳感器分別與微控制器連接，工作狀態檢測模塊包括四個壓力傳感器和一個紅外位移傳感器，四個壓力傳感器分別布置在客車轉向盤外緣、加速踏板板面中心、制動踏板板面中心和離合器踏板板面中心，紅外位移傳感器布置在駕駛員座椅靠背表面上的豎直方向對稱線上且距靠背上表面50mm位置，駐車制動檢測傳感器布置在行車狀態下駐車制動操縱桿頭部正下方；本系統實時檢測駕駛員關鍵的駕駛操縱動作以及坐姿變化，綜合各傳感器檢測的測定參數值與設定標準值，準確判斷駕駛員的疲勞等級，提高了行車安全性。

技術領域

本發明屬于汽車主動安全設備領域，涉及一種客車駕駛員工作狀態檢測與疲勞警示系統及方法，具體地說是一種基于多傳感器數據融合技術的客車駕駛員工作狀態檢測與疲勞警示系統及方法。

背景技術

客車駕駛員勞動強度較大，連續駕駛時間長，得不到有效的休息，經常出現駕駛疲勞的現象，除此以外，駕駛員的一些不安全或不規范的駕駛動作與駕駛習慣也會導致危險的發生。現有的客車駕駛員工作狀態檢測或疲勞駕駛檢測系統大多利用傳感器或攝像機來采集與記錄駕駛員在駕駛過程中的心律、面部表情等生理狀態的變化，從而判斷駕駛員是否處于疲勞駕駛狀態，這類檢測系統由于未考慮駕駛員實際操縱動作等對車輛行駛有直接影響的肢體變化所代表的含義，對駕駛員駕駛狀態的監測與判斷并不充分。目前，根據客車駕駛員實際操縱動作及坐姿變化而采取合適的判斷算法判斷駕駛員駕駛狀態的相關系統及方法并未見報道。

如今，客車工作狀態檢測系統在檢測到駕駛員處于疲勞駕駛狀態時，多對駕駛員進行聲音提醒以盡量避免交通事故的發生并安排駕駛員進行適當休息，但是，對于不同的駕駛人員及駕駛條件，相同的疲勞駕駛警示音在一些情況下不能達到及時、有效的警示效果。除此以外，如今客車車內揚聲器多均勻布置在客車車廂內，沒有考慮到駕駛員與乘客的差別，對于駕駛員的警示音會影響乘客的乘車心情，甚至在乘客中引起恐慌情緒。

發明內容

本發明為了克服現有客車駕駛員工作狀態檢測系統未考慮駕駛員在行車時實際操縱動作等對車輛行駛有直接影響的肢體變化所代表的含義而導致對駕駛員駕駛狀態的監測與判斷并不充分的問題，提供了一種基于多傳感器數據融合技術的客車駕駛員工作狀態檢測與疲勞警示系統及方法，通過實時監測客車駕駛員在駕駛過程中某些關鍵的操縱動作是否正常以及相應的坐姿變化，綜合分析車輛行駛過程中工作狀態檢測模塊中的各個傳感器所檢測到的測定參數值以及GPS模塊檢測到的客車從營運起點出發后的累計行駛路程，結合通過測試得到的工作狀態檢測模塊中的各個傳感器檢測的各個測定參數在不同時段客車從營運起點出發后不同行駛路程時的設定標準值，對駕駛員是否處于疲勞駕駛狀態以及相應的疲勞等級做出較準確的判斷，同時，在盡量減少對乘客影響的條件下予以駕駛員有效的聲音警示，提高了行車安全性。

為解決上述技術問題，本發明是采用如下技術方案實現的：

本發明提供了一種客車駕駛員工作狀態檢測與疲勞警示系統，其特征在于，該系統包括工作狀態檢測模塊、警示音存儲播放模塊、微控制器、揚聲器陣列裝置、GPS模塊和駐車制動檢測傳感器,工作狀態檢測模塊、警示音存儲播放模塊、GPS模塊和駐車制動檢測傳感器通過線束與微控制器的數據端口相連接，警示音存儲播放模塊的音頻接口通過線束與揚聲器陣列裝置中的揚聲器陣列相連接；所述的工作狀態檢測模塊包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器和紅外位移傳感器，上述四個壓力傳感器各自的數據端口以及紅外位移傳感器的數據端口分別通過線束與微控制器的數據端口相連接，其中，第一壓力傳感器布置在客車的轉向盤外緣上的駕駛員持握處，第二壓力傳感器布置在客車的加速踏板板面中心位置處，第三壓力傳感器布置在客車的制動踏板板面中心位置處，第四壓力傳感器布置在客車的離合器踏板板面中心位置處，紅外位移傳感器布置在客車的駕駛員座椅靠背表面上的豎直方向對稱線上且距駕駛員座椅靠背上表面50mm位置處，所述的駐車制動檢測傳感器也選用紅外位移傳感器，布置在客車未處于駐車制動狀態即處于行車狀態時駕駛室駐車制動操縱桿頭部正下方。

進一步的技術方案包括：