[發明專利]一種基于多源信息融合的疲勞駕駛預警系統

在審

• 申請號: 201810009355.5
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108146344A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 曹曉琳;王曉凡;陳虹旭;趙旭陽;王宇豪;張振浩
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60Q9/00
• 分類號: B60Q9/00;B60W40/08;B60W50/14;B60W50/16
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張巖

本發明涉及一種基于多源信息融合的疲勞駕駛預警系統，由方向盤套、信息采集單元、數據處理單元、預警單元、手環構成；信息采集單元由方向盤轉角信號采集模塊、方向盤握力信號采集模塊、脈搏信號采集模塊構成；數據處理單元由數據初處理模塊和數據融合處理模塊構成；預警單元由音樂提示電路、蜂鳴器、LED提示燈和振動電機構成。本發明將各個模塊集中于方向盤套，節約空間，并且提高了駕駛舒適性；所采用傳感器未與人體直接接觸或對駕駛操作影響甚微，提高了數據采集的可靠性。本發明基于信息融合技術，克服了單一特征檢測疲勞的局限性，采用信息融合技術處理駕駛員的疲勞狀態，實現了多種信息互補，提高預警系統的可靠性。

技術領域

本發明屬于道路安全技術領域，具體涉及一種基于多源信息融合的疲勞駕駛預警系統。

背景技術

近年來交通事故的發生愈加頻繁，據世界衛生組織統計，在人類死亡和發病的原因中，車禍排第九位。而在諸多導致車禍的因素中，疲勞駕駛是不容忽視的主因之一。美國國家公路交通安全管理局保守估計，美國每年因疲勞駕駛導致的交通事故至少10萬起。在我國，隨著私家汽車的普及，因疲勞駕駛導致的交通事故也在日益增多，20％以上的交通事故是由疲勞駕駛直接導致的。而事實上，由于駕駛疲勞引起的交通事故往往存在界定困難的問題，因此實際上這一數值還要遠遠高于20％。

疲勞駕駛的檢測、行為特征提取是疲勞駕駛研究中的關鍵性問題。目前，國內外常見的檢測判別方法主要為以下三類：第一類是基于車輛行駛狀態的檢測方法，其通過測量多個反映車輛運行狀態的參數，包括車速、加速度等判斷駕駛員的精神駕駛狀態；第二類是針對駕駛人的生理和心理特征的檢測方法，主要基于腦電圖(EEG)、心電圖(ECG)信號、面部特征等。第三類則是基于駕駛人駕駛行為的檢測，通過對駕駛人手握轉向盤壓力變化、方向盤轉角信號的處理對駕駛人是否疲勞等進行有效評價。

由于駕駛員的個體差異和環境的影響，單一的生理或行為指標的監測手段存在很大的局限性，容易出現誤判和漏判等問題。因此，人們提出了將多傳感器融合技術應用于駕駛疲勞監測的多源信息融合解決方案。多傳感器融合技術既能提高系統的可靠性和容錯能力，又可降低系統成本，成為疲勞駕駛檢測的必然趨勢。

但目前可查工作多為單一特征疲勞檢測裝置，多源信息融合普遍處于原理性測試或解決方案提出，真正結構簡單、便于實施的基于多源信息融合的疲勞駕駛預警裝置未見報道。

發明內容

本發明的目的就在于針對上述現有單一特征檢測疲勞檢測裝置的不足，提供一種基于多源信息融合的疲勞駕駛預警系統，通過檢測駕駛員的脈搏信號和其對方向盤的轉向、抓握操作情況，在信息融合技術的基礎上，以結構簡單、便于實施的駕駛盤套為主體，實現疲勞駕駛的判斷和預警。

本發明的基本原理如下：

本預警系統通過加速度計實時采集方向盤轉角和角速度，通過計算得出零速百分比、轉角絕對均值、轉角標準差、轉角熵四個駕駛人駕駛行為參數；通過RFP602壓阻薄膜傳感器實時采集方向盤握力信號作為駕駛人駕駛行為參數；通過YK1303P心率傳感器獲取脈搏信號這一駕駛人的生理參數。采用多源信息融合技術，在主控芯片(飛思卡爾MC9S12XS128MAA)的控制下，通過以上述采集到的駕駛員的駕駛行為和生理特征作為依據實時判斷駕駛員疲勞狀態并以聲音、振動、閃光形式發出預警。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于多源信息融合的疲勞駕駛預警系統，其特征在于：由方向盤套、信息采集單元、數據處理單元、預警單元和手環構成；

所述方向盤套由與方向盤輪緣配合且帶翻板4的塑料殼1、與塑料殼1固連的外殼3以及包裹于塑料殼1上的柔軟布料7構成；