[發明專利]一種基于脈搏監測和自學習的疲勞駕駛警示系統及方法

在審

• 申請號: 201910060132.6
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109620197A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 郭輝;韓華明;劉新峰;張馳;江侃;管士飛;岳增踐;孫正軍
• 申請（專利權）人: 江蘇徐工信息技術股份有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/18
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

本發明公開一種基于脈搏監測和自學習的疲勞駕駛警示方法，包括以下步驟：1)通過車載主機檢測車速，判斷車輛是否處于行駛狀態，并將判斷信號傳輸給手環；2)當車輛處于行駛狀態時，通過手環實時采集人體脈搏頻率，若檢測的人體脈搏頻率低于正常脈搏頻率時，認定駕駛員處于疲勞狀態；3)通過手環振動駕駛員，并將認定信號傳輸給車載主機，車載主機進行聲光報警提示；4)當駕駛員關閉聲光報警按鍵后，駕駛員已被喚醒，手環振動停止。本發明以駕駛員佩戴的手環來監測脈搏，作為判斷是否疲勞駕駛想睡覺的狀態依據，安裝使用方便，警示效率高、效果好。

技術領域

本發明涉及一種基于脈搏監測和自學習的疲勞駕駛警示系統及方法，屬于車輛安全駕駛領域。

背景技術

疲勞駕駛是造成交通事故的重要原因，導致的車禍死亡也非常多，為了解決此問題，很多工程技術人員設計了各種方案，并進行了很多嘗試，也取得了一定效果，但依然不夠完善。

如目前采用攝像頭監測駕駛員眼睛閉合狀態來判斷駕駛員是否疲勞，從而進行聲光警示。但是通過攝像頭采集駕駛員面部圖像，并識別眼睛及閉合狀態，容易受到環境光照條件和駕駛員佩戴眼鏡的影響，造成不能正確識別而誤報警的情況。

另外，采用檢測駕駛員雙手是否抓住方向盤作為是否疲勞駕駛想睡覺的狀態依據，存在誤報率高、傳感器不便安裝的問題。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種基于脈搏監測和自學習的疲勞駕駛警示系統及方法，有效規避了視頻識別人眼開合狀態的方法，易受光照條件和佩戴眼鏡等條件的限制，提高了對駕駛員疲勞駕駛的警示效率和質量。

為了實現上述目的，本發明采用的一種基于脈搏監測和自學習的疲勞駕駛警示系統，包括手環、車載主機；

所述手環包括MCU、脈搏監測模塊、顯示模塊和振動馬達模塊，所述脈搏監測模塊、顯示模塊和振動馬達模塊均與MCU連接；

所述車載主機包括MCU、CAN通信模塊、車輛發動狀態監測模塊、警示模塊和按鍵狀態監測模塊，所述CAN通信模塊、車輛發動狀態監測模塊、警示模塊和按鍵狀態監測模塊均與MCU連接；

所述手環通過脈搏監測模塊監測駕駛員實時人體脈搏頻率，所述車載主機通過CAN通信模塊、車輛發動狀態監測模塊監測讀取車輛車速，并發送給手環；

當手環監測到人體實時脈搏低于正常脈搏頻率，且車輛在行駛時，手環中的振動馬達模塊啟動馬達振動，同時手環將監測信息傳輸至車載主機，所述車載主機通過警示模塊警示駕駛員，當按鍵狀態監測模塊檢測到駕駛員按下警示按鍵后，警示模塊停止警示，所述車載主機反饋信號至手環，控制振動馬達模塊停止振動。

作為改進，所述手環中還包括振動監測模塊，所述振動監測模塊用于在非駕駛狀態時，檢測人體處于活動狀態還是睡眠狀態。

作為改進，所述脈搏監測模塊包括脈搏頻率采集單元、心率范圍自學習單元；

所述心率范圍自學習單元用于監測駕駛員活動狀態下的最大心率Famax、最小心率Famin，睡眠狀態下的最大心率Fsmax、最小心率Fsmin；

所述脈搏頻率采集單元用于檢測駕駛員的當前心率F；

通過手環中的MCU將F與Fsmax、Famin進行對比，當Fsmax<F<Famin時，手環中的MCU判斷人體處于疲勞想睡覺狀態。

作為改進，采用光電容積脈搏波描記法PPG進行心率的測量。

作為改進，所述警示模塊包括報警LED燈單元和蜂鳴器單元；所述報警LED燈單元和蜂鳴器單元通過按鍵控制關閉。

作為改進，所述手環、車載主機中均安裝有藍牙通信模塊，所述手環與車載主機通過藍牙通信模塊進行信號傳輸。