一种预防疲劳驾驶的智能设备及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及预防疲劳驾驶的车载技术领域，特别是一种预防疲劳驾驶的智能设备及系统。
【背景技术】
[0002]疲劳驾驶，是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，从而在客观上出现驾驶技能下降的现象。疲劳后继续驾驶汽车，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故，因此，疲劳后严禁驾驶车辆。
[0003]目前市面上出现了少量针对驾驶人疲劳的装置，但这些装置只是解决了表面问题，未带来实际意义上的技术改进。如专利号:201010247811.3公开了一种基于模式识别的车辆防疲劳驾驶智能方向盘，该实用新型通过对方向盘的转动姿态来识别驾驶员的疲劳程度，但一般来讲，驾驶员在驾驶操作时，方向盘的转动有可能会是惯性操作，因此，单纯检测方向盘的转动姿态有局限性;专利号:201520360189.5公开了一种智能防疲劳驾驶装置，该实用新型通过采集方向盘的信息来判断疲劳状态，方向盘的信息局限性太大，无法实现精确判断。专利号:201310253756.2公开了防疲劳驾驶智能检测仪，该检测仪通过摄像头采集驾驶员的五官状态变化，根据疲劳状态和正常状态时五官的不同状态来判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态;然而驾驶员的五官状态、脑电图等这些生理信息来判断疲劳状态，具有很大的局限性;专利号:201510130556.7公开了一种防疲劳驾驶智能头枕及其控制方法，该实用新型通过头枕采集驾驶者脑电波信号并对数据进行分析来判断疲劳状态；
[0004]以上所述的现有技术都是通过采集汽车的方向盘转动信息或驾驶员的五官状态、脑电图等生理信息来判断疲劳状态，这都有局限性。方向盘的转动信息与驾驶员的驾驶习惯有关，也与行车路线、路况以及外部环境有很大关系，驾驶员的五官状态、脑电图等生理信息虽然较能准确的反应他的疲劳状态，但还不够精确。我们提出的技术不仅采集驾驶员的五官状态，脑电图等人体生理信息，而且还实时地检测驾驶员外部驾驶环境，例如驾驶舱内的温度和湿度、亮度、行车视觉前方景象、GPS/北斗定位采集的路况等多种外部信息，对驾驶员的生理信息和驾驶环境的外部信息同时进行综合数据分析，更能精确获取驾驶员的疲劳状态。
[0005]当疲劳产生后，现有技术都是通过设备本身对驾驶员进行报警，但驾驶员在进入疲劳驾驶的时候，本人自觉停车休息的主观能力比较差，大部分都有较强的侥幸心理，所以，即使设备对其进行了报警，他们也会对报警置之不理，继续开车，很容易产生车祸，我们提出的技术不仅可以进行本地报警，如果驾驶员继续行驶，系统将向驾驶员家人或就近的交通执法者进行报警，他们可以远程呼叫驾驶员，有效避免驾驶员继续行驶。
[0006]进一步地，现有技术仅对当前驾驶员的情况进行监测和提醒，无法做到对驾驶员驾驶习惯的历史分析，因为驾驶员的驾驶习惯对分析疲劳程度很有帮助，一个经常进行疲劳驾驶的人在未来进行疲劳驾驶的可能性比从未疲劳驾驶过的人要高，我们提出的技术进行大数据分析，对驾驶员的疲劳驾驶历史记录进行统计和分析，有效预测驾驶员未来进行疲劳驾驶的可能性，然后进行驾驶决策指导和建议。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种预防疲劳驾驶的智能设备及系统，该申请不仅采集驾驶员的五官状态、脑电图等人体生理信息，还结合外部环境信息和历史疲劳驾驶数据进行综合分析，精准性高，疲劳驾驶后不仅本地报警，还进行远程报警，将报警信息推送给驾驶员家人或执法者，要求驾驶员停车休息;还能进行大数据分析，有效预测驾驶员未来疲劳驾驶的可能性。
[0008]本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种预防疲劳驾驶的智能设备，该智能设备应用于预防疲劳驾驶的车载系统中，其包括微处理器、存储器、无线通信模块、无线通讯模块、摄像头、脑电波传感器、光强传感器、姿态传感器、触摸传感器、温度和湿度传感器、传感器插件接口、音频模块、震动器、LED指示灯、电源管理模块、可充电电池、无线充电模块和有线充电模块;所述微处理器，用于智能设备的数据分析、处理和控制;所述存储器，用于存储各类数据信息;所述无线通信模块，用于与外部移动终端实现数据交互，其实现数据交互的通信协议包括WiFi协议、蓝牙协议、ZigBee协议和NFC协议;所述无线通讯模块，用于2G/3G/4G/5G的远程无线数据传输;所述摄像头，用于采集驾驶员视野前方的图像数据信息;所述脑电波传感器，用于检测驾驶员的脑电波数据;所述光强传感器，用于检测驾驶员用眼环境的光强信号;所述姿态传感器，用于检测驾驶员头部的姿态;所述触摸传感器，用于检测驾驶员是否佩戴该设备;所述温度和湿度传感器，用于检测驾驶室的环境温度和环境湿度;所述传感器插件接口，用于扩展插接其他各种传感器模块;所述音频模块，用于音频报警;所述震动器，用于震动报警;所述LED指示灯，用于闪烁报警;所述可充电电池，用于对智能设备的各个模块提供电能;所述无线充电模块，采用电磁共振或电磁感应技术进行无线充电;所述有线充电模块，采用有线充电技术进行充电;所述微处理器的信号端分别与摄像头、脑电波传感器、光强传感器、姿态传感器、触摸传感器、温度和湿度传感器以及传感器插件接口的信号端相连，微处理器的信号端还分别与无线通信模块、无线通讯模块、音频模块、震动器以及LED指示灯的信号端相连，微处理器还与存储器相连，可充电电池为上述各模块提供电能，所述有线充电模块和无线充电模块分别与可充电电池相连。
[0009]优选地，还包括定位模块，该定位模块包括GPS定位芯片和北斗定位芯片。
[0010]一种预防疲劳驾驶的车载系统，包括智能设备、个人移动终端、云服务器和授权者移动终端，所述智能设备设于眼镜框上，且摄像头的方向与眼镜框的镜片垂直方向一致，智能设备通过无线网络分别与个人移动终端和云服务器相连，云服务器通过无线网络与授权者移动终端相连，个人移动终端还通过移动网络与授权者移动终端相连。
[0011 ]优选地，所述智能设备外表面还设有磁性介质，智能设备通过磁性介质或挂钩式结构或卡口式或粘贴介质与眼镜框黏结在一起。
[0012]优选地，所述智能设备设于套在头部的半圆形耳机支架或架于耳朵上的耳机支架。
[0013]优选地，还包括一键泊车控制器，一键泊车控制器通过无线网络分别与智能设备以及授权者移动终端相连。
[0014]—种预防疲劳驾驶的方法，该方法应用于预防疲劳驾驶的智能设备上，预防疲劳驾驶的车载系统用于承载该智能设备在所述车载系统上应用，所述方法包括以下步骤：
[0015]a、智能设备实时采集驾驶员的个人数据信息，并将采集到的数据信息分别上传到个人移动终端和云服务器，驾驶员通过个人移动终端实时查看相关数据信息，授权者通过授权者移动终端与云服务器数据互通，从而查看驾驶员的相关数据信息；
[0016]b、智能设备或云服务器对采集到的个人数据信息进行分析和处理，并通过疲劳算法判定驾驶员是否处于疲劳驾驶状态；
[0017]c、当判定驾驶员处于疲劳驾驶状态，则通过智能设备的LED指示灯、震动器和警报器进行报警；
[0018]d、若智能设备的报警信息持续设定时间值，且未消除，则将报警信息上传到云服务器，由云服务器分别向个人移动终端和授权者移动终端发送报警信息，所述授权者移动终端包括驾驶员主动授权的驾驶员家人移动终端和执法者移动终端；
[0019]e、驾驶员家人或执法者远程呼叫驾驶员停车休息；
[0020]f、每间隔设定时间段，云服务器采集驾驶员在该时间段内的驾驶数据信息，并进行大数据分析，对驾驶员的驾驶行为进行预测和行为指导。
[0021]进一步地，在步骤b中，对驾驶员的疲劳算法包括以下步骤：
[0022]bl、采集驾驶员行驶前方图像数据信息、GPS或北斗定位信息、环境光线数据信息以及驾驶室内环境温度和环境湿度数据信息；
[0023]b2、采集驾驶员脑电波数据信息、五官活动数据信息和头部姿态数据信息；
[0024]b3、分别对驾驶员行驶前方图像数据信息、GPS或北斗定位信息、环境光线数据信息以及驾驶舱内的温度和湿度数据信息进行数据分析，得到驾驶员的外部环境疲劳程度分析结果，再分别对驾驶员的脑电波数据信息、五官活动数据信息以及头部姿态数据信息进行分析，得到驾驶员的生理环境疲劳程度分析结果；
[0025]b4、对驾驶员的历史驾驶数据进行分析和预测，得到驾驶员的历史驾驶数据分析结果；
[0026]b5、综合驾驶员的外部环境疲劳程度分析结果、驾驶员的生理环境疲劳程度分析结果和驾驶员的历史驾驶数据分析结果，得到驾驶员的综合