面向车载网中感知层面的疲劳检测与处理方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及面向车载网内感知层面的疲劳检测与处理方法，属于信息技术领域。
【背景技术】
[0002]随着汽车制造工艺与经济的发展，车辆越来越多，一方面促进经济发展方便了人们生活的同时，各种交通事故特频频发生。交通事故不仅威胁到驾驶员的生命安全，而且间接导致的经济损失也不可估量，比如二次交通事故、导致交通拥堵等。引发交通事故的因素很多，据统计显示其中由于驾驶员疏忽、注意力涣散、疲劳等原因而诱发的交通事故占交通事故的25%左右，而且由于长时间驾驶有60%左右的驾驶员都会感到困意，其中37%左右的驾驶员甚至会在一段时间驾驶后会打瞌睡。所以对于驾驶员状态的检测与适时提醒驾驶员专注于驾驶已经成为一个急需解决的问题。
[0003]现存的疲劳检测主要依靠监控驾驶员状态和驾驶行为表现。其中驾驶员状态监控主要针对脸部特征来进行判断，如人眼检测、嘴型检测、头部偏移等。驾驶行为表现监控主要针对车道跟踪和车道偏离。还有就是对于两种方式进行综合的检测判断方法。以上的检测判断方法对于疲劳检测很有效，但是大部分现存的装置都是通过视频捕捉图像特征加以分析判断，弱光环境下将会对判断产生影响，甚至无法得到精确判断。而且图像识别方式另一缺陷就是只能当疲劳已经发生了才能检测出来，往往这个时候驾驶员意识已经开始涣散甚至不会再注意路面情况，极易发生交通事故。由于司机疲劳发生车祸是可怕的，会带来严重的经济损失和威胁司机的生命。因此，疲劳检测方法必须改进或创新。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了提供一个疲劳早期的检测方法，驾驶行为的检测有利于对疲劳发生、驾驶员注意力涣散已经影响到驾驶而作出判断，并且提供方向盘震动提醒，可有效使驾驶员从注意力涣散和疲劳情况下恢复为正常状态，并通过车载网的通信体系，可以把驾驶员的状态信息、驾驶信息、行驶信息等发送到远程服务中心，当意外紧急事件发生可以及时提供呼叫求助等帮助。
[0005]本发明使用脑电波传感器和置于方向盘转轴下的角位移传感器来对驾驶员疲劳和状态进行监测，其中脑电波传感器感知到的脑电波形与正常清醒状态下波形的进行比较，本方法可以在疲劳发生的前15分钟就可检测出疲劳。角位移传感器是对驾驶员时驾驶行为的表现进行实时监测，通过角位移的电压波形与正常驾驶的波形进行比较分析1可以判断出驾驶员是否是处于正常驾驶状态。同时与车载网系统进行融合，驾驶员状态信息和行驶信息可以传输到远程控制中心实时监视驾驶员状态和必要时提供服务帮助。
[0006]面向车载网中感知层面的疲劳检测与处理方法，技术方案具体如下:
[0007](I)早期疲劳检测
[0008]通常人脑会产生五种脑电波形。当人感到疲惫并且意识开始慢慢进入朦胧状态时，这时脑电波形较正常状态下的波形振幅变大波形变慢，此时为α波形。当出现α波形时，就是早期疲劳的状态，因为这个状态再持续1-7分钟驾驶员将进入轻微睡眠状态，搜集的波形与正常状态的波形相比可以判断出驾驶员的状态是否处于困意初期状态。
[0009]11)脑电波传感器置于驾驶座椅上方，保证驾驶员坐在驾驶座上能检测到驾驶员脑电波，电源由车内电源供应，当车辆启动后，电源供电则传感器开始实时搜集驾驶员的脑电波。
[0010]12)传感器搜集到的信息，为了保证传输的实时和稳定性，该信息可通过车内有线通信线路传输到车内处理器当中，处理器具有存储和计算的能力。
[0011]13)处理器将实时采集到的脑电波形与正常状态的波形进行匹配比较。若车内处理器判断出搜集到的脑电波信息为α脑电波形，则该驾驶员处于早期疲劳状态。
[0012](2)驾驶员行为状态的检测
[0013]当驾驶员有困意时或者其他非正常状态时，驾驶员的方向盘操作是反常的，比如突然右打方向盘或左打方向盘，或者甚至很长时间保持不动。也就是说当驾驶员处于正常状态下，其方向盘改变角度是不大的而且改变频率相对较快，但是当驾驶员处于非正常驾驶状态，其方向盘改变角度是很大的而且频率会相对较小，与正常状态的角度电压波形相比可以判断出驾驶员的状态是否处于正常驾驶状态。
[0014]21)角位移传感器置于方向盘轴内，可实时监测到方向盘位移角度，电源由车内电源供应，当车辆启动后，电源供电则传感器开始实时搜集方向盘的位移角度信息。
[0015]22)传感器搜集到的信息，为了保证传输的实时和稳定性，该信息可通过车内有线通信线路传输到车内处理器当中，处理器具有存储和计算的能力。
[0016]23)处理器将实时采集到的方向盘角位移的信息与正常状态进行比较，若方向盘改变角度很大而且频率较小则可判断驾驶员此时处于非正常驾驶状态。
[0017](3)驾驶员不同状态下的提醒
[0018]31)若脑电波监测到的结果被判断驾驶员为早期疲劳，则车内处理器促发扬声器工作发出声音来及时提醒驾驶员保持清醒。
[0019]32)若方向盘角度变化被判断为驾驶员处于非正常状态，则车内处理器促发置于方向盘上的震动模块工作来提醒驾驶员要注意驾驶。
[0020](4)通过车载网通信体系提供远程服务
[0021]本发明中提出的方法融合车载网的通信系统，其感知到的驾驶员状态信息和行驶信息可以传播到远程控制中心。若出现紧急情况，远程中心可以提供及时帮助服务。
[0022]41)车内传感器搜集到的信息通过无线通信模式传输给路边基础设施(RSI)。
[0023]42)路边基础设施通过无线或者有线把信息传输到远程处理中心。
[0024]43)远程处理中心具有计算、存储的能力，当驾驶员的信息长时间处于非正常状态，则远程处理中心会作出相应的紧急帮助处理。
[0025]有益效果
[0026]本发明可以通过脑电波传感器搜集到的脑电波形与正常状态下的波形比较分析得出驾驶员的早期疲劳，当早期疲劳发生时可以通过声音及时警示驾驶员保持清醒，可以有效及时避免因驾驶员注意力涣散、瞌睡的状态下交通事故的发生。同时本发明提出的检测方法还可以针对驾驶员的驾驶状态进一步进行监测，若驾驶状态异常，可通过方向盘的角位移的电压波形与正常驾驶状态下的波形进行比较，当驾驶员处于非正常状态，可以通过方向盘上的震动模块提醒驾驶员注意驾驶，调整驾驶状态，这样可以避免因疲劳或者其他非正常状态下的驾驶导致的交通事故。而且本发明提出的方法还可以与车载网的通信体系进行融合，远程服务中心实时可以监测驾驶员的驾驶信息、驾驶状态，若发生紧急意外事件，远程中心可以提供及时帮助服务。
【附图说明】
[0027]图1为本发明“面向车载网中感知层面的疲劳检测与处理方法”的网络结构模型。其中“ V ”表示车辆，“ C ”表示远程处理中心，“ RSI ”表示路边基础设施，“M”表示车内传感器采集到的信息，“R”表示远程处理中心给出的判定结果。
[0028]图2为本发明“面向车载网中感知层面的疲劳检测与处理方法”的流程图。
[0029]图3为本发明的“用于监测驾驶员行为状态的角位移传感器与震动提醒装置”的布署位置图。其中“AD”表示角位移传感器，“VM”表示震动模块。
【具体实施方式】
[0030]本发明提出的早期疲劳检测是根据脑电波形在人的不同状态下的波形特征来分析比较得出的，当早期疲劳发生用声音