主动安全疲劳驾驶检测警示系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种主动安全疲劳驾驶检测警示系统及方法，包括发动机管理系统、车身稳定系统、转角传感器、车身控制器、组合开关、组合仪表、DVD显示、功能开关和疲劳驾驶检测模块；所述发动机管理系统、车身稳定系统、转角传感器、组合仪表和DVD显示分别通过CAN总线与车身控制器连接；所述组合开关和功能开关分别通过硬线与车身控制器连接；所述疲劳驾驶检测模块集成在车身控制器中。本发明能够对驾驶员疲劳驾驶进行有效预警，有效预防和减少因驾驶疲劳导致的车祸。
【专利说明】主动安全疲劳驾驶检测警示系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车电子技术，具体涉及一种主动安全疲劳驾驶检测警示系统及方法。
【背景技术】
[0002]交通事故是当前世界各国所面临的严重社会问题之一，每年因交通事故的原因至少使50万人死亡。根据欧美各国的交通事故统计分析表明，交通事故中80%?90%是人的因素造成的。根据美国国家公路交通安全署的统计，在美国的公路上，每年由于司机在驾驶过程中跌入睡眠状态而导致大约10万起交通事故，约有1500起直接导致人员死亡，711万起导致人员伤害。在欧洲的情况也大致相同，如在德国境内的高速公路上25%导致人员伤亡的交通事故都是由疲劳驾驶引起的。因此，重视车辆主动安全进行疲劳驾驶检测对于车辆的安全操控是非常重要且非常必要的。
[0003]现有的疲劳驾驶检测手段以利用驾驶员正上前方的摄像头采集驾驶员面部图像并识别眨眼次数和眼部动作居多，如CN 101021967公开了 “一种驾驶员疲劳检测报警器”，由装有反射式光纤位移传感器的眼镜和智能控制系统组成；所述光纤传感器是反射式光纤位移传感器，将其组装在一付眼镜两侧边框上，使传感器的探头正对眼睑，并通过光纤将传感器与智能控制系统连接起来；该发明是以眼部疲劳的表情为基准，建立数学模型，对眼睑闪动频率、闭合时间乃至眼球转动、瞳孔收扩进行动态监测。但由于人体眼部动作特点个体差异较大，且动作随机性较强，故检测准确度难以让人满意，且从人体正面采集图像时，眼部和头颈部的垂直向移动较难从图像背景中检测出来，这进一步影响了检测的准确度。
[0004]现有技术中也存在基于人体头部姿态识别的疲劳检测系统，如CN 202183155U公开了“一种基于姿态识别的防疲劳驾驶辅助系统”，通过采用带红外光源的摄像机采集头部姿态完成识别疲劳驾驶，所述的摄像机分布在人脸前方的左右两侧和人脸成45°入射角，两台摄像机采集使用者的脸部图像信息，输入到信息处理装置，利用软件处理驾驶员的脸部图像，计算得到头部的3D姿态，进而判断驾驶员正视前方、左视、右视、上视、下视等基本驾驶动作，但是，这种方法同样采集的是人体面部的正面图像，由于人体头颈肤色差异较小，所以利用人体面部正视图来识别头部姿态变化时必须从面部中提取眼、口等颜色比较特殊的部分进行识别处理，对图像处理的要求很高，技术难度大，系统软硬件设计实现成本闻。
[0005]综上所述，现有技术中的各种疲劳驾驶检测方法分别存在着检测精度差，图像处理要求高，技术难度大，软硬件设计实现成本高等问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种主动安全疲劳驾驶检测警示系统，能对驾驶员疲劳驾驶进行有效预警，有效预防和减少因驾驶疲劳导致的车祸。
[0007]本发明的另一目的是提供一种主动安全疲劳驾驶检测警示方法。[0008]本发明所述的主动安全疲劳驾驶检测警示系统，包括发动机管理系统、车身稳定系统、转角传感器、车身控制器、组合开关、组合仪表、DVD显示、功能开关和疲劳驾驶检测模块；
所述发动机管理系统、车身稳定系统、转角传感器、组合仪表和DVD显示分别通过CAN总线与车身控制器连接；
所述组合开关和功能开关分别通过硬线与车身控制器连接；
所述疲劳驾驶检测模块集成在车身控制器中。
[0009]本发明所述的主动安全疲劳驾驶检测警示方法，
当车辆点火启动后，按压功能开关，车身控制器中的疲劳驾驶检测模块启动计时器进行计时，同时，疲劳驾驶检测模块根据车身稳定系统输出的车速信号和车速有效信号进行判断，当车速超过预设值时，疲劳驾驶检测模块分别对转角传感器输出的方向盘转角信号，组合开关输出的左转向灯信号、右转向灯信号，发动机管理系统输出的制动踏板信号、油门踏板信号，以及车身稳定系统输出的偏航率信号、偏航率有效信号、车速信号、车速有效信号进行加权运算，并每隔一段时间进行一次总累积计算，即得出各信号的总加权值，当总加权值超过设定的报警阀值时，当加权运算的总加权值超过设定的报警阀值时，车身控制器发送报警信号到CAN网络上，并通过组合仪表或DVD显示进行报警反馈；当时间达到设定的时间后，车身控制器发送报警信号到CAN网络上，通过组合仪表或DVD显示进行报警反馈。
[0010]本发明的有益效果:
(1)通过该系统能够对驾驶员进行疲劳驾驶警示，以避免疲劳驾驶事故的发生，提高了行车安全；
(2)将疲劳驾驶检测模块集成在车身控制器中，使信号的传输实时、准确、安全，保证了该系统的可靠性；
(3)将疲劳驾驶检测模块集成在车身控制器中，有效降低了成本和安装空间；
综上所述，本发明的结构简单，成本低廉，能够对驾驶员疲劳驾驶进行有效预警，有效预防和减少因驾驶疲劳导致的车祸。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构框图；
图2为本发明中集成疲劳驾驶检测模块的输入输出信号示意图；
图3为本发明的控制逻辑流程图；
图4为本发明中疲劳驾驶检测算法累积权值对应图表。
【具体实施方式】
[0012]现结合附图对本发明作进一步详细说明:
如图1所示，主动安全疲劳驾驶检测警示系统包括发动机管理系统1、车身稳定系统2、转角传感器3、车身控制器4、组合开关5、组合仪表6、DVD显示7、功能开关8和疲劳驾驶检测模块4a ;所述发动机管理系统1、车身稳定系统2、转角传感器3、组合仪表6和DVD显示7分别通过CAN总线与车身控制器4连接；所述组合开关和功能开关8分别通过硬线与车身控制器4连接；所述疲劳驾驶检测模块4a集成在车身控制器4中。[0013]参见图2，疲劳驾驶检测模块的输入输出示意图，其中输入端信号有:点火开关信号、疲劳驾驶检测功能开关信号、左转向灯信号、右转向灯信号、车速信号、车速有效信号、偏航率信号、偏航率有效信号、方向盘转角信号、制动踏板信号和油门踏板信号；输出端信号有:疲劳驾驶检测报警信号。
[0014]如图3所示，本发明所述的主动安全疲劳驾驶检测警示方法，
当车辆点火启动后，按压功能开关8，功能开关8发送疲劳驾驶检测功能开关信号给车身控制器4，车身控制器4中的疲劳驾驶检测模块4a启动计时器进行计时，同时，疲劳驾驶检测模块4a根据车身稳定系统2输出的车速信号和车速有效信号进行判断，当车速超过预设值(比如:70km/h)时，疲劳驾驶检测模块4a分别对转角传感器3输出的方向盘转角信号，组合开关5输出的左转向灯信号、右转向灯信号，发动机管理系统I输出的制动踏板信号、油门踏板信号，以及车身稳定系统2输出的偏航率信号、偏航率有效信号、车速信号、车速有效信号进行加权运算，并每隔一段时间(比如:十分钟)进行一次总累积计算，即得出各信号的总加权值，当总加权值超过设定的报警阀值时，车身控制器4发送报警信号到CAN网络上，并通过组合仪表6或DVD显示7进行报警反馈，以提示驾驶员注意行车安全；当计时器的计时时间达到设定的时间后(比如:在车辆点火后计时器连续计时> 4小时后)，车身控制器4发送报警信号到CAN网络上，通过组合仪表6或DVD显示7进行报警反馈(比如:点亮组合仪表6上的疲劳警告灯并驱动蜂鸣器)，以提示驾驶员进行必要的休息。若计时器运行过程中，车辆出现过熄火的情况，将关闭计时器。
[0015]如图4所示，将总加权值分为7个级别，总加权值< Xl为第一级，总加权值SX2为第二级，总加权值< X3为第三级，总加权值< X4为第四级，总加权值< X5为第五级，总加权值< X6为第六级，总加权值< X7为第七级。其中，第一级、第二级检测结果为正常区域范围，第三级、第四级和第五级为可能报警趋势范围，第六级和第七级为接近报警范围。X7为报警阀值，当总加权值超过X7值时，车身控制器4发送报警信号。
【权利要求】
1.一种主动安全疲劳驾驶检测警示系统，其特征在于:包括发动机管理系统(I)、车身稳定系统(2)、转角传感器(3)、车身控制器(4)、组合开关(5)、组合仪表(6)、DVD显不(7)、功能开关(8)和疲劳驾驶检测模块(4a)； 所述发动机管理系统(I)、车身稳定系统(2)、转角传感器(3)、组合仪表(6)和DVD显示(7)分别通过CAN总线与车身控制器(4)连接； 所述组合开关和功能开关(8)分别通过硬线与车身控制器(4)连接； 所述疲劳驾驶检测模块(4a)集成在车身控制器(4)中。
2.一种用权利要求1所述的主动安全疲劳驾驶检测警示系统进行检测警示的方法，其特征在于: 当车辆点火启动后，按压功能开关(8)，车身控制器(4)中的疲劳驾驶检测模块(4a)启动计时器进行计时，同时，疲劳驾驶检测模块(4a)根据车身稳定系统(2)输出的车速信号和车速有效信号进行判断，当车速超过预设值时，疲劳驾驶检测模块(4a)分别对转角传感器(3)输出的方向盘转角信号,组合开关(5)输出的左转向灯信号、右转向灯信号，发动机管理系统(I)输出的制动踏板信号、油门踏板信号，以及车身稳定系统(2)输出的偏航率信号、偏航率有效信号、车速信号、车速有效信号进行加权运算，并每隔一段时间进行一次总累积计算，即得出各信号的总加权值，当总加权值超过设定的报警阀值时，车身控制器(4)发送报警信号到CAN网络上，并通过组合仪表(6)或DVD显示(7)进行报警反馈；当计时器的计时时间达到设定的时间后，车身控制器(4)发送报警信号到CAN网络上，通过组合仪表(6 )或DVD显示(7 )进行报警反馈。
【文档编号】B60Q9/00GK103824421SQ201410115634
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】邵彦淇, 陈其东, 徐玉霞, 薛跃飞 申请人:上海长安汽车工程技术有限公司