基于力量识别的驾驶预警系统的制作方法

本发明涉及基于力量识别的驾驶预警系统，具体是一种基于传感器和身份识别的针对驾驶员生理状态的监测和预警系统。

背景技术：

随着汽车的逐渐普及，每个人都开始兼任驾驶员的岗位。同时，由于公路上的汽车逐渐增多，交通事故的发生也和汽车数量一样逐年上升，在交通事故发生的各种起因中，酒驾和疲劳驾驶是交通事故的最大诱因。而酒驾和疲劳驾驶都是人为的事故起因，随着电子技术和汽车制造技术的结合，汽车上安装了各种对环境和车况的传感和安全装置，比如各种汽车雷达和安全气囊，但对于引起不安全驾驶最大因素的人的状态却缺乏有效的监测和预防手段。而人的状态之所以难以监测和预防是由于人与人之间的差别很大，没有一个统一的标准可以对驾驶员的生理状态进行判别。因此，能够对驾驶员进行个人识别同时可以监测驾驶员生理状态的电子系统对于汽车的安全驾驶具有十分重要的作用。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号cn107491769a公开日2017.09.11，公开了一种基于adaboost算法的疲劳驾驶检测方法及系统，采用眨眼和打哈欠的频率来检测疲劳状态。在perclos的基础上，将眨眼定义为在一定的时间内眼睛闭合的时间占总时间的比例，为了提高疲劳检测准确率，可以综合检测平均睁眼程度、最长眼睛闭合时间的特征作为疲劳指标，可达到较高的疲劳检测准确率。采用改进的adaboost算法检测人脸、眼睛闭合率和打哈欠率，达到快速准确的检测效果。这种方法的劣势在于首先在于视觉识别需要耗费较大的资源，花费的成本较高，其次在于只能通过面部识别来监测驾驶员的状态，而当检测到眨眼和打哈欠时驾驶员其实已经经历过一段时间的疲劳驾驶。

中国专利文献号cn107590956a公开日2017.09.18，公开了一种防止司机疲劳驾驶的装置，包括信号采集单元、信号处理单元和报警单元。所述信号采集单元包括生理指标感应器和信号接收器，接发方式为红外感应,信号采集单元采集司机驾驶状态下实时血压、心跳、体温等生理医学参数，并输出至所述信号处理单元；信号处理单元将司机的实时生理医学参数与正常状态下相应的参数对比，当二者存在偏差，且在单位时间内，超过预设值，则信号处理单元发出报警信号至报警单元，报警单元即时发出警示，所述报警单元包括语音报警和警示灯；本发明通过对驾驶员生理参数信息采集和比对，能够比较准确的确定司机的疲劳程度，并即时报警，且工作性能稳定，一定程度上降低交通事故的发生机率。该方法的局限性在于血压、心跳、体温等生理医学参数的检测需要的条件较为苛刻，在驾驶状态下很难采集到准确的数据。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提供一种基于力量识别的驾驶预警系统，通过对驾驶员的力量检测来监测驾驶员的生理状态,在检测到不安全驾驶状态时发出警告并做出预防，同时通过指纹识别驾驶员身份，为不同的驾驶员建立力量模型和数据库，进一步提高检测精度。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括：传感器、处理机、存储器、交互界面和预警装置。其中：传感器可以采集驾驶员的指纹和力量信息，处理机将采集到的信息处理后与存储器存储的数据进行处理比对并智能判断驾驶员的生理状态，存储器用于存储每个驾驶员的身份的力量特征数据，交互界面可以通过与驾驶员进行互动进一步采集信息，同时可以对驾驶员发出警告，预警装置可以在对用户发出警告的同时采取预防措施。

所述的传感器是一组采集驾驶员指纹和力量特征的传感器，用于识别驾驶员的身份并监测驾驶员的力量和姿势变化。

所述的传感器主要分为两类，指纹传感器用于采集用户的指纹并识别用户身份，力量传感器用于监测驾驶员的力量和姿势变化，例如驾驶员每个手指对方向盘的握力，方向盘转动产生的扭矩，背部姿势产生的对座椅的压力等。

所述的指纹传感器一般安装于汽车方向盘上，而力量传感器一般安装于汽车的方向盘、档杆和座椅上，本发明的传感器安装位置包括但不限于这几个位置。

所述的处理机用于处理采集到的驾驶员的指纹和力量信息，并与存储器存储的驾驶员的力量特征进行比对，采用智能算法判断驾驶员是否处于不安全驾驶的状态。

所述的存储器用于存储驾驶员在各种状态下的力量数据，例如驾驶员在不同的生理状态、行驶速度和转弯速度下的握力数据和坐姿产生的压力数据。

所述的存储器包括但不限于单个汽车上的存储器，也可以是基于大数据技术的网络存储设备。

所述的交互界面用于与驾驶员进行交互，可以使处理机和存储器在驾驶员的协助下更为准确地建立驾驶员的力量特征数据库，同时也可以在发生不安全驾驶状态时，产生驾驶员所选择的光影和声音警告信号。

所述的预警装置可以产生除光影和声音以外的警告信号，同时也可以采用一定的电子和机械方法改善驾驶员的生理状态，以预防不安全驾驶。

技术效果

本发明通过一组传感器采集驾驶员的指纹和力量信息，并与大数据存储的驾驶员在不同状态下的力量特征数据相结合判断驾驶员的生理状态，在判断驾驶员生理状态出现异常后发出警告并通过电子和机械方法改进驾驶员的生理状态，可以实现在汽车上实时地监测驾驶员的生理状态并预防不安全驾驶状态出现，可以有效地降低由于驾驶员个人因素导致的交通事故的机会。

附图说明：

图1是系统的信号交互关系。

图2是实施例1的安装位置。

图3是实施例2的安装位置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图2所示，实施例1为一种基于力量识别的驾驶预警系统，本实施例包括：传感器1、处理机2、存储器3、交互界面4和预警装置5。其中：传感器1可以采集驾驶员的指纹和力量信息，处理机2将采集到的信息处理后与存储器3存储的数据进行处理比对并智能判断驾驶员的生理状态，存储器3用于存储每个驾驶员的身份的力量特征数据，交互界面4可以通过与驾驶员进行互动进一步采集信息，同时可以对驾驶员发出警告，预警装置5可以在对用户发出警告的同时采取预防措施。

所述的传感器1是一组采集驾驶员指纹和力量特征的传感器，用于识别驾驶员的身份并监测驾驶员的力量和姿势变化。

所述的传感器1在本实施例中分为两类，指纹传感器11用于采集驾驶员的指纹并识别驾驶员身份，握力传感器12用于监测驾驶员对方向盘的握力。

所述的指纹传感器11和力量传感器12都安装在汽车的方向盘上。

所述的处理机2用于处理采集到的驾驶员的指纹和力量信息，并与存储器3存储的驾驶员的力量特征进行比对，采用智能算法判断驾驶员是否处于不安全驾驶的状态。

所述的存储器3用于存储驾驶员在各种状态下的力量数据，例如驾驶员在不同的生理状态、行驶速度和转弯速度下的握力数据。

所述的存储器3包括但不限于单个汽车上的存储器，也可以是基于大数据技术的网络存储设备。

所述的交互界面4用于与驾驶员进行交互，包括触摸屏41和扬声器42，可以使处理机2和存储器3在驾驶员的协助下更为准确地建立驾驶员的力量特征数据库，同时也可以在发生不安全驾驶状态时，根据驾驶员的选择产生光影和声音警告信号。

所述的预警装置5可以在检测到不安全状态时产生座椅的振动进行警告，同时也在检测到驾驶员疲劳时启动座椅上的振动和按摩动作减轻驾驶员的疲劳状态。

如图2所示，实施例1通过传感器1采集数据，通过处理机2处理数据与存储器3数据比对监测驾驶员状态，在判断驾驶员生理异常时，通过交互界面4和预警装置5发出警告，并通过预警装置5改善驾驶员生理状态。

实施例2

如图3所示，实施例2为一种基于力量识别的驾驶预警系统，本实施例包括：传感器1、处理机2、存储器3、交互界面4和预警装置5。其中：传感器1可以采集驾驶员的指纹和力量信息，处理机2将采集到的信息处理后与存储器3存储的数据进行处理比对并智能判断驾驶员的生理状态，存储器3用于存储每个驾驶员的身份的力量特征数据，交互界面4可以通过与驾驶员进行互动进一步采集信息，同时可以对驾驶员发出警告，预警装置5可以在对用户发出警告的同时采取预防措施。

所述的传感器1是一组采集驾驶员指纹和力量特征的传感器，用于识别驾驶员的身份并监测驾驶员的力量和姿势变化。

所述的传感器1在本实施例中有三种，指纹传感器11用于采集驾驶员的指纹并识别驾驶员身份，推力传感器12用于监测驾驶员对档杆的推力，压力传感器13用于监测驾驶员坐姿产生的压力。

所述的指纹传感器11安装在汽车方向盘上，推力传感器12安装在汽车的档杆上，压力传感器13成组地分布安装在驾驶座椅上。

所述的处理机2用于处理采集到的驾驶员的指纹和力量信息，并与存储器3存储的驾驶员的力量特征进行比对，采用智能算法判断驾驶员是否处于不安全驾驶的状态。

所述的存储器3用于存储驾驶员在各种状态下的力量数据，例如驾驶员在不同的生理状态和行驶速度对档杆的推力数据和对座椅的压力数据。

所述的存储器3包括但不限于单个汽车上的存储器，也可以是基于大数据技术的网络存储设备。

所述的交互界面4用于与驾驶员进行交互，包括触摸屏41和扬声器42，可以使处理机2和存储器3在驾驶员的协助下更为准确地建立驾驶员的力量特征数据库，同时也可以在发生不安全驾驶状态时，根据驾驶员的选择产生光影和声音警告信号。

所述的预警装置5可以在检测到不安全状态时结合交互界面4引导驾驶员减速停车，包括自动的减速控制器51和降档控制器52。

如图3所示，实施例2通过传感器1采集数据，通过处理机2处理数据与存储器3数据比对监测驾驶员状态，在判断驾驶员生理异常时，通过交互界面4发出警告，并通过预警装置5引导驾驶员减速停车。