一种疲劳驾驶预警方法及装置与流程

1.本申请涉及疲劳驾驶技术领域，具体涉及一种疲劳驾驶预警方法及装置。


背景技术：

2.在车辆驾驶领域，疲劳驾驶是汽车行车安全的重大威胁，已成为很多交通事故的主要事故原因。
3.随着汽车智能化的发展，预防疲劳驾驶在技术上成为可能，现有的技术多通过采集人体信息的生理数据，如脉搏、血压、心电、体温、呼吸率、皮肤汗液量、头部动作指标、眨眼指标或眼球变化等来判断识别驾驶员是否处于疲劳状态。但由于驾驶员驾驶时，人体生物特征受到驾驶环境、季节、情绪以及交通状况等变化影响，生理数据会存在明显差异，驾驶员在行车中会变换姿态来缓解疲劳，故而，现阶段通过生理数据来识别判断驾驶疲劳，存在一定缺陷，其可靠性无法得到保障。
4.为提高疲劳驾驶预警的可靠性，现提供一种新的疲劳驾驶预警技术。


技术实现要素：

5.本申请提供一种疲劳驾驶预警方法及装置，基于驾驶员的实际驾驶操作以及方向盘握力变化，对驾驶员的驾驶状态进行判断，当驾驶员处于疲劳驾驶状态时，进行有效预警，通过主动干预的方式提高驾驶安全。
6.第一方面，本申请提供了一种疲劳驾驶预警方法，所述方法包括以下步骤：
7.监测获得车辆行驶实时参数以及方向盘握力变化值，所述车辆行驶实时参数包括加速踏板实时开度、制动踏板实时开度以及方向盘实时转角；
8.将所述加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角以及所述方向盘握力变化值，分别与加速踏板预需开度、制动踏板预需开度、方向盘预需转角以及方向盘握力变化阈值进行比对，获得对应的参数差异值；
9.当任一所述参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，根据预设的工作流程进行疲劳驾驶告警。
10.具体的，所述将所述加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角以及所述方向盘握力变化值，分别与加速踏板预需开度、制动踏板预需开度、方向盘预需转角以及方向盘握力变化阈值进行比对之前，所述方法还包括以下步骤：
11.根据接收的前方路况信息以及车辆导航信息，获得预需行车信息，所述预需行车信息包括预需行驶车速以及预需行驶方向；
12.根据所述预需行驶车速、所述预需行驶方向以及预设的车辆控制策略，计算车辆行驶预需参数；其中，
13.所述车辆行驶预需参数包括加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转角。
14.具体的，所述当任一所述参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，根据预设
的工作流程进行疲劳驾驶告警，包括以下步骤：
15.当任一所述参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，生成疲劳驾驶核实信号；
16.在预设的检测时间内检测是否存在用于响应所述疲劳驾驶核实信号的疲劳驾驶否认信号，当存在时，则不进行疲劳驾驶告警，反之，判定驾驶员处于疲劳驾驶状态，进行疲劳驾驶告警。
17.具体的，所述进行疲劳驾驶告警时，包括以下步骤：
18.生成车辆减速信号，控制车辆进行制动。
19.具体的，所述进行疲劳驾驶告警时，包括以下步骤：
20.生成方向盘震动信号，控制方向盘进行震动。
21.具体的，所述监测获得车辆行驶实时参数以及方向盘握力变化值，包括以下步骤：
22.利用预设的加速踏板传感器测量加速踏板开度，获得所述加速踏板实时开度；
23.利用预设的制动踏板传感器测量制动踏板开度，获得所述制动踏板实时开度；
24.利用预设的方向盘转角传感器测量方向盘转角，获得所述方向盘实时转角。
25.第二方面，本申请提供了一种疲劳驾驶预警装置，所述装置包括：
26.实时参数获取模块，其用于监测获得车辆行驶实时参数以及方向盘握力变化值，所述车辆行驶实时参数包括加速踏板实时开度、制动踏板实时开度以及方向盘实时转角；
27.参数比对模块，其用于将所述加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角以及所述方向盘握力变化值，分别与所述加速踏板预需开度、所述制动踏板预需开度、方向盘预需转角以及方向盘握力变化阈值进行比对，获得对应的参数差异值；
28.疲劳驾驶告警模块，其用于当任一所述参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，根据预设的工作流程进行疲劳驾驶告警。
29.进一步的，所述装置还包括：
30.驾驶模拟计算模块，其用于根据接收的前方路况信息以及车辆导航信息，获得预需行车信息，所述预需行车信息包括预需行驶车速以及预需行驶方向；
31.预需参数计算模块，其用于根据所述预需行驶车速、所述预需行驶方向以及预设的车辆控制策略，计算车辆行驶预需参数；其中，
32.所述车辆行驶预需参数包括加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转角。
33.具体的，所述疲劳驾驶告警模块包括：
34.疲劳驾驶核实子模块，其用于当任一所述参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，生成疲劳驾驶核实信号；
35.疲劳驾驶工作子模块，其用于在预设的检测时间内检测是否存在用于响应所述疲劳驾驶核实信号的疲劳驾驶否认信号，当存在时，则不进行疲劳驾驶告警，反之，判定驾驶员处于疲劳驾驶状态，进行疲劳驾驶告警。
36.进一步的，所述疲劳驾驶告警模块还包括：
37.疲劳驾驶辅助子模块，其用于当判定驾驶员处于疲劳驾驶状态后，生成车辆减速信号和方向盘震动信号；其中，
38.所述车辆减速信号用于控制车辆进行制动；
39.所述方向盘震动信号用于控制方向盘进行震动。
40.本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
41.本申请基于驾驶员的实际驾驶操作以及方向盘握力变化，对驾驶员的驾驶状态进行判断，当驾驶员处于疲劳驾驶状态时，进行有效预警，通过主动干预的方式提高驾驶安全。
附图说明
42.为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本申请实施例中提供的疲劳驾驶预警方法的步骤流程图；
44.图2为本申请实施例中提供的疲劳驾驶预警方法的原理流程图；
45.图3为本申请实施例中提供的疲劳驾驶预警装置的结构框图。
具体实施方式
46.为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
47.以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。
48.本申请实施例提供一种疲劳驾驶预警方法及装置，基于驾驶员的实际驾驶操作以及方向盘握力变化，对驾驶员的驾驶状态进行判断，当驾驶员处于疲劳驾驶状态时，进行有效预警，通过主动干预的方式提高驾驶安全。
49.为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：
50.一种疲劳驾驶预警方法，该方法包括以下步骤：
51.s1、监测获得车辆行驶实时参数以及方向盘握力变化值，车辆行驶实时参数包括加速踏板实时开度、制动踏板实时开度以及方向盘实时转角；
52.s2、将加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角以及方向盘握力变化值，分别与加速踏板预需开度、制动踏板预需开度、方向盘预需转角以及方向盘握力变化阈值进行比对，获得对应的参数差异值；
53.s3、当任一参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，根据预设的工作流程进行疲劳驾驶告警。
54.以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。
55.第一方面，参见图1～2所示，本申请实施例提供一种疲劳驾驶预警方法，该方法包括以下步骤：
56.s1、监测获得车辆行驶实时参数以及方向盘握力变化值，车辆行驶实时参数包括加速踏板实时开度、制动踏板实时开度以及方向盘实时转角；
57.s2、将加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角以及方向盘握力变
化值，分别与加速踏板预需开度、制动踏板预需开度、方向盘预需转角以及方向盘握力变化阈值进行比对，获得对应的参数差异值；
58.s3、当任一参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，根据预设的工作流程进行疲劳驾驶告警。
59.本申请实施例中，基于驾驶员的实际驾驶操作以及方向盘握力变化，对驾驶员的驾驶状态进行判断，当驾驶员处于疲劳驾驶状态时，进行有效预警，通过主动干预的方式提高驾驶安全。
60.需要说明的是，任一参数差异值对应的不同参数差异许可阈值，即加速踏板实时开度与加速踏板预需开度之间的参数差异值对应加速踏板开度差异许可阈值；
61.制动踏板实时开度与制动踏板预需开度之间的参数差异值对应制动踏板开度差异许可阈值；
62.方向盘实时转角与方向盘预需转角之间的参数差异值对应方向盘转角差异许可阈值；
63.方向盘握力变化值与方向盘握力变化阈值之间的参数差异值对应方向盘握力差异许可阈值；
64.其中，方向盘握力变化时，具体的变化可以是增大或缩小，但其变化值，即方向盘握力变化值则可以是取绝对值，用于体现具体的变化程度。
65.进一步的，将加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角以及方向盘握力变化值，分别与加速踏板预需开度、制动踏板预需开度、方向盘预需转角以及方向盘握力变化阈值进行比对之前，方法还包括以下步骤：
66.根据接收的前方路况信息以及车辆导航信息，获得预需行车信息，预需行车信息包括预需行驶车速以及预需行驶方向；
67.根据预需行驶车速、预需行驶方向以及预设的车辆控制策略，计算车辆行驶预需参数；其中，
68.车辆行驶预需参数包括加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转角。
69.本申请实施例必要时，可结合智能导航技术，驾驶员输入目的地，根据前方路况信息、车辆导航信息，来获得当前车辆行驶所需要的预需行车信息，该预需行车信息包括预需行驶车速以及预需行驶方向；
70.实际操作时，可以进行如下操作：
71.驾驶员输入目的地，利用智能导航技术，根据道路情况以及当前位置与目的地之间的路径，进行路径规划，从而获得车辆导航信息；
72.进而，通过车辆自带的传感装置，监测获得前方路况信息；
73.根据接收的前方路况信息以及车辆导航信息，获得预需行车信息；
74.预需行车信息中的预需行驶车速基于前方路况信息，即根据前方道路情况以及前方车辆情况，能够分析得到一个较为合适的车速，即预需行驶车速，预需行车信息中的预需行驶方向，即根据车辆导航信息以及车辆当前方位，能够获得车辆当前行驶需要的行驶方向；
75.最后，不同的车辆有自身对应的控制策略，其和车辆自身的硬件设备和软件配置
有关，根据预需行驶车速、预需行驶方向以及预设的车辆控制策略，计算车辆行驶预需参数，车辆行驶预需参数包括加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转角。
76.需要说明的是，预需行车信息中的预需行驶车速以及预需行驶方向并不是一直不变的，其会根据实际情况进行实时变化，故而，车辆行驶预需参数中的加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转角，同样也是会根据实际情况进行实时变化。
77.具体的，步骤s3，当任一参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，根据预设的工作流程进行疲劳驾驶告警中，包括以下步骤：
78.当任一参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，生成疲劳驾驶核实信号；
79.在预设的检测时间内检测是否存在用于响应疲劳驾驶核实信号的疲劳驾驶否认信号，当存在时，则不进行疲劳驾驶告警，反之，判定驾驶员处于疲劳驾驶状态，进行疲劳驾驶告警。
80.具体的，进行疲劳驾驶告警时，包括以下步骤：
81.生成车辆减速信号，控制车辆进行制动。
82.具体的，进行疲劳驾驶告警时，包括以下步骤：
83.生成方向盘震动信号，控制方向盘进行震动。
84.具体的，监测获得车辆行驶实时参数以及方向盘握力变化值，包括以下步骤：
85.利用预设的加速踏板传感器测量加速踏板开度，获得加速踏板实时开度；
86.利用预设的制动踏板传感器测量制动踏板开度，获得制动踏板实时开度；
87.利用预设的方向盘转角传感器测量方向盘转角，获得方向盘实时转角。
88.本申请实施例中，基于智能导航时车辆的预需行驶车速以及预需行驶方向，比对实际行驶时的加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角，同时结合方向盘握力变化值来判断驾驶员是否处于疲劳状态；
89.当判断处于疲劳状态时，进行疲劳驾驶告警，方向盘震动从而提示驾驶员，并主动干预，进行减速等措施；
90.具有可实施性好的优势，能够通过较低成本提升驾驶安全性。
91.如说明书附图的图2所示，结合原理流程，给出一种本申请实施例的具体实施情况，具体如下：
92.首先，车辆设有智能导航模块，用于设定目的地后，提供最优的行驶路线，并实时提供驾驶信息。
93.车辆配置有感知模块，感知模块由摄像头和雷达组成，用于感知前方路况。
94.车辆上配置有多种传感器，车辆的方向盘上设有压力传感器用于测量手握方向盘时的握力，
95.车辆的车速传感器用于测量车辆速度，
96.车辆的方向盘转角传感器用于测量方向盘转角，
97.车辆的加速踏板传感器用于测量加速踏板开度，
98.车辆的制动踏板传感器用于测量制动踏板开度。
99.另外，车辆还包括智能控制器，用于根据前方路况和导航信息计算预需行车信息，如车速，方向，并根据行车电脑的控制策略，计算出所需驾驶操作如：加速踏板开度信号、制动踏板开度信号以及方向盘转角信号，即对应的加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以
及方向盘预需转角；
100.同时智能控制器，从行车电脑中接收实际的驾驶员操作信号如：加速踏板开度信号、制动踏板开度信号以及方向盘转角信号，即加速踏板实时开度、制动踏板实时开度以及方向盘实时转角，并实时比较上述信号的差异。
101.另外，智能控制器还实时监测驾驶员手握方向盘的握力的变化，当此前的实际操作与预需操作未超出阀值时，且方向盘的握力变化值未超出设定值，判读为正常行车状态，维持当前状态；
102.否则系统判断为疲劳状态，智能控制器发出确认提示：请驾驶员确认是否除疲劳状态，具体可以是在方向盘中设置开关，需驾驶员在设定时间内手动按下该确认开关，确认为正常驾驶状态，维持当前状态，否则发出安全预警提示，同时主动干预驾驶状态，向行车电脑发出减速指令，降低加速踏板开度，直至制动停车。
103.第二方面，参见图3所示，本申请实施例提供一种疲劳驾驶预警装置，其基于第一方面提及的疲劳驾驶预警方法，该装置包括：
104.实时参数获取模块，其用于监测获得车辆行驶实时参数以及方向盘握力变化值，车辆行驶实时参数包括加速踏板实时开度、制动踏板实时开度以及方向盘实时转角；
105.参数比对模块，其用于将加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角以及方向盘握力变化值，分别与加速踏板预需开度、制动踏板预需开度、方向盘预需转角以及方向盘握力变化阈值进行比对，获得对应的参数差异值；
106.疲劳驾驶告警模块，其用于当任一参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，根据预设的工作流程进行疲劳驾驶告警。
107.本申请实施例中，基于驾驶员的实际驾驶操作以及方向盘握力变化，对驾驶员的驾驶状态进行判断，当驾驶员处于疲劳驾驶状态时，进行有效预警，通过主动干预的方式提高驾驶安全。
108.需要说明的是，任一参数差异值对应的不同参数差异许可阈值，即加速踏板实时开度与加速踏板预需开度之间的参数差异值对应加速踏板开度差异许可阈值；
109.制动踏板实时开度与制动踏板预需开度之间的参数差异值对应制动踏板开度差异许可阈值；
110.方向盘实时转角与方向盘预需转角之间的参数差异值对应方向盘转角差异许可阈值；
111.方向盘握力变化值与方向盘握力变化阈值之间的参数差异值对应方向盘握力差异许可阈值；
112.其中，方向盘握力变化时，具体的变化可以是增大或缩小，但其变化值，即方向盘握力变化值则可以是取绝对值，用于体现具体的变化程度。
113.进一步的，该装置还包括：
114.驾驶模拟计算模块，其用于根据接收的前方路况信息以及车辆导航信息，获得预需行车信息，预需行车信息包括预需行驶车速以及预需行驶方向；
115.预需参数计算模块，其用于根据预需行驶车速、预需行驶方向以及预设的车辆控制策略，计算车辆行驶预需参数；其中，
116.车辆行驶预需参数包括加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转
角。
117.本申请实施例必要时，可结合智能导航技术，驾驶员输入目的地，根据前方路况信息、车辆导航信息，来获得当前车辆行驶所需要的预需行车信息，该预需行车信息包括预需行驶车速以及预需行驶方向；
118.实际操作时，可以进行如下操作：
119.驾驶员输入目的地，利用智能导航技术，根据道路情况以及当前位置与目的地之间的路径，进行路径规划，从而获得车辆导航信息；
120.进而，通过车辆自带的传感装置，监测获得前方路况信息；
121.根据接收的前方路况信息以及车辆导航信息，获得预需行车信息；
122.预需行车信息中的预需行驶车速基于前方路况信息，即根据前方道路情况以及前方车辆情况，能够分析得到一个较为合适的车速，即预需行驶车速，预需行车信息中的预需行驶方向，即根据车辆导航信息以及车辆当前方位，能够获得车辆当前行驶需要的行驶方向；
123.最后，不同的车辆有自身对应的控制策略，其和车辆自身的硬件设备和软件配置有关，根据预需行驶车速、预需行驶方向以及预设的车辆控制策略，计算车辆行驶预需参数，车辆行驶预需参数包括加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转角。
124.需要说明的是，预需行车信息中的预需行驶车速以及预需行驶方向并不是一直不变的，其会根据实际情况进行实时变化，故而，车辆行驶预需参数中的加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转角，同样也是会根据实际情况进行实时变化。
125.具体的，疲劳驾驶告警模块包括：
126.疲劳驾驶核实子模块，其用于当任一参数差异值超过对应的参数差异许可阈值时，生成疲劳驾驶核实信号；
127.疲劳驾驶工作子模块，其用于在预设的检测时间内检测是否存在用于响应疲劳驾驶核实信号的疲劳驾驶否认信号，当存在时，则不进行疲劳驾驶告警，反之，判定驾驶员处于疲劳驾驶状态，进行疲劳驾驶告警。
128.进一步的，疲劳驾驶告警模块包括：
129.疲劳驾驶辅助子模块，其用于当判定驾驶员处于疲劳驾驶状态后，生成车辆减速信号和方向盘震动信号；其中，
130.车辆减速信号用于控制车辆进行制动；
131.方向盘震动信号用于控制方向盘进行震动。
132.具体的，该装置还包括加速踏板传感器、制动踏板传感器以及方向盘转角传感器；
133.加速踏板传感器用于测量加速踏板开度，获得加速踏板实时开度；
134.制动踏板传感器用于测量制动踏板开度，获得制动踏板实时开度；
135.方向盘转角传感器用于测量方向盘转角，获得方向盘实时转角。
136.本申请实施例中，基于智能导航时车辆的预需行驶车速以及预需行驶方向，比对实际行驶时的加速踏板实时开度、制动踏板实时开度、方向盘实时转角，同时结合方向盘握力变化值来判断驾驶员是否处于疲劳状态；
137.当判断处于疲劳状态时，进行疲劳驾驶告警，方向盘震动从而提示驾驶员，并主动干预，进行减速等措施；
138.具有可实施性好的优势，能够通过较低成本提升驾驶安全性。
139.给出一种本申请实施例的具体实施情况，具体如下：
140.该装置装配的车辆设有智能导航模块，用于设定目的地后，提供最优的行驶路线，并实时提供驾驶信息。
141.该装置装配的车辆配置有感知模块，感知模块由摄像头和雷达组成，用于感知前方路况。
142.该装置装配的车辆上配置有车速传感器，用于测量车辆速度。
143.驾驶模拟计算模块以及预需参数计算模块协调工作，用于根据前方路况和导航信息计算预需行车信息，如车速，方向，并根据行车电脑的控制策略，计算出所需驾驶操作如：加速踏板开度信号、制动踏板开度信号以及方向盘转角信号，即对应的加速踏板预需开度、制动踏板预需开度以及方向盘预需转角；
144.同时，实时参数获取模块接收实际的驾驶员操作信号如：加速踏板开度信号、制动踏板开度信号以及方向盘转角信号，即加速踏板实时开度、制动踏板实时开度以及方向盘实时转角，并利用参数比对模块实时比较上述信号的差异。
145.另外，实时参数获取模块还接收驾驶员手握方向盘的握力的变化，当此前的实际操作与预需操作未超出阀值时，且方向盘的握力变化值未超出设定值，判读为正常行车状态，维持当前状态；
146.否则系统判断为疲劳状态，疲劳驾驶告警模块出确认提示：请驾驶员确认是否除疲劳状态，具体可以是在方向盘中设置开关，需驾驶员在设定时间内手动按下该确认开关，确认为正常驾驶状态，维持当前状态，否则发出安全预警提示，同时主动干预驾驶状态，向行车电脑发出减速指令，降低加速踏板开度，直至制动停车。
147.需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
148.以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。