一种驾驶预警方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及安全驾驶技术领域，具体而言，涉及一种驾驶预警方法、装置及系统。


背景技术：

2.近年来，交通事故率越来越高，并且多数交通事故是由于人为因素导致的，例如驾驶员疲劳驾驶、酒驾、醉驾等。
3.通过传感器检测驾驶员的生理信号，如心电信号、呼吸信号等，来评估驾驶员的疲劳状态是现今最准确的检测方法，但上述方式都是通过间接方式来确定驾驶员的驾驶状态的，常常会出现不准确的判断结果，导致无法进行准确的驾驶预警。


技术实现要素：

4.本发明解决的问题是如何提高驾驶预警的准确性。
5.为解决上述问题，本发明提供一种驾驶预警方法，应用于车辆，所述车辆包括方向盘，所述方向盘的外涂层包括绝缘层、导电层和防护层，所述方向盘的预设点位处设有体温传感器和触点传感器，所述体温传感器设置在所述防护层内，所述触点传感器设置在所述导电层内，所述驾驶预警方法包括：通过所述体温传感器采集驾驶员的体温数据，通过所述触点传感器采集驾驶员的触感数据；根据所述体温数据和/或触感数据判断驾驶员是否处于危险驾驶状态；当驾驶员处于危险驾驶状态时，进行驾驶预警。
6.可选地，所述体温传感器为集成式电流型传感器，所述根据所述体温数据和/或触感数据判断驾驶员是否处于危险驾驶状态包括：通过所述集成式电流型传感器将驾驶员的手部温度转换为电流值，当所述电流值满足第一预设条件时，判断所述手部温度处于异常状态。
7.可选地，所述触点传感器为电容式传感器，所述根据所述体温数据和/或触感数据判断驾驶员是否处于危险驾驶状态包括：通过所述电容式传感器向驾驶员的手部发送正弦波，以获取反馈的电流信号；通过所述电容式传感器内置的跨阻放大器将所述电流信号转换为电压信号；通过解调器进行i信号和q信号的解调和分离，根据所述i信号确定检测的电阻值，根据所述q信号确定检测的电容值，根据所述电阻值和所述电容值判断驾驶员是否处于危险驾驶状态。
8.可选地，所述根据所述电阻值和所述电容值判断驾驶员是否处于危险驾驶状态包括：根据所述电阻值对所述电容值进行修正，以确定最终的测量结果；当所述测量结果满足第二预设条件时，判断驾驶员手部离开方向盘。
9.可选地，所述当驾驶员处于危险驾驶状态时，进行驾驶预警包括：控制继电器节点闭合以使预警回路导通。
10.可选地，所述方向盘包括轮圈和轮辐，所述预设点位包括所述轮圈上的三点、六点
和九点位置。
11.本发明所述的驾驶预警方法，通过在方向盘的预设点位处设置体温传感器和触点传感器来采集驾驶员的体温数据和触感数据，通过体温数据来判断驾驶员的身体状态，通过触感数据判断驾驶员的手部是否长时间离开方向盘，结合两种判断结果判断驾驶员是否处于危险驾驶状态，并在驾驶员处于危险驾驶状态时，进行驾驶预警，从而能够提高驾驶安全性；由于体温传感器和触点传感器设置在预设点位处，距离驾驶员常用位置更近，且触点传感器相对于现有握力检测方式而言更加耐用，从而能够提高驾驶预警的准确性。
12.本发明还提供一种驾驶预警装置，应用于车辆，所述车辆包括方向盘，所述方向盘的外涂层包括绝缘层、导电层和防护层，所述方向盘上设有体温传感器和触点传感器，所述体温传感器设置在所述防护层内，所述触点传感器设置在所述导电层内，所述驾驶预警装置包括：采集模块，用于通过所述体温传感器采集驾驶员的体温数据，通过所述触点传感器采集驾驶员的触感数据；判断模块，用于根据所述体温数据和/或触感数据判断驾驶员是否处于危险驾驶状态；预警模块，用于当驾驶员处于危险驾驶状态时，进行驾驶预警。
13.所述驾驶预警装置与上述驾驶预警方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
14.本发明还提供一种驾驶预警系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上任一项所述的驾驶预警方法。所述驾驶预警系统与上述驾驶预警方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
15.本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上任一项所述的驾驶预警方法。所述计算机可读存储介质与上述驾驶预警方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
16.图1为本发明实施例的驾驶预警方法的流程示意图。
具体实施方式
17.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
18.如图1所示，本发明实施例提供一种驾驶预警方法，应用于车辆，所述车辆包括方向盘，所述方向盘的外涂层包括绝缘层、导电层和防护层，所述方向盘的预设点位处设有体温传感器和触点传感器，所述体温传感器设置在所述防护层内，所述触点传感器设置在所述导电层内，所述驾驶预警方法包括：通过所述体温传感器采集驾驶员的体温数据，通过所述触点传感器采集驾驶员的触感数据；根据所述体温数据和/或触感数据判断驾驶员是否处于危险驾驶状态；当驾驶员处于危险驾驶状态时，进行驾驶预警。
19.具体地，车辆的方向盘通常由轮圈和轮辐等组成，轮圈可以按照时钟0-12点区分点位，通常选取的预设点位为三点、六点和九点位置，即对应时钟的三点钟方向、六点钟方向和九点钟方向，这三个位置是驾驶员双手常放置的位置，当驾驶员正常握住方向盘时，左手握在九点位置，右手握在三点位置，单手操作时则常常会停留在六点位置；因此选择这三个位置作为预设点位，在预设点位处设置体温传感器和触点传感器，能够有效提高检测的准确性。
20.方向盘的外涂层包括绝缘层、导电层和防护层，体温传感器设置在防护层内，触点传感器设置在导电层内，通过体温传感器采集驾驶员的体温数据，通过触点传感器采集驾驶员的触感数据。
21.由于人在疲劳时的体温与清醒时的体温有显著差异，可以通过体温传感器表现出明显的疲劳特征，或者当驾驶员处于感冒发烧状态时，可以通过体温传感器反映，因此可以通过体温传感器检测的体温数据来判断驾驶员的身体状态。例如通过集成式电流型传感器（ad590）将驾驶员的手部温度转换为电流值，当电流值满足第一预设条件时，判断手部温度处于异常状态。
22.ad590的输出电流大小与温度成正比，温度系数为1μa/k。供电电压范围为3至30v，输出电流223
µ
a（-50℃）至423
µ
a（150℃），灵敏度为1
µ
a/℃。当在电路中串接采样电阻r时，r两端的电压可作为输出电压。ad590适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。ad590等效于一个高阻抗的恒流源，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。以室温25℃为例，输出电流io=（273+25）=298μa，则输出电压vo的值为io乘上10k（电阻值），输出值为10k
×
298μa=2.98v。
23.通过触点传感器采集的触感数据可以判断驾驶员的手部是否长时间离开方向盘，若是则说明此时车辆处于无控状态，同样是危险驾驶状态，需要进行驾驶预警，例如控制继电器节点闭合以使预警回路导通。接通车载电源后，触点传感器测量时会向被测物体发射正弦波，在被测负载上建立电压，内部的检测器随后会接收到负载端反馈的镜像电流。内置的跨阻放大器将电流信号转换成电压信号，通过解调器进行i信号和q信号的解调和分离，根据i信号确定检测的电阻值，根据q信号确定检测的电容值，根据电阻值和电容值判断驾驶员是否处于危险驾驶状态。由于在测量手握方向盘的电容值同时，还会测量人体对地的电阻值，当电容测量出现较大偏差的情况下，加入对阻值的测量可以对最终的结果进行修正，以保证在多种环境条件下测量的准确性；另一方面，这种测量方式不受佩戴手套或者湿手等情况对于测量的影响。
24.现有技术中通常采用握力检测的方式来检测触觉，即将绝缘层设置在两个导电层之间，当握力导致绝缘层变形时，两个导电层之间的极距变化导致电容值发生变化，从而可以根据电容值判断驾驶员双手是否仍在方向盘上。但这种方式对于绝缘层的磨损比较严重，长期使用容易出现灵敏度问题，因此本实施例采用设置在导电层内的触点传感器，对方向盘的抓握状态进行测量和判断能够有效提高检测的准确性。
25.可选地，所述体温传感器为集成式电流型传感器，所述根据所述体温数据和/或触感数据判断驾驶员是否处于危险驾驶状态包括：通过所述集成式电流型传感器将驾驶员的手部温度转换为电流值，当所述电流值满足第一预设条件时，判断所述手部温度处于异常状态。
26.可选地，所述触点传感器为电容式传感器，所述根据所述体温数据和/或触感数据判断驾驶员是否处于危险驾驶状态包括：通过所述电容式传感器向驾驶员的手部发送正弦波，以获取反馈的电流信号；通过所述电容式传感器内置的跨阻放大器将所述电流信号转换为电压信号；通过解调器进行i信号和q信号的解调和分离，根据所述i信号确定检测的电阻值，根据所述q信号确定检测的电容值，根据所述电阻值和所述电容值判断驾驶员是否处于危险驾驶状态。
27.可选地，所述根据所述电阻值和所述电容值判断驾驶员是否处于危险驾驶状态包括：根据所述电阻值对所述电容值进行修正，以确定最终的测量结果；当所述测量结果满足第二预设条件时，判断驾驶员手部离开方向盘。
28.可选地，所述当驾驶员处于危险驾驶状态时，进行驾驶预警包括：控制继电器节点闭合以使预警回路导通。
29.可选地，所述方向盘包括轮圈和轮辐，所述预设点位包括所述轮圈上的三点、六点和九点位置。
30.本发明另一实施例提供一种驾驶预警装置，应用于车辆，所述车辆包括方向盘，所述方向盘的外涂层包括绝缘层、导电层和防护层，所述方向盘上设有体温传感器和触点传感器，所述体温传感器设置在所述防护层内，所述触点传感器设置在所述导电层内，所述驾驶预警装置包括：采集模块，用于通过所述体温传感器采集驾驶员的体温数据，通过所述触点传感器采集驾驶员的触感数据；判断模块，用于根据所述体温数据和/或触感数据判断驾驶员是否处于危险驾驶状态；预警模块，用于当驾驶员处于危险驾驶状态时，进行驾驶预警。
31.本发明另一实施例提供一种驾驶预警系统，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现如上任一项所述的驾驶预警方法。
32.本发明另一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器读取并运行时，实现如上任一项所述的驾驶预警方法。
33.虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。