一种疲劳驾驶预警装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于汽车安全技术领域，公开了一种疲劳驾驶预警装置及方法，疲劳驾驶预警装置与汽车安全带连接；疲劳驾驶预警装置包括压力传感器、心率测试器、预警模块、存储模块、计时器和中央处理器；压力传感器、心率测试器、预警模块、存储模块和计时器均与中央处理器连接。可以对每位驾驶员的由不同体型，不同身体素质导致的压力与心率不同的变化区间提供一个相对牢靠的检测方法，有效的将疲劳驾驶装置从与高端车辆的绑定中进行了分离，并且是直接安装在驾驶员安全带上，可直接适用于各种车型，可以有效的解决旧式车型难以安装太过复杂的疲劳驾驶预警装置的问题。

A fatigue driving warning device and method

【技术实现步骤摘要】
一种疲劳驾驶预警装置及方法
本专利技术属于汽车安全
，涉及一种疲劳驾驶预警装置及方法。
技术介绍
据交通部门统计，60％以上的交通事故与疲劳驾驶有关。疲劳驾驶是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。疲劳驾驶会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面，司机疲劳驾驶极易发生道路交通事故。国内对驾驶人安全状态监测技术的研究起步较晚，相关研究主要在大学等研究机构进行。主要包括以下几种，一是基于机器视觉的嵌入式驾驶疲劳检测装置方面进行了研究，在实验室环境实现了检测装置平台，但是在算法的效率、疲劳判定的实时性、准确性和鲁棒性上还有待进一步提高；二是对人眼的状态检测和头部运动做了一系列的实验，在利用基于视频的眼部生理特征判断驾驶人疲劳方而做了较为深入的研究工作；三是对人眼定位方法进行了装置的研究；主要集中在基于视频信号的驾驶人面部生理特征的研究。专利CN208665055U中公开了“一种疲劳驾驶提醒装置”，其通过检查司机的驾驶时间、中途休息时间判定当前司机是否为疲劳驾驶，并主动的通过语音方式播报音频内容，对当前处于疲劳驾驶状态的司机进行提醒刺激。为了实现上述目的，需要语音提醒模块，语音提醒模块内设有处理器，处理器与总线连接；存储模块，存储模块与处理器连接，用于存放音频数据；计时模块，计时模块与处理器连接，用于为处理器提供计时信息；但是其各功能模块设置分立，涉及整车的各个部分，有些疲劳驾驶预警装置安装复杂且体积大不易更换维修；且疲劳检测方式易受环境影响，检测结果不够准确。于是，目前大多采用独立式的预警器进行疲劳预警，以便提升预警器的使用便捷性和适用范围。目前，疲劳预警器多为挂耳式、手表式、眼镜式和方向盘触摸式。其中，耳朵式疲劳预警器，功能非常简单，低头就报警，然而考虑到打瞌睡不一定就低头，且瞌睡导致的低头特征出现的比较晚，驾驶员也不喜欢在开车时佩戴一个附加物，所以该类产品实用性较差；手表式和眼镜式的疲劳预警器，手表式利用脉搏的跳动来估测人是否疲劳，不能解决突然睡着的问题，眼镜式则是强迫带一幅厚重的眼镜来判断眨眼频率，基本上许多人都不适应，而且还会与视力矫正眼睛和墨镜冲突，实用性不高；方向盘触摸式，利用在方向盘上安装一些传感器来感知驾驶员是否握住方向盘，这和疲劳其实也没有直接关系，而且安装传感器会使方向盘操作不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中疲劳预警器检测及时性低，佩戴不便的缺点，提供一种疲劳驾驶预警装置及方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种疲劳驾驶预警装置，包括压力传感器、心率测试器、预警模块、存储模块、计时器和中央处理器；压力传感器、心率测试器、预警模块、存储模块和计时器均与中央处理器连接；压力传感器，用于检测安全带与驾驶员之间的压力数值并发送至中央处理器；心率测试器，用于检测驾驶员的心率数值并发送至中央处理器；计时器，用于给中央处理器提供计时信息；预警模块，用于播放预设的预警播放信息；中央处理器，用于根据压力数值、心率数值和计时信息设定压力阈值和心率阈值范围并存储在存储模块，根据压力数值和心率数值结合压力阈值和心率阈值范围生成预警模块启动信号并发送至预警模块；使用状态时，疲劳驾驶预警装置与汽车安全带连接。本专利技术疲劳驾驶预警装置进一步的改进在于：所述中央处理器内部设置：压力阈值设定模块，与压力传感器和存储模块均连接，用于将压力传感器从开始至预设压力阈值设定时间内发送的压力数值的平均值设为压力阈值，并将压力阈值存储在存储模块中；心率阈值设定模块，与心率测试器和存储模块均连接，用于将心率测试器从开始至预设心率阈值设定时间内发送的心率数值的最大值和最小值分别设为心率阈值范围的最大值和最小值，并将心率阈值范围存储在存储模块中；压力比较模块，用于将压力传感器发送的压力数值与压力阈值比较，当压力传感器发送的压力数值大于压力阈值时，发送预警模块启动信号至预警模块以及心率比较模块，用于将心率测试器发送的心率数值与心率阈值比较，当心率测试器发送的心率数值在预设时间内均不在心率阈值范围时，发送预警模块启动信号至预警模块。所述中央处理器内部还设置压力时间比较模块，用于根据计时器提供的计时信息，将压力传感器发送压力数值的持续时间与压力时间阈值比较，当压力传感器发送压力数值的持续时间大于压力时间阈值时，发送预警模块启动信号至预警模块。还包括信息发送模块，信息发送模块用于发送预警发送信息至预设的预警终端；所述预警模块上设置一键关闭按钮；中央处理器内部设置播放时间比较模块，播放时间比较模块用于根据计时器提供的计时信息，将预警模块播放时间与预设播放时间阈值比较，当预警模块播放时间大于预设播放时间阈值时，生成并发送信息发送模块启动信号至信息发送模块。所述预警发送信息为驾驶员当前位置信息。所述信息发送模块为4g模块。所述预警模块为扬声器。本专利技术另一方面，一种疲劳驾驶预警方法，包括以下步骤：步骤1：检测安全带与驾驶员之间的压力数值并记录检测时间，检测驾驶员的心率数值并记录检测时间；步骤2：根据压力数值和预设压力阈值设定时间设定压力阈值，根据心率数值和预设心率阈值设定时间设定心率阈值范围；步骤3：当压力数值大于设定的压力阈值时或当心率数值预设时间内均不在设定的心率阈值范围内时，播放预警播放信息；步骤4：当播放预警播放信息时间大于预设播放时间阈值时，发送预警发送信息至预设的预警终端。本专利技术疲劳驾驶预警方法进一步的改进在于：所述步骤2的具体方法为：将从开始至预设压力阈值设定时间内检测的压力数值的平均值设为压力阈值；将从开始至预设心率阈值设定时间内检测的心率数值的最大值和最小值分别设为心率阈值范围的最大值和最小值。所述步骤3还包括：当检测压力数值的持续时间大于预设压力时间阈值时，播放预警播放信息。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术疲劳驾驶预警装置，通过将疲劳驾驶预警装置与汽车安全带连接，有效的将疲劳驾驶装置从与高端车辆的绑定中进行了分离，并且是直接安装在驾驶员安全带上，可直接适用于各种车型，可以有效的解决旧式车型难以安装太过复杂的疲劳驾驶预警装置的问题，而且不用驾驶员佩戴，减少驾驶员的不适感。疲劳驾驶预警装置内设压力传感器、心率测试器和预警模块，通过压力传感器检测安全带与驾驶员之间的压力数值，通过心率测试器检测驾驶员的心率数值，进而将压力数值与心率数值发送至中央处理器进行处理，判断驾驶员的当前状态，当出现异常时，通过预警模块进行预警，提醒驾驶员及时作出正确处理，将压力传感器和心率测试器结合使用，进而提高驾驶员疲劳检测的及时性。进一步的，将压力传感器从开始至预设压力阈值设定时间内发送的压力数值的平均值设为压力阈值，将心率测试器从开始至预设心率阈值设定时间内发送的心率数值的最大值和最小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种疲劳驾驶预警装置，其特征在于，包括压力传感器、心率测试器、预警模块、存储模块、计时器和中央处理器；压力传感器、心率测试器、预警模块、存储模块和计时器均与中央处理器连接；/n压力传感器，用于检测安全带与驾驶员之间的压力数值并发送至中央处理器；/n心率测试器，用于检测驾驶员的心率数值并发送至中央处理器；/n计时器，用于给中央处理器提供计时信息；/n预警模块，用于播放预设的预警播放信息；/n中央处理器，用于根据压力数值、心率数值和计时信息设定压力阈值和心率阈值范围并存储在存储模块，根据压力数值和心率数值结合压力阈值和心率阈值范围生成预警模块启动信号并发送至预警模块；/n使用状态时，疲劳驾驶预警装置与汽车安全带连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种疲劳驾驶预警装置，其特征在于，包括压力传感器、心率测试器、预警模块、存储模块、计时器和中央处理器；压力传感器、心率测试器、预警模块、存储模块和计时器均与中央处理器连接；
压力传感器，用于检测安全带与驾驶员之间的压力数值并发送至中央处理器；
心率测试器，用于检测驾驶员的心率数值并发送至中央处理器；
计时器，用于给中央处理器提供计时信息；
预警模块，用于播放预设的预警播放信息；
中央处理器，用于根据压力数值、心率数值和计时信息设定压力阈值和心率阈值范围并存储在存储模块，根据压力数值和心率数值结合压力阈值和心率阈值范围生成预警模块启动信号并发送至预警模块；
使用状态时，疲劳驾驶预警装置与汽车安全带连接。


2.根据权利要求1所述的疲劳驾驶预警装置，其特征在于，所述中央处理器内部设置：
压力阈值设定模块，与压力传感器和存储模块均连接，用于将压力传感器从开始至预设压力阈值设定时间内发送的压力数值的平均值设为压力阈值，并将压力阈值存储在存储模块中；
心率阈值设定模块，与心率测试器和存储模块均连接，用于将心率测试器从开始至预设心率阈值设定时间内发送的心率数值的最大值和最小值分别设为心率阈值范围的最大值和最小值，并将心率阈值范围存储在存储模块中；
压力比较模块，用于将压力传感器发送的压力数值与压力阈值比较，当压力传感器发送的压力数值大于压力阈值时，发送预警模块启动信号至预警模块
以及心率比较模块，用于将心率测试器发送的心率数值与心率阈值比较，当心率测试器发送的心率数值在预设时间内均不在心率阈值范围时，发送预警模块启动信号至预警模块。


3.根据权利要求2所述的疲劳驾驶预警装置，其特征在于，所述中央处理器内部还设置压力时间比较模块，用于根据计时器提供的计时信息，将压力传感器发送压力数值的持续时间与压力时间阈值比较，当压力传感器发送压力数值的持续时间大于压力时间阈值时，发送预警...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利昶，黄浩，王昊洋，胡待方，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61