一种驾驶员驾驶情绪状态及驾驶姿势的监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种驾驶员驾驶情绪状态及驾驶姿势的监测系统，包括方向盘，在方向盘盘圈的左右两侧分别设有皮肤电信号传感器和心率传感器，方向盘中间壳体上设有酒精浓度传感器；所述的皮肤电信号传感器通过皮肤电信号解算单元与第一单片机相连，第一单片机与树莓派处理器相连；所述的心率传感器与第二单片机相连，第二单片机与树莓派处理器相连；所述的酒精浓度传感器与树莓派处理器相连；本发明专利技术直接采集待测人员的生理信息，根据采集的数据判断驾驶员的情绪状况，由于算法的判据充分，本发明专利技术能将平静状态或正常的情绪小幅变化与异常情绪波动清晰的区分开，保证反馈的准确性；同时实现对脱手驾驶、单手驾驶的提醒，缓和驾驶过程中异常的情绪波动。过程中异常的情绪波动。过程中异常的情绪波动。

【技术实现步骤摘要】
一种驾驶员驾驶情绪状态及驾驶姿势的监测系统


[0001]本专利技术涉及一种驾驶员的监测系统，特别涉及一种驾驶员驾驶情绪状态及驾驶姿势的监测系统。

技术介绍

[0002]随着国民生活水平的提高，交通出行方式普遍得到改善，我国的汽车保有量逐年增加。由此浮现的道路交通安全问题成为被关注的焦点，而其中如路怒等情绪化驾驶、单手甚至脱手驾驶、酒驾等无疑是诱发交通事故的重要因素。所以对驾驶员的实时安全状态监测显得异常重要，能够很大程度避免事故的发生。目前以路怒症为代表的驾驶员状态监测技术分为两方面，一方面是以摄像头、声信号识别设备为主的驾驶员表征特征识别方法，这一方法存在的问题在于对环境因素的敏感程度高，无法做到全天候检测，并且表征特征仍然无法真实反映驾驶员的安全状态，测量精度不高；另一方面是以皮肤电信号(GSR)、心率等为主的生理信号识别方法，目前现有的采集信号的种类过多，导致设备过多，影响驾驶员正常驾驶，处理算法复杂度过高，传统的滤波手段，截止频率过低，曲线过于平滑，导致检测时间拉长，检测速度变慢，无法满足驾驶员状态监测的实时性。因此基于上述明显存在的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驾驶员驾驶情绪状态及驾驶姿势的监测系统，包括方向盘，其特征在于：在方向盘盘圈的左右两侧分别设有皮肤电信号传感器和心率传感器，方向盘中间壳体上设有酒精浓度传感器；所述的皮肤电信号传感器通过皮肤电信号解算单元与第一单片机相连，第一单片机与树莓派处理器相连；所述的心率传感器与第二单片机相连，第二单片机与树莓派处理器相连；所述的酒精浓度传感器与树莓派处理器相连；树莓派处理器内处理采集的数据；首先采集驾驶员平静状态数据：通电后，皮肤电信号传感器与心率传感器按20Hz采样频率开始工作，采集驾驶员一定时间内平静状态的心率信号{H
0n
}、平静状态皮肤电信号{G
0n
}，对皮肤电信号进行四阶，截止频率为8Hz的巴特沃斯低通滤波后，对心率信号进行二阶，9Hz的巴特沃斯低通滤波，利用Python根据公式(1)
‑
(9)求得心率信号的平均值标准差差H
0std
、最大最小值差H
0ptp
，求得皮肤电信号的平均值标准差差G
0std
、最大最小值差G
0ptp
、一阶差分最大最小值之差G
′
0ptp
、标准差差G
′
0std
、二阶差分的最大最小值之差G
″
0ptp
、标准差G
″
0std
，求得上述数据后永久储存作为平静状态判据；久储存作为平静状态判据；H
0ptp
＝max{H
0n
}
‑
min{H
0n
}
ꢀꢀꢀꢀ
(3)G
0ptp
＝max{G
0n
}
‑
min{G
0n
}
ꢀꢀꢀꢀ
(5)G
′
0ptp
＝max{G
′
0n
}
‑
min{G
′
0n
}
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)G
′
0ptp
＝max{G
′
0n
}
‑
min{G
′
0n
}
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)平静状态数据采集完成后，若装置再次进入工作状态，按20Hz采取驾驶员的皮肤电信号和心率信号数据，将根据皮肤电信号传感器与心率传感器采集信息是否顺利，判断待测人员是否正确持握装置，若某一个或多个传感器无法稳定采集到清晰的信号，则说明持握不规范，将给出提醒；若持握规范则根据采集到的皮肤电信号{G
n
}和心率信号{H
n
}的特征给出情绪是否平静的判断，判断流程如下：对皮肤电信号进行四阶，截止频率为8Hz的巴特沃斯低通滤波后，对心率信号进行二阶，9Hz的巴特沃斯低通滤波后，根据公式(10)
‑
(18)求得心率信号的平均值标准差差H
std
、最大最小值差H
ptp
，求得皮肤电信号的平均值最大最小值差G
ptp
...

【专利技术属性】
技术研发人员：段彬，李晨，何施汛，包润蛟，单爱革，仲立贤，绍千一，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：