基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法及装置，该方法包括：基于方向盘上设置的近红外摄像头模组，从驾驶员颈部脉搏运动获取心率数据，通过颈部运动获取呼吸频率数据，及获取人脸图像数据；基于方向盘上的语音信号检测器获取驾驶员的语音数据，并基于方向盘上的握力检测模组获取驾驶员的握力数据；根据前述数据分别确定五种疲劳状态；在五种疲劳状态中三种、四种或五种判为疲劳时，对应确定驾驶员为轻度疲劳状态、中度疲劳状态和重度疲劳状态；根据不同疲劳状态分别触发不同提醒装置，以产生不同等级提醒信号。该方法具有较高准确度和客观性可避免常规检测的误差，不会影响驾驶员舒适性以及造成活动限制，结构布局简单不占用驾驶室空间。单不占用驾驶室空间。单不占用驾驶室空间。

【技术实现步骤摘要】
基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法及装置


[0001]本专利技术涉及汽车
，尤其涉及一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法及装置。

技术介绍

[0002]交通事故产生的原因中，驾驶员疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因之一。有资料显示，28％的驾驶员曾经在开车时感到过瞌睡，而且多数会选择继续驾驶。与此同时，研究发现疲劳驾驶时出现事故的概率比正常驾驶高3～5倍。
[0003]目前，现有的司机疲劳状态监测方法大都基于单项或部分指标，虽然在限定条件下能够达到一定的精度，但在实际复杂多变的行车环境下，其准确性和可靠性还存在问题，难以达到理想的效果。比如目前已有的疲劳驾驶检测系统大多通过采集司机的面部信息，根据眼睛的闭合情况来判定是否处于疲劳驾驶状态，因此无法保证复杂情况下的准确性。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法及装置。
[0005]本专利技术提供一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，包括：基于方向盘上设置的近红外摄像头模组，根据驾驶员颈部脉搏的运动获取心率数据，基于所述摄像头模组根据颈部运动获取呼吸频率数据，以及基于所述摄像头模组获取人脸图像数据；基于方向盘上设置的语音信号检测器获取驾驶员的语音数据，并基于方向盘上设置的握力检测模组，获取驾驶员的握力数据；根据所述心率数据确定第一疲劳状态，根据所述呼吸频率数据确定第二疲劳状态，根据所述人脸图像数据确定第三疲劳状态，根据所述语音数据确定第四疲劳状态，以及根据所述握力数据确定第五疲劳状态；在五种疲劳状态中三种判为疲劳时，确定驾驶员为轻度疲劳状态；在五种疲劳状态中四种判为疲劳时，确定驾驶员为中度疲劳状态；在五种疲劳状态中五种判为疲劳时，确定驾驶员为重度疲劳状态；根据不同疲劳状态，分别触发不同提醒装置，以产生不同等级的提醒信号。
[0006]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，所述根据不同疲劳状态，分别触发不同提醒装置，包括：在轻度疲劳状态时控制触发第一提醒装置和第二提醒装置；在中度疲劳状态时控制触发第一提醒装置、第二提醒装置和第三提醒装置；在重度疲劳状态时控制触发第一提醒装置、第二提醒装置、第三提醒装置和第四提醒装置；其中，所述第一提醒装置为提神喷气装置，用于喷出雾化的提神液体；所述第二提醒装置为语音提醒装置；所述第三提醒装置为喇叭装置；所述第四提醒装置为导电装置，用于发出电击皮肤的电信号。
[0007]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，所述根据不同疲劳状态，分别触发不同提醒装置之后，还包括：基于语音提醒装置播放预设问题；并通过语音信号检测器接收驾驶员的答复结果；在预设时长内，所述答复结果和预设问题的标准答案一
致，则确定驾驶员已清醒，否则重复上述根据五种疲劳状态确定驾驶员疲劳状态的过程，直至语音检测装置接收驾驶员的答复结果与标准答案一致。
[0008]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，根据所述人脸图像数据确定第三疲劳状态，包括：根据所述人脸图像数据分别获取眼睛闭合程度、眼睛纵横比、嘴部纵横比；在所述眼睛闭合程度和所述嘴部纵横比分别大于对应的预设阈值，且眼睛纵横比小于对应的预设阈值情况下，确定为第三疲劳状态。
[0009]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，根据所述语音数据确定第四疲劳状态，包括：根据所述语音数据获取语音波形的近似熵、短时平均能量、短时平均幅度；根据所述近似熵、所述短时平均能量、所述短时平均幅度确定对应的语音检测评判因子；在所述语音检测评判因子大于对应的预设阈值情况下，确定为第四疲劳状态。
[0010]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，根据所述握力数据确定第五疲劳状态，包括：每隔预设时长收集一次预设时长内的最大握力和最小握力；在所述最大握力和所述最小握力的差值大于对应的预设阈值的情况下，确定为第五疲劳状态。
[0011]本专利技术还提供一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测设备，包括：采集模块，用于基于方向盘上设置的近红外摄像头模组，根据驾驶员颈部脉搏的运动获取心率数据，基于所述摄像头模组根据颈部运动获取呼吸频率数据，以及基于所述摄像头模组获取人脸图像数据；基于方向盘上设置的语音信号检测器获取驾驶员的语音数据，并基于方向盘上设置的握力检测模组，获取驾驶员的握力数据；检测模块，用于根据所述心率数据确定第一疲劳状态，根据所述呼吸频率数据确定第二疲劳状态，根据所述人脸图像数据确定第三疲劳状态，根据所述语音数据确定第四疲劳状态，以及根据所述握力数据确定第五疲劳状态；判断模块，用于在五种疲劳状态中三种判为疲劳时，确定驾驶员为轻度疲劳状态；在五种疲劳状态中四种判为疲劳时，确定驾驶员为中度疲劳状态；在五种疲劳状态中五种判为疲劳时，确定驾驶员为重度疲劳状态；提醒模块，用于根据不同疲劳状态，分别触发不同提醒装置，以产生不同等级的提醒信号。
[0012]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测设备，所述提醒模块具体用于：在轻度疲劳状态时控制触发第一提醒装置和第二提醒装置；在中度疲劳状态时控制触发第一提醒装置、第二提醒装置和第三提醒装置；在重度疲劳状态时控制触发第一提醒装置、第二提醒装置、第三提醒装置和第四提醒装置；其中，所述第一提醒装置为提神喷气装置，用于喷出雾化的提神液体；所述第二提醒装置为语音提醒装置；所述第三提醒装置为喇叭装置；所述第四提醒装置为导电装置，用于发出电击皮肤的电信号。
[0013]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测设备，还包括确认模块，用于在根据不同疲劳状态，分别触发不同提醒装置之后：
[0014]基于语音提醒装置播放预设问题；并通过语音信号检测器接收驾驶员的答复结果；在预设时长内，所述答复结果和预设问题的标准答案一致，则确定驾驶员已清醒，否则重复上述根据五种疲劳状态确定驾驶员疲劳状态的过程，直至语音检测装置接收驾驶员的答复结果与标准答案一致。
[0015]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测设备，检测模块具体用于：根据所述人脸图像数据分别获取眼睛闭合程度、眼睛纵横比、嘴部纵横比；在所述眼睛闭合程度和所述嘴部纵横比分别大于对应的预设阈值，且眼睛纵横比小于对应的预设阈值情况
下，确定为第三疲劳状态。
[0016]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测设备，检测模块具体用于：根据所述语音数据获取语音波形的近似熵、短时平均能量、短时平均幅度；根据所述近似熵、所述短时平均能量、所述短时平均幅度确定对应的语音检测评判因子；在所述语音检测评判因子大于对应的预设阈值情况下，确定为第四疲劳状态。
[0017]根据本专利技术提供的一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测设备，检测模块具体用于：每隔预设时长收集一次预设时长内的最大握力和最小握力；在所述最大握力和所述最小握力的差值大于对应的预设阈值的情况下，确定为第五疲劳状态。
[0018]本专利技术还提供一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测系统，包括方向盘以及上述基于方向盘的驾驶员疲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，包括：基于方向盘上设置的近红外摄像头模组，根据驾驶员颈部脉搏的运动获取心率数据，基于所述摄像头模组根据颈部运动获取呼吸频率数据，以及基于所述摄像头模组获取人脸图像数据；基于方向盘上设置的语音信号检测器获取驾驶员的语音数据，并基于方向盘上设置的握力检测模组，获取驾驶员的握力数据；根据所述心率数据确定第一疲劳状态，根据所述呼吸频率数据确定第二疲劳状态，根据所述人脸图像数据确定第三疲劳状态，根据所述语音数据确定第四疲劳状态，以及根据所述握力数据确定第五疲劳状态；在五种疲劳状态中三种判为疲劳时，确定驾驶员为轻度疲劳状态；在五种疲劳状态中四种判为疲劳时，确定驾驶员为中度疲劳状态；在五种疲劳状态中五种判为疲劳时，确定驾驶员为重度疲劳状态；根据不同疲劳状态，分别触发不同提醒装置，以产生不同等级的提醒信号。2.根据权利要求1所述的基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，所述根据不同疲劳状态，分别触发不同提醒装置，包括：在轻度疲劳状态时控制触发第一提醒装置和第二提醒装置；在中度疲劳状态时控制触发第一提醒装置、第二提醒装置和第三提醒装置；在重度疲劳状态时控制触发第一提醒装置、第二提醒装置、第三提醒装置和第四提醒装置；其中，所述第一提醒装置为提神喷气装置，用于喷出雾化的提神液体；所述第二提醒装置为语音提醒装置；所述第三提醒装置为喇叭装置；所述第四提醒装置为导电装置，用于发出电击皮肤的电信号。3.根据权利要求1所述的基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，所述根据不同疲劳状态，分别触发不同提醒装置之后，还包括：基于语音提醒装置播放预设问题；并通过语音信号检测器接收驾驶员的答复结果；在预设时长内，所述答复结果和预设问题的标准答案一致，则确定驾驶员已清醒，否则重复上述根据五种疲劳状态确定驾驶员疲劳状态的过程，直至语音检测装置接收驾驶员的答复结果与标准答案一致。4.根据权利要求1所述的基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，根据所述人脸图像数据确定第三疲劳状态，包括：根据所述人脸图像数据分别获取眼睛闭合程度、眼睛纵横比、嘴部纵横比；在所述眼睛闭合程度和所述嘴部纵横比分别大于对应的预设阈值，且眼睛纵横比小于对应的预设阈值情况下，确定为第三疲劳状态。5.根据权利要求1所述的基于方向盘的驾驶员疲劳检测方法，其特征在于，根据所述语音数据确定第四疲劳状态，包括：根据所述语音数据获取语音波形的近似熵、短时平均能量、短时平均幅度；根据所述近似熵、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彬，邝文健，闻健，王宁，李善德，胡志刚，马明，吴奥林，刘帅，
申请(专利权)人：湖北省专用汽车研究院，
类型：发明
国别省市：