一种汽车疲劳驾驶检测方法及检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种汽车疲劳驾驶检测方法及检测系统，通过获取方向盘的压力值F，根据压力值F在检测周期T

【技术实现步骤摘要】
一种汽车疲劳驾驶检测方法及检测系统


[0001]本专利技术涉及检测系统
，具体涉及一种汽车疲劳驾驶检测系统。

技术介绍

[0002]车辆已经成为人们必不可少的工具，然而在长途出行以及物流行业中，经常出现疲劳驾驶的现象，这种不良驾驶习惯给道路安全带来极大的安全隐患，给自身和他人带来极大的安全风险，因此，需要对疲劳驾驶行为进行检测并采取相应的措施，避免重大交通事故的发生。
[0003]目前存在多种对疲劳驾驶行为进行检测的方法，有的通过视频图像识别，对驾驶员的眼睛和面部特征进行识别，例如闭眼睛、打哈欠等，从而产生疲劳告警，以警示驾驶员，这种方法误判较多，由于是基于统计方法，对疲劳状态无法进行及时的识别。有的疲劳驾驶行为检测通过脑电波进行检测，但是通过脑电波检测需要驾驶员头戴脑电波采集装置，接线繁多的脑电波采集装置会影响驾驶员的应急操作且制作脑电波采集装置的成本较高。同时，驾驶员疲劳程度是基于多维度的判断，如手握方向盘的力度、心率等，单独的一项数据采集检测非常容易出现误判，这是因为每个人的身体条件、驾驶方式等有所区别。
[0004]随着检测方法的深入研究，随之出现了通过多维度的数据采集判断是否疲劳驾驶的方法，如公开号为CN112590800B的专利技术专利公开了一种基于多传感器疲劳驾驶的智能识别转向盘及识别方法，通过压力传感器、血氧传感器和摄像头进行综合数据采集，以期望能够提高检测准确性，但是此种检测方法也仅仅是多传感器数据采集分析，通过独立的阈值判断来进行疲劳驾驶识别，虽然通过此种冗余设计，在一定程度上提高了检测的准确性，依然无法解决单独的数据采集检测存在误报的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种汽车疲劳驾驶检测方法及检测系统，以解决目前汽车疲劳驾驶检测存在的上述问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种汽车疲劳驾驶检测方法，通过获取方向盘的压力值F，根据压力值F在检测周期T
l
内的变化，获取压力值变化量F
l
，根据检测周期T
l
和压力值变化量F
l
，计算出第一疲劳值P1；采集驾驶员心率，根据心率在检测周期内的变化，获取心率变化量N
l
，根据检测周期T
l
和心率变化量N
l
，计算出第二疲劳值P2；识别驾驶员眨眼数据，根据眨眼次数在检测周期内的变化，获取眨眼次数变化量Z
l
和眨眼周期变化量t
l
，根据检测周期T
l
、眨眼次数变化量Z
l
和眨眼周期变化量t
l
，计算出第三疲劳值P3；计算检测周期内的总疲劳值P，其中，P＝P1+P2+P3；若P超出阈值，则进行疲劳驾驶报警。
[0008]进一步优选，通过设置在方向盘上的柔性压力传感器模块来获取方向盘的压力值F，单次采集周期为1分钟，计算出压力值变化量F
l
，P1＝k1
×
F
l
×
T
l
，其中，k1为影响系数，k1＝0.03。
[0009]进一步优选，柔性压力传感器模块以10Hz的频率采集100个压力值F，通过冒泡算法去除前十个最大值和最后十个最小值后取压力平均值F
μ
，连续采集1分钟，获取六个压力平均值F
μ
，对采集到的六个压力平均值F
μ
计算标准差σ
F
，若σ
F
＜2，则数据有效，最后取有效数据进行计算，从第一次有效数据算起，计算出压力值变化量F
l
。
[0010]进一步优选，通过设置在方向盘上的心率传感器模块来获取驾驶员的心率，单次采集周期为30秒，计算出心率变化量N
l
，P2＝k2
×
N
l
×
T
l，
其中，k2为影响系数，k2＝1。
[0011]进一步优选，在单次采集周期中，采集10次有效值，采集到的数据去掉一个最大值和一个最小值后，计算标准差σ
N
，若σ
N
＜3，则数据有效，最后取有效值的平均值得到有效心率值，取有效心率值进行计算，从第一次有效数据算起，计算出心率变化量N
l
。
[0012]进一步优选，通过摄像头模块对驾驶员进行面目图像采集获取驾驶员的眨眼数据，单次采集周期为一分钟，计算出眨眼次数变化量Z
l
和眨眼周期变化量t
l
，P3＝k3
×
Z
l
+k4
×
t
l
，其中，k3和k4为影响系数，k3＝10，k4＝30。
[0013]进一步优选，在五个单次采集周期内，采集眨眼次数数据，得到的数据去掉一个最大值和一个最小值后，计算标准差σ
Z
，若σ
Z
＜1.5，则数据有效，最后取有效数据的平均值，从第一次有效数据平均值算起，计算出眨眼次数变化量Z
l
。
[0014]进一步优选，在单个采集周期内，采集眨眼周期数据，得到的数据去掉一个最大值和一个最小值后，计算平均值，得到该采集周期内的眨眼周期数据，连续采集5次眨眼周期数据，去掉一个最大值和一个最小值后计算标准差σ
t
，若σ
t
＜1.5，则数据有效，最后选取有效数据的平均值，从第一次有效数据平均值算起，计算出眨眼周期变化量t
l
。
[0015]进一步优选，若P＞100，则进行疲劳驾驶报警，若检测周期T
l
＞4，则直接进行疲劳驾驶报警。
[0016]一种汽车疲劳驾驶检测系统，包括柔性压力传感器模块、柔性心率传感器模块、摄像头模块、蓝牙模块、语音模块和主控制器，所述柔性压力传感器模块、柔性心率传感器模块、摄像头模块、蓝牙模块和语音模块均与所述主控制器连接，所述柔性压力传感器模块和柔性心率传感器模块设置在方向盘上，用于检测驾驶员对方向盘的握力和驾驶员的心率，所述摄像头用于采集驾驶员的面部信息，所述语音模块用于进行疲劳驾驶报警，所述主控制器还设置有5G模块，所述主控制器通过所述5G模块与云服务器连接。
[0017]本专利技术的有益效果：
[0018]本专利技术的汽车疲劳驾驶检测方法，通过采集驾驶员握持方向盘的握力，根据方向盘的压力值变化量来计算出第一疲劳值，通过采集驾驶员心率，根据心率的变化量来计算出第二疲劳值，通过识别驾驶员眨眼数据，根据眨眼次数变化量和眨眼周期变化量来计算出第三疲劳值，并根据第一疲劳值、第二疲劳值和第三疲劳值的权重，将三个疲劳值相叠加为总疲劳值，通过判断总疲劳值是否超出阈值来进行驾驶员疲劳驾驶的识别，本专利技术结合手部握力、心率、面部视觉信息，综合判断人体疲劳程度，提高了检测的准确性。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车疲劳驾驶检测方法，其特征在于：获取方向盘的压力值F，根据压力值F在检测周期T
l
内的变化，获取压力值变化量F
l
，根据检测周期T
l
和压力值变化量F
l
，计算出第一疲劳值P1；采集驾驶员心率，根据心率在检测周期内的变化，获取心率变化量N
l
，根据检测周期T
l
和心率变化量N
l
，计算出第二疲劳值P2；识别驾驶员眨眼数据，根据眨眼次数在检测周期内的变化，获取眨眼次数变化量Z
l
和眨眼周期变化量t
l
，根据检测周期T
l
、眨眼次数变化量Z
l
和眨眼周期变化量t
l
，计算出第三疲劳值P3；计算检测周期内的总疲劳值P，其中，P＝P1+P2+P3；若P超出阈值，则进行疲劳驾驶报警。2.根据权利要求1所述的汽车疲劳驾驶检测方法，其特征在于：通过设置在方向盘上的柔性压力传感器模块来获取方向盘的压力值F，单次采集周期为1分钟，计算出压力值变化量F
l
，P1＝k1
×
F
l
×
T
l
，其中，k1为影响系数，k1＝0.03。3.根据权利要求2所述的汽车疲劳驾驶检测方法，其特征在于：柔性压力传感器模块以10Hz的频率采集100个压力值F，通过冒泡算法去除前十个最大值和最后十个最小值后取压力平均值F
μ
，连续采集1分钟，获取六个压力平均值F
μ
，对采集到的六个压力平均值F
μ
计算标准差σ
F
，若σ
F
＜2，则数据有效，最后取有效数据进行计算，从第一次有效数据算起，计算出压力值变化量F
l
。4.根据权利要求1所述的汽车疲劳驾驶检测方法，其特征在于：通过设置在方向盘上的心率传感器模块来获取驾驶员的心率，单次采集周期为30秒，计算出心率变化量N
l
，P2＝k2
×
N
l
×
T
l，
其中，k2为影响系数，k2＝1。5.根据权利要求4所述的汽车疲劳驾驶检测方法，其特征在于：在单次...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔英浩，汤善召，
申请(专利权)人：中原工学院，
类型：发明
国别省市：