[发明专利]一种基于反应时间的驾驶员疲劳预警方法及检测装置

说明书

技术领域

本发明属于电子预警系统领域，特别是涉及到一种适用于检测驾驶员疲劳状态的方法及其装置。

背景技术

驾驶疲劳是指驾驶员在长时间连续驾驶后，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。驾驶员进入疲劳驾驶状态后如果继续行车，极易引发道路交通事故。据交通部门不完全统计，60%以上的交通事故与驾驶疲劳有关，近年来由长途客车驾驶员疲劳驾驶引发的重特大交通事故频发，因此，开发一种长途客车驾驶员疲劳状态检测方法与预警装置意义重大，应用前景十分广阔。

目前针对驾驶员疲劳检测及预警的研究成果众多，也开发了许多相应的装置，按检测参数的不同可分为三类：基于驾驶员自身的检测方法、基于汽车运行状态的检测方法和基于驾驶员操作行为的检测方法。基于驾驶员自身的检测方法是通过监测驾驶员的生理指标如脑电、心电、皮电、呼吸、眼电等判断驾驶员疲劳状态，或者通过驾驶员生理特征如眨眼频率、点头动作、握力及是否打哈欠等判断驾驶员疲劳状态；基于车辆运行状态的检测方法是通过检测车辆的速度、加速度、行驶轨迹等判断驾驶员疲劳状态；基于驾驶员操作行为的检测方法是通过检测驾驶员操作方向盘、离合器踏板、制动踏板及加速踏板等的特征参数进行疲劳状态识别。以上检测方法存在诸多不足：①不同驾驶人的生理特征复杂多变，疲劳状态各异，判定较困难，且目前的技术很难实现实时检测，可靠性不高；②检测车辆运行状态或驾驶员操作行为一般需要加装信号采集部件或改装车辆构造，实用性及可靠性欠佳。

另外，现存的众多装置多数集中在乘用车方面，而面向乘用车开发的驾驶员疲劳检测与预警装置很难满足其他种类车辆的需求，尤其长途客车驾驶时间长、驾驶员易疲劳，存在明显区别于普通乘用车的特点，这便增加了长途客车驾驶员疲劳检测及预警的难度。

因此针对现有技术当中存在的诸多不足之处，本领域亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为解决现有乘用车驾驶员疲劳检测与预警方法中存在的问题，以及适用长途客车驾驶员疲劳检测与预警的现状，提供一种基于长途客车驾驶员反应时间的综合检测与预警方法。

一种基于反应时间的驾驶员疲劳预警方法，其特征是：

步骤一、将单片机通过数据线与车载GPS、加速度传感器、方向盘转角传感器、汽车音响系统、检测装置连接；

步骤二、车辆点火开始运行，单片机程序同时启动并进入监控状态；

步骤三、车载GPS、加速度传感器和方向盘转角传感器通过数据线，将采集到的车辆运行时速度、加速度以及方向盘转角角度数据传输至单片机；

步骤四、单片机根据步骤三传输过来的数据，计算出汽车单位时间内行驶速度、每5s平均加速度，车轮转角角度，车辆偏移车道距离；

步骤五、根据监测到的四种情况判断驾驶员疲劳状态

Ⅰ汽车紧急制动的频率，Ⅱ同一速度下驾驶员没有进行速度修正的时间，Ⅲ车道偏离的角度，Ⅳ在行驶过程中出现的单位时间内转向角度，

判断驾驶员为准疲劳状态，单片机程序进入到步骤六，

判断驾驶员为正常状态，单片机程序进入到步骤三，

步骤六、判断驾驶员为准疲劳状态，单片机通过语音模块向汽车音响系统输出信号，提示驾驶员处于准驾驶疲劳状态，并提示驾驶员进行反应时间测试；

步骤七、驾驶员按照提示通过疲劳检测装置判定驾驶员处于的驾驶状态，判断驾驶员为疲劳状态，单片机程序进入到步骤八，判断驾驶员为正常状态，单片机程序进入到步骤三；

步骤八、单片机通过汽车音响系统向驾驶员发出声音警报，提醒驾驶员已经处于驾驶疲劳状态。

步骤五中所述的Ⅰ汽车紧急制动的频率是通过如下方式进行的确定，设制动加速度为a，制动次数为n，取标准制动加速度a₀=-6m/s²，于1分钟内制动加速度为a与标准制动加速度a₀符合关系式a<a₀，制动次数n>3，且制动力达到80%以上即认为频繁紧急制动，判断驾驶员为准疲劳状态，。

步骤五中所述的Ⅱ同一速度下驾驶员没有进行速度修正的时间，该速度修正的时间范围为5分钟。