[发明专利]一种客车驾驶员工作状态检测与疲劳警示系统及方法

说明书

本发明公开了一种客车驾驶员工作状态检测与疲劳警示系统及方法，工作状态检测模块、警示音存储播放模块、GPS模块和驻车制动检测传感器分别与微控制器连接，工作状态检测模块包括四个压力传感器和一个红外位移传感器，四个压力传感器分别布置在客车转向盘外缘、加速踏板板面中心、制动踏板板面中心和离合器踏板板面中心，红外位移传感器布置在驾驶员座椅靠背表面上的竖直方向对称线上且距靠背上表面50mm位置，驻车制动检测传感器布置在行车状态下驻车制动操纵杆头部正下方；本系统实时检测驾驶员关键的驾驶操纵动作以及坐姿变化，综合各传感器检测的测定参数值与设定标准值，准确判断驾驶员的疲劳等级，提高了行车安全性。

技术领域

本发明属于汽车主动安全设备领域，涉及一种客车驾驶员工作状态检测与疲劳警示系统及方法，具体地说是一种基于多传感器数据融合技术的客车驾驶员工作状态检测与疲劳警示系统及方法。

背景技术

客车驾驶员劳动强度较大，连续驾驶时间长，得不到有效的休息，经常出现驾驶疲劳的现象，除此以外，驾驶员的一些不安全或不规范的驾驶动作与驾驶习惯也会导致危险的发生。现有的客车驾驶员工作状态检测或疲劳驾驶检测系统大多利用传感器或摄像机来采集与记录驾驶员在驾驶过程中的心律、面部表情等生理状态的变化，从而判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，这类检测系统由于未考虑驾驶员实际操纵动作等对车辆行驶有直接影响的肢体变化所代表的含义，对驾驶员驾驶状态的监测与判断并不充分。目前，根据客车驾驶员实际操纵动作及坐姿变化而采取合适的判断算法判断驾驶员驾驶状态的相关系统及方法并未见报道。

如今，客车工作状态检测系统在检测到驾驶员处于疲劳驾驶状态时，多对驾驶员进行声音提醒以尽量避免交通事故的发生并安排驾驶员进行适当休息，但是，对于不同的驾驶人员及驾驶条件，相同的疲劳驾驶警示音在一些情况下不能达到及时、有效的警示效果。除此以外，如今客车车内扬声器多均匀布置在客车车厢内，没有考虑到驾驶员与乘客的差别，对于驾驶员的警示音会影响乘客的乘车心情，甚至在乘客中引起恐慌情绪。

发明内容

本发明为了克服现有客车驾驶员工作状态检测系统未考虑驾驶员在行车时实际操纵动作等对车辆行驶有直接影响的肢体变化所代表的含义而导致对驾驶员驾驶状态的监测与判断并不充分的问题，提供了一种基于多传感器数据融合技术的客车驾驶员工作状态检测与疲劳警示系统及方法，通过实时监测客车驾驶员在驾驶过程中某些关键的操纵动作是否正常以及相应的坐姿变化，综合分析车辆行驶过程中工作状态检测模块中的各个传感器所检测到的测定参数值以及GPS模块检测到的客车从营运起点出发后的累计行驶路程，结合通过测试得到的工作状态检测模块中的各个传感器检测的各个测定参数在不同时段客车从营运起点出发后不同行驶路程时的设定标准值，对驾驶员是否处于疲劳驾驶状态以及相应的疲劳等级做出较准确的判断，同时，在尽量减少对乘客影响的条件下予以驾驶员有效的声音警示，提高了行车安全性。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

本发明提供了一种客车驾驶员工作状态检测与疲劳警示系统，其特征在于，该系统包括工作状态检测模块、警示音存储播放模块、微控制器、扬声器阵列装置、GPS模块和驻车制动检测传感器,工作状态检测模块、警示音存储播放模块、GPS模块和驻车制动检测传感器通过线束与微控制器的数据端口相连接，警示音存储播放模块的音频接口通过线束与扬声器阵列装置中的扬声器阵列相连接；所述的工作状态检测模块包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器和红外位移传感器，上述四个压力传感器各自的数据端口以及红外位移传感器的数据端口分别通过线束与微控制器的数据端口相连接，其中，第一压力传感器布置在客车的转向盘外缘上的驾驶员持握处，第二压力传感器布置在客车的加速踏板板面中心位置处，第三压力传感器布置在客车的制动踏板板面中心位置处，第四压力传感器布置在客车的离合器踏板板面中心位置处，红外位移传感器布置在客车的驾驶员座椅靠背表面上的竖直方向对称线上且距驾驶员座椅靠背上表面50mm位置处，所述的驻车制动检测传感器也选用红外位移传感器，布置在客车未处于驻车制动状态即处于行车状态时驾驶室驻车制动操纵杆头部正下方。

进一步的技术方案包括：