[发明专利]基于5G的车辆驾驶人疲劳监测和远程干预系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于5G技术的车辆驾驶人疲劳监测和远程干预系统及方法，由单目相机和方向盘转角传感器采集电动汽车行车工况数据，由微机控制器计算车道偏离标准差和方向盘回转率，并在车道偏离标准差大于或等于车道偏离标准差阈值，或方向盘回转率大于或等于方向盘回转率阈值时向驾驶人发出驾驶疲劳报警；汽车微机控制器进行预设时间倒计时，并在倒计时结束后计算预设时间内的车道偏离标准差和方向盘回转率，在车道偏离标准差或方向盘回转率大于或等于对应阈值时，通过5G CPE向云端服务器上传疲劳报警信息，并将车辆控制调成线控状态，并向模拟驾驶舱下发接管信息进行接管。通过本发明提高了行车安全性，可以大大降低疲劳致因的交通事故。

技术领域

本发明属于车辆驾驶人疲劳监测和远程干预技术领域，更具体地，涉及一种基于5G技术的车辆驾驶人疲劳监测和远程干预系统及方法。

背景技术

汽车安全越来越成为人们必须要考虑的一个问题，其中疲劳驾驶已经成为导致交通安全事故的重要原因之一。由于驾驶疲劳，驾驶员注意力无法集中，反应速度降低，车辆操纵性能下降，严重增加了交通事故发生的可能性。因此，研究疲劳驾驶的辨识和干预，对预防交通事故和提高道路安全性具有重要意义。

驾驶疲劳是由于连续驾驶而引起的身体机能退化现象，是指驾驶员的感知能力、判断思维能力和身体协调能力受损，从而导致交通事故的发生。驾驶疲劳直接表现在驾驶员的生理和车辆的驾驶状态上：在生理变化的情况下，主要表现为手脚反应迟缓、眼睛浑浊、情绪烦躁等，甚至连续打哈欠、闭眼，严重疲劳时头部降低等现象；在车辆行驶状态下，主要动力是车辆的驱动频率降低并与当前行驶轨迹不同。有研究表明：在轻度疲劳状态下，通过适当的语音记忆或音乐播放，可以恢复驾驶员的驾驶能力；但是，如果驾驶员处于中度甚至重度疲劳状态，则应根据实际情况积极干预和控制，避免发生事故。因此，针对驾驶疲劳研发相应的安全辅助驾驶系统，实现对驾驶员状态的实时辨识和主动干预具有重要的实际应用价值。

目前的主动干预系统在干预后仍是依靠车辆驾驶人进行驾驶，然而很多时候系统发出报警提醒后驾驶人仍处于疲劳驾驶状态，此时仍然存在较高的行车风险。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于5G的车辆驾驶人疲劳监测和远程干预系统及方法，充分利用汽车微机控制器、单目相机、方向盘转角传感器、车载显示器、5G CPE、云端服务器、模拟驾驶舱及远程视景传输系统等系统装备，实现驾驶过程疲劳状态的辨识，出现疲劳后具备远程操作控制能力。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种基于5G的车辆驾驶人疲劳监测和远程干预系统，包括：汽车微机控制器、单目相机、方向盘转角传感器、车载显示器、5G CPE、云端服务器、模拟驾驶舱及远程视景传输系统；

其中，所述汽车微机控制器分别与所述方向盘转角传感器、所述车载显示器、所述单目相机及所述云端服务器连接；

所述单目相机用于采集车辆的车道偏离量，并将所述车道偏离量发送给所述汽车微机控制器；

所述方向盘转角传感器用于采集车辆的方向盘转角，并将所述方向盘转角发送给所述汽车微机控制器；

所述汽车微机控制器安装在车辆上，用于根据所述车道偏离量计算车道偏离标准差，根据所述方向盘转角计算方向盘回转率，并判断所述车道偏离标准差及所述方向盘回转率是否满足预设条件，并在满足所述预设条件时，通过所述车载显示器向驾驶人发出疲劳报警信息，同时进行预设时间倒计时，并计算所述预设时间内的车道偏离标准差和方向盘回转率，并在所述预设时间内的车道偏离标准差和方向盘回转率满足所述预设条件时，通过所述5G CPE向所述云端服务器上传疲劳报警信息，同时激活远程驾驶功能，启动车辆线控功能，由所述远程视景传输系统将真车驾驶视野传输到所述模拟驾驶舱，并由所述云端服务器向所述模拟驾驶舱下发接管信息，由所述模拟驾驶舱进行接管。

在一些可选的实施方案中，所述预设条件为：