CN104036619B - 基于方向盘转角数据的疲劳检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于方向盘转角数据的疲劳检测方法及检测装置，所述的方法包括：步骤一，方向盘转角传感器实时采集方向盘转角数据传输给集成有疲劳检测算法的车身控制器；步骤二，车身控制器根据方向盘转角信号，同时接收车辆主动驾驶信息，判断驾驶员是否处于疲劳驾驶；步骤三，车身控制器检测到驾驶员处于疲劳驾驶，则向报警器发送报警信号，报警器将报警信号显示在仪表面板上；所述的装置包括方向盘转角传感器、车身控制器和报警器，所述的车身控制器分别连接方向盘转角传感器和报警器。与现有技术相比，本发明具有准确性高、成本低、算法简单等优点。

Description

基于方向盘转角数据的疲劳检测方法及检测装置

技术领域

本发明涉及一种驾驶员疲劳检测方法及装置，尤其是涉及一种基于方向盘转角数据的疲劳检测方法及检测装置。

背景技术

驾驶疲劳是造成交通事故的重要因素，统计数据表明，驾驶员疲劳引起的交通事故占事故总数的20％左右，占特大交通事故的40％以上。如何能够快速、有效地检测驾驶员疲劳状态，对交通安全具有重大意义。

现有的驾驶员疲劳检测技术主要基于检测人脸技术，从驾驶员自身特征出发，通过某种设备获取驾驶员的生理参数特征或者视觉特征，利用驾驶员在正常状态和疲劳状态的特征模式不同，采用相应的模式识别技术分类进行判别，从而检测到是否有疲劳产生.由于需要利用DSP进行实时检测跟踪人脸特征，因此硬件成本较高，且有些驾驶员并非会将疲劳状态反映到脸部，因此***准确性不高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种准确性高、成本低、算法简单的基于方向盘转角数据的疲劳检测方法及检测装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于方向盘转角数据的疲劳检测方法，包括以下步骤：

步骤一，方向盘转角传感器实时采集方向盘转角数据传输给集成有疲劳检测算法的车身控制器；

步骤二，车身控制器根据方向盘转角信号，同时接收车辆主动驾驶信息，采用疲劳检测算法判断驾驶员是否处于疲劳驾驶；

步骤三，车身控制器检测到驾驶员处于疲劳驾驶，则向报警器发送报警信号，报警器将报警信号显示在仪表面板上。

所述的疲劳检测算法具体为：

1)根据采集到的一段时间内方向盘转角数据，采用滑动窗口法计算各滑动窗口内的方向盘转角滑动平均值；

2)获取方向盘转角数据的拐点；

3)计算各拐点与滑动平均值的差值，并根据该差值绘制统计分布图；

4)根据车辆主动驾驶信息判断是否存在驾驶员主动驾驶，并根据判断结果及统计分布图判断驾驶员是否处于疲劳驾驶：若统计分布图中差值分布分散且不存在驾驶员主动驾驶，则说明驾驶员处于疲劳驾驶状态。

所述的车辆主动驾驶信息包括转向灯信号、横摆角速度、车速和制动踏板信号。

一种基于方向盘转角数据的疲劳检测装置，包括方向盘转角传感器、车身控制器和报警器，所述的车身控制器分别连接方向盘转角传感器和报警器。

所述的车身控制器包括滑动平均值求解模块、拐点求解模块、差值求解模块、方向盘转角变化统计模块、疲劳驾驶判断模块和主动驾驶判断模块，所述的滑动平均值求解模块、拐点求解模块、差值求解模块、方向盘转角变化统计模块和疲劳驾驶判断模块依次连接，所述的主动驾驶判断模块与疲劳驾驶判断模块连接，所述的疲劳驾驶判断模块与报警器连接。

所述的主动驾驶判断模块连接有转向灯信号采集器、横摆角速度传感器、车速传感器和制动踏板信号采集器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明只需要方向盘转角信息和车速、横摆角速度等车辆基本信息，不需要硬件成本，成本低；

2、本发明通过统计数据说明驾驶员的驾驶状况，准确性高，且算法简单。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明方向盘转角滑动平均值的曲线示意图；

图3为本发明方向盘转角拐点的曲线示意图；

图4为本发明方向盘转角的统计分布图；

图4中，(a)为正常驾驶的统计分布图，(b)为疲劳驾驶的统计分布图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种基于方向盘转角数据的疲劳检测方法，包括以下步骤：

步骤一，方向盘转角传感器1实时采集方向盘转角数据传输给集成有疲劳检测算法的车身控制器2。

步骤二，车身控制器2根据方向盘转角信号，同时接收车辆主动驾驶信息，包括转向灯信号、横摆角速度、车速和制动踏板信号，采用疲劳检测算法判断驾驶员是否处于疲劳驾驶，具体为：

1)根据采集到的一段时间内方向盘转角数据，采用滑动窗口法计算各滑动窗口内的方向盘转角滑动平均值，如图2所示；

2)获取方向盘转角数据的拐点，如图3所示；

3)计算各拐点与滑动平均值的差值，并根据该差值绘制统计分布图，如图4所示；

4)根据车辆主动驾驶信息判断是否存在驾驶员主动驾驶，排除驾驶员主动驾驶因素，并根据判断结果及统计分布图判断驾驶员是否处于疲劳驾驶：若统计分布图中差值分布分散且不存在驾驶员主动驾驶，则说明驾驶员处于疲劳驾驶状态。图4中，(a)所示的分布重心偏右，(b)所示的分布比较分散，可知(a)对应的时间段为正常驾驶，(b)对应的时间段为疲劳驾驶。

步骤三，车身控制器2检测到驾驶员处于疲劳驾驶，则向报警器3发送报警信号，报警器3将报警信号显示在仪表面板上，提醒驾驶员注意休息，切勿疲劳驾驶。

如图1所示，上述实施基于方向盘转角数据的疲劳检测方法的装置，包括方向盘转角传感器1、车身控制器2和报警器3，所述的车身控制器2分别连接方向盘转角传感器1和报警器3，报警器3与车辆的仪表面板连接。

所述的车身控制器2包括滑动平均值求解模块21、拐点求解模块22、差值求解模块23、方向盘转角变化统计模块24、疲劳驾驶判断模块25和主动驾驶判断模块26，所述的滑动平均值求解模块21、拐点求解模块22、差值求解模块23、方向盘转角变化统计模块24和疲劳驾驶判断模块25依次连接，所述的主动驾驶判断模块26与疲劳驾驶判断模块25连接，所述的疲劳驾驶判断模块25与报警器3连接。所述的主动驾驶判断模块26连接有转向灯信号采集器、横摆角速度传感器、车速传感器和制动踏板信号采集器。

Claims (5)

1.一种基于方向盘转角数据的疲劳检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，方向盘转角传感器实时采集方向盘转角数据传输给集成有疲劳检测算法的车身控制器；

步骤二，车身控制器根据方向盘转角信号，同时接收车辆主动驾驶信息，采用疲劳检测算法判断驾驶员是否处于疲劳驾驶；

步骤三，车身控制器检测到驾驶员处于疲劳驾驶，则向报警器发送报警信号，报警器将报警信号显示在仪表面板上；

所述的疲劳检测算法具体为：

1)根据采集到的一段时间内方向盘转角数据，采用滑动窗口法计算各滑动窗口内的方向盘转角滑动平均值；

2)获取方向盘转角数据的拐点；

3)计算各拐点与滑动平均值的差值，并根据该差值绘制统计分布图；

4)根据车辆主动驾驶信息判断是否存在驾驶员主动驾驶，并根据判断结果及统计分布图判断驾驶员是否处于疲劳驾驶：若统计分布图中差值分布分散且不存在驾驶员主动驾驶，则说明驾驶员处于疲劳驾驶状态。

2.根据权利要求1所述的一种基于方向盘转角数据的疲劳检测方法，其特征在于，所述的车辆主动驾驶信息包括转向灯信号、横摆角速度、车速和制动踏板信号。

3.一种实现如权利要求2所述的基于方向盘转角数据的疲劳检测方法的疲劳检测装置，其特征在于，包括方向盘转角传感器、车身控制器和报警器，所述的车身控制器分别连接方向盘转角传感器和报警器。

4.根据权利要求3所述的疲劳检测装置，其特征在于，所述的车身控制器包括滑动平均值求解模块、拐点求解模块、差值求解模块、方向盘转角变化统计模块、疲劳驾驶判断模块和主动驾驶判断模块，所述的滑动平均值求解模块、拐点求解模块、差值求解模块、方向盘转角变化统计模块和疲劳驾驶判断模块依次连接，所述的主动驾驶判断模块与疲劳驾驶判断模块连接，所述的疲劳驾驶判断模块与报警器连接。

5.根据权利要求4所述的疲劳检测装置，其特征在于，所述的主动驾驶判断模块连接有转向灯信号采集器、横摆角速度传感器、车速传感器和制动踏板信号采集器。