基于方向盤檢測(cè)的汽車駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于方向盤檢測(cè)的汽車駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于汽車數(shù)量的增加，交通事故的發(fā)生也呈現(xiàn)越來(lái)越多的趨勢(shì)，其中，駕駛員疲勞駕駛是一主要因素。駕駛員疲勞的原因有多種，例如飲用過(guò)多酒精，前天睡眠不足，聽音樂(lè)或廣播過(guò)于投入等，導(dǎo)致有時(shí)駕駛員是無(wú)法自測(cè)自身的疲勞狀態(tài)，因而，需要電子檢測(cè)的方式幫助駕駛員和相應(yīng)管理部門及時(shí)發(fā)現(xiàn)疲勞駕駛的行為發(fā)生，以便于立即停車，更換另外的駕駛員繼續(xù)行駛。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的駕駛員狀態(tài)電子檢測(cè)方案存在以下缺陷:(I)無(wú)論采取哪種機(jī)制下的電子檢測(cè)，對(duì)駕駛員的狀態(tài)檢測(cè)都是全程進(jìn)行的，對(duì)于檢測(cè)方案所使用的各個(gè)電子部件來(lái)說(shuō)，其耗電量是巨大的，對(duì)于長(zhǎng)久處于清醒狀態(tài)的駕駛員來(lái)說(shuō)，大部分耗電量是不必要的；(2)由于一些電子檢測(cè)手段需要安裝在駕駛員身上一些輔助設(shè)備，如果長(zhǎng)時(shí)間安放，會(huì)造成駕駛員行動(dòng)不暢，降低了駕駛員的行駛樂(lè)趣。
[0004]因而，需要一種新的駕駛員狀態(tài)電子檢測(cè)方案，只有在駕駛員可能產(chǎn)生疲憊狀態(tài)的情況下，才啟動(dòng)狀態(tài)的電子檢測(cè)，而在其他情況下，暫停狀態(tài)的電子檢測(cè)，從而在保證檢測(cè)效果的同時(shí)，減少系統(tǒng)的耗電量和駕駛員的負(fù)擔(dān)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，采用方向盤運(yùn)動(dòng)傳感器檢測(cè)汽車方向盤的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，以汽車方向盤超過(guò)預(yù)定時(shí)間閾值為觸發(fā)條件，啟動(dòng)駕駛員狀態(tài)的檢測(cè)，這樣，解決了上述技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)高精度的腦電波檢測(cè)技術(shù)保證了本發(fā)明的狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)效果。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)，所述識(shí)別系統(tǒng)包括方向盤運(yùn)動(dòng)傳感器、腦電波檢測(cè)頭盔、無(wú)線通信接口和飛思卡爾頂X6處理器，所述方向盤運(yùn)動(dòng)傳感器用于檢測(cè)汽車方向盤的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所述腦電波檢測(cè)頭盔用于檢測(cè)駕駛員的腦電波特征，所述飛思卡爾頂X6處理器與所述方向盤運(yùn)動(dòng)傳感器、所述腦電波檢測(cè)頭盔和所述無(wú)線通信接口分別連接，基于所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定是否啟動(dòng)所述腦電波檢測(cè)頭盔的檢測(cè)操作，并在啟動(dòng)所述檢測(cè)操作后，根據(jù)對(duì)所述腦電波特征的分析結(jié)果確定駕駛員的當(dāng)前駕駛狀態(tài)，將當(dāng)前駕駛狀態(tài)發(fā)送給所述無(wú)線通信接口。
[0007]更具體地，在所述基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)中，還包括:用戶輸入設(shè)備，用于根據(jù)用戶的操作，接收用戶輸入的靜止時(shí)間閾值、第一檢測(cè)因子閾值和第二檢測(cè)因子閾值，所述第一檢測(cè)因子閾值大于所述第二檢測(cè)因子閾值；SDRAM，連接所述用戶輸入設(shè)備，用于接收并存儲(chǔ)所述靜止時(shí)間閾值、所述第一檢測(cè)因子閾值和所述第二檢測(cè)因子閾值；高清攝像頭，包括CMOS傳感器和輔助光源，所述CMOS傳感器對(duì)駕駛員面部進(jìn)行拍攝以獲得面部圖像，所述輔助光源為所述CMOS傳感器的拍攝提供照明輔助光，所述照明輔助光的強(qiáng)度與所述輔助光源周圍環(huán)境的光線亮度成反比，所述面部圖像的分辨率為1280X720 ;供電設(shè)備，包括太陽(yáng)能供電器件、蓄電池、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽(yáng)能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池剩余電量決定是否切換到所述太陽(yáng)能供電器件以由所述太陽(yáng)能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過(guò)切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；所述無(wú)線通信接口與所述飛思卡爾頂X6處理器和所述高清攝像頭分別連接，包括:圖像復(fù)合單元，與所述飛思卡爾頂X6處理器和所述高清攝像頭分別連接，用于將與睡眠狀態(tài)信號(hào)、疲憊狀態(tài)信號(hào)或清醒狀態(tài)信號(hào)對(duì)應(yīng)的提醒文字復(fù)合到所述面部圖像上以形成復(fù)合圖像；圖像壓縮單元，與所述圖像復(fù)合單元連接，用于基于MPEG-4壓縮標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所述復(fù)合圖像進(jìn)行圖像壓縮以獲得壓縮復(fù)合圖像；無(wú)線收發(fā)單元，與所述圖像壓縮單元連接，用于將所述壓縮復(fù)合圖像無(wú)線發(fā)送到駕駛員所在單位局域網(wǎng)和駕駛員所在單位負(fù)責(zé)人的移動(dòng)終端；所述方向盤運(yùn)動(dòng)傳感器連接汽車方向盤，用于檢測(cè)汽車方向盤的靜止持續(xù)時(shí)間；所述腦電波檢測(cè)頭盔包括:接地電極，放置于駕駛員的頭前部中點(diǎn)，用于排除干擾；參考電極，作為駕駛員身體相對(duì)零電位點(diǎn)的電極，采用雙耳垂接法放置于駕駛員的耳垂上；作用電極，放置于駕駛員的頭皮上；信號(hào)接收單元，與所述接地電極、所述參考電極和所述作用電極分別連接，將所述作用電極接收到的信號(hào)減去所述參考電極接收到的信號(hào)以作為腦電波信號(hào)輸出，所述腦電波信號(hào)的采樣頻率為256Hz ;微控制器，與所述信號(hào)接收單元連接，從所述腦電波信號(hào)中解析出其中的α波、β波和Θ波，所述α波的頻率范圍為8-14Ηζ，所述β波的頻率范圍為14-30Ηζ，所述Θ波的頻率范圍為4_8Ηζ，分別計(jì)算功率以獲得α波功率、β波功率和Θ波功率，將α波功率和Θ波功率相加后除以β波功率獲得的除值作為腦電波狀態(tài)檢測(cè)因子；所述飛思卡爾頂Χ6處理器與所述SDRAM、所述腦電波檢測(cè)頭盔和所述方向盤運(yùn)動(dòng)傳感器分別連接，當(dāng)接收到的靜止持續(xù)時(shí)間大于等于所述靜止時(shí)間閾值時(shí)，進(jìn)入狀態(tài)檢測(cè)模式，當(dāng)接收到的靜止持續(xù)時(shí)間小于所述靜止時(shí)間閾值時(shí)，退出狀態(tài)檢測(cè)模式；其中，所述飛思卡爾ΙΜΧ6處理器在狀態(tài)檢測(cè)模式中，當(dāng)腦電波狀態(tài)檢測(cè)因子大于等于所述第一檢測(cè)因子閾值時(shí)，輸出睡眠狀態(tài)信號(hào)，當(dāng)腦電波狀態(tài)檢測(cè)因子小于所述第一檢測(cè)因子閾值但大于等于所述第二檢測(cè)因子閾值時(shí)，輸出疲倦狀態(tài)信號(hào)，當(dāng)腦電波狀態(tài)檢測(cè)因子小于所述第二檢測(cè)因子閾值時(shí)，輸出清醒狀態(tài)信號(hào)。
[0008]更具體地，在所述基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)中:所述用戶輸入設(shè)備為觸摸屏或輸入鍵盤。
[0009]更具體地，在所述基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)中，還包括:顯示設(shè)備，與所述飛思卡爾頂Χ6處理器連接，用于實(shí)時(shí)顯示與所述睡眠狀態(tài)信號(hào)、所述疲倦狀態(tài)信號(hào)或所述清醒狀態(tài)信號(hào)對(duì)應(yīng)的提醒文字。
[0010]更具體地，在所述基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)中:所述顯示設(shè)備為液晶顯示屏，所述用戶輸入設(shè)備為與所述液晶顯示屏集成在一起的觸摸屏。
[0011]更具體地，在所述基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)中:所述顯示設(shè)備還與所述方向盤運(yùn)動(dòng)傳感器連接，以實(shí)時(shí)顯示汽車方向盤的靜止持續(xù)時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的無(wú)線通信接口的結(jié)構(gòu)方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的基于方向盤檢測(cè)的駕駛員狀態(tài)識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]當(dāng)前，在世界的各個(gè)國(guó)家，汽車的擁有量都是一個(gè)龐大的數(shù)字，由于自動(dòng)駕駛汽車尚未普及，汽車仍主要采用人工方式駕駛，這時(shí)，駕駛員如果過(guò)于疲勞而不自知，仍舊進(jìn)行駕駛工作，將很容易造成交通事故，給他人和自身帶來(lái)難以承受的身體傷害，同時(shí)還可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0017]為了避免駕駛員疲勞駕駛，各