疲勞駕駛的提醒系統及疲勞駕駛的提醒方法與流程

2023-05-27 08:43:52 2

本發明涉及於車輛領域，更具體而言，涉及一種疲勞駕駛的提醒系統及一種疲勞駕駛的提醒方法。

背景技術：

隨著人們生活水平的提高，人們對出行方式提出了更高的要求。因此，汽車作為提供出行方便的消費品被越來越多的人所擁有。

隨著汽車數量的急劇增加，道路交通事故的發生率也逐漸增高，而駕駛員疲勞駕駛是導致道路交通事故的一個重要原因。據統計，因疲勞駕駛而造成的交通事故佔總數的20％左右，佔特大交通事故的40％以上，佔交通事故死亡率的83％。由此可見，科學有效的疲勞駕駛預警對保護人民的生命財產意義重大。

目前，大多數的疲勞駕駛預警方案都是針對單個駕駛員的狀態進行監控。但是，對單個駕駛員的狀態進行監控不能形成較科學的統計數據，進而在判斷駕駛員疲勞狀態時準確率較低，不能達到較好的提醒效果。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明需要提供一種疲勞駕駛的提醒系統及一種疲勞駕駛的提醒方法。

一種疲勞駕駛的提醒系統，包括車輛、通信終端及伺服器，該車輛包括信息站，該伺服器設置有車輛發生事故時多個駕駛員所消耗的平均能量及事故心率曲線。該信息站用於採集待提醒駕駛員在駕駛過程中的動作信息及該待提醒駕駛員的心率曲線，並將該動作信息及該心率曲線發送至該通信終端。該通信終端用於接收該動作信息及該心率曲線，並將該動作信息及該心率曲線發送至該伺服器。該伺服器用於接收該動作信息及該心率曲線，並根據該動作信息、該心率曲線、該平均能量及該事故心率曲線，判斷該待提醒駕駛員是否疲勞，若是，該伺服器發送報警信號至該通信終端。該通信終端用於根據該報警信號發出報警信息。

上述疲勞駕駛的提醒系統，伺服器設置有車輛發生事故時多個第一駕駛員所消耗的 平均能量及事故心率曲線，因此，伺服器判斷駕駛員是否疲勞駕駛的參考是來源於多個其它駕駛員，判斷駕駛員疲勞時比較準確，達到較好的提醒效果。

在一個實施方式中，該平均能量是該伺服器計算該多個駕駛員在車輛發生事故時的卡路裡消耗量的平均值。該事故心率曲線是該伺服器從車輛發生事故前的一段時間內該多個駕駛員的心率曲線中概括出發生事故最多的心率曲線。車輛發生事故的時間信息由該信息站採集。

在一個實施方式中，該伺服器用於根據該動作信息，計算該待提醒駕駛員消耗的能量。該伺服器用於判斷該消耗的能量是否大於該平均能量，及判斷該心率曲線是否與該事故心率曲線相似。若該消耗的能量大於該平均能量及該心率曲線與該事故心率曲線相似，該伺服器用於判斷該待提醒駕駛員疲勞。

在一個實施方式中，該報警信息為該通信終端發出的聲及/或光信息。

在一個實施方式中，該信息站插接在該車輛的車輛診斷口，該信息站包括第一藍牙模塊，該通信終端包括第二藍牙模塊。該第一藍牙模塊用於將該動作信息及該心率曲線發送至該第二藍牙模塊。該第二藍牙模塊用於接收該動作信息及該心率曲線。

在一個實施方式中，該提醒系統包括心率跳動採集器，該心率跳動採集器設置在該車輛的方向盤的左右兩側，並用於採集該駕駛員的心率曲線。

一種疲勞駕駛的提醒方法，包括以下步驟：

S1：信息站採集待提醒駕駛員在駕駛過程中的動作信息及該待提醒駕駛員的心率曲線，並將該動作信息及該心率曲線發送至通信終端；

S2：該通信終端接收該動作信息及該心率曲線，並將該動作信息及該心率曲線發送至伺服器；

S3：該伺服器接收該動作信息及該心率曲線，該伺服器設置有車輛發生事故時多個駕駛員所消耗的平均能量及事故心率曲線，該伺服器根據該動作信息、該心率曲線、該平均能量及該事故心率曲線，判斷該待提醒駕駛員是否疲勞，若是，進入步驟S4，若否，繼續步驟S3；

S4：該伺服器發送報警信號至該通信終端；及

S5：該通信終端根據該報警信號發出報警信息。

在一個實施方式中，該平均能量是該伺服器計算該多個駕駛員在車輛發生事故時的卡路裡消耗量的平均值。該事故心率曲線是該伺服器從車輛發生事故前的一段時間內該多個駕駛員的心率曲線中概括出發生事故最多的心率曲線。車輛發生事故的時間信息由該信息站採集，並通過該通信終端發送至該伺服器。

在一個實施方式中，步驟S3包括：該伺服器根據該動作信息，計算該待提醒駕駛 員消耗的能量。該伺服器判斷該消耗的能量是否大於該平均能量，及判斷該心率曲線是否與該事故心率曲線相似。若該消耗的能量大於該平均能量及該心率曲線與該事故心率曲線相似，該伺服器判斷該待提醒駕駛員疲勞。

在一個實施方式中，該信息站插接在該車輛的車輛診斷口，該信息站包括第一藍牙模塊，該通信終端包括第二藍牙模塊。

步驟S1包括：該第一藍牙模塊將該動作信息及該心率曲線發送至該第二藍牙模塊；

步驟S2包括：該第二藍牙模塊接收該動作信息及該心率曲線。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本發明較佳實施方式的疲勞駕駛的提醒系統的模塊示意圖；

圖2是本發明較佳實施方式的疲勞駕駛的提醒方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語″第一″、″第二″僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有″第一″、″第二″的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個所述特徵。在本發明的描述中，″多個″的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語″安裝″、″相連″、″連接″應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通信；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設定進行描述。當然，它們僅僅為示例， 並且目的不在於限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重複參考數字和/或參考字母，這種重複是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設定之間的關係。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。

請參圖1，本發明較佳實施方式的疲勞駕駛的提醒系統100包括車輛200、通信終端102及伺服器104。本實施方式中，為方便說明本發明的實施，將車輛200分為兩類，其中一類車輛為待判斷車輛202，另外一類車輛為事故車輛204。待判斷車輛202的駕駛員為待提醒駕駛員。事故車輛204的駕駛員的狀態可作為判斷待提醒駕駛是否疲勞駕駛的參考。

每個車輛200包括信息站106，該信息站106用於採集駕駛員在駕駛過程中的動作信息及該駕駛員的心率曲線，並將該動作信息及該心率曲線發送至該通信終端102。

具體地，該動作信息包括駕駛員在駕駛過程中打方向盤、換擋、拉手剎以及踩踏板的動作信息，內置在車輛內的信息站106收集記錄每次駕駛員在駕駛過程中打方向盤、換擋、拉手剎以及踩踏板的動作信息。信息站106插接在車輛200的車輛診斷口，信息站106主要功能是讀取並採集車輛200所有與CAN總線有關的實時信息，包括發動機轉速、節氣門開度、方向盤轉角甚至蓄電池電壓等等所有車輛實時信息。因此，信息站106通過判斷車輛200實時信息，得出駕駛員在駕駛過程中所做的動作，進而得出動作信息。

駕駛員的心率曲線可通過安裝在車輛200的方向盤上的心率跳動採集器來採集。心率跳動採集器安裝位置位於車輛200的方向盤左右兩側。方向盤左右兩側是車輛直行時大多數駕駛員手掌放置的位置。心率跳動採集器可通過駕駛員的手掌血液跳動次數轉換為波形信息，進而形成心率曲線，心率曲線可存放於信息站106中。

另外，信息站106還用於採集車輛200發生事故的時間信息。由於車輛本身都會帶時鐘，一旦車輛上的碰撞傳感器被觸發，信息站106立即採集並記錄觸發時間信息，此時間則記錄為車輛200發生事故的時間信息T(下稱事故時刻T)。雖然一般車輛發生事故概率比較小，但很多的車輛基數非常大，能夠採集到的事故信息也會比較多。

本實施方式中，該信息站106包括第一藍牙模塊。

該通信終端102用於接收該動作信息、該心率曲線及車輛發生事故的時間信息，並將該動作信息、該心率曲線及該車輛發生事故的時間信息發送至該伺服器104。

具體地，通信終端102為具備無線通信能力的通信終端，例如手機或平板電腦，用於傳送數據。使用本提醒系統100時，通信終端102隻要放在車輛200的車廂範圍內即可。本實施方式中，通信終端102包括第二藍牙模塊，第二藍牙模塊可與第一藍牙模塊配對並傳送數據。因此，第二藍牙模塊可接收事故車輛204的信息站106通過第一藍牙模塊發送 的各種數據，包括動作信息、心率曲線和事故時刻T，然後通信終端102通過無線通信網絡將這些數據上傳到伺服器104(如雲服務終端)。採集到的數據通過與事故車輛204連接的第一通信終端、第二通信終端、第三通信終端......上傳到伺服器104，則通信終端102的數量將每分每秒都在持續增加，且實時更新，也就是說，只要車輛發生事故時，與事故車輛204連接的通信終端102就會將這些數據上傳至伺服器104，使伺服器104得到的數據是最新的，以對待提醒駕駛員是否疲勞駕駛作出更準確的判斷。

伺服器104通過無線通信網絡接收到多個通信終端102傳送的上述數據後，開始進行分析。具體地，伺服器104分析眾多事故車輛204在事故時刻T，各駕駛員的卡路裡消耗量W1、W2、W3......，並計算其平均值W，定義為事故功耗平均值(W為實時更新值，是一個動態值，因為一旦有車輛發生事故，與事故車輛204連接的通信終端102會上傳採集到的卡路裡消耗量Wn，此時，平均值W就會更新)。同時伺服器104分析事故時刻T之前的一段時間內(例如，5分鐘內)各駕駛員的心率曲線S1、S2、S3......，並概括出發生事故最多的心率曲線S，定義為事故心率曲線(S也為實時更新值，與W的更新類似)。例如，伺服器104通過多組事故駕駛員的心率曲線S1、S2、S3......，分析查找一定的相似性並提取相似性特徵組合，以此概括為事故心率曲線。

因此，該伺服器104設置有車輛發生事故時多個駕駛員所消耗的平均能量及事故心率曲線，作為對待提醒駕駛員是否疲勞駕駛的參考。本實施方式中，該平均能量是該伺服器計算該多個駕駛員在車輛事故發生時的卡路裡消耗量的平均值。

對於待提醒駕駛員，與待判斷車輛202連接的信息站106將採集到的待提醒駕駛員的動作信息及心率曲線通過第一藍牙模塊發送至與待判斷車輛202連接的通信終端102的第二藍牙模塊。與待判斷車輛202連接的通信終端102將該待提醒駕駛員的動作信息及心率曲線通過無線通信網絡上傳到伺服器104。

該伺服器104用於接收該動作信息及該心率曲線，並根據該動作信息、該心率曲線、該平均能量及該事故心率曲線，判斷該待提醒駕駛員是否疲勞，若是，該伺服器104發送報警信號至該通信終端102。

具體地，伺服器104用於根據該動作信息，計算該待提醒駕駛員消耗的能量。例如伺服器104可通過預先設計的公式分析計算出待提醒駕駛員打方向盤、換擋、拉手剎以及踩踏板等動作消耗的能量，如消耗了多少卡路裡能量。另外，正常人在運動或體力勞動時都會引起心率變化，也就是說，駕駛員在操作車輛時會引起心率的變化。

在一些例子中，對於踩踏板而消耗的能量，可採用以下方法計算：

對於每個車型的汽車，踏板力的變化與踏板的行程的關係是一一對應，因此，踩踏板時，駕駛員需做功：W1＝F1＊S1，其中，S1表示踏板的位移，F1表示踏板力，因此，信息站 106可採集每次踩踏板的行程S1，發送至伺服器104，伺服器104即可計算得到相應的做功值，以此計算消耗的能量。駕駛員在踩加速踏板、制動踏板及離合踏板時，都可以用此方法進行計算、只是不同踏板操作力不一樣，做功的大小與位移關係比例係數(F1)不一樣。

對於打方向盤而消耗的能量，可採用以下方法計算：

方向盤操作力在車型設計時已經設定為F2，方向盤的直徑也是固定值，如為370或380毫米，半徑r也就確定了。在駕駛員轉動方向盤一定角度θ時，伺服器104根據做功公式W2＝F2＊θ＊r，可計算出駕駛員打方向盤消耗的能量。方向盤的角度θ可由信息站106採集並發送至伺服器104。

對於換擋而消耗的能量，可採用以下方法計算：

汽車的各檔位(P/R/N/D)操作力在汽車設計時為定值，例如，P檔到R檔的操作力為F3、R檔到N檔的操作力為F4、N檔到D檔的操作力為F5。P檔換入R檔時做功W3＝F3＊S3，P檔換入D檔時做功W4＝F3＊S3+F4＊S4+F5＊S5，其中，S3表示P檔到R檔的檔把行程，S4表示R檔到N檔的檔把行程，S5表示N檔至D檔的檔把行程。以此類推計算每個檔位掛入其他檔位時消耗的能量。因此，信息站106採集駕駛員的換擋信息並發送至伺服器104，伺服器104根據以上公式計算駕駛員換檔時消耗的能量。

該伺服器104通過分析做兩個方面判斷：1)判斷該消耗的能量是否大於該平均能量W，及2)判斷該心率曲線是否與該事故心率曲線S相似。

若該消耗的能量大於該平均能量W及該心率曲線與該事故心率曲線S相似，該伺服器104判斷該待提醒駕駛員疲勞。例如，伺服器104可設定事故心率曲線S正負5％為特定區域(心率跳動最高點到最低點為1個單位)，當前駕駛員的心率曲線80％在特定區域範圍內即可判定相似。

在這種情況下，該伺服器104發送報警信號至該通信終端102，例如，伺服器104通過無線通信網絡將報警信號發送至與待判斷車輛202連接的通信終端102。

該通信終端102用於根據該報警信號發出報警信息，該報警信息可為該通信終端102發出的聲及/或光信息。例如，通信終端102具有揚聲器及顯示屏，通信終端102接收到報警信號後，控制揚聲器發出報警聲，及/或控制顯示屏進行閃爍以發出報警光等，以提醒駕駛員需要進行休息，進而提高駕駛員駕車的安全性。

綜上所述，上述疲勞駕駛的提醒系統100，伺服器104設置有車輛發生事故時多個第一駕駛員所消耗的平均能量及事故心率曲線，因此，伺服器104判斷駕駛員是否疲勞駕駛的參考是來源於多個其它駕駛員，判斷駕駛員疲勞時比較準確，達到較好的提醒效果。

請結合圖2，本發明另一較佳實施方式提供一種疲勞駕駛的提醒方法。該疲勞駕駛 的提醒方法可由以上實施方式的疲勞駕駛的提醒系統100實現。該提醒方法包括以下步驟：

S1：信息站106採集待提醒駕駛員在駕駛過程中的動作信息及該待提醒駕駛員的心率曲線，並將該動作信息及該心率曲線發送至通信終端102；

S2：該通信終端102接收該動作信息及該心率曲線，並將該動作信息及該心率曲線發送至伺服器104；

S3：該伺服器104接收該動作信息及該心率曲線，該伺服器104設置有車輛事故發生時多個駕駛員所消耗的平均能量及事故心率曲線，該伺服器104根據該動作信息、該心率曲線、該平均能量及該事故心率曲線，判斷該待提醒駕駛員是否疲勞，若是，進入步驟S4，若否，繼續步驟S3；

S4：該伺服器104發送報警信號至該通信終端102；及

S5：該通信終端102根據該報警信號發出報警信息。

在步驟S1中，內置在車輛內的信息站106收集記錄每次駕駛員在駕駛過程中打方向盤、換擋、拉手剎以及踩踏板的動作信息。信息站106插接在車輛的車輛診斷口，信息站106主要功能是讀取並採集車輛所有與CAN總線有關的實時信息，包括發動機轉速、節氣門開度、方向盤轉角甚至蓄電池電壓等等所有車輛實時信息。因此，信息站106通過判斷車輛實時信息，來得出駕駛員在駕駛過程中所做的動作，進而得出動作信息。

駕駛員的心率曲線可通過安裝在車輛200的方向盤上的心率跳動採集器來採集。心率跳動採集器安裝位置位於車輛200的方向盤左右兩側。方向盤左右兩側是車輛200直行時大多數駕駛員手掌放置的位置。心率跳動採集器可通過駕駛員的手掌血液跳動次數轉換為波形信息，進而形成心率曲線，心率曲線可存放於信息站106中。

該信息站106包括第一藍牙模塊，步驟S1包括：該第一藍牙模塊將該動作信息及該心率曲線發送至通信終端102。

在步驟S2中，該通信終端102包括第二藍牙模塊，步驟S2包括：該第二藍牙模塊接收第一藍牙模塊發送的該動作信息及該心率曲線。

在步驟S3中，伺服器104預先通過無線通信網絡接收到多個通信終端102傳送的事故車輛204的駕駛員的卡路裡消耗量W1、W2、W3......，在事故時刻T之前的一定時間裡各駕駛員的心率曲線S1、S2、S3......，計算W1、W2、W3......的平均值W，定義為事故功耗平均值W，並概括出發生事故最多的心率曲線S，定義為事故心率曲線。

伺服器104可通過預先設計的公式分析計算出待提醒駕駛員打方向盤、換擋、拉手剎以及踩踏板等動作消耗的卡路裡能量。然後，該伺服器104通過分析做兩個方面判斷：1)判斷該消耗的能量是否大於該平均能量W，及2)判斷該心率曲線是否與該事故心率曲 線S相似。

在步驟S4中，當該消耗的能量大於該平均能量W及該心率曲線與該事故心率曲線S相似，該伺服器104判斷該待提醒駕駛員疲勞。

在這種情況下，該伺服器104發送報警信號至該通信終端102，例如，伺服器104通過無線通信網絡將報警信號發送至與待判斷車輛202連接的通信終端102。

在步驟S5中，該報警信息可為該通信終端102發出的聲及/或光信息。例如，通信終端102具有揚聲器及顯示屏，通信終端102接收到報警信號後，控制揚聲器發出報警聲，及/或控制顯示屏進行閃爍以發出報警光等，以提醒駕駛員需要進行休息，進而提高駕駛員駕車的安全性。

需要指出的是，上述提醒方法未詳細展開的其它部分可參以上實施方式的提醒系統100。

綜上所述，上述疲勞駕駛的提醒方法，伺服器104設置有車輛發生事故時多個第一駕駛員所消耗的平均能量及事故心率曲線，因此，伺服器104判斷駕駛員是否疲勞駕駛的參考是來源於多個其它駕駛員，判斷駕駛員疲勞時比較準確，達到較好的提醒效果。

在本說明書的描述中，參考術語″一個實施方式″、″一些實施方式″、″示意性實施方式″、″示例″、″具體示例″、或″一些示例″等的描述意指結合所述實施方式或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施方式或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施方式或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施方式或示例中以合適的方式結合。

此外，術語″第一″、″第二″僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有″第一″、″第二″的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。在本發明的描述中，″多個″的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

流程圖中或在此以其他方式描述的任何過程或方法描述可以被理解為，表示包括一個或更多個用於實現特定邏輯功能或過程的步驟的可執行指令的代碼的模塊、片段或部分，並且本發明的優選實施方式的範圍包括另外的實現，其中可以不按所示出或討論的順序，包括根據所涉及的功能按基本同時的方式或按相反的順序，來執行功能，這應被本發明的實施例所屬技術領域的技術人員所理解。

在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認為是用於實現邏輯功能的可執行指令的定序列表，可以具體實現在任何計算機可讀介質中，以供指令執行系統、裝置或設備(如基於計算機的系統、包括處理器的系統或其他可以從 指令執行系統、裝置或設備取指令並執行指令的系統)使用，或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用。就本說明書而言，″計算機可讀介質″可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執行系統、裝置或設備或結合這些指令執行系統、裝置或設備而使用的裝置。計算機可讀介質的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下：具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，可攜式計算機盤盒(磁裝置)，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPROM或閃速存儲器)，光纖裝置，以及可攜式光碟只讀存儲器(CDROM)。另外，計算機可讀介質甚至可以是可在其上列印所述程序的紙或其他合適的介質，因為可以例如通過對紙或其他介質進行光學掃描，接著進行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進行處理來以電子方式獲得所述程序，然後將其存儲在計算機存儲器中。

應當理解，本發明的各部分可以用硬體、軟體、固件或它們的組合來實現。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執行系統執行的軟體或固件來實現。例如，如果用硬體來實現，和在另一實施方式中一樣，可用本領域公知的下列技術中的任一項或他們的組合來實現：具有用於對數據信號實現邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)，現場可編程門陣列(FPGA)等。

本技術領域的普通技術人員可以理解實現上述實施例方法攜帶的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關的硬體完成，所述的程序可以存儲於一種計算機可讀存儲介質中，該程序在執行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。

此外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理模塊中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模塊的形式實現。所述集成的模塊如果以軟體功能模塊的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，也可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁碟或光碟等。

儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。