[发明专利]一种疲劳驾驶监控预警方法及系统

说明书

本发明涉及一种疲劳驾驶监控预警方法及系统，属于疲劳驾驶检测技术领域。本系统包括脑电信号采集分析模块、加速度采集模块、主控模块、无线传输模块以及预警模块。同时采集脑电信号和加速度信号，脑电信号分析模块处理计算脑电信号，将注意力特征值和眨眼强度发送给主控模块；主控模块处理计算加速度数据，得到头部运动情况；主控模块根据注意力特征值、眨眼强度和头部运动三个参数，对驾驶员疲劳进行判定，若判定疲劳，根据参数值划分疲劳等级；预警模块根据疲劳等级进行相应的预警，包括声、光、电三种形式；无线传输模块可将驾驶员驾驶状态传送至智能终端、车载网络和云端。本发明采用脑电信号和加速度信合联合监控疲劳驾驶的系统，检测成功率高，预警模式多样，反馈机制有效，并与物联网相结合，具有很好的实用效果。

技术领域

本发明属于疲劳驾驶检测技术领域，涉及一种疲劳驾驶监控预警方法及系统，特别是一种基于脑电信号和头部运动对疲劳驾驶进行监控预警的方法和系统。

背景技术

随着社会经济的高速发展，汽车的数量也迅猛提升，同时，交通事故也逐渐增多。世界卫生组织2009年的研究分析表明，37.91％的交通事故是由疲劳驾驶引起的。疲劳驾驶已经成为交通事故的重要因素，严重威胁着人们的生命和财产安全。因此，快速、实时、有效地检测疲劳驾驶状态并向驾驶员发出预警信号，将能有效地减少交通事故发生的概率。

疲劳驾驶是指驾驶员在长时间连续驾车后，产生心理机能和生理机能的失调，出现诸如视线模糊、反应迟钝、动作呆板、腰酸背疼、驾驶能力下降等现象。近年来，疲劳驾驶监测的研究发展迅速。目前，主要的监测方式有三种：一是基于驾驶员的自身特征，比如生理信号、面部表情的变化；二是基于驾驶员的行为特征，比如方向盘的控制；三是基于车辆运行特征，比如行车轨迹的变化。

目前，有基于疲劳时眼睛特征发生变化的监测系统，如中国专利公开号为CN104881956A所公开的通过PERCLOS(Percent Eye Closure)特征值检测驾驶员的疲劳程度。这种系统利用摄像头定位驾驶员的眼睛并进行一系列的判断，实时性好，检测成功率高，但易受光线的影响，有一定的局限性。

有基于疲劳时头部位置发生变化的监测系统，如中国专利公开号为CN204632055U所公开根据头部位置的变化规律判定驾驶员是否瞌睡。这种系统简单易行，但误判率高，不能对驾驶员的主观动作进行判断。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种疲劳驾驶监控预警方法及系统，该方法和系统不仅能够及时检测出驾驶员是否处于疲劳驾驶状态，而且能对驾驶员的疲劳程度进行等级划分，给予相应的预警缓解疲劳，驾驶完成后，驾驶员可以根据一路上的疲劳等级进行自我反馈，提升安全驾驶质量。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种疲劳驾驶监控预警系统，该系统包括脑电信号采集分析模块1、加速度采集模块2、主控模块3、无线传输模块4以及预警模块5；

所述脑电信号采集分析模块1和加速度采集模块2分别与主控模块3进行电连接；主控模块3进一步与无线传输模块4以及预警模块5连接；

所述脑电信号采集分析模块1用于对驾驶员的脑电信号进行采集和分析，并将分析数据发送至主控模块3；

所述加速度采集模块2用于采集驾驶员头部的加速度信号，并向主控模块3发送三轴加速度值与角加速度值；

所述主控模块3用于对接收到的数据信号进行处理，判断驾驶员的疲劳驾驶等级，并发送相应的预警信息；

所述无线传输模块4，用于连接智能终端、车载系统或者云端，并向其发送驾驶过程中的疲劳等级；

所述预警模块5用于接收主控模块3发送的预警信息，并发出相应预警。

进一步，所述脑电信号采集分析模块1包括脑电信号采集模块11和脑电信号分析模块12；