[发明专利]一种基于车联网的驾驶员疲劳驾驶监测预警方法及系统

权利要求书

1.一种基于车联网的驾驶员疲劳驾驶监测预警方法，其特征在于，包括：

同步采集驾驶参数；所述驾驶参数包括驾驶员的心电信号、握力信号、座椅压力信号以及方向盘转角信号；

使用EKG-BTA心电传感器采集心电信号，其中该传感器嵌入在方向盘边缘底侧，用来采集驾驶员指尖的心电信号；使用FSR408压力传感器采集握力信号，其中该传感器安装在方向盘的边缘外侧，用来采集驾驶员掌心对方向盘的握力信号；使用压力坐垫传感器采集座椅压力信号，其中该传感器安装在座椅中央，用来采集驾驶员对座椅压力的分布信息；使用LWS3方向盘转角传感器采集转角信号，其中该传感器安装在转向管柱与方向盘的连接处，用来采集方向盘的转角信号；在驾驶员的驾驶过程中四种传感器同步工作，实现四种驾驶信息的同步采集，并将采集到的信息传输至车载工控机对信号进行预处理、特征提取及模式识别；

对所述驾驶参数进行预处理，并分别对所述驾驶参数进行特征提取，确定特征全集；

对所述特征全集内的特征进行归一化处理，并通过序列浮动向前选择算法对所述特征全集内的特征进行筛选，确定最优特征子集；

以所述最优特征子集作为支持向量机的输入，以驾驶员的驾驶状态作为支持向量机的输出，搭建疲劳检测模型；

根据所述疲劳检测模型确定所述驾驶员的当前驾驶状态；

将所述当前驾驶状态通过GPRS通讯协议传输至车联网服务器，并将所述当前驾驶状态与所述当前驾驶车辆低于距离阈值的联网车辆进行实时共享；

根据所述当前驾驶状态对突发情况进行监测；所述突发情况包括当前驾驶车辆与联网车辆的距离小于安全距离、交通事故或驾驶员突发急性病；

利用车联网技术将所述当前驾驶状态实时传输至客户端，由所述客户端的使用人员或企业进行监控；

在驾驶员的驾驶过程中，所述四种传感器持续工作将采集到的信息实时传入车载工控机并对驾驶员的驾驶状态做出评价；将评价的结果通过GPRS通讯协议传输至服务器终端进行统一的处理；所述服务器终端对评价的结果进行分类，根据不同的状态选择不同的对象进行联网通讯：

系统判定结果为疲劳或者路怒状态，所述服务器终端将危险车辆的车辆信息传输给其他联网车辆，使得其他车辆进行有效的避让，尽可能减少交通事故的发生；

系统判定结果为车祸或者突发急性病，所述服务器终端将在第一时间联系医院，尽快出诊减小损失；同时联系家人，对突发的情况进行妥善处理；

所述服务器终端将驾驶员的当前驾驶状态实时传输至家人手机APP上，实现出行状态透明化。

2.根据权利要求1所述的监测预警方法，其特征在于，所述对所述驾驶参数进行预处理，并分别对所述驾驶参数进行特征提取，确定特征全集，具体包括：

对所述驾驶参数进行预处理，确定预处理后的驾驶参数；

根据所述预处理后的驾驶参数构建心电信号函数x(t)、握力信号函数y(t)、座椅压力信号函数z(t)和方向盘转角信号函数h(t)；

根据所述心电信号函数x(t)、所述握力信号函数y(t)、所述座椅压力信号函数z(t)和所述方向盘转角信号函数h(t)确定特征全集；所述特征全集包括心电信号时域特征心率、RR间期的标准差、相邻RR间期差值的均方根、握力信号时频域特征、所述座椅压力信号的正常偏移中心压力点的持续时间t、方向盘转角绝对均值、方向盘转角标准差、方向盘转角下四分位值均值以及方向盘转角上四分位值均值；

其中，根据所述心电信号函数x(t)提取心电信号时域特征心率、RR间期的标准差以及相邻RR间期差值的均方根，所述RR间期为两个QRS波中R波之间的时间；根据所述握力信号函数y(t)提取所述握力信号的时域以及握力信号时频域特征；其中，在所述握力信号的时域提取握力信号的均值方差Var(x)、最大值max(x)、最小值min(x)，利用时频域小波变换方法提取第i层小波系数的平方和p_i、小波系数中正系数所占的比例pr_i、小波系数中所有正系数的和与所有负系数的绝对值的和的比率的对数值lpnr_i；根据所述座椅压力信号函数z(t)提取所述座椅压力信号的正常偏移中心压力点的持续时间t；根据所述方向盘转角信号函数h(t)提取方向盘转角绝对均值、方向盘转角标准差、方向盘转角下四分位值均值和方向盘转角上四分位值均值。