[实用新型]多传感器信息融合的司机疲劳驾驶预警与主动干预系统

说明书

本实用新型公开了一种多传感器信息融合的司机疲劳驾驶预警与主动干预系统，属于汽车技术领域。本系统包括面部图像采集单元、脑电信息采集单元、心率数据采集单元、方向盘转动信息采集单元、数据处理核心、检测装备佩戴提示单元、疲劳驾驶提示单元、车速主动干预单元等。数据处理核心对上述多传感器信息进行融合处理，并采用智能算法判断司机的疲劳状态。本实用新型能实时监测司机的驾驶状态，当发现司机处于疲劳状态不适合驾驶时，能够及时预警并控制车速，大大提高车辆驾驶的安全性，减少交通事故的发生。

技术领域

本实用新型公开了一种多传感器信息融合的司机疲劳驾驶预警与主动干预系统，属于汽车技术领域。

背景技术

近十年来，我国的汽车数量逐年增加，交通事故也随之急剧上升，其中驾驶员疲劳驾驶是导致交通事故的主要原因。在我国的特大交通事故中，疲劳驾驶所导致的事故占40％左右。有资料显示，28％的驾驶员在开车时感到过磕睡，但是他们依然会选择继续驾驶。研究发现，疲劳驾驶时出现事故的概率比正常驾驶高３~５倍。

现有的司机疲劳状态监测方法大都基于单项或部分指标，虽然在限定条件下能够达到一定的精度，但在实际复杂多变的行车环境下，其准确性和可靠性还存在问题，难以达到理想的效果。比如目前已有的疲劳驾驶检测系统大多通过采集司机的面部信息，根据眼睛的闭合情况来判定是否处于疲劳驾驶状态，因此无法保证复杂情况下的准确性；而且这些已有的系统没有车速干预功能，如果在司机疲劳的情况下汽车仍继续高速行驶的话，很容易引发交通事故，对驾乘人员造成无法弥补的伤害。

发明内容

针对目前疲劳驾驶检测系统存在的问题，提出了一种多传感器信息融合的司机疲劳驾驶预警与主动干预系统。

技术方案如下：多传感器信息融合的司机疲劳驾驶预警与主动干预系统，包括面部图像采集单元、脑电信息采集单元、心率数据采集单元、方向盘转动信息采集单元、数据处理核心、检测装备佩戴提示单元、疲劳驾驶提示单元、车速主动干预单元；其中，面部图像采集单元、脑电信息采集单元、心率数据采集单元、方向盘转动信息采集单元的输出端分别与数据处理核心的输入接口相连接，将实时采集的驾驶员面部图像、脑电信息、心率数据和方向盘转动信息等多传感器信息数据传送至数据处理核心；数据处理核心对多传感器信息数据进行融合处理，并将处理结果通过数据处理核心的输出接口分别输出给检测装备佩戴提示单元、疲劳驾驶提示单元、车速主动干预单元。

进一步的，所述心率检测单元的核心器件采用MAX30102，其内部集成有红色和红外LED驱动器、光接收器、A/D转换器以及标准的I²C接口，并通过I²C接口与数据处理核心连接。

进一步的，所述脑电信息检测单元包括干电极、参考电极和TGAM模块；干电极表面覆盖有Ag/AgCl；干电极贴在前额处，参考电极夹在耳垂上；干电极将接收到的脑电信号转化为电压信号发送给TGAM模块；TGAM模块对接收的电压信号进行去噪、放大、A/D转换等，输出数字信号给数据处理核心。

进一步的，所述面部图像采集单元采用的图像传感器型号为OV7670，并通过DCMI接口与所述数据处理核心进行通信。

进一步的，所述方向盘转动信息采集单元采用MLX90365旋转角度传感器，内部集成有DSP核心、A/D转换电路和D/A转换电路，可输出与旋转角度成比例的模拟信号或数字脉宽调制信号，感知从0°到360°的角位移。

进一步的，所述检测装备佩戴提示单元和疲劳驾驶提示单元由同一块液晶显示屏幕和同一个扬声器实现。

进一步的，所述数据处理核心采用STM32F407微处理器，数据处理核心的硬件设计采用核心板+底板的扣板方式，核心板用STM32F407IGT6四层核心板，底板自己设计开发制作。