[发明专利]一种疲劳驾驶监控预警方法及系统

摘要

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。 1

主权项

1.一种疲劳驾驶监控预警系统，其特征在于：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；

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)；

所述脑电信号采集模块(11)包括参考电极和信号电极，用于采集驾驶员的脑电信号；

所述脑电信号分析模块(12)用于对采集到的脑电信号进行分析处理和计算，并向主控模块发送注意力特征值和眨眼强度的参数；

所述主控模块(3)针对接收到的数据信息，结合注意力特征值、眨眼强度和头部运动三个参数对驾驶员进行疲劳检测，判断驾驶员的疲劳等级，并发送相应的预警信息。

2.根据权利要求1所述的一种疲劳驾驶监控预警系统，其特征在于：所述预警模块(5)包括声预警模块(51)、光预警模块(52)和电预警模块(53)。

3.根据权利要求2所述的一种疲劳驾驶监控预警系统，其特征在于：所述的脑电信号参考电极和声预警模块(51)为一个整体，以耳机的形式呈现；耳机外围金属片作为脑电信号参考电极，扬声器作为声预警模块(51)。

4.一种疲劳驾驶监控预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：同步采集驾驶员行驶过程中的脑电信号和头部的加速度信号；

S2：分析计算采集的脑电信号，得到注意力特征值和眨眼强度；分析计算采集的加速度信号，得到头部运动情况；

S3：根据注意力特征值、眨眼强度和头部运动三个参数对疲劳驾驶进行判断和划分等级，其中注意力特征值为主要判断依据；

S4：若判断驾驶员处于疲劳状态，基于不同的疲劳等级对驾驶员发出不同程度的预警；

S5：通过无线传输，向智能终端、车载系统或云端实时推送驾驶员的驾驶状态和疲劳等级；

在步骤S3中，当眨眼强度大于阈值B并持续一段时间时，同时头部运动呈现低头规律时，系统判定为疲劳，并通过注意力特征值、眨眼强度和头部运动三个参数对疲劳程度进行等级划分，每种疲劳等级对应不同程度的预警；

所述眨眼强度阈值B为动态阈值，由设定阈值和驾驶员开始驾驶时眨眼强度特征值共同决定。

5.根据权利要求4所述的一种疲劳驾驶监控预警方法，其特征在于：在步骤S3中，当注意力特征值小于一个阈值A并持续一段时间时，系统判定为疲劳，并通过注意力特征值、眨眼强度和头部运动三个参数对疲劳程度进行等级划分，每种疲劳等级对应不同程度的预警。

6.根据权利要求5所述的一种疲劳驾驶监控预警方法，其特征在于：所述注意力特征值阈值A为动态阈值，由设定阈值和驾驶员开始驾驶时注意力特征值共同决定。