一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括：傳感器模塊，包括多個傳感器，用于檢測駕駛員的多個生理信號；放大電路，連接該傳感器模塊的各傳感器，用于將各傳感器檢測的生理信號進(jìn)行放大；濾波電路，用于將放大后的生理信號進(jìn)行濾波，以濾除其中的干擾信號；自學(xué)習(xí)模塊，進(jìn)行自學(xué)習(xí)，統(tǒng)計獲得駕駛員各生理信號的正常值，并將其作為判斷是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的參考值；CPU處理單元，實時獲取駕駛員的生理信號，并將其與各參考值進(jìn)行比較，判斷駕駛員是否處于酒后待駕或疲勞駕駛狀態(tài)，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)；汽車控制系統(tǒng)，受該CPU處理單元發(fā)送的控制信號控制，本發(fā)明實現(xiàn)了駕駛員生理信號的實時監(jiān)控。
【專利說明】一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及公共交通中對駕駛員生理信號檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]近年隨著汽車數(shù)量的增加和公路建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，交通事故等問題日益突出，其中酒后駕駛和疲勞駕駛時導(dǎo)致交通事故的主要原因。
[0003]對于酒后駕駛，交警部門雖然在酒駕這方面加大了監(jiān)督力度，但酒精含量測試儀是一種被動式檢查裝置，即當(dāng)交警發(fā)現(xiàn)駕駛員不正常而懷疑其是否飲酒過量，才對其進(jìn)行酒精檢查。我們只有杜絕酒后駕駛才能減少酒駕事故，因此我們需要一套裝置檢測酒精溶度超過設(shè)定值時，禁止啟動汽車控制系統(tǒng)(SBC)。
[0004]疲勞駕駛是指駕駛員在駕駛的過程中出現(xiàn)疲倦狀態(tài)，導(dǎo)致不能正常駕駛。駕駛員產(chǎn)生疲勞之后，思維能力下降，反應(yīng)遲鈍，注意里分散，視力下降。當(dāng)駕駛員在駕駛過程中出現(xiàn)疲勞狀況時，容易引發(fā)交通事故。由于交通事故并不是在一產(chǎn)生疲勞時就發(fā)生，如果能找到一種方法，在駕駛中實時檢測駕駛員的精神狀態(tài)(通過脈搏、血壓、體溫等來反應(yīng))，在他們剛剛出現(xiàn)駕駛疲倦的跡象時就發(fā)出警報或者自動減速，甚至駐車休息，同時將疲勞疲倦的駕駛員精神狀態(tài)發(fā)送到交通檢測中心進(jìn)行管制，并將疲勞疲倦的駕駛員精神狀態(tài)信息向該車輛附近的駕駛員發(fā)出消息，讓周圍的車輛謹(jǐn)慎行駛，同時當(dāng)該疲勞疲倦的駕駛員精神狀態(tài)得到處理后(回歸正常)，再次向該車輛附近的車輛再次發(fā)出安全信號，以免周邊駕駛員時刻保持高度緊張狀態(tài)。那么就能有效的保證行車安全。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之目的在于提供一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)及方法，不僅實現(xiàn)了駕駛員生理信號的實時監(jiān)控，使駕駛員與交管中心能及時得到提示，而且可使得周邊車輛及時得到提醒，進(jìn)一步提高了行車的安全。
[0006]為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，至少包括:
[0007]傳感器模塊，包括多個傳感器，用于檢測駕駛員的多個生理信號；
[0008]放大電路，連接該傳感器模塊的各傳感器，用于將各傳感器檢測的生理信號進(jìn)行放大；
[0009]濾波電路，用于將放大后的生理信號進(jìn)行濾波，以濾除其中的干擾信號；
[0010]自學(xué)習(xí)模塊，進(jìn)行自學(xué)習(xí)，統(tǒng)計獲得駕駛員各生理信號的正常值，并將其作為判斷是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的參考值；
[0011]CPU處理單元，實時獲取駕駛員的生理信號，并將其與各參考值進(jìn)行比較，判斷駕駛員是否處于酒后待駕或疲勞駕駛狀態(tài)，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)；
[0012]汽車控制系統(tǒng)，受該CPU處理單元發(fā)送的控制信號控制。
[0013]進(jìn)一步地，該傳感器模塊至少包括用于檢測駕駛員血壓信號的壓力傳感器、用于檢測駕駛員生理脈搏信號的脈搏傳感器、用于檢測駕駛員體溫信號的紅外線熱釋傳感器、用于檢測駕駛員血液中酒精溶度的酒精傳感器，對于該酒精傳感器檢測的酒精溶度信號，該CPU處理單元將其與酒精溶度參考值進(jìn)行比較，若檢測到的酒精溶度信號大于酒精溶度參考值，將控制信號發(fā)送至汽車控制系統(tǒng)，使汽車無法啟動，若檢測到的酒精溶度信號小于酒精溶度參考值，則該CPU處理單元控制進(jìn)入自學(xué)習(xí)模塊，該自學(xué)習(xí)模塊進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)，統(tǒng)計出一段時間駕駛員的血壓值、脈搏次數(shù)、體溫數(shù)值，并分別定義為正常值，將該三個值分別作為判斷是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的參考值。
[0014]進(jìn)一步地，當(dāng)該CPU處理單元實時檢測獲得經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的駕駛員的血壓信號、脈搏信號與體溫信號后，將其分別與該自學(xué)習(xí)模塊統(tǒng)計出的參考值進(jìn)行比較，若其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值時，該CPU處理單元輸出控制信號給該汽車控制系統(tǒng)，控制汽車進(jìn)行自動減速。
[0015]進(jìn)一步地，當(dāng)該CPU處理單元判斷出其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或<預(yù)定比值*參考值時，觸發(fā)相應(yīng)的定時器進(jìn)行定時，當(dāng)判斷出其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值且持續(xù)時間超過一預(yù)定時間，該CPU處理單元輸出控制信號給該汽車控制系統(tǒng)，控制汽車進(jìn)行駐車狀態(tài)。
[0016]進(jìn)一步地，該系統(tǒng)還包括第一報警裝置，該第一報警裝置連接該CPU處理單元，該CPU處理單元根據(jù)判斷結(jié)果控制該第一報警裝置報警。
[0017]進(jìn)一步地，該系統(tǒng)還包括第一 GSM發(fā)送站、無線訪問點、第一 GSM接收站、交通管理中心以及第二報警裝置，該第一 GSM發(fā)送站連接該CPU處理單元，并通過該無線訪問點連接該第一 GSM接收站，用于將該CPU處理單元檢測到的相關(guān)生理信號及地理位置信息通過無線發(fā)送至該無線訪問點，該第一 GSM接收站通過該無線訪問點接收不同駕駛員生理信號和地理位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，并傳送給該交通管理中心，該交通管理中心通過該第一 GSM接收站從該無線訪問點接收不同駕駛員生理信號和地理位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，以便篩選出處于酒后/疲勞駕駛駕駛員的位置和生理信號情況，該第二報警裝置連接該交通管理中心，以根據(jù)該交通管理中心的判斷結(jié)果發(fā)出報警提示。
[0018]進(jìn)一步地，該系統(tǒng)還包括第二 GSM發(fā)送站以及第二 GSM接收站，該交通管理中心將檢測到的處于酒后/疲勞駕駛駕駛員的位置和生理信息通過該第二 GSM發(fā)送站發(fā)送至該無線訪問點，該第二 GSM接收站通過該無線訪問點連接該第二 GSM發(fā)送站，接收該交通管理中心發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)，以便周圍駕駛員對該交通管理中心發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線進(jìn)行接收。
[0019]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種駕駛員生理信號監(jiān)控方法，包括如下步驟:
[0020]步驟一，利用酒精傳感器檢測駕駛員的酒精溶度，并與酒精溶度參考值進(jìn)行比較。
[0021]步驟二，若檢測到的酒精溶度值大于酒精溶度參考值，則判斷駕駛員處于酒后待駕，發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)，使汽車無法啟動；若檢測到的酒精溶度值小于酒精溶度參考值，則進(jìn)入步驟三；
[0022]步驟三，進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)，持續(xù)檢測駕駛員的血壓信號、脈搏信號及體溫信號，統(tǒng)計一段時間內(nèi)駕駛員穩(wěn)定的血壓值、脈搏值及體溫值，并將其作為判斷駕駛員疲勞駕駛指標(biāo)的參考值。
[0023]步驟四，實時檢測駕駛員的血壓信號、脈搏信號及體溫信號；
[0024]步驟五，將實時檢測的血壓信號、脈搏信號及體溫信號與駕駛員疲勞駕駛指標(biāo)的參考值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)或第一報警裝置。
[0025]進(jìn)一步地，在步驟五中，將實時檢測的血壓信號、脈搏信號及體溫信號與參考值作比較后，若其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值時，駕駛員被判斷為輕度疲勞駕駛，控制該第一報警裝置進(jìn)行報警提示，并輸出控制信號給汽車控制系統(tǒng)，使汽車進(jìn)行自動減速。
[0026]進(jìn)一步地，若其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值時，觸發(fā)相應(yīng)的定時器進(jìn)行定時，若其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值并持續(xù)時間超過一預(yù)定時間，駕駛員被判斷為深度疲勞駕駛，控制該第一報警裝置進(jìn)行報警提示，同時并通過輸出控制信號給汽車控制系統(tǒng)，使汽車進(jìn)行駐車狀態(tài)。
[0027]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)及方法利用多個傳感器檢測駕駛員生理信號，通過自學(xué)習(xí)模塊統(tǒng)計駕駛員各生理信號的正常值，并將實時檢測到的生理信號值與正常值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制汽車控制系統(tǒng)的工作，并進(jìn)行相應(yīng)報警，同時，本發(fā)明還通過無線訪問點將駕駛員的生理信號及相關(guān)信息實時發(fā)送至交通管理中心，由交通管理中心通過無線訪問點將非正常駕駛員的信號數(shù)據(jù)發(fā)送給周圍車輛用戶，不僅實現(xiàn)了駕駛員生理信號的實時監(jiān)控，使駕駛員與交管中心及時得到提示，而且可使得周邊車輛及時得到提醒，進(jìn)一步提高了行車的安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)之較佳實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0029]圖2為本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控方法的步驟流程圖；
[0030]圖3為本發(fā)明之較佳實施例的細(xì)部流程圖。

【具體實施方式】
[0031]以下通過特定的具體實例并結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點與功效。本發(fā)明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)亦可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更。
[0032]圖1為本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)之較佳實施例的系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖1所示，本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，包括:傳感器模塊1、放大電路5、濾波電路6、CPU處理單元9、自學(xué)習(xí)模塊12、第一報警裝置11、汽車控制系統(tǒng)13。
[0033]其中，傳感器模塊I包括多個傳感器，用于檢測駕駛員的多個生理信號，在本發(fā)明較佳實施例中，傳感器模塊I包括壓力傳感器11、脈搏傳感器12、紅外線熱釋傳感器13、酒精傳感器14，壓力傳感器11用于檢測駕駛員血壓信號，以便判斷駕駛員是否處于疲勞駕駛指標(biāo)1，脈搏傳感器12，用于檢測駕駛員生理脈搏信號，以便判斷駕駛員是否處于疲勞駕駛指標(biāo)2，紅外線熱釋傳感器13，用于檢測駕駛員體溫信號，以便判斷駕駛員是否處于疲勞駕駛指標(biāo)3，酒精傳感器14用于檢測駕駛員血液中酒精溶度，以便判斷駕駛員是否處于酒后待駕；放大電路20，連接各傳感器，用于將傳感器檢測的生理信號進(jìn)行放大，具體地說，對于壓力傳感器11檢測的血壓信號、紅外線熱釋傳感器13檢測的體溫信號、以及酒精傳感器14檢測的酒精溶度信號，放大電路5采用共發(fā)射極放大電路，而對于脈搏傳感器12檢測的脈搏信號微弱，放大電路5采用差分電路多級放大；濾波電路6用于將放大后的生理信號進(jìn)行濾波，以濾除其中的干擾信號；自學(xué)習(xí)模塊12在進(jìn)行檢測酒精溶度正常后，進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過統(tǒng)計出一段時間駕駛員的血壓值、脈搏次數(shù)、體溫數(shù)值，并分別定義為正常值，將這三個值分別作為判斷是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的參考值.’CPU處理單元9內(nèi)部自帶A/D轉(zhuǎn)換模塊91及CAN總線92，實時檢測的駕駛員的生理信號與酒精溶度參考值或自學(xué)習(xí)模塊12自學(xué)習(xí)獲得的生理信號的正常值進(jìn)行判斷，判斷駕駛員是否處于酒后待駕或疲勞駕駛狀態(tài)，具體地說，CPU處理單元9將濾波后的生理信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，對于酒精溶度信號，將其與酒精溶度參考值(本發(fā)明較佳實施例中為0.2mg/ml)進(jìn)行比較，若檢測到的酒精溶度信號大于酒精溶度參考值，說明該駕駛員處于酒后待駕狀態(tài)，汽車不能啟動，則通過CAN總線92將控制信號發(fā)送至汽車控制系統(tǒng)13，使汽車無法啟動，同時CPU處理單元9還控制第一報警裝置11進(jìn)行報警，若檢測到的酒精溶度信號小于酒精溶度參考值，則表明該駕駛員通過酒精檢測，則該CPU處理單元9控制進(jìn)入自學(xué)習(xí)模塊12，自學(xué)習(xí)模塊12進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過統(tǒng)計出一段時間駕駛員的血壓值、脈搏次數(shù)、體溫數(shù)值，并分別定義為正常值，將這三個值分別作為判斷是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的參考值，當(dāng)該CPU處理單元9實時檢測獲得經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的駕駛員的血壓信號、脈搏信號與體溫信號后，將其分別與自學(xué)習(xí)模塊12統(tǒng)計出的參考值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號控制汽車控制系統(tǒng)13，并控制第一報警裝置11工作，具體地說，若其中任意一組數(shù)據(jù)值>15% *參考值或〈15% *參考值時，駕駛員被判斷為輕度疲勞駕駛，CPU處理單元9控制第一報警裝置11進(jìn)行報警提示，并通過CAN總線92輸出控制信號給汽車控制系統(tǒng)(SBC) 13，汽車進(jìn)行自動減速，第一報警裝置11安裝在駕駛窗內(nèi)，若駕駛員處于酒后或疲勞駕駛，其接收CPU處理單元9的控制信號發(fā)出警報，對駕駛員進(jìn)行提示。
[0034]較佳的，當(dāng)CPU處理單元9判斷出其中任意一組數(shù)據(jù)值>15% *參考值或〈15%*參考值時，觸發(fā)相應(yīng)的定時器進(jìn)行定時，當(dāng)判斷出其中任意一組數(shù)據(jù)值>15% *參考值或〈15% *參考值且持續(xù)時間超過3分鐘，駕駛員被判斷為深度疲勞駕駛，CPU處理單元9控制第一報警裝置11進(jìn)行報警提示，并通過CAN總線92輸出信號給汽車控制系統(tǒng)(SBC) 13，汽車進(jìn)行駐車狀態(tài)。
[0035]較佳的，本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)還包括顯示裝置10，顯示模塊10連接CPU處理單元9，可用于顯示CPU處理單元9獲得的所有數(shù)據(jù)結(jié)果，在本發(fā)明較佳實施例中，顯示裝置10為LED顯示屏。
[0036]較佳的，本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)還包括外部輸入模塊7以及GPS模塊8，外部輸入模塊7連接CPU處理單元9，以接受外部輸入控制，在本發(fā)明較佳實施例外部輸入模塊7可為一功能鍵盤，該功能鍵盤可用于設(shè)置酒精/疲勞駕駛檢測，GPS模塊8連接CPU處理單元9，用于對當(dāng)前車輛進(jìn)行定位，以便交通管理中心對疲勞/酒后駕駛車輛控制。
[0037]較佳的，本發(fā)明之駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)還包括第一 GSM發(fā)送站(GSM發(fā)送站
I)14、無線訪問點15、第一 GSM接收站(GSM接收站1)16以及交通管理中心17，第一 GSM發(fā)送站14連接CPU處理單元9，并通過無線訪問點連接第一 GSM接收站16，用于將CPU處理單元9檢測到的相關(guān)生理信號及地理位置信息通過無線發(fā)送至無線訪問點，第一 GSM接收站16通過無線訪問點接收不同駕駛員生理信號和地理位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，并傳送給交通管理中心17 ;交通管理中心17通過GSM接收站I從無線訪問點接收不同駕駛員生理信號和地理位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，以便篩選出處于酒后/疲勞駕駛駕駛員的位置和生理信號情況。
[0038]較佳的，本發(fā)明之駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)還包括第二 GSM發(fā)送站(GSM發(fā)送站
2)19以及第二 GSM接收站(GSM接收站2) 20，交通管理中心17將檢測到的處于酒后/疲勞駕駛駕駛員的位置和生理信息通過第二GSM發(fā)送站19發(fā)送至周圍駕駛員；第二GSM接收站20通過無線訪問點連接第二 GSM發(fā)送站，接收交通管理中心發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)，以便周圍駕駛員對交通管理中心發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線進(jìn)行接收。
[0039]較佳的，本發(fā)明之駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)還包括第二報警裝置18，第二報警裝置18連接交通管理中心17，若交通管理中心17檢測到某車輛處于酒后或疲勞駕駛，則控制第二報警裝置18發(fā)出警報，提示相關(guān)工作人員，并將檢測到的駕駛員駕駛車輛位置和相關(guān)生理信號數(shù)據(jù)迅速發(fā)送至該汽車的周邊駕駛員
[0040]圖2為本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控方法的步驟流程圖。如圖2所示，本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控方法，包括如下步驟:
[0041]步驟201，利用酒精傳感器檢測駕駛員的酒精溶度，并與酒精溶度參考值進(jìn)行比較。
[0042]步驟202，若檢測到的酒精溶度值大于酒精溶度參考值，則判斷駕駛員處于酒后待駕，發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)，使汽車無法啟動；若檢測到的酒精溶度值小于酒精溶度參考值，則進(jìn)入步驟203，在本發(fā)明較佳實施例中，酒精溶度參考值為0.2mg/ml。
[0043]步驟203，進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)，持續(xù)檢測駕駛員的血壓信號、脈搏信號及體溫信號，統(tǒng)計駕駛員穩(wěn)定的血壓值、脈搏值及體溫值，并將其作為判斷駕駛員疲勞駕駛指標(biāo)的參考值。
[0044]步驟204，實時檢測駕駛員的血壓信號、脈搏信號及體溫信號。
[0045]步驟205，將實時檢測的血壓信號、脈搏信號及體溫信號與駕駛員疲勞駕駛指標(biāo)的參考值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)及第一報警裝置。
[0046]在步驟205中，將實時檢測的血壓信號、脈搏信號及體溫信號與參考值作比較后，若其中任意一組數(shù)據(jù)值>15% *參考值或〈15% *參考值時，駕駛員被判斷為輕度疲勞駕駛，控制第一報警裝置進(jìn)行報警提示，并輸出控制信號給汽車控制系統(tǒng)，令汽車進(jìn)行自動減速。
[0047]進(jìn)一步地，若其中任意一組數(shù)據(jù)值>15% *參考值或〈15% *參考值時，觸發(fā)相應(yīng)的定時器進(jìn)行定時，若其中任意一組數(shù)據(jù)值>15% *參考值或〈15% *參考值并持續(xù)時間超過3分鐘，駕駛員被判斷為深度疲勞駕駛，控制第一報警裝置I進(jìn)行報警提示，同時并通過輸出控制信號給汽車控制系統(tǒng)，令汽車進(jìn)行駐車狀態(tài)。
[0048]較佳的，于步驟205之后，還包括如下步驟:
[0049]通過無線將檢測到的駕駛員的生理信號、駕駛員疲勞駕駛指標(biāo)的參考值、車輛的位置信息發(fā)送至無線訪問點；
[0050]交通管理中心通過GSM接收站從無線訪問點接收相應(yīng)號數(shù)據(jù)并進(jìn)行判斷處理，若超出范圍，則控制第二控制裝置進(jìn)行報警。
[0051]較佳的，交通管理中心還將非正常駕駛員信號數(shù)據(jù)通過GSM發(fā)送站發(fā)送至無線訪問點；
[0052]周圍車輛用戶通過GSM接收站接收信號，并將非正常駕駛員的位置、車牌號、車牌型號和精神狀態(tài)等相關(guān)信息在LED顯示屏上顯示，提示自己謹(jǐn)慎駕車。
[0053]當(dāng)然，當(dāng)交通管理中心判斷出非正常駕駛員信號數(shù)據(jù)恢復(fù)正常后，則通過無線訪問點向該車輛的周圍車輛用戶發(fā)出安全信號，以免周邊駕駛員時刻保持高度緊張狀態(tài)。
[0054]圖3為本發(fā)明之較佳實施例的細(xì)部流程圖。以下將通過一具體實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明:本發(fā)明之駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)加電啟動后，首先CPU處理單元9通過酒精傳感器14檢測酒精溶度，若檢測到的酒精溶度值大于0.2mg/ml，則判斷駕駛員處于酒后待駕，CPU處理單元9通過CAN總線92將處理的數(shù)據(jù)發(fā)送至汽車控制系統(tǒng)(SBC) 13，使汽車無法啟動(沒有通過酒精檢測)。
[0055]進(jìn)一步，當(dāng)駕駛員通過酒精檢測后，進(jìn)入自學(xué)習(xí)模塊12，通過壓力傳感器11檢測駕駛員血壓信號，通過電壓放大電路5對電壓進(jìn)行放大，通過濾波電路6去除干擾信號，傳送至CPU處理單元9，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊91進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到可處理的數(shù)字信號，并統(tǒng)計駕駛員穩(wěn)定的血壓值，并定義為正常的血壓值，將這個正常的血壓值作為判斷疲勞駕駛指標(biāo)I的參考值(存儲正常血壓值X);通過脈搏傳感器2檢測駕駛員脈搏信號，通過低通電壓放大電路5對電壓進(jìn)行放大，通過濾波電路6去除干擾信號，傳送至CPU處理單元9，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊91模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到可處理的數(shù)字信號，并統(tǒng)計駕駛員穩(wěn)定的脈搏次數(shù)，并定義為正常的脈搏數(shù)，將這個正常的脈搏數(shù)作為判斷疲勞駕駛指標(biāo)2的參考值(存儲正常脈搏次數(shù)Y);通過紅外熱釋傳感器3檢測駕駛員體溫信號，通過低通電壓放大電路5對電壓進(jìn)行放大，通過濾波電路6去除干擾信號，傳送至CPU處理單元9，通過A/D轉(zhuǎn)換模塊91模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到可處理的數(shù)字信號，并統(tǒng)計駕駛員穩(wěn)定的體溫數(shù)值，并定義為正常的體溫值，將這個正常的體溫值作為判斷疲勞駕駛指標(biāo)3的參考值(存儲正常體溫值Z)。
[0056]實時檢測駕駛員血壓信號、脈搏信號以及體溫信號，當(dāng)實時檢測的血壓信號、脈搏信號以及體溫信號分別與參考指標(biāo)1、指標(biāo)2、指標(biāo)3作比較后，若其中任意一組數(shù)據(jù)值>15% *參考值或〈15% *參考值時，駕駛員被判斷為輕度疲勞駕駛，第一報警裝置11進(jìn)行報警提示，并通過CAN總線92輸出信號給汽車控制系統(tǒng)(SBC) 13，汽車進(jìn)行自動減速。
[0057]進(jìn)一步，當(dāng)實時檢測的指標(biāo)1、指標(biāo)2、指標(biāo)3與參考指標(biāo)1、指標(biāo)2、指標(biāo)3作比車父后，若其中任意一組數(shù)據(jù)值>15% *參考值或〈15% *參考值并持續(xù)時間超過3分鐘，駕駛員被判斷為深度疲勞駕駛，第一報警裝置11進(jìn)行報警提示，并通過CAN總線92輸出信號給汽車控制系統(tǒng)(SBC) 13，汽車進(jìn)行駐車狀態(tài)。
[0058]當(dāng)該系統(tǒng)加電啟動后，所有的數(shù)據(jù)結(jié)果均在LED顯示屏10上進(jìn)行實時顯示。通過GPS對車輛進(jìn)行定位。
[0059]進(jìn)一步，第一 GSM發(fā)送站14 (GSM發(fā)送站I)通過無線將CPU處理單元9處理后的參考指標(biāo)1、指標(biāo)2、指標(biāo)3，實時檢測的指標(biāo)1、指標(biāo)2、指標(biāo)3，GPS對車輛進(jìn)行定位數(shù)據(jù)以及酒精檢測信號數(shù)據(jù)發(fā)送至無線訪問點，交通管理中心17通過第一 GSM接收站16 (GSM接收站I)從無線訪問點接收信號數(shù)據(jù)，若超出范圍，進(jìn)行報警，交通管理中心17并將非正常駕駛員信號數(shù)據(jù)通過第二 GSM發(fā)送站19(GSM發(fā)送站2)發(fā)送至無線訪問點，周圍車輛用戶通過第二 GSM接收站20 (GSM接收站2)接受信號，并將非正常駕駛員的位置、車牌號、車牌型號和精神狀態(tài)在LED顯示屏上顯示，提示自己謹(jǐn)慎駕車。
[0060]進(jìn)一步，交通管理中心，可通過反饋的情況，對非正常駕駛員進(jìn)行相應(yīng)的懲罰，避免重犯，保證行車安全。
[0061]綜上所述，本發(fā)明一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)及方法利用多個傳感器檢測駕駛員生理信號，通過自學(xué)習(xí)模塊統(tǒng)計駕駛員各生理信號的正常值，并將實時檢測到的生理信號值與正常值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制汽車控制系統(tǒng)的工作，并進(jìn)行相應(yīng)報警，同時，本發(fā)明還通過無線訪問點將駕駛員的生理信號及相關(guān)信息實時發(fā)送至交通管理中心，由交通管理中心通過無線訪問點將非正常駕駛員的信號數(shù)據(jù)發(fā)送給周圍車輛用戶，不僅實現(xiàn)了駕駛員生理信號的實時監(jiān)控，而且可使得周邊車輛及時得到提醒，進(jìn)一步提高了行車的安全。
[0062]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
【權(quán)利要求】
1.一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，至少包括: 傳感器模塊，包括多個傳感器，用于檢測駕駛員的多個生理信號； 放大電路，連接該傳感器模塊的各傳感器，用于將各傳感器檢測的生理信號進(jìn)行放大； 濾波電路，用于將放大后的生理信號進(jìn)行濾波，以濾除其中的干擾信號； 自學(xué)習(xí)模塊，進(jìn)行自學(xué)習(xí)，統(tǒng)計獲得駕駛員各生理信號的正常值，并將其作為判斷是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的參考值； CPU處理單元，實時獲取駕駛員的生理信號，并將其與各參考值進(jìn)行比較，判斷駕駛員是否處于酒后待駕或疲勞駕駛狀態(tài)，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)； 汽車控制系統(tǒng)，受該CPU處理單元發(fā)送的控制信號控制。
2.如權(quán)利要求1所述的一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該傳感器模塊至少包括用于檢測駕駛員血壓信號的壓力傳感器、用于檢測駕駛員生理脈搏信號的脈搏傳感器、用于檢測駕駛員體溫信號的紅外線熱釋傳感器、用于檢測駕駛員血液中酒精溶度的酒精傳感器，對于該酒精傳感器檢測的酒精溶度信號，該CPU處理單元將其與酒精溶度參考值進(jìn)行比較，若檢測到的酒精溶度信號大于酒精溶度參考值，將控制信號發(fā)送至汽車控制系統(tǒng)，使汽車無法啟動，若檢測到的酒精溶度信號小于酒精溶度參考值，則該CPU處理單元控制進(jìn)入自學(xué)習(xí)模塊，該自學(xué)習(xí)模塊進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)，統(tǒng)計出一段時間駕駛員的血壓值、脈搏次數(shù)、體溫數(shù)值，并分別定義為正常值，將該三個值分別作為判斷是否處于疲勞駕駛狀態(tài)的參考值。
3.如權(quán)利要求2所述的一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)該CPU處理單元實時檢測獲得經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的駕駛員的血壓信號、脈搏信號與體溫信號后，將其分別與該自學(xué)習(xí)模塊統(tǒng)計出的參考值進(jìn)行比較，若其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值時，該CPU處理單元輸出控制信號給該汽車控制系統(tǒng)，控制汽車進(jìn)行自動減速。
4.如權(quán)利要求3所述的一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)該CPU處理單元判斷出其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值時，觸發(fā)相應(yīng)的定時器進(jìn)行定時，當(dāng)判斷出其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值且持續(xù)時間超過一預(yù)定時間，該CPU處理單元輸出控制信號給該汽車控制系統(tǒng)，控制汽車進(jìn)行駐車狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4所述的一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括第一報警裝置，該第一報警裝置連接該CPU處理單元，該CPU處理單元根據(jù)判斷結(jié)果控制該第一報警裝置報警。
6.如權(quán)利要求2所述的一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括第一GSM發(fā)送站、無線訪問點、第一 GSM接收站、交通管理中心以及第二報警裝置，該第一 GSM發(fā)送站連接該CPU處理單元，并通過該無線訪問點連接該第一 GSM接收站，用于將該CPU處理單元檢測到的相關(guān)生理信號及地理位置信息通過無線發(fā)送至該無線訪問點，該第一 GSM接收站通過該無線訪問點接收不同駕駛員生理信號和地理位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，并傳送給該交通管理中心，該交通管理中心通過該第一 GSM接收站從該無線訪問點接收不同駕駛員生理信號和地理位置的相關(guān)數(shù)據(jù)，以便篩選出處于酒后/疲勞駕駛駕駛員的位置和生理信號情況，該第二報警裝置連接該交通管理中心，以根據(jù)該交通管理中心的判斷結(jié)果發(fā)出報警提不O
7.如權(quán)利要求6所述的一種駕駛員生理信號監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括第二GSM發(fā)送站以及第二 GSM接收站，該交通管理中心將檢測到的處于酒后/疲勞駕駛駕駛員的位置和生理信息通過該第二 GSM發(fā)送站發(fā)送至該無線訪問點，該第二 GSM接收站通過該無線訪問點連接該第二 GSM發(fā)送站，接收該交通管理中心發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)，以便周圍駕駛員對該交通管理中心發(fā)送的相關(guān)數(shù)據(jù)通過無線進(jìn)行接收。
8.一種駕駛員生理信號監(jiān)控方法，包括如下步驟:步驟一，利用酒精傳感器檢測駕駛員的酒精溶度，并與酒精溶度參考值進(jìn)行比較。 步驟二，若檢測到的酒精溶度值大于酒精溶度參考值，則判斷駕駛員處于酒后待駕，發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)，使汽車無法啟動；若檢測到的酒精溶度值小于酒精溶度參考值，則進(jìn)入步驟三； 步驟三，進(jìn)入自學(xué)習(xí)狀態(tài)，持續(xù)檢測駕駛員的血壓信號、脈搏信號及體溫信號，統(tǒng)計一段時間內(nèi)駕駛員穩(wěn)定的血壓值、脈搏值及體溫值，并將其作為判斷駕駛員疲勞駕駛指標(biāo)的參考值。 步驟四，實時檢測駕駛員的血壓信號、脈搏信號及體溫信號； 步驟五，將實時檢測的血壓信號、脈搏信號及體溫信號與駕駛員疲勞駕駛指標(biāo)的參考值進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果發(fā)送控制信號至汽車控制系統(tǒng)或第一報警裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的一種駕駛員生理信號監(jiān)控方法，其特征在于:在步驟五中，將實時檢測的血壓信號、脈搏信號及體溫信號與參考值作比較后，若其中任意一組數(shù)據(jù)值〉預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值時，駕駛員被判斷為輕度疲勞駕駛，控制該第一報警裝置進(jìn)行報警提示，并輸出控制信號給汽車控制系統(tǒng)，使汽車進(jìn)行自動減速。
10.如權(quán)利要求9所述的一種駕駛員生理信號監(jiān)控方法，其特征在于:若其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值時，觸發(fā)相應(yīng)的定時器進(jìn)行定時，若其中任意一組數(shù)據(jù)值 > 預(yù)定比值*參考值或〈預(yù)定比值*參考值并持續(xù)時間超過一預(yù)定時間，駕駛員被判斷為深度疲勞駕駛，控制該第一報警裝置進(jìn)行報警提示，同時并通過輸出控制信號給汽車控制系統(tǒng)，使汽車進(jìn)行駐車狀態(tài)。
【文檔編號】A61B5/18GK104434066SQ201410740170
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月5日
【發(fā)明者】馮濤炎, 張海燕, 曹正, 王峻峰, 李若愚, 李雅慧, 魏淳, 李加獎, 伍曉莉 申請人:上海電機(jī)學(xué)院