專利名稱：一種基于傳感器的行車安全的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子設備領域，具體涉及一種基于傳感器的行車安全的控制方法。
背景技術：
隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，行車安全日益受到重視，一系列的行車安全方式應運而生， 如安裝安全氣囊，安裝行車雷達等。雖然這些方式能夠在一些方面增加用戶的行車安全性， 但是在其他方面都存在著缺陷。安裝安全氣囊可以在事故中減小車內人員的受傷概率，但無法避免事故的發(fā)生和汽車的損壞。安裝行車雷達能夠提醒用戶周圍的行車環(huán)境，但是并不能夠檢測到用戶的狀態(tài)，因而很難避免因疲勞駕駛和醉酒駕駛造成的事故。為了進一步提高行車安全，需要一個能夠與上述安全方式并存，并能彌補上述方式缺陷的新的安全方案。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于傳感器的行車安全的控制方法，以解決當前行車安全方式中不能根據用戶當前狀態(tài)進行車輛行駛的安全控制問題。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種基于傳感器的行車安全的控制方法，包括系統啟動傳感器，傳感器檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據；系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，判定當前用戶的狀態(tài)模式；系統根據得到的當前用戶的狀態(tài)模式，對用戶進行相應的提醒。進一步地，上述方法還可包括所述傳感器是通過TCP、UDP或USB協議與所述系統進行連接并進行信息傳輸。進一步地，上述方法還可包括所述傳感器檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據的步驟，包括所述傳感器根據設定的周期，定時檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據。進一步地，上述方法還可包括所述系統將采集的當前用戶狀態(tài)數據繪制成統計圖，同時計算采集的各數據的平均值并進行顯示。進一步地，上述方法還可包括所述用戶狀態(tài)模式包括疲勞模式、酒駕模式或正常模式，其中疲勞模式包括輕微疲勞狀況、中度疲勞狀況和嚴重疲勞狀況，酒駕模式包括酒后駕駛狀況和醉酒駕駛狀況；所述系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，判定當前用戶的狀態(tài)模式的步驟，包括所述系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，通過加權匹配算法判定用戶屬于酒駕模式中某酒駕狀況，或者通過模糊匹配算法判定用戶屬于疲勞模式中某疲勞狀況。
進一步地，上述方法還可包括所述系統將當前采集的用戶狀態(tài)數據與之前采集的用戶狀態(tài)數據進行對比，獲得用戶的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢信息，包括疲勞度逐漸增加趨勢，即將由輕微疲勞進入中度疲勞狀態(tài)；或者酒精濃度持續(xù)增加趨勢，即將由酒后駕車進入醉酒駕車狀態(tài)。進一步地，上述方法還可包括所述系統對用戶進行相應的提醒的步驟，包括所述系統通過語言提醒和/或振動用戶座椅的方式對用戶進行提醒。進一步地，上述方法還可包括所述系統對用戶進行相應的提醒的步驟，還包括 系統根據得到的當前用戶的狀態(tài)模式和/或用戶的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢信息，對車速進行控制。與現有技術相比，應用本發(fā)明，依據嵌入式傳感器技術，結合數據采集、統計分析、 模式識別、趨勢評估、智能反饋等相關算法，可以實現對用戶的駕駛狀態(tài)進行監(jiān)測和反饋， 從而有效提高行車安全，降低交通事故的發(fā)生概率。



圖1是本發(fā)明的基于傳感器的行車安全的控制方法的流程圖；圖2是本發(fā)明的實例的流程示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。隨著嵌入式傳感器技術的日益發(fā)展，在小體積的傳感器上已經實現體溫監(jiān)控、血壓測量、心跳檢測、酒精濃度檢測或血氧濃度監(jiān)測，本發(fā)明依據嵌入式傳感器技術，結合數據采集、統計分析、模式識別、趨勢評估、智能反饋等相關算法，可以實現對用戶的駕駛狀態(tài)進行監(jiān)測和反饋，從而有效提高行車安全，降低交通事故的發(fā)生概率。如圖1所示，本發(fā)明的基于傳感器的行車安全的控制方法，包括步驟110、系統啟動傳感器，傳感器檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據；將裝有多種嵌入式傳感器的監(jiān)測設備安裝在方向盤的手握位置。監(jiān)測設備安裝在汽車方向盤的手握處，既不影響用戶的正常駕駛，又能夠便捷的采集數據。系統(在實際使用中，系統可以采用現有的車載導航系統，也可以另設置一獨立系統，以上只是例舉，本發(fā)明對此不作限定)進行初始化，將裝有嵌入式傳感器的監(jiān)測設備與系統連接；加載監(jiān)測設備的驅動，從而使系統中的程序可以讀取監(jiān)測設備監(jiān)測到的數據； 系統檢測到監(jiān)測設備的連接，自動啟動監(jiān)測反饋程序；監(jiān)測反饋程序駐留系統后臺，以固定的時間間隔讀取監(jiān)測設備監(jiān)測到的數據。所述傳感器是通過TCP、UDP或USB協議與所述系統進行連接并進行信息傳輸。其中，所述傳感器可以根據設定的周期，定時檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據；可以調整預設的周期時間長度，進行采集當前用戶狀態(tài)數據，這樣可以節(jié)省系統功耗，降低使用成本。在實際使用中，系統通過傳感器獲取的當前用戶狀態(tài)數據包括體溫、血壓、心跳、 酒精濃度和/或血氧濃度數據等數據，上述數據可以反映當前用戶的狀態(tài)，可以根據上述數據進行分析，以根據用戶的狀態(tài)模式，進行安全控制。
步驟120、系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，判定當前用戶的狀態(tài)模式；系統監(jiān)測反饋程序分析本次獲取到的體溫、血壓、心跳、酒精濃度和/或血氧濃度數據等數據，對比存儲的模式數據，來識別用戶當前屬于哪種用戶狀態(tài)模式。其中，所述用戶狀態(tài)模式包括疲勞模式、酒駕模式和正常模式，疲勞模式和酒駕模式同時存在為復合模式，其中疲勞模式包括輕微疲勞狀況、中度疲勞狀況和嚴重疲勞狀況，酒駕模式包括酒后駕駛狀況和醉酒駕駛狀況。復合模式包括以下六種輕微疲勞且酒后駕駛、輕微疲勞且醉酒駕駛、中度疲勞且酒后駕駛、中度疲勞且醉酒駕駛、嚴重疲勞且酒后駕駛或嚴重疲勞且醉酒駕駛。所述系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，通過加權匹配算法判定用戶屬于酒駕模式中某酒駕狀況，或者通過模糊匹配算法判定用戶屬于疲勞模式中某疲勞狀況。進一步地，系統還可以將本次采集的數據與之前采集的數據進行對比，從而獲得用戶的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢信息，包括疲勞度逐漸增加趨勢，即將由輕微疲勞進入中度疲勞狀態(tài)；或者酒精濃度持續(xù)增加趨勢，即將由酒后駕車進入醉酒駕車狀態(tài)等。步驟130、系統根據得到的當前用戶的狀態(tài)模式和/或用戶的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢信息，對用戶進行相應的提醒。所述系統通過語言提醒和/或振動用戶座椅的方式對用戶進行提醒。進一步地，系統根據得到的當前用戶的狀態(tài)模式和/或用戶的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢信息，對車速進行控制，避免出現安全事故。系統根據用戶當前的駕駛狀態(tài)和評估的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢，決定反饋內容。例如 用戶處于酒后駕駛狀態(tài)，監(jiān)測反饋程序語音提示“您現在處于酒后駕駛狀態(tài)，為了您和他人的生命安全，請立刻停車并尋求代駕的幫助。”如果系統可以控制車速，監(jiān)測反饋程序將調用此接口，限制最高車速。同時，監(jiān)測反饋程序還可以根據駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢補充語音提
7J\ ο進一步地，所述系統將采集的當前用戶狀態(tài)數據繪制成統計圖，同時計算采集的各數據的平均值并進行顯示。這樣可以使用戶從圖像中方便的了解自己的駕駛狀態(tài)，使用戶調整自己的駕駛習慣，以達到安全駕駛的目的。本方案描述了基于嵌入式傳感器的監(jiān)測——分析——反饋過程，整個系統分為2 個部分。一個是包含嵌入式傳感器的監(jiān)測設備端，它安裝在方向盤的手握位置上。另一個是安裝在車載導航系統上的分析反饋端。在硬件上，兩者通過USB數據線(或具有類似功能的連接線纜)進行連接；在軟件上兩者通過安裝在車載導航系統上的驅動程序進行數據交互。在運行過程中，監(jiān)測設備端主要負責獲取各個傳感器上的數值，并將它們通過嵌入式芯片轉換為易于理解的數據(比如將熱敏電阻的阻值轉換為體溫值)，然后進行處理和臨時存儲，等待分析反饋端讀取。分析反饋端主要負責以特定時間間隔讀取監(jiān)測設備端的數據，并對其進行分析和反饋。監(jiān)測——分析——反饋的過程主要包括監(jiān)測設備端與分析反饋端的連接，定時器觸發(fā)，采集數據，統計分析，模式識別，趨勢評估，智能反饋等步驟。
以下結合圖2，分別描述各個步驟。步驟210、監(jiān)測設備端與車載導航系統通過USB數據線(或具有類似功能的連接線纜)連接，車載導航系統自動加載監(jiān)測設備端的驅動程序，并自動啟動分析反饋端(監(jiān)測反饋程序)，于是監(jiān)測設備端與分析反饋端連接完成。其中，監(jiān)測設備端的驅動程序實現讀取監(jiān)測設備上數據的功能驅動程序通過連接線纜向監(jiān)測設備的主控芯片發(fā)出讀取數據的請求，主控芯片讀取各傳感器對應寄存器中存儲的數據，將其反饋給驅動程序。之后，主控芯片各將寄存器復位，等待下次讀取。驅動程序讀取到的數據包含以下幾項體溫血壓心率酒精濃度血氧濃度步驟220、定時器觸發(fā)定時器以軟件的方式實現，每隔一段時間，進行一次監(jiān)測分析反饋過程。步驟230、采集數據通過調用驅動程序中的數據采集接口實現。采集結果包含以下數據項體溫血壓心率酒精濃度血氧濃度步驟M0、統計分析首先將本次采集的數據記錄到數據庫中。然后，從數據庫中讀取最近幾次采集到的數據，按數據項繪制成走勢圖，并計算各數據項的平均值，提供給用
戶查看)
步驟250、模式識別
單獨模式有以下六種
正常
輕微Ig勞
中度Ig勞
嚴重Ig勞
酒后駕駛
醉酒駕駛
復合模式有以下六種
輕微Ig勞且酒后駕駛
輕微Ig勞且醉酒駕駛
中度Ig勞且酒后駕駛
中度Ig勞且醉酒駕駛
嚴重Ig勞且酒后駕駛
嚴重疲勞且醉酒駕駛酒駕模式的識別過程如下從數據庫中讀出酒后駕駛模式下各數據項的閾值。從數據庫中讀出醉酒駕駛模式下各數據項的閾值。將本次采集到的各數據項與這兩個模式的閥值進行加權匹配(酒精濃度擁有較高權值)，以識別用戶屬于何種酒駕模式。疲勞模式的識別過程如下從數據庫中讀出輕度疲勞模式下各數據項的閾值。從數據庫中讀出中度疲勞模式下各數據項的閾值。從數據庫中讀出嚴重疲勞模式下各數據項的閾值。因為疲勞程度隨個人體質不同，有輕微差異，所以將本次采集到的各數據項與這三個模式的閥值進行模糊匹配，以識別用戶屬于何種疲勞模式。此外，用戶還可以對三種疲勞模式的各項閥值進行微調。若酒駕模式和疲勞模式均識別為不正常，則合成復合模式。比如酒駕模式識別為酒后駕駛，疲勞模式識別為中度疲勞，則最終模式為中度疲勞且酒后駕駛。步驟沈0、趨勢評估根據本次采集到的數據，可以計算出了用戶當前的醉酒度值和疲勞度值。參照之前幾次監(jiān)測得出的醉酒度值和疲勞度值，可以以加權求均值(離當前時間越近權值越大)的方式得出近期的醉酒度走勢加權平均值和疲勞度走勢加權平均值， 以此作為趨勢評估的依據。同時，以用戶當前狀態(tài)模式作為趨勢評估的起點，即可得到用戶的此后將到達的狀態(tài)模式和到達此模式所需的時間。例如用戶當前疲勞度值為P，處于輕度疲勞模式，疲勞度走勢加權平均值為m，中度疲勞的閾值為[q，r).則可預測，再經過 (q-p) /m個監(jiān)測周期，用戶將進入中度疲勞模式。假設監(jiān)測周期為η分鐘，則預計n* (q_p) / m分鐘后用戶進入中度疲勞模式。酒駕模式的趨勢評估與此類同，通過上述評估方式，可以更加準確地獲取當前用戶狀態(tài)模式，以便進行合適地安全控制。步驟270、智能反饋根據之前步驟中通過對監(jiān)測數據分析計算得到的用戶狀態(tài)模式，可以智能化的選擇反饋信息，并通過語音的方式反饋給用戶。同時，如果用戶處于不適合駕駛的狀態(tài)模式，系統可以根據情況自動限定最高車速。此外，系統還可以根據之前評估的用戶狀態(tài)模式發(fā)展趨勢來提供附加的反饋信息，這些信息也通過語音提示的方式反饋給用戶。例如用戶處于中度疲勞狀態(tài)，根據用戶狀態(tài)進行語音提示“您現在處于中度疲勞狀態(tài)，建議停車休息幾分鐘，再繼續(xù)駕駛。為保障您的生命安全，已限速為80公里每小時?！辈⑶矣脩羝诙瘸掷m(xù)增加，根據發(fā)展趨勢繼續(xù)語音提示“檢測到您的疲勞度持續(xù)增加，預計16分鐘后進入嚴重疲勞狀態(tài)，建議盡快停車休息！，，為了進一步達到根據用戶當前狀態(tài)進行車輛行駛的安全控制，還可在車體的后玻璃上設置一顯示屏，系統根據得到的當前用戶的狀態(tài)模式和/或用戶的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢信息，則在顯示屏上顯示警示信息，對外界車輛進行提醒，使外界車輛清楚了解本車輛行駛的狀態(tài)；通過該方式可以進一步提高司機在車輛行駛中行車安全。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此， 任何熟悉該技術的人在本發(fā)明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
權利要求
1.一種基于傳感器的行車安全的控制方法，其特征在于，包括系統啟動傳感器，傳感器檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據；系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，判定當前用戶的狀態(tài)模式；系統根據得到的當前用戶的狀態(tài)模式，對用戶進行相應的提醒。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳感器是通過TCP、UDP或USB協議與所述系統進行連接并進行信息傳輸。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳感器檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據的步驟，包括所述傳感器根據設定的周期，定時檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括所述系統將采集的當前用戶狀態(tài)數據繪制成統計圖，同時計算采集的各數據的平均值并進行顯示。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述用戶狀態(tài)模式包括疲勞模式、酒駕模式或正常模式，其中疲勞模式包括輕微疲勞狀況、中度疲勞狀況和嚴重疲勞狀況，酒駕模式包括酒后駕駛狀況和醉酒駕駛狀況；所述系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，判定當前用戶的狀態(tài)模式的步驟，包括所述系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，通過加權匹配算法判定用戶屬于酒駕模式中某酒駕狀況，或者通過模糊匹配算法判定用戶屬于疲勞模式中某疲勞狀況。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括所述系統將當前采集的用戶狀態(tài)數據與之前采集的用戶狀態(tài)數據進行對比，獲得用戶的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢信息，包括疲勞度逐漸增加趨勢，即將由輕微疲勞進入中度疲勞狀態(tài)；或者酒精濃度持續(xù)增加趨勢，即將由酒后駕車進入醉酒駕車狀態(tài)。
7.如權利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述系統對用戶進行相應的提醒的步驟，包括所述系統通過語言提醒和/或振動用戶座椅的方式對用戶進行提醒。
8.如權利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述系統對用戶進行相應的提醒的步驟，還包括系統根據得到的當前用戶的狀態(tài)模式和/或用戶的駕駛狀態(tài)發(fā)展趨勢信息，對車速進行控制。
全文摘要
一種基于傳感器的行車安全的控制方法，包括系統啟動傳感器，傳感器檢測當前用戶狀態(tài)并采集當前用戶狀態(tài)數據；系統根據存儲的用戶狀態(tài)模式的標準數據，與采集的當前用戶狀態(tài)數據進行比對，判定當前用戶的狀態(tài)模式；系統根據得到的當前用戶的狀態(tài)模式，對用戶進行相應的提醒。應用本發(fā)明，依據嵌入式傳感器技術，結合數據采集、統計分析、模式識別、趨勢評估、智能反饋等相關算法，可以實現對用戶的駕駛狀態(tài)進行監(jiān)測和反饋，從而有效提高行車安全，降低交通事故的發(fā)生概率。
文檔編號B60Q9/00GK102431452SQ20111040277
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權日2011年12月7日
發(fā)明者劉曉英, 劉曉運 申請人:劉曉運