一种监测驾驶员危险驾驶状态的装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于驾驶安全技术领域，公开了一种判断驾驶员是否将要处于危险驾驶状态(疲劳驾驶、视力模糊等)的装置，包括电连接的声光报警单元、振动报警装置、手掌温度采集装置、计算单元和概率模型单元，建立关于驾驶员能量贮备情况的驾驶状态值(以下简称驾驶状态值)和手掌大鱼际处温度的联合概率分布模型；计算驾驶过程中当驾驶员手掌大鱼际处温度为te时，在未来一段时间内驾驶员处于危险驾驶状态的概率，如果该值大于某个阈值，则发出报警信息；提示驾驶员处于危险驾驶状态。本发明专利技术的结构简单，操作方便，通过对驾驶危险状态更早实现预报，进一步提高危险驾驶状态预警的特异性和准确性，避免交通事故的发生。

A device for monitoring the dangerous driving state of the driver

The invention belongs to the technical field of driving safety, discloses a judge whether the driver will be in dangerous driving state (driver fatigue, blurred vision, etc.) of the device, including the electrical connection of the acousto-optic alarm unit, vibration alarm device, temperature acquisition device, palm computing unit and probability model is established based on the energy storage unit, the driver's driving the value of the state (hereinafter referred to as driving state value) and the joint probability distribution model of temperature at the thenar palm; calculation of the driving process when the temperature of drivers at the thenar palm is te, the probability of the next period of time the driver is in dangerous driving state, if the value is greater than a certain threshold, alarm prompt information; the driver is in dangerous driving state. The invention has the advantages of simple structure and convenient operation, and realizes prediction by driving dangerous state earlier, further improves the specificity and accuracy of early warning of dangerous driving state, and avoids traffic accidents.

【技术实现步骤摘要】
一种监测驾驶员危险驾驶状态的装置
本专利技术属于驾驶安全
，尤其涉及一种对驾驶员驾驶过程中即将进入危险驾驶状态(驾驶疲劳、驾驶行为障碍、视力模糊等)的预警系统。
技术介绍
目前，国内外表征驾驶状态的方法大致可以分为以下4种：(1)基于驾驶员的行为特征(如：头部运动、眼部运动、凝视方向等)表征驾驶状态，其优点是：非接触、生理关联性好、国际上有科学依据。缺点是：信号获取难度大、分析技术难度大。(2)基于驾驶员生理参数(如：脑电图、心电图、呼吸状况、肌肉活动等)表征驾驶状态，其优点是信号容易获取；缺点是：接触检测、可实施性有限、与生理关联性差。(3)基于交通工具行为特征(如：车速、车辆行驶的轨迹等)表征驾驶状态，其优点是非接触；缺点是：和具体的交通车辆类型有关，难以制定统一的产品标准。(4)基于驾驶员“面部特征”的视频图像表征驾驶状态方法非常直接，具备非侵入性，并与驾驶员的生理参数变化有一致性，是目前主要的研究方向。驾驶过程中驾驶员要始终根据外部交通环境的变化做出驾驶决策，只有始终做出正确和迅速的驾驶决策，才能有效保证驾驶安全。各种危险驾驶状态均与脑部和交感神经细胞的能量贮备密切相关。因此，实时获取脑部和交感神经系统的能量储备情况是确保驾驶员避免发生交通事故的根本前提。由于脑部和交感神经的细胞有其他组织不一样，它本身没有糖原贮备，又不能像其他组织细胞那样利用循环中的游离脂肪酸作为能量来源，脑细胞所需能量几乎全部直接来自血液中的葡萄糖。特别是组织间液中的葡萄糖含量，直接反映了脑部和交感神经系统细胞的能量贮备情况。综上所述，现有技术存在的问题是：目前建立生理特征与驾驶状态之间映射关系的方法均不能直接反映驾驶员脑部和交感神经系统的能量贮备情况，因此，目前的预警方法在特异性和准确性，尚需进一步进行改进。如果能够在驾驶过程中监测脑部和交感神经系统细胞的能量贮备情况，可以进一步提高危险驾驶状态预报的特异性和准确率。进一步减少危险驾驶状态导致的交通事故。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种监测驾驶员危险驾驶状态的装置。本专利技术是这样实现的，一种监测驾驶员危险驾驶状态的装置，包括电连接的声光报警单元和振动报警装置，其特征在于，还包括电连接的手掌温度采集装置、计算单元和概率模型单元，所述的手掌温度采集装置，用于获取当前驾驶时刻和驾驶员手掌的温度；所述的计算单元，内置条件概率模型，根据手掌温度采集装置的数据计算从当前时刻开始的未来一段时间内驾驶员处于危险驾驶状态的概率值；所述的概率模型单元，计算并不同时间段的驾驶状态值与驾驶员手掌的温度的联合概率分布模型，利用该联合概率分布模型，获取所属时间段已知驾驶手掌温度的驾驶员处于危险驾驶状态的条件概率模型。计算单元和概率模型单元可以采用单片机和存储器的硬件结合，通过程序和数据的存储、计算、传输实现该模块功能。所述手掌温度采集装置设置在驾驶室的方向盘的手握处。也可是手指套环。所述的手掌温度采集装置设置在驾驶室内的方向盘2-4点和8-10点位置。根据驾驶员操作习惯优选方向盘2-4点和8-10点位置，根据需要可以设置在汽车方向盘的3点和9点(即钟表面与方向盘表面平行，时针3点和9点所指的方向)方向。所述的驾驶员手掌的温度是指驾驶员的手掌大鱼际处的温度。还可以是手指关节内侧，虎口，或者相邻手指夹缝等处。所述的振动报警装置内部安装有声光报警信息接收器和振动报警信息发生器。所述手掌温度采集装置包括温度传感器和计时器；所述温度传感器和计时器均通过数据线与计算单元连接；计算单元通过数据线连接声光报警单元。监测驾驶员危险驾驶状态的方法是建立驾驶员驾驶状态值和手掌大鱼际处温度的联合概率分布模型；计算驾驶过程中当驾驶员手掌大鱼际处温度为te时，在未来一段时间内驾驶员处于危险驾驶状态的概率，如果该值大于某个阈值，则发出报警信息；提示驾驶员处于危险驾驶状态。一种安装以上系统的车辆，其特征在于，包括动力装置和手动操控系统，所述的手动操控系统设置监测驾驶员危险驾驶状态的装置。所述的动力系统为电驱动动力系统。所述的动力系统为内燃机驱动动力系统。本专利技术的优点及积极效果为：1.由于手掌大鱼际处血管主要以毛细血管为主，此处既包含动脉的葡萄糖含量信息，也包含静脉的葡萄糖含量信息。由于血液中葡萄糖由动脉进入静脉时，会释放或吸收部分热量，引起该处温度的变化，因此手掌大鱼际处温度很好的反映了驾驶过程中驾驶员的能量贮备情况。与此同时，选用手掌大鱼际处的温度作为危险驾驶状态的评估量不会对驾驶操作造成任何干扰，提高了预警方法的实用性。2.本专利技术的结构简单，操作方便，由于采用计算计算驾驶员处于危险驾驶状态概率的方法，提高了驾驶过程中危险驾驶状态检测的特异性和准确率。利用该方法监测驾驶员的危险驾驶状态的早期发现率与现有技术相比，提升了95％。利用该方法发现危险驾驶状态的时间与其他技术方法相比，平均提前了3～6分钟。因此，该方法对于减少由于危险驾驶状态引发的交通事故，具有深远的现实意义。附图说明图1是本专利技术实施例提供的预防驾驶员驾驶过程中危险驾驶状态发生的预警方法流程图。图2是本专利技术实施例提供的预防驾驶员驾驶过程中危险驾驶状态发生的预警系统结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的第四装置示意图；图4是本专利技术实施例提供的第五装置示意图。图中：1、第一装置(手掌温度采集装置)；2、第二装置(计算单元)；3、第三装置(声光报警单元)；4、第四装置(概率模型单元)；4-1、据通信口；5、第五装置(振动报警装置)；5-1、声光报警信号接收器；5-2、振动报警信号发生器。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下面结合附图对本专利技术的应用原理作详细的描述。如图1所示，本专利技术实施例提供的预防驾驶员驾驶过程中危险驾驶状态发生的预警方法，包括：S101：驾驶员第一次使用该系统前，驾驶员进行一次动态驾驶状态值和手掌大鱼际处温度监测，将获取的驾驶员的驾驶状态值和手掌大鱼际处的温度数据，借助于第四装置的数据通信口，导入到第四装置的计算单元，计算出不同时间段的驾驶状态值与手掌大鱼际处温度的联合概率分布模型，利用该模型，获取不同时间段已知手掌大鱼际处温度的进入危险驾驶状态的条件概率模型S102：驾驶过程中，通过安装在汽车方向盘的3点和9点方向的第一装置获取当前驾驶时刻和驾驶员的手掌大鱼际处的温度。S103：将第一装置获取驾驶当前时刻和手掌大鱼际处的温度，代入第二装置的条件概率模型；第二装置的计算单元计算当前时刻驾驶员进入危险驾驶状态的概率。S104：将第二装置计算出的条件概率值，代入第三装置的判断单元，若该值不小于某个特定的阈值，第三装置发出声光报警信息。S105：第三装置发出报警信息后，如果持续一段时间，驾驶员没有采取停车动作，第五装置发出振动报警信息，再次提示驾驶员应及时停车。重复步骤S102-S105，直到驾驶过程结束。本专利技术实施例提供的预防驾驶员驾驶过程中危险状态发生的预警方法，具体包括以下步骤：驾驶员保持坐立姿态，操作驾驶类游戏或进行模拟驾驶，与此同时，进行动态血糖监测获取驾驶状态下组织间液葡萄糖含量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种监测驾驶员危险驾驶状态的装置，包括电连接的声光报警单元和振动报警装置，其特征在于，还包括电连接的手掌温度采集装置、计算单元和概率模型单元，所述的手掌温度采集装置，用于获取当前驾驶时刻和驾驶员手掌的温度；所述的计算单元，内置条件概率模型，根据手掌温度采集装置的数据计算从当前时刻开始的未来一段时间内驾驶员处于危险驾驶状态的概率值；所述的概率模型单元，计算并不同时间段的驾驶状态值与驾驶员手掌的温度的联合概率分布模型，利用该联合概率分布模型，获取所属时间段已知驾驶手掌温度的驾驶员处于危险驾驶状态的条件概率模型；所述的联合概率分布模型为：将获取的驾驶状态值和血糖数据划分成若干的时间段；对于第l个时间段，使分别获得驾驶员手掌的温度和驾驶状态值的概率分布函数

【技术特征摘要】
1.一种监测驾驶员危险驾驶状态的装置，包括电连接的声光报警单元和振动报警装置，其特征在于，还包括电连接的手掌温度采集装置、计算单元和概率模型单元，所述的手掌温度采集装置，用于获取当前驾驶时刻和驾驶员手掌的温度；所述的计算单元，内置条件概率模型，根据手掌温度采集装置的数据计算从当前时刻开始的未来一段时间内驾驶员处于危险驾驶状态的概率值；所述的概率模型单元，计算并不同时间段的驾驶状态值与驾驶员手掌的温度的联合概率分布模型，利用该联合概率分布模型，获取所属时间段已知驾驶手掌温度的驾驶员处于危险驾驶状态的条件概率模型；所述的联合概率分布模型为：将获取的驾驶状态值和血糖数据划分成若干的时间段；对于第l个时间段，使分别获得驾驶员手掌的温度和驾驶状态值的概率分布函数和表示第l个时间段的采样点数，tlmax表示第l个时间段温度采样的最大值，tlmin表示第l个时间段温度采样的最小值，glmax表示第l个时间段驾驶状态采样值的最大值，glmin表示第l个时间段驾驶状态采样值的最小值xi＝ximin+ht*(i-1)，gi＝gimin+hg*(i-1)；第l个时间段驾驶员手掌的温度的概率分布函数为第l个时间段的驾驶状态值的概率分布函数为得到第l个时间关于驾驶员手掌的温度和驾驶状态值的联合概率分布模型为：

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兴利，
申请(专利权)人：孙兴利，
类型：发明
国别省市：山东,37