一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108146344A(43)申请公布日2018.06.12(21)申请号201810009355.5(22)申请日2018.01.05(71)申请人吉林大学地址130012吉林省长春市前进大街2699号(72)发明人曹晓琳王晓凡陈虹旭赵旭阳王宇豪张振浩(74)专利代理机构长春吉大专利代理有限责任公司22201代理人张岩(51)Int.Cl.B60Q9/00(2006.01)B60W40/08(2012.01)B60W50/14(2012.01)B60W50/16(2012.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统(57)摘要本发明涉及一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统，由方向盘套、信息采集单元、数据处理单元、预警单元、手环构成；信息采集单元由方向盘转角信号采集模块、方向盘握力信号采集模块、脉搏信号采集模块构成；数据处理单元由数据初处理模块和数据融合处理模块构成；预警单元由音乐提示电路、蜂鸣器、LED提示灯和振动电机构成。本发明将各个模块集中于方向盘套，节约空间，并且提高了驾驶舒适性；所采用传感器未与人体直接接触或对驾驶操作影响甚微，提高了数据采集的可靠性。本发明基于信息融合技术，克服了单一特征检测疲劳的局限性，采用信息融合技术处理驾驶员的疲劳状态，实现了多种信息互补，提高预警系统的可靠性。CN108146344ACN108146344A权利要求书1/1页1.一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统，其特征在于：由方向盘套、信息采集单元、数据处理单元、预警单元和手环构成；所述方向盘套由与方向盘轮缘配合且带翻板(4)的塑料壳(1)、与塑料壳(1)固连的外壳(3)以及包裹于塑料壳(1)上的柔软布料(7)构成；所述信息采集单元由方向盘转角信号采集模块、方向盘握力信号采集模块、脉搏信号采集模块构成；其中，方向盘转角采集模块由固定在外壳(3)内的倾角仪六轴加速度计组成；方向盘握力信号采集模块由固定在方向盘两侧且设置在塑料壳(1)与柔软布料(7)之间的压阻薄膜传感器(2)组成；脉搏信号采集模块由设置在手环内的心率传感器(8)和蓝牙无线装置(9)组成；所述数据处理单元设置在外壳(3)内，由数据初处理模块、数据融合处理模块和PCB线路板构成；数据初处理模块将信息采集单元的采集数据进行初步处理后由数据融合处理模块将上述信息融合，得出驾驶员的疲劳程度；所述心率传感器(8)将采集的脉搏信号通过蓝牙无线装置(9)将信号传至PCB线路板；所述预警单元由音乐提示电路、蜂鸣器、LED提示灯和振动电机(10)构成，其中蜂鸣器和LED提示灯设置在外壳(3)内，振动电机(10)设置在手环上。2.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统，其特征在于：所述翻板(4)通过铰链(5)与塑料壳(1)相连，外壳(3)通过螺栓(6)与翻板(4)相连。3.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统，其特征在于：所述倾角仪六轴加速度计与方向盘中部内凹处的外壳(3)胶接。4.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统，其特征在于：所述压阻薄膜传感器(2)由金属电阻应变片和弹性绝缘衬垫构成，且弹性绝缘衬垫粘贴在方向盘上，金属电阻应变片粘贴在弹性绝缘衬垫上。5.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统，其特征在于：所述心率传感器(8)由脉搏感应器、模数转换器和处理器构成，脉搏感应器上发光二极管发出的光的波长随脉搏跳动的改变获取脉搏信号，并将所述脉搏信号转换成模拟电压信号，模数转换器将所述模拟电压信号转换成数字信号，通过蓝牙无线装置(9)将信号传至PCB线路板。6.根据权利要求1所述的一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统，其特征在于：所述PCB线路板上设有所述音乐提示电路和LED提示灯，其接收倾角仪六轴加速度计、压阻薄膜传感器(2)和心率传感器(8)所获取信号并进行处理。2CN108146344A说明书1/4页一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统技术领域[0001]本发明属于道路安全技术领域，具体涉及一种基于多源信息融合的疲劳驾驶预警系统。背景技术[0002]近年来交通事故的发生愈加频繁，据世界卫生组织统计，在人类死亡和发病的原因中，车祸排第九位。而在诸多导致车祸的因素中，疲劳驾驶是不容忽视的主因之一。美国国家公路交通安全管理局保守估计，美国每年因疲劳驾驶导致的交通事故至少10万起。在我国，随着私家汽车的普及，因疲劳驾驶导致的交通事故也在日益增多，20％以上的交通事故是由疲劳驾驶直接导致的。而事实上，由于驾驶疲劳引起的交通事故往往存在界定困难的问题，因此实际上这一数值还要远远高于20％。[