基于智能手表的駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于疲勞駕駛預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于智能手表的駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法。
【背景技術(shù)】
[0002]疲勞駕駛是交通事故發(fā)生的重要原因之一，使得疲勞駕駛的研究也越來越多。目前，國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)了多款疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)，主要是利用人臉識別技術(shù)、生理檢測設(shè)備和傳感設(shè)備檢測駕駛員的疲勞狀態(tài)，但都需要額外添加輔助設(shè)備，不但成本高、可移動性差，而且不利于市場化。
[0003]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，隨著科技的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在流行的智能手表上安裝了三軸加速度計、GPS模塊和振動電機(jī)，本發(fā)明人利用智能手表開發(fā)駕駛員疲勞駕駛預(yù)警器，能夠大大減少成本，并且可靠性高、方便攜帶、結(jié)構(gòu)簡單，同時亦能加快疲勞駕駛預(yù)警器的市場化，減少交通事故的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上所述存在問題，本發(fā)明的目的在于提出一種基于智能手表的駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法，該預(yù)警系統(tǒng)及預(yù)警方法能夠利用汽車運(yùn)行時汽車駕駛員手腕的運(yùn)動狀態(tài)，判斷汽車駕駛員是否處于疲勞駕駛狀態(tài)；當(dāng)獲知汽車駕駛員出現(xiàn)疲勞特征時，實時給予汽車駕駛員提醒。
[0005]本發(fā)明的基本原理:分別通過智能手表內(nèi)置的GPS模塊和三軸加速度計監(jiān)測手腕運(yùn)動特征判斷汽車駕駛員是否處于駕駛狀態(tài)，當(dāng)汽車駕駛員處于駕駛狀態(tài)時，智能手表內(nèi)置的CPU處理器通過三軸加速度計監(jiān)測汽車駕駛員手腕的運(yùn)動變化判斷汽車駕駛員是否產(chǎn)生疲勞狀態(tài)，當(dāng)汽車駕駛員出現(xiàn)疲勞駕駛狀態(tài)時，CPU處理器觸發(fā)振動電機(jī)的控制模塊，使得振動電機(jī)以振動模式對汽車駕駛員進(jìn)行提醒。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
[0007]技術(shù)方案1:
[0008]—種基于智能手表的駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括:三軸加速度計、GPS模塊、CPU處理器、振動電機(jī)；CPU處理器通過三個I/O接口分別與振動電機(jī)的控制端、三軸加速度計、GPS模塊電連接；
[0009]所述三軸加速度計，安裝于汽車駕駛員手腕上的智能手表內(nèi)，用于實時獲取汽車駕駛員手腕分別在X軸、Y軸和Z軸擺動的加速度，并發(fā)送至CPU處理器；
[0010]所述GPS模塊，安裝于汽車駕駛員手腕上的智能手表內(nèi)，用于實時計算汽車的速度，并發(fā)送至CPU處理器；
[0011]所述CPU處理器，用于實時接收汽車駕駛員手腕分別在X軸、Y軸和Z軸擺動的加速度，并據(jù)此確定汽車駕駛員手腕的動作特征，然后根據(jù)駕駛狀態(tài)下汽車駕駛員手腕的動作狀態(tài)，判定當(dāng)前時刻汽車駕駛員是否處于駕駛狀態(tài)；
[0012]如果當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的動作滿足駕駛狀態(tài)下汽車駕駛員手腕的動作狀態(tài)時，CPU處理器確定當(dāng)前時刻汽車駕駛員處于駕駛狀態(tài)；
[0013]當(dāng)CPU處理器確定當(dāng)前時刻汽車駕駛員處于駕駛狀態(tài)時，CPU處理器繼續(xù)接收當(dāng)前時刻汽車的速度，并據(jù)此判定當(dāng)前時刻汽車駕駛員是否處于安全駕駛狀態(tài)；
[0014]如果當(dāng)前時刻汽車的速度大于汽車的速度設(shè)定閾值時，CPU處理器確定當(dāng)前時刻汽車駕駛員處于危險駕駛狀態(tài)；
[0015]當(dāng)CPU處理器確定當(dāng)前時刻汽車駕駛員處于危險駕駛狀態(tài)時，CPU處理器繼續(xù)接收當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的擺動幅度和擺動頻率，并據(jù)此進(jìn)一步判定當(dāng)前時刻汽車駕駛員是否處于疲勞駕駛狀態(tài)；
[0016]如果當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的擺動幅度大于汽車駕駛員手腕的擺動幅度設(shè)定閾值，且當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的擺動頻率小于汽車駕駛員手腕的擺動頻率設(shè)定閾值時，CPU處理器確定當(dāng)前時刻汽車駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)，并觸發(fā)振動電機(jī)的控制端；
[0017]所述振動電機(jī)，安裝于汽車駕駛員手腕上的智能手表內(nèi)，當(dāng)CPU處理器觸發(fā)振動電機(jī)的控制端時，振動電機(jī)以振動模式對汽車駕駛員進(jìn)行提醒。
[0018]上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)和特點在于:
[0019]所述三軸加速度計，為意法半導(dǎo)體LIS3DH三軸加速度計，檢測精度高，可靠性好；
[0020]所述CPU處理器型號為驍龍?zhí)幚砥?，技術(shù)成熟，處理性能高；
[0021]所述振動電機(jī)的型號為雙振子馬達(dá)，振動強(qiáng)度更大。
[0022]技術(shù)方案2:
[0023]—種基于智能手表的駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警方法，基于一種基于智能手表的駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警系統(tǒng)，所述基于智能手表的駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警系統(tǒng)包括:GPS模塊、三軸加速度計、CPU處理器、振動電機(jī)，其特征在于，所述基于智能手表的駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警方法，包括以下步驟:
[0024]步驟1，利用三軸加速度計實時獲取汽車駕駛員手腕分別在X軸、Y軸和Z軸擺動的加速度，確定汽車駕駛員手腕的動作特征，并根據(jù)駕駛狀態(tài)下汽車駕駛員手腕的動作狀態(tài)，判定當(dāng)前時刻汽車駕駛員是否處于駕駛狀態(tài)；
[0025]如果當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的動作滿足駕駛狀態(tài)下汽車駕駛員手腕的動作狀態(tài)時，判定當(dāng)前時刻汽車駕駛員處于駕駛狀態(tài)，進(jìn)行步驟2。
[0026]步驟2，分別確定汽車的速度設(shè)定閾值、汽車駕駛員手腕的擺動幅度設(shè)定閾值和擺動頻率設(shè)定閾值。
[0027]步驟3，利用GPS模塊用于實時獲取汽車的速度，并發(fā)送至CPU處理器。
[0028]步驟4，CPU處理器實時接收汽車的速度，如果獲知當(dāng)前時刻汽車的速度小于等于汽車的設(shè)定速度閾值時，返回步驟3 ;
[0029]如果獲知當(dāng)前時刻汽車的速度大于汽車的設(shè)定速度閾值時，進(jìn)行步驟5。
[0030]步驟5，利用三軸加速度計實時獲取汽車駕駛員手腕的擺動幅度和擺動頻率，并發(fā)送至CPU處理器。
[0031]步驟6，CPU處理器實時接收汽車駕駛員手腕的擺動幅度和擺動頻率，并根據(jù)汽車駕駛員手腕的擺動幅度設(shè)定閾值和擺動頻率設(shè)定閾值，判定當(dāng)前時刻汽車駕駛員是否處于疲勞駕狀態(tài)；
[0032]如果獲知當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的擺動幅度小于等于汽車駕駛員手腕的擺動幅度設(shè)定閾值，且當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的擺動頻率大于等于汽車駕駛員手腕的擺動頻率設(shè)定閾值時，返回步驟5 ;
[0033]如果獲知當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的擺動幅度大于汽車駕駛員手腕的擺動幅度設(shè)定閾值，且當(dāng)前時刻汽車駕駛員手腕的擺動頻率小于汽車駕駛員手腕的擺動頻率設(shè)定閾值時，CPU處理器確定當(dāng)前時刻汽車駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)，進(jìn)行步驟7。
[0034]步驟7，當(dāng)CPU處理器認(rèn)為當(dāng)前時刻汽車駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)時，會觸發(fā)振動電機(jī)的控制端，振動電機(jī)以振動模式對汽車駕駛員進(jìn)行提醒。
[0035]本發(fā)明的有益效果:使用本發(fā)明方法能夠獲知汽車駕駛員是否處于駕駛狀態(tài)；當(dāng)確定汽車駕駛員處于駕駛狀態(tài)時，使用本發(fā)明方法能夠獲知汽車駕駛員是否處于危險駕駛狀態(tài)；當(dāng)判定汽車駕駛員處于危險駕駛狀態(tài)，使用本發(fā)明方法能夠獲知汽車駕駛員是否處于疲勞駕駛，當(dāng)確定汽車駕駛員處于疲勞駕駛狀態(tài)時，能夠?qū)崟r給予汽車駕駛員提醒；當(dāng)疲勞駕駛狀態(tài)解除后停止提醒，實現(xiàn)疲勞駕駛預(yù)警；并且，在進(jìn)行整個駕駛員疲勞駕駛的預(yù)警系統(tǒng)過程中，不需要添加額外設(shè)備，僅利用基本的智能手表實現(xiàn)預(yù)警功能，成本較低，可靠性高，技術(shù)成熟，有實際應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0036]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
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