摘要 随着我国经济的发展,汽车的数量急剧增加,相应的,行车安全问题渐渐的受到关注。据统计,疲劳驾驶已经成为影响道路安全的重要因素。文章就疲劳驾驶技术的发展与研究做如下详
摘要:随着我国经济的发展,汽车的数量急剧增加,相应的,行车安全问题渐渐的受到关注。据统计,疲劳驾驶已经成为影响道路安全的重要因素。文章就疲劳驾驶技术的发展与研究做如下详细介绍。
关键词:疲劳驾驶;交通安全;控制模块;语音模块
国内外已有的一些疲劳驾驶识别方法,如一些车载监测装置利用专用设备精确测量头部运动、瞳孔直径变化和眨眼频率,或者使用视觉和方向盘操纵传感器,利用人工智能判断驾驶员清醒状态。这些方法和设备由于过于复杂,价格昂贵等原因一直无法得到广泛应用。对于利用后台视频实时监控的预防疲劳驾驶方法,因为要通过无线信道传送视频,使用费用较高。而且上述两种疲劳驾驶识别方法都存在一定的虚报警概率,因此有必要发明一种简单、有效的、虚报警概率较低的识别疲劳驾驶的方法和装置,提醒驾驶员安全驾驶。
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一、疲劳驾驶的具体表现
疲劳驾驶是长期处于一种心理或者生理机能失调的状态下,依然继续长时间开车的,进而进一步加剧疲劳驾驶的行为。疲劳驾驶是一个抽象的行为,具体来说有很多表现。例如:第一、注意力下降,生理心理机能失调。长期的疲劳驾驶会导致驾驶员的注意力下降,操作车辆的稳定性受到影响,难以集中注意力,在接受外界信号的时候,常出现迟钝表现。第二、疲倦打瞌睡。当人体出现头脑不清醒时候,就会出现意识模糊,昏昏沉沉,四肢无力,进而想闭眼、打瞌睡。这种情况在驾驶时候是非常危险的,尤其是高速行驶的时候。还有操作缓慢、反应迟钝,驾驶技术下降,知觉感知功能减弱,肢体无力,以及思维能力减弱、记忆力下降等。
二、汽车安全驾驶系统及方法研究
为了进一步提高汽车驾驶安全性,我们针对上述情况,设计优化了一种防疲劳驾驶系统及方法,有效提醒驾驶员安全驾驶。
防疲劳驾驶系统包括车载电脑、面部采集摄像头、ECU电子控制模块、语音模块、无线模块和客服终端,如图1所示。其特征在于:面部采集摄像头连接车载电脑;ECU电子控制模块连接车载电脑;语音模块连接车载电脑;车载电脑通过无线模块连接客服终端。
面部采集摄像头用于采集驾驶员的面部及头部信息,并将采集到的信息上传至车载电脑。车载电脑是本系统的核心,车载电脑可用于数据的存储、驾驶员驾驶状态的逻辑分析、车速的控制、提示音的控制以及和外界进行数据交流。ECU电子控制模块用于控制节气门的开口大小,从而控制车速的快慢。客服终端是驾驶员和客服人员交流的平台,通过实时交流,从而彻底解决驾驶员的疲劳驾驶状态,同时客服人员可协助解决驾驶员在驾驶过程中遇到的各种难题。
三、防疲劳驾驶方法步骤
防疲劳驾驶系统的具体步骤有六个,如图2所示,分别如下:
第一、在车辆电力系统启动后,车辆及防疲劳驾驶系统同时启动。
第二、驾驶员上车入座后,面部采集摄像头开始工作,将采集到的面部信息和头部动作信息上传至车载电脑。
第三、车载电脑根据面部采集摄像头上传的数据保存,开始数据实时分析,分析方式如下:a、对驾驶员的眼部状态进行分析,若单位时间内驾驶员眼睛一直闭合,则可判定为疲劳驾驶;b、若单位时间内驾驶员的闭眼时间比睁眼时间长,则可判定为疲劳驾驶;c、若单位时间内驾驶员的头部上下摆动频率达到设定值时,则可判定为疲劳驾驶;d、当眼部信息和头部信息只要有一点符合疲劳驾驶,则可判定为疲劳驾驶。
第四、当驾驶员被判定是正常驾驶时,系统不采取提醒措施;当驾驶员被判定是疲劳驾驶时,车载电脑通过语音模块发出语音提醒,并询问驾驶员是否感到疲劳,若驾驶员无应答,则进入步骤5;若驾驶员正常应答,系统则不采取提醒措施。
第五、当驾驶员对语音模块的语音提示无应答时,共有三种提醒方案可选择,方案1:系统语音应答系统,通过该系统,可实现机器和驾驶员之间的问答,通过问答使驾驶员集中精力,从而消除疲劳驾驶。方案2:车载电脑自动呼叫家人电话,通过和家人之间的语音沟通,从而降低疲劳驾驶的风险。方案3:车载电脑自动连接客服终端,和客服终端的客服人员进行实时通过,客服人员根据自身的专业知识,帮助驾驶员克服疲劳驾驶,保障驾驶员的生命安全。
第六、无论实行何种方案,车载电脑都会向ECU电子控制模块发送限速指令,ECU根据限速指令控制节气门开口大小,从而降低车速,防止在疲劳驾驶时因车速过快而增加危险性。
四、防疲劳驾驶系统的优势
该疲劳驾驶系统现已经广泛开始应用于各类营运客车中,该系统的主要优势包括以下几点。
1.仅基于驾驶员的面部表情这一生理特征来进行疲劳驾驶的判断,简化了流程。
2.通过眼部和头部的整体信息判断驾驶员的状态,并增加语音应答环节,充分保证对驾驶员驾驶状态判断的准确性。
3.设置多种督促方式供驾驶员选择,提高驾驶员的监督效率,保证驾驶员的行车安全。
五、相关法规的制定加强疲劳驾驶安全问题治理
先进的监管技术还不足以完全避免疲劳驾驶行为的发生,进而降低安全事故的发生。因此还需要国家及相关部门的监管控制。截止目前,国家已经制定了健全的法律法规及交通安全管理准则。具体如下:第一、健全强制休息机制,增建休息服务站点。长途行车时疲劳驾驶的首要条件。为此,我们必须完善长途客车、火的行车规范。建立客车及货车驾驶员的最长驾驶距离或者驾驶时间。强制要求驾驶员在中途休息。一旦超过一定的行车距离或者行车时间,相关交通管理部门就会对其进行严厉处罚。现规定客车或货车行驶四百公里以上或者三个小时,只有一名驾驶员的情况下,必须停车休息三十分钟。在高速行车时,超过六百公里以上,驾驶员必须进入高速服务区进行休息。第二、加强法律法规的宣传,提高驾驶员安全驾驶意识。交通管理部门必须加强法规宣传要求在电视、报纸、户外广告牌以及网络媒体等宣传法律法规。讲解《中华人民共和国交通安全法》以及《道路运输从业人员管理规定》等,宣扬疲劳驾驶的危害性,杜绝驾驶人员疲劳驾车、酒后驾车等违法行为的发生。最后,要提升公路交通安全管理水平。交通管理部门应加强巡逻、站点服务等,提升长途运输车辆的服务工作,让其有意识的关注安全驾驶,从而减少疲劳驾驶行为的发生。
六、结语
疲劳驾驶是一种复杂的生理反应,在驾驶时,如若出现生理疲劳、心理疲劳或者精神疲劳等情况时,驾驶人员应主动寻求安全地带停车休息,乘客人员在有条件的基础上,应主动观察驾驶人员,防止其疲劳驾驶。经过上述对疲劳驾驶预防对策的研究,我们可以发现,随着车辆的不断增加以及驾驶人员的加剧,疲劳问题已经成为严重的交通安全事故因素。在此,也望相关部门可以进一步加强管理。
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