疲劳驾驶的提醒系统及疲劳驾驶的提醒方法与流程

本发明涉及于车辆领域，更具体而言，涉及一种疲劳驾驶的提醒系统及一种疲劳驾驶的提醒方法。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，人们对出行方式提出了更高的要求。因此，汽车作为提供出行方便的消费品被越来越多的人所拥有。

随着汽车数量的急剧增加，道路交通事故的发生率也逐渐增高，而驾驶员疲劳驾驶是导致道路交通事故的一个重要原因。据统计，因疲劳驾驶而造成的交通事故占总数的20％左右，占特大交通事故的40％以上，占交通事故死亡率的83％。由此可见，科学有效的疲劳驾驶预警对保护人民的生命财产意义重大。

目前，大多数的疲劳驾驶预警方案都是针对单个驾驶员的状态进行监控。但是，对单个驾驶员的状态进行监控不能形成较科学的统计数据，进而在判断驾驶员疲劳状态时准确率较低，不能达到较好的提醒效果。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种疲劳驾驶的提醒系统及一种疲劳驾驶的提醒方法。

一种疲劳驾驶的提醒系统，包括车辆、通信终端及服务器，该车辆包括信息站，该服务器设置有车辆发生事故时多个驾驶员所消耗的平均能量及事故心率曲线。该信息站用于采集待提醒驾驶员在驾驶过程中的动作信息及该待提醒驾驶员的心率曲线，并将该动作信息及该心率曲线发送至该通信终端。该通信终端用于接收该动作信息及该心率曲线，并将该动作信息及该心率曲线发送至该服务器。该服务器用于接收该动作信息及该心率曲线，并根据该动作信息、该心率曲线、该平均能量及该事故心率曲线，判断该待提醒驾驶员是否疲劳，若是，该服务器发送报警信号至该通信终端。该通信终端用于根据该报警信号发出报警信息。

上述疲劳驾驶的提醒系统，服务器设置有车辆发生事故时多个第一驾驶员所消耗的 平均能量及事故心率曲线，因此，服务器判断驾驶员是否疲劳驾驶的参考是来源于多个其它驾驶员，判断驾驶员疲劳时比较准确，达到较好的提醒效果。

在一个实施方式中，该平均能量是该服务器计算该多个驾驶员在车辆发生事故时的卡路里消耗量的平均值。该事故心率曲线是该服务器从车辆发生事故前的一段时间内该多个驾驶员的心率曲线中概括出发生事故最多的心率曲线。车辆发生事故的时间信息由该信息站采集。

在一个实施方式中，该服务器用于根据该动作信息，计算该待提醒驾驶员消耗的能量。该服务器用于判断该消耗的能量是否大于该平均能量，及判断该心率曲线是否与该事故心率曲线相似。若该消耗的能量大于该平均能量及该心率曲线与该事故心率曲线相似，该服务器用于判断该待提醒驾驶员疲劳。

在一个实施方式中，该报警信息为该通信终端发出的声及/或光信息。

在一个实施方式中，该信息站插接在该车辆的车辆诊断口，该信息站包括第一蓝牙模块，该通信终端包括第二蓝牙模块。该第一蓝牙模块用于将该动作信息及该心率曲线发送至该第二蓝牙模块。该第二蓝牙模块用于接收该动作信息及该心率曲线。

在一个实施方式中，该提醒系统包括心率跳动采集器，该心率跳动采集器设置在该车辆的方向盘的左右两侧，并用于采集该驾驶员的心率曲线。

一种疲劳驾驶的提醒方法，包括以下步骤：

S1：信息站采集待提醒驾驶员在驾驶过程中的动作信息及该待提醒驾驶员的心率曲线，并将该动作信息及该心率曲线发送至通信终端；

S2：该通信终端接收该动作信息及该心率曲线，并将该动作信息及该心率曲线发送至服务器；

S3：该服务器接收该动作信息及该心率曲线，该服务器设置有车辆发生事故时多个驾驶员所消耗的平均能量及事故心率曲线，该服务器根据该动作信息、该心率曲线、该平均能量及该事故心率曲线，判断该待提醒驾驶员是否疲劳，若是，进入步骤S4，若否，继续步骤S3；

S4：该服务器发送报警信号至该通信终端；及

S5：该通信终端根据该报警信号发出报警信息。

在一个实施方式中，该平均能量是该服务器计算该多个驾驶员在车辆发生事故时的卡路里消耗量的平均值。该事故心率曲线是该服务器从车辆发生事故前的一段时间内该多个驾驶员的心率曲线中概括出发生事故最多的心率曲线。车辆发生事故的时间信息由该信息站采集，并通过该通信终端发送至该服务器。

在一个实施方式中，步骤S3包括：该服务器根据该动作信息，计算该待提醒驾驶 员消耗的能量。该服务器判断该消耗的能量是否大于该平均能量，及判断该心率曲线是否与该事故心率曲线相似。若该消耗的能量大于该平均能量及该心率曲线与该事故心率曲线相似，该服务器判断该待提醒驾驶员疲劳。

在一个实施方式中，该信息站插接在该车辆的车辆诊断口，该信息站包括第一蓝牙模块，该通信终端包括第二蓝牙模块。

步骤S1包括：该第一蓝牙模块将该动作信息及该心率曲线发送至该第二蓝牙模块；

步骤S2包括：该第二蓝牙模块接收该动作信息及该心率曲线。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明较佳实施方式的疲劳驾驶的提醒系统的模块示意图；

图2是本发明较佳实施方式的疲劳驾驶的提醒方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例， 并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参图1，本发明较佳实施方式的疲劳驾驶的提醒系统100包括车辆200、通信终端102及服务器104。本实施方式中，为方便说明本发明的实施，将车辆200分为两类，其中一类车辆为待判断车辆202，另外一类车辆为事故车辆204。待判断车辆202的驾驶员为待提醒驾驶员。事故车辆204的驾驶员的状态可作为判断待提醒驾驶是否疲劳驾驶的参考。

每个车辆200包括信息站106，该信息站106用于采集驾驶员在驾驶过程中的动作信息及该驾驶员的心率曲线，并将该动作信息及该心率曲线发送至该通信终端102。

具体地，该动作信息包括驾驶员在驾驶过程中打方向盘、换挡、拉手刹以及踩踏板的动作信息，内置在车辆内的信息站106收集记录每次驾驶员在驾驶过程中打方向盘、换挡、拉手刹以及踩踏板的动作信息。信息站106插接在车辆200的车辆诊断口，信息站106主要功能是读取并采集车辆200所有与CAN总线有关的实时信息，包括发动机转速、节气门开度、方向盘转角甚至蓄电池电压等等所有车辆实时信息。因此，信息站106通过判断车辆200实时信息，得出驾驶员在驾驶过程中所做的动作，进而得出动作信息。

驾驶员的心率曲线可通过安装在车辆200的方向盘上的心率跳动采集器来采集。心率跳动采集器安装位置位于车辆200的方向盘左右两侧。方向盘左右两侧是车辆直行时大多数驾驶员手掌放置的位置。心率跳动采集器可通过驾驶员的手掌血液跳动次数转换为波形信息，进而形成心率曲线，心率曲线可存放于信息站106中。

另外，信息站106还用于采集车辆200发生事故的时间信息。由于车辆本身都会带时钟，一旦车辆上的碰撞传感器被触发，信息站106立即采集并记录触发时间信息，此时间则记录为车辆200发生事故的时间信息T(下称事故时刻T)。虽然一般车辆发生事故概率比较小，但很多的车辆基数非常大，能够采集到的事故信息也会比较多。

本实施方式中，该信息站106包括第一蓝牙模块。

该通信终端102用于接收该动作信息、该心率曲线及车辆发生事故的时间信息，并将该动作信息、该心率曲线及该车辆发生事故的时间信息发送至该服务器104。

具体地，通信终端102为具备无线通信能力的通信终端，例如手机或平板电脑，用于传送数据。使用本提醒系统100时，通信终端102只要放在车辆200的车厢范围内即可。本实施方式中，通信终端102包括第二蓝牙模块，第二蓝牙模块可与第一蓝牙模块配对并传送数据。因此，第二蓝牙模块可接收事故车辆204的信息站106通过第一蓝牙模块发送 的各种数据，包括动作信息、心率曲线和事故时刻T，然后通信终端102通过无线通信网络将这些数据上传到服务器104(如云服务终端)。采集到的数据通过与事故车辆204连接的第一通信终端、第二通信终端、第三通信终端......上传到服务器104，则通信终端102的数量将每分每秒都在持续增加，且实时更新，也就是说，只要车辆发生事故时，与事故车辆204连接的通信终端102就会将这些数据上传至服务器104，使服务器104得到的数据是最新的，以对待提醒驾驶员是否疲劳驾驶作出更准确的判断。

服务器104通过无线通信网络接收到多个通信终端102传送的上述数据后，开始进行分析。具体地，服务器104分析众多事故车辆204在事故时刻T，各驾驶员的卡路里消耗量W1、W2、W3......，并计算其平均值W，定义为事故功耗平均值(W为实时更新值，是一个动态值，因为一旦有车辆发生事故，与事故车辆204连接的通信终端102会上传采集到的卡路里消耗量Wn，此时，平均值W就会更新)。同时服务器104分析事故时刻T之前的一段时间内(例如，5分钟内)各驾驶员的心率曲线S1、S2、S3......，并概括出发生事故最多的心率曲线S，定义为事故心率曲线(S也为实时更新值，与W的更新类似)。例如，服务器104通过多组事故驾驶员的心率曲线S1、S2、S3......，分析查找一定的相似性并提取相似性特征组合，以此概括为事故心率曲线。

因此，该服务器104设置有车辆发生事故时多个驾驶员所消耗的平均能量及事故心率曲线，作为对待提醒驾驶员是否疲劳驾驶的参考。本实施方式中，该平均能量是该服务器计算该多个驾驶员在车辆事故发生时的卡路里消耗量的平均值。

对于待提醒驾驶员，与待判断车辆202连接的信息站106将采集到的待提醒驾驶员的动作信息及心率曲线通过第一蓝牙模块发送至与待判断车辆202连接的通信终端102的第二蓝牙模块。与待判断车辆202连接的通信终端102将该待提醒驾驶员的动作信息及心率曲线通过无线通信网络上传到服务器104。

该服务器104用于接收该动作信息及该心率曲线，并根据该动作信息、该心率曲线、该平均能量及该事故心率曲线，判断该待提醒驾驶员是否疲劳，若是，该服务器104发送报警信号至该通信终端102。

具体地，服务器104用于根据该动作信息，计算该待提醒驾驶员消耗的能量。例如服务器104可通过预先设计的公式分析计算出待提醒驾驶员打方向盘、换挡、拉手刹以及踩踏板等动作消耗的能量，如消耗了多少卡路里能量。另外，正常人在运动或体力劳动时都会引起心率变化，也就是说，驾驶员在操作车辆时会引起心率的变化。

在一些例子中，对于踩踏板而消耗的能量，可采用以下方法计算：

对于每个车型的汽车，踏板力的变化与踏板的行程的关系是一一对应，因此，踩踏板时，驾驶员需做功：W1＝F1＊S1，其中，S1表示踏板的位移，F1表示踏板力，因此，信息站 106可采集每次踩踏板的行程S1，发送至服务器104，服务器104即可计算得到相应的做功值，以此计算消耗的能量。驾驶员在踩加速踏板、制动踏板及离合踏板时，都可以用此方法进行计算、只是不同踏板操作力不一样，做功的大小与位移关系比例系数(F1)不一样。

对于打方向盘而消耗的能量，可采用以下方法计算：

方向盘操作力在车型设计时已经设定为F2，方向盘的直径也是固定值，如为370或380毫米，半径r也就确定了。在驾驶员转动方向盘一定角度θ时，服务器104根据做功公式W2＝F2＊θ＊r，可计算出驾驶员打方向盘消耗的能量。方向盘的角度θ可由信息站106采集并发送至服务器104。

对于换挡而消耗的能量，可采用以下方法计算：

汽车的各档位(P/R/N/D)操作力在汽车设计时为定值，例如，P档到R档的操作力为F3、R档到N档的操作力为F4、N档到D档的操作力为F5。P档换入R档时做功W3＝F3＊S3，P档换入D档时做功W4＝F3＊S3+F4＊S4+F5＊S5，其中，S3表示P档到R档的档把行程，S4表示R档到N档的档把行程，S5表示N档至D档的档把行程。以此类推计算每个档位挂入其他档位时消耗的能量。因此，信息站106采集驾驶员的换挡信息并发送至服务器104，服务器104根据以上公式计算驾驶员换档时消耗的能量。

该服务器104通过分析做两个方面判断：1)判断该消耗的能量是否大于该平均能量W，及2)判断该心率曲线是否与该事故心率曲线S相似。

若该消耗的能量大于该平均能量W及该心率曲线与该事故心率曲线S相似，该服务器104判断该待提醒驾驶员疲劳。例如，服务器104可设定事故心率曲线S正负5％为特定区域(心率跳动最高点到最低点为1个单位)，当前驾驶员的心率曲线80％在特定区域范围内即可判定相似。

在这种情况下，该服务器104发送报警信号至该通信终端102，例如，服务器104通过无线通信网络将报警信号发送至与待判断车辆202连接的通信终端102。

该通信终端102用于根据该报警信号发出报警信息，该报警信息可为该通信终端102发出的声及/或光信息。例如，通信终端102具有扬声器及显示屏，通信终端102接收到报警信号后，控制扬声器发出报警声，及/或控制显示屏进行闪烁以发出报警光等，以提醒驾驶员需要进行休息，进而提高驾驶员驾车的安全性。

综上所述，上述疲劳驾驶的提醒系统100，服务器104设置有车辆发生事故时多个第一驾驶员所消耗的平均能量及事故心率曲线，因此，服务器104判断驾驶员是否疲劳驾驶的参考是来源于多个其它驾驶员，判断驾驶员疲劳时比较准确，达到较好的提醒效果。

请结合图2，本发明另一较佳实施方式提供一种疲劳驾驶的提醒方法。该疲劳驾驶 的提醒方法可由以上实施方式的疲劳驾驶的提醒系统100实现。该提醒方法包括以下步骤：

S1：信息站106采集待提醒驾驶员在驾驶过程中的动作信息及该待提醒驾驶员的心率曲线，并将该动作信息及该心率曲线发送至通信终端102；

S2：该通信终端102接收该动作信息及该心率曲线，并将该动作信息及该心率曲线发送至服务器104；

S3：该服务器104接收该动作信息及该心率曲线，该服务器104设置有车辆事故发生时多个驾驶员所消耗的平均能量及事故心率曲线，该服务器104根据该动作信息、该心率曲线、该平均能量及该事故心率曲线，判断该待提醒驾驶员是否疲劳，若是，进入步骤S4，若否，继续步骤S3；

S4：该服务器104发送报警信号至该通信终端102；及

S5：该通信终端102根据该报警信号发出报警信息。

在步骤S1中，内置在车辆内的信息站106收集记录每次驾驶员在驾驶过程中打方向盘、换挡、拉手刹以及踩踏板的动作信息。信息站106插接在车辆的车辆诊断口，信息站106主要功能是读取并采集车辆所有与CAN总线有关的实时信息，包括发动机转速、节气门开度、方向盘转角甚至蓄电池电压等等所有车辆实时信息。因此，信息站106通过判断车辆实时信息，来得出驾驶员在驾驶过程中所做的动作，进而得出动作信息。

驾驶员的心率曲线可通过安装在车辆200的方向盘上的心率跳动采集器来采集。心率跳动采集器安装位置位于车辆200的方向盘左右两侧。方向盘左右两侧是车辆200直行时大多数驾驶员手掌放置的位置。心率跳动采集器可通过驾驶员的手掌血液跳动次数转换为波形信息，进而形成心率曲线，心率曲线可存放于信息站106中。

该信息站106包括第一蓝牙模块，步骤S1包括：该第一蓝牙模块将该动作信息及该心率曲线发送至通信终端102。

在步骤S2中，该通信终端102包括第二蓝牙模块，步骤S2包括：该第二蓝牙模块接收第一蓝牙模块发送的该动作信息及该心率曲线。

在步骤S3中，服务器104预先通过无线通信网络接收到多个通信终端102传送的事故车辆204的驾驶员的卡路里消耗量W1、W2、W3......，在事故时刻T之前的一定时间里各驾驶员的心率曲线S1、S2、S3......，计算W1、W2、W3......的平均值W，定义为事故功耗平均值W，并概括出发生事故最多的心率曲线S，定义为事故心率曲线。

服务器104可通过预先设计的公式分析计算出待提醒驾驶员打方向盘、换挡、拉手刹以及踩踏板等动作消耗的卡路里能量。然后，该服务器104通过分析做两个方面判断：1)判断该消耗的能量是否大于该平均能量W，及2)判断该心率曲线是否与该事故心率曲 线S相似。

在步骤S4中，当该消耗的能量大于该平均能量W及该心率曲线与该事故心率曲线S相似，该服务器104判断该待提醒驾驶员疲劳。

在这种情况下，该服务器104发送报警信号至该通信终端102，例如，服务器104通过无线通信网络将报警信号发送至与待判断车辆202连接的通信终端102。

在步骤S5中，该报警信息可为该通信终端102发出的声及/或光信息。例如，通信终端102具有扬声器及显示屏，通信终端102接收到报警信号后，控制扬声器发出报警声，及/或控制显示屏进行闪烁以发出报警光等，以提醒驾驶员需要进行休息，进而提高驾驶员驾车的安全性。

需要指出的是，上述提醒方法未详细展开的其它部分可参以上实施方式的提醒系统100。

综上所述，上述疲劳驾驶的提醒方法，服务器104设置有车辆发生事故时多个第一驾驶员所消耗的平均能量及事故心率曲线，因此，服务器104判断驾驶员是否疲劳驾驶的参考是来源于多个其它驾驶员，判断驾驶员疲劳时比较准确，达到较好的提醒效果。

在本说明书的描述中，参考术语″一个实施方式″、″一些实施方式″、″示意性实施方式″、″示例″、″具体示例″、或″一些示例″等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外，术语″第一″、″第二″仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有″第一″、″第二″的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，″多个″的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从 指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，″计算机可读介质″可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。