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车辆疲劳监测系统的工作原理

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:车辆疲劳监测系统主要用来防止驾驶人在驾驶过程中进入睡眠状态而导致交通事故。图2-6 疲劳驾驶酿成大祸目前常见的疲劳监测系统根据其监测原理不同,大致分为两类:一种是基于DSP红外线条件下对驾驶人多特征的疲劳监测;另一种是基于驾驶人操作行为或车辆实时轨迹的监测方法。

车辆疲劳监测系统的工作原理

汽车毕竟是由人来驾驶的,除了汽车自身变得越来越智能,有的厂家开始注意驾驶人的驾驶习惯和方式。车辆疲劳监测系统主要用来防止驾驶人在驾驶过程中进入睡眠状态而导致交通事故。当驾驶人不是由于过度疲劳而分散精力时,这套系统也会及时发出警报。该系统能够觉察到驾驶人是否把太多的注意力集中在查看导航系统上,沉迷于音乐之中,或者沉浸在与孩子的谈话中,并且在驾驶人失去对车辆的控制之前及时发出警告。

不知您是否注意过汽车仪表板上的咖啡杯图案(图2-4)的提示,您是否在驾车途中见过它亮起,如果驾车时亮起,请您一定尽快休息,那不是咖啡的广告,那是提醒您已经是疲劳驾驶了。

日常行车时会碰到前一天睡眠时间过少,睡眠质量过差,道路条件甚好致使路面情况单一,遇到风沙、雨、雾、雪天气状况,长时间、长距离行车,车速过快或过慢,到达目的地有时间限制等情况,这些都会诱发疲劳驾驶。甚至车辆自身或车外噪声和振动严重,座椅调整不当等也会造成疲劳驾驶(图2-5),从而诱发交通事故。

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图2-4 提醒疲劳驾驶的咖啡杯图案

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图2-5 疲劳驾驶

当驾车时出现换档不及时、不准确时,说明已经处于轻微疲劳状态;当出现操作动作呆滞,有时甚至会忘记将要进行的操作时,说明已处于中度疲劳;当出现下意识操作或出现短时间睡眠现象时,说明已处于重度疲劳,往往醒来时便已酿成大祸(图2-6)。在危急情况发生之前,疲劳驾驶的最初迹象是可以被探测出来的,这时响起的警报音往往就是将你从死神手中拯救出来的最佳时机。

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图2-6 疲劳驾驶酿成大祸

目前常见的疲劳监测系统根据其监测原理不同,大致分为两类:一种是基于DSP红外线条件下对驾驶人多特征的疲劳监测;另一种是基于驾驶人操作行为或车辆实时轨迹的监测方法。

基于DSP红外线条件下对驾驶人眼睛、嘴巴、头部同时监测,首先利用人眼红外光源下的红外效应来进行图像差分,以此获取瞳孔定位眼睛区域,然后用基于个体的模板匹配方法进行特征提取动态模板匹配的方法进行原始迭代跟踪,最后用计算出来的眼睛闭合程度和是否打哈欠、点头来判断疲劳程度。比亚迪的疲劳驾驶预警系统(BAWS)即采用此种方式进行工作(图2-7)。

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图2-7 疲劳监测系统安装在转向柱外壳上

基于驾驶人操作行为的疲劳识别系统从驾驶开始时便对驾驶人的操作行为进行记录,并能够通过识别长途旅行中驾驶操作的变化,对驾驶人的疲劳程度进行判断。驾驶人转向操作频率变低,并伴随轻微但急骤的转向动作以保持行驶方向是驾驶精力不集中的典型表现。根据以上动作的出现频率,并综合旅途长度、转向灯使用情况、驾驶时间等其他参数,系统对驾驶人的疲劳程度进行计算和鉴别,如果计算结果超过某一定值,仪表板上就会闪烁一个咖啡杯的图案(图2-8),提示驾驶人需要休息,驾驶人疲劳识别系统将驾驶人注意力集中程度作为衡量驾驶人驾驶状态的重要考虑因素,以致力于道路安全的提高。此外,只要打开疲劳识别系统,无论系统是否进行监测,每隔4h都会提醒驾驶人需要休息了。

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图2-8 疲劳驾驶图案

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