一種駕駛員疲勞狀態的監測方法及監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及交通安全技術領域，尤其涉及一種駕駛員疲勞狀態的監測方法及監測 裝置，主要用來解決駕駛員疲勞狀態識別的問題。
【背景技術】
[0002] 目前關于駕駛疲勞的監測方法主要分為以下三大類：（1)基于駕駛員心理生理數 據的疲勞檢測方法，即對駕駛員的心跳、呼吸、肌電等數據進行采集、分析，之后進行疲勞判 定；（2)基于眼動數據的疲勞檢測方法，即對駕駛員眼動的次數，閉合度進行檢測，以此來 判定疲勞狀態；（3)基于駕駛行為的檢測以及車輛運行軌跡、方向盤的轉動等，來判定疲勞 狀態。
[0003] 專利CN102013013A"疲勞駕駛監測方法"中采用視頻拍攝的方法計算眼球上下 兩點之間的距離，當其差值超過一定的范圍時，認為駕駛員處于疲勞狀態。該方法在夜間光 線較暗的環境下，采集效果差，其次不同駕駛員眼睛的大小存在差異性，其檢測結果存在較 大的誤判率。
[0004] 專利CN102274032A"一種基于腦電信號的駕駛員疲勞檢測系統"，采用腦電信號 對駕駛員疲勞狀態進行檢測，但每個人的腦電信號都存在一定的差異性，對于不同的測試 人員需要進行參數調整，此外在進行腦電測試時，對駕駛員具有一定的干擾性，故其在實際 的使用推廣方面存在一定的局限。
[0005] 專利CN102881117A"一種帶有駕駛員疲勞檢測的手表"中提出采用脈搏的變化 測試來判定駕駛員是否疲勞，例如："如果脈搏次數是在40-60之間的某個值，那么在駕駛 過程中如果脈搏次數小于正常值的95%，則確定為駕駛員進入疲勞狀態"。為何是"95%"， 在專利中并沒有說明其來源依據，也沒有給出對應的計算方法。
[0006] 圖1為測試人員在2小時測試時間內的心跳間隔RR圖（R-RLorenz圖），其中，橫 軸為第η次心跳間隔，縱軸為第n+1次心跳間隔，從細節處來看，駕駛員每次心跳間隔具有 一定的差異性，并不是理想中的逐漸升高或者降低，而是具有一定的波動性。
[0007] 從宏觀的心跳次數來看，由于不同駕駛員身體素質的差異性，其心率也具有一定 的波動性，例如運動員的心率緩于普通人，在高原環境下藏民的心率明顯緩于在平原區生 活的駕駛員。
[0008] 因此，單純的以每分鐘心率的差別作為判斷標準（如專利CN102163362A，專利 CN102406507A等），所計算的結果只能是適應于特定的駕駛員，無法直接應用于其他駕駛 員，其結果可能會存在較高的誤判率。
【發明內容】
[0009] 針對上述問題，本發明的實施例提供一種駕駛員疲勞狀態的監測方法及監測裝 置，用于駕駛員疲勞狀態的監測與判定，可以減少由于駕駛疲勞所引發的交通事故，提升交 通安全水平。
[0010] 為達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現。
[0011] 技術方案一：
[0012] -種駕駛員疲勞狀態的監測方法，所述監測方法包括參數標定階段和疲勞判定階 段：
[0013] 所述參數標定階段包括：
[0014] 設置測試時長，然后在駕駛員處于清醒狀態時，采集在所述測試時長內駕駛員的 測試心跳間隔并依次組成測試心跳間隔序列，根據所述測試心跳間隔序列計算在所述測試 時長內的平均測試心跳間隔，將所述平均測試心跳間隔作為基準心跳間隔；
[0015] 設置監測周期，然后在駕駛員處于清醒狀態時，采集多個監測周期內駕駛員的清 醒心跳間隔并依次組成清醒心跳間隔序列，根據所述清醒心跳間隔序列計算對應多個監測 周期的平均清醒心跳間隔；
[0016] 根據多個監測周期的平均清醒心跳間隔和所述基準心跳間隔，計算對應多個監測 周期的清醒心跳間隔變化率；
[0017] 在駕駛員處于疲勞狀態時，采集多個監測周期內駕駛員的疲勞心跳間隔并依次組 成疲勞心跳間隔序列，根據所述疲勞心跳間隔序列計算對應多個監測周期的平均疲勞心跳 間隔；
[0018] 根據多個監測周期的平均疲勞心跳間隔和所述基準心跳間隔，計算對應多個監測 周期的疲勞心跳間隔變化率；
[0019] 根據多個監測周期的清醒心跳間隔變化率和多個監測周期的疲勞心跳間隔變化 率，確定駕駛員疲勞狀態臨界點的心跳間隔變化率閾值；
[0020] 所述疲勞判定階段包括：
[0021] 在駕駛員實際行駛過程中，連續采集多個監測周期內駕駛員的實際心跳間隔并依 次組成實際心跳間隔序列，根據所述實際心跳間隔序列計算對應多個監測周期的平均實際 心跳間隔；
[0022] 根據多個監測周期的平均實際心跳間隔和所述基準心跳間隔，計算對應多個監測 周期的實際心跳間隔變化率；
[0023] 將連續多個監測周期的實際心跳間隔變化率分別減去所述心跳間隔變化率閾值， 得到所述連續多個監測周期的實際心跳間隔變化率與所述心跳間隔變化率閾值的差值，將 所述差值加權求和，若所述差值加權求和的結果大于或者等于零，則判定駕駛員處于疲勞 駕駛狀態。
[0024] 技術方案一的特點和進一步的改進為：
[0025] (1)所述測試時長設置為10分鐘。
[0026](2)所述監測周期設置為2分鐘。
[0027](3)根據多個監測周期的清醒心跳間隔變化率和多個監測周期的疲勞心跳間隔變 化率，采用受試者工作特征曲線確定駕駛員疲勞狀態臨界點的心跳間隔變化率閾值。
[0028](4)將連續三個監測周期的實際心跳間隔變化率分別減去所述心跳間隔變化率 閾值，得到所述連續三個監測周期的實際心跳間隔變化率與所述心跳間隔變化率閾值的差 值，將所述差值加權求和，若所述差值加權求和的結果大于或者等于零，則判定駕駛員處于 疲勞駕駛狀態。
[0029] 技術方案二：
[0030] -種駕駛員疲勞狀態的監測裝置，所述監測裝置包括：
[0031] 設置模塊，用于設置測試時長；
[0032] 采集模塊，用于在駕駛員處于清醒狀態時，采集在所述測試時長內駕駛員的測試 心跳間隔并依次組成測試心跳間隔序列；
[0033] 計算模塊，用于根據所述測試心跳間隔序列計算在所述測試時長內的平均測試心 跳間隔，將所述平均測試心跳間隔作為基準心跳間隔；
[0034] 所述設置模塊，還用于設置監測周期；
[0035] 所述采集模塊，還用于在駕駛員處于清醒狀態時，采集多個監測周期內駕駛員的 清醒心跳間隔并依次組成清醒心跳間隔序列；
[0036] 所述計算模塊，還用于根據所述清醒心跳間隔序列計算對應多個監測周期的平均 清醒心跳間隔；
[0037] 所述計算模塊，還用于根據多個監測周期的平均清醒心跳間隔和所述基準心跳間 隔，計算對應多個監測周期的清醒心跳間隔變化率；
[0038] 所述采集模塊，還用于在駕駛員處于疲勞狀態時，采集多個監測周期內駕駛員的 疲勞心跳間隔并依次組成疲勞心跳間隔序列；
[0039] 所述計算模塊，還用于根據所述疲勞心跳間隔序列計算對應多個監測周期的平均 疲勞心跳間隔；
[0040] 所述計算模塊，還用于根據多個監測周期的平均疲勞心跳間隔和所述基準心跳間 隔，計算對應多個監測周期的疲勞心跳間隔變化率；
[0041] 確定模塊，用于根據多個監測周期的清醒心跳間隔變化率和多個監測周期的疲勞 心跳間隔變化率，確定駕駛員疲勞狀態臨界點的心跳間隔變化率閾值；
[0042] 所述采集模塊，還用于在駕駛員實際行駛過程中，連續采集多個監測周期內駕駛 員的實際心跳間隔并依次組成實際心跳間隔序列；
[0043] 所述計算模塊，還用于根據所述實際心跳間隔序列計算對應多個監測周期的平均 實際心跳間隔；
[0044] 所述計算模塊，還用于根據多個監測周期的平均實際心跳間隔和所述基準心跳間 隔，計算對應多個監測周期的實際心跳間隔變化率；
[0045] 判定模塊，用于將連續多個監測周期的實際心跳間隔變化率分別減去所述心跳間 隔變化率閾值，得到所述連續多個監測周期的實際心跳間隔變化率與所述心跳間隔變化率 閾值的差值，將所述差值加權求和，若所述差值加權求和的結果大于或者等于零，則判定駕 駛員處于疲勞駕駛狀態。
[0046] 技術方案二的特點和進一步的改進為：
[0047] (1)所述測試時長設置為10分鐘。
[0048] (2)