| 1、 一种防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于: 首先, 汽车内装有司机心率检测装置、 非接触式体温检测器、车内酒精浓度检测 器、 司机酒精测试仪、 3G无线通信单元, 它们都与汽车的中央控制处理器相连; 其次,汽车的中央控制处理器中储存有该汽车司机以往身体健康并且未喝酒时且 车速为零时司机的心率 NQ、 健康心率波动阀值 ΔΝ 有害健康心率波动阀值 ΔΝ2、 喝 酒但未醉酒时的心率波动阀值 醉酒后的心率波动阀值 ANo2、 喝酒后的绝对危 险心率波动阔值 ΔΝ 3、 健康行车速率区间(0— Vlmax)、 有害健康行车速率区间(V! max 一 V2 max)、 危险行车速率区间(V2 max以上)、 健康驾驶时间间隔值 Τθ、 疲劳驾驶时间间 隔值 Τ!、 深度疲劳驾驶时间间隔值 Τ2; 第三, 汽车即将启动时, 司机心率检测装置持续检测司机心率值 No' ,由停车时 间的长短、司机心率值 No' 的结果、司机座位上是否有换人这些因素决定是否要进行 汽车启动前的酒后驾车判断过程还是进行汽车正常行驶状态中的健康驾车判断过程; 第四, 一旦要进行汽车启动前的酒后驾车判断过程, 依然持续检测汽车即将启动 时司机的心率值 NQ' ,一旦 (| No' - Νο|^ΔΝο3) 即向司机和车内乘客发出司机可能 烂醉驾车特别危险的警告并通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机上并等 待该手机的发回指令来决定是否允许汽车开动, 一旦 (ANo2 | No' - Νο|<ΔΝο3) 即向司机和车内乘客发出司机可能醉酒驾车非常危险的警告并通过 3G无线网络远程 报告给预设的第三方 3G手机上并等待该手机的发回指令来决定是否允许汽车开动, 一旦 NO' - Νο| <ΔΝο2) 即向司机和车内乘客发出司机可能喝酒行车十分 危险的警告并通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机上并等待该手机的发 回指令来决定是否允许汽车幵动, 一旦 (I No' - Ν。|<ΔΝω但是车内酒精浓度检测 器检测到车内酒精浓度异常或车内非接触式体温检测器检测到司机脸部或额头的温 度异常)则向司机和车内乘客发出车内酒精浓度异常警告或司机体温异常警告并通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机上并等待该手机的发回指令来决定是否 允许汽车开动; 第五, 第三方 3G手机接收到远程汽车发来的司机可能酒后驾车及可能饮酒程度 的警告或车内酒精浓度异常警告或司机体温异常警告, 第三方决定远程建立与车内 3G无线通信单元的视频连接, 通过 3G无线通信单元的视频头实时观看车内司机对司 机酒精测试仪进行吹气,并通过视频即时观看到酒精测试仪的显示结果判断是否是司 机酒后驾车还是车内其他乘客饮酒,据此第三方远程通过手机向汽车发回是否允许汽 车启动指令; 第六, 汽车启动后进行汽车正常行驶状态中的健康驾车判断过程, 在汽车正常行 驶状态中依然实时检测在不同汽车行驶速度 Vi的司机心率值 No' ,并与 No进行比较, 一旦(|Νο' - Νο| ^ΔΝ2但是 Vi Vlmax)则向司机和车内乘客发出司机正可能酒后驾车 或可能疲劳驾驶或可能身体不适驾车会十分危险的警告并建议司机减速行车或靠边 休息并且通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机上, 一旦(|NG' - No| ^ ΔΝ2且 Vi〉Vlmax)则向司机和车内乘客发出长时间高速行车使人高度紧张有害心脏健 康和引起高血压并可能会引起危险的警告并且建议司机把车速减到 2 或^,以下, 一旦(ΔΝ ΐΝθ' - Ν。| ΔΝ2但是 Vi V nax) 则向司机和车内乘客发出司机正可能疲 劳驾驶或可能身体不适驾车会引起危险的警告并建议司机减速行车或靠边休息一段 时间, 一旦(ANi<|No' - Νο| ΔΝ2且 Vi〉Vimax) 则向司机和车内乘客发出长时间高 速行车使人高度紧张有害心脏健康和引起高血压并可能会引起危险的警告并且建议 14 援引加入 (细则 20.6) 司机把车速减到 V! 以下, 一旦(I NQ ' - No ^ ΔΝ!但是车内酒精浓度突然高于正常 值) 则向司机和车内乘客发出车内酒精浓度异常警告并通过 3G无线网络远程报告给 预设的第三方 3G手机上; 第七, 在汽车正常行驶状态中, 如果持续不间断的检测到司机座位上心跳存在的 时间超过 Τ。并且汽车处于静止时不存在换司机的行为发生而且汽车处于静止的时间 没有单次超过 20 分钟则提示司机为了健康和安全不要疲劳驾驶并建议最好休息 20 分钟以上, 如果持续不间断的检测到司机座位上心跳存在的时间超过 并且汽车处 于静止时不存在换司机的行为发生而且汽车处于静止的时间没有单次超过 20分钟则 提示司机己经进入疲劳驾驶阶段并建议最好休息 30分钟以上, 如果持续不间断的检 测到司机座位上心跳存在的时间超过 Τ2并且汽车处于静止时不存在换司机的行为发 生而且汽车处于静止的时间没有单次超过 20分钟则提示司机已经进入深度疲劳驾驶 阶段并建议最好休息 30分钟或 40分钟以上并且通过 3G无线网络远程报告给预设的 一个第三方 3G手机上。 2、 根据权利要求 1所述的防酒后驾驶的安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的 V】max为以往司机身体健康并且未喝酒时行车时的心率 NG ' 满足条件(| Ν() ' - Νϋ | ^ 时的最大行车速率, V2max为以往司机身体健康并且未喝酒时行车时的心率 No ' 满足条件 (厶^ < | ' - Νο | ^ ΔΝ2 ) 时的最大行车速率, Vl max, V2max都由第三方根据 司机的个体情况进行设置, 司机在第三方的确认下才具有对这些值进行修改的权限, Vlmax默认值为 80公里 /小时, V2max默认值为 120公里 /小时。 3、 根据权利要求 1所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的健康心率波动阀值 ΔΝ】、有害健康心率波动阔值 ΔΝ2、危险健康心率波动阀值 ΔΝ3 喝酒但未醉酒时的心率波动阀值 AN 、 醉酒后的心率波动阀值 ANQ2、 喝酒后的绝对 危险心率波动阀值 ΔΝϋ3、 健康驾驶时间间隔值 Το、 疲劳驾驶时间间隔值 ^和深度疲 劳驾驶时间间隔值 Τ2都由第三方根据司机的个体情况进行设置, 司机在第三方的确 认下才具有对这些值进行修改的权限, 其中 的默认值为 20次, ΔΝ2的默认值为 40次, 的默认值为 20次, 的默认值为 30次, ΔΝ。3为 50次, To的默认值 为 2小时, Ti的默认值为 3小时, T2的默认值为 4小时。 4、 根据权利要求 1所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的司机心率检测装置采用接触式心率检测装置或非接触式心率检测装置。 5、 根据权利要求 4所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的接触式心率检测装置采用方向盘接触式, 它的心率传感器分成左右两部分, 分别包 裹在方向盘的左半部分和右半部分的外表面。 6、 根据权利要求 4所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的接触式心率检测装置采用脚带式, 它的心率传感器隐藏于司机驾驶舱底部前表面, 可拉伸出来包裹并紧贴在司机的左脚上, 能拉伸的长度不影响司机左脚的自由活动, 但不能拉伸到副驾驶座位或后排座位上。 7、 根据权利要求 4所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的非接触式心率检测装置的心率检测天线发出心率探测信号只对准司机,不对准司机 以外的其他乘客。 8、 根据权利要求 7所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的非接触式心率检测装置的天线位于司机座位靠背内或者位于司机座位侧前门内表 面。 15 援引加入 (细则 20.6) 9、 根据权利要求 1所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的非接触式体温检测器的测温探头位于司机侧的 A柱上, 对准司机的额头或脸部。 10、根据权利要求 1所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的车内酒精浓度检测器的三个酒精气敏传感器分别位于汽车的车内后视镜背面、司机 侧的 A柱上、 通风系统换气口里面。 11、根据权利要求 1所述的防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于, 所述 的车内司机心率检测功能或车内酒精浓度检测功能或车内司机脸部或额头温度检测 功能只有在第三方的确认下司机才具有对这些功能分别进行打开或关闭的权限。 |
本发明涉及一种安全行车的方法,尤其是一种 能检测和防止司机酒后驾车和提醒 司机安全健康行车方法。 背景技术
饮酒驾车往往造成惨剧, 害人害己。如何防范和监督酒后驾车, 成为一个亟待解 决的问题。
对于防止司机酒后驾车, 已有不少的技术公开。但是传统的防酒后驾车 的专利技 术都是单一靠检测汽车内酒精的浓度来检测司 机是否饮酒, 由于司机可以用塑料袋 或胶布等方法人为故意封住酒精传感器的探头 ,从而使得车内酒精浓度检测器检测不 到车内空气中酒精的浓度, 并且现有的专利往往只使用一个酒精气敏传感 器, 分布于 司机可见的某个表面, 司机可以人为故意和轻易封住酒精传感器的探 头;而且在所有 的现有技术中都存在另一个问题, 就是酒精检测的准确性, 比方说不是司机本人喝酒 而是乘客喝酒造成车内酒精浓度升高时,检测 系统就可能出现误判, 从而使汽车无法 正常启动。司机有时候会想主观故意避开车内 的酒精浓度检测设备, 比方让别人代替 司机进行酒精浓度的检测, 以达到启动汽车的目的, 现有的技术中防止别人代替司机 的专利有生物识别单元或人脸识别技术,如专 利 CN101102923 "安全驾驶帮助系统和 安全驾驶帮助装置", 和公开的专利 200910052428.X "预防酒后驾车系统", 这样的 人脸生物识别技术复杂, 成本也相对较高, 准确性也有待提高, 并且一般晚上喝酒的 情况比较多, 如果是晚上驾车, 司机会关掉车内的灯火, 人脸生物识别技术的应用将 会受到限制; 专利 200810134579.5 "预防酒后驾车的监测系统"中提出了把空气流 或酒精浓度等数据信息通过无线监测单元发送 到车辆外的监督人或监测系统中,由监 督人或监测系统根据这些数据判断车辆和驾驶 员的情况是否征程,必要时通过无线监 测单元与驾驶员沟通, 但是同样该专利也只是单一把车内酒精浓度判 断司机是否饮 酒,司机同样可以用塑料袋或胶布等方法人为 故意封住酒精传感器的探头逃避酒精检 测,造成不会有告警信息发送到监督人或监督 系统上,而且监督人如何通过无线监测 单元与司机进行沟通该专利中并没有提出可靠 的方法,司机即使喝了酒也可以通过无 线监测单元告诉监督人或监督系统自己没有喝 酒,使得监督人或监督系统造成误判而 允许司机开车。所以现在的防酒后驾车的专利 技术都具有较大的被动性, 有较大的缺 陷。如何真正地判定驾车的司机确实有没有喝 酒, 如何让司机不能主观故意逃避这种 检测, 都是一个亟待解决的问题。
据调査研究表明, 人饮酒以后, 由于酒中的化学物质在体内经过代谢之后会刺 激 神经,而心脏又是受交感支配的.当交感过度 奋,心跳会加快。 酒精能使血液流动加 快,血管扩张,而且对心脏有很大的兴奋作用 ,使心跳加速。据调查, 喝酒后,心率(脉 搏) 比正常不喝酒时增加超过 20次 /分钟。 喝酒越多, 心脏会跳得越快。
另外, 如何使得司机即使在没有喝酒的情况下能健康 安全驾车, 防止司机长时间 疲劳驾驶和防止司机高速行车造成高速行车综 合症,对司机的健康和安全都是有必要 的。据研究和调查表明, 高速行进的车辆因速度极快, 司机的精神神经始终处于高度 紧张状态, 大脑皮层兴奋性增高, 使肾上腺素分泌剧增, 心率加快、 血压升高, 长此
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援引加入 (细则 20.6) 以往易诱发高血压症。 现代医学实验己证实, 车辆行车时, 因心情紧张, 即使健康的 人心率也会增加。 时速 80公里, 心率为 90次 /分以上; 时速 120公里, 心率为 115 次 /分以上。 长期行车可使心肌疲劳而影响心血管功能, 诱发高血压和冠心病, 应引 起人们的高度警觉。
本发明的研究人员结合酒后人生理的变化,远 程视频监测和控制技术, 并结合司 机体温监测、车内酒精浓度监测等多种方法构 成一种更具主动性, 更加严密的防司机 酒后驾车方法,同时能对司机高速行车带来的 高速行车综合症和长时间疲劳驾驶起到 告警提示作用。
发明内容
本发明的目的首先在于提供一种防止司机酒后 驾驶的方法,该方法通过检测汽车 启动前司机的心率相对于以往正常心率值的变 化及其变化程度对司机是否饮酒作出 判断, 并辅以对司机体温的检测和对车内酒精浓度的 检测进行多种因素的组合判断, 并由第三方进行远程视频监督和控制方法防止 司机酒后驾车;本发明的另一个目的在 于提供安全健康行车方法,该方法对于行车过 程中由于高速驾车或长时间疲劳驾车或 可能饮酒驾车引起司机心率的异常变化发出健 康和安全性的警告和合理化建议。
本发明的技术方案是:
一种防酒后驾驶和安全健康行车方法, 其特征在于:
首先, 汽车内装有司机心率检测装置、 非接触式体温检测器、车内酒精浓度检测 器、 司机酒精测试仪、 3G无线通信单元, 都与汽车的中央控制处理器相连;
其次,汽车的中央控制处理器中储存有该汽车 司机以往身体健康并且未喝酒时且 车速为零时司机的心率 N()、 健康心率波动阀值 ΔΝ!、 有害健康心率波动阀值 ΔΝ 2 、 喝 酒但未醉酒时的心率波动阀值 AN(n、 醉酒后的心率波动阀值△!½、 喝酒后的绝对危 险心率波动阀值 ΔΝο3、 健康行车速率区间(0— V lmax )、 有害健康行车速率区间(V! raax 一 V 2 max )、 危险行车速率区间(V 2 max以上)、 健康驾驶时间间隔值 T()、 疲劳驾驶时间间 隔值 Τ!、 深度疲劳驾驶时间间隔值 Τ 2 ;
第三, 汽车即将启动时, 司机心率检测装置持续检测司机心率值 No ' ,由停车时 间的长短、司机心率值 Nn ' 的结果、司机座位上是否有换人这些因素决定 是否要进行 汽车启动前的酒后驾车判断过程还是进行汽车 正常行驶状态中的健康驾车判断过程; 第四, 一旦要进行汽车启动前的酒后驾车判断过程, 依然持续检测汽车即将启动 时司机的心率值 No ' ,一旦 (| No ' - Νο Ι ^ΔΝο. 即向司机和车内乘客发出司机可能 烂醉驾车特别危险的警告并通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机上并等 待该手机的发回指令来决定是否允许汽车开动 , 一旦 (ANQ 2 | NO ' - Νο | < ΔΝο 3 ) 即向司机和车内乘客发出司机可能醉酒驾车非 常危险的警告并通过 3G无线网络远程 报告给预设的第三方 3G手机上并等待该手机的发回指令来决定是否 许汽车开动, 一旦 (ΔΝΜ ^ NO ' - Νο | < ΔΝο 2 ) 即向司机和车内乘客发出司机可能喝酒行车十 分 危险的警告并通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机上并等待该手机的发 回指令来决定是否允许汽车开动, 一旦 ( No ' - N Q | < AN( 但是车内酒精浓度检测 器检测到车内酒精浓度异常或车内非接触式体 温检测器检测到司机脸部或额头的温 度异常)则向司机和车内乘客发出车内酒精浓 度异常警告或司机体温异常警告并通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机上并等待该手机的发回指令来决定是否 允许汽车开动;
第五, 第三方 3G手机接收到远程汽车发来的司机可能酒后驾 及可能饮酒程度
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援引加入 (细则 20.6) 的警告或车内酒精浓度异常警告或司机体温异 常警告, 第三方决定远程建立与车内
3G无线通信单元的视频连接, 通过 3G无线通信单元的视频头实时观看车内司机对 机酒精测试仪进行吹气,并通过视频即时观看 到酒精测试仪的显示结果判断是否是司 机酒后驾车还是车内其他乘客饮酒,据此第三 方远程通过手机向汽车发回是否允许汽 车启动指令;
第六, 汽车启动后进行汽车正常行驶状态中的健康驾 车判断过程,在汽车正常行 驶状态中依然实时检测在不同汽车行驶速度 Vi的司机心率值 No ' ,并与 No进行比较, 一旦(I N - Ν。| ΔΝ 2 但是 Vi V lmax )则向司机和车内乘客发出司机正可能酒 驾车 或可能疲劳驾驶或可能身体不适驾车会十分危 险的警告并建议司机减速行车或靠边 休息并且通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机上, 一旦(| Ν。' - Νο | ^ ΔΝ 2 且 Vi >V lraax )则向司机和车内乘客发出长时间高速行 使人高度紧张有害心脏健 康和引起高血压并可能会引起危险的警告并且 建议司机把车速减到 V 2max 或 V lmax 以下, 一旦(ΔΝ ΐ Νο ' - Ν。| ΔΝ 2 但是 Vi V!隨) 则向司机和车内乘客发出司机正可能疲 劳驾驶或可能身体不适驾车会引起危险的警告 并建议司机减速行车或靠边休息一段 时间, 一旦(ANi < | No ' - Νο | ΔΝ2且 Vi >V lmax ) 则向司机和车内乘客发出长时间高 速行车使人高度紧张有害心脏健康和引起高血 压并可能会引起危险的警告并且建议 司机把车速减到 V tax 以下, 一旦(| Νο ' - ΝΟ ^ ΔΝΪ但是车内酒精浓度突然高于正常 值) 则向司机和车内乘客发出车内酒精浓度异常警 告并通过 3G无线网络远程报告给 预设的第三方 3G手机上;
第七, 在汽车正常行驶状态中, 如果持续不间断的检测到司机座位上心跳存在 的 时间超过 Τ«并且汽车处于静止时不存在换司机的行为 生而且汽车处于静止的时间 没有单次超过 20 分钟则提示司机为了健康和安全不要疲劳驾驶 并建议最好休息 20 分钟以上, 如果持续不间断的检测到司机座位上心跳存在 的时间超过 并且汽车处 于静止时不存在换司机的行为发生而且汽车处 于静止的时间没有单次超过 20分钟则 提示司机已经进入疲劳驾驶阶段并建议最好休 息 30分钟以上, 如果持续不间断的检 测到司机座位上心跳存在的时间超过 T 2 并且汽车处于静止时不存在换司机的行为 发 生而且汽车处于静止的时间没有单次超过 20分钟则提示司机已经进入深度疲劳驾驶 阶段并建议最好休息 30分钟或 40分钟以上并且通过 3G无线网络远程报告给预设的 一个第三方 3G手机上。
所述的 V lmax 为以往司机身体健康并且未喝酒时行车时 的心率 No ' 满足条件 ( | Νο ' - Νο ^ΔΝ!)时的最大行车速率, V 2 隱 为以往司机身体健康并且未喝酒时行车 时的心率 NQ ' 满足条件 (ANi < | No ' - Νο | ^ΔΝ 2 ) 时的最大行车速率, Vlmax, V 2max 都 由第三方根据司机的个体情况进行设置, 司机在第三方的确认下才具有对这些值进 行修改的权限, V lmax 默认值为 80公里 /小时, V 2max 默认值为 120公里 /小时。
所述的健康心率波动阀值 ΔΝ!、 有害健康心率波动阀值 ΔΝ 2 、 危险健康心率波动 阀值 ΔΝ 3 、 喝酒但未醉酒时的心率波动阀值 AN(H、醉酒后的心率波动阀值 ANQ 2 、 喝酒 后的绝对危险心率波动阀值 ΔΝ() 3 、 健康驾驶时间间隔值 TQ、 疲劳驾驶时间间隔值 L 和深度疲劳驾驶时间间隔值 T 2 都由第三方根据司机的个体情况进行设置 , 司机在第 三方的确认下才具有对这些值进行修改的权限 , 其中 的默认值为 20次, ΔΝ 2 的 默认值为 40次, ΔΝοι的默认值为 20次, 的默认值为 30次, AN½为 50次, To 的默认值为 2小时, 的默认值为 3小时, T 2 的默认值为 4小时。
所述的司机心率检测装置采用接触式心率检测 装置或非接触式心率检测装置。
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援引加入 (细则 20.6) 所述的接触式心率检测装置采用方向盘接触式 , 它的心率传感器分成左右两部 分, 分别包裹在方向盘的左半部分和右半部分的外 表面。
所述的接触式心率检测装置采用脚带式,它的 心率传感器隐藏于司机驾驶舱底部 前表面, 可拉伸出来包裹并紧贴在司机的左脚上, 能拉伸的长度不影响司机左脚的自 由活动, 但不能拉伸到副驾驶座位或后排座位上。
所述的非接触式心率检测装置的天线发出心率 探测信号只对准司机,不对准司机 以外的其他乘客。
所述的非接触式心率检测装置的天线位于司机 座位靠背内或者位于司机座位侧 前门内表面。
所述的非接触式体温检测器的测温探头位于司 机侧的 A柱上,对准司机的额头或 脸部。
所述的车内酒精浓度检测器的三个酒精气敏传 感器分别位于汽车的车内后视镜 背面、 司机侧的 A柱上、 通风系统换气口里面。
所述的车内司机心率检测功能或车内酒精浓度 检测功能或车内司机脸部或额头 温度检测功能只有在第三方的确认下司机才具 有对这些功能分别进行打开或关闭的 权限。
本发明的有益效果在于:
本发明考虑到饮酒后人生理的变化, 通过检测司机的心率, 司机的体温, 车内酒 精浓度,第三方远程视频监督和控制等方法形 成一种更加严密和更具主动性的防止司 机酒后驾车方法, 使得司机不能主观故意逃脱酒后检测; 同时本发明对于司机的高速 行车或长时间疲劳驾驶或酒后驾驶引起心率的 异常变化向司机做出健康安全性的警 告和合理化建议,使得司机对于驾车时的生理 状态和适合自己的驾驶速率有一个清晰 的认识, 从而调整自己的驾驶行为, 长时间将有利于司机的心脑血管健康。
附图说明
图 1是人的心率 Νϋ ' 随着人体血液酒精含量的变化图。
图 2是司机的心率 Ν。' 随着汽车速率的变化图。—一
图 3是本发明的电路框图。
图 4是本发明方法的总体流程图,其中的酒后驾 判断过程模块和健康驾车判断 过程模块在图 5和图 6分别进行详细说明。
图 5是本发明汽车启动前的酒后驾车判断过程, 图 4的酒后驾车判断过程模块 的详细说明。
图 6是本发明汽车行车过程中的健康驾车判断过 ,属于图 4的健康驾车判断过 程模块的详细说明。
图 7是本发明的各种传感器或天线在汽车中的分 位置示意图。
图 8 也是本发明的各种传感器或天线在汽车中的分 布位置示意图。
图 9 是本发明采用非接触式心率检测装置时心率检 测天线在司机座位靠背中的 示意图。
图 10 是本发明采用接触式心率检测装置时心率传感 器在方向盘表面分布示意 图。
图 11是本发明采用接触式心率检测装置时心率传 器在方向盘表面分布时的分 解图。
图中 1. 中央控制处理单元 , 2. 心率检测模块 , 3. 心率传感器或天线 , 4. 3G
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援引加入 (细则 20.6) 无线 Modem模块 , 5. 视频头 , 6. 车速检测单元 , 7. 汽车启动系统 , 8. 车内酒 精浓度检测模块 , 9. 酒精气敏传感器 1 , 10. 酒精气敏传感器 2 , 11. 酒精气 敏传感器 3 , 12. 司机酒精测试仪 , 13. 非接触式体温检模块 , 14. 测温探头 , 15. 3G无线网络 , 16. 第三方 3G手机 17.司机座位靠背 , 18.方向盘 , 19.通风 系统换气口 , 20.司机座位侧前门内表面 , 21.司机侧的 A柱 , 22.车内后视镜 , 23.司机驾驶舱底部前表面 具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的原理和方法 做进一步的说明。
图 1是人的心率 No ' 随着人体血液中的酒精含量的变化图。据调査 和研究, 由于 司机一般是成人, 成人的心跳一般每分钟 75 次左右, 人的正常心率范围为 60— 90 次 /分钟范围内。 图 1 中, No为汽车司机以往身体健康并且未喝酒时且车 为零时的 心率 NQ。 (A)段称之为饮酒安全区间, 司机可能没有喝酒或者喝了一点酒但还构不成 危险, 国家规定司机血液中的酒精含量在 20mg/100ml还不构成酒后驾车, 这一段随 着饮酒增多心率虽然慢慢增加或增加很小, 但认为在 (6(T No+AN ) 范围内还是相对 正常的;(B)段称之为喝酒但未醉酒区间, 此时司机心率值 No ' 在 (Νο+ΔΝο广 NQ+ANO2) 范围内波动, 这个区间司机血液中的酒精含量对于驾车来说 已经达到十分危险的程 度, 酒精对心脏有很大的兴奋作用, 造成了心跳的明显加快; (C)段称之为醉酒区间, 此时司机心率值 No ' 在(Νο+ΔΝ()2~ Νο+ΔΝ() 3 ) 范围内波动, 这个区间司机血液中的酒 精含量对于驾车来说已经达到非常危险绝对禁 止行车的程度,酒精对心脏的刺激己经 很大, 心跳的非常快; (D)段称之为烂醉区间, 此时司机心率值 No ' 大于 (Νο+ΔΝο3), 这个区间司机烂醉如泥, 血液中的酒精含量对于驾车来说己经达到特别 危险的程度, 也是绝对禁止行车的。 其中 ΔΝίη的默认值为 20次, 的默认值为 30次, ANo 3 为 50次。 由于每个人的正常心率 No会有所不同, 有的人心跳的稍快, 有的人心跳的比 较慢, 以及酒精对每个人心脏造成的刺激作用会略有 差别, 有的人稍喝一些酒心跳会 加快多一些,有的稍喝一些酒心跳加快会比另 一个人慢一些, 因此汽车的行车电脑中 可以根据司机的自己个体的实际情况相应的增 大或缩小 No或 ΔΝΜ或 ΔΝ02或 ΔΝ03的 值,但是这些值不能由司机一个人单独进行任 意设置, 必须在第三方的监督和允许下 司机才能具有对存储在汽车行车电脑中的这些 值进行修改的权限。本发明中所述的第 三方可以是一个监督机构, 也可以是自己的亲戚, 比方说自己的妻子或丈夫或父亲或 母亲, 第三方通常本着对司机生命负责任的态度。只 有第三方掌握着可以修改汽车行 车电脑中这些值的特权密码, 司机本人是不知道这个特权密码的。
图 2是司机的心率 No ' 速率随着汽车速率的变化图。现代医学实验已 证实,车辆 行车时, 因心情紧张, 即使健康的人心率也会增加。 时速 80公里, 心率为 90次 /分 以上; 时速 120公里, 心率为 115次 /分以上。 图 2中, (A1)段称之为健康行车速率 区间, 司机的心率 No ' 在(60〜 Νο+ΔΝ 范围内波动, 司机的行车速率 Vi控制在一个 较低的速率 V lmax 之下, V lmax 为以往司机身体健康并且未喝酒时行车时 心率 No ' 满足 条件(| Νο ' - Ν。| ΔΝ 时的最大行车速率; (B1)段称之为有害健康行车速率区间, 此时由于行车速率 V,在 (v lma V 2max )区间内, 司机由于高速行车心情变得高度紧张, 心率明显增加, V 2max 为以往司机身体健康并且未喝酒时行车时 的心率 No ' 满足条件 (ΔΝΚ | Νο ' - Νο | ΔΝ 2 )的最大行车速率; (C1)段称之为危险行车速率区间, 此时 由于行车速率 Vi高于 V 2 ,, 司机由于超高速行车心情变得特别紧张, 心率增加特别
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援引加入 (细则 20.6) 快, ΐ Νο ' - No |的值大于 ΔΝ 2 。 但是高速行车时司机往往对于自己的心跳加快 往往不 知道或者没有引起足够的重视,司机如果长时 间高速行车将容易引起高血压等心脑血 管疾病。因此有必要对司机高速行车引起的心 率过速做出提醒, 并提出健康安全性的 警告和合理化建议,使得司机对于驾车时的生 理状态和适合自己的驾驶速率有一个清 晰的认识, 从而调整自己的驾驶行为, 使得把车速降到一个适合自己心率的速率, 但 是不违反交通法规所规定的速率。
因此, 本发明中在汽车上安装了装了司机心率检测装 置, 如图 3、 图 7、 图 8、 图 9、 图 10、 图 11所示, 它由心率传感器或天线(3)和心率检测模块 (2 ) 组成。 司 机心率检测装置可以采用接触式心率检测装置 或非接触式心率检测装置。现在已经有 了非接触式心率检测装置,现有的技术如基于 毫米波的心率非接触检测技术, 心率传 感器或天线 (3)为一个心率检测天线, 它发出低功率毫米波 (λ =8πιπ 为探测信号, 运用多普勒雷达原理和生理信号检测技术,能 够较高质量的检测出人体呼吸和心动信 号, 具有检测灵敏度高, 功率小, 对人体无害等优点。 在这里不对已有的技术做过多 的阐述。
本发明中,采用非接触式心率检测是为了不影 响司机的正常驾驶和提高测心率的 主动性, 司机不能刻意逃避心率检测。 心率传感器或天线(3)是一个用于心率检测的 天线, 位于司机座位靠背 (17 ) 内, 如图 9所示, 心率传感器或天线 (3)发出的心率 探测信号只对准司机的后背,不对准司机以外 的其他乘客;或者心率传感器或天线 (3) 位于司机座位侧前门内表面(20), 如图 7所示, 心率传感器或天线(3)发出的心率探 测信号只对准司机的侧面, 不对准司机以外的其他乘客。这样测到的将是 司机本人的 心率。 如果司机企图用其他的挡板挡住心率传感器或 天线 (3)发出的探测信号, 使得 心率检测模块 (2 ) 检测不到司机座位上的心率的存在, 或检测到的心率低于 60次 / 分钟, 都会认为司机在故意进行欺骗, 为了逃避饮酒检测, 从而产生一个异常, 从而 控制汽车不能启动。
本发明的接触式心率检测装置采用方向盘式, 如图 10、 图 11所示, 心率传感器 或天线 (3)为一个心率传感器, 即是心电导电电极, 它由左右两个部分组成, 包裹在 方向盘(18 ) 的左半部分和右半部分的外表面, 它的输出信号线通过方向盘(18 ) 的 两个横梁中出去,最终连接到心率检测模块 (2 ) ; 它通过检测司机左手手掌和右手手 掌体表生物电的方式检测心脏搏动产生的心电 信号, 心电信号送到心率检测模块(2 ) 进行放大、 滤波、 A/D装换、 数字信号处理等过程, 把得到的司机心率值 No ' 送给中 央控制处理单元(1)。 因为平常驾驶时, 司机左右两个手掌分别握住方向盘 (18 ) 的 左右两部分, 双手不会脱离方向盘, 总会有一个手握住方向盘, 这样总能一直检测到 司机的心率, 使得司机在无意中接受心率的监测, 司机也无法逃避心率的监测。 如果 在汽车即将启动时司机把手从方向盘(18 )放开, 方向盘(18 )上的心率传感器或天 线 (3)检测不到司机的心率, 会认为司机在故意进行欺骗, 为了逃避饮酒检测, 从而 产生一个异常。
本发明的接触式心率检测装置还可以采用脚带 式, 如图 12所示, 它的心率传感 器或天线(3)为一个心率传感器, 即是心电导电电极, 它通过检测司机小腿脚腕体表 生物电的方式检测心脏搏动产生的心电信号, 心电信号送到心率检测模块 (2 ) 进行 放大、 滤波、 A/D装换、 数字信号处理等过程, 把得到的司机心率值 No ' 送给中央控 制处理单元(1)。 脚带接触式心率检测装置隐藏于司机驾驶舱底 部前表面 (23), 可拉 伸出来包裹并紧贴在司机的左脚上,能拉伸的 长度不影响司机左脚的自由活动或踩离
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援引加入 (细则 20.6) 合等正常驾驶过程。 但是它的拉伸长度有限, 不能拉伸到副驾驶座位或后排座位上, 这是为了防止车内的其他乘客作假代替司机佩 戴这种脚带接触式心率检测装置,使得 测出来的心率不是司机的心率。
通过研究还表明, 喝酒之后人还有其他的生理变化, 如人的脸部会发红发烫, 人 脸部的温度会升高。因此脸部温度的异常升高 也可以作为判断司机是否喝酒的一个因 素。但是由于喝酒后脸部温度升高多少会因人 而异,所以是否把脸部或额头温度作为 判断司机饮酒的一个因素可以由第三方进行功 能性选择,可以关闭脸部或额头温度检 测这一项功能, 不作为一个司机饮酒判断因素。如果选择脸部 或额头温度检测作为一 个饮酒判断因素,可以把脸部或额头温度相对 于正常值高一度或两度作为是否饮酒的 界限。温度额头或脸部的温度究竟升高多少度 作为判断标准可以根据司机个体实际情 况进行设置; 从另一方面来说, 脸部或额头温度的检测还有另一个作用, 如果不是因 为司机喝酒而是因为生病发烧引起脸部或额头 的异常升高,也可以作为一种是否允许 司机行车的一个考虑因素, 因为在发烧状态下开车同样会十分危险, 同样由第三方进 行进一步的允许确认后才能决定是否允许司机 行车。
因此,本发明中装了司机非接触式体温检测器 ,它由非接触式体温检测模块(13 ) 和测温探头 (14) 组成, 如图 3、 图 7所示, 测温探头 (14) 负责前端的信号采集, 非接触式体温检测模块(13) 负责后面的信号处理, 测温探头(14)安装汽车的司机 侧的 A柱(21 )上与司机的脸部或额头齐高, 测温探头(14)对准司机的脸部或额头。 采用非接触式是为了不影响司机的正常驾驶和 提高测温的主动性,因为要司机本人用 一个接触式的体温测试仪自己测试体温的话, 司机一般可能会刻意逃避。现有的非接 触式体温检测仪有红外线测温仪。 红外线测温仪由光学系统, 光电探测器, 信号放大 器及信号处理等组成。红外线测温仪的测温探 头是一个光学系统, 它汇聚其视场内的 目标红外辐射热能, 红外能量聚焦在光学探测器上转变为相应的电 信号, 最后该信号 再经转换为被测目标的温度值。 由于红外线测温仪已经是比较成熟的技术,这 里不做 过多阐述。
另一个判断司机是否饮酒的因素就是通过检测 车内空气中的酒精浓度。本发明中 装了车内酒精浓度检测器, 如图 3、 图 7、 图 8所示, 它由车内酒精浓度检测模块(8) 和三个酒精气敏传感器组成, 分别是酒精气敏传感器 1 (9)、酒精气敏传感器 2 ( 10) 和酒精气敏传感器 3 ( 11 ) , 它们分别安装汽车的司机侧的 A柱 (21 ) 上、 车内后视 镜 (22) 的背面和通风系统换气口 (19) 的里面, 车内酒精浓度检测模块 (8 ) 负责 后面的酒精浓度信号处理。安装三个酒精气敏 传感器提高了车内酒精浓度检测的可靠 性和范围, 因为汽车起步时, 司机打转向灯, 要扭头不断观看司机侧的 A柱(21 )外 面的反光镜, 这样司机呼出的气体就会散发到司机侧的 A柱(21 )上; 把酒精气敏传 感器 2 ( 10) 安装在车内后视镜 (22) 的背面, 是为了从另一个方向捕捉司机呼出的 气体中是否含有酒精; 把酒精气敏传感器 3 ( 11 )安装在汽车内通风系统换气口 (19) 的里面使得司机不能用塑料袋或胶布等方法封 住通风系统换气口 (19), 车内空气从 通风系统换气口 (19 ) 进入由酒精气敏传感器 3 ( 11 ) 检测到, 防止了司机用塑料袋 或胶布等方法人为故意封住酒精传感器的探头 。 本发明的酒精气敏传感器 1 (9 ) 、 酒精气敏传感器 2 ( 10) 和酒精气敏传感器 3 ( 11 ) 分别从车的不同位置捕获司机呼 出的气体, 以检测司机呼出的气体中是否含有酒精。只要 其中的任何一个酒精气敏传 感器感应到车内酒精浓度异常升高,就认为车 内酒精浓度异常, 这样大大提高了车内 酒精浓度检测的范围和可靠性。
援引加入 (细则 20.6) 实际情况中, 造成司机心跳异常加快的其他因素可能是司机 跑步以后进入汽车 内, 或者身体异常造成司机的心跳异常; 造成司机的体温的异常升高的其他因素有感 冒发烧;造成车内酒精浓度异常升高的其他因 素是车内其他乘客饮酒或携带的物品中 含有酒精时造成车内酒精浓度的异常升高。 为了提高判断是否是司机饮酒的准确性, 排除其他非司机饮酒因素的干扰, 本发明采用远程视频监督。 本发明中在车内装有
3G无线通信单元, 它由无线 Modem模块(4 )和视频头 (5 ) 组成, 视频头 (5 ) 与 3G 无线 Modem模块 (4 ) 连接, 视频头 (5 ) 用于采集车内的视频信号, 视频头 (5 ) 装 在司机侧的 A柱(21 ), 视频头(5 )对准司机; 第三方一旦收到汽车发来的报警信息, 第三方通过第三方 3G手机( 16 )通过 3G无线网络( 15 )远程建立与车内 3G无线 Modem 模块(4 ) 的视频连接, 通过视频头 (5 )观察车内司机的举动, 第三方要求通过视频 实时观看车内司机对车内另一个酒精测试仪器 司机酒精测试仪(12 )进行吹气, 司机 酒精测试仪(12 )也与车内的中央控制处理单元(1)连接; 车内司机酒精测试仪(12 ) 不仅具有液晶显示功能, 能显示司机吹出气体中的酒精含量和吹气的强 度,还能把吹 气的结果由中央控制处理单元(1)通过 3G无线 Modem模块 (4) 以短消息发送到第三 方 3G手机 (16 ) 上, 如果司机故意憋着气不吹或吹气的强度不够, 都将要求司机重 新吹气。这样, 在第三方的实时视频监督下, 司机本人是不能找车内的其他乘客替代 吹气, 第三方通过视频观看车内司机酒精测试仪(12 )液晶显示的结果或收到的短消 息来确认司机究竟有没有喝酒。第三方一旦确 认是其他因素造成的异常报警, 而不是 司机饮酒并且司机的身体适合驾车时, 第三方通过第三方 3G手机 (16 ) 远程发出允 许汽车行驶的指令, 汽车的 3G无线 Modem模块 (4 ) 收到第三方 3G手机 (16 ) 的允 许汽车行驶的指令后, 中央控制处理单元(1 )将允许汽车启动系统(7 )启动汽车行 驶; 第三方一旦确认司机是酒后驾车或者认为司机 的身体状况不适合行车, 比如司机 心跳的异常虽不是由饮酒引起的但是依然不适 合驾车时,或者司机高烧状态下造成的 体温升高也不适合驾车时, 第三方 3G手机 (16 ) 远程发出不允许汽车行驶的指令。
汽车启动后进行汽车正常行驶状态中的健康驾 车判断过程,在汽车正常行驶状态 中心率检测装置依然实时检测在不同汽车行驶 速度 Vi的司机心率值 No ' , 中央控制 处理单元 (1 ) 从车速检测单元 (6 ) 中获得当前汽车的行驶速率 Vi, 由 No ' 和 Vi的 值进行一个综合判断。 一旦(| Νο ' - Νο | ^ΔΝ 2 但是 Vi Vi 则表明司机虽然车速在 以一个以往正常驾驶时适合司机的低速的范围 内行驶, 但是司机此时的心跳非常快, 可能的原因是司机还有酒后驾车的嫌疑,或者 时间的疲劳驾驶,或者身体不适方面 的原因, 于是这时候车内的中央控制处理单元 (1 ) 向司机和车内乘客发出司机可能 酒后驾车或可能疲劳驾驶或可能身体不适驾车 会十分危险的警告并建议司机减速行 车或靠边休息并且通过 3G无线网络(15 )远程报告给第三方 3G手机上, 由第三方做 一个远程沟通或建议,但是此时的车速不要由 第三方进行控制, 因为路面的情况比较 复杂,第三方的远程控制汽车停止或减速有可 能会造成不可预知的后果, 只能对司机 进行警告和合理化建议, 使得司机对于自己当前的心跳及身体状况有一 个合理认识; 一旦(| Ν() ' 一 Νο | ΔΝ 2 且 Vi〉V lmax )则表明司机此时的心跳非常快可能的原 是行车 速率 Vi过快造成的, 虽然以往行驶时车速超过 V 2max 时司机的心率增加值才会超过 Δ N 2 , 之所以不用(| Νο ' - Ν。| ^ΔΝ 2 且 Vi〉V 2 作为判断条件是为了放松判断条件, 有理由怀疑此刻车速 Vi只要大于 V lmax 对于司机来说是不适合的, 不管 Vi〉V 2max 还是 小于 Vi V 2raax , 因此向司机和车内乘客发出长时间高速行车使 人高度紧张会有害心脏 健康和引起高血压并可能会引起危险的警告, 并建议司机把车速减到 V 2max 或 V lmax 以
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援引加入 (细则 20.6) 下; 一旦 ( < | ^2但是¥ 1 则表明司机此时的心跳十分快可 能的原因是司机疲劳驾驶或身体不适原因造成 的,因此向司机和车内乘客发出司机正 可能疲劳驾驶或可能身体不适驾车会引起危险 的警告并建议司机减速行车或靠边休 息一段时间; 一旦(AN < | No ' - Νο | ΔΝ 2 且 V i 〉V 1 则表明此时司机的心跳十分 快可能的原因是行车速率 Vi过快超过了 V lmax 造成的,因此向司机和车内乘客发出长时 间高速行车使人高度紧张有害心脏健康和引起 高血压并可能会引起危险的警告并且 建议司机把车速减到 V lmax 以下; 一旦(| Νο ' - Νο ^ ΔΝ!但是车内酒精浓度突然高于 正常值) 则意味着司机的心跳虽然正常但是车内酒精浓 度异常升高,怀疑司机在正常 行车的过程中饮酒或者司机还有酒后驾车的嫌 疑,向司机和车内乘客发出车内酒精浓 度异常警告并通过 3G无线网络远程报告给预设的第三方 3G手机(16 )上, 由第三方 进行一个与司机远程沟通。
中央控制处理器(1 )实现的防酒后驾驶和安全健康行车方法的流 如图 4、图 5 图 6所示。其中图 4是本发明方法的总体流程图,其中的子模块 后驾车判断过程模 块 (S5 ) 和健康驾车判断过程模块 (S12 ) 在图 5和图 6分别进行详细说明:
步骤 Sl, 在该步骤中, 汽车处于启动前停车状态, 暂时不允许汽车行驶。 此时 车速为 0, 停车有可能是在正常行驶过程中等红灯时的临 时停车, 实际情况中司机一 般不会在这很短的停车期间喝酒;也有可能是 汽车靠路边停车一段较长时间后重新启 动, 对于要饮酒应酬的司机来说,通常会停车较长 一段时间到车外的餐馆或朋友家里 饮酒, 因此这一段停车的时间较长。 因此有必要区分这两种停车的行为, 也是为了避 免在司机没有饮酒正常行驶过程中的短暂停车 中频繁进行酒后驾车判断过程,这将在 下面的步骤 S3进行区分。
步骤 S2 , 在该步骤中, 判断监测到司机的心率是否在 60次 /每分钟以上。 这一 步是为了防止司机逃避心率检测装置的监测。 对于喝了酒的司机来说, 也许企图通过 用东西挡住非接触式心率检测装置的心率传感 器或天线 (3)的发射信号, 或者启动前 双手都不放在方向盘上逃避安装在方向盘上接 触式心率检测装置的心率传感器或天 线 (3)的体表信号检测, 或者不佩戴脚带式的接触式心率检测装置, 这样就会造成检 测到的司机心率 No ' 为 0或者低于 60次 /分钟。 如果司机心率 No ' 小于 60次 /分钟, 将认为司机作假或者司机的过低心率不适合驾 车, 中央控制处理器 (1 ) 都将认为是 一个异常, 中央控制处理器 (1 ) 将不允许汽车启动系统 (7 ) 启动汽车,依然回到步 骤 Sl, 使得司机放弃企图作假的行为, 接受心率的检测; 如果司机心率 NQ ' 大于 60 次 /分钟, 进入步骤 S3
步骤 S3, 在该步骤中, 判断此次汽车静止的时间有没有超过 15分钟。 如果此次 汽车静止的时间小于 15分钟, 则认为是汽车在正常行驶过程中的临时停车状 态或者 等红灯临时停车状态, 则进入步骤 S4; 如果此次汽车静止的时间大于 15分钟, 则认 为司机在这么长时间段内己经具备了外出饮酒 的条件和可能, 则进入步骤 S5 ;
步骤 S4, 在该步骤中, 汽车处于正常行驶过程中的临时停车状态, 心率检测装 置依然实时检测司机的即时心率 Ν '
步骤 S5, 在该步骤中, 暂时不允许汽车行驶, 进行酒后驾驶判断过程。 如果司 机的心率正常且体温正常且车内酒精浓度都正 常,将不会发送司机可能酒后驾车的报 警信息给第三方 3G手机 (16), 也就不需要等待第三方 3G手机 (16 ) 的发回指令; 如果司机的心率异常或体温异常或车内酒精浓 度异常,将会发送司机可能酒后驾车的 报警信息给第三方 3G手机 (16), 需要等待第三方 3G手机 (16 ) 的发回指令来启动
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援引加入 (细则 20.6) 汽车, 第三方将决定通过视频进行一个实时验证司机 是否饮酒的过程。这一过程将在 图 5中所示的流程图进行详细描述。
步骤 S6, 在该步骤中, 将检测判断司机座位上是否有换人的发生或者 存在司机 心率的突变。如果司机座位上没有换人的发生 , 也不存在心率的突变, 则将进入步骤 S11, 汽车可以启动正常行驶; 如果司机座位上有换人的发生, 比方说开始先让一个 没有喝酒的司机通过酒后驾驶判断过程这一检 査后启动汽车行驶后,再临时停车换另 一个喝了酒的司机开车, 有必要而且必须再进入步骤 S5中进行酒后驾驶判读过程。 如何判断有换人的发生, 可以通过心率突变检测法。通常在临时停车的 这几分钟里认 为司机的心率值保持一个恒定值, 比方说司机的心率不会突然从 70次每分钟突变到 90 次每分钟, 一旦发生这样的心率值突变将认为司机座位上 有换人的发生, 对于新 的司机要重新做一个酒后驾驶判断过程;
步骤 S7, 该步骤中判断是否需要第三方 3G手机 (16) 发回的指令来启动汽车。 该步骤由步骤 S5中得到的结果来判断, 如果不需要等待第三方 3G手机(16)的发回 指令, 则进入步骤 S11; 如果需要等待第三方 3G手机(16) 的发回指令来启动汽车, 则进入步骤 S8。
步骤 S8, 该步骤一直等待第三方 3G手机(16) 发回的指令, 汽车处于停止不能 启动状态, 一旦收到第三方 3G手机 (16) 发回的指令, 就进入步骤 S9。
步骤 S9, 该步骤判断第三方 3G手机 (16) 发回的指令是否允许汽车启动行驶; 如果允许, 则进入步骤 S11; 如果不允许, 则进入步骤 S10。
步骤 S10, 在该步骤中, 汽车不可以启动, 依然要进行酒后驾车判断过程, 又回 到步骤 Sl。 中央控制处理单元 (1) 将控制汽车启动系统 (7) 使得汽车不能启动。
步骤 Sll, 在该步骤中, 汽车可以启动行驶。 中央控制处理单元 (1) 将控制汽 车启动系统 (7) 使得汽车能够正常启动。
步骤 S12, 在该步骤中, 汽车进入于正常行驶状态, 并不断进行健康驾车判断过 程。这一过程对司机高速行驶或疲劳驾驶引起 的心率异常发出健康和安全性的警告和 合理化建议。 这一过程将在图 5中所示的流程图进行详细描述。
步骤 S13, 在该步骤中, 判断正常行驶过程中汽车停下来了吗。 如果没有停车行 为, 依然回到步骤 S12; 如果有停车行为, 即使是等红灯的短暂停车行为, 回到步骤 Sl。 只要从车速检测单元 (6) 得到车速为 0, 即视为停车行为。 下面对图 4中的子模块酒后驾车判断过程模块(S5)进行 细说明,如图 5所示: 步骤 S501, 在该步骤中, 暂时不允许汽车行驶, 不断测量司机的心率值 No' 。 步骤 S502, 在该步骤中, 判断 | Νο' -Νο|是否大于等于 ANo3。 如果 | Ν。' -ΝΟ| ^
ΔΝο.3, 说明司机的心率增加特别异常, 则进入步骤 S503; 否则进入步骤 S504。
步骤 S503, 在该步骤中, 向司机和车内乘客发出司机可能烂醉驾车特别 危险的 警告并通过 3G无线网络(15)远程报告给预设的第三方 3G手机(16)上并等待该手 机的发回指令。
步骤 S504, 在该步骤中, 进一步判断 1 No' -No|是否大于等于 AN½。如果 | No' - Νο| 说明司机的心率增加非常异常, 则进入步骤 S505; 否则进入步骤 S506。
步骤 S505, 在该步骤中, 向司机和车内乘客发出司机可能醉酒驾车非常 危险的 警告并通过 3G无线网络(15)远程报告给预设的第三方 3G手机(16)上并等待该手 机的发回指令。
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援引加入 (细则 20.6) 步骤 S506,在该步骤中,又进一步判断 I No' - N。|是否大于等于△!¼。如果 I No' - ΝοΙ ^ΔΝο!, 说明司机的心率增加十分异常, 则进入步骤 S507; 否则进入步骤 S508。
步骤 S507, 在该步骤中, 向司机和车内乘客发出司机可能喝酒行车十分 危险的 警告并通过 3G无线网络(15)远程报告给预设的第三方 3G手机(16)上并等待该手 机的发回指令。
步骤 S508, 在该步骤中, 判断测量得到车内酒精浓度是否高于正常值。 如果高 于, 说明车内由于某种原因造成车内酒精浓度的升 高, 怀疑司机有喝酒的嫌疑, 进入 步骤 S510; 如果不高于, 则进入步骤 S509。 只要酒精气敏传感器 1 (9) 、 酒精气敏 传感器 2 (10) 和酒精气敏传感器 3 (11) 其中的任何一个酒精气敏传感器感应到车 内酒精浓度异常升高, 就认为车内酒精浓度异常。
步骤 S509, 在该步骤中, 判断测量得到司机脸部或额头的温度是否高于 正常值。 如果高于, 怀疑司机的脸部温度的升高时是喝酒造成的, 进入步骤 S510; 如果不高 于, 则进入步骤 S512。 本步骤可以把司机脸部或额头的温度是否高于 正常值一度或 两度以上作为为判断条件。 司机脸部或额头的温度由非接触式体温检测模 块(13)和 测温探头 (14) 测量得到。
步骤 S510, 在该步骤中, 向司机和车内乘客发出车内酒精浓度异常警告 或司机 体温异常警告并通过 3G无线网络(15)报告给预设的第三方 3G手机(16)上并等待 该手机的发回指令。
步骤 S511, 在该步骤中, 第三方 3G手机(16) 接收到远程汽车发来的司机可能 酒后驾车及可能饮酒程度的警告或车内酒精浓 度异常警告或司机体温异常警告,第三 方决定远程建立与车内的视频连接,通过视频 连接实时观看车内司机对司机酒精测试 仪(12)进行吹气, 由司机酒精测试仪(12) 的测试结果判断是否是司机酒后驾车还 是车内其他乘客饮酒,据此第三方远程通过手 机远程向汽车发回是否允许汽车启动指 令。
步骤 S512, 在该步骤中, 不需要等待第三方 3G手机 (16) 的发回指令来启动汽 车。 因为此时司机的心率正常, 司机体温正常, 车内的酒精浓度正常, 所以不需要等 待第三方的干预来启动汽车, 而是可以自行启动汽车。
步骤 S513, 在该步骤中, 因为有怀疑车内司机饮酒的嫌疑, 需要一直等待第三 方 3G手机 (16) 的发回指令来启动汽车。 此步骤之后便是步骤 S7。 下面对图 4中的子模块健康驾车判断过程模块 (S12) 进行详细说明, 如图 6所 示:
步骤 S1201, 在该步骤中, 在汽车行驶状态中依然检测在司机心率值 No' 和检测 当前汽车的行驶速率 Vi。 汽车的行驶速率 Vi由车速检测单元 (6) 得到。
步骤 S1202, 在该步骤中, 判断 | Νο' -Νο|是否大于等于 ΔΝ 2 。 如果 | Νο' -Νο|^ △Ν 2 , 说明司机的心率增加特别异常, 则进入步骤 S1203; 否则进入步骤 S1204。
步骤 S1203, 在该步骤中, 进一步判断 Vi是否小于等于 V lma 。 如果 Vi V lmax , 则 进入步骤 S1205; 否则进入步骤 S1209。
步骤 S1204, 在该步骤中, 判断 | Ν()' -Νο|是否大于等于 ΔΝ :1 。 如果 | Νο' -Νο|^ ΔΝι, 说明司机的心率增加十分异常, 则进入步骤 S1206; 否则进入步骤 S1207。
步骤 S1205, 在该步骤中, 向司机和车内乘客发出司机可能酒后驾车或可 能疲劳 驾驶或可能身体不适驾车会十分危险的警告并 建议司机减速行车或靠边休息并且通
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援引加入 (细则 20.6) 过 3G无线网络 (15 ) 远程报告给第三方 3G手机 (16 ) 上。 因为此时 | Ν () ' - Νο | ^ △Ν 2 但是 Vi V lmax , 表明司机虽然车速在以一个以往正常驾驶时适 合司机的低速的范 围内行驶, 但是司机此时心跳特别快, 可能的原因是司机还有酒后驾车的嫌疑,或者 长时间的疲劳驾驶,或者身体不适方面的原因 造成的, 因此有必要向司机发出健康和 安全行车的建议, 也有必要报告给第三方。
步骤 S1206, 在该步骤中, 进一步判断 Vi是否小于等于 V lma 。 如果 Vi V lmax , 则 进入步骤 S1208; 否则进入步骤 S1209。
步骤 S1207, 在该步骤中, 判断车内酒精浓度是否突然升高。 如果突然升高, 则 进入步骤 S1210; 否则进入步骤 S1211。
步骤 S1208 , 在该步骤中, 向司机和车内乘客发出司机正可能疲劳驾驶或 可能身 体不适驾车会引起危险的警告并建议司机减速 行车或靠边休息一段时间。 此时
( | Νο ' - ^ | ^且 Vi V lmax ), 表明司机虽然车速在以一个以往正常驾驶时适 合司 机的低速的范围内行驶, 但是司机此时心跳十分快, 可能的原因是司机长时间行车精 神紧张造成了心跳加快, 也有可能是身体有什么不适, 因此向司机发出健康和安全行 车的建议。
步骤 S1209, 在该步骤中, 向司机和车内乘客发出长时间高速行车使人高 度紧张 有害心脏健康和引起高血压并可能会引起危险 的警告并且建议司机把车速减到 V 2max 或 V lmax 以下或靠边休息一段时间。 此时(| Νο ' - NG | AN 2 且 Vi >V lmax ), 表明司机此 时的心跳非常快可能的原因是行车速率 Vi过快造成的,虽然以往行驶时车速超过 V 2max 时司机心率增加值才会超过 ΔΝ 2 , 有理由怀疑此刻车速 Vi只要大于 V lmax 对于司机来 说是不适合的, 不论是¥;〉 2 还是 1 , <¥1 2 ^。, 因此向司机发出健康和安全行 车的建议。
步骤 S1210, 在该步骤中, 向司机和车内乘客发出车内酒精浓度异常警告 并通过 3G无线网络 (15 ) 远程报告给预设的第三方 3G手机 (16 ) 上。 只要酒精气敏传感器 1 (9 ) 、 酒精气敏传感器 2 ( 10 ) 和酒精气敏传感器 3 ( 11 ) 其中的任何一个酒精气 敏传感器感应到车内酒精浓度异常升高, 就认为车内酒精浓度异常, 车内酒精浓度异 常升高怀疑司机在正常行车的过程中饮酒或者 司机还有酒后驾车的嫌疑,也有必要通 过 3G无线网络 (15 ) 远程报告给第三方 3G手机 (16 ) 上。
步骤 S1211 , 在该步骤中, 此次健康驾车判断过程完成。
在正常驾车过程中不停地进行健康驾车判断过 程,用声音方式提醒司机减速行车 或靠边休息一段时间和发出健康和安全行车的 建议。但是为了不让这些声音过于频繁 的发出干扰司机的正常驾驶和使司机感到厌烦 , 声音提醒可以过一段时间才发出一 次, 比如以 10分钟或 15分钟为一个周期才发出一次声音提醒。
本发明中,车内司机心率检测功能或车内酒精 浓度检测功能或车内司机脸部或额 头温度检测功能只有在第三方的确认下司机才 具有对这些功能分别进行打开或关闭 的权限。 第三方也可以通过第三方 3G手机(16 )通过 3G无线网络(15 )远程控制这 些功能的打开和关闭。一旦车内司机心率检测 功能关闭,将默认司机的心率 No ' 始终 为正常值 NQ; —旦车内酒精浓度检测功能关闭, 将默认车内酒精浓度始终正常, 在步 骤 S508和步骤 S1207的判断中默认车内酒精浓度不高于正常值 一旦司机脸部或额 头温度检测功能关闭, 将默认司机体温始终正常, 在步骤 S509的判断中默认司机脸 部或额头温度不高于正常值。
另外, 本发明将持续监测同一个司机的连续驾车时间 , 以提醒司机不要长时间行
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援引加入 (细则 20.6) 车, 以免疲劳驾驶引起事故。 如果同一个司机一直坐在司机座位上开车, 心率检测装 置将能持续不间断的检测到司机座位上心跳存 在而累计到该司机连续驾驶的时间,而 且在短暂停车期间将认为该司机的心率值保持 一个恒定值,比方说司机在两到三分钟 的短暂停车期间心率不会从 80次 /分钟突变到 70次 /分钟,如果短暂停车期间存在这 样的心率突变,将认为存在换另一个司机驾驶 的行为, 从此时开始需要从零开始重新 累积连续驾车时间; 否则如果没有换司机行为发生, 则认为一直是同一个司机在连续 驾车, 如果这个司机在连续驾车过程中汽车单次静止 的时间没有超过 20分钟, 说明 司机没有真正停下来休息的行为, 其短暂的停车只不过是如等红灯停车等短暂的 停 车, 而不是真正的停车休息。 一般来说, 同一个司机连续驾车两个小时就需要休息 20分钟以上; 连续驾驶三个小时, 就进入疲劳驾驶阶段, 需要休息 30分钟以上; 连 续驾驶四个小时, 就进入深度疲劳驾驶阶段, 需要休息 30分钟到 40分钟以上。
因此,在汽车正常行驶状态中, 如果持续不间断的检测到司机座位上心跳存在 的 时间超过 To ( To默认值为 2小时)并且汽车处于静止时不存在换司机的 为发生而且 汽车处于静止的时间没有单次超过 20 分钟,则提示司机为了健康和安全不要疲劳驾 驶并建议最好休息 20分钟以上, 如果持续不间断的检测到司机座位上心跳存在 的时 间超过 (!^默认值为 3小时)并且汽车处于静止时不存在换司机的 为发生而且汽 车处于静止的时间没有单次超过 20分钟则提示司机已经进入疲劳驾驶阶段并建 最 好休息 30分钟以上,如果持续不间断的检测到司机座 上心跳存在的时间超过 T 2 ( T 2 默认值为 4小时)并且汽车处于静止时不存在换司机的 为发生而且汽车处于静止的 时间没有单次超过 20分钟则提示司机已经进入深度疲劳驾驶阶段 建议最好休息 30 分钟或 40分钟以上并且通过 3G无线网络 (15 ) 远程报告给预设的一个第三方 3G手 机 ( 16 ) 上。
本发明的实施例的远程无线视频监督采用 3G移动无线网络, 也可以采用将来的 4G无线网络或采用其他制式的无线网络进行远 视频监督。 在不脱离本发明精神和 范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进 , 这些变化和改进都落入要求保护的本 发明范围内。 本发明要求保护的范围由所付的权利要求书及 其等效物界定。
Next Patent: TIMER PROCESSING METHOD AND EQUIPMENT IN POSITION UPDATE FLOW
