公交驾驶员状态监测及紧急情况处理系统

赵 妍

(东北林业大学交通学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

1 概述

近几年来，公共汽车驾驶员因身体不适而出现意外的事件并不罕见，公共汽车驾驶员的状态与所有乘客，以及来往行人的生命财产安全息息相关。由于长时间久坐与重复的工作模式，驾驶员极易出现疲劳和困倦的状态。同时由于工作环境与工作方式的原因，心脑疾病成为了公共汽车驾驶员的职业病。因为汽车驾驶员的状态关系到公共安全，所以对驾驶员的状态进行检测，并积极采取处理的措施十分必要。

针对减小公共汽车驾驶员的状态，文献[1]通过比较不同的工作模式对驾驶员疲劳程度的影响，得出通过合理安排工作与休息时间降低驾驶风险的观点。从根本出发，使驾驶员处于较好的身体状态，是解决公共汽车驾驶员出现不良状态的关键方法。但是关于人员调动和休息时间的安排在现实中可能不那么灵活。因此，为了当此类问题发生后将人身财产安全损失降到最小，安装监测及紧急状况处理装置是非常有必要的。

本文所介绍的紧急情况处理系统分为监测模块、警示模块、紧急制动模块、报警模块，当驾驶员出现困倦状态时，车速会减慢，同时警报铃声1响起，使驾驶员清醒。当驾驶员感到身体不适时，可以按下方向盘下的急停按钮，警报信号发出，使乘客及来往行人知情，以便进行驾驶员救治和乘客疏散。若传感器监测到驾驶员出现失去意识的状态时，紧急制动系统启动，公共汽车熄火停下，同时警报响起并发送短信进行报警和请求救护车救援，同时发送位置信息。

2 方案设计

本系统具有监测驾驶员是否处于困倦、失去意识的功能，并可采取一系列的警示和处理措施，具体功能实现如下：

1)监测驾驶员所处的状态：通过眼动仪监测驾驶员是否处于疲劳状态，运用文献[2]中所得出的判断是否处于驾驶疲劳的方法，即:

(1)

当眼动仪监测不到驾驶员的状态，同时发动机转角传感器和安装于方向盘的握力传感器30 s内接收到的信号没有发生变化时，则判断驾驶员处于失去意识的状态。

2)依据驾驶员状态发出警示信号。当驾驶员处于疲劳状态时，驾驶座位附近的警报铃声1响起，当驾驶员集中精力后铃声停止。当驾驶员处于失去意识状态时，公共汽车内位于中央的警报铃2立即响起，提醒乘客驾驶员出现紧急情况，迅速对驾驶员进行救助和疏散。同时前后车灯一起闪烁，以提醒车外行人此车为非正常状态运行。

3)由驾驶员使用紧急停车按钮或公共汽车主动刹车：当驾驶员感到身体不适需要停车时，可以主动按下发动机下的急停按钮，公共汽车就会主动进行紧急制动。若监测系统已经判断出驾驶员处于失去意识的状态，则汽车主动进行紧急制动。

4)报警请求救援：若驾驶员处于紧急状态，此紧急处理系统将同时向110和120发送短信，并通过GPS系统发送公共汽车所在的具体经纬度位置，同时说明具体的情况。

该系统采用模块化思路，系统可具体分为监测模块、控制模块、警示模块、紧急制动模块、报警模块、电池模块。监测模块向控制模块发送监测到的信息，由控制模块根据信息做出判断并向警示模块、报警模块、紧急制动模块发出指令。具体的工作原理如图1所示。

3 实现各模块功能所用技术

3.1 监测模块及控制模块

在驾驶员的上方安装眼动仪将接收到的信号传给ECU，ECU将做出驾驶员正常驾驶、困倦、驾驶员非正常驾驶的判断。公共汽车所具有的方向盘转角传感器将方向盘转角的有关信息直接传给ECU，在驾驶员有可能手持的方向盘包上握力传感器，传感器将握力信号发送给ECU。若根据眼动仪采集的信号ECU得出的式(1)的值大于0.15，则驾驶员处于困倦状态，启动驾驶员旁的蜂鸣器。若眼动仪监测不到驾驶员的眼动信号，且ECU接收到的握力传感器和方向盘转角传感器的信号30 s内没有变化则判断驾驶员处于失去意识状态，则启动警示、刹车、报警装置。

3.2 执行模块

当驾驶员处于困倦状态时，ECU向驾驶员旁的警示器1下达工作的命令，同时眼动仪对驾驶员状态进行监测，当驾驶员脱离困倦状态时，ECU接收传感器信号向蜂鸣器下达停止工作的命令。当驾驶员处于昏迷状态时，汽车启动紧急刹车。紧急刹车是由ECU控制的电子制动辅助系统(EBA)工作实现的，同时当驾驶员需要紧急刹车时，也可直接按下位于方向盘下方的急停按钮，使虚弱的驾驶员易于刹车，在刹车的同时公共汽车进行熄火。同时位于车厢中部的警报器2响起，声音较高，前后车灯同时打开闪亮，对乘客及行人进行提醒。报警系统同时开始工作，采用GPRS通用分组无线服务技术系统向110，120发送报警及求助短信，系统采用GPS定位，给接警人员和救援人员提供车辆所在的精确位置信息，同时说明情况，缩短救援人员到达的时间，以使事件的损失达到最小。

4 结语

本文介绍了一种针对公共汽车驾驶员出现困倦、失去意识等情况的监测和紧急处理系统，在使公共汽车及时停下的同时警示乘客和行人，同时具有自动报警求救功能，可有效使此类紧急情况的发生对驾驶员、乘客、行人的损失达到最小。