趙 妍

(東北林業(yè)大學(xué)交通學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

1 概述

近幾年來，公共汽車駕駛員因身體不適而出現(xiàn)意外的事件并不罕見，公共汽車駕駛員的狀態(tài)與所有乘客，以及來往行人的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān)。由于長時間久坐與重復(fù)的工作模式，駕駛員極易出現(xiàn)疲勞和困倦的狀態(tài)。同時由于工作環(huán)境與工作方式的原因，心腦疾病成為了公共汽車駕駛員的職業(yè)病。因為汽車駕駛員的狀態(tài)關(guān)系到公共安全，所以對駕駛員的狀態(tài)進(jìn)行檢測，并積極采取處理的措施十分必要。

針對減小公共汽車駕駛員的狀態(tài)，文獻(xiàn)[1]通過比較不同的工作模式對駕駛員疲勞程度的影響，得出通過合理安排工作與休息時間降低駕駛風(fēng)險的觀點。從根本出發(fā)，使駕駛員處于較好的身體狀態(tài)，是解決公共汽車駕駛員出現(xiàn)不良狀態(tài)的關(guān)鍵方法。但是關(guān)于人員調(diào)動和休息時間的安排在現(xiàn)實中可能不那么靈活。因此，為了當(dāng)此類問題發(fā)生后將人身財產(chǎn)安全損失降到最小，安裝監(jiān)測及緊急狀況處理裝置是非常有必要的。

本文所介紹的緊急情況處理系統(tǒng)分為監(jiān)測模塊、警示模塊、緊急制動模塊、報警模塊，當(dāng)駕駛員出現(xiàn)困倦狀態(tài)時，車速會減慢，同時警報鈴聲1響起，使駕駛員清醒。當(dāng)駕駛員感到身體不適時，可以按下方向盤下的急停按鈕，警報信號發(fā)出，使乘客及來往行人知情，以便進(jìn)行駕駛員救治和乘客疏散。若傳感器監(jiān)測到駕駛員出現(xiàn)失去意識的狀態(tài)時，緊急制動系統(tǒng)啟動，公共汽車熄火停下，同時警報響起并發(fā)送短信進(jìn)行報警和請求救護(hù)車救援，同時發(fā)送位置信息。

2 方案設(shè)計

本系統(tǒng)具有監(jiān)測駕駛員是否處于困倦、失去意識的功能，并可采取一系列的警示和處理措施，具體功能實現(xiàn)如下：

1)監(jiān)測駕駛員所處的狀態(tài)：通過眼動儀監(jiān)測駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，運(yùn)用文獻(xiàn)[2]中所得出的判斷是否處于駕駛疲勞的方法，即:

(1)

當(dāng)眼動儀監(jiān)測不到駕駛員的狀態(tài)，同時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器和安裝于方向盤的握力傳感器30 s內(nèi)接收到的信號沒有發(fā)生變化時，則判斷駕駛員處于失去意識的狀態(tài)。

2)依據(jù)駕駛員狀態(tài)發(fā)出警示信號。當(dāng)駕駛員處于疲勞狀態(tài)時，駕駛座位附近的警報鈴聲1響起，當(dāng)駕駛員集中精力后鈴聲停止。當(dāng)駕駛員處于失去意識狀態(tài)時，公共汽車內(nèi)位于中央的警報鈴2立即響起，提醒乘客駕駛員出現(xiàn)緊急情況，迅速對駕駛員進(jìn)行救助和疏散。同時前后車燈一起閃爍，以提醒車外行人此車為非正常狀態(tài)運(yùn)行。

3)由駕駛員使用緊急停車按鈕或公共汽車主動剎車：當(dāng)駕駛員感到身體不適需要停車時，可以主動按下發(fā)動機(jī)下的急停按鈕，公共汽車就會主動進(jìn)行緊急制動。若監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)判斷出駕駛員處于失去意識的狀態(tài)，則汽車主動進(jìn)行緊急制動。

4)報警請求救援：若駕駛員處于緊急狀態(tài)，此緊急處理系統(tǒng)將同時向110和120發(fā)送短信，并通過GPS系統(tǒng)發(fā)送公共汽車所在的具體經(jīng)緯度位置，同時說明具體的情況。

該系統(tǒng)采用模塊化思路，系統(tǒng)可具體分為監(jiān)測模塊、控制模塊、警示模塊、緊急制動模塊、報警模塊、電池模塊。監(jiān)測模塊向控制模塊發(fā)送監(jiān)測到的信息，由控制模塊根據(jù)信息做出判斷并向警示模塊、報警模塊、緊急制動模塊發(fā)出指令。具體的工作原理如圖1所示。

3 實現(xiàn)各模塊功能所用技術(shù)

3.1 監(jiān)測模塊及控制模塊

在駕駛員的上方安裝眼動儀將接收到的信號傳給ECU，ECU將做出駕駛員正常駕駛、困倦、駕駛員非正常駕駛的判斷。公共汽車所具有的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器將方向盤轉(zhuǎn)角的有關(guān)信息直接傳給ECU，在駕駛員有可能手持的方向盤包上握力傳感器，傳感器將握力信號發(fā)送給ECU。若根據(jù)眼動儀采集的信號ECU得出的式(1)的值大于0.15，則駕駛員處于困倦狀態(tài)，啟動駕駛員旁的蜂鳴器。若眼動儀監(jiān)測不到駕駛員的眼動信號，且ECU接收到的握力傳感器和方向盤轉(zhuǎn)角傳感器的信號30 s內(nèi)沒有變化則判斷駕駛員處于失去意識狀態(tài)，則啟動警示、剎車、報警裝置。

3.2 執(zhí)行模塊

當(dāng)駕駛員處于困倦狀態(tài)時，ECU向駕駛員旁的警示器1下達(dá)工作的命令，同時眼動儀對駕駛員狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)駕駛員脫離困倦狀態(tài)時，ECU接收傳感器信號向蜂鳴器下達(dá)停止工作的命令。當(dāng)駕駛員處于昏迷狀態(tài)時，汽車啟動緊急剎車。緊急剎車是由ECU控制的電子制動輔助系統(tǒng)(EBA)工作實現(xiàn)的，同時當(dāng)駕駛員需要緊急剎車時，也可直接按下位于方向盤下方的急停按鈕，使虛弱的駕駛員易于剎車，在剎車的同時公共汽車進(jìn)行熄火。同時位于車廂中部的警報器2響起，聲音較高，前后車燈同時打開閃亮，對乘客及行人進(jìn)行提醒。報警系統(tǒng)同時開始工作，采用GPRS通用分組無線服務(wù)技術(shù)系統(tǒng)向110，120發(fā)送報警及求助短信，系統(tǒng)采用GPS定位，給接警人員和救援人員提供車輛所在的精確位置信息，同時說明情況，縮短救援人員到達(dá)的時間，以使事件的損失達(dá)到最小。

4 結(jié)語

本文介紹了一種針對公共汽車駕駛員出現(xiàn)困倦、失去意識等情況的監(jiān)測和緊急處理系統(tǒng)，在使公共汽車及時停下的同時警示乘客和行人，同時具有自動報警求救功能，可有效使此類緊急情況的發(fā)生對駕駛員、乘客、行人的損失達(dá)到最小。