[0001] 本申请涉及特种设备安全技术领域，特别涉及一种场车司机驾驶状态检测装置。

[0002] 根据场（厂）内专用车辆安全技术规程TSG81‑2022中的定义，场（厂）内专用机动车辆（简称场车），是指除道路交通、农用车辆以外仅在工厂厂区、旅游景区、游乐场所等特定区域使用的专用机动车辆，包括机动工业车辆和非公路用旅游观光车辆。场车作为一种机电类特种设备，广泛应用于三区（工厂厂区、旅游景区和游乐场所），在搬运货物、节省脚力、提高旅游体验方面发挥着重要的作用。

[0003] 根据 TSG 81‑2022（场（厂）内专用车辆安全技术规程）新加要求：

[0004] (1)乘驾式叉车应当设置司机坐(站)姿状态感知系统，当司机不在正常操作位置时车辆不能进行动力运行，即使操纵载荷装卸控制装置，也不应当出现门架的倾斜和货叉架的移动;当司机回到正常操作位置，但没有进行额外操作时，动力运行、门架的倾斜和货叉架的移动均不应当自动发生；

[0005] (2)应当设置符合本规程的司机权限信息采集器，验证司机权限信息采集器是否有效，当该采集器失效、拆除或者司机信息不正确时，车辆不能启动；

[0006] 新规范提出了司机坐(站)姿状态感知系统和使用权限的概念，但目前现有技术中尚无一种简单可靠的装置能够对场车司机姿态和使用权限进行检测。

[0032] 下面结合附图详细说明本申请的具体实施方式。

[0033] 实施例：参考图1，一种场车司机驾驶状态检测装置，包括主控模块、电源模块、压力传感器、酒精传感器、摄像头和开关单元，所述压力传感器设置于场车驾驶座位下方，所述酒精传感器设置于场车驾驶室内，所述摄像头设置于场车驾驶室顶棚下方，所述开关单元串接在场车启动回路中；所述压力传感器、酒精传感器、摄像头均与所述主控模块连接，所述主控模块连接开关单元。

[0034] 在本实施例中，开关单元为继电器，主控模块控制继电器动作。

[0035] 如图2所示，在其他一些实施方式中，场车驾驶室顶棚下方设置又云台，所述摄像头安装在该云台上，所述云台受主控模块控制，或由另设的微机进行控制。

[0036] 本实施例中，如图3所示，所述主控模块采用树莓派4B主控单元，系统内安装opencv库。树莓派是一款由树莓派基金会推出的小型单板计算机，以其低成本、多功能和广泛的社区支持而闻名，广泛用于学校教育、创客项目和嵌入式系统开发。其内部主要运行linux系统，可以安装各类的库，本实施例中安装opencv库，完成各种有关图像方面的算法识别，如坐姿检测，闭眼检测，利用opencv库完成坐姿检测，闭眼检测采用为现有技术。

[0037] 此外，树莓派还可以利用micropython对各类外设传感器进行控制，本实施例中的酒精传感器、压力传感器均可通过该手段完成控制以及信息采集。

[0038] 本实施例中，电源模块采用DCDC电源，DCDC电源是直流‑直流（DC‑DC）转换器，将输入电源转换为系统需要的电源。电源模块的电路图如图4所示，输入电源为DC4.5‑40V直流电源，输出为DC5V和DC3V两路，用以供系统中各个用电器件使用。

[0039] 压力传感器是一种测量力或压力并将其转换为电信号的设备，包括电阻应变式压力传感器、电容式压力传感器、压力维度传感器、毛细管压力传感器、压电传感器，本实施例中，采用压电传感器，电路接线图如图5所示。

[0040] 本实施例中，酒精传感器为MQ‑3酒精传感器，用于检测乙醇气体。MQ‑3酒精传感器具有灵敏度调节、数字输出、模拟输出、低功耗的特点。MQ‑3酒精传感器基于半导体气体敏感材料的变化来检测空气中的酒精浓度。其工作原理可以概括为加热元件、气敏元件、测量电阻、输出信号。酒精传感器的电路接线图如图6所示。

[0041] 在其他一些实施例中，还包括语音识别模块，所述语音识别模块与所述主控模块连接。语音识别（Speech Recognition）模块是一种人工智能技术，旨在将人类语音转换为文本或命令，通过预设一些指令，可以识别到用户所说的指令，通过IO口输出高低电平，来控制各自外设。工作流程包括：音频采集，预处理，特征提取，模型训练，解码，后处理。语音识别模块的电路接线图如图7所示。

[0042] 在其他一些实施例中，还包括指纹模块和/或面部识别模块，所述指纹模块和/或面部识别模块与所述主控模块连接。以指纹模块为例，在本实施例中，采用AS608指纹模块，AS608指纹模块采用了杭州最元芯片技术有限公司(Synochip)的AS608 指纹识别芯片做成的指纹模块，其电路接线图如图8所示。

[0043] 在其他一些实施例中，还包括4G模块，所述4G模块和所述主控模块连接，所述4G模块用于与另设的云平台通信。4G模块连接云平台通常是通过物联网（IoT）技术实现的。包括硬件准备、SIM卡插入、连接到设备、驱动和配置、数据传输协议、云平台注册、开发应用程序、建立连接、数据传输、监控和维护。特别的，4G模块可选择带有语音提示功能的4G模块，通过云平台，可远程通过语音提醒的方式与场车司机进行通话，提高了场车司机作业时的安全性。4G模块的电路接线图如图9所示。

[0044] 树莓派4B主控单元连接有USB接口，所述摄像头通过USB接口与所述树莓派4B主控单元连接。摄像头采用USB摄像头，是一种通过USB接口连接到计算机或其他设备的摄像头，具有小巧的设计和便捷的连接方式，可以用来当做视频源输出，USB摄像头的电路接线图如图10所示。

[0045] 在其他一些实施例中，还包括显示单元，所述显示单元与所述主控模块连接，显示单元采用七寸HDMI屏幕，用作提示信息输出。显示单元的电路接线图如图11所示。

[0046] 在其他一些实施例中，还包括预警单元，所述预警单元包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述主控模块连接，蜂鸣器通过主控模块IO口高低电平控制，异常情况可车内报警。

[0047] 除了摄像头和压力传感器，本申请所提场车司机驾驶状态检测装置中的其他特征可集成在一个盒体内，该盒体安装在场车驾驶室内，例如司机驾驶舱操作面板内/上，与司机距离300‑500mm之间，这个距离能够保障比较准确的采集到司机驾驶状态。

[0048] 在作业时，通过压力传感器感知司机坐（站）在工位上，配合摄像头监测司机上半身在规范的作业位置（如只有在设定的显示位置出现时才认定是规范工位），实现工位检测；通过设置指纹或面部识别模块，将司机信息提前采集入信息库，当检测到非信息库人员时不允许启动叉车；利用酒精传感器检测是否酒驾，同时利用显示屏显示酒精含量；使用设置于顶棚的摄像头采集司机驾驶状态视频信息，树莓派4B主控单元调取usb摄像头的图像处理，可以检测司机是否佩戴安全帽、司机是否疲劳驾驶（比如闭眼超过2s时认定瞌睡）。只有在检测信息均达到预设要求时，车辆方可启动。

[0049] 本实用新型实施例中提供的场车司机驾驶状态检测装置还有如下的技术效果和优点：

[0050] 第一：满足新规范要求。新版检规针对乘驾式叉车提出了司机坐（站）姿状态感知系统，本实用新型专利技术方案通过压力传感器感知司机坐（站）在工位上，配合外置摄像头监测司机上半身在规范的作业位置，能够检测到司机在工位上。本专利能够很好满足检规要求的同时提高了作业时的安全性。

[0051] 第二：提高了安全性。饮酒检测检测，通过设置酒精检测传感器，集成于操作面板上，能够检测到司机是否饮酒，并能将检测结果显示在显示屏上。同时，树莓派4B主控单元配合摄像头，对摄像头采集的视频数据进行识别处理，同时嫁接调试好的程序实现安全帽佩戴检测、坐姿检测、疲劳驾驶等功能。

[0052] 以上所述的仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。