[發明專利]一種多傳感信息融合的疲勞駕駛評估預警方法及裝置

有效

• 申請號: 201110307002.1
• 申請日: 2011-10-11
• 公開（公告）號: CN102509418A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 郝礦榮;于洋;黃軍君;刁莎
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06;B60W30/12
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術領域

本發明涉及車輛安全駕駛技術領域，特別是涉及一種多傳感信息融合的疲勞駕駛評估預警方法及裝置。

背景技術

疲勞駕駛是當今交通安全的重要隱患之一。駕駛員在疲勞時，其對周圍環境的感知能力、形勢判斷能力和對車輛的操控能力都有不同程度的下降，因此很容易發生交通事故。全世界每年因交通事故而導致的死亡人數達60萬，直接經濟損失約125億美元，這些事故中57％的災難性事故與駕駛員疲勞駕駛有關。在2007年至2008年我國直接由疲勞駕駛導致的死亡人數分別占機動車駕駛員交通肇事總死亡人數的11.35％、10.91％和12.5％，大約每年有9000人死于疲勞駕駛。

現有的駕駛員疲勞狀態監測方法大都基于某一單項指標，雖然在限定條件下能夠達到一定的精度，但在實際復雜多變的行車環境下，其準確性和可靠性上還存在問題，難以達到預期要求。

研究發現，駕駛員的疲勞狀態受多種因素影響，到目前為止，國內外還沒有發現非常有效的指標或模型能夠對疲勞等級進行精確的評價。現有的大多數檢測方法因其檢測條件的限制和復雜環境的影響，不能準確完整地提取駕駛員的疲勞信息，導致目前開發的疲勞駕駛預警系統往往不能快速對疲勞狀態作出判斷與響應檢測靈敏度低，可靠性差。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種多傳感信息融合的疲勞駕駛評估預警方法及裝置，有效減少因疲勞駕駛引起的交通事故。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種多傳感信息融合的疲勞駕駛評估預警方法，包括以下步驟：

(1)檢測駕駛員面部及眼睛狀態，從而得到駕駛員面部圖像信息；采集車道圖像信息；

(2)根據得到的駕駛員面部圖像信息對駕駛員進行疲勞評估；

(3)根據車道圖像信息建立數學模型，判斷車輛是否壓線；

(4)根據車道圖像信息建立數學模型，判斷車輛是否發生大角度偏離；

(5)根據上述步驟得到的信息評估駕駛安全等級；

(6)根據所述駕駛安全等級作出決策及預警。

所述步驟(2)和步驟(4)之間還包括根據車速和行駛時間改變疲勞評估的靈敏度的步驟。

所述步驟(1)中的駕駛員面部圖像信息包括睜眼信息、閉眼信息和轉頭信息。

所述步驟(2)采用PERCLOS方法對駕駛員進行疲勞度評估。

所述步驟(3)還包括以下子步驟：

(31)建立極坐標系，并將車道圖像信息坐標系中的直線模型對應到所述的極坐標系中；

(32)建立數學模型得到X＝|cosθ|·m，其中，X為車道圖像中心點到車道線的距離；θ為偏離角，即車輛實際導航方向和車道線指引方向夾角；m為車頭中心點距車道線的水平距離；

(33)若X≤車身的一半長度時，判定車輛壓線；否則車輛不壓線。

所述步驟(1)前還包括判斷所述車速是否大于門限值，若大于門限值則進入步驟(1)；否則保持對車速的檢測。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：還提供一種多傳感信息融合的疲勞駕駛評估預警裝置，包括：第一圖像采集單元，用于采集駕駛員面部及眼睛狀態；駕駛員疲勞評估單元，用于根據駕駛員面部及眼睛狀態評估駕駛員的疲勞度；第二圖像采集單元，用于采集車道圖像信息；壓線判斷單元，用于根據車道圖像信息判斷車輛是否壓線；偏離判斷單元，用于根據車道圖像信息判斷車輛是否發生大角度偏離；駕駛評估單元，用于根據駕駛員疲勞評估單元、壓線判斷單元和偏離判斷單元的結果，對駕駛安全等級進行評估；中央處理單元，用于駕駛安全等級根據作出決策及預警。

所述多傳感信息融合的疲勞駕駛評估預警裝置還包括：車輛行駛檢測單元，用于檢測車輛的車速和行駛時間；靈敏度單元，用于根據車輛的車速和行駛時間改變所述駕駛員疲勞評估單元的駕駛員的疲勞度。

所述多傳感信息融合的疲勞駕駛評估預警裝置還包括：還包括：啟動單元，用于將車輛的車速與門限值進行比較，若車輛的車速大于門限值則啟動所述第一圖像采集單元和第二圖像采集單元采集圖像。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：本發明通過檢測駕駛員面部及眼睛狀態、車速及行車時間和車道線信息等多種傳感信息，并融合多種傳感信息，準確完整地提取駕駛員的疲勞信息，從而對疲勞駕駛進行評估及預警，有效減少因疲勞駕駛引起的交通事故。利用PERCLOS算法將駕駛員疲勞程度分為四個等級，因此可根據不同的情況對駕駛員及車輛做出不同的預警及控制動作。

附圖說明