[發明專利]一種基于信息融合的駕駛行為預警車載終端及其預警方法

有效

• 申請號: 201510012333.0
• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104599443B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 王維鋒;董學武;季錦章;萬劍;茆佳能;丁閃閃;周云城;張立;崔志偉
• 申請（專利權）人: 中設設計集團股份有限公司;江蘇省新通智能交通科技發展有限公司
• 主分類號: G08B21/06
• 分類號: G08B21/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,郭曉敏

1.一種基于信息融合的駕駛行為預警車載終端的預警方法，其特征在于，步驟如下：

（一）啟動臉部圖像采集分析單元的圖像采集功能，實時獲取駕駛員的面部清晰圖像；提取用于疲勞檢測的駕駛員的面部特征、用于駕駛員注意力分散檢測的面部特征；對各特征值進行主因子量化，并分配特征值的量化權重，通過各種特征的評價指標獲得駕駛員疲勞、駕駛員注意力分散檢測結果；用等級量化值表示檢測結果，并將結果與各個檢測特征值以數字信號輸出到信息融合分析器；

（二）啟動駕駛操作信息采集分析單元的駕駛操作特征采集功能，實時獲取駕駛員對踏板、方向盤的多種操作特征；將操作特征進行主因子量化，并分配特征值的量化權重，通過各種特征的評價指標獲得基于駕駛操作的安全性檢測結果；用等級量化值表示檢測結果，并將結果與各個檢測特征值以數字信號輸出到信息融合分析器；

（三）信息融合分析器接收到臉部圖像采集分析單元和駕駛操作信息采集分析單元的多源駕駛行為信息，根據預設的融合分析算法進行數據相關和融合推理；信息融合分析器分析后的結果為駕駛危險行為類別與安全系數值，將結果輸出到預警判決控制器；

（四）預警判決控制器接收到信息融合分析器輸出的駕駛危險行為相關信息后，將安全系數值與之設定的安全閾值作比較；若低于安全閾值，則執行車內預警單元動作；所述的車內預警單元受預警判決控制器的控制驅動，且所述的車內預警單元采用聲音報警器、文字圖標提醒報警器、燈光閃爍報警器中的至少一種方式報警；

（五）預警判決控制器接收到信息融合分析器輸出的駕駛危險行為相關信息后，若安全系數值低于安全閾值，且根據安全性等級要求需上傳預警報文，則將預警信息上傳至車輛運營監管部門，所述的遠程報警單元受預警判決控制器的控制驅動，且所述的遠程報警單元利用2G或3G的無線泛在網絡，將預警信息的報文傳輸至遠程車輛監管平臺服務器，實現車輛的遠程監管；

步驟（三）中所述的信息融合分析器內部預設有特征級融合算法和決策級融合算法，包括Bayes 理論分析法、D-S論據的融合方法、模糊神經網絡的融合方法、Kalman 濾波的融合方法、粗糙集理論的融合方法和模糊理論的融合方法。

2.根據權利要求1所述的一種基于信息融合的駕駛行為預警車載終端的預警方法，其特征在于，步驟（一）中所述的臉部圖像采集分析單元提取用于疲勞檢測的駕駛員的面部特征包括眼睛大小、眼睛眨動頻率、頭部姿態、瞳孔直徑、眼球轉動速度、眼睛閉合時間長短；提取用于駕駛員注意力分散檢測的面部特征包括眼睛與嘴巴組成的特征三角形、頭部姿態、頭部位置、視線偏離時間、視線偏離區。

3.根據權利要求1所述的一種基于信息融合的駕駛行為預警車載終端的預警方法，其特征在于，步驟（二）中所述的駕駛操作信息采集分析單元提取駕駛員對踏板、方向盤的操作特征包括駕駛員下肢對油門踩踏、離合器踩踏、剎車踩踏的力度、速度和頻率，以及駕駛員上肢對方向盤轉向、方向盤轉速、方向盤轉動的力度、速度和頻率。

4.根據權利要求1所述的一種基于信息融合的駕駛行為預警車載終端的預警方法，其特征在于，步驟（四）中所述的預警判決控制器的設定模式包括人工設定模式和自動設定模式；所述人工設定模式設定閾值由按鍵設定或后端管理軟件設定；所述自動設定模式設定閾值根據融合分析結果自動確定。

5.根據權利要求1所述的一種基于信息融合的駕駛行為預警車載終端的預警方法，其特征在于，步驟（四）中所述的聲音報警器對預警信息的預警方式包括播放的次數、播放的聲音、播放的音量；所述的文字圖標提醒報警器對預警信息的預警方式包括文字、圖標的顯示亮度、顯示時間及文字或圖標的滾動顯示方式；所述的燈光閃爍報警器對預警信息的預警方式包括燈光強度、顏色、閃爍的周期變化方式。

6.根據權利要求1所述的一種基于信息融合的駕駛行為預警車載終端的預警方法，其特征在于，步驟（五）中所述的預警信息的報文包括幀頭、功能碼、信息碼、校驗碼、幀尾。

7.一種應用于權利要求1所述的預警方法的基于信息融合的駕駛行為預警車載終端，其特征在于：包括臉部圖像采集分析單元、駕駛操作信息采集分析單元、信息融合分析器、預警判決控制器、車內預警單元、遠程報警單元；其中，所述的臉部圖像采集分析單元和駕駛操作信息采集分析單元分別與信息融合分析器連通；所述信息融合分析器與預警判決控制器連通；所述預警判決控制器又與車內預警單元和遠程報警單元分別連通。