[發明專利]一種駕駛疲勞檢測方法及系統

有效

• 申請號: 201710362885.3
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN108926352B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 賈凡;安健;張玨;方競
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: A61B5/18
• 分類號: A61B5/18;A61B5/00
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 賈曉玲

1.一種駕駛疲勞檢測方法，其步驟包括：

1)分別采集駕駛過程中駕駛員安全帶和駕駛座椅的不同加速度信號，其中，駕駛員安全帶至少3個不同位置以及駕駛座椅底部1處，共n路加速度信號，n≥4，并形成n路時間序列S_i，i＝1,2,3,…,n；

2)將每分鐘的n路加速度信號分別進行相空間重構并完成去噪處理，得到在駕駛過程中的n路加速度信號所對應的高維相空間吸引子A_i，i＝1,2,3…,n；

3)根據其中一個相空間A_i的局部流形特征結構對另一個相空間A_j，i≠j，分別進行預測得到相空間A_ij，獲得預測相空間A_ij的方法是將某個相空間Ai中的任一個相點x_i根據自己的局部流形特征結構分別應用到其他的相空間A_j，獲得相應的預測相點：遍歷Ai中所有預測相點組成A_i對A_j的預測相空間A_ij；預測相空間A_ij對應的時間序列S_ij，與原始重建相空間A_j對應的加速度信號的時間序列S_j進行兩兩相關性分析，得到的相關系數C_ij作為相空間A_j對相空間A_i的實時耦合指數；構建形成實時耦合指數矩陣C＝{C_ij}，并將矩陣C的跡作為實時駕駛員疲勞程度指數；

4)將實時駕駛員疲勞程度指數與清醒期的疲勞程度指數進行比較，如果超過預設閾值，則進行疲勞程度提示，并將該駕駛員的駕駛過程中的疲勞程度指數存入數據庫。

2.如權利要求1所述的駕駛疲勞檢測方法，其特征在于，步驟2)中所述相空間重構采用Takens相空間重建方法，其中嵌入維數m和延遲時間τ是通過關聯維數和互信息方法確定。

3.如權利要求1所述的駕駛疲勞檢測方法，其特征在于，步驟2)中所述去噪處理采用局部流形投影方法或基于相空間辛幾何的主成分分析完成相空間去噪。

4.如權利要求1所述的駕駛疲勞檢測方法，其特征在于，步驟3)中相關系數C_ij是通過以下方式具體實現的：

a，首先對相空間A內所有點采用局部線性化處理；

b，將某個相空間A_i中的任一個相點x_i根據自己的局部流形特征結構分別應用到其他的相空間A_j，i≠j，獲得相應的預測相點；

c，預測相空間A_ij對應的時間序列S_ij，與原始重建相空間A_j對應的加速度信號的時間序列S_j進行兩兩相關性分析，得到的相關系數C_ij作為相空間A_j對相空間A_i的實時耦合指數。

5.如權利要求1所述的駕駛疲勞檢測方法，其特征在于，步驟4)中所述疲勞程度提示是：駕駛員疲勞預警模塊根據當前駕駛員的疲勞指數實時顯示駕駛員的疲勞水平，連續3分鐘以上達到輕度、中度、重度疲勞水平，進行相應的語音和視覺提示。

6.如權利要求5所述的駕駛疲勞檢測方法，其特征在于，所述駕駛員的疲勞水平具體是：駕駛員在正常駕駛汽車的起初10-20分鐘設為該駕駛員本次駕駛的清醒水平，在這段清醒期的相應實時疲勞程度的平均值作為疲勞程度參考；將該駕駛員歷史記錄中最高的疲勞程度指數的80％作為重度疲勞水平閾值；將該駕駛員歷史記錄中最高的疲勞程度指數的60％作為中度疲勞水平閾值；將該駕駛員歷史記錄中最高的疲勞程度指數的40％作為輕度疲勞水平閾值；將超過該駕駛員歷史記錄中最高的疲勞程度指數作為過度疲勞水平。