[發(fā)明專利]一種駕駛疲勞檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710362885.3
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN108926352B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈凡;安健;張玨;方競
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理有限公司 11360
• 代理人: 賈曉玲

本發(fā)明公開了一種駕駛疲勞檢測方法及系統(tǒng)，該駕駛疲勞檢測系統(tǒng)首先采集駕駛員在駕駛過程中的安全帶和駕駛座椅底部的加速度信號，通過進行相空間重構(gòu)并完成去噪處理，得到加速度信號所對應(yīng)的高維相空間吸引子；之后通過相空間預(yù)測方法獲得在行駛過程中駕駛員與汽車加速度數(shù)據(jù)相空間的耦合指數(shù)，構(gòu)建形成實時耦合指數(shù)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(shù)，將實時駕駛員疲勞指數(shù)與清醒期的疲勞程度指數(shù)進行比較，如果超過預(yù)設(shè)閾值，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(shù)存入數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明可以解決現(xiàn)有的疲勞駕駛檢測識別率低、誤判率高的技術(shù)難題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于疲勞駕駛檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動個性化評價駕駛員的疲勞程度的方法。

背景技術(shù)

疲勞駕駛是交通事故的最常見的原因。如何快速、準(zhǔn)確的檢測到駕駛員的疲勞狀況，給予提醒，在嚴(yán)重的時候采取強制措施降低車速，對減少因疲勞駕駛而產(chǎn)生的事故有重大的意義。

現(xiàn)有的駕駛檢測技術(shù)主要分為三類，一類是生理指標(biāo)檢測，這種方法根據(jù)駕駛員電信號、肌電信號、心電信號進行監(jiān)測。另一類是對駕駛員的信息進行監(jiān)測，特征包括圖像識別，眼部運動特征，反饋機制，據(jù)視頻信息提取司機的眼部特征、嘴部特征、頭部晃動特征信息來判斷司機是否疲勞駕駛。最后一類是對車輛參數(shù)的監(jiān)測，包括車輛速度，車輛側(cè)向位移，方向盤的轉(zhuǎn)動，駕駛員任務(wù)響應(yīng)時間。

上述三類方法都基于對某種特征進行檢測，如果該特征的指標(biāo)過人群統(tǒng)計閾值時，則判定司機為疲勞駕駛。但是由于不同駕駛員之間有明顯的個體差異性，上述三類方法都缺乏基于不同個體的數(shù)據(jù)驅(qū)動個性化評價指標(biāo)，因此在使用過程中識別率低、誤判率高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種駕駛疲勞檢測方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的疲勞駕駛檢測方法的識別率低、誤判率高的技術(shù)問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種駕駛疲勞檢測系統(tǒng)，包括：信號采集模塊(1)，信號預(yù)處理模塊(2)，數(shù)據(jù)分析模塊(3)，駕駛員疲勞預(yù)警模塊(4)；

信號采集模塊(1)中，還包括：采集模塊放置在駕駛員的安全帶至少3處不同位置以及駕駛座椅底部1處安置有加速度傳感器，記錄駕駛員在駕駛過程中的安全帶和駕駛座椅底部的n(n為自然數(shù)，n4)路加速度信號，形成n路時間序列S_i(i＝1,2,3,…,n)；

進一步地，所述采集模塊放置在以下四個區(qū)域：駕駛員的安全帶內(nèi)置三個可調(diào)節(jié)位置的六軸加速度傳感器，駕駛座椅底部安置有1個六軸加速度傳感器，與駕駛座椅剛性連接；

進一步地，所述安全帶內(nèi)三個六軸加速度傳感器分別放置在駕駛員左側(cè)鎖骨下方1cm～5cm范圍，劍突下方1cm～5cm范圍以及右側(cè)髂嵴1cm～5cm范圍；

進一步地，所述的采集模塊內(nèi)所有六軸加速度傳感器為100Hz到300Hz。

信號預(yù)處理模塊(2)中，還包括：該模塊負責(zé)將每分鐘的n路加速度信號分別進行相空間重構(gòu)并完成去噪處理，得到駕駛員在駕駛過程中的n路加速度信號所對應(yīng)的n個高維相空間吸引子A_i(i＝1,2,3…n)

進一步地，所述相空間重構(gòu)采用Takens相空間重建方法，其中嵌入維數(shù)m和延遲時間τ是通過關(guān)聯(lián)維數(shù)和互信息方法確定；

進一步地，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。

數(shù)據(jù)分析模塊(3)中，還包括：該模塊通過將在行駛過程中的實時耦合指數(shù)得到實時駕駛員疲勞程度指數(shù)；