[發明專利]基于車輛傳感器校正數據的駕駛員身份識別方法及系統

在審

• 申請號: 201710374491.X
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107215307A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 張凱;李正平
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: B60R25/20
• 分類號: B60R25/20;G06N3/02;G06Q40/08
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司44223
• 代理人: 徐羅艷

技術領域

本發明涉及駕駛員行為分析領域，具體涉及基于車輛傳感器校正數據的駕駛員身份識別方法及系統。

背景技術

目前用于駕駛員身份識別的方式主要有三類：外部設備識別，生物特征識別和人臉識別。

外部設備識別，主要是通過檢測駕駛員攜帶的外部設備來識別身份。此處的外部設備例如接觸式IC卡、非接觸式IC卡或USB可移動磁盤等，然而這些外部設備很容易丟失和被偽造，難以達到實時地、準確地識別駕駛員的目的，安全性低。

生物特征識別，主要是通過檢測人體生物特征如指紋、虹膜等來識別駕駛員身份。這種方式相對于外部設備識別的方式，雖不存在會丟失的問題且安全性和實時性也高，但實施起來不現實，主要是價格昂貴以及識別設備安裝操作困難，同時進行識別時對駕駛員要求較苛刻，需要以特定的姿勢和合適的位置保持一定時間，難以做到實時采集駕駛員的生物特征；另一方面，由于大多數傳感器需要和人體接觸并貼入電極，具有很強的干擾性，可能影響駕駛操作，造成行車安全隱患，該種方式并不實用。

人臉識別，即通過掃描人臉并進行一系列的圖像數據處理后識別駕駛員身份，中國公開號為CN202130310U的專利文獻中使用了這一方法。此種方式同樣價格不菲，而且主要應用于道路監控設備采集圖像，在車內安裝人臉識別系統有一定困難；另一方面，駕駛員的裝扮、膚色、環境光線明暗以及車輛搖晃對采集到的圖像有較大影響，可直接影響到圖像處理結果，從而影響識別的準確度；再者，攝像裝置需要對準駕駛員面部，操作起來效率低，也并不實用。

發明內容

為了克服上述現有的識別方式所存在的缺陷，本發明提出一種基于車輛傳感器校正數據的駕駛員身份識別方法，能夠以較低的成本達到較為精確、隱秘的身份識別，且識別過程不會影響駕駛。

本發明為達上述目的所提出的技術方案如下：

一種基于車輛傳感器校正數據的駕駛員身份識別方法，包括以下步驟：

S1、接收駕駛員輸入的身份數據并保存；

S2、獲取車輛傳感器采集到的駕駛員駕駛時的傳感器數據，該傳感器數據至少包括三軸加速度數據；

S3、根據預先設定的加速度閾值從所述傳感器數據中選取車輛水平靜止時和車輛在水平地面直線運動時的三軸加速度數據，用來計算車輛運動坐標系與傳感器三軸加速度坐標系之間的旋轉矩陣；

S4、通過旋轉矩陣對步驟S2中獲取的傳感器數據進行校正，以將所述傳感器數據由所述傳感器三軸加速度坐標系映射到所述車輛運動坐標系；

S5、對經過步驟S4校正后的傳感器數據提取統計特征，得到特征向量；

S6、將步驟S5得到的特征向量作為訓練集輸入到一神經網絡模型中進行訓練，待網絡參數收斂時得到訓練好的身份識別模型；

S7、對身份未知的駕駛員執行步驟S2至S5得到待識別特征向量；

S8、將所述待識別特征向量輸入到所述身份識別模型中，輸出身份識別結果。

本發明提供的上述方法，基于車輛傳感器采集數據而實現，傳感器設備首先價格低廉，其次安裝隱秘，通過對采集到的傳感器數據執行上述各步驟的數據處理后進行身份識別，整個識別過程隱秘而不會影響駕駛過程；另一方面，能夠進行實時的識別，不存在現有技術中設備被盜/丟失/偽造的風險。

本發明另還提供一種基于車輛傳感器校正數據的駕駛員身份識別系統，包括車輛傳感器、處理器、存儲器以及人機交互界面；所述存儲器上存儲有一計算機程序；所述人機交互界面用于供駕駛人員輸入信息以操作所述系統；所述處理器執行所述計算機程序時實現前述方法的步驟。

本發明提供的上述駕駛員身份識別系統，基于車輛傳感器來實現，通過對實時采集的傳感器數據進行一系列數據處理后進行身份識別，系統易于實現和安裝且總體成本低，系統在識別過程中不影響駕駛，且能夠實時地、較為準確地實現駕駛員身份識別。

附圖說明

圖1是傳感器三軸加速度坐標系與車輛運動坐標系之間的關系圖；

圖2是數據窗口示意圖；

圖3是神經網絡訓練過程的示意圖；

圖4是身份識別過程的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和優選的實施方式對本發明作進一步說明。