[發明專利]一種自適應分心駕駛行為的監測及干預裝置

有效

• 申請號: 201810036047.1
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108248610B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 姜康;楊志偉;馮忠祥;楊苗苗;劉志鵬;趙璨
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B60W40/09
• 分類號: B60W40/09;B60W40/08;B60W50/14
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

1.一種自適應分心駕駛行為的監測及干預裝置，其特征在于：包括信息采集模塊、信息處理模塊和預警模塊，信息采集模塊包括方向盤操作監測單元、速度監測單元、加速度監測單元和車輛位置信息監測單元，由信息采集模塊中的方向盤操作監測單元、速度監測單元、加速度監測單元和車輛位置信息監測單元采集周期內各項駕駛人行為指標數據，并傳送至信息處理模塊；

信息處理模塊包括分心駕駛檢測單元和分心行為識別單元，分心駕駛檢測單元通過接收采集到的各項駕駛人行為指標數據，建立分心駕駛檢測模型，提取顯著差異的指標變量數據傳送給分心行為識別單元，由分心行為識別單元計算分析出具體分心行為特征并將識別結果傳送給預警模塊；

預警模塊由自適應預警芯片和與自適應預警芯片連接的計時器構成，自適應預警芯片根據分心行為特征，在到達預存的干預最優時間點時觸發預警語音；

其中：

信息采集模塊中的方向盤操作監測單元輸入端接入有安裝在汽車方向盤上的方向盤轉角傳感器、方向盤觸覺傳感器和方向盤握力傳感器，由方向盤轉角傳感器監測方向盤轉角變化信息，由方向盤觸覺傳感器監測脫離方向盤時間信息，由方向盤握力傳感器監測方向盤握力信息；方向盤操作監測單元首先根據方向盤轉角變化信息計算得到方向盤轉速信息、根據脫離方向盤時間信息計算得到脫離方向盤次數信息；然后方向盤操作監測單元根據方向盤轉角變化信息、方向盤轉速信息計算得到方向盤轉角標準差、方向盤零速百分比，根據脫離方向盤時間信息、脫離方向盤次數信息計算得到單次脫離方向盤時間、單位時間脫離方向盤次數；最后方向盤操作監測單元將方向盤轉角標準差、方向盤零速百分比、單次脫離方向盤時間、單位時間脫離方向盤次數、方向盤握力作為駕駛人行為指標數據傳送至信息處理模塊中的分心駕駛檢測單元；

信息采集模塊中的速度監測單元輸入端接有安裝在油門踏板上的速度傳感器，由速度傳感器監測車輛的速度信息，速度監測單元根據車輛的速度信息計算得到車輛的瞬時速度數據，并將瞬時速度數據作為駕駛人行為指標數據傳送給信息處理模塊中的分心駕駛檢測單元；

信息采集模塊中的加速度監測單元輸入端接有安裝在車體幾何中心處的三軸加速度傳感器，由三軸加速度傳感器監測車輛的加速度信息，加速度監測單元根據車輛的加速度信息計算得到車輛瞬時加速度，并將車輛瞬時加速度數據作為駕駛人行為指標數據傳送給信息處理模塊中的分心駕駛檢測單元；

信息采集模塊中的車輛位置信息監測單元輸入端接有安裝在車體幾何中心處的車載定位芯片，由車載定位芯片監測車輛偏離車道中心線的距離信息，車輛位置信息監測單元將采集到的車輛偏離車道中心線的距離數據作為駕駛人行為指標數據傳送給信息處理模塊中的分心駕駛檢測單元；

信息處理模塊中的分心駕駛檢測單元存儲了駕駛人正常駕駛狀態下的各項行為指標，通過輸入端接收實時監測的分心駕駛狀態下的各項駕駛人行為指標數據，與正常駕駛狀態下的各項行為指標作對比，建立分心駕駛檢測模型，提取顯著差異的指標變量數據傳送給分心行為識別單元；

信息處理模塊中的分心行為識別單元存儲了不同分心行為的駕駛人各項行為指標，通過輸入端接收來自分心駕駛檢測單元的實時監測指標變量數據，基于多分類Logistic回歸模型建立分心行為識別模型，即依據分心駕駛行為指標：方向盤轉角標準差、方向盤零速百分比、單次脫離方向盤時間、單位時間脫離方向盤次數和方向盤握力、車輛瞬時速度、車輛瞬時加速度、車輛偏離車道中心線的距離，基于多分類Logistic回歸模型建立分心行為識別模型，計算分析出具體分心行為；

預警模塊中的自適應預警芯片中存儲了不同分心行為最優干預時間點和預警語音數據信息，分心行為識別模塊將計算分析結果傳輸給自適應預警芯片后，匹配該分心行為的最優干預時間點和預警語音數據信息，在計時器作用下，到達最優時間點時，自適應預警芯片發出預警語音。