[發明專利]一種多車駕駛行為分析和危險預警方法及系統

有效

• 申請號: 201810471815.6
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108428343B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 劉理;杜榮華;薛楊;楊波;黃國勇;李金輝;彭學金;王玉瑩
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01;G08G1/16;G06V20/56
• 代理公司: 上海思牛達專利代理事務所(特殊普通合伙) 31355
• 代理人: 丁劍

1.一種多車駕駛行為分析和危險預警系統，其特征在于，包括中央處理器、圖像采集和分析裝置、汽車定位裝置、汽車方向盤傳感器裝置、汽車速度傳感器裝置、前車相對距離和速度檢測裝置、駕駛行為狀態分析裝置、車載無線傳輸裝置、路邊無線傳輸裝置、路側的多車預警裝置。

2.一種應用了如權利要求1所述的多車駕駛行為分析和危險預警系統的方法，其特征在于，首先車輛中的駕駛行為狀態分析裝置通過車載和車內傳感器系統獲得一段時間內駕駛員操控和汽車狀態特征信息基并將這些特征信息輸入訓練好的基于神經網絡的駕駛行為模型中并確定相應駕駛行為類別；

車載無線傳輸裝置將相關車輛信息和駕駛行為類型信息傳輸到路邊的多車危險預測裝置計算危險概率，并將危險概率轉換為圖像和聲音危險提醒信息，通過無線傳輸裝置到相關車輛。

3.根據權利要求2所述的一種多車駕駛行為分析和危險預警方法，其特征在于：車載和車內傳感器系統獲得一段時間內駕駛員操控和汽車狀態特征信息，特征信息包括汽車方向盤轉角傳感器裝置獲取一段時間內的汽車方向盤轉角信息、汽車加速度和速度傳感器裝置獲取一段時間內汽車速度和加速度信息、汽車攝像頭獲取車輛與車道中線的偏離程度以及獲取車輛中軸與車道線的角度；汽車GPS傳感器裝置獲取一段時間內的汽車位置信息；汽車雷達裝置獲得與前車的相對位置、相對速度、加速度信息、相對加速度信息。

4.根據權利要求2所述的一種多車駕駛行為分析和危險預警方法，其特征在于：多車危險預測裝置危險概率計算的方法包括：第一步基于無線傳輸裝置實時獲取每輛車的位置信息、駕駛特征信息、駕駛行為類別；第二步，多車危險預測裝置通過每輛車的位置信息和裝置內已經安裝的好的高精度題圖確定每輛車所在的車道以及每輛車的所在車道的前車；第三步、多車危險預測裝置確定處于異常跟車和車道轉換狀態的車輛；多車危險預測裝置只選擇處于異常跟車和車道轉換狀態的車輛的所在車道和相鄰車道的一定范圍內后車計算危險概率；第四步、多車危險預測裝置根據一段時間內的駕駛特征和當前駕駛行為狀態擬合每一輛車的加速度的高階多項式模型和誤差比值的高斯模型；第五步、多車危險預測裝置基于擬合高階多項式模型和誤差比值的高斯模型以及蒙特卡洛方法進行相關車輛進行多次隨機模擬；第六步、多車危險預測裝置計算每次模擬中相關車輛的與前車的最小距離，如果小于預設的安全距離，就判定本車和本次模擬為危險狀態，通過計算處于危險狀態模擬的次數在總模擬次數所占百分比作為當前多車駕駛危險概率估計值。

5.根據權利要求3所述的一種多車駕駛行為分析和危險預警方法，其特征在于：所述汽車攝像頭獲取車輛與車道中線的偏離程度和車輛中軸與車道線的角度的方法是通過攝像頭獲取道路圖像，并計算圖像內預定一定范圍內的2條車道線的位置；計算2條車道線的中線位置與圖像中線的位置的平均距離作為車輛與車道中線的偏離程度度量值，2條車道線的中線與圖像中線的平均角度為車輛中軸與車道線的角度的值。

6.根據權利要求2所述的一種多車駕駛行為分析和危險預警方法，其特征在于：所述駕駛行為狀態分析裝置對車輛駕駛行為狀態分析的方法包括，第一步，駕駛行為狀態分析裝置基于車內和車載裝置獲取一段時間內的駕駛特征信息；駕駛特征信息包括汽車方向盤轉角信息、速度信息、加速度信息、車輛與車道中線的偏離程度、車輛中軸線與車道線的角度信息、與前車的相對距離和相對速度、加速度信息；第二步，駕駛狀態分析裝置將駕駛特征信息首先輸入訓練好的神經網絡駕駛行為模型中并得到一段時間內的神經網絡識別駕駛行為類別；第三步、駕駛行為狀態分析裝置根據與前車的相對位置和相對時間以及前一時刻的最終駕駛行為狀態，確定一個時間窗口值；第四步、駕駛行為狀態分析裝置分析當前識別駕駛行為狀態持續時間，只有當前時刻識別駕駛行為狀態持續時間大于時間窗口值，才能確定為當前最終的駕駛行為狀態，否則當前時刻最終駕駛行為狀態仍然為上一時刻的決定駕駛行為狀態。

7.根據權利要求2、4或6所述的一種多車駕駛行為分析和危險預警方法，其特征在于：駕駛行為類別分為協同跟車駕駛行為、普通跟車駕駛行為、異常跟車駕駛行為、車道轉換行為。