[發明專利]基于智能可穿戴設備的駕駛狀態監測方法

在審

• 申請號: 202111501811.6
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114170264A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 曾凡仔;吳婕;肖竹;蔣洪波;劉代波;蔡成林
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06T7/215
• 分類號: G06T7/215;G06T7/136
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 黃藝平

本發明提供了一種基于智能可穿戴設備的駕駛狀態監測方法，包括：步驟1，駕駛員在駕駛狀態下佩戴內置IMU慣性傳感單元的智能耳機，通過IMU慣性傳感單元實時采集駕駛狀態下駕駛員頭部的運動數據；步驟2，基于采集的駕駛員頭部的運動數據進行預處理，得到預處理后的駕駛員頭部的運動數據；步驟3，基于預處理后的駕駛員頭部的運動數據進行動作分割提取；步驟4，對分割提取后的駕駛員頭部的運動數據進行校正。本發明可以準確識別駕駛員在駕駛狀態下頭部的運動狀態，實現對駕駛狀態下駕駛員的行為監測。

技術領域

本發明涉及數據識別技術領域，特別涉及一種基于智能可穿戴設備的駕駛狀態監測方法。

背景技術

進入二十一世紀后，我國的機動車保有量急速增加，到目前為止，已經突破2億輛。車輛的增多，在給我們帶來出行便利的同時，也產生了巨大的道路交通安全隱患。根據有關部門統計，在各類導致死亡的事故中，交通事故所占比例最高，達到了78.5％。在各類交通事故的產生原因中，疲勞駕駛以及危險駕駛等占超過總數的30％。如果駕駛員在非正常的狀態下駕駛機動車輛，會嚴重威脅到道路公共安全，包括駕駛員自身的人身財產以及其他車輛駕駛員以及行人的人身財產安全。因此，開發一種能夠精準實時監測駕駛員的駕駛狀態(不會對駕駛員產生影響)同時進行預警提醒的系統十分重要，可以對駕駛員的一系列異常行為進行預警提示，不僅可以提高道路安全性，同時可以促使駕駛員提前采取一定的預警措施，避免交通事故的發生。

隨著技術的不斷發展，原來越多的智能可穿戴設備應運而生，智能可穿戴設備已經成為了我們日常生活的密不可分的一部分。例如：智能手表，智能耳機等，已經在日常生活中十分常見，同時這些設備內嵌了很多傳感器，為用戶提供了很多功能，例如運動檢測等。這些設備可以通過藍牙連接到用戶的智能手機上，因此利用商用智能可穿戴設備進行駕駛狀態監測有著十分重要的意義。據調查，以前的駕駛狀態監測方法需要部署很多專用的設備，例如攝像頭、紅外探測儀等，這些設備不僅會不方便攜帶，還會收到環境因素的影響，也可能存在一些泄露隱私的風險。而耳機對于駕駛員來說是十分常用的智能設備，不僅可以在駕駛狀態下安全接通電話，同時可以保證通話的私密性，避免乘客等其他人的監聽。因此，開發出一種基于智能可穿戴設備且保護隱私的駕駛狀態監測系統十分迫切。

發明內容

本發明提供了一種基于智能可穿戴設備的駕駛狀態監測方法，其目的是為了解決傳統的駕駛狀態監測方法需要部署很多專用的設備，專用的設備不方便攜帶，容易受到環境因素的影響，存在泄露隱私的風險的問題。

為了達到上述目的，本發明的實施例提供了一種基于智能可穿戴設備的駕駛狀態監測方法，包括：

步驟1，駕駛員在駕駛狀態下佩戴內置IMU慣性傳感單元的智能耳機，通過IMU慣性傳感單元實時采集駕駛狀態下駕駛員頭部的運動數據；

步驟2，基于采集的駕駛員頭部的運動數據進行預處理，得到預處理后的駕駛員頭部的運動數據；

步驟3，基于預處理后的駕駛員頭部的運動數據進行動作分割提取；

步驟4，對分割提取后的駕駛員頭部的運動數據進行校正；

步驟5，根據校正后的駕駛員頭部的運動數據計算運動位移，得到動作分割提取與校正后的駕駛員頭部的運動數據；

步驟6，對動態時間規整算法進行改進，基于改進的動態時間規整算法構建動作識別模型；

步驟7，將校正后的每個動作片段的運動數據和預設的標準動作模板輸入動作識別模型進行駕駛員頭部的動作類型識別；

步驟8，根據動作分割提取與校正后的駕駛員頭部的運動數據和駕駛員頭部的動作類型分析在劃定的時間窗口內駕駛員頭部的運動狀態，得到劃定的時間窗口內駕駛員的駕駛狀態。

其中，所述步驟1具體包括：