[发明专利]基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及交通工程，特别涉及一种基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别方法和系统。

背景技术

随着经济的发展和汽车数量的急剧增加，道路交通事故的发生率也逐渐增高，而驾驶员疲劳驾驶是导致道路交通事故的一个重要因素，因此，科学有效地监测驾驶员的疲劳状况对保证道路交通安全有着重要的意义。

现有技术中对驾驶员疲劳状态的监测主要是采用单源信息监测，例如，通过监测驾驶员生理状况来判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。长期以来，脑电测量或心电测量被誉为监测驾驶员疲劳状态的“黄金标准”。脑电波中的不同频段的波在驾驶员疲劳的不同时期会有相应的变化，在初期疲劳时，慢波delta、alpha会发生变化，中期疲劳时belta波会增加，极度疲劳时delta、theta和alpha波会有较大幅度的增加。心电指标中的心率变异性的高频成分HF和低频成分LF在疲劳时都会发生变化。

但是，现有技术中这种采用单源信息监测驾驶员疲劳状态的方法尚存在如下技术缺陷：一方面，单源信息存在信息单一、识别的准确性、稳定性和可靠性不高等缺陷，如果该单源信息不准确就会使得上述的驾驶员疲劳状态识别方法失效，则难以监测得到驾驶员的驾驶疲劳状况，从而使得驾驶员的驾驶存在很大的安全隐患；另一方面，单源信息测量设备(如测量脑电的设备或测量心电的设备)对驾驶员的驾驶会产生较大的干扰，不适用于实际驾驶员疲劳状态的监测，实用性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别方法和系统，有效克服现有技术不适用于实际应用、信息单一、识别的准确性和可靠性不高等缺陷。

本发明提供了一种基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别方法，包括：

步骤1、采集驾驶员的眼部状态信息、方向盘操纵状态信息和车辆轨迹行驶状态信息；

步骤2、对所述驾驶员的眼部状态信息、方向盘操纵状态信息和车辆轨迹行驶状态信息进行处理，获得驾驶员的疲劳表现信息，所述疲劳表现信息包括单位时间内眼睛闭合程度超过80％所占的时间比例、眼睛平均睁开度、最长闭眼时间、方向盘保持不动的时间比例、方向盘突然转动的角度变化量、车辆蛇形行驶状态的横向位移标准差和所述横向位移处于安全距离范围的时间比例；

步骤3、对所述疲劳表现信息进行加权融合处理得到与驾驶员疲劳等级对应的疲劳隶属度，并根据所述疲劳隶属度得出驾驶员的疲劳等级。

本发明提供了一种基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别系统，包括：

采集模块，用于采集驾驶员的眼部状态信息、方向盘操纵状态信息和车辆轨迹行驶状态信息；

处理模块，用于对所述驾驶员的眼部状态信息、方向盘操纵状态信息和车辆轨迹行驶状态信息进行处理，获得驾驶员的疲劳表现信息，所述疲劳表现信息包括单位时间内眼睛闭合程度超过80％所占的时间比例、眼睛平均睁开度、最长闭眼时间、方向盘保持不动的时间比例、方向盘突然转动的角度变化量、车辆蛇形行驶状态的横向位移标准差和所述横向位移处于安全距离范围的时间比例；

融合模块，用于对所述疲劳表现信息进行加权融合处理得到与驾驶员疲劳等级对应的疲劳隶属度，并根据所述疲劳隶属度得出驾驶员的疲劳等级。

本发明提供了一种基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别方法和系统，首先采集驾驶员的眼部状态信息、方向盘操纵状态信息和车辆轨迹行驶状态信息，之后对所述驾驶员的眼部状态信息、方向盘操纵状态信息和车辆轨迹行驶状态信息进行处理，获得驾驶员的疲劳表现信息，最后对所述疲劳表现信息进行加权融合处理得到与驾驶员疲劳等级对应的疲劳隶属度，并根据所述疲劳隶属度得出驾驶员的疲劳等级。由于本发明通过对反映驾驶员驾驶疲劳状况的多源信息进行综合起来评价驾驶员的驾驶疲劳状况，因此提高了驾驶员疲劳状态识别的可靠性和准确性，可有效降低驾驶员疲劳驾驶导致的交通事故数量，保证道路交通安全。与现有技术相比，本发明基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别方法和系统的实施不会对驾驶员的驾驶造成干扰，具有实用性强、便于实施等优点，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别方法第一实施例的流程图；

图2为本发明基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别方法第二实施例的流程图；

图3为本发明基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别系统第一实施例的结构示意图；

图4为本发明基于信息融合的驾驶员疲劳状态识别系统第二实施例的结构示意图。

具体实施方式