[发明专利]一种多传感信息融合的疲劳驾驶评估预警方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及车辆安全驾驶技术领域，特别是涉及一种多传感信息融合的疲劳驾驶评估预警方法及装置。

背景技术

疲劳驾驶是当今交通安全的重要隐患之一。驾驶员在疲劳时，其对周围环境的感知能力、形势判断能力和对车辆的操控能力都有不同程度的下降，因此很容易发生交通事故。全世界每年因交通事故而导致的死亡人数达60万，直接经济损失约125亿美元，这些事故中57％的灾难性事故与驾驶员疲劳驾驶有关。在2007年至2008年我国直接由疲劳驾驶导致的死亡人数分别占机动车驾驶员交通肇事总死亡人数的11.35％、10.91％和12.5％，大约每年有9000人死于疲劳驾驶。

现有的驾驶员疲劳状态监测方法大都基于某一单项指标，虽然在限定条件下能够达到一定的精度，但在实际复杂多变的行车环境下，其准确性和可靠性上还存在问题，难以达到预期要求。

研究发现，驾驶员的疲劳状态受多种因素影响，到目前为止，国内外还没有发现非常有效的指标或模型能够对疲劳等级进行精确的评价。现有的大多数检测方法因其检测条件的限制和复杂环境的影响，不能准确完整地提取驾驶员的疲劳信息，导致目前开发的疲劳驾驶预警系统往往不能快速对疲劳状态作出判断与响应检测灵敏度低，可靠性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多传感信息融合的疲劳驾驶评估预警方法及装置，有效减少因疲劳驾驶引起的交通事故。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多传感信息融合的疲劳驾驶评估预警方法，包括以下步骤：

(1)检测驾驶员面部及眼睛状态，从而得到驾驶员面部图像信息；采集车道图像信息；

(2)根据得到的驾驶员面部图像信息对驾驶员进行疲劳评估；

(3)根据车道图像信息建立数学模型，判断车辆是否压线；

(4)根据车道图像信息建立数学模型，判断车辆是否发生大角度偏离；

(5)根据上述步骤得到的信息评估驾驶安全等级；

(6)根据所述驾驶安全等级作出决策及预警。

所述步骤(2)和步骤(4)之间还包括根据车速和行驶时间改变疲劳评估的灵敏度的步骤。

所述步骤(1)中的驾驶员面部图像信息包括睁眼信息、闭眼信息和转头信息。

所述步骤(2)采用PERCLOS方法对驾驶员进行疲劳度评估。

所述步骤(3)还包括以下子步骤：

(31)建立极坐标系，并将车道图像信息坐标系中的直线模型对应到所述的极坐标系中；

(32)建立数学模型得到X＝|cosθ|·m，其中，X为车道图像中心点到车道线的距离；θ为偏离角，即车辆实际导航方向和车道线指引方向夹角；m为车头中心点距车道线的水平距离；

(33)若X≤车身的一半长度时，判定车辆压线；否则车辆不压线。

所述步骤(1)前还包括判断所述车速是否大于门限值，若大于门限值则进入步骤(1)；否则保持对车速的检测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种多传感信息融合的疲劳驾驶评估预警装置，包括：第一图像采集单元，用于采集驾驶员面部及眼睛状态；驾驶员疲劳评估单元，用于根据驾驶员面部及眼睛状态评估驾驶员的疲劳度；第二图像采集单元，用于采集车道图像信息；压线判断单元，用于根据车道图像信息判断车辆是否压线；偏离判断单元，用于根据车道图像信息判断车辆是否发生大角度偏离；驾驶评估单元，用于根据驾驶员疲劳评估单元、压线判断单元和偏离判断单元的结果，对驾驶安全等级进行评估；中央处理单元，用于驾驶安全等级根据作出决策及预警。

所述多传感信息融合的疲劳驾驶评估预警装置还包括：车辆行驶检测单元，用于检测车辆的车速和行驶时间；灵敏度单元，用于根据车辆的车速和行驶时间改变所述驾驶员疲劳评估单元的驾驶员的疲劳度。

所述多传感信息融合的疲劳驾驶评估预警装置还包括：还包括：启动单元，用于将车辆的车速与门限值进行比较，若车辆的车速大于门限值则启动所述第一图像采集单元和第二图像采集单元采集图像。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过检测驾驶员面部及眼睛状态、车速及行车时间和车道线信息等多种传感信息，并融合多种传感信息，准确完整地提取驾驶员的疲劳信息，从而对疲劳驾驶进行评估及预警，有效减少因疲劳驾驶引起的交通事故。利用PERCLOS算法将驾驶员疲劳程度分为四个等级，因此可根据不同的情况对驾驶员及车辆做出不同的预警及控制动作。

附图说明