[发明专利]一种驾驶疲劳检测方法及系统

权利要求书

1.一种驾驶疲劳检测方法，其步骤包括：

1)分别采集驾驶过程中驾驶员安全带和驾驶座椅的不同加速度信号，其中，驾驶员安全带至少3个不同位置以及驾驶座椅底部1处，共n路加速度信号，n≥4，并形成n路时间序列S_i，i＝1,2,3,…,n；

2)将每分钟的n路加速度信号分别进行相空间重构并完成去噪处理，得到在驾驶过程中的n路加速度信号所对应的高维相空间吸引子A_i，i＝1,2,3…,n；

3)根据其中一个相空间A_i的局部流形特征结构对另一个相空间A_j，i≠j，分别进行预测得到相空间A_ij，获得预测相空间A_ij的方法是将某个相空间Ai中的任一个相点x_i根据自己的局部流形特征结构分别应用到其他的相空间A_j，获得相应的预测相点：遍历Ai中所有预测相点组成A_i对A_j的预测相空间A_ij；预测相空间A_ij对应的时间序列S_ij，与原始重建相空间A_j对应的加速度信号的时间序列S_j进行两两相关性分析，得到的相关系数C_ij作为相空间A_j对相空间A_i的实时耦合指数；构建形成实时耦合指数矩阵C＝{C_ij}，并将矩阵C的迹作为实时驾驶员疲劳程度指数；

4)将实时驾驶员疲劳程度指数与清醒期的疲劳程度指数进行比较，如果超过预设阈值，则进行疲劳程度提示，并将该驾驶员的驾驶过程中的疲劳程度指数存入数据库。

2.如权利要求1所述的驾驶疲劳检测方法，其特征在于，步骤2)中所述相空间重构采用Takens相空间重建方法，其中嵌入维数m和延迟时间τ是通过关联维数和互信息方法确定。

3.如权利要求1所述的驾驶疲劳检测方法，其特征在于，步骤2)中所述去噪处理采用局部流形投影方法或基于相空间辛几何的主成分分析完成相空间去噪。

4.如权利要求1所述的驾驶疲劳检测方法，其特征在于，步骤3)中相关系数C_ij是通过以下方式具体实现的：

a，首先对相空间A内所有点采用局部线性化处理；

b，将某个相空间A_i中的任一个相点x_i根据自己的局部流形特征结构分别应用到其他的相空间A_j，i≠j，获得相应的预测相点；

c，预测相空间A_ij对应的时间序列S_ij，与原始重建相空间A_j对应的加速度信号的时间序列S_j进行两两相关性分析，得到的相关系数C_ij作为相空间A_j对相空间A_i的实时耦合指数。

5.如权利要求1所述的驾驶疲劳检测方法，其特征在于，步骤4)中所述疲劳程度提示是：驾驶员疲劳预警模块根据当前驾驶员的疲劳指数实时显示驾驶员的疲劳水平，连续3分钟以上达到轻度、中度、重度疲劳水平，进行相应的语音和视觉提示。

6.如权利要求5所述的驾驶疲劳检测方法，其特征在于，所述驾驶员的疲劳水平具体是：驾驶员在正常驾驶汽车的起初10-20分钟设为该驾驶员本次驾驶的清醒水平，在这段清醒期的相应实时疲劳程度的平均值作为疲劳程度参考；将该驾驶员历史记录中最高的疲劳程度指数的80％作为重度疲劳水平阈值；将该驾驶员历史记录中最高的疲劳程度指数的60％作为中度疲劳水平阈值；将该驾驶员历史记录中最高的疲劳程度指数的40％作为轻度疲劳水平阈值；将超过该驾驶员历史记录中最高的疲劳程度指数作为过度疲劳水平。