[发明专利]一种驾驶疲劳检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种驾驶疲劳检测方法及系统，该驾驶疲劳检测系统首先采集驾驶员在驾驶过程中的安全带和驾驶座椅底部的加速度信号，通过进行相空间重构并完成去噪处理，得到加速度信号所对应的高维相空间吸引子；之后通过相空间预测方法获得在行驶过程中驾驶员与汽车加速度数据相空间的耦合指数，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，将实时驾驶员疲劳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，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。本发明可以解决现有的疲劳驾驶检测识别率低、误判率高的技术难题。

技术领域

本发明属于疲劳驾驶检测技术领域，尤其涉及一种基于数据驱动个性化评价驾驶员的疲劳程度的方法。

背景技术

疲劳驾驶是交通事故的最常见的原因。如何快速、准确的检测到驾驶员的疲劳状况，给予提醒，在严重的时候采取强制措施降低车速，对减少因疲劳驾驶而产生的事故有重大的意义。

现有的驾驶检测技术主要分为三类，一类是生理指标检测，这种方法根据驾驶员电信号、肌电信号、心电信号进行监测。另一类是对驾驶员的信息进行监测，特征包括图像识别，眼部运动特征，反馈机制，据视频信息提取司机的眼部特征、嘴部特征、头部晃动特征信息来判断司机是否疲劳驾驶。最后一类是对车辆参数的监测，包括车辆速度，车辆侧向位移，方向盘的转动，驾驶员任务响应时间。

上述三类方法都基于对某种特征进行检测，如果该特征的指标过人群统计阈值时，则判定司机为疲劳驾驶。但是由于不同驾驶员之间有明显的个体差异性，上述三类方法都缺乏基于不同个体的数据驱动个性化评价指标，因此在使用过程中识别率低、误判率高。

发明内容

本发明目的在于提供一种驾驶疲劳检测方法及系统，以解决现有的疲劳驾驶检测方法的识别率低、误判率高的技术问题。

本发明是这样实现的，一种驾驶疲劳检测系统，包括：信号采集模块(1)，信号预处理模块(2)，数据分析模块(3)，驾驶员疲劳预警模块(4)；

信号采集模块(1)中，还包括：采集模块放置在驾驶员的安全带至少3处不同位置以及驾驶座椅底部1处安置有加速度传感器，记录驾驶员在驾驶过程中的安全带和驾驶座椅底部的n(n为自然数，n4)路加速度信号，形成n路时间序列S_i(i＝1,2,3,…,n)；

进一步地，所述采集模块放置在以下四个区域：驾驶员的安全带内置三个可调节位置的六轴加速度传感器，驾驶座椅底部安置有1个六轴加速度传感器，与驾驶座椅刚性连接；

进一步地，所述安全带内三个六轴加速度传感器分别放置在驾驶员左侧锁骨下方1cm～5cm范围，剑突下方1cm～5cm范围以及右侧髂嵴1cm～5cm范围；

进一步地，所述的采集模块内所有六轴加速度传感器为100Hz到300Hz。

信号预处理模块(2)中，还包括：该模块负责将每分钟的n路加速度信号分别进行相空间重构并完成去噪处理，得到驾驶员在驾驶过程中的n路加速度信号所对应的n个高维相空间吸引子A_i(i＝1,2,3…n)

进一步地，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；

进一步地，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。

数据分析模块(3)中，还包括：该模块通过将在行驶过程中的实时耦合指数得到实时驾驶员疲劳程度指数；