[发明专利]一种基于横向行车速度的驾驶员分心判别方法

权利要求书

1.一种基于横向行车速度的驾驶员分心判别方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1采集固定时间间隔T₀内车辆的横向行驶速度；

步骤2利用在大时间窗口中将慢变低阶多项式曲线拟合到原始数据的方法对所述横向行驶速度进行趋势消除，得到时间间隔T₀内车辆横向行驶速度的时域图；

步骤3剔除所述时域图中的无效数据段：

步骤3.1找出所述时域图上的所有零点，记为{t_i|i＝1,2,…,n}；其中，t_i表示第i个零点；n表示零点的总个数；

定义两相邻零点之间的区间为一个单元区间，记为[t_i,t_i+1]；任意第i个单元区间[t_i,t_i+1]的峰值速度记为V_i^max；

步骤3.2确定驾驶员驾驶车辆正常行驶时的横向行驶速度的临界值为V_C；

步骤3.3判断第i个单元区间[t_i,t_i+1]上的峰值速度V_i^max是否满足|V_i^max|＜V_C，若满足，则令所述第i个单元区间[t_i,t_i+1]中的数据段为无效数据段，即表示第i个单元区间[t_i,t_i+1]内驾驶员处于正常行驶状态，并将所述第i个单元区间[t_i,t_i+1]中的数据段从时域图中剔除；否则令所述第i个单元区间[t_i,t_i+1]中的数据段为有效数据段；

步骤3.4将i+1赋值给i后，顺序执行步骤3.3，直至i＝n为止，从而得到剔除无效数据段后的时域图，并将所述剔除无效数据段的时域图中的剩余的所有有效数据段，记为其中，表示第d个有效数据段中的第m个横向行驶速度，将第d个有效数据段对应的时间段记为M_d表示第d个有效数据段中横向行驶速度的个数，D表示有效数据段的总个数；

步骤4对所述剔除无效数据段的时域图中的剩余有效数据段进行频谱分析处理：

步骤4.1初始化d＝1；

步骤4.2利用式(1)对第d个有效数据段进行标准离散傅立叶变换，得到相应的频谱图X_d(ω)：

式(1)中，ω表示频率，j表示虚单位；

步骤4.3找出第d个有效数据段对应的频谱图X_d(ω)的峰值频率和峰值幅度，分别记为和

步骤5对第d个有效数据段对应的频谱图X_d(ω)的峰值频率和峰值幅度进行假设检验，从而判别驾驶员在时间段是否存在分心现象；若存在，则执行步骤6，否则，表示在所述时间间隔内驾驶员没有分心；

步骤6、判别驾驶员在时间段内的分心程度；所述驾驶员分心程度包括：轻度分心、中度分心和重度分心三种等级；

步骤7将d+1赋值给d后，返回步骤4.2顺序执行，直到d＝D为止，并统计所述时间间隔T₀内轻度分心、中度分心、重度分心各出现多少次以及每次出现所对应的时间段。

2.根据权利要求1所述的基于横向行车速度的驾驶员分心判别方法，其特征是，所述步骤5按如下过程进行：

步骤5.1确定驾驶员分心时驾驶车辆横向速度对应的峰值频率临界值为υ_C，且υ_C＞0；确定驾驶员所驾驶车辆在驾驶员轻度分心与中度分心临界时的横向速度的临界幅度A_mid和在驾驶员中度分心与重度分心临界时的横向速度的临界幅度A_sev；且A_mid＞0，A_sev＞0；

步骤5.2判断第d个有效数据段的峰值频率是否满足式(2)，若满足，则表示驾驶员在时间段未分心；否则，表示驾驶员在时间段存在分心现象：

3.根据权利要求2所述的基于横向行车速度的驾驶员分心判别方法，其特征是，所述步骤6按如下过程进行：

步骤6.1判断第d个有效数据段的峰值幅度是否满足式(3)，若满足，则表示驾驶员在时间段轻度分心；否则，执行步骤6.2；

步骤6.2判断第d个有效数据的峰值幅度是否满足式(4)，若满足，则表示驾驶员在时间段中度分心；否则，表示驾驶员在时间段重度分心；