[发明专利]一种基于心电信号的异常驾驶状态检测及预警控制方法

说明书

本发明公开了一种基于心电信号的异常驾驶状态检测及预警控制方法，包括如下步骤：S1：采集并存储驾驶数据；S2：根据驾驶数据，创建驾驶状态数据库；S3：从驾驶状态数据库中提取并筛选心电信号特征量；S4：将筛选出的心电信号特征量作为判别模型的输入参数，通过判别模型判断驾驶员的驾驶状态，同时根据驾驶状态进行预警并执行步骤S5；S5：根据预警信息，对驾驶车辆进行控制。本发明利用心电信号与驾驶异常状态和驾驶正常状态的相关性，对驾驶异常状态进行识别并分级预警，从而降低异常驾驶行为出现的概率，并对报警干预后车辆行驶异常状态进行判别，执行相应的控制控制策略，进而降低了驾驶安全事故的风险，提高了驾驶安全性。

技术领域

本发明涉及主动安全驾驶技术领域，尤其涉及一种基于心电信号的异常驾驶状态检测及预警控制方法。

背景技术

驾驶员不仅仅是道路交通系统的信息处理者、决策者，也是调节者和控制者，其驾驶行为直接影响道路交通安全水平。道路交通事故给人们的生命和财产安全造成了非常严重的损害，研究发现95％的交通事故都直接与驾驶员的驾驶行为相关。驾驶员的异常驾驶行为通常是在一个异常驾驶状态下的失准决策判断或者错误判断导致的，例如包括突发情绪激动、惊慌失措、心脑血管健康异常驾驶状态或者静态持续醉酒、疲劳的异常驾驶状态导致，通常驾驶员异常驾驶状态的表现要先于异常驾驶行为以及车辆的异常行驶状态。

主动安全驾驶技术是目前提高驾驶安全水平、减少道路安全事故的有效技术方法。目前主动安全驾驶技术应用主要通过对车辆行驶异常状态包括车道偏离、车距过近，以及驾驶员抽烟分神等异常行为进行监测和报警干预，一定程度上提高了驾驶的规范和安全性。然而，单一通过车辆行驶异常的判断来对车辆和驾驶员进行主动安全干预，由于判断的准确性，一定程度上错误的干预会影响驾驶员的驾驶状态进而影响驾驶行为和安全；另外异常驾驶状态的出现通常先于车辆的异常行驶状态，通过增加对异常驾驶状态的判别来增加主动干预决策的时间和提高准确性。驾驶员心脑血管健康异常、疲劳的异常驾驶状态或者在突发情绪激动、惊慌失措驾驶状态下通常身体生理指标尤其心电信号会发生变化，通过心电信号的特征分析可以实现对驾驶员异常状态的监测，提高驾驶安全水平。

发明内容

发明目的：针对在驾驶员异常驾驶状态下，驾驶安全性低、易发生道路交通事故的问题，本发明提出一种基于心电信号的异常驾驶状态检测及预警控制方法。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于心电信号的异常驾驶状态检测及预警控制方法，所述异常驾驶状态检测及预警控制方法包括如下步骤：

S1：采集并存储驾驶数据；

S2：根据所述驾驶数据，创建驾驶状态数据库；

S3：从所述驾驶状态数据库中提取并筛选心电信号特征量；

S4：将所述筛选出的心电信号特征量作为判别模型的输入变量，通过所述判别模型判断驾驶员的驾驶状态，同时根据所述驾驶状态进行预警并执行步骤S5；

S5：根据所述预警信息，对所述驾驶车辆进行控制。

进一步地讲，所述驾驶数据包括驾驶员心电信号数据、车辆运行数据、车辆内外车况视频数据，其中所述车辆运行数据包括有车辆的瞬时速度、车辆的纵向加速度、车辆的横向加速度和车辆的位置数据，所述车辆内外车况视频数据包括有驾驶室内视频监控数据和车外道路工况视频监控数据。

进一步地讲，在所述步骤S1中，采集并存储所述驾驶数据，具体如下：

所述驾驶员心电信号数据的采集和存储，具体为：

安全带及驾驶座椅中的内嵌穿戴设备通过电极感应片采集驾驶员的心电信号数据，并将所述数据传输至云端进行存储；

所述车辆运行数据的采集和存储，具体为：