[发明专利]一种防路怒症识别及控制系统

权利要求书

1.一种防路怒症识别及控制系统，其特征在于：包括人员状态监测模块、卫星通讯模块、驾驶员路怒判定模块、驾驶优化模块、语音提示模块；

所述人员状态监测模块包含驾驶员识别子模块、声音收集子模块、压力感知子模块和表情识别子模块；驾驶员识别子模块通过指纹识在车辆行驶前确定驾驶员身份；不同驾驶员可提前录入指纹，输入性别及年龄；驾驶员识别子模块识别驾驶员身份后，对应其性别及年龄给出修正参数S，通过声音收集子模块、压力感知子模块调取相应驾驶员的驾驶习惯数据A、B，并将数据S、A、B发送给驾驶员路怒判定模块；声音收集子模块用于对车辆内部声音进行实时收集；并且将驾驶员和乘客声音分离、分析；同时分析得出相应驾驶员、乘客在正常情况下与非正常情况下的语调、响度数据并储存；同时分别判断驾驶员和乘客声音是否含有粗暴的语句，若无粗暴语句，赋值为0，若含有粗暴语句，根据每5s内粗暴语句数量分别赋值为a1、a2，粗暴语句数量越多，数值a1、a2越大；同时分别判断驾驶员与乘客声音的语调，与其正常时声音的语调对比，正常语调赋值为0，愤怒语调分别赋值为b1、b2，愤怒程度越高，数值b1、b2越大；同时分别判断驾驶员与乘客声音的响度，与其正常时声音的响度对比，正常响度赋值为0，大于正常响度时，将其分别赋值为c1、c2，响度越大，数值c1、c2越大；同时将实时a1、a2、b1、b2、c1、c2数据发送给驾驶员路怒判定模块；在每次驾驶结束时，结合旧数据与本次驾驶所得数据，对相应驾驶员、乘客声音在正常情况下与非正常情况下的语调、响度数据进行更新，并更新相应驾驶员在声音方面驾驶习惯数据A；压力感知子模块通过座椅、安全带、方向盘、油门踏板、制动踏板、挡位操纵杆、汽车组合开关上七组高精度压力传感器阵列对驾驶员背部、臀部、腿部、腹部、胸部、手部、脚部用力状态进行实时收集，同时综合判定驾驶员背部、臀部、腿部、腹部、胸部、手部、脚部用力状态，通过处理器分析得出相应驾驶员在正常情况下与非正常情况下的各个部位用力状态数据并储存；若为正常状态，评分为0，若为路怒状态，给出评分d，同时将实时评分数据d发送给驾驶员路怒判定模块；在每次驾驶结束时，结合旧数据与本次驾驶所得数据，对相应驾驶员在正常情况下与非正常情况下驾驶员背部、臀部、腿部、腹部、胸部、手部、脚部的用力状态数据进行更新，并更新相应驾驶员在用力状态方面驾驶习惯数据B；表情识别子模块由置于仪表盘上方的高清摄像头与处理器组成，用于识别驾驶员表情并进行分析；高清摄像头用于捕捉驾驶员的面部表情，帧率设定为12fps，捕捉后的图像传输给处理器进行识别分类，得出相应驾驶员在正常情况下与非正常情况下的实时表情评分e并储存，同时将实时评分e发送给驾驶员路判定模块；在每次驾驶结束时，结合旧数据与本次驾驶所得数据，对相应驾驶员在正常情况下与非正常情况下驾驶员表情数据进行更新，并更新相应驾驶员在表情方面驾驶习惯数据C；表情识别子模块将驾驶员的表情分为吃惊、害怕、厌恶、生气、悲伤、高兴六种，分别对应e1、e2、e3、e4、e5、0；

所述卫星通讯模块用于收集并分析车辆所在位置的实时路况信息：卫星通讯模块通过接收卫星收集的数据将车辆所在地理位置车流量大小、道路类型进行分类；车流量大小分为：畅通、缓行、拥堵，共3种；道路类型分为三大类：城市道路、公路、未知道路；城市道路分为3种：快速路、主干道、次干道、支路；公路分为5种：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路；卫星通讯模块将所在地理位置车流量大小、道路类型进行精准分类后，根据车流量大小确定系数m，根据道路类型确定系数n，将系数m，n发送给驾驶员路怒判定模块；

所述驾驶员路怒判定模块将人员状态监测模块中的实时数据进行加权计算，并参照卫星通讯模块确定的系数m，n评定驾驶员路怒程度x；设a1、b1、c1、d、e、a2、b2、c2数据的权重分别为i1、i2、i3、i4、i5、j1、j2、j3，经计算给出实时总评分，即路怒程度x，x=S+m*n*[A*(a1*i1+b1*i2+c1*i3)+B*d*i4+C*e*i5+a2*j1+b2*j2+c2*j3)]；设定x1,x2,x3,x4四个阈值,x4为最大值，且x1x2x3x4，规定x2,x3,x4分别对应人工控制按钮中“轻度路怒状态”，“中度路怒状态”，“重度路怒状态”时的x值，x小于x1时判定为正常驾驶状态，x大于等于x1时判定为危险预警状态，x大于等于x2时判定为路怒状态，同时根据评定的状态与路怒程度x向驾驶优化模块与语音提示模块发送相应指令；

所述驾驶优化模块包含基本控制子模块与人机共驾子模块；驾驶优化模块中的基本控制子模块在驾驶员路怒判定模块判定驾驶员为危险预警状态或路怒状态时，对驾驶员两侧车窗、喇叭、远光灯权限进行限制，同时打开双闪灯；若驾驶员两侧车窗为打开状态，则立即对两侧车窗进行关闭，若为关闭状态则限制驾驶员下摇其两侧的车窗；限制驾驶员按喇叭频率为f次/秒，平均时长为(1/f)秒/次，且降低喇叭音量，若驾驶员按喇叭频率或时长超出限制，则控制喇叭不发声；若远光灯为打开状态，则限制对远光灯进行关闭，若为关闭状态则限制远光灯打开；直至驾驶员路怒状态结束恢复正常状态，车窗、喇叭、远光灯、双闪灯恢复路怒前状态，驾驶员控制权限予以全部恢复；驾驶优化模块中的人机共驾子模块，根据驾驶员路怒判定模块评定的驾驶员路怒程度x对驾驶员的操控输入进行优化，若判定驾驶员为路怒状态，则对驾驶员操纵方向盘的方向盘转角输入数据、油门踏板、制动踏板的输入数据进行无级修正；修正程度大小y根据x大小增长，即：y=(x-x2)/(x4-x2)，这样在保证行车安全的同时尽可能的保证了驾驶员操控的舒适性，减少因为输入数据修正进一步引起驾驶员路怒。