[发明专利]疲劳驾驶不端驾驶行为监测方法及主动安全驾驶监控系统

权利要求书

1.一种基于视线追踪技术的驾驶员疲劳驾驶及不端驾驶行为监测方法，采集车内外和驾驶员人脸数据，并输入给控制器执行，检测驾驶员的分神程度进一步完成脱手时间判断，其特征是：采用稳定视线算法和精确视线追踪算法融合方案，以全面的覆盖不同的应用场景；具体步骤如下：

1）利用人脸检测模块采集驾驶员人脸数据获取红外图像,定位图像中的人脸信息；

2）根据所述红外图像定位的人脸信息，对驾驶员头部姿态持续检测，与数据库人脸数据对比，确认真实人脸；

3）采用所述稳定视线算法准确定位图像中的特征点，通过定位面部68个特征点，自适应建立头部3D模型，从而得到头部的姿态确定头部的朝向，进一步得到瞳孔的中心位置，确定驾驶员行为、头部朝向、视线朝向、眼部状态并将其结果输出；

4）所述精确视线追踪算法，采用亮瞳和暗瞳相结合的角膜反射法得到驾驶员的精确视线；所述精确视线追踪法在初始标定的时候则同时使用亮瞳和暗瞳进行标定，在后续实际场景中，算法匹配亮瞳和暗瞳的场景实时切换匹配算法以提高精度；通过定位瞳孔外缘的中心和角膜虚拟球体的中心相结合，则能够输出驾驶员的视线朝向；

5）根据所述头部姿态、视线朝向确定驾驶员分神程度，进一步确定允许驾驶员脱手的时长：通过监控驾驶员的视线和注意力，对驾驶员脱手时间进行判断，根据车辆结构，将跟踪眼球得到的驾驶员视野分为12个区域，再根据危险等级分为5个允许驾驶员不同脱手时长的等级；等级1为驾驶员正前方，表明驾驶员正在全神监控车辆，此时允许驾驶员长时间脱手；等级2表明驾驶员出现轻微的分神，允许驾驶员脱手60s，60s内会对驾驶员进行阶段性的脱手提醒，提示驾驶员注视前方；等级3表明驾驶员出现中度分神，允许驾驶员脱手30s，30s内会对驾驶员进行阶段性的脱手提醒，提示驾驶员注视前方；等级4表明驾驶员出现重度分神，允许驾驶员脱手20s，20s内会对驾驶员进行阶段性的脱手提醒，提示驾驶员注视前方；除以上区域外的都为等级5，等级5表明驾驶员完全没有监控车辆，系统会立即提醒驾驶员接管车辆，如果5s没有接管，会退出自动驾驶功能。

2.根据权利要求1所述的基于视线追踪技术的驾驶员疲劳驾驶及不端驾驶行为监测方法，其特征是：以下以视线在2区为例，说明脱手策略：

当前视线在2区，上一时刻视线可能在1、3、4、5区；

如果视线是从另一个2区到当前2区，且停留10个CAN信号周期及以上，则认为视线稳定在当前2区，系统允许脱手60s；如果停留时间小于10个CAN信号周期信号，则认为视线只是从当前2 区经过，最终目标可能是1、3、4、5区或除当前2区以外的其它2区；然后判断最终目标是否是其它2区，是其它2区就回到流程开始，重新分析上一时刻视线是在1、3、4、5区或其它2区的情况；如果最终目标是1、3、4、5区，那么进入对应的脱手策略判断流程；

如果视线是从1区到2区，且总计停留时间不小于10个CAN信号周期信号，则认为视线稳定在当前2区，系统允许脱手60s；如果停留时间小于10个CAN信号周期信号，则认为视线只是从当前2 区经过，最终目标可能是1、3、4、5区或另外一个2区；然后判断最终目标是否是其它2区，是其它2区就回到流程开始，重新分析上一时刻视线是在1、3、4、5或其它2区的情况；如果最终目标是1、3、4、5区，那么进入对应的脱手策略判断流程；

如果视线是从3区到2区，且总计停留时间不小于10个CAN信号周期信号，则认为视线稳定在当前2区，系统允许脱手30s；如果停留时间小于10个CAN信号周期信号，则认为视线只是从当前2 区经过，最终目标可能是1、3、4、5区或另外一个2区；然后判断最终目标是否是其它2区，是其它2区就回到流程开始，重新分析上一时刻视线是在1、3、4、5或其它2区的情况；如果最终目标是1、3、4、5区，那么进入对应的脱手策略判断流程；

如果视线是从4区到2区，且总计停留时间不小于10个CAN信号周期信号，则认为视线稳定在当前2区，系统允许脱手20s；如果停留时间小于10个CAN信号周期信号，则认为视线只是从当前2 区经过，最终目标可能是1、3、4、5区或另外一个2区；然后判断最终目标是否是其它2区，是其它2区就回到流程开始，重新分析上一时刻视线是在1、3、4、5或其它2区的情况；如果最终目标是1、3、4、5区，那么进入对应的脱手策略判断流程；

如果视线是从5区到2区，且总计停留时间不小于10个CAN信号周期信号，则认为视线稳定在当前2区，系统允许脱手10s；如果停留时间小于10个CAN信号周期信号，则认为视线只是从当前2区经过，最终目标可能是3、4、5区或另外一个2区；然后判断最终目标是否是其它2区，是其它2区就回到流程开始，重新分析上一时刻视线是在3、4、5区或其它2区的情况；如果最终目标是3、4、5区，那么进入对应的脱手策略判断流程。