[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

说明书

本发明涉及车辆安全驾驶主动或辅助防护方法及系统。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，采用稳定视线算法和精确视线追踪算法融合方案：采集人脸数据,定位图像中人脸信息；对驾驶员头部姿态持续检测，数据库人脸数据对比，确认真实人脸；采用稳定视算线法定位图像中特征点，自适应建立头部3D模型，确定驾驶员行为、头部朝向、视线朝向、眼部状态；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精确视线；根据头部姿态、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时长。一种主动安全驾驶监控系统，包括驾驶员人脸检测模块、前视单目摄像头、DMS控制模块、人机交互系统、T‑box车载网络通讯终端。

技术领域

本发明涉及车辆安全驾驶主动防护或辅助措施，尤其是涉及一种汽车驾驶员疲劳以及驾驶不端行为的预警监控报警和高级别驾驶辅助功能脱手时间的策略。

背景技术

随着汽车保有量的不断提高和公路运输行业的发展，交通事故发生的频率次数也不断上升，据交通部的统计数据显示，2016年全国共发生道路交通事故16.5万起，造成5.18万人死亡、59.9万人受伤，交通事故发生的主要原因是驾驶员违规驾驶和疲劳驾驶。对于长距离驾驶的货运司机、大巴车司机和网约车司机等,经常会遇到抽烟、接打电话、收发短信、操作中控屏调节空调等短暂脱离方向盘的行为，脱离方向盘驾驶车辆非常危险，极易发生交通事故。为减少事故的发生，交通部门在近几年相继出台了相应的法律法规，其中对两客一危一卡等车辆的监管尤为严格，要求必须安装驾驶辅助功能和车载视频终端，前者是减少事故的发生，后者是在事故发生时记录车辆以及环境信息。目前市面上两者都还是不同的产品，各行其责。例如中国专利CN106652356.B和CN105726046.B，仅仅介绍了一种驾驶员疲劳检测的方法和对该功能检测的几种驾驶员注意力不集中或疲劳状态做了简单的描述；中国专利 CN105354988.B，介绍了一种在车内安装带蓝牙传输功能的摄像头，在手机内安装对应的APP 软件，来实现对驾驶员的疲劳监控。蓝牙传输会受到距离和传输速度的限制，不能传输到后台监控和驾驶行为分析，同时也不能进行视频数据的上传，也不能达到车规级。

即使现在已经量产的L2以及以上ADAS功能中，系统容许驾驶员短暂脱手，也没有结合驾驶员的视线和疲劳程度细化脱手的时间，容易出现驾驶员视线已经脱离行驶方向等分神危险驾驶，系统还会容许驾驶脱手的情况。同时，现有脱手检测是EPS(电子助力转向系统) 通过扭矩传感器检测驾驶员是否手握方向盘，这种方式需要设置合理的手握方向盘的力矩参数，否则容易产生漏报警和误报警。再者，目前的脱手检测装置没有结合驾驶员视线追踪，仅是优化脱手参数阈值或者方向盘贴片检测技术,检测精度较低,成本较高。例如中国专利CN 110275608A介绍了根据函数关系获取目标人眼特征对应的参考位置下的人眼特征，根据目标人眼特征对应的参考位置下的人眼特征获取未知视线位置，只是定位视线的位置，不够精确；中国专利CN 111401130 A提出了一种基于连续头部姿势估计的驾驶员分神检测方法，根据头部姿势判断分神状态，不能区分分神程度；中国专利CN109050397.A仅介绍了一种驾驶员脱离方向盘的警示装置，检测驾驶员脱离方向盘的时间并与时间阈值比较，来判断是否脱手；中国专利CN 110293969 A介绍了一种车辆在自适应巡航驾驶状态时驾驶员脱手的方法，此方法车辆需要处于自适应巡航模式，依靠ADAS地图获取道路信息，成本高且限定使用场景。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出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，并基于前述方法，提出一种主动安全驾驶监控系统。

驾驶员视线追踪方法能对驾驶员的视线和活体进行有效判定，预测驾驶员不同的分神程度，进一步应用在自动驾驶的驾驶员脱手时间的判断上，能更好作用于DMS系统以及高级别的智能驾驶系统。

主动安全报警监控终端具备行车记录仪、卫星定位、车载视频监控、高级驾驶辅助、驾驶员状态监测等DMS系统常规功能，并支持与其他车载电子设备进行通信，提供主动安全智能防控平台所需信息的车载设备。

本发明采用的技术方案：