[发明专利]一种基于声学的疲劳驾驶和分心驾驶的检测方法、装置、设备及介质

说明书

本发明公开了一种基于声学的疲劳驾驶和分心驾驶的检测方法、装置、设备及介质，其方法为：发射FMCW信号，接收信号进行预处理，得到通过LOS路径传输的FMCW信号和反射的回波信号；根据每个回波信号相对接收到FMCW信号的时间差，计算得到不同反射对象相对于麦克风的距离时间序列；从所有距离时间序列中，提取出驾驶员头部和转向手的距离时间序列；根据头部和转向手的距离时间序列及已知的多种危险驾驶动作，对驾驶员是否执行各种危险驾驶动作进行判断；加权融合所有危险驾驶动作在预设时间段内的次数，判断驾驶员当前是否进入疲劳与分心驾驶的状态。本发明可准确提取驾驶员头和手的回波，实现对疲劳与分心驾驶状态的准确检测。

技术领域

本发明属于数据识别技术领域，具体涉及一种基于声学的疲劳驾驶和分心驾驶的检测方法、装置、设备及介质。

背景技术

在过去十年来，各国已经制定和部署了许多新型措施来提高驾驶安全，但世界各地仍发生了大量严重事故。大量的交通事故已经造成了大量的人员伤亡和重大的经济损失。由于疲劳驾驶和分心驾驶导致的驾驶员警惕性降低和反应时间变慢，是造成交通事故的主要原因。最近的研究表明，疲劳会导致驾驶员眼睑闭合、点头和打哈欠。另一方面，分心驾驶包括打电话、发短信和其他可能导致注意力不集中的车内活动。根据中国国家高速公路交通安全管理局的数据，在过去的一年里，有3636人死于因疲劳驾驶和分心驾驶造成的交通事故。在欧洲，根据统计数据显示，大约20％的交通事故是由于疲劳驾驶和分心驾驶导致的司机警惕水平低降造成的。因此，开发一种能够准确检测危险驾驶行为(包含疲劳驾驶行为和分心驾驶行为)并实时提醒驾驶员，防止潜在的汽车事故发生的危险驾驶预警系统，是至关重要和迫切的。

随着硬件设备的更新和智能设备的更迭，目前的商用智能手机已经展现出出色的硬件机能，同时智能设备已经成为人类生活必不可分的一部分，利用商用智能手机检测危险的驾驶行为有着非比寻常的意。以前的疲劳驾驶检测系统往往需要部署额外的设备，比如摄像头、红外探测仪、特制耳机，这些设备往往价格昂贵且不方便携带，携带摄像头的设备功能往往受到天气状况和车内能见度影响，同时在车内部署摄像头可能会对驾驶员和乘客的隐私造成泄露，因此，开发一款无需增装额外设备，全天候可以使用，不侵犯驾驶员和乘客隐私的危险驾驶行为检测系统是迫切需要的。

发明内容

基于以上问题，本发明提出了一种基于声学的疲劳驾驶和分心驾驶的检测方法、装置、设备及介质，不需要专用传感器，只需要使用智能手机内置的扬声器和麦克风，能够准确地识别头部运动和转向模式，实现对危险驾驶行为的准确检测，并生成实时警报。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于声学的疲劳驾驶和分心驾驶的检测方法，包括：

步骤1，扬声器发射FMCW信号，麦克风接收信号进行预处理，得到通过LOS路径传输的FMCW信号和由不同对象反射的回波信号；

步骤2，根据麦克风接收到每个回波信号相对于接收到FMCW信号的时间差，计算得到不同反射对象相对于麦克风的距离时间序列；

步骤3，从所有的距离时间序列中，提取出驾驶员头部的距离时间序列SOD(R_i,head)和驾驶员转向手的距离时间序列SOD(R_i,hand)；

步骤4，根据SOD(R_i,head)和SOD(R_i,hand)以及已知的多种危险驾驶动作相对于麦克风的距离时间序列，对驾驶员是否执行各种危险驾驶动作进行判断；

步骤5，统计预设长时间段内各种危险驾驶动作的次数，并加权融合所有危险驾驶动作的次数，判断驾驶员当前是否进入疲劳与分心驾驶的状态。

在更优的技术方案中，所述发射FMCW信号和接收信号，分别由固定于驾驶室仪表盘任意一侧的智能设备的扬声器发射和麦克风接收。