一種基于前向碰撞風(fēng)險(xiǎn)的疲勞駕駛檢測方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于前向碰撞風(fēng)險(xiǎn)的疲勞駕駛檢測方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在車輛監(jiān)控管理中，司機(jī)疲勞駕駛檢測對于保障車輛安全有重要的意義。傳統(tǒng)的 疲勞駕駛檢測方法受到各種因素限制，檢測準(zhǔn)確率有限。采用統(tǒng)計(jì)駕駛時(shí)長或里程的方法 (如專利201410630525. 3等）不能應(yīng)對更換駕駛員的情況；采用人臉、人眼視頻檢測（專 利201410568886. X等）這類方法受到圖像處理和識別水平的制約，誤檢和虛檢率較高，并 且這類方法都有一個(gè)統(tǒng)一特征：都需要安裝一個(gè)額外的，對著駕駛員頭部的圖像采集或其 它信息號采集設(shè)備，該設(shè)備與車輛本身的功能沒有任何關(guān)系，額外增加車主的用車成本。同 樣的采用脈博、心跳等人體生理信號（專利201310018333. 2等）檢測人體疲勞特征也需要 額外的與車輛功能無關(guān)的信號采集設(shè)備。利用司機(jī)駕駛行為進(jìn)行疲勞駕駛檢測（如專利 201210235887. 3、201410425869. 0等）這類方法不能應(yīng)對不同司機(jī)駕駛行為和習(xí)慣不同的 問題，而且在不同路況條件下，司機(jī)駕駛行為也會(huì)不同（例如山路或堵車時(shí)就需要頻打方 向盤），因此這類方法的應(yīng)用范圍就受到了限制。
[0003] 前向雷達(dá)安裝于汽車前部，一般用于汽車主動(dòng)安全，雷達(dá)檢測車輛前方是否具有 障礙物，若即將與障礙物發(fā)生碰撞，則會(huì)觸發(fā)碰撞警報(bào)。前向雷達(dá)的碰撞警報(bào)只在有碰撞風(fēng) 險(xiǎn)的時(shí)候觸發(fā)，目前并沒有用于司機(jī)的疲勞駕駛檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于前向碰撞風(fēng)險(xiǎn)的疲勞駕駛檢測方法和 裝置。
[0005] 本發(fā)明通過車輛前向雷達(dá)獲取車輛與前方車輛的距離及相對速度，計(jì)算車輛最大 制動(dòng)下與前車發(fā)生碰撞的安全距離，根據(jù)安全距離設(shè)置一個(gè)與前車距離的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間，當(dāng)檢 測到車輛長期處于風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間內(nèi)跟車，或頻繁在風(fēng)險(xiǎn)閾值區(qū)間距離附近徘徊時(shí)，說明司機(jī)已 無法主動(dòng)的穩(wěn)定的保證車輛安全，很可能處于疲勞駕駛狀態(tài)，并進(jìn)行疲勞駕駛報(bào)警。
[0006] 本發(fā)明所闡述的一種基于前向碰撞風(fēng)險(xiǎn)的疲勞駕駛檢測方法，該方法具有以下步 驟：
[0007] 計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間：實(shí)時(shí)計(jì)算前方車輛在急減速時(shí)，車輛會(huì)與前方車輛發(fā)生追尾碰撞 的最大距離D1，實(shí)時(shí)計(jì)算前方車輛在普通減速時(shí)，車輛會(huì)與前方車輛發(fā)生追尾碰撞的最大 距離D2，最大距離D 2到最大距離D i之間的距離為風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間；
[0008] 進(jìn)行模糊投票：以最大距離D2的點(diǎn)為0風(fēng)險(xiǎn)概率點(diǎn)，最大距離D i的點(diǎn)為1風(fēng)險(xiǎn)概 率點(diǎn)，建立線性風(fēng)險(xiǎn)正切模糊函數(shù)，定時(shí)判斷當(dāng)前車輛所處位置的風(fēng)險(xiǎn)概率，每次得到的風(fēng) 險(xiǎn)概率作為一個(gè)票數(shù)，并將該票數(shù)向一個(gè)全局投票箱內(nèi)進(jìn)行投票；
[0009] 判斷是否疲勞駕駛：對全局投票箱內(nèi)的票數(shù)進(jìn)行累加，求得票數(shù)總和，并求得票數(shù) 方差，根據(jù)票數(shù)總和與票數(shù)方差判斷司機(jī)是否處于疲勞駕駛狀態(tài)。
[0010] 進(jìn)一步地，所述風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間的計(jì)算方法包括以下步驟：
[0011] 步驟一：通過前向雷達(dá)獲取車輛與前方車輛的距離d及相對速度Vx，獲取車輛當(dāng) 前的速度V 1，計(jì)算前方車輛當(dāng)前速度V2= V JVx，
[0012] 步驟二：前方車輛在急減速時(shí)，計(jì)算車輛會(huì)與前方車輛發(fā)生追尾碰撞的最大距離
S1為車輛在平路空載時(shí)最大制動(dòng)力下的加速度，a 2為前方車輛 在急減速的加速度，a2= _2g，g為重力加速度，
[0013] 前方車輛在普通減速時(shí)，計(jì)算車輛會(huì)與前方車輛發(fā)生追尾碰撞的最大距離
S1為車輛在平路空載時(shí)最大制動(dòng)力下的加速度，a3為前方車輛 ，. 在普通減速的加速度，a3= -0. lg，g為重力加速度，
[0014] 步驟三：得到最大距離D2到最大距離D i之間的距離，即為風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間。
[0015] 進(jìn)一步地，所述模糊投票包括以下步驟：
[0016] 步驟一：建立一個(gè)可全局隊(duì)列緩存，記為F，做為全局投票箱。
[0017] 步驟二：根據(jù)02與D ^直建立正切模糊度函數(shù)
其中，X為 車輛與前方車輛的距離，
表示車輛與前方車輛發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)值， 簡稱風(fēng)險(xiǎn)值，當(dāng)前時(shí)刻i車輛與前方車輛之間的距離為d，因此，當(dāng)前時(shí)刻i車輛風(fēng)險(xiǎn)值為
將當(dāng)前車輛風(fēng)險(xiǎn)值^做為一個(gè)票數(shù)，投入投票箱F中待處理， ?
[0018] 步驟三：判斷投票箱內(nèi)的票數(shù)是否> =30,如果否，則延時(shí)10秒返回步驟二，重新 計(jì)算D1, D2，及f1+1并投票；如果是，表示車輛具有一段跟車時(shí)間，則判斷是否疲勞駕駛。
[0019] 進(jìn)一步地，所述所述疲勞駕駛判斷包括以下步驟：
[0020] 步驟一：投票箱內(nèi)至少包含30個(gè)票數(shù)比，f1+1，…，f1+29}，對所有票數(shù)求和，記為E， E =仁+匕+1+…+f1+29, E表示這段跟車時(shí)間內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)值總和，
[0021] 步驟二：判斷風(fēng)險(xiǎn)值總和E是否大于0,如是，則進(jìn)入步驟三，如不是，則為無疲勞 駕駛，進(jìn)入步驟五，
[0022] 步驟三：判斷風(fēng)險(xiǎn)值總和E是否大于等于10,如果是，則在這段跟車時(shí)間內(nèi)風(fēng)險(xiǎn)值 較高，進(jìn)行疲勞駕駛報(bào)警，然后進(jìn)入步驟五；如小于10,進(jìn)入步驟四進(jìn)一步判斷，
[0023] 步驟四：對所有投票值，以0為中心，求方差G，
t G表示風(fēng) 險(xiǎn)值穩(wěn)定性，如果G>15,則進(jìn)行疲勞駕駛報(bào)警，如果G〈15表示穩(wěn)定處于低風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，不進(jìn)行 疲勞駕駛報(bào)警，然后進(jìn)入步驟五。
[0024] 步驟五：清空投票箱，返回計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間步驟。
[0025] 本發(fā)明所闡述的一種基于前向碰撞風(fēng)險(xiǎn)的疲勞駕駛檢測裝置，該裝置包含以下模 塊：
[0026] 風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間計(jì)算模塊：實(shí)時(shí)計(jì)算前方車輛在急減速時(shí)，車輛會(huì)與前方車輛發(fā)生追尾 碰撞的最大距離D 1，實(shí)時(shí)計(jì)算前方車輛在普通減速時(shí)，車輛會(huì)與前方車輛發(fā)生追尾碰撞的 最大距離D2，最大距離D 2到最大距離D i之間的距離為風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間；
[0027] 模糊投票模塊：以最大距離D2的點(diǎn)為0風(fēng)險(xiǎn)概率點(diǎn)，最大距離D i的點(diǎn)為1風(fēng)險(xiǎn)概 率點(diǎn)，建立線性風(fēng)險(xiǎn)正切模糊函數(shù)，定時(shí)判斷當(dāng)前車輛所處位置的風(fēng)險(xiǎn)概率，每次得到的風(fēng) 險(xiǎn)概率作為一個(gè)票數(shù)，并將該票數(shù)向一個(gè)全局投票箱內(nèi)進(jìn)行投票；
[0028] 疲勞駕駛判斷模塊：對全局投票箱內(nèi)的票數(shù)進(jìn)行累加，求得票數(shù)總和，并求得票數(shù) 方差，根據(jù)票數(shù)總和與票數(shù)方差判斷司機(jī)是否處于疲勞駕駛狀態(tài)。
[0029] 進(jìn)一步地，所述風(fēng)險(xiǎn)區(qū)間計(jì)算模塊被設(shè)置為進(jìn)行以下步驟：
[0030] 步驟一：通過前向雷達(dá)來獲取車輛與前方車輛的距離d及相對速度Vx，獲取車輛 當(dāng)前的速度V 1，計(jì)算前方車輛當(dāng)前速度V2= VfVx,
[0031] 步驟二：前方車輛在急減速時(shí)，計(jì)算車輛會(huì)與前方車輛發(fā)生追尾碰撞的最大距離
S1為車輛在平路空載時(shí)最大制動(dòng)力下的加速度，a 2為前方車輛 在急減速的加速度，a2= _2g，g為重力加速度，
[0032] 前方車輛在普通減速時(shí)，計(jì)算車輛會(huì)與前方車輛發(fā)生追尾碰撞的最大距離
S1為車輛在平路空載時(shí)最大制動(dòng)力下的加速度，a 3為前方車輛 在普通減速的加速度，a3= -0. lg，g為重力加