一种预测音乐对驾驶员行为影响的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种预测音乐对驾驶员行为影响的系统和方法，包括在播放音乐驾驶过程中，记录驾驶员驾驶时的前方路况、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征；确定所播放的音乐的音乐特征以及驾控制操作是否危险；建立音乐对驾驶员行为影响的预测模型；利用音乐对驾驶员行为影响的预测模型，根据实时的路况图像、驾驶员的生理特征和播放音乐的音乐特性对驾驶控制操作以及驾驶控制操作是否危险进行实时预测，并在控制操作为危险操作时发出提醒。本发明专利技术的预测音乐对驾驶员行为影响的系统和方法能够提前告知驾驶员其可能采取的危险行为，降低交通事故发生的概率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理的
，特别是涉及。
技术介绍
随着经济的发展，近些年来，汽车保留量呈暴发式的增长，交通安全问题也日益突出。除了不可避免的突发事件及复杂路况，交通事故往往都是由于驾驶员自身的驾驶状态造成的，如驾驶水平、疲劳程度、情绪状态、注意力等。其中，情绪状态、注意力又与驾驶过程中听的音乐有一定的关系。但是，音乐对驾驶员驾驶行为的影响是非常复杂的，即使是相同的音乐，在不同驾驶状态下对驾驶员的影响也是差异甚大。例如，驾驶员在进入疲劳状态时，听金属音乐可以提神，听轻音乐会加重疲劳；但是在兴奋状态时，金属音乐会进一步提升兴奋程度，可能使驾驶员不自觉提速，而轻音乐则可以使驾驶员平静下来。现有技术中，主要关注驾驶员情绪状态对驾驶行为的影响。基于面部表情或者生理特征来监测驾驶员情绪状态，采用措施提醒驾驶员或调整驾驶员情绪状态，并施加相应的车辆控制。如申请号为201510002815.8、专利技术名称为《利用不同情感特征音乐调整驾驶员情绪状态的装置及方法》的中国专利技术专利公开一种利用不同情感特征音乐调整驾驶员情绪状态的装置，包括音乐播放单元，所述的装置还包括:驾驶员生理信息采集单元，用于检测驾驶员的心率、皮温信息和皮阻信息；控制单元，用于根据驾驶员生理信息采集单元所采集的信息，采用情绪识别算法和是否有利于安全驾驶行为的情绪判定算法，识别并判定当前驾驶员的情绪状态；所述的音乐播放单元，用于根据当前驾驶员的情绪状态，检索并播放相适应的音乐曲目。然而这些方案在检测驾驶员是否处于危险驾驶情绪状态时，并没有考虑到驾驶员当前在听的音乐、路况以及行车环境等因素，有可能导致频繁的误提醒。另外，目前已有的方案中有一些方案通过音乐来调整驾驶员的状态，但是关于音乐对驾驶员情绪影响的研究还停留在实验模拟阶段，能够获得的对驾驶员情绪产生影响的音乐的覆盖度极小，完全不能覆盖车载广播、CD和MP3中丰富的音乐歌曲，并且模拟实验没有考虑前方路况、行车环境等其他因素，因此很难推广到实际车载预警系统中。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供，通过自动构建音乐情绪库，结合驾驶员的生理状态、路况、行车环境以及收听的音乐信息，实时对驾驶员的行为进行分析和预测，提前告知驾驶员其可能采取的危险行为，降低交通事故发生的概率。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种预测音乐对驾驶员行为影响的方法，包括以下步骤:步骤S1、在播放音乐驾驶过程中，记录驾驶员驾驶时的前方路况、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征；步骤S2、根据驾驶员驾驶时的前方路况、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征，确定所播放的音乐的音乐特征以及驾控制操作是否危险，所述音乐特征包括属于正面情绪音乐集和属于负面情绪音乐集的标记和音乐文件的高斯混合模型超向量；步骤S3、根据获取的路况图像向量、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征、所播放的音乐的音乐特征以及驾驶控制操作是否危险建立音乐对驾驶员行为影响的预测模型；步骤S4、利用音乐对驾驶员行为影响的预测模型，根据实时的路况图像、驾驶员的生理特征和播放音乐的音乐特性对驾驶控制操作以及驾驶控制操作是否危险进行实时预测，并在控制操作为危险操作时发出提醒。根据上述的预测音乐对驾驶员行为影响的方法，其中:所述步骤S1中，所述驾驶控制操作包括刹车、加速、转弯和按喇叭；所述驾驶员的生理特征包括体温、血压和脉搏；所述前方路况包括市区上下班高峰期道路、高速公路、国道、省道；所播放的音乐包括流行音乐、古典音乐、金属音乐和摇滚音乐。根据上述的预测音乐对驾驶员行为影响的方法，其中:所述步骤S2中，将驾驶员进行危险操作时的播放的音乐标记为负面情绪音乐集；将剩余的音乐标记正面情绪音乐集。根据上述的预测音乐对驾驶员行为影响的方法，其中:所述步骤S2还包括:根据音乐文件的音乐特征，构建音乐情绪库:所述音乐情绪库用于在建立音乐对驾驶员行为影响的预测模型以及使用预测模型对驾驶控制操作以及驾驶控制操作是否危险进行实时预测时，提供所播放音乐文件的音乐特征；其中，根据以下原则构建音乐情绪库:对于音乐网站的用户收听歌曲，基于协同过滤算法将歌曲标记为正面情绪音乐集或负面情绪音乐集；对于协同过滤算法没有处理的歌曲，通过基于内容的音乐相似性度量方法将歌曲标记为正面情绪音乐集或负面情绪音乐集。根据上述的预测音乐对驾驶员行为影响的方法，其中:所述步骤S3包括以下步骤:获取路况图像向量；采用循环神经网络模型构建音乐对驾驶员行为影响的预测模型，所述预测模型包括一个输入层、一个隐层和一个输出层；所述输入层的输入数据包括路况图像向量、驾驶员的生理特征、播放音乐的音乐特征和上一时刻的隐层；所述输出层的输出数据包括驾驶员可能的操作和操作是否为危险操作的判断。同时，本专利技术还提供一种预测音乐对驾驶员行为影响的系统，包括实验数据获取模块、音乐特征确定模块、预测模型建立模块和预测提醒模块；所述实验数据获取模块用于在播放音乐驾驶过程中，记录驾驶员驾驶时的前方路况、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征；所述音乐特征确定模块用于根据驾驶员驾驶时的前方路况、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征，确定所播放的音乐的音乐特征以及驾控制操作是否危险，所述音乐特征包括属于正面情绪音乐集和属于负面情绪音乐集的标记和音乐文件的高斯混合模型超向量;所述预测模型建立模块用于根据获取的路况图像向量、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征、所播放的音乐的音乐特征以及驾驶控制操作是否危险建立音乐对驾驶员行为影响的预测模型；所述预测提醒模块用于利用音乐对驾驶员行为影响的预测模型，根据实时的路况图像、驾驶员的生理特征和播放音乐的音乐特性对驾驶控制操作以及驾驶控制操作是否危险进行实时预测，并在控制操作为危险操作时发出提醒。根据上述的预测音乐对驾驶员行为影响的系统，其中:所述驾驶控制操作包括刹车、加速、转弯和按喇叭；所述驾驶员的生理特征包括体温、血压和脉搏；所述前方路况包括市区上下班高峰期道路、高速公路、国道、省道；所播放的音乐包括流行音乐、古典音乐、金属音乐和摇滚音乐。根据上述的预测音乐对驾驶员行为影响的系统，其中:所述音乐特征确定模块中，将驾驶员进行危险操作时的播放的音乐标记为负面情绪音乐集；将剩余的音乐标记为正面情绪音乐集。根据上述的预测音乐对驾驶员行为影响的系统，其中:所述音音乐特征确定模块还用于:根据音乐文件的音乐特征，构建音乐情绪库:所述音乐情绪库用于在建立音乐对驾驶员行为影响的预测模型以及使用预测模型对驾驶控制操作以及驾驶控制操作是否危险进行实时预测时，提供所播放音乐文件的音乐特征；其中，根据以下原则构建音乐情绪库:对于音乐网站的用户收听歌曲，基于协同过滤算法将歌曲标记为正面情绪音乐集或负面情绪音乐集；对于协同过滤算法没有处理的歌曲，通过基于内容的音乐相似性度量方法将歌曲标记为正面情绪音乐集或负面情绪音乐集。根据上述的预测音乐对驾驶员行为影响的系统，其中:所述预测模型建立模块通过以下步骤建立音乐对驾驶员行为影响的预测模型:获取路况图像向量；采用循环神经网络模型构建音乐对驾驶员行为影响的预测模型，所述预测模型包括一个输入层、一个隐层和一个输出层；所述输入层的输入数据包括路况图像向量、驾驶员的生理特征、播放音乐的音乐特征和上一时刻的隐层；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测音乐对驾驶员行为影响的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1、在播放音乐驾驶过程中，记录驾驶员驾驶时的前方路况、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征；步骤S2、根据驾驶员驾驶时的前方路况、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征，确定所播放的音乐的音乐特征以及驾驶控制操作是否危险，所述音乐特征包括属于正面情绪音乐集和属于负面情绪音乐集的标记和音乐文件的高斯混合模型超向量；步骤S3、根据获取的路况图像向量、驾驶控制操作和驾驶员的生理特征、所播放的音乐的音乐特征以及驾驶控制操作是否危险建立音乐对驾驶员行为影响的预测模型；步骤S4、利用音乐对驾驶员行为影响的预测模型，根据实时的路况图像、驾驶员的生理特征和播放音乐的音乐特性对驾驶控制操作以及驾驶控制操作是否危险进行实时预测，并在控制操作为危险操作时发出提醒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴奎，汪华锋，陈盛，季兴安，黄倪莎，胡华胜，张亚，何超，单言丰，
申请(专利权)人：科大讯飞股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34