本发明专利技术涉及云技术领域，公开了一种云平台下的驾驶员危险操作行为监测系统及方法，系统包括车载端和云端服务器。车载端具有车载传感器模块、数据采集系统、无线通信模块、GPS接收器、语音提示与预警系统和开关单元，采用无线通信技术将采集到的传感器数据信息实时传送至云端，且驾驶员可选择性打开开关实现该功能。云端包括数据存储系统、实时路况获取系统、专家系统和驾驶行为分析系统，结合专家系统和中国国家公路地理信息系统、路侧系统与GPS导航系统，将获取的传感器数据信息通过驾驶行为分析系统识别出驾驶员的危险操作行为，并将云端决策输出的警示危险行为信息传送至车载端的语音提示模块，并进行提醒，以便车主实时了解自己的危险驾驶行为。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及云
，尤其涉及云平台下的汽车驾驶员危险操作行为的监测系 统。
技术介绍
随着汽车拥有量的不断增加，交通安全已成为制约社会和谐发展的焦点问题。全 世界每年因交通事故而导致的死亡人数超过60万，造成的直接经济损失约125亿美元，而这 些事故中70%的灾难性事故与危险驾驶操作行为有关。驾驶行为的不当不仅对正常交通秩 序造成影响，而且对车辆驾驶员的安全也构成了一定威胁。统计显示，在交通事故发生时， 如果驾驶员的反应能快半秒，60%的交通事故就可以避免。 近年来，各国政府、民间组织以及各大汽车公司都在研发提高驾驶员驾驶的各种 方法。如，专利提出一种驾驶行为自动监测方法及装置，该方法通过汽车 上安装摄像头对驾驶员进行身体状态监测，在数据隐私方面会存在隐私风险。专利 提供一种异常驾驶行为监测与安全预警系统，对疲劳驾驶、酒后驾驶、不 专注驾驶以及异常行为进行提醒、记录和通信功能，但含有强制监测驾驶员行为的不足。同 时，汽车系统越来越复杂，需要监测的数据量较大，利用车载本身ECU无法满足实时性要求。 专利针对驾驶员移动终端获取信息的延迟情况，提供了一种驾驶行为监 测方法及系统，提高了驾驶安全性。专利提出一种基于无线传感器网络 的驾车行为监测预警系统，利用多种传感器技术通过无线传感器网络完成对车辆驾驶员行 为的监测预警及违法驾驶行为的监测处置系统。尽管上述已公开的驾驶员行为监测方案为 减少交通事故发挥了一定的作用，但是现有技术部分系统功能过于单一，实用性不够，有的 系统数据处理量大而不便于实现车载。随着云平台的发展，将汽车传感器采集的数据利用 无线收发模块与云端建立连接，而云端的大数据处理、信息交互和共享等优点为驾驶带来 了极大的便利，能够帮助驾驶员了解自身驾驶习惯、获取实时路况信息，以及正确的驾驶方 式，避免安装其他昂贵的辅助设施，直接对驾驶员在驾驶过程中的行为习惯进行监测分析， 及时纠正危险操作行为，将有助于提高驾驶的安全性。
技术实现思路
为了克服现有行为监测系统运用摄像头监测可能造成隐私泄露、单一车辆自主离 线判断实时性不够、并未遵循车主主观意愿的强制监测、危险驾驶行为定义不明和无语音 提醒与预警功能的不足，首先，本专利技术的行为监测系统将直接利用汽车已有的节气门开度 位置传感器、方向盘位置传感器和汽车速度传感器，并附加刹车踏板位置传感器和方向盘 压力传感器，进行行为监测数据采集，有效避免了摄像头监测可能造成的隐私泄露问题;第 二，本专利技术将驾驶员操作行为监测拓展至云平台在线监测，充分利用云端服务器含有大量 操作行为的数据资源库(专家系统），提高操作行为监测的实时性，并结合从实时路况获取 系统获取的实时路况数据，进一步提高实时监测的准确性和有效性;第三，本专利技术将在车载 端增设无线数据通信模块的开关单元，驾驶员可自行选择是否打开数据的传输功能，有效 避免强制监测驾驶员操作行为的情况;第四，本专利技术将明确定义并区分驾驶员危险操作行 为的情形，主要包括8种危险操作行为：急加速、急转弯、急刹车、蛇形行驶、单手驾驶、持续 加速、误踩油门和误转方向；第五，本专利技术还将进一步在车载端增设语音提醒模块，使云端 决策输出的结果能实时传输至车载端，提醒驾驶员并进行改正。 为了实现上述目的本专利技术采用如下技术方案:一种云平台下的驾驶员危险操作行 为监测系统，包括云端服务器以及设置在车载端的车载传感器组、数据采集系统、无线通信 模块、GPS导航系统和语音提醒模块;其中所述车载传感器组采集与驾驶员操作行为直接相 关的数据信息，数据采集系统获取所述数据信息，然后利用无线通信模块上传至云端服务 器，云端服务器根据接收到的数据以及存储在云端服务器中的专家系统分析驾驶员行为， 决策输出相应提醒信息，并传输至车载端的无线通信模块，然后通过语音提醒模块输出语 音提醒信息；与所述无线通信模块连接的开关单元，用于控制是否将数据采集系统传送过 来的数据传输至云端服务器。 所述车载传感器组包括汽车速度传感器、刹车踏板位置传感器、节气门开度位置 传感器、方向盘位置传感器和方向盘压力传感器（由四个片式压力传感器构成，等间距安装 在方向盘握盘四周，嵌于方向盘皮套内层），分别采集汽车速度信息v。、刹车踏板位置信息 sP、节气门开度位置信息0[)、方向盘位置信息TP;四个片式压力传感器信息分为两对角分布， 一个对角分布的片式压力传感器信息为Pll、Pl2，另一个对角分布的片式压力传感器信息为 P21、Ρ22，然后分别提取出：汽车速度单位时间变化率a。;刹车踏板位置单位时间变化率iv; 节气门开度位置单位时间变化^;方向盘位置单位时间变化率片式压力传感器信息输 出计数时间tp。 所述云端服务器设置有数据存储系统、专家系统、实时路况获取系统和驾驶行为 分析系统，所述实时路况获取系统获取行车过程中的实时道路形状和实时资讯信息；其中 实时道路形状通过结合GPS导航系统和中国国家公路地理信息系统获取，实时资讯信息通 过路侧系统获取。 所述实时道路形状获取过程包括，首先，通过GPS导航系统获取实时车辆信息和当 前驾驶车辆的位置信息S;然后，结合已获取的GPS信号，根据安装于车载端的中国国家公路 地理信息系统进一步准确定位当前位置信息S，并提取出当前路段的长度L d、坡度Id和曲率 半径Rd。所述实时资讯信息获取由路侧系统实现，可提取出当前路段的路况信息R(山路、减 速慢行等危险路段)和天气情况W(风雪、雨湿路滑等不良天气）。 一种云平台下的驾驶员危险操作行为监测方法，包括以下步骤： 1)车载端的汽车速度传感器、刹车踏板位置传感器、节气门开度位置传感器、方向 盘位置传感器和方向盘压力传感器车载传感器组分别采集汽车速度信息V。、刹车踏板位置 信息 Sp、节气门开度位置信息0[)、方向盘位置信息TP，方向盘压力传感器的四个片式压力传 感器信息分为两对角分布，一个对角分布的片式压力传感器信息为Pll、Pl2,另一个对角分 布的片式压力传感器信息为Ρ21、Ρ22。 2)数据采集系统获取步骤1)中的各数据信息，然后分别提取出：汽车速度单位时 间变化率 a。;刹车踏板位置单位时间变化率& ;节气门开度位置单位时间变化方向盘位 置单位时间变化率片式压力传感器信息输出计数时间tP;然后将步骤1)和2)的数据信 息通过无线通信模块传输到云端服务器。 3)云端服务器对接收到的信息进行存储，云端服务器的实时路况获取系统从中国 国家公路地理信息系统和路侧系统中获取道路的实时情况和行车过程中的实时资讯信息， 以及GPS导航系统中的车辆实时信息，云端服务器的驾驶行为分析系统结合以上信息分析 出驾驶员的具体危险操作行为，包括急加速、急转弯、急刹车、蛇形行驶、单手驾驶、持续加 速、误踩油门和误转方向，决策输出相应提醒信息，并传输至车载端的无线通信模块。 4)无线通信模块将接收到的云端服务器发送的提醒信息存储在语音提醒模块，通 过语音提醒模块输出语音提醒信息。 本专利技术的有益效果包括:可以直接应用车载传感器数据完成驾驶员危险操作行为 信息获取，以便于后期决策实现，并能有效避免由于现有技术中使用摄像头方法可能导致 的隐私泄露问题;将行为监测拓展至云
，并结合实时路况数据分本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种云平台下的驾驶员危险操作行为监测系统，其特征在于：包括云端服务器以及设置在车载端的车载传感器组、数据采集系统、无线通信模块、GPS导航系统和语音提醒模块；其中所述车载传感器组采集与驾驶员操作行为直接相关的数据信息，数据采集系统获取所述数据信息，然后利用无线通信模块上传至云端服务器，云端服务器根据接收到的数据以及存储在云端服务器中的专家系统分析驾驶员行为，决策输出相应提醒信息，并传输至车载端的无线通信模块，然后通过语音提醒模块输出语音提醒信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑太雄，张瑜，周铜林，王燕军，谭瑞，韩伟民，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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