一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警系统及方法，所述系统包括数据采集单元、数据处理单元、判定单元以及预警单元。数据采集单元实时收集车辆以及驾驶员状态信息，据此预先建立车辆转弯/变道情景判定标准；以及预先通过聚类算法输出驾驶员三种状态的指标特征范围，并将其输入数据处理单元以供与收集到的实时数据对比。在车辆实际行驶的过程中进入转弯/变道的情景下，数据采集单元实时收集车辆以及驾驶员状态信息，并将其输入到数据处理单元，判定驾驶员是否存在分神驾驶状态。最终由预警单元发出两级预警信息。本发明专利技术能够准确地识别车辆进入转弯/变道的情景，并全面地对驾驶员分神状态进行准确判断和预警。

A driver distracted driving detection and early warning system and method in the scene of vehicle turning and lane changing

【技术实现步骤摘要】
一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警系统及方法
本专利技术属于车辆驾驶员主动安全防控领域，尤其涉及一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警系统及方法。
技术介绍
在现代汽车产业不断发展、新兴技术不断涌现的过程当中，车辆行车安全以及车辆驾驶员的安全防控问题一直是人们关心的首要问题。对交通事故的统计数据显示，驾驶员的人为因素、如分神驾驶等行为是诱发交通事故的主要原因之一；而相当一部分的交通事故发生在车辆转弯和变道情景下。减少驾驶员行车过程中特殊情境下、如车辆转弯和变道时的分神行为是车辆驾驶员主动安全防控领域需要解决的重要问题之一。驾驶员的分神驾驶行为其表现形式趋于多样化，在不同的驾驶情境下存在显著差异。目前现有的对驾驶员分神驾驶状态进行检测和预警的相关研究主要集中于车辆正常行驶过程中，通过认为预先定义的判断指标对驾驶员分神驾驶状态进行检测和判断。对于车辆行驶过程中特定情景下的驾驶员分神驾驶检测研究较少，并且未考虑车辆行驶过程中特定情景下驾驶员分神状态的界定标准可能存在的差异。专利
技术实现思路
专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1，采集车辆指标数据，确定车辆是否进入转弯/变道情景；/n步骤2，通过预先采集车辆进入转弯/变道情景后的车辆和驾驶员状态数据，建立车辆以及驾驶员行为数据集；/n步骤3，对采集到的车辆行驶状态数据以及驾驶员的驾驶状态数据进行FCM聚类分析，得到驾驶员分神状态及相应的预警层次；/n步骤4，在车辆正常行驶过程中，采集车辆指标数据，判断车辆是否进入转弯/变道状态；如果车辆进入转弯/变道状态，进入步骤5，否则，继续采集数据；/n步骤5，在确定车辆进入转弯/变道状态后，采集车辆行驶状态数据和驾驶员驾驶状态指标数据；...

【技术特征摘要】
1.一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，采集车辆指标数据，确定车辆是否进入转弯/变道情景；
步骤2，通过预先采集车辆进入转弯/变道情景后的车辆和驾驶员状态数据，建立车辆以及驾驶员行为数据集；
步骤3，对采集到的车辆行驶状态数据以及驾驶员的驾驶状态数据进行FCM聚类分析，得到驾驶员分神状态及相应的预警层次；
步骤4，在车辆正常行驶过程中，采集车辆指标数据，判断车辆是否进入转弯/变道状态；如果车辆进入转弯/变道状态，进入步骤5，否则，继续采集数据；
步骤5，在确定车辆进入转弯/变道状态后，采集车辆行驶状态数据和驾驶员驾驶状态指标数据；将采集到的数据与聚类分析输出的预警层次的特征范围相比较，确定车辆驾驶员的驾驶状态；
步骤6，根据步骤5确定的车辆驾驶员的驾驶状态，判断是否进行驾驶分神预警，并根据预警层次采取相应的预警措施。


2.根据权利要求1所述的一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警方法，其特征在于：所述步骤1中，所述车辆指标数据包括车辆转向灯闪烁、车辆行车轨迹变化以及车辆方向盘转动；在车辆转向灯闪烁，且车辆行车轨迹发生变化，同时车辆方向盘转动时，判断车辆进入转弯/变道情景。


3.根据权利要求1或2所述的一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警方法，其特征在于：所述步骤2中，通过预先采集车辆进入转弯/变道情景后的车辆和驾驶员状态数据，建立车辆以及驾驶员行为数据集；具体如下：
2-1，在判断车辆进入转弯/变道情景后，在时间周期T1内，采集车辆行驶状态数据和驾驶员的驾驶状态数据；
所述车辆的行驶状态数据包括车辆行车轨迹方向的角度变化范围CT、车辆方向盘的转动角度变化范围CD；
所述驾驶员的驾驶状态数据包括驾驶员注视点位置的变化范围GP、驾驶员对方向盘的握力变化范围GF；
2-2，采集n个时间周期的车辆和驾驶员状态数据，将每一个时间周期内的车辆行驶状态数据和驾驶员驾驶状态数据编组，建立车辆以及驾驶员行为数据集。


4.根据权利要求3所述的一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警方法，其特征在于：所述步骤3中，对采集到的车辆行驶状态数据以及驾驶员的驾驶状态数据进行FCM聚类分析，得到驾驶员分神状态及相应的预警层次；具体如下：
3-1，使用车辆和驾驶员行为数据集中的数据指标作为输入数据，采用FCM聚类方法对驾驶员的分神状态结合其采取的行为进行聚类估算，将聚类结果分为三个预警层次；
3-2，在聚类分析完成后，输出车辆行车轨迹方向的角度变化范围CT、车辆方向盘的转动角度变化范围CD、驾驶员注视点位置的变化范围GP、驾驶员对方向盘的握力变化范围GF四个指标对应于三个预警层次的特征范围；
3-3，将步骤3-2输出的四个指标作为数据处理及判定的依据，判断驾驶员分神驾驶状态；将车辆正常行驶过程中采集到的实时车辆和驾驶员数据与其进行对比，以确定驾驶员是否存在分神驾驶状态以及是否需要进行预警。


5.根据权利要求4所述的一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警方法，其特征在于：所述步骤3-1中三个预警层次如下：
I类预警：驾驶员未作出在车辆转弯/变道时相应的操作行为；
II类预警：驾驶员在车辆转弯/变道时采取了相应的操作，但是存在分神状态；
不预警：驾驶员在车辆转弯/变道时采取了相应的操作，不存在分神状态。


6.根据权利要求5所述的一种车辆转弯和变道场景下驾驶员分神驾驶检测和预警方法，其特征在于：所述步骤5中，在确定车辆进入...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶智锐，陈天，许跃如，刘民，王超，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32