一种监测司机驾驶状态的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种监测司机驾驶状态的方法及系统，该方法通过采用无接触的方式采集驾驶员的疲劳体征数据，根据采集的疲劳体征数据计算驾驶员的初步驾驶状态指数，当该指数达到设定的第一疲劳驾驶指标时，判定驾驶员为疑似疲劳状态，然后按照设定的机制生成辅助标示信息并使其面向驾驶员显示；进而结合辅助标示信息的显示状态和相应疲劳体征数据计算驾驶员的标准驾驶状态指数，当驾驶员的标准驾驶状态指数达到设定的第二疲劳驾驶指标时，判定为疲劳驾驶状态并输出警示信息。采用该方案能够克服现有技术操作繁杂的缺陷，突破应用场景的局限性，精确高效地监测各类型车辆驾驶员的驾驶状态，及时识别驾驶员的疲劳状态，精准高效地杜绝疲劳驾驶的发生。杜绝疲劳驾驶的发生。杜绝疲劳驾驶的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种监测司机驾驶状态的方法及系统


[0001]本专利技术涉及状态监测与评估
，尤其涉及一种监测司机驾驶状态的方法及系统。

技术介绍

[0002]列车司机的疲劳状态直接影响行车安全，司机在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，会影响到司机的注意力、知觉、思维、判断、意志和运动等诸方面，在客观上会出现驾驶技能下降的趋势，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，若司机在行车过程中疲劳或其他问题而没有及时发现，可能引起较大的安全事故。疲劳驾驶严重威胁到交通安全，疲劳驾驶行为判别、疲劳预警与控制技术等正逐渐成为交通安全的重要研究方向。
[0003]目前列车上监测司机疲劳的装置还比较原始，列车司机需每秒中用手按压或用脚踩踏警惕按钮，若没有及时按压，则报警提醒，这种方式一方面增加了司机的行车操作负担，另一方面在司机轻度疲劳时可能会有动作惯性触发按钮，导致不能及时发现疲劳情况。此外，目前也有一些基于司机盹睡状态判断的系统，主要采集司机面部的表情信息判断司机疲劳状态，但是由于每个人的疲劳时的表情都不一样，这种判断容易导致误判，准确率不高。
[0004]申请号为CN2019114041917的文件提供了一种疲劳驾驶预警装置，该装置通过特别设置的压力传感器和心率测试器分别检测行车过程中安全带与驾驶员身体之间的压力数值以及驾驶员的心率数值，由中央处理器根据压力数值和心率数值结合压力阈值和心率阈值范围生成预警信号。该方案须基于物理接触才能监测到数据，类似于穿戴设备方案，存在局限性，只适用于有安全带的交通工具上，对于并不需要佩戴安全带的驾驶员则不适用，例如列车驾驶员，此外上述方案中需要多种物理部件，所需成本高，且易因为某一种或多种部件故障导致监测失灵，异常率较高。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种监测司机驾驶状态的方法，在一个实施例中，所述方法包括：
[0006]步骤S1、车辆启动后，采用无接触的方式采集驾驶员的多种疲劳体征数据；
[0007]步骤S2、根据采集的疲劳体征数据确定当前驾驶员的初步驾驶状态指数，当驾驶员的初步驾驶状态指数达到设定的第一疲劳驾驶指标时，判定驾驶员处于疑似疲劳状态，则执行下述步骤S3；
[0008]步骤S3、按照设定的机制生成辅助标示信息并使其面向驾驶员可视化显示；
[0009]步骤S4、结合所述辅助标示信息的显示状态和采集的相应疲劳体征数据进一步确定驾驶员的标准驾驶状态指数，当驾驶员的标准驾驶状态指数达到设定的第二疲劳驾驶指标时，则判定驾驶员处于疲劳驾驶状态，立即生成相应的警示信息并输出。
[0010]优选地，一个实施例中，在所述步骤S1中，利用图像采集传感器采集驾驶员的疲劳体征数据，所述疲劳体征数据包括车辆行驶过程中驾驶员对应时刻的人脸参数、嘴部状态参数以及眼睛状态参数。
[0011]进一步地，一个实施例中，在所述步骤S1中，包括：
[0012]采集驾驶员的人脸图像，基于设定的眼部特征点和嘴部特征点分别截取眼部区域图像和嘴部区域图像；
[0013]基于截取的眼部区域图像和嘴部区域图像进行均值滤波以减少采集过程中噪声信息的影响，获得原始眼部图像和原始嘴部图像；
[0014]对获得的原始眼部图像和原始嘴部图像进行直方图均衡处理，得到标准化眼部图像和标准化嘴部图像。
[0015]一个实施例中，在所述步骤S2中，选取表征驾驶员眼部开闭概率的PERCLOS参数作为评定驾驶员当前的驾驶状态的初步驾驶状态指数；
[0016]基于模拟驾驶的数据获取判定驾驶员疑似疲劳的PERCLOS值，作为第一疲劳驾驶指标。
[0017]一个实施例中，在所述步骤S3中，以判定驾驶员疑似疲劳的时间为起点，按照设置的标示时间间隔生成辅助标示信息。
[0018]进一步地，一个实施例中，在所述步骤S3中，利用投影仪将所述辅助标示信息按照设定的标识显示参数显示在车辆挡风玻璃的设定位置，以使所述辅助标示信息针对驾驶员显示。
[0019]一个实施例中，所述方法还包括：预先设置应用于不同行车时段的标示时间间隔和标示显示参数，所述标示显示参数包括：标示显示轨迹、标示显示色彩和标示显示亮度数据。
[0020]一个实施例中，在所述步骤S4中，包括：
[0021]基于得到的各帧标准化眼部图像分别提取表征眼部开闭程度和瞳孔相对位置的HOG特征；
[0022]利用训练得到的分类器模型对标准化眼部图像进行检测并给出对应的检测结果，根据检测结果使用滞环比较方法得出当前帧的眼部识别结果；
[0023]结合相邻若干帧的眼部识别结果进行平滑滤波，并综合嘴型识别信息确定驾驶员当前的标准驾驶状态指数。
[0024]基于上述实施例中提供的方法，本专利技术还提供一种存储介质，该存储介质上存储有可实现如上述任意一个或多个实施例中所述方法的程序代码。
[0025]基于上述任意一个或多个实施例的其他方面，本专利技术还提供一种监测司机驾驶状态的系统，该系统执行上述任意一个或多个实施例中所述的方法。
[0026]与最接近的现有技术相比，本专利技术还具有如下有益效果：
[0027]本专利技术提供的一种监测司机驾驶状态的方法及系统，该方法通过采用无接触的方式采集驾驶员的疲劳体征数据，为驾驶员疲劳程度的识别提供数据依据，解决了穿戴类型监测装置成本高、易损坏以及使用场景局限的缺陷，且不会对驾驶员的操作和体感产生任何干扰；此外，本专利技术先根据采集的疲劳体征数据计算驾驶员的初步驾驶状态指数，在确定判定驾驶员处于疑似疲劳状态之后再综合辅助标示信息和相应的疲劳体征数据计算驾驶
员的标准驾驶状态指数，通过不同的机制进行双层次计算，避免了用户尚未疲劳时的冗余的数据运算，在保障监测结果精确性的基础上提升了数据处理的时效性，避免因数据结果延迟导致交通事故，可靠性更高。
[0028]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0029]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例共同用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0030]图1是本专利技术一实施例提供的监测司机驾驶状态的方法的流程示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例中监测司机驾驶状态的方法的流程示意图的执行流程明细图；
[0032]图3是本专利技术另一实施例中监测司机驾驶状态的方法的辅助标示信息投影示例图；
[0033]图4是本专利技术一实施例中监测司机驾驶状态的方法的疲劳状态判定原理示意图；
[0034]图5是本专利技术实施例提供的监测司机驾驶状态的系统的结构示意图。
具体实施方式
[0035]以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监测司机驾驶状态的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1、车辆启动后，采用无接触的方式采集驾驶员的多种疲劳体征数据；步骤S2、根据采集的疲劳体征数据确定当前驾驶员的初步驾驶状态指数，当驾驶员的初步驾驶状态指数达到设定的第一疲劳驾驶指标时，判定驾驶员处于疑似疲劳状态，则执行下述步骤S3；步骤S3、按照设定的机制生成辅助标示信息并使其面向驾驶员可视化显示；步骤S4、结合所述辅助标示信息的显示状态和采集的相应疲劳体征数据进一步确定驾驶员的标准驾驶状态指数，当驾驶员的标准驾驶状态指数达到设定的第二疲劳驾驶指标时，则判定驾驶员处于疲劳驾驶状态，立即生成相应的警示信息并输出。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，利用图像采集传感器采集驾驶员的疲劳体征数据，所述疲劳体征数据包括车辆行驶过程中驾驶员对应时刻的人脸参数、嘴部状态参数以及眼睛状态参数。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，包括：采集驾驶员的人脸图像，基于设定的眼部特征点和嘴部特征点分别截取眼部区域图像和嘴部区域图像；基于截取的眼部区域图像和嘴部区域图像进行均值滤波以减少采集过程中噪声信息的影响，获得原始眼部图像和原始嘴部图像；对获得的原始眼部图像和原始嘴部图像进行直方图均衡处理，得到标准化眼部图像和标准化嘴部图像。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，选取表征驾驶员眼部开闭概率的PER...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖吉芳，张光强，林军，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：