基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法和系统技术方案

本发明专利技术属于汽车技术领域，公开了一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法和系统。该方法主要运行模块为：图像处理模块、策略算法模块、底层运行模块。运行方法：系统唤醒；自动初始化；位置自学习；驾驶员状态识别。本发明专利技术一种基于驾驶员头部信息及动作来预测驾驶员当前状态和意图的运行策略方法，从组成上，系统具有高模块化，平台集成化，高功能安全，符合汽车法规相关安全要求。从功能上，通过多方法进行驾驶员状态检索，具有高准确性，高实时性。本发明专利技术可以极大的提高行驶安全。由于软件具有高模块化，故此发明专利技术适用于不同车型不同工况，具有可扩展性和高移植性。具有可扩展性和高移植性。具有可扩展性和高移植性。

【技术实现步骤摘要】
基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法和系统


[0001]本专利技术属于汽车
，具体的说是基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法和系统。

技术介绍

[0002]近几十年来，汽车行业高速发展，汽车电子器件及各项人性化功能逐渐增多，人们也更多地注意到了车辆的行车安全。伴随着智能辅助驾驶作为一种前景广阔的发展技术，驾驶员会更加依赖于辅助驾驶，从而导致驾驶员对于安全行车降低警惕。虽然辅助驾驶提高了一部分的驾驶安全性与舒适性，但是也会有一些无法预料的状况影响行车安全，需要驾驶员对车辆强行介入，驾驶员此时降低了行车安全的警惕，会增加车辆事故的发生概率。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法和系统，为避免驾驶员降低行车安全警惕，应用驾驶员安全监控系统以帮助提醒驾驶员注意行车安全。驾驶员安全监控系统作为新兴技术，是基于驾驶员头部信息及动作来预测驾驶员当前的状态和意图，可以更有效直观地帮助驾驶员增加行车安全。
[0004]本专利技术技术方案如下，一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法：
[0005]当驾驶员处于驾驶状态时，采集驾驶员头部信息及肢体动作和整车数据；
[0006]根据采集到的驾驶员头部信息和整车数据，预测驾驶员当前状态和意图；
[0007]当符合特定状态要求时，根据该特定状态进行相应的报警。
[0008]进一步的，驾驶员头部信息及动作为：眼睑开合度，眼睑开合频率，瞳孔信息和/或面部表情。
[0009]进一步地，整车数据包括：车速，挡位和/或方向盘角度。
[0010]一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的系统，包括：
[0011]底层处理模块：可以稳定运行的底层模块，其可提供执行功能和反馈功能来处理整车电信号的收发、电气件的诊断；
[0012]视觉图像处理模块：用于对外部输入的图像信息进行分类和学习，通过深度学习可以识别人员各项信息；
[0013]功能策略处理模块：用于接收来自底层处理模块、视觉图像处理模块和传感器的信息，进行功能控制、信息确认、信息通讯、诊断处理、人机交互。
[0014]一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术所述的基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法。
[0015]一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术所述的基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法。
[0016]一种基于驾驶员头部信息及动作预测驾驶员状态和意图的方法，包括以下步骤：
[0017]S01：激活系统；
[0018]S02：摄像头标定自身位置；
[0019]S03：系统识别驾驶员信息，发送到整车CAN总线。
[0020]S04：驾驶员开启系统功能后，功能策略处理模块接收信号；
[0021]S05：视觉图像处理模块实时监测，底层处理模块反馈；
[0022]S06：整车下电，系统睡眠。
[0023]进一步地，S01中激活系统方式为，KL15上电、远程监控或整车网络报文，激活后，系统在200ms内完成初始化设定后发送报文到总线；
[0024]进一步地，S02中摄像头传感器进行位置自学习，确定摄像头处于整车的位置，保证驾驶员头部坐标的准确性；
[0025]进一步地，S03中系统根据识别到的信息，将座椅，方向盘位置调整到该驾驶员预先设定的位置，实现驾驶员ID与整车联动；
[0026]进一步地，S04中功能策略处理模块根据驾驶员头部信息及动作来预测驾驶员当前状态和意图；
[0027]进一步地，S05中根据监测驾驶员的当前状态及意图，将车速、挡位信息将驾驶员面部信息状态的安全等级发送警报信息到CAN总线。
[0028]进一步地，整车下电后，系统同时满足以下3种情况后进入睡眠模式：无整车KL15信号、整车总线无报文、一定时间内无驾驶员头部信息及动作来预测驾驶员当前状态和意图的方法相关要求的唤醒信号。
[0029]本专利技术的有益效果为：
[0030]长期行车时驾驶员会产生疲劳驾驶、注意力不集中及驾驶员调节多媒体等动作而影响行车安全。关于疲劳、睡眠、分神、多媒体操控等隐患状态，本专利技术既可辅助提醒驾驶员，也可识别驾驶员手势和动作帮助判定驾驶员意图，以减少影响行车安全的相关隐患。
附图说明
[0031]图1为本专利技术系统的架构图。
[0032]图2为本专利技术系统识别驾驶员在岗示意图。
[0033]图3为本专利技术系统识别驾驶员在岗无人示意图。
[0034]图4为本专利技术摄像头识别人眼注视区域示意图。
[0035]图5为本专利技术系统识别人脸面部眼镜识别示意图。
[0036]图6为本专利技术系统识别人脸面部眼镜遮挡示意图
[0037]图7为本专利技术系统识别人脸面部遮挡示意图。
[0038]1‑
左侧注视区；2
‑
方向盘下方注视区；3
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天空注视区；4
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摄像头；5
‑
路面注视区；6
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内后视镜注视区；7
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中控注视区；8
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右侧注视区。
[0039]图4中驾驶室内示意图来源网络，图1
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7中卡通人物头像图片来源：https://www.qq22.com.cn/jianbihua/1055592_1.html。
具体实施方式
[0040]系统主要由底层处理模块、视觉图像处理模块和功能策略处理模块组成：
[0041]底层处理模块：可以稳定运行的底层模块，其可提供执行功能和反馈功能来处理整车电信号的收发、电气件的诊断等；
[0042]视觉图像处理模块：用于对外部输入的图像信息进行分类和学习，通过深度学习可以识别人员各项信息；
[0043]功能策略处理模块：用于接收来自底层处理模块、视觉图像处理模块和传感器的信息，进行功能控制、信息确认、信息通讯、诊断处理、人机交互等。
[0044]进一步解释各个模块的功能：
[0045]底层处理模块：是可以稳定运行的底层，负责整车信号与功能策略处理模块的信号交互。负责处理控制器硬件驱动和本控制单元的硬件故障等；
[0046]视觉图像处理模块：通过深度学习，可以识别驾驶员目光注视角度、头部转动信息、眼睑信息、瞳孔信息、打电话、吸烟、说话、打哈欠、肢体动作、表情、人员ID、人员与摄像头距离判定、头部坐标等功能；
[0047]功能策略处理模块：接收来自于底层处理模块的信号，主要为整车各控制单元的报文，接收视觉图像处理模块传输的视觉信号。该模块计算驾驶员的注视区、分神状态、疲劳状态、睡眠状态、驾驶员ID录入/删除、动作状态、表情状态、驾驶员在岗状态，驾驶员面部遮挡状态以及打电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法，其特征在于，当驾驶员处于驾驶状态时，采集驾驶员头部信息及肢体动作和整车数据；根据采集到的驾驶员头部信息和整车数据，预测驾驶员当前状态和意图；当符合特定状态要求时，根据该特定状态进行相应的报警；具体包括以下步骤：S01：激活系统；S02：摄像头标定自身位置；S03：系统识别驾驶员信息，发送到整车CAN总线；S04：驾驶员开启系统功能后，功能策略处理模块接收信号；S05：视觉图像处理模块实时监测，底层处理模块反馈；S06：整车下电，系统睡眠。2.如权利要求1所述的一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法，其特征在于：所述驾驶员头部信息及动作为：眼睑开合度，眼睑开合频率，瞳孔信息和/或面部表情，所述整车数据包括：车速，挡位和/或方向盘角度。3.如权利要求1或2所述一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法，其特征在于，所述S01中激活系统方式为，KL15上电、远程监控或整车网络报文，激活后，系统在200ms内完成初始化设定后发送报文到总线。4.如权利要求1或2所述一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法，其特征在于，所述S02中摄像头传感器进行位置自学习，确定摄像头处于整车的位置，保证驾驶员头部坐标的准确性。5.如权利要求1或2所述一种基于驾驶员头部信息预测驾驶员状态和意图的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕世超，张瑞，刘圆圆，李佳琪，赵金路，朱丹阳，李宜娟，张智达，刘伟，谢中杰，
申请(专利权)人：长春富晟汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：