一种基于前向碰撞风险的疲劳驾驶检测方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于前向碰撞风险的疲劳驾驶检测方法和装置。
【背景技术】
[0002] 在车辆监控管理中，司机疲劳驾驶检测对于保障车辆安全有重要的意义。传统的 疲劳驾驶检测方法受到各种因素限制，检测准确率有限。采用统计驾驶时长或里程的方法 (如专利201410630525. 3等）不能应对更换驾驶员的情况；采用人脸、人眼视频检测（专 利201410568886. X等）这类方法受到图像处理和识别水平的制约，误检和虚检率较高，并 且这类方法都有一个统一特征：都需要安装一个额外的，对着驾驶员头部的图像采集或其 它信息号采集设备，该设备与车辆本身的功能没有任何关系，额外增加车主的用车成本。同 样的采用脉博、心跳等人体生理信号（专利201310018333. 2等）检测人体疲劳特征也需要 额外的与车辆功能无关的信号采集设备。利用司机驾驶行为进行疲劳驾驶检测（如专利 201210235887. 3、201410425869. 0等）这类方法不能应对不同司机驾驶行为和习惯不同的 问题，而且在不同路况条件下，司机驾驶行为也会不同（例如山路或堵车时就需要频打方 向盘），因此这类方法的应用范围就受到了限制。
[0003] 前向雷达安装于汽车前部，一般用于汽车主动安全，雷达检测车辆前方是否具有 障碍物，若即将与障碍物发生碰撞，则会触发碰撞警报。前向雷达的碰撞警报只在有碰撞风 险的时候触发，目前并没有用于司机的疲劳驾驶检测。
【发明内容】
[0004] 解决上述技术问题，本发明提供了一种基于前向碰撞风险的疲劳驾驶检测方法和 装置。
[0005] 本发明通过车辆前向雷达获取车辆与前方车辆的距离及相对速度，计算车辆最大 制动下与前车发生碰撞的安全距离，根据安全距离设置一个与前车距离的风险区间，当检 测到车辆长期处于风险区间内跟车，或频繁在风险阈值区间距离附近徘徊时，说明司机已 无法主动的稳定的保证车辆安全，很可能处于疲劳驾驶状态，并进行疲劳驾驶报警。
[0006] 本发明所阐述的一种基于前向碰撞风险的疲劳驾驶检测方法，该方法具有以下步 骤：
[0007] 计算风险区间：实时计算前方车辆在急减速时，车辆会与前方车辆发生追尾碰撞 的最大距离D1，实时计算前方车辆在普通减速时，车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大 距离D2，最大距离D 2到最大距离D i之间的距离为风险区间；
[0008] 进行模糊投票：以最大距离D2的点为0风险概率点，最大距离D i的点为1风险概 率点，建立线性风险正切模糊函数，定时判断当前车辆所处位置的风险概率，每次得到的风 险概率作为一个票数，并将该票数向一个全局投票箱内进行投票；
[0009] 判断是否疲劳驾驶：对全局投票箱内的票数进行累加，求得票数总和，并求得票数 方差，根据票数总和与票数方差判断司机是否处于疲劳驾驶状态。
[0010] 进一步地，所述风险区间的计算方法包括以下步骤：
[0011] 步骤一：通过前向雷达获取车辆与前方车辆的距离d及相对速度Vx，获取车辆当 前的速度V 1，计算前方车辆当前速度V2= V JVx，
[0012] 步骤二：前方车辆在急减速时，计算车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离
S1为车辆在平路空载时最大制动力下的加速度，a 2为前方车辆 在急减速的加速度，a2= _2g，g为重力加速度，
[0013] 前方车辆在普通减速时，计算车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离
S1为车辆在平路空载时最大制动力下的加速度，a3为前方车辆 ，. 在普通减速的加速度，a3= -0. lg，g为重力加速度，
[0014] 步骤三：得到最大距离D2到最大距离D i之间的距离，即为风险区间。
[0015] 进一步地，所述模糊投票包括以下步骤：
[0016] 步骤一：建立一个可全局队列缓存，记为F，做为全局投票箱。
[0017] 步骤二：根据02与D ^直建立正切模糊度函数
其中，X为 车辆与前方车辆的距离，
表示车辆与前方车辆发生碰撞的风险值， 简称风险值，当前时刻i车辆与前方车辆之间的距离为d，因此，当前时刻i车辆风险值为
将当前车辆风险值^做为一个票数，投入投票箱F中待处理， ?
[0018] 步骤三：判断投票箱内的票数是否> =30,如果否，则延时10秒返回步骤二，重新 计算D1, D2，及f1+1并投票；如果是，表示车辆具有一段跟车时间，则判断是否疲劳驾驶。
[0019] 进一步地，所述所述疲劳驾驶判断包括以下步骤：
[0020] 步骤一：投票箱内至少包含30个票数比，f1+1，…，f1+29}，对所有票数求和，记为E， E =仁+匕+1+…+f1+29, E表示这段跟车时间内的风险值总和，
[0021] 步骤二：判断风险值总和E是否大于0,如是，则进入步骤三，如不是，则为无疲劳 驾驶，进入步骤五，
[0022] 步骤三：判断风险值总和E是否大于等于10,如果是，则在这段跟车时间内风险值 较高，进行疲劳驾驶报警，然后进入步骤五；如小于10,进入步骤四进一步判断，
[0023] 步骤四：对所有投票值，以0为中心，求方差G，
t G表示风 险值稳定性，如果G>15,则进行疲劳驾驶报警，如果G〈15表示稳定处于低风险状态，不进行 疲劳驾驶报警，然后进入步骤五。
[0024] 步骤五：清空投票箱，返回计算风险区间步骤。
[0025] 本发明所阐述的一种基于前向碰撞风险的疲劳驾驶检测装置，该装置包含以下模 块：
[0026] 风险区间计算模块：实时计算前方车辆在急减速时，车辆会与前方车辆发生追尾 碰撞的最大距离D 1，实时计算前方车辆在普通减速时，车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的 最大距离D2，最大距离D 2到最大距离D i之间的距离为风险区间；
[0027] 模糊投票模块：以最大距离D2的点为0风险概率点，最大距离D i的点为1风险概 率点，建立线性风险正切模糊函数，定时判断当前车辆所处位置的风险概率，每次得到的风 险概率作为一个票数，并将该票数向一个全局投票箱内进行投票；
[0028] 疲劳驾驶判断模块：对全局投票箱内的票数进行累加，求得票数总和，并求得票数 方差，根据票数总和与票数方差判断司机是否处于疲劳驾驶状态。
[0029] 进一步地，所述风险区间计算模块被设置为进行以下步骤：
[0030] 步骤一：通过前向雷达来获取车辆与前方车辆的距离d及相对速度Vx，获取车辆 当前的速度V 1，计算前方车辆当前速度V2= VfVx,
[0031] 步骤二：前方车辆在急减速时，计算车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离
S1为车辆在平路空载时最大制动力下的加速度，a 2为前方车辆 在急减速的加速度，a2= _2g，g为重力加速度，
[0032] 前方车辆在普通减速时，计算车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离
S1为车辆在平路空载时最大制动力下的加速度，a 3为前方车辆 在普通减速的加速度，a3= -0. lg，g为重力加