随着人们生活水平的逐步提高和各大城市道路交通体系的改善,我国的汽车保有量也在增加,这为人们的出行提供了便利,同时交通事故频繁发生,对司机和行人的生命财产安全构成了巨大威胁。
根据我国交通部的相关调查,导致今天交通事故的三个主要因素是酒后驾驶、超速驾驶和疲劳驾驶。其中,对于酒后驾驶和超速驾驶,我国已经在法律层面进行了规范和治理,但对于疲劳驾驶,仍然缺乏有效的预防和管理措施。
如果司机没有充分休息,长时间开车,生理功能和心理功能逐渐失衡,对车辆的控制力、注意力、突发事件的反应能力明显下降,甚至可能陷入睡眠,车辆完全失控的现象称为疲劳驾驶。
到目前为止,国内外对疲劳驾驶检查系统的设计和开发方法可以分为主观检查法和客观检查法。主观检查法是通过对司机的手动询问、写调查表、主观评价等方法,在不同时间段获取司机的心理、驾驶动作、面部表情等信息后,分析得到的信息,确定司机的疲劳状态。
与主观检查法不同,客观检查法可以避免人为干扰,但主要通过外部设备在驾驶员驾驶过程中收集相关数据,依靠高级人工智能算法分析驾驶员是否处于疲劳驾驶状态。客观检查法不受驾驶员主观意识的影响,因此准确度高,实时性更好。客观检验方法有很多优点,成为检测驾驶员疲劳状态的主要研究方向。客观检验法一般可细分为四种类型。
1.基于汽车行为特征的试验方法
司机表示疲劳状态时,在一定程度上通过他操纵的车辆行为反映出来。这些车辆运动特性参数很容易获得,并可用于疲劳检查。方向盘从司机手中受到的压力、车辆加速度变化、车身摆动情况、车辆偏离行车道的程度等。这些车辆行为特性测量驾驶员正常驾驶状态和疲劳驾驶状态下的对应数据。制定了区分正常驾驶状态和疲劳驾驶状态的判定标准,然后将实时获得的测量数据与该标准进行比较,就可以分析和判断驾驶员的疲劳状态。这种检查方法的缺点是容易受到自然环境、司机驾驶水平、心理素质、驾驶心情等的影响。
基于驾驶员生理特性的检测方法
驾驶员的生理特征主要是指心电信号、脑电信号、体表温度等,一般需要利用医疗器械和相关设备完成采集。与基于汽车行为特征的检测方法一样,需要分别收集驾驶员正常驾驶和疲劳驾驶时的生理特征数据,生成相应的驾驶状态区分标准,然后将驾驶员驾驶阶段收集的实时数据与这两个数据标准进行比较。可以判断司机的驾驶状态。接触检测方法。
基于驾驶员生理特征的检查方法虽然精度高,但驾驶员需要佩戴相关生理指标检查设备,会影响驾驶过程的舒适度,给驾驶员带来不便。
基于驾驶员面部特征的检测方法
基于驾驶员面部特征的检测方法是指以通过摄像机等图像传感器获得的驾驶员面部图像为基础,使用机器视觉中的人脸检测、面部特征点定位等算法技术提取和分析驾驶员的面部变化(如闭上眼睛、张嘴、头部姿势等)。实现对驾驶员疲劳状态的分析判断。基于驾驶员面部特征的检查方法成本低,接触或检查不方便,成为驾驶员疲劳检查系统的热门研究方向。
4.多源融合检测
以上三种测试方法都有优缺点,在这种情况下,相辅相成的“融合测试”逐渐得到研究人员的认可。融合检测是指融合多维特征的疲劳驾驶检测方法,如以机器视觉为主的驾驶行为为辅助的检测模型。近年来,研究人员在融合检查方面做了很多尝试。融合检查可以突出每种方法的优点,提高准确度,但相应的检查成本也会大大提高。
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