CN105913657A - 一种汽车安全状态智能监测方法 - Google Patents

一种汽车安全状态智能监测方法 Download PDF

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Abstract

为了弥补现有技术的上述不足之处，提高车辆非正常驾驶监控的安全性和可靠性，本发明提供了一种汽车安全状态智能监测方法，用于监测汽车是否处于非正常驾驶状态，包括：(1)记录驾驶员的参考生理参数信息和参考驾驶行为数据；(2)获得车辆当前位置信息，检测驾驶员当前生理参数信息，并获得车辆的当前驾驶行为数据；(3)根据预定条件确定车辆是否发生非正常驾驶；(4)当确定发生非正常驾驶时，在监控端和车辆分别产生报警信息。提高了车辆在驾驶过程中自动检测是否出现非正常驾驶的可靠性和安全性，避免了仅依靠振动传感器等检测暴力破坏时受到干扰器等产生误判或遗漏判断的影响。

Description

一种汽车安全状态智能监测方法
技术领域
本发明涉及车辆状态监控技术领域，更具体地，涉及一种汽车安全状态智能监测方法。
背景技术
汽车已经成为人们生活中越来越普及的消费品。尽管其品牌和价位有高有低，性能有强有弱，但作为代步工具已经得到了人们的广泛认可。有些爱车者已经将其视为“第二个家”或“移动的家”，在使用过程中尽力为其打造良好的驾驶和乘坐环境，例如洁净度、操控性、舒适度、安全性等。然而，在使用过程中，汽车与自行车有着相似的问题：在一定条件和环境下，容易被盗窃者或抢劫者窃取或劫走。不同于自行车的是，汽车的成本较高，而且驾驶和/或乘坐人员已经在其中放置了钱包、手机、钥匙等贵重物品。因此，一旦发生车辆盗抢事件，会造成财产损失甚至危及驾驶和/或乘坐人员的生命。
经检索，现有技术中存在一些解决车辆盗抢问题的技术方案，例如申请号为CN200910180362.2的中国发明专利申请提供了一种基于无线射频识别的车辆监控系统及方法。该系统包括应答子系统、阅读及数据处理子系统和中央管理子系统，所述应答子系统包含机动车身份识别信息的无线射频识别应答芯片，安装在机动车的两个及两个以上主要部件如车牌、发动机和/或底盘之上，所述阅读及数据处理子系统用来读取标识信息，中央管理子系统分配、管理应答子系统和阅读及数据处理子系统的识别信息并进行处理及应用。申请号为CN201410478239.X的中国发明专利申请公开了一种能够随时掌控车辆的方法及其构成，它由车辆信息采集终端、后台数据监控指挥中心、授权监控平台和监控设备网络构成；以后台数据监控指挥中心和分区域层级的授权监控平台，通过无线网络、整合联网各卡点的监控设备和移动式的，及临时布设的监控设备，实现对车辆统一又能区块化的监控管理；从监测核实车辆和驾乘车人员与照证的相符情况，确认车辆所在方位和行车路线入手，授权监控平台根据车辆信息采集终端和监控设备网络上传的信息，依凭数据库资料和监控执行人经验进行分析判断，甄别并判断各车辆和驾乘车人员，车辆方位和行车路线有无异常，当判定有异况时即行呈报后台数据监控指挥中心，同步的按设置条件发出警示指令或是控制指令，并且根据实情及时针对性向职能部门下达相应措施的执行指令。
然而，由于车牌、驾驶证等都存在伪造的情况，可能导致现有技术的上述方案监控失效。而且，现有技术中的方案无法有效对抗类似于干扰器之类影响车辆自身无线信号传输的非正常驾驶手段。
发明内容
本申请中所称的非正常驾驶包括非车辆指定(例如由车辆管理部门指定)驾驶员驾驶的情形，例如车主收到胁迫而开车的情形。为了弥补现有技术的上述不足之处，提高车辆非正常驾驶监控的安全性和可靠性，本发明提供了一种汽车安全状态智能监测方法，用于监测汽车是否处于非正常驾驶状态，包括：
(1)记录驾驶员的参考生理参数信息和参考驾驶行为数据；
(2)获得车辆当前位置信息，检测驾驶员当前生理参数信息，并获得车辆的当前驾驶行为数据；
(3)根据预定条件确定车辆是否发生非正常驾驶；
(4)当确定发生非正常驾驶时，在监控端和车辆分别产生报警信息。
进一步地，所述步骤(1)包括：
(11)检测和记录在所述第一持续时间内驾驶员的指纹信息，并上传该信息到监控端；
(12)在第一持续时间内，对于具有相同指纹信息的驾驶员，车辆连续记录在特定时段内的行驶路线信息、方向盘相对于水平方向的角度信息、车速以及加速踏板和制动踏板的踩踏力度，并上传上述各信息到监控端；
(13)监控端分析上述行驶路线信息，以得到所述第一持续时间内、在上述特定时段的、至少一个地点或区域所在的地理位置信息；
(14)监控端将所述地理位置信息作为参考地理位置信息，并将所述地理位置信息以及与所述地理位置信息对应的方向盘相对于水平方向的角度信息、车速、加速踏板和制动踏板的踩踏力度建立关联，将该关联后的信息作为该地理位置信息对应的参考驾驶行为数据；
(15)监控端保存所述指纹信息，并建立所述指纹信息与所述参考驾驶行为数据之间的关联。
进一步地，所述步骤(2)包括：
(21)在所述第一持续时间之后的第二时刻开始，采用定位设备连续采集车辆当前位置信息；
(22)检测当前驾驶员的指纹信息；
(23)检测方向盘相对于水平方向的角度信息、车速以及加速踏板和制动踏板的踩踏力度，作为当前驾驶行为数据。
进一步地，所述步骤(3)包括：按照如下顺序依次判断各情况是否出现车辆非正常驾驶：
情况(I)：车辆与监控端的通信出现故障，该情况的判断包括如下步骤：
(I-1)监控端向车辆发送识别信息，车辆在收到所述识别信息后以字典中预先确定的规则确定的字符作为应答信息，反馈给监控端；
(I-2)监控端在预定时间内收到所述应答信息并且该接收到的应答信息与其之前发送的识别信息按照预先确定的规则相匹配时，认为车辆与监控端的通信畅通并且车辆向监控端发送车辆当前位置信息和当前驾驶行为数据，否则向交警部门发出非正常驾驶预警信息；
情况(II)：将检测得到的所述当前生理参数信息与参考生理参数信息做比较，并根据比较结果判断车辆是否出现非正常驾驶情况，该情况的判断包括如下步骤：
(II-1)根据上述情况(I)的步骤判断车辆与监控端通信畅通时，在所述第一持续时间内检测到的指纹信息中检索当前驾驶员的指纹信息，若当前驾驶员的指纹信息未被检索到，则向远程监控端发出预警信息；
情况(III)：将检测得到的所述当前驾驶行为数据与参考驾驶行为数据做比较，并根据比较结果判断车辆是否出现非正常驾驶情况，该情况的判断包括如下步骤：
(III-1)当情况(II)中检索到当前驾驶员的指纹信息时，监控端接收车辆的当前位置信息；
(III-2)监控端判断车辆的当前位置信息是否在所述参考驾驶行为数据中的参考地理位置信息的附近；
(III-3)监控端向车辆发送当前驾驶行为数据请求，车辆在接收到后将检测到的当前驾驶行为数据作为响应信息发送给监控端；
(III-4)监控端接收到的多个时刻的当前驾驶行为数据D，并根据与监控端保存的参考驾驶行为数据做比较，判断驾驶员的驾驶行为数据是否正常，并进而判断是否发出预警信息。
进一步地，所述步骤(4)包括：
(41)监控端预先存储车辆自身的基本信息和驾驶员所留的联系人信息；
(42)当步骤(3)中判断要发出预警信息时，监控端根据联系人信息向联系人发送报警信息，同时监控端向车辆上预先设置的报警单元发送启动信号以启动其向车辆所在环境进行报警；
(43)监控端在预定时间内接收所述联系人的反馈信息，该反馈信息为预定内容和格式的信息；
(44)若在预定时间内未收到联系人的上述反馈信息或者接收到的反馈信息经过验证后确定为发生非正常驾驶，则向交管部门和公安部门发送所述车辆自身的基本信息。
本发明的有益效果是：本发明通过大量试验，研究得到了经过拟合的加速踏板、减速踏板、车速、方向盘相对于水平位置(该水平位置即车轮朝向正向车辆行驶方向时的方向盘角度)转动角度等之间的统计学关系，进而得到了分析驾驶员行为信息的模型，提高了车辆在驾驶过程中自动检测是否出现非正常驾驶的可靠性和安全性，避免了仅依靠振动传感器等检测暴力破坏时受到干扰器等产生误判或遗漏判断的影响。此外，判断是否预警所需要的数据均被监控端处理，避免了车辆遭到破解导致参考数据泄漏等问题的发生。
附图说明
图1示出了根据本发明的汽车安全状态智能监测方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的汽车安全状态智能监测方法，用于监测汽车是否处于非正常驾驶状态，包括：
(1)记录驾驶员的参考生理参数信息和参考驾驶行为数据；
(2)获得车辆当前位置信息，检测驾驶员当前生理参数信息，并获得车辆的当前驾驶行为数据；
(3)根据预定条件确定车辆是否发生非正常驾驶；
(4)当确定发生非正常驾驶时，在监控端和车辆分别产生报警信息。
进一步地，所述步骤(1)包括：
(11)检测和记录在所述第一持续时间内驾驶员的指纹信息，并上传该信息到监控端；
(12)在第一持续时间内，对于具有相同指纹信息的驾驶员，车辆连续记录在特定时段内的行驶路线信息、方向盘相对于水平方向的角度信息、车速以及加速踏板和制动踏板的踩踏力度，并上传上述各信息到监控端；
(13)监控端分析上述行驶路线信息，以得到所述第一持续时间内、在上述特定时段的、至少一个地点或区域所在的地理位置信息；
(14)监控端将所述地理位置信息作为参考地理位置信息，并将所述地理位置信息以及与所述地理位置信息对应的方向盘相对于水平方向的角度信息、车速、加速踏板和制动踏板的踩踏力度建立关联，将该关联后的信息作为该地理位置信息对应的参考驾驶行为数据；
(15)监控端保存所述指纹信息，并建立所述指纹信息与所述参考驾驶行为数据之间的关联。
进一步地，所述步骤(2)包括：
(21)在所述第一持续时间之后的第二时刻开始，采用定位设备连续采集车辆当前位置信息；
(22)检测当前驾驶员的指纹信息；
(23)检测方向盘相对于水平方向的角度信息、车速以及加速踏板和制动踏板的踩踏力度，作为当前驾驶行为数据。
进一步地，所述步骤(3)包括：按照如下顺序依次判断各情况是否出现车辆非正常驾驶：
情况(I)：车辆与监控端的通信出现故障，该情况的判断包括如下步骤：
(I-1)监控端向车辆发送识别信息，车辆在收到所述识别信息后以字典中预先确定的规则确定的字符作为应答信息，反馈给监控端；
(I-2)监控端在预定时间内收到所述应答信息并且该接收到的应答信息与其之前发送的识别信息按照预先确定的规则相匹配时，认为车辆与监控端的通信畅通并且车辆向监控端发送车辆当前位置信息和当前驾驶行为数据，否则向交警部门发出非正常驾驶预警信息；
情况(II)：将检测得到的所述当前生理参数信息与参考生理参数信息做比较，并根据比较结果判断车辆是否出现非正常驾驶情况，该情况的判断包括如下步骤：
(II-1)根据上述情况(I)的步骤判断车辆与监控端通信畅通时，在所述第一持续时间内检测到的指纹信息中检索当前驾驶员的指纹信息，若当前驾驶员的指纹信息未被检索到，则向远程监控端发出预警信息；
情况(III)：将检测得到的所述当前驾驶行为数据与参考驾驶行为数据做比较，并根据比较结果判断车辆是否出现非正常驾驶情况，该情况的判断包括如下步骤：
(III-1)当情况(II)中检索到当前驾驶员的指纹信息时，监控端接收车辆的当前位置信息；
(III-2)监控端判断车辆的当前位置信息是否在所述参考驾驶行为数据中的参考地理位置信息的附近；
(III-3)监控端向车辆发送当前驾驶行为数据请求，车辆在接收到后将检测到的当前驾驶行为数据作为响应信息发送给监控端；
(III-4)监控端接收到的多个时刻的当前驾驶行为数据D，其中D包括在时刻ti的如下数据：方向盘相对于水平方向的角度信息Ati、车速Vti以及加速踏板的踩踏力度P加速踏板ti和制动踏板的踩踏力度P制动踏板ti；
(III-5)确定加速踏板的踩踏力度P加速踏板ti和制动踏板的踩踏力度P制动踏板 ti在ti时刻之前的比值Rti，其中若在加速踏板和制动踏板之间发生切换，则比值Rti＝Rti×(-1)；
(III-6)对车速Vti和比值Rti进行拟合得到ti+1时刻的车速Vti+1，其中拟合方程为：
其中
(III-7)同时利用监控端中保存的参考驾驶行为数据中的上述数据，计算在ti+1时刻的地理位置对应的速度的均值V平均；
(III-8)比较V平均与Eti+1，若V平均与Eti+1之间的差值的绝对值小于预设阈值，则认为ti+1时刻的驾驶员的驾驶行为数据正常，否则发出预警信息。
所述步骤(4)包括：
(41)监控端预先存储车辆自身的基本信息和驾驶员所留的联系人信息；
(42)当步骤(3)中判断要发出预警信息时，监控端根据联系人信息向联系人发送报警信息，同时监控端向车辆上预先设置的报警单元发送启动信号以启动其向车辆所在环境进行报警；
(43)监控端在预定时间内接收所述联系人的反馈信息，该反馈信息为预定内容和格式的信息；
(44)若在预定时间内未收到联系人的上述反馈信息或者接收到的反馈信息经过验证后确定为发生非正常驾驶，则向交管部门和公安部门发送所述车辆自身的基本信息。
以上对于本发明的较佳实施例所作的叙述是为阐明的目的，而无意限定本发明精确地为所揭露的形式，基于以上的教导或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例是为解说本发明的原理以及让所属领域的技术人员以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述，本发明的技术思想企图由权利要求及其均等来决定。

Claims (5)

1.一种汽车安全状态智能监测方法，用于监测汽车是否处于非正常驾驶状态，包括：
(1)记录驾驶员的参考生理参数信息和参考驾驶行为数据；
(2)获得车辆当前位置信息，检测驾驶员当前生理参数信息，并获得车辆的当前驾驶行为数据；
(3)根据预定条件确定车辆是否发生非正常驾驶；
(4)当确定发生非正常驾驶时，在监控端和车辆分别产生报警信息。
2.根据权利要求1所述的汽车安全状态智能监测方法，所述步骤(1)包括：
(11)检测和记录在所述第一持续时间内驾驶员的指纹信息，并上传该信息到监控端；
(12)在第一持续时间内，对于具有相同指纹信息的驾驶员，车辆连续记录在特定时段内的行驶路线信息、方向盘相对于水平方向的角度信息、车速以及加速踏板和制动踏板的踩踏力度，并上传上述各信息到监控端；
(13)监控端分析上述行驶路线信息，以得到所述第一持续时间内、在上述特定时段的、至少一个地点或区域所在的地理位置信息；
(14)监控端将所述地理位置信息作为参考地理位置信息，并将所述地理位置信息以及与所述地理位置信息对应的方向盘相对于水平方向的角度信息、车速、加速踏板和制动踏板的踩踏力度建立关联，将该关联后的信息作为该地理位置信息对应的参考驾驶行为数据；
(15)监控端保存所述指纹信息，并建立所述指纹信息与所述参考驾驶行为数据之间的关联。
3.根据权利要求1所述的汽车安全状态智能监测方法，所述步骤(2)包括：
(21)在所述第一持续时间之后的第二时刻开始，采用定位设备连续采集车辆当前位置信息；
(22)检测当前驾驶员的指纹信息；
(23)检测方向盘相对于水平方向的角度信息、车速以及加速踏板和制动踏板的踩踏力度，作为当前驾驶行为数据。
4.根据权利要求1所述的汽车安全状态智能监测方法，所述步骤(3)包括：按照如下顺序依次判断各情况是否出现车辆非正常驾驶：
情况(I)：车辆与监控端的通信出现故障，该情况的判断包括如下步骤：
(I-1)监控端向车辆发送识别信息，车辆在收到所述识别信息后以字典中预先确定的规则确定的字符作为应答信息，反馈给监控端；
(I-2)监控端在预定时间内收到所述应答信息并且该接收到的应答信息与其之前发送的识别信息按照预先确定的规则相匹配时，认为车辆与监控端的通信畅通并且车辆向监控端发送车辆当前位置信息和当前驾驶行为数据，否则向交警部门发出非正常驾驶预警信息；
情况(II)：将检测得到的所述当前生理参数信息与参考生理参数信息做比较，并根据比较结果判断车辆是否出现非正常驾驶情况，该情况的判断包括如下步骤：
(II-1)根据上述情况(I)的步骤判断车辆与监控端通信畅通时，在所述第一持续时间内检测到的指纹信息中检索当前驾驶员的指纹信息，若当前驾驶员的指纹信息未被检索到，则向远程监控端发出预警信息；
情况(III)：将检测得到的所述当前驾驶行为数据与参考驾驶行为数据做比较，并根据比较结果判断车辆是否出现非正常驾驶情况，该情况的判断包括如下步骤：
(III-1)当情况(II)中检索到当前驾驶员的指纹信息时，监控端接收车辆的当前位置信息；
(III-2)监控端判断车辆的当前位置信息是否在所述参考驾驶行为数据中的参考地理位置信息的附近；
(III-3)监控端向车辆发送当前驾驶行为数据请求，车辆在接收到后将检测到的当前驾驶行为数据作为响应信息发送给监控端；
(III-4)监控端接收到的多个时刻的当前驾驶行为数据D，并根据与监控端保存的参考驾驶行为数据做比较，判断驾驶员的驾驶行为数据是否正常，并进而判断是否发出预警信息。
5.根据权利要求1所述的汽车安全状态智能监测方法，所述步骤(4)包括：
(41)监控端预先存储车辆自身的基本信息和驾驶员所留的联系人信息；
(42)当步骤(3)中判断要发出预警信息时，监控端根据联系人信息向联系人发送报警信息，同时监控端向车辆上预先设置的报警单元发送启动信号以启动其向车辆所在环境进行报警；
(43)监控端在预定时间内接收所述联系人的反馈信息，该反馈信息为预定内容和格式的信息；
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