CN106394559A - 基于环境感知信息的多目标评判驾驶行为分析方法 - Google Patents

基于环境感知信息的多目标评判驾驶行为分析方法 Download PDF

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Abstract

一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，通过车辆环感信息采集系统对车辆行驶过程中车辆内部及外部的环感信息进行采集，并将得到的多源数据融合与分析，从而得到不同工况时的具体参数，从驾驶安全性、驾驶合法性、驾驶工效性、驾驶轻便性四个方面分别对驾驶员的驾驶行为进行评判。本发明通过多元数据的采集和融合，对驾驶员的驾驶行为进行评判，应用于保险公司对于不同驾驶员所得到的评价信息从而根据特定驾驶员的驾驶行为进行不同评级的保险定损。

Description

基于环境感知信息的多目标评判驾驶行为分析方法
技术领域
本发明属于交通安全和数据统计技术领域，更具体的说，涉及一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法。
背景技术
常见的驾驶行为分析方法通常都是基于车辆本身的品牌、品质、行驶的里程数及驾驶员的年龄、性别、驾龄、生活城市、事故记录、理赔历史等信息，或者是根据单一的驾驶安全性或工效性去分析及评判。这样评判驾驶行为的分析方法比较片面，不能综合全面的评判不同工况下驾驶员的驾驶行为。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有方法的不足之处，提供一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，通过车辆环感信息采集系统对车辆行驶过程中车辆内部及外部的环感信息进行采集，并将得到的多源数据融合与分析，从而得到不同工况时的具体参数，最终从安全性、合法性、工效性、轻便性这四个方面分别对驾驶员的驾驶行为进行有效的评价和标定，从而建立了多目标评价体系。
本发明的目的是由以下技术方案实现的：
一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，在驾驶员行驶的过程中，通过车辆环感信息采集系统对车辆行驶过程中车辆内部及外部的环感信息进行采集，将采集的实时数据传送至服务器中，在服务器中得到的多源数据融合与分析，得到不同工况时的具体参数，从驾驶安全性、驾驶合法性、驾驶工效性、驾驶轻便性四个方面分别对驾驶员的驾驶行为进行评判。
进一步地，所述车辆环感信息采集系统包括雷达、OBD、摄像头、力传感器、方向盘转角传感器、biopac生理记录仪，雷达安装于车辆头部的车牌放置处，通过CAN总线与OBD连接进行数据传输；摄像头安装于车辆后视镜位置处，以网线与OBD连接进行数据传输；力传感器和方向盘转角传感器分别安装于方向盘与踏板处，力传感器和方向盘转角传感器均通过CAN总线与OBD连接进行数据传输；biopac生理记录仪安装于驾驶员座椅处，以特定频段的无线信号与OBD连接进行数据传输。
进一步地，所述驾驶安全性的评价分别从特殊天气工况、城市道路工况、高速公路工况三种实时路况来分类评价：
1)实时路况为特殊天气时，通过车辆环感信息采集系统采集分析出远近光灯与雾灯开启与否、实时车速、TTC、车头时距，从而分析评判出在当前实时路况下，驾驶员驾驶时远近光灯及雾灯的使用是否合理，是否保持了适当的车速，是否与周围车辆保持合理的车距。
2)实时路况为城市道路时，通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出车辆实时车速、TTC、车头时距、转弯过程中的最高车速、本车与所换道上后方车辆在车道方向上的距离，转向灯开启后至方向盘输入相应的时间间隔参数，从而分析在当前的城市道路路况下，驾驶员行驶过程中，在跟车时、直行时、换道时、转弯时、通过不同交通状况的路口时，是否保持合适的车速，是否根据道路的指示和限制及时的减速或停车，是否提前开启转向灯，是否与周围车辆保持合适的车距。
3)实时路况为高速公路时，通过OBD(车载诊断系统)采集分析出驾驶员驾驶时的车辆最高时速、最低时速，从而分析评判在高速公路路况上，是否超速或行驶速度过低。
进一步地，所述驾驶合法性的评价分别从正常路面工况和高速公路工况两种实时路况来分类评价：
1)实时路况为正常路面时，通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出车辆车速、车辆或行人距离、方向盘转角、车道线信息参数，从而评判驾驶员在驾驶时是否遵循如：进行转向时必须开启转向灯；同车道行驶的机动车，后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离；机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。
2)实时路况为高速公路时，通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出最低车速、最高车速，从而评判出驾驶员在驾驶时是否超出规定最高时速以及是否低于最低时速。
进一步地，所述驾驶工效性的评价分别从直行时、道路有限速时、制动时、加速时四种实时路况来分类评价：通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出车辆最高时速、最低时速、平均车速、档位信息、车头时距、左右车轮与道路边线距离、车辆制动减速度、车辆制动频次、加速踏板力、油门开度参数，从而评判出驾驶员在驾驶过程中是否选择合适经济的车速、是否选择合适的档位、是否能保证不超速前提下接近最高车速、是否提前制动以减少油耗、是否控制车速尽量减少制动的使用。
进一步地，所述驾驶轻便性的评价方法为：通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出上肢各块肌肉的激活程度、下肢各块肌肉的激活程度、体压数值、颈肩肌肉激活程度、腿部肌肉激活程度参数，从而评判驾驶员在行驶过程中的上肢转向轻便性、下肢踩踏板是否舒服、驾驶一段时间身体疲劳程度、长时间驾驶腿部劳累程度。
本发明的优点是：
本发明通过多元数据的采集和融合，对驾驶员的驾驶行为进行评判。能够有效的从驾驶的安全性，合法性，工效性，轻便性这四个方面给出具体有效的评判。根据评判的结果，从驾驶员的角度上，使驾驶员自己认识到自己驾驶行为上的问题，加以改进，提高驾驶安全性。从整车厂的角度上，通过评判结果，可以改进座椅、踏板、方向盘的舒适度；从而减少驾驶员的疲劳。本发明能够合理并全面的评价驾驶员行为，应用于保险公司对于不同驾驶员所得到的评价信息从而根据特定驾驶员的驾驶行为进行不同评级的保险定损，以及应用于汽车产业中对于驾驶员行为评价信息的采集，从而对于汽车产品的生产及研发提供数据的支持。
附图说明
图1为本发明中基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法的流程图
图2为本发明中驾驶安全性评判流程示意图
图3为本发明中驾驶合法性评判流程示意图
图4为本发明中驾驶工效性评判流程示意图
图5为本发明中驾驶轻便性评判流程示意图
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其相关特征作进一步的详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，包括如下步骤：
在驾驶员行驶的过程中，通过车辆环感信息采集系统对车辆行驶过程中车辆内部及外部的环感信息进行采集，将采集的实时数据传送至服务器中，在服务器中得到的多源数据融合与分析，得到不同工况时的具体参数，从驾驶安全性、驾驶合法性、驾驶工效性、驾驶轻便性四个方面分别对驾驶员的驾驶行为进行评判。
如图1所示，车辆环感信息采集系统包括雷达、OBD(车载诊断系统)、摄像头、力传感器、方向盘转角传感器、biopac生理记录仪，雷达安装于车辆头部的车牌放置处，通过CAN总线与OBD连接进行数据传输；摄像头安装于车辆后视镜位置处，以网线与OBD连接进行数据传输；力传感器和方向盘转角传感器分别安装于方向盘与踏板处，力传感器和方向盘转角传感器均通过CAN总线与OBD连接进行数据传输；biopac生理记录仪安装于驾驶员座椅处，以特定频段的无线信号与OBD连接进行数据传输。它们采集出车辆在行驶过程中的实时最高、低时速；平均车速、车头时距、转弯过程的最高车速、TTC、转向灯、雾灯、远近光灯开启与否；转向灯开启后至方向盘输入相应的时间间隔、上下肢各块肌肉的激活程度等数据。
如图1-5所示，本实例中的基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法具体为：
如图1所示，驾驶员在正常驾驶的过程中，车辆上的雷达、OBD(车载诊断系统)、摄像头、力传感器、方向盘转角传感器、biopac生理记录仪会实时采集车辆内部及外部的环感信息数据，如实时最高时速、最低时速；平均车速、车头时距、转弯过程的最高车速、ttc、转向灯、雾灯、远近光灯开启与否；转向灯开启后至方向盘输入相应的时间间隔、上下肢各块肌肉的激活程度等上传到服务器中转换为相应的参数并分析中。最终从驾驶安全性、驾驶合法性、驾驶工效性、驾驶轻便性这四个方面来评判驾驶行为。
一、如图2所示，驾驶安全性的评价方法分别从特殊天气工况、城市道路工况、高速公路工况这三种实时路况来分类评价。这些工况是在已知条件下进行驾驶员以及车辆相关信息的采集。
a.特殊天气路况分为夜晚、雨雾天、冰雪，实时路况为特殊天气时，由雷达采集出车头时距t0、TTC；OBD采集出雾灯与远近光灯开启与否、实时车速V。从而根据道路交通安全法规要求分析评判出在当前实时路况下，驾驶员驾驶时远近光灯及雾灯的使用是否合理，是否保持了适当的车速，是否与周围车辆保持合理的车距。通过采集的数据，我们能够得出驾驶员在特殊天气时的驾驶行为安全性良好的参数指标为：在夜晚时，正确的使用远近光灯；在雨雾天时，正确的使用雾灯、近光灯、示廓灯、前后位灯和危险报警闪光灯，保持适当车距和车速，在能见度<200m时,与同车道前车保持距离≧100m,车速Vmax≦60km/h；能见度<100m,与同车道前车保持距离>50m,车速Vmax≦40km/h；能见度≦50m,高速公路Vmax≦20km/h，公路Vmax≦30km/h；在冰雪路面时，车辆的最高时速Vmax≦30km/h。反之则为驾驶员驾驶行为安全性异常。
b.城市道路路况可分为跟车时、直行时、换道时、转弯时、通过人行横道线、有限速标志限速、通过有交通信号灯的路口、通过无交通信号灯的路口，实时路况为城市道路时，由雷达采集车头时距t0、TTC、本车与所换道上后方车辆在车道方向上的距离d1；OBD采集车辆换道时车辆侧向移动速度、转弯过程的最高车速Vmax、实时车速V数据；由方向盘转角传感器采集转向灯开启后至方向盘输入相应的时间间隔t1。从而根据道路交通安全法规要求分析在当前的城市道路路况下，驾驶员行驶过程中，在跟车时、直行时、换道时、转弯时、通过不同交通状况的路口时，是否保持合适的车速，是否根据道路的指示和限制及时的减速或停车，是否提前开启转向灯，是否与周围车辆保持合适的车距。通过采集的数据，我们能够得出驾驶员在城市道路时的驾驶行为安全性良好的参数指标为：在跟车时，与前车的保持合理车距当机动车时速为60km/h时，行车间距应≦60m；时速为80km/h时，行车间距≦80m(时距1-2s)；在直行时，没有道路中心线的道路，城市Vmax≦30km/h，公路Vmax≦40km/h；同方向只有1条机动车道的道路，城市Vmax≦50km/h,公路Vmax≦70km/h；在换道时，提前开启转向灯，转向灯开启后至方向盘输入相应的时间间隔t1>3s，与所换车道上后方车辆保持合适距离，本车与所换道上后方车辆在车道方向上的距离d1当机动车时速为60km/h时，d1>60m；时速为80km/h时，d1>80m，换道行为持续时间在合理的范围，从方向盘转角开始明显变化到还原所经过时间t2在3s～10s范围；转弯时，合理的使用转向灯，转向灯开启后至方向盘输入相应的时间间隔t1>3s，提前减速，转弯过程的最高车速Vmax≦30km/h；通过限制路口时，车辆Vmax<限速，按照交通信号灯进行行驶；超车时，持安全车速与安全距离进行超车，时距0.8s，超车车道进行超车，检测本车所在车道线。反之则为驾驶员驾驶行为安全性异常。
c.实时路况为高速公路时，由OBD采集车辆最高时速Vmax及最低时速Vmin。从而根据道路交通安全法规要求分析评判在高速公路路况上，是否超速或行驶速度过低。通过采集的数据，我们能够得出驾驶员在高速公路时的驾驶行为安全性良好的参数指标为：保持一定的合法时速(超速、低速)，车辆最高时速Vmax≦120km/h、最低时速Vmin≧60km/h。同方向有2条车道，左侧车道的Vmin≧100km/h。反之则为驾驶员驾驶行为安全性异常。
二、如图3所示，驾驶合法性的评价方法从正常路面行驶、高速公路行驶这两种实时路况来分类评价。
a.正常路面驾驶情况分为超车驾驶、驾驶换道、转向驾驶、通过交叉路口、同车道前后行驶的机动车、行经人行横道时几种情况，实时路况为正常路面时，由OBD采集实时车速数据；由雷达采集与车辆或行人距离数据；由方向盘转角传感器采集方向盘旋转角度数据；由摄像头采集车道线信息数据。从而根据道路交通安全法规要求评判驾驶员在驾驶时是否遵循如：进行转向时必须开启转向灯；同车道行驶的机动车，后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离；机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行等一系列交通安全法规。通过采集的数据，我们能够得出驾驶员在正常路面时的驾驶行为合法性良好的参数指标为：超车驾驶时，前车正在左转弯、掉头、超车时不超车，判断指标是方向盘转角θ>80°；驾驶换道时，实线车道不换道，判断指标是实线车道方向盘转角θ>80°；转向驾驶时，提前开启转向灯，判断指标是转向灯开启后至方向盘输入相应的时间间隔t1>3s；同车道前后行驶的机动车，后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离，判断指标是距离感知测定，本车与所换道上后方车辆在车道方向上的距离d1，当机动车时速为60km/h时，d1>60m；时速为80km/h时，d1>80m；行经人行横道时，应当减速行驶，Vmax≦30km/h；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行。反之则为驾驶员驾驶行为合法性异常。
b.实时路况为高速公路时，由OBD采集车辆最高时速Vmax及最低时速Vmin，通过采集的数据，从而根据道路交通安全法规要求评判出驾驶员在驾驶时是否超出规定最高时速以及是否低于最低时速。我们能够得出驾驶员在高速公路时的驾驶行为合法性良好的参数指标为：车辆时速不高于高速公路限制最高时速不低于限制最低时速。反之则为驾驶员驾驶行为合法性异常。
三、如图4所示，驾驶工效性的评价分别从直行时、道路有限速时、制动时、加速时这四种实时路况来分类评价：由OBD采集实时车速V、最高车速Vmax及最低车速Vmin、平均车速V1、档位信息、车头时距t0、车辆制动减速度a1、车辆制动频次、加速踏板力、油门开度等参数，由雷达采集车头时距、左右车轮与道路边线距离d1、d2。通过采集的数据，从而根据道路交通安全法规要求评判出驾驶员在驾驶过程中是否选择合适经济的车速、是否选择合适的档位(适用于手动挡汽车)、是否能保证不超速前提下接近最高车速、是否提前制动以减少油耗、是否控制车速尽量减少制动的使用。我们能够得出驾驶员驾驶行为工效性良好的参数指标为：直行时，选择合理经济的车速，无速度限制时，车辆最高时速Vmax、最低时速Vmin两者尽量在90km/h的经济车速附近；选择合理档位，换挡时的发动机转速(具体数值与车型、驾驶情况有关)；与前车保持合理距离避免浪费车道，车头时距t0在2s～4s；在自己车道行驶、不浪费前后车道，左右车轮与道路边线距离d1、d2大约60cm。道路限速时，保证不超速前提下接近最高车速，限速与车辆Vmax差值在0km/h～10km/h范围内。制动时，提前制动以减少耗油，车辆制动减速度≦2.5m/s2；控制车速尽量少用制动，车辆制动减速度≧2.5m/s2的制动次数n为合理值。加速时，缓慢起步加速，油门踏板力、汽车加速度a为合理值(具体数值与车型有关)。反之则为驾驶员驾驶行为工效性异常。
四、如图5所示，驾驶轻便性的评价方法是，由biopac生理记录仪测量采集上肢各块肌肉的激活程度、下肢各块肌肉的激活程度、体压数值、颈肩肌肉激活程度、腿部肌肉激活程度的数据。从而评判驾驶员在行驶过程中的上肢转向轻便性、下肢踩踏板是否舒服、驾驶一段时间身体疲劳程度、长时间驾驶腿部劳累程度。通过采集的数据，我们能够得出驾驶员驾驶行为工效性良好的参数指标为：上肢转向轻便、下肢踩踏板舒服、驾驶一定时间内身体疲劳度较轻、一定时间内驾驶腿部劳累度轻。反之则为驾驶员驾驶行为轻便性异常。

Claims (6)

1.一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，其特征在于，在驾驶员行驶的过程中，通过车辆环感信息采集系统对车辆行驶过程中车辆内部及外部的环感信息进行采集，将采集的实时数据传送至服务器中，在服务器中得到的多源数据融合与分析，得到不同工况时的具体参数，从驾驶安全性、驾驶合法性、驾驶工效性、驾驶轻便性四个方面分别对驾驶员的驾驶行为进行评判。
2.如权利要求1所述的一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，其特征在于，所述车辆环感信息采集系统包括雷达、OBD、摄像头、力传感器、方向盘转角传感器、biopac生理记录仪，雷达安装于车辆头部的车牌放置处，通过CAN总线与OBD连接进行数据传输；摄像头安装于车辆后视镜位置处，以网线与OBD连接进行数据传输；力传感器和方向盘转角传感器分别安装于方向盘与踏板处，力传感器和方向盘转角传感器均通过CAN总线与OBD连接进行数据传输；biopac生理记录仪安装于驾驶员座椅处，以特定频段的无线信号与OBD连接进行数据传输。
3.如权利要求1所述的一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，其特征在于，所述驾驶安全性的评价分别从特殊天气工况、城市道路工况、高速公路工况三种实时路况来分类评价：
1)实时路况为特殊天气时，通过车辆环感信息采集系统采集分析出远近光灯与雾灯开启与否、实时车速、TTC、车头时距，从而分析评判出在当前实时路况下，驾驶员驾驶时远近光灯及雾灯的使用是否合理，是否保持了适当的车速，是否与周围车辆保持合理的车距；
2)实时路况为城市道路时，通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出车辆实时车速、TTC、车头时距、转弯过程中的最高车速、本车与所换道上后方车辆在车道方向上的距离，转向灯开启后至方向盘输入相应的时间间隔参数，从而分析在当前的城市道路路况下，驾驶员行驶过程中，在跟车时、直行时、换道时、转弯时、通过不同交通状况的路口时，是否保持合适的车速，是否根据道路的指示和限制及时的减速或停车，是否提前开启转向灯，是否与周围车辆保持合适的车距；
3)实时路况为高速公路时，通过OBD(车载诊断系统)采集分析出驾驶员驾驶时的车辆最高时速、最低时速，从而分析评判在高速公路路况上，是否超速或行驶速度过低。
4.如权利要求1所述的一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，其特征在于，所述驾驶合法性的评价分别从正常路面工况和高速公路工况两种实时路况来分类评价：
1)实时路况为正常路面时，通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出车辆车速、车辆或行人距离、方向盘转角、车道线信息参数，从而评判驾驶员在驾驶时是否遵循如：进行转向时必须开启转向灯；同车道行驶的机动车，后车应当与前车保持足以采取紧急制动措施的安全距离；机动车行经人行横道时，应当减速行驶；遇行人正在通过人行横道，应当停车让行；
2)实时路况为高速公路时，通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出最低车速、最高车速，从而评判出驾驶员在驾驶时是否超出规定最高时速以及是否低于最低时速。
5.如权利要求1所述的一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，其特征在于，所述驾驶工效性的评价分别从直行时、道路有限速时、制动时、加速时四种实时路况来分类评价：通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出车辆最高时速、最低时速、平均车速、档位信息、车头时距、左右车轮与道路边线距离、车辆制动减速度、车辆制动频次、加速踏板力、油门开度参数，从而评判出驾驶员在驾驶过程中是否选择合适经济的车速、是否选择合适的档位、是否能保证不超速前提下接近最高车速、是否提前制动以减少油耗、是否控制车速尽量减少制动的使用。
6.如权利要求1所述的一种基于环感信息的多目标评判驾驶行为分析方法，其特征在于，所述驾驶轻便性的评价方法为：通过所述车辆环感信息采集系统采集分析出上肢各块肌肉的激活程度、下肢各块肌肉的激活程度、体压数值、颈肩肌肉激活程度、腿部肌肉激活程度参数，从而评判驾驶员在行驶过程中的上肢转向轻便性、下肢踩踏板是否舒服、驾驶一段时间身体疲劳程度、长时间驾驶腿部劳累程度。
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