CN110210365B - 一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法 - Google Patents

一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,用于对驾驶行为进行评分。评分系统包括:车辆周围环境采集模块、图像处理模块、驾驶数据采集模块、数据存储模块、驾驶行为评分模块以及显示模块。车辆周围环境采集连接图像处理模块,图像处理模块和驾驶数据采集模块连接数据存储模块,数据存储模块连接驾驶行为评分模块,驾驶行为评分模块连接显示模块。评分方法包括:驾驶评分系统安全阈值设定、周围环境图像采集、判断是否满足驾驶评分条件、相邻车辆相对速度和加速度计算、计算并输出驾驶行为评分等五个步骤。采用本方法可进行综合评价及量化分析,对驾驶者具更加直观的认识,在准确性、灵活性、通用性等方面均有优势。

Description

一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法
技术领域
本发明涉及一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,属乘用车辆的安全驾驶技术领域。
背景技术
随着我国经济的迅速增长和国民生活水平的不断提高,城市化空前加快,机动车在日常生活中扮演的角色越来越重要。但是机动车数量和道路复杂度的增加也会导致交通发生事故率的增加,车辆的安全驾驶、交通管理和车辆间的信息数据交换等愈发地引起人们的关注,其中,道路交通安全直接关系着人们的生命财产安全。研究数据表明,在车辆行驶的过程中,影响驾驶安全的最主要因素是驾驶员的操作。由于驾驶车辆人员的技术熟练程度、驾驶经验以及安全行车常识等诸多原因,造成驾驶人在驾驶过程中,急加速、急减速和超速等一系列不规范的驾驶操作,引发严重的追尾、违章超车等事故。因此,如何规范驾驶员的驾驶安全意识、培养良好的驾驶习惯,快速有效的提升驾驶员的操作经验,对降低交通事故的发生有着重要意义。
为了提高驾驶安全性,规范驾驶员的驾驶操作,提高驾驶水平和安全行车意识,需要设计一种驾驶行为评分系统及方法来对驾驶人员的驾驶行为进行综合评价及量化分析,使驾驶员可以便捷地查看自己的驾驶行为评分信息,从而对自己的日常驾驶操作产生更加直观的认识。
道路交通事故发生率的不断增加,急需科学的提升驾驶员安全意识,一种针对驾驶人员的驾驶行为评分系统及方法成为近年来降低道路交通事故发生率的主流手段。如:中国发明专利《一种驾驶行为分析系统》(CN107972671A)所公开的技术方案,其核心即为能够实时了解驾驶员的当前驾驶状态,于驾驶行为评分较低的状态下,提醒驾驶员,避免驾驶员疲劳驾驶、或违规驾驶;发明专利《基于北斗导航驾驶行为评分方法》(CN104408922A)公开的技术方案是利用北斗导航设备,通过在云端服务器进行运算,从而对车主驾驶行为进行评估打分。
然而,这些驾驶行为评分方法存在如下两方面的问题:其一是评分方法不够灵活,参数设定过于固定,无法根据道路信息和车辆的实时状态调整评分方法;其二是获取周围车辆的信息速度慢,在没有无线信号或弱无线信号的环境下无法开展工作,受环境因素的影响大,设备依赖性大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,解决了驾驶行为评分方法的评分问题,可以高效、准确、灵活地对驾驶行为进行评分。采用本评分系统及方法,可简明有效的驾驶行为进行评价,所述的驾驶行为评分系统与方法具有计算规则明确、精确度高、通用性强、外部设备依赖性小等特点。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,所述基于双目技术驾驶行为评分系统包括:车辆周围环境采集模块、图像处理模块、驾驶数据采集模块、数据存储模块、驾驶行为评分模块以及显示模块;所述车辆周围环境采集模块连接图像处理模块信号输入端,图像处理模块和驾驶数据采集模块的信号输出端分别与数据存储模块输入端连接,数据存储模块输出端与驾驶行为评分模块输入端连接,驾驶行为评分模块输出端连接显示模块;所述车辆周围环境采集模块包括:安装在车头和车尾两组双目摄像头,所述双目摄像头用于实时采集本车周围环境的图像;
所述图像处理模块用于对采集的每一帧匹配图像进行处理,从中提取车道线、路标及车辆信息,得到车辆周围环境状况,所述车辆周围环境状况包括:驾驶车辆所在道路的最低限速、最高限速、前后相邻车辆的速度及加速度;
所述驾驶数据采集模块用于采集本车驾驶数据,所述本车驾驶数据包括:本车的实时车速、加速度;
所述数据存储模块用于存储来自图像处理模块和行驶数据采集模块的数据;
所述显示模块用于接收来自驾驶行为评分模块的数据并显示到用户端。
本发明一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,包括:首先在驾驶行为评分模块内预设安全驾驶行为参数,所述行为参数包括:驾驶反应时间、最小行驶里程、最小休息时长、急加速、急减速、超速事件的风险系数,还包括:速度风险系数函数和急加速/减速风险系数函数;其次是根据来自数据存储模块存储的本车驾驶数据信息、双目摄像头采集的车辆周围环境信息,对本车的驾驶行为进行分析,实时判断是否满足车距以及车速限制,并对驾驶行为进行评分;
所述驾驶行为评分模块的具体评分过程包括以下步骤:
第一步,驾驶评分系统安全阈值设定:
设定驾驶评分系统的安全阈值,包括驾驶反应时间t0,最小行驶里程l0,最小休息时长T,本次驾驶时长t1,急加速、急减速、超速事件的风险系数分别为w1、w2和w3,速度危险系数函数g(vi)和急加速/减速危险系数函数f(vi);
第二步,周围环境图像采集:
安装在车头和车尾的双目摄像头分别经过自标定,获得相机的内外参数,并根据获得的内外参数调整摄像机,使得摄像头严格满足双目成像的要求;车头和车尾的双目摄像头的FPS(Frames Per Second)值为b0,即摄像头同时每间隔1/b0s拍摄图像并传输到图像处理模块;
第三步,判断是否满足驾驶评分条件:
将行驶总里程数记作l,若单次行驶总里程l≥l0,且驾驶行为评分系统记录的本次开始驾驶时间与上次终止驾驶时间间隔t2大于T,则进行第四步;否则,不对此次驾驶进行评分并在用户端显示本次不进行驾驶评价;
第四步,相邻车辆相对速度和加速度计算:
将汽车开始行驶时记作第0s,将第j/b0 s时本车与相邻前车之间的距离记作Sj,与相邻后车之间的距离记作Sj',将第i秒时道路限制的最低车速记作vimin,最高车速记作vimax,规定向前为正方向;图像处理模块将来自摄像头采集的图片经过图像处理后,得到距离Sj、Sj'和车速限制vimin、vimax;计算第j/b0s时相邻前车相对于本车的位移Δhj=Sj-Sj-1,相邻后车相对于本车的位移Δhj'=Sj'-Sj-1';第i秒时,分别计算相邻前、后车相对于本车的速度vai和vbi
公式(1)和(2)中:k1=b0i;
再计算前、后车相对于本车的加速度aai和abi
公式(3)和(4)中:
第五步,计算并输出驾驶行为评分:
由驾驶数据采集模块得到本车第i秒的行驶速度vi和加速度ai,行驶总里程数l,由行驶速度、加速度和安全距离之间的关系判断是否会发生追尾并得到第i秒时ri的值和ri'的值;因此计算急加速评分G1,急减速评分G2和超速评分G3
设定:驾驶行为评分为各个事件评分加权值的总和,即显示模块接收本次驾驶行为评分的数据并在用户端显示急加速驾驶行为评分,急减速评分,超速评分和驾驶行为评分。
如上所述一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,其特征在于:在第四步中,所述相邻车辆相对于本车的加速度和速度计算的具体步骤包括:
S1,相对速度和加速度计算开始;
S2,重置计数器i=0,j=0;
S3,计数器i开始计数i=i+1;
S4,计数器j开始计数j=j+1;
S5,获取第i×j/b0 s时本车与前、后车之间的距离Si,j和Si,j';
S6,判断是否获取完第i s内的所有距离,即j=b0,则第i s内的距离获取完成,若否,则
循环到S4步,直到满足j=b0
S7,重置计数器k=0;
S8,计数器k开始计数k=k+1;
S9,计算第k/b0 s时本车相对于前、后车的位移Δhi,k=Si,k-1-Si,k和Δhi,k'=Si,k'-Si,k-1';
S9,判断k是否等于b0,若是,则相对位移计算完成;若否,则循环到S8步,直到满足k=b0
S10,根据本车与前后车的相对位移计算第i秒时,本车相对于前、后车的速度vai、vbi和加速度aai、abi
公式(8)~(11)中:k1=b0i,
S11,判断是否计算完本次行驶时间段内的相对速度和相对加速度,即i=t0;若是,则相对速度和相对加速度的计算完成;若否,则循环到S3步,直到满足条件i=t0为止。
如上所述一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,其特征在于:在第五步中,所述判断是否追尾并得到第i秒时ri的值和ri'的值的具体步骤包括:
U1,重置计数器i'=0;
U2,令ri=0,ri'=0;
U3,判断加速度ai的值是否大于0;若ai>0,本车可能处于有可能造成追尾的加速中,执行U4,否则,本车处于有可能造成追尾的减速中,执行U5;
U4,判断第i秒是否处于造成追尾的加速中,若则ri=1,执行U6;
U5,判断第i秒是否处于造成追尾的减速中,若则ri'=1;
U6,令i=i+1;
U7,判断i是否大于t1;若i=t0,则ri和ri'的值计算结束;若否,则循环到U2步。
本发明具有如下优点:
本发明所描述的一种基于双目技术的驾驶行为评分系统与方法,可实现对驾驶人员的驾驶行为进行综合评价及量化分析,具有计算规则明确、精确度高、通用性强、外部设备依赖性小、高效实时等特点。
附图说明
图1显示为本发明中一种基于双目技术驾驶行为评分系统的构成框图。
图2显示为本发明中一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法流程图。
图3显示为本发明评分方法中,本车与前、后车相对速度和加速度的算法流程图。
图4显示为本发明评分方法中,追尾判断方法流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
本发明的一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法之核心技术思想是提供一种驾驶行为评价方法。为使本发明的技术方案更为清晰,下面将结合附图进一步的对本发明作详细描述。
图1是本发明中一种基于双目技术驾驶行为评分系统的构成框图,其功能为采集周围车辆和自车的数据,并对获得的数据进行处理,实现对驾驶人员的驾驶行为进行综合评价及量化分析。具体地,包括车辆周围环境采集模块、图像处理模块、驾驶数据采集模块、数据存储模块、驾驶行为评分模块以及显示模块。所述的车辆周围环境采集连接图像处理模块,图像处理模块和驾驶数据采集模块的另一端均连接数据存储模块,数据存储模块的另一端连接驾驶行为评分模块,驾驶行为评分模块的另一端连接显示模块。
所述车辆周围环境采集模块包括:安装在车头和车尾两组双目摄像头,所述双目摄像头用于实时采集本车周围环境的图像。
所述图像处理模块用于对采集的每一帧匹配图像进行处理,从中提取车道线、路标及车辆信息,得到车辆周围环境状况,所述车辆周围环境状况包括:驾驶车辆所在道路的最低限速、最高限速、前后相邻车辆的速度及加速度。
所述驾驶数据采集模块用于采集本车驾驶数据,所述本车驾驶数据包括:本车的实时车速、加速度。
所述数据存储模块用于存储来自图像处理模块和行驶数据采集模块的数据。所述显示模块用于接收来自驾驶行为评分模块的数据并显示到用户端。
采用本发明一种基于双目技术驾驶行为评分系统进行评分时,首先,在驾驶行为评分模块内预设安全驾驶行为参数,所述行为参数包括:驾驶反应时间、最小行驶里程、最小休息时长、急加速、急减速、超速事件的风险系数,还包括:速度风险系数函数和急加速/减速风险系数函数;其次是根据来自数据存储模块存储的本车驾驶数据信息、双目摄像头采集的车辆周围环境信息,对本车的驾驶行为进行分析,实时判断是否满足车距以及车速限制,并对驾驶行为进行评分。
以下用二个实施例进一步的描驾驶行为评分模块的具体评分过程。
实施例一
设定驾驶评分系统的安全阈值,本发明具体实施例一中,设定的安全阈值包括:驾驶反应时间t0=2.5s,最小行驶里程l0=1000m,最小休息时长T=1h,急加速、急减速、超速等事件的风险系数分别为w1=0.4、w2=0.4和w3=0.2,速度危险系数函数g(vi)和急加速/减速危险系数函数f(vi):
安装在车头和车尾的双目摄像头分别经过自标定,获得相机的内外参数,并根据获得的内外参数,调整摄像机,使得摄像头严格双目成像的要求。车头和车尾的双目摄像头的FPS(Frames Per Second)为15帧/秒,即摄像头同时每间隔1/15s拍摄图像并传输到图像处理模块。
本次行驶总里程数l=500m,本次行驶总里程l≤l0,不对此次驾驶进行评分并在用户端显示本次不进行驾驶评价。
实施例二
驾驶评分系统安全阈值的设定和摄像机的帧数同实施例一。设定本次行驶总里程数:l=1069.4>l0,且驾驶行为评分系统记录的本次开始驾驶时间与上次终止驾驶时间间隔t2=2h>T,行驶总时长t1=40s,满足驾驶行为评分条件,对此次驾驶行为进行评价。
图3显示为本车与前、后车相对速度和加速度的算法流程图。图像模块将来自摄像头采集的图片经过图像处理后,得到距离信息Sj、Sj'和该段行驶的车速限制vimin=60,vimax=120(i=1,2,3,...,40)。计算第j/15s时前车相对于自车的位移Δhj=Sj-Sj-1,后车相对于自车的位移为Δhj'=Sj'-Sj-1';第i秒时,分别计算前、后车相对于自车的速度vai和vbi
其中k1=b0i。计算前、后车相对于自车的加速度aai和abi
其中k2=7。
计算本车相对于前、后车的速度和加速度的具体步骤包括:
S1,相对速度和加速度计算开始;
S2,重置计数器i=0,j=0;
S3,计数器i开始计数i=i+1;
S4,计数器j开始计数j=j+1;
S5,获取第0.1i×js时自车与前、后车之间的距离Si,j和Si,j';
S6,判断是否获取完第i s内的所有距离,即j=b0,则第is内的距离获取完成,若否,则循环到S4步,直到满足j=b0
S7,重置计数器k=0;
S8,计数器k开始计数k=k+1;
S9,计算第0.1ks时自车相对于前、后车的位移Δhi,k=Si,k-1-Si,k和Δhi,k'=Si,k'-Si,k-1';
S9,判断k是否等于15,若是,则相对位移计算完成;若否,则循环到S8步,直到满足k=15;
S10,根据本车与前后车的相对位移计算第i秒时,自车相对于前、后车的速度vai、vbi和加速度aai、abi
其中k1=10i;
S11,判断是否计算完本次行驶时间段内的相对速度和相对加速度,即i=40;若是,则相对速度和相对加速度的计算完成;若否,则循环到S3步,直到满足条件i=40为止。
按实施例二,计算计算得到的本车在每一时刻相对于前、后车的速度va、vb如下表1所示。
表一:计算得到的自车在每一时刻相对于前、后车的速度va、vb
v(m.s-1)\t(s) 1 2 3 4 5
va -0.6908 0.5848 0.6519 -0.6404 0.5706
vb -0.6343 0.5545 0.643 0.5582 0.6808
v(m.s-1)\t(s) 6 7 8 9 10
va -0.6148 0.6749 0.6914 0.691 -0.6723
vb 0.6134 0.6527 0.683 0.6393 -0.7015
v(m.s-1)\t(s) 11 12 13 14 15
va 0.6697 -0.6792 0.6506 0.6638 0.6498
vb 0.6256 0.6512 0.5751 0.6304 0.6455
v(m.s-1)\t(s) 16 17 18 19 20
va 0.6029 0.6226 -0.6414 0.592 0.5093
vb 0.6584 -0.5821 -0.6051 0.6507 0.6687
v(m.s-1)\t(s) 21 22 23 24 25
va 0.6077 -0.5233 -0.6583 0.5977 0.5868
vb -0.657 -0.5938 -0.5594 0.6829 0.6699
v(m.s-1)\t(s) 26 27 28 29 30
va 0.5662 0.5891 -0.5689 0.5909 0.6293
vb 0.6747 -0.6491 0.5692 0.6644 0.6533
v(m.s-1)\t(s) 31 32 33 34 35
va 0.6724 -0.596 0.6509 0.5874 0.5305
vb 0.6976 0.6193 0.63 -0.6273 0.6676
v(m.s-1)\t(s) 36 37 38 39 40
va -0.6216 0.6978 0.6006 -0.6435 0.7017
vb 0.6525 -0.692 -0.647 0.6349 0.6069
按实施例二,计算得到的本车在每一时刻相对于前、后车的加速度va、vb值如下表2所示。
参考图4,是本发明一种基于双目技术的驾驶行为评分系统的评分方法中,追尾判断方法流程图,在实施例二中,由驾驶数据采集模块得到本车第i秒的行驶速度vi和加速度ai,行驶总里程数l,由行驶速度、加速度和安全距离之间的关系判断是否会发生追尾并得到第i秒时ri的值和ri'的值。具体计算结果如下表3、表4所示。
表2:计算得到的本车在每一时刻相对于前、后车的加速度va、vb值
a(m.s-2)\t(s) 1 2 3 4 5
aa 4.4356 -16.323 16.4052 -0.9445 -4.8261
ab 15.0677 6.5033 -9.7099 3.9525 -14.1146
a(m.s-2)\t(s) 6 7 8 9 10
aa -0.69 -15.3502 2.4919 4.5129 -8.8389
ab 3.4433 -8.209 -9.3612 1.9917 6.5022
a(m.s-2)\t(s) 11 12 13 14 15
aa -5.9574 -7.5503 -8.8444 3.7654 -2.7704
ab -19.0927 -16.0076 4.4621 21.4123 -3.105
a(m.s-2)\t(s) 16 17 18 19 20
aa 10.863 -0.294 -7.0116 -10.4254 11.6878
ab -9.5216 -13.677 -3.2578 -7.1906 -9.1829
a(m.s-2)\t(s) 21 22 23 24 25
aa 20.0931 1.7361 0.2821 8.3154 4.1153
ab -5.9392 14.0808 -6.1563 20.2694 9.7637
a(m.s-2)\t(s) 26 27 28 29 30
aa -8.965 -20.6845 1.3677 -8.0769 -6.8871
ab 21.7013 12.948 2.4993 -2.8855 0.2524
a(m.s-2)\t(s) 31 32 33 34 35
aa 7.9165 -12.5537 16.6458 -1.0453 0.4311
ab -4.1881 -7.2819 3.4178 14.0928 -5.7206
a(m.s-2)\t(s) 36 37 38 39 40
aa -9.5337 10.6624 0.2474 8.1802 -14.669
ab 26.8328 -2.258 0.2862 0.8121 11.9334
表3:计算得到的本车第i秒的行驶速度vi和加速度ai
v(m.s-1)\t(s) 1 2 3 4 5
v 2.0862 4.1755 6.3369 8.5551 10.9979
v(m.s-1)\t(s) 6 7 8 9 10
v 13.4571 16.045 18.6561 21.2995 23.9836
v(m.s-1)\t(s) 11 12 13 14 15
v 23.9836 23.9836 23.9836 23.9836 23.9836
v(m.s-1)\t(s) 16 17 18 19 20
v 23.9836 23.9836 23.9836 23.9836 25.4695
v(m.s-1)\t(s) 21 22 23 24 25
v 27.0916 28.8976 30.9796 66.1505 33.0752
v(m.s-1)\t(s) 26 27 28 29 30
v 33.0752 33.0752 33.0752 33.0752 33.0752
v(m.s-1)\t(s) 31 32 33 34 35
v 33.0752 33.0752 33.0752 33.0752 33.0752
v(m.s-1)\t(s) 36 37 38 39 40
v 28.5181 33.0752 37.2894 41.3442 45.3161
表4:计算得到的第i秒时ri的值和ri'的值
a(m.s-2)\t(s) 1 2 3 4 5
a 2.0862 2.0893 2.1614 2.2182 2.4428
a(m.s-2)\t(s) 6 7 8 9 10
a 2.4592 2.5878 2.6111 2.6435 2.6841
a(m.s-2)\t(s) 11 12 13 14 15
a 0 0 0 0 0
a(m.s-2)\t(s) 16 17 18 19 20
a 0 0 0 1.4859 1.6221
a(m.s-2)\t(s) 21 22 23 24 25
a 1.806 2.082 2.0957 2.1936 0
a(m.s-2)\t(s) 26 27 28 29 30
a 0 0 0 0 0
a(m.s-2)\t(s) 31 32 33 34 35
a 0 0 0 0 0
a(m.s-2)\t(s) 36 37 38 39 40
a -4.5572 -4.2142 -4.0548 -3.9718 -3.3386
按照图4所示的本发明中一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法中的追尾判断方法流程图,用于判断是否追尾并得到第i秒时ri的值和ri'的值的具体步骤包括:
U1,重置计数器i=0;
U2,给r和r'赋初值,令rk=0,rk'=0(k=1,2,...,40);
U3,令i=i+1;
U4,判断加速度ai的值是否大于0。若ai>0,自车可能处于有可能造成追尾的加速中,执行U5,否则,自车处于有可能造成追尾的减速中,执行U6;
U5,判断第i秒是否处于造成追尾的加速中,若则ri=1,执行U6;
U6,判断第i秒是否处于造成追尾的减速中,若则ri'=1;
U7,判断是否遍历结束;若i=40,则ri和ri'的值计算结束;若否,则循环到U3步。具体计算结果如下表5所示。
表5:计算得到的ri和ri'的值
t(s) 1 2 3 4 5
r 0 0 0 0 0
' 0 0 0 0 0
t(s) 6 7 8 9 10
r 0 0 0 0 0
r' 0 0 0 0 0
t(s) 11 12 13 14 15
r 0 0 0 0 0
r' 0 0 0 0 0
t(s) 16 17 18 19 20
r 0 0 0 0 0
r' 0 0 0 0 0
t(s) 21 22 23 24 25
r 1 0 0 0 0
r' 0 0 0 0 0
t(s) 26 27 28 29 30
r 0 0 0 0 0
r' 0 0 0 0 0
t(s) 31 32 33 34 35
r 0 0 0 0 0
r' 0 0 0 0 0
t(s) 36 37 38 39 40
r 0 0 0 0 0
r' 0 0 0 0 0
再计算急加速评分G1,急减速评分G2和超速评分G3
/>
驾驶行为评分为各个事件评分加权值的总和,即显示模块接收本次驾驶行为评分的数据并在用户端显示急加速驾驶行为评分,急减速评分,超速评分和驾驶行为评分。
采用本发明一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,可实现对驾驶人员的驾驶行为进行综合评价及量化分析,具有计算规则明确、精确度高、通用性强、外部设备依赖性小、高效实时等特点。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (3)

1.一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,所述基于双目技术的驾驶行为评分系统包括:车辆周围环境采集模块、图像处理模块、驾驶数据采集模块、数据存储模块、驾驶行为评分模块以及显示模块;所述车辆周围环境采集模块连接图像处理模块信号输入端,图像处理模块和驾驶数据采集模块的信号输出端分别与数据存储模块输入端连接,数据存储模块输出端与驾驶行为评分模块输入端连接,驾驶行为评分模块输出端连接显示模块;所述车辆周围环境采集模块包括:安装在车头和车尾两组双目摄像头,所述双目摄像头用于实时采集本车周围环境的图像;所述图像处理模块用于对采集的每一帧匹配图像进行处理,从中提取车道线、路标及车辆信息,得到车辆周围环境状况,所述车辆周围环境状况包括:驾驶车辆所在道路的最低限速、最高限速、前后相邻车辆的速度及加速度;所述驾驶数据采集模块用于采集本车驾驶数据,所述本车驾驶数据包括:本车的实时车速、加速度;所述数据存储模块用于存储来自图像处理模块和行驶数据采集模块的数据;所述显示模块用于接收来自驾驶行为评分模块的数据并显示到用户端;其特征在于:
所述评分方法包括:首先在驾驶行为评分模块内预设安全驾驶行为参数,所述行为参数包括:驾驶反应时间、最小行驶里程、最小休息时长、急加速、急减速、超速事件的风险系数,还包括:速度风险系数函数和急加速/减速风险系数函数;其次是根据来自数据存储模块存储的本车驾驶数据信息、双目摄像头采集的车辆周围环境信息,对本车的驾驶行为进行分析,实时判断是否满足车距以及车速限制,并对驾驶行为进行评分;
所述驾驶行为评分模块的具体评分过程包括以下步骤:
第一步,驾驶评分系统安全阈值设定:
设定驾驶评分系统的安全阈值,包括驾驶反应时间t0,最小行驶里程l0,最小休息时长T,本次驾驶时长t1,急加速、急减速、超速事件的风险系数分别为w1、w2和w3,速度危险系数函数g(vi)和急加速/减速危险系数函数f(vi);
第二步,周围环境图像采集:
安装在车头和车尾的双目摄像头分别经过自标定,获得相机的内外参数,并根据获得的内外参数调整摄像机,使得摄像头严格满足双目成像的要求;车头和车尾的双目摄像头的FPS(Frames Per Second)值为b0,即摄像头同时每间隔1/b0s拍摄图像并传输到图像处理模块;
第三步,判断是否满足驾驶评分条件:
将行驶总里程数记作l,若单次行驶总里程l≥l0,且驾驶行为评分系统记录的本次开始驾驶时间与上次终止驾驶时间间隔t2大于T,则进行第四步;否则,不对此次驾驶进行评分并在用户端显示本次不进行驾驶评价;
第四步,相邻车辆相对速度和加速度计算:
将汽车开始行驶时记作第0s,将第j/b0 s时本车与相邻前车之间的距离记作Sj,与相邻后车之间的距离记作Sj',将第i秒时道路限制的最低车速记作vimin,最高车速记作vimax,规定向前为正方向;图像处理模块将来自摄像头采集的图片经过图像处理后,得到距离Sj、Sj'和车速限制vimin、vimax;计算第j/b0s时相邻前车相对于本车的位移Δhj=Sj-Sj-1,相邻后车相对于本车的位移Δhj'=Sj'-Sj-1';第i秒时,分别计算相邻前、后车相对于本车的速度vai和vbi
公式(1)和(2)中:k1=b0i;
再计算前、后车相对于本车的加速度aai和abi
公式(3)和(4)中:
第五步,计算并输出驾驶行为评分:
由驾驶数据采集模块得到本车第i秒的行驶速度vi和加速度ai,行驶总里程数l,由行驶速度、加速度和安全距离之间的关系判断是否会发生追尾并得到第i秒时ri的值和ri'的值;因此计算急加速评分G1,急减速评分G2和超速评分G3
驾驶行为评分为各个事件评分加权值的总和,即显示模块接收本次驾驶行为评分的数据并在用户端显示急加速驾驶行为评分,急减速评分,超速评分和驾驶行为评分。
2.如权利要求1所述一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,其特征在于:在第四步中,所述相邻车辆相对于本车的加速度和速度计算的具体步骤包括:
S1,相对速度和加速度计算开始;
S2,重置计数器i=0,j=0;
S3,计数器i开始计数i=i+1;
S4,计数器j开始计数j=j+1;
S5,获取第i×j/b0 s时本车与前、后车之间的距离Si,j和Si,j';
S6,判断是否获取完第i s内的所有距离,即j=b0,则第i s内的距离获取完成,若否,则循环到S4步,直到满足j=b0
S7,重置计数器k=0;
S8,计数器k开始计数k=k+1;
S9,计算第k/b0 s时本车相对于前、后车的位移Δhi,k=Si,k-1-Si,k和Δhi,k'=Si,k'-Si,k-1';
S9,判断k是否等于b0,若是,则相对位移计算完成;若否,则循环到S8步,直到满足
k=b0
S10,根据本车与前后车的相对位移计算第i秒时,本车相对于前、后车的速度vai、vbi和加速度aai、abi
公式(8)~(11)中:k1=b0i,
S11,判断是否计算完本次行驶时间段内的相对速度和相对加速度,即i=t0;若是,则相对速度和相对加速度的计算完成;若否,则循环到S3步,直到满足条件i=t0为止。
3.如权利要求1所述一种基于双目技术驾驶行为评分系统的评分方法,其特征在于:在第五步中,所述判断是否追尾并得到第i秒时ri的值和ri'的值的具体步骤包括:
U1,重置计数器i'=0;
U2,令ri=0,ri'=0;
U3,判断加速度ai的值是否大于0;若ai>0,本车可能处于有可能造成追尾的加速中,执行U4,否则,本车处于有可能造成追尾的减速中,执行U5;
U4,判断第i秒是否处于造成追尾的加速中,若则ri=1,执行
U6;
U5,判断第i秒是否处于造成追尾的减速中,若则ri'=1;
U6,令i=i+1;
U7,判断i是否大于t1;若i=t0,则ri和ri'的值计算结束;若否,则循环到U2步。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110533909B (zh) * 2019-09-10 2020-11-06 重庆大学 一种基于交通环境的驾驶行为分析方法及系统
CN113505955A (zh) * 2021-05-19 2021-10-15 辛巴网络科技(南京)有限公司 一种基于tsp系统的用户驾驶行为评分方法
CN115476861B (zh) * 2022-09-14 2023-06-13 智能网联汽车(山东)协同创新研究院有限公司 智能网联汽车的安全评价系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000268297A (ja) * 1999-03-16 2000-09-29 Nissan Motor Co Ltd 安全運転評価装置
CN105303830A (zh) * 2015-09-15 2016-02-03 成都通甲优博科技有限责任公司 一种驾驶行为分析系统及分析方法
CN107972671A (zh) * 2017-07-19 2018-05-01 宁波诺丁汉大学 一种驾驶行为分析系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11302209B2 (en) * 2014-01-28 2022-04-12 Volvo Truck Corporation Vehicle driver feedback system and corresponding method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000268297A (ja) * 1999-03-16 2000-09-29 Nissan Motor Co Ltd 安全運転評価装置
CN105303830A (zh) * 2015-09-15 2016-02-03 成都通甲优博科技有限责任公司 一种驾驶行为分析系统及分析方法
CN107972671A (zh) * 2017-07-19 2018-05-01 宁波诺丁汉大学 一种驾驶行为分析系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Adrian B. Ellison,et al.《Evaluating changes in driver behaviour: A risk profiling approach》.《Accident Analysis & Prevention》.2015,第75卷第298-309页. *

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