CN111016846A - 一种安全驾驶主动防范管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种安全驾驶主动防范管理方法及系统，所述方法由前端硬件和后端的管理平台协同对汽车的安全驾驶进行主动的防范管理，前端的车载终端会对驾驶员和道路上的潜在危险进行预判，并向驾驶员发出提示或向管理平台报告请求人工接入。本发明的安全驾驶主动防范管理方法及系统对驾驶员行车安全进行事前预警，并且事后有证可查有据可依，系统兼容开放的数据处理，可针对性地与相关部门进行无缝连接，为相关行业的研究提供数据保障，整合相关行业数据资源，促进互联互通，提高共享能力，提高交管部门智能化调度效率。

Description

一种安全驾驶主动防范管理方法及系统
技术领域
本发明涉及驾驶监控领域，具体涉及一种安全驾驶主动防范管理方法。
背景技术
据可靠数据调查统计全世界每年有120万人死于道路交通事故，而我国每年近10万人死于交通事故。据事故分析统计其中因为驾驶员人为原因如，疲劳驾驶，注意力分散，不规范操作的重大事故竟占到90.3％，针对这些事故原因的主动防范管理方法不多，效果也十分有限。而且现有的管理方法依托的系统安装复杂，成本高，易损坏，识别率低。主要以被动式报警，提示为主，不能由后台主动干预，由于对司机的预警仅停留前端语音提示，车辆危险情况预防效果差。
发明内容
针对上述提到现有的安全驾驶主动防范管理方法少，效果差的问题，本发明提供一种安全驾驶主动防范管理方法，由前端硬件与后端的管理平台协同完成对驾驶员安全驾驶的主动管理。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种安全驾驶主动防范管理方法，包括以下步骤：
S1，汽车启动，车载管理终端自动开启，联网自检，如果出现异常情况则向驾驶员或管理平台发出提示信息；
S2，车载管理终端通过车载监视设备获取驾驶员的实时状态信息，判定当前驾驶员是否为合法驾驶员，如果是合法驾驶员则开始监控本次行车过程，如果不是合法驾驶员则控制警报装置发出警报，并记录当前驾驶员的信息，上传到管理平台；
S3，行车过程中，车载管理终端持续从车载监控设备获取车辆和驾驶员的实时状态信息；
S4，车载管理终端对获取的实时状态信息进行分析，判断是否存在需要发出警示的警示情况，如果没有则继续监控，如果有则向警报装置发出警示信息，并记录实时状态信息生成警示情况记录；
S5，与车载管理终端连接的警报装置接收警示信息，向驾驶员发出警报；
S6，车载管理终端继续对实时状态信息进行分析，判断所述警示情况是否已消失，如果已消失则完成对警示情况的实时状态信息记录，并向警报装置发出停止信息使警报装置停止发出警报，如果没有消失则继续记录警示情况的实时状态信息；
S7，汽车熄火后，车载管理终端停止对行车过程的监控，并将内存中相关数据做本地保存或上传至管理平台，车载管理终端停止运行。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述步骤S4具体包括：
S401，车载管理终端对获取的实时状态信息进行分析，判断是否存在需要发出警示的警示情况，如果没有警示情况则继监控，有则开始记录警示情况，并进入下一步骤；
S402，根据出现警示情况的实时信息来源判断警示情况的发生位置，如果出现警示情况的是车辆本身或者驾驶员，则车载管理终端对警报装置发出警示信息；如果出现警示情况在车体外部以及车辆行驶的道路上，则进入下一步骤；
S403，车载管理终端的AI算法对实时信息进行进一步分析，判断所述警示情况是否是违反交通规则的情况，是则发出警示信息，并记录实时状态信息生成警示情况记录，否则只发出警示信息。
所述步骤S6之前还设有以下步骤：S601，车载管理终端判断记录的实时数据是否大于预定的阈值，如果大于预定的阈值则开始向管理平台发出报警信息，并将生成的记录形成证据上传，管理平台向管理人员发出消息，通知管理人员采取措施。
所述警示情况记录包括报警类别、报警级别、车速、驾驶员信息、车辆号牌信息、图片、视频、时间、车辆定位信息中的一种或几种。
所述车载监控设备获取的实施状态信息包括驾驶员的面部特征信息、面部表情信息、手部动作信息，车辆的内部、外部环境信息，路面的静态、动态物体信息，以及地图数据信息、车辆定位信息。
一种实现上述安全驾驶主动管理方法的车载管理系统，其特征在于，所述车载管理系统包括:
车载管理终端，用于根据车载监视设备发出的驾驶员信息确认驾驶员的驾驶权限，授权驾驶员驾驶车辆，对车载监视设备发出的行车过程的实时信息进行分析判定，通过警报装置发出警报和向管理平台发出报警信息；
车载监控设备，用于获取驾驶员信息以及行车过程中车辆内外的实时信息；
警报装置，用于根据车载管理终端发出的警示信息通过声、光等途径对驾驶员发出警报。
所述警报装置包括设置在车内的喇叭、警笛以及驾驶员佩戴的手环。
所述车载监控设备包括设置在车身内部的驾驶员监控摄像头、路面监控摄像头，和设置在车身外部的路况监控摄像头，以及GPS定位装置。
所述车载管理终端包括储存AI智能算法和警示情况记录的储存模块、运行所述AI智能算法的处理器模块、与警报装置及管理中心通信的无线通信模块，供驾驶员与管理中心通话或与车载管理终端进行人机交互的语音对讲模块，以及给车载终端供电的电池。
本发明的有益效果是：本发明的一种安全驾驶主动防范管理方法及系统利用安装在车辆上的车载管理终端和后台的云服务管理平台协同对汽车的安全驾驶进行主动的防范管理，车载管理终端与对于多个安装在车辆内外的外接设备连接，实时接收和分析外接设备获取到的视频数据等信息，对车内外的异常情况进行预判，及时向驾驶员发出警报，必要时还会向云服务管理平台发出人工介入的请求，通过前端终端和后端平台，对驾驶员行车安全进行事前预警，并且事后有证可查有据可依。此外，本管理方法的系统兼容开放的数据处理，可针对性地与相关部门进行无缝连接，为相关行业的研究提供数据保障，整合相关行业数据资源，促进互联互通，提高共享能力，提高交管部门智能化调度效率。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例的安全驾驶主动防范管理方法的流程图；
图2为本发明实施例的安全驾驶主动防范管理系统的组成图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
本发明的安全驾驶主动防范管理方法流程参照图1所示，包括以下步骤：
S1，汽车启动，车载管理终端自动开启，联网自检，如果出现异常情况则向驾驶员或管理平台发出提示信息；
S2，车载管理终端通过车载监视设备获取驾驶员的实时状态信息，判定当前驾驶员是否为合法驾驶员，如果是合法驾驶员则开始监控本次行车过程，如果不是合法驾驶员则控制警报装置发出警报，并记录当前驾驶员的信息，上传到管理平台；
S3，行车过程中，车载管理终端持续从车载监控设备获取车辆和驾驶员的实时状态信息；
S4，车载管理终端对获取的实时状态信息进行分析，判断是否存在需要发出警示的警示情况，如果没有则继续监控，如果有则向警报装置发出警示信息，并记录实时状态信息生成警示情况记录；
S5，与车载管理终端连接的警报装置接收警示信息，向驾驶员发出警报；
S6，车载管理终端继续对实时状态信息进行分析，判断所述警示情况是否已消失，如果已消失则完成对警示情况的实时状态信息记录，并向警报装置发出停止信息使警报装置停止发出警报，如果没有消失则继续记录警示情况的实时状态信息；
S7，汽车熄火后，车载管理终端停止对行车过程的监控，并将内存中相关数据做本地保存或上传至管理平台，车载管理终端停止运行。
本实施例中，当驾驶员启动汽车时，安装在汽车上的车载管理终端就会自动启动，开始与后端的管理平台联网，同时对和车载管理终端连接的各个车载监控设备和警报装置进行检查，确认所有的装置都在正常运行的状态，在出现异常情况时向驾驶员或管理平台发出提示信息，直接或通过管理平台提示驾驶员排除异常。
当所有的设备都正常运行时，车载管理终端开始通过车载监控设备获取驾驶员包括脸部特征在内的身份信息，与车载管理终端或管理平台的数据库中的信息对比，判断当前驾驶员是不是合法的驾驶员。合法的驾驶员可以是数据库中已取得合法驾驶资格的的驾驶员，也可以是车辆主人设置的允许使用车辆的驾驶员。当车载管理终端判定当前驾驶员是合法的驾驶员时，就会开始监控本次行车过程；如果车载管理终端判定当前驾驶员不是合法的驾驶员时，就会控制车内的警报装置发出警报，同时将当前驾驶员的身份信息记录，上传到管理平台，管理平台的工作人员可以根据信息决定是否实行人工干预，或直接将信息推送给车主，由车主自行决定。此外，在车辆上安装有行车电脑等能够控制车辆状态的装置时，还可以与车载管理终端连接，当车载管理终端判定当前驾驶员不是合法的驾驶员时，可以直接通过行车电脑控制车辆停止运行，这样可以有效的防止车辆被盗或者无证驾驶等情况。
行车过程中，车载管理终端会持续的通过各个车载监视设备获取车辆和驾驶员的实时状态信息，主要是驾驶员的行车状态视频、车辆四周的道路环境视频以及车辆的位置等实时信息，有条件设置更多车载监视设备的车辆，车载管理终端还会监控车辆的水箱温度、油耗状态、轮胎胎压等实时状态，方便车载管理终端作出更深入的分析。
车载管理终端获得了车辆和驾驶员的实时状态信息后，车载管理终端的AI智能算法主要会对两个方面进行分析，一方面是驾驶员的实时状态，可以通过对视频信息中驾驶员的眨眼次数、头部活动、手部活动等进行分析，判断驾驶员是否有疲劳驾驶、在驾驶过程中接打电话等违规操作；另一方面是实时路况和汽车本身的状态，通过对实时路况的分析判断与其他车辆或行人的距离，判断是否有与前车距离过近或者有没有行人在视线盲区通过等情况。AI智能算法过对实时状态信息分析可以迅速的发现需要发出警示的情况，这时车载管理终端就会马上向警报装置发出警示信息，并且对所述情况生成相应的记录，以备后续查验；如果AI智能算法没有发现警示情况，车载管理终端继续对实时状态进行监控。
警报装置接收到车载管理终端发出的警示信息后，会向驾驶员发出警报。警报可以通过警报装置的喇叭、警笛、信号灯等发出，还可以通过无线网络或蓝牙收发器等向驾驶员佩戴的手环等发出，手环接收到警报会持续的振动。
警报信息发出后，车载管理终端继续接收实时状态信息，AI智能算法继续分析，判断之前的警示情况是否已经消失，如果发现已经消失了，则将已经生成的记录完成，并向警报装置发出停止信息，使警报装置停止警报；如果警示情况还在持续，则继续记录警示情况。
当汽车到达目的地，熄火后，车载管理终端会认定本次行程结束，并将内存中的相关数据做本地保存或上传至管理平台，然后车载管理终端才会自动的停止运行，有效地保存行车过程中的数据记录。除此之外，驾驶员也可以在系统中设定，在停车之后将一些车载终端的信息推送到指定的平台或者移动设备上的客户端，方便驾驶员回顾记录或找到自己的停车位置。
进一步的，由于车辆的实时状态信息比较复杂，车载管理终端的AI智能算法会将其分成不同的情况具体分析，因此步骤S4具体包括了以下步骤：
S401，车载管理终端对获取的实时状态信息进行分析，判断是否存在需要发出警示的警示情况，如果没有警示情况则继监控，有则开始记录警示情况，并进入下一步骤；
S402，根据出现警示情况的实时信息来源判断警示情况的发生位置，如果出现警示情况的是车辆本身或者驾驶员，则车载管理终端对警报装置发出警示信息；如果出现警示情况在车体外部以及车辆行驶的道路上，则进入下一步骤；
S403，车载管理终端的AI算法对实时信息进行进一步分析，判断所述警示情况是否是违反交通规则的情况，是则发出警示信息，并记录实时状态信息生成警示情况记录，否则只发出警示信息。
车载管理终端会对不同的警示情况进行分类，针对不同的警示情况，如车载管理终端判断驾驶员驾驶时间过长、或者前后车距过小、行车途中接打电话等情况，做出不同的警示和记录，在不影响驾驶员专心驾驶的情况下对必要的情况作出提示，并保留需要的记录，节省储存空间，保留真正有价值的记录。
由于部分驾驶员会在接收到警报后不予理会，还有在疲劳驾驶的情况下，可能警报发出了，驾驶员没有响应，这时及时的人工介入很重要，因此，在步骤S6之前还设有以下步骤：S601，，车载管理终端判断记录的实时数据是否大于预定的阈值，如果大于预定的阈值则开始向管理平台发出报警信息，并将生成的记录形成证据上传，管理平台向管理人员发出消息，通知管理人员采取措施。这样当驾驶员的一些违规操作，如疲劳驾驶、行车中接打电话等行为都能够被及时发现，并且及时制止。
为了使行车途中的警示情况事后能够有证可查有据可依，针对警示情况记录包括报警类别、报警级别、车速、驾驶员信息、车辆号牌信息、图片、视频、时间、车辆定位信息中的一种或几种。这样警示情况的紧急程度对于管理人员一目了然，管理人员可以迅速的做出判断需要做出什么程度的处理，无论对于意外的事前预防还是即时救援都能迅速做出反应；而且信息中包括警示情况发生的时间、地点和人物，也会为事后的调查提供极大地便利，节省大量的调查时间。
为了更准确的辨认驾驶员的身份，正确判定合法的驾驶员，在车载监控设备获取的驾驶员信息中除了驾驶员的面部特征信息，还可以是驾驶员的指纹信息，车载管理终端可以通过获取的面部特征信息或指纹信息判定驾驶员的身份，更进一步还可以通过两种信息同时验证。
实现本发明实施例的安全驾驶主动防范管理方法，本实施例的安全驾驶主动防范管理系统参照图2所示，包括以下部分：
车载管理终端，用于根据车载监视设备发出的驾驶员信息确认驾驶员的驾驶权限，授权驾驶员驾驶车辆，对车载监视设备发出的行车过程的实时信息进行分析判定，发出警示信息和报警信息，控制车辆；
车载监控设备，用于获取驾驶员信息以及行车过程中车辆内外的实时信息；
警报装置，用于根据车载管理终端发出的警示信息通过声、光等途径对驾驶员发出警报。
为了能够对驾驶员发出及时有效的提醒，警报装置包括设置在车内的喇叭、警笛以及驾驶员佩戴的定制手环。手环能够与车载管理终端通过蓝牙等方式无线连接，在接收到车载管理终端发出的警示信息时能够持续振动，对于唤醒处于疲劳驾驶状态的驾驶员有突出效果。
为了能够获得全面的实时状态信息，车载监控设备包括设置在车身内部的驾驶员监控摄像头、路面监控摄像头，和设置在车身外部的路况监控摄像头，以及GPS定位装置。驾驶员监控摄像头可以获得驾驶员的实时状态信息，判断驾驶员是否分神或处于疲劳状态；路面监控摄像头使得车载管理终端可以的到与驾驶员视野相同的实时路况信息，帮助车载管理终端更好的做出预判。此外在实际应用中还可以增加对驾驶员的心率进行监控的心率检测装置，以及检测驾驶员身份的指纹检测装置。设置在车身外部的路况摄像头一般包括设置在车头和车尾的摄像头，还可以包括设置在车身两侧的摄像头，主要的作用是使车载管理终端能够判断前后车距和观测到在驾驶员视线盲区的行人，还可以对驾驶员一些违规行为进行记录。GPS定位装置提供实时的位置信息，车载管理终端一方面可以在驾驶员需要时给驾驶员指路，另一方面方便管理平台对一些用于营运的车辆进行监控。
为了实现上述的功能，车载管理终端包括储存AI智能算法和记录下的实时状态信息的储存模块、运行所述AI智能算法的处理器模块、与警报装置及管理中心通信的无线通信模块，供驾驶员与管理中心通话或与车载管理终端进行人机交互的语音对讲模块，以及给车载终端供电的电池。本实施例中，车载终端采用双核的ARM Cortex A7作为处理器，CPU的频率为1.3GHZ，使用海思Hi3520D V400硬件平台，安装了Linux操作系统。为了更好的适应存储警示情况记录的存储需要，本实施例中的存储模块除了内置有存储车载终端的操作系统和智能算法的两个SD存储卡，还设有两个专门用于存储警示情况记录的SD存储卡，车载终端上设有插装SD存储卡的接口。车载终端上和设有多个方便与车载监控设备连接，以及输出警示情况记录等数据的连接端口，包括4路AHD 1080P/720P输入、1路HDMI高清输出和1路CVBS输出。本实施例中的无线通讯模块包括4G天线、WiFi天线和蓝牙信号收发器，其中4G天线和WiFi天线主要用于和管理平台的连线，蓝牙信号收发器主要用于和驾驶员佩戴的定制手环通信，向驾驶员发出警示信号。在实际使用中，为了使车载管理终端的的处理速度有更大提高，在有条件的情况下车载管理终端应该配置5G通讯天线。由于驾驶中，驾驶员不方便手动操作，更安全的方法是通过语音与车载管理终端进行交互，而且管理中心的管理人员也需要通过语音模块提醒和为驾驶员提供帮助，因此，车载管理终端上需要设有语音对讲模块，驾驶员通过语音与管理人员交流，以及在驾驶中通过语音操作车载终端。
本发明的一种安全驾驶主动防范管理方法及系统利用安装在车辆上的车载管理终端和后台的云服务管理平台协同对汽车的安全驾驶进行主动的防范管理，车载管理终端与对于多个安装在车辆内外的外接设备连接，实时接收和分析外接设备获取到的视频数据等信息，对车内外的异常情况进行预判，及时向驾驶员发出警报，必要时还会向云服务管理平台发出人工介入的请求，通过前端终端和后端平台，对驾驶员行车安全进行事前预警，并且事后有证可查有据可依。此外，本管理方法的系统兼容开放的数据处理，可针对性地与相关部门进行无缝连接，为相关行业的研究提供数据保障，整合相关行业数据资源，促进互联互通，提高共享能力，提高交管部门智能化调度效率。

Claims (9)

1.一种安全驾驶主动防范管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，汽车启动，车载管理终端自动开启，联网自检，如果出现异常情况则向驾驶员或管理平台发出提示信息；
S2，车载管理终端通过车载监视设备获取驾驶员的实时状态信息，判定当前驾驶员是否为合法驾驶员，如果是合法驾驶员则开始监控本次行车过程，如果不是合法驾驶员则控制警报装置发出警报，并记录当前驾驶员的信息，上传到管理平台；
S3，行车过程中，车载管理终端持续从车载监控设备获取车辆和驾驶员的实时状态信息；
S4，车载管理终端对获取的实时状态信息进行分析，判断是否存在需要发出警示的警示情况，如果没有则继续监控，如果有则向警报装置发出警示信息，并记录实时状态信息生成警示情况记录；
S5，与车载管理终端连接的警报装置接收警示信息，向驾驶员发出警报；
S6，车载管理终端继续对实时状态信息进行分析，判断所述警示情况是否已消失，如果已消失则完成对警示情况的实时状态信息记录，并向警报装置发出停止信息使警报装置停止发出警报，如果没有消失则继续记录警示情况的实时状态信息；
S7，汽车熄火后，车载管理终端停止对行车过程的监控，并将内存中相关数据做本地保存或上传至管理平台，车载管理终端停止运行。
2.如权利要求1所述的安全驾驶主动管理方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：
S401，车载管理终端对获取的实时状态信息进行分析，判断是否存在需要发出警示的警示情况，如果没有警示情况则继监控，有则开始记录警示情况，并进入下一步骤；
S402，根据出现警示情况的实时信息来源判断警示情况的发生位置，如果出现警示情况的是车辆本身或者驾驶员，则车载管理终端对警报装置发出警示信息；如果出现警示情况在车体外部以及车辆行驶的道路上，则进入下一步骤；
S403，车载管理终端的AI算法对实时信息进行进一步分析，判断所述警示情况是否是违反交通规则的情况，是则发出警示信息，并记录实时状态信息生成警示情况记录，否则只发出警示信息。
3.如权利要求1所述的安全驾驶主动管理方法，其特征在于，所述步骤S6之前还设有以下步骤：S601，车载管理终端判断记录的实时数据是否大于预定的阈值，如果大于预定的阈值则开始向管理平台发出报警信息，并将生成的记录形成证据上传，管理平台向管理人员发出消息，通知管理人员采取措施。
4.如权利要求1所述的安全驾驶主动管理方法，其特征在于，所述警示情况记录包括报警类别、报警级别、车速、驾驶员信息、车辆号牌信息、图片、视频、时间、车辆定位信息中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的安全驾驶主动管理方法，其特征在于，所述车载监控设备获取的实施状态信息包括驾驶员的面部特征信息、面部表情信息、手部动作信息，车辆的内部、外部环境信息，路面的静态、动态物体信息，以及地图数据信息、车辆定位信息。
6.一种实现如权利要求1-5所述的安全驾驶主动管理方法的车载管理系统，其特征在于，所述车载管理系统包括:
车载管理终端，用于根据车载监视设备发出的驾驶员信息确认驾驶员的驾驶权限，授权驾驶员驾驶车辆，对车载监视设备发出的行车过程的实时信息进行分析判定，通过警报装置发出警报和向管理平台发出报警信息；
车载监控设备，用于获取驾驶员信息以及行车过程中车辆内外的实时信息；
警报装置，用于根据车载管理终端发出的警示信息通过声、光等途径对驾驶员发出警报。
7.如权利要求6所述的车载管理系统，其特征在于，所述警报装置包括设置在车内的喇叭、警笛以及驾驶员佩戴的手环。
8.如权利要求6所述的车载管理系统，其特征在于，所述车载监控设备包括设置在车身内部的驾驶员监控摄像头、路面监控摄像头，和设置在车身外部的路况监控摄像头，以及GPS定位装置。
9.如权利要求6所述的车载管理系统，其特征在于，所述车载管理终端包括储存AI智能算法和警示情况记录的储存模块、运行所述AI智能算法的处理器模块、与警报装置及管理中心通信的无线通信模块，供驾驶员与管理中心通话或与车载管理终端进行人机交互的语音对讲模块，以及给车载终端供电的电池。
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