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专利号: 2018114870075
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种驾驶员危险驾驶行为检测方法,其特征在于,所述的方法包括:步骤1、驾驶员双手握住方向盘的两侧保持标准姿态时,采用Kinect摄像头采集驾驶员此时的骨骼姿态,建立标准姿态模型;

所述的建立标准姿态模型,包括:

步骤11、建立如式I所示的方向盘标准包络空间,所述方向盘标准包括空间在X轴、Y轴以及Z轴上的坐标的单位均为单位长度:

其中,(Xlefthand,Ylefthand,Zlefthand)为驾驶员在保持标准姿态时的左手骨三维坐标,(Xrighthand,Yrighthand,Zrighthand)为驾驶员在保持标准姿态时的右手骨三维坐标,SWxmin为方向盘标准包络空间X轴向上坐标最小值,SWxmax为方向盘标准包络空间X轴向上坐标最大值,SWymin为方向盘标准包络空间Y轴向上坐标最小值,SWymax为方向盘标准包络空间Y轴向上坐标最大值,SWzmin为方向盘标准包络空间Z轴向上坐标最小值,SWzmax为方向盘标准包络空间Z轴向上坐标最大值,Lfxp为方向盘的长度在方向盘标准包络空间中X轴向上的投影距离,Hfxp为方向盘的高在方向盘标准包络空间中Y轴向上的投影距离,Wfxp为方向盘的宽度在方向盘标准包络空间中Z轴向上的投影距离;

步骤12、采用式V计算方向盘标准转向频率ffxp:其中,Rfxp为方向盘的半径在方向盘标准包络空间中X轴向上的投影距离, 单位为单位长度,SRO为急转向检测灵敏度,SRO>0,Tfxp为方向盘正常转向半圈需要的时间,单位为s;

步骤13、采用式VI计算驾驶员肩部标准向量VJB:其中,(Xleftshoulder,Yleftshoulder,Zleftshoulder)为驾驶员在保持标准姿态时的左肩关节三维坐标,(Xrightshoulder,Yrightshoulder,Zrightshoulder)为驾驶员在保持标准姿态时的右肩关节三维坐标;

步骤14、采用式VII计算驾驶员头颈部标准向量VNH:VNH=(Xhead‑Xneck,Yhead‑Yneck,Zhead‑Zneck)       式VII其中,(Xhead,Yhead,Zhead)为驾驶员在保持标准姿态时的头部三维坐标,(Xneck,Yneck,Zneck)为驾驶员在保持标准姿态时的颈部三维坐标;

步骤2、在驾驶员驾驶过程中重复执行本步骤,检测驾驶员在驾驶过程中是否具有危险驾驶行为:

利用Kinect摄像头采集驾驶员的骨骼姿态,与所述的标准姿态模型进行对比,检测驾驶员是否具有危险驾驶行为,包括:

步骤21、根据驾驶员左手骨的三维坐标与右手骨的三维坐标是否均在所述的包络空间内判断驾驶员的手部是否离开了方向盘,若左手骨的三维坐标与右手骨的三维坐标均在所述的包络空间内,则驾驶员的手部未离开方向盘;否则驾驶员的手部离开了方向盘;

步骤22、根据当前方向盘转动频率是否高于方向盘标准转向频率判断驾驶员是否有急转弯的危险驾驶行为,若当前方向盘转动频率高于方向盘标准转向频率,则驾驶员有急转弯的危险驾驶行为;否则,驾驶员没有急转弯的危险驾驶行为;

步骤23、根据驾驶员当前时刻肩部实时向量与所述肩部标准向量的夹角判断驾驶员当前是否有不正确坐姿,若当前时刻肩部实时向量与所述肩部标准向量的夹角大于肩部夹角阈值,则驾驶员当前坐姿不正确,否则驾驶员当前坐姿正确;

步骤24、根据驾驶员当前时刻头颈部实时向量与所述头颈部标准向量的夹角判断驾驶员头部是否有不正常晃动,若当前时刻头颈部实时向量与所述头颈部标准向量的夹角大于颈部阈值,则驾驶员当前头部有不正常晃动;否则驾驶员当前头部未出现不正常晃动。

2.如权利要求1所述的驾驶员危险驾驶行为检测方法,其特征在于,所述的步骤22中当T

前T时刻方向盘转动频率ffxp采用式X获得:其中,tT为当前T时刻的时间,tT‑1为T‑1时刻的时间, 为T‑1时刻手骨向量,为左手骨骼T‑1时刻X轴向坐标, 为右手骨T‑1时刻X轴向坐标; 为当前T时刻手骨向量, 为左手骨T时刻X轴向坐标, 为右手骨T时刻X轴向坐标。

3.如权利要求1所述的驾驶员危险驾驶行为检测方法,其特征在于,所述的步骤23中驾T

驶员当前T时刻肩部实时向量与所述肩部标准向量的夹角θ1采用式XII获得:T T T

其中,VJS为当前T时刻的肩部实时向量,VJS=(Xrightshoulder‑Xleftshoulder,Yrightshoulder‑T T T T T TYleftshoulder,Z rightshoulder‑Zleftshoulder),(Xleftshoulder,Yleftshoulder,Z leftshoulder)为当前T时T T T刻左肩关节的三维坐标,(Xrightshoulder,Yrightshoulder,Zrightshoulder)为当前T时刻右肩关节的三维坐标。

4.如权利要求1所述的驾驶员危险驾驶行为检测方法,其特征在于,所述的步骤24中所T

述的驾驶员当前T时刻头颈部实时向量与所述头颈部标准向量的夹角θ2采用式XIV获得:T T T T T

其中,VNHS为当前T时刻的头颈部实时向量,VNHS=(X head‑X neck,Y head‑Y neck,Z head‑T T T T T T TZneck),(Xhead,Yhead,Zhead)为当前T时刻头部骨骼的三维坐标,(Xneck,Yneck,Zneck)为当前T时刻颈部骨骼的三维坐标。