專(zhuān)利名稱(chēng)：不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛安全駕駛技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種對(duì)不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，以及對(duì)不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的交通安全責(zé)任事故，絕大多屬于不安全駕駛行為造成的必然結(jié)果。由于無(wú)法及時(shí)而又盡可能全部獲取車(chē)輛行駛中不安全駕駛行為的實(shí)時(shí)監(jiān)控資料， 專(zhuān)業(yè)運(yùn)輸企業(yè)監(jiān)管部門(mén)實(shí)施安全教育只能停留在一般性的宣傳、解釋駕駛操作規(guī)范和分析有限的已發(fā)事故案例的層面。同時(shí)，對(duì)事故案例本身的分析，也只可能以事發(fā)后的推測(cè)與判斷為基礎(chǔ)，缺乏真實(shí)可靠的資料和數(shù)據(jù)。這種方式不能反映個(gè)體間的差異，不具針對(duì)性，無(wú)法及時(shí)有效地幫助駕駛員走出本人駕駛行為不安全的陰影。專(zhuān)業(yè)運(yùn)輸企業(yè)營(yíng)運(yùn)車(chē)輛具有“單獨(dú)在外作業(yè)”的特點(diǎn)。盡管駕駛員均已通過(guò)考試并持證上崗，但下述不安全駕駛行為產(chǎn)生的原因仍很難根治車(chē)輛實(shí)際運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜多變，并非駕駛員考證過(guò)程所能完全覆蓋，駕駛員對(duì)本人實(shí)際操作行為與安全駕駛安全規(guī)范要求之間出現(xiàn)的偏差，難以自我發(fā)現(xiàn)并實(shí)施自我調(diào)整。駕駛行為的安全與否，目前都以是否發(fā)生事故為主要標(biāo)準(zhǔn)。然而，未發(fā)生安全責(zé)任事故，并不能說(shuō)明駕駛行為就一定符合駕駛安全操作規(guī)范。同時(shí)，駕駛員對(duì)規(guī)范的理解和執(zhí)行也存在差異。由于年齡、生理或心理健康狀況、情緒等方面的變化，即使優(yōu)秀駕駛員也不一定能長(zhǎng)久地保持其原有的良好駕駛狀態(tài)，而駕駛員本人卻很難意識(shí)到這種漸進(jìn)性的衰減或消退。關(guān)于車(chē)輛行駛安全監(jiān)控問(wèn)題，已有不少研究成果，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“車(chē)輛行駛安全智能監(jiān)控裝置”，申請(qǐng)?zhí)?00810034四0.6，其發(fā)明要點(diǎn)在于“當(dāng)車(chē)輛偏離車(chē)道行駛時(shí)，給出預(yù)警和報(bào)警服務(wù)”；中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“汽車(chē)安全駕駛監(jiān)控系統(tǒng)”，申請(qǐng)?zhí)?00810055749. 0，其發(fā)明要點(diǎn)在于“當(dāng)駕駛員處于疲勞、醉酒等狀態(tài)時(shí)給出警示”;中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“汽車(chē)行駛安全監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控方法”，申請(qǐng)?zhí)?00510116715. 4，其發(fā)明要點(diǎn)在于“當(dāng)行駛車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間偏離自己的行車(chē)道或存在發(fā)生交通事故的危險(xiǎn)時(shí)，發(fā)出告警，以便提醒駕駛員”；中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利“一種汽車(chē)安全駕駛監(jiān)控系統(tǒng)和方法”，申請(qǐng)?zhí)?00710098412. 3，其發(fā)明要點(diǎn)在于“檢測(cè)汽車(chē)駕駛員的表情以及眼睛開(kāi)閉狀態(tài)，并判斷出不適于駕駛時(shí)提醒該汽車(chē)駕駛員”等。上述專(zhuān)利的共同點(diǎn)是檢測(cè)出危險(xiǎn)因素時(shí)，提醒駕駛員糾正其駕駛操作，以保證行車(chē)安全，屬于實(shí)時(shí)監(jiān)控；其缺點(diǎn)在于，只要車(chē)輛未發(fā)生交通安全事故，企業(yè)安全監(jiān)管部門(mén)就難以從海量的記錄數(shù)據(jù)中檢索出日常安全監(jiān)管或教育所需的不安全駕駛行為信息。由于駕駛員操作失誤而造成的車(chē)輛行駛安全責(zé)任事故，與其行駛過(guò)程中對(duì)環(huán)境或事件觀察的全面準(zhǔn)確與否、處置是否及時(shí)妥當(dāng)密切相關(guān)?？梢詫Ⅰ{駛員對(duì)環(huán)境或事件觀察不夠全面準(zhǔn)確，處置不夠及時(shí)妥當(dāng)稱(chēng)為“不安全駕駛因素”?！安话踩{駛因素”在行車(chē)過(guò)程中是經(jīng)?；蚍磸?fù)出現(xiàn)的，但并不一定每一次都造成安全責(zé)任事故。反言之，所有的安全責(zé)任事故，一定包含在“不安全駕駛因素”之中。如果能夠找到所有的“不安全駕駛因素”，并對(duì)其實(shí)行有效監(jiān)控，就完全有可能避免駕駛安全責(zé)任事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對(duì)不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，以及對(duì)不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控方法。任何交通安全事故發(fā)生時(shí)，都表現(xiàn)為車(chē)輛行駛?cè)S空間X、Y、Z三個(gè)方向上的速度產(chǎn)生了急劇變化，其中，車(chē)輛行進(jìn)正向設(shè)為X軸方向，行進(jìn)橫向設(shè)為Y軸方向，行進(jìn)豎向設(shè)為 Z軸方向。X方向的速度劇變，可反映單純的正面顛覆、碰撞、追尾或緊急制動(dòng)；Y方向的速度劇變，可反映單純的側(cè)面顛覆或行駛方向的突然改變；Z方向速度的劇變，可反映車(chē)輛駛?cè)氚伎踊蜍S上凸起。這三個(gè)方向速度劇變的不同組合，可反映更加復(fù)雜的車(chē)輛行駛安全狀況。因此，只要完整記錄下這三個(gè)方向的速度變化率(加速度)，就相當(dāng)于記錄下了安全事故發(fā)生或可能發(fā)生的關(guān)鍵信息；只要逐一監(jiān)測(cè)這三個(gè)方向的速度變化率，就相當(dāng)于全面地監(jiān)測(cè)著安全責(zé)任事故發(fā)生的各種可能；只要設(shè)法控制這三個(gè)方向的速度變化率的幅度，就相當(dāng)于從消除安全責(zé)任事故發(fā)生的各種可能性入手，避免安全責(zé)任事故的發(fā)生。本發(fā)明的目的是依據(jù)上述思想并采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，包括駕駛行為信息采集裝置、信息傳輸裝置、 數(shù)據(jù)處理和比較裝置、信息顯示或輸出裝置，所述信息采集裝置包括加速度傳感器，加速度傳感器與信息傳輸裝置電路連接，信息傳輸裝置通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)與數(shù)據(jù)處理和比較裝置連接，數(shù)據(jù)處理和比較裝置與信息顯示或輸出裝置電路連接；所述加速度傳感器設(shè)在被監(jiān)控的車(chē)輛上，加速度傳感器采集車(chē)輛行駛過(guò)程中車(chē)輛三維空間三個(gè)方向的加速度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)設(shè)在車(chē)輛上的信息傳輸裝置傳送到數(shù)據(jù)處理和比較裝置，處理和比較后數(shù)據(jù)通過(guò)信息顯示或輸出裝置顯示出來(lái)。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述信息采集裝置包括設(shè)車(chē)輛上分別采集車(chē)輛三個(gè)方向加速度數(shù)據(jù)的加速度傳感器。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述加速度傳感器包括三維陀螺儀。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述信息傳輸裝置通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)處理和比較裝置連接并相互傳輸數(shù)據(jù)。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)處理和比較裝置包括中央處理單元、存儲(chǔ)單元或PC機(jī)。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述信息顯示或輸出裝置包括顯示器、聲光報(bào)警器、 打印機(jī)或PC機(jī)。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述信息采集裝置還包括設(shè)在車(chē)輛上分別采集其他駕駛行為信息(如駕駛員操縱狀態(tài)影像、車(chē)輛行進(jìn)方向180°范圍影像、車(chē)輛位置、時(shí)間、 速度、制動(dòng)和油門(mén)運(yùn)用程度等)的裝置。這些裝置采集的信息，同樣通過(guò)上述信息傳輸裝置、數(shù)據(jù)處理和比較裝置、信息顯示或輸出裝置進(jìn)行處理。一種不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控方法，該方法包括以下步驟(1)在車(chē)輛上安裝加速度傳感器，用來(lái)采集行駛過(guò)程中車(chē)輛三維空間X、Y、Z三個(gè)方向的加速度數(shù)據(jù)￡lx、￡ly、￡lz ；
(2)對(duì)優(yōu)秀駕駛員的行車(chē)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后建立數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出X、Y、Z三個(gè)方向加速度絕對(duì)值的最大值的均值二·、aymax、作為閾值，建立監(jiān)測(cè)X、Y、Z三個(gè)方向加速度變化的比較樣本；(3)將上述優(yōu)秀駕駛員在規(guī)定行駛里程中，其X、Y、Z三個(gè)方向加速度、、ayi、azi的實(shí)測(cè)值與步驟(2)所述Imax、^max, 值進(jìn)行比較，得到超出
gxmax、“《ymax、 iirmaxiA^X.
的閾值βχ、ey、βζ，采用βχ、β y、β 2值作為評(píng)判駕駛員駕駛行為是否安全的衡量標(biāo)準(zhǔn)；(4)采用安裝有專(zhuān)用分析軟件的數(shù)據(jù)處理和比較裝置，將數(shù)據(jù)處理結(jié)果通過(guò)信息顯示或輸出裝置顯示或打印出來(lái)。作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述三個(gè)方向加速度閾值1_、aymxi.丄·的獲取方法如下(1)選擇合適樣本數(shù)的從未出過(guò)安全事故的優(yōu)秀駕駛員組成被測(cè)試群體，在他們駕駛的車(chē)輛上安裝加速度傳感器；(2)令被測(cè)試群體上路行駛，測(cè)試并記錄所有被測(cè)車(chē)輛在正常行駛狀態(tài)下， 其X、Y、Z三個(gè)方向上的全部加速度值，按平均每百公里行駛里程取1-10個(gè)的比例，篩選出總行駛里程中的前η個(gè)絕對(duì)值最大的幅值，并取均值作為相應(yīng)方向加速度的閾值 Oxmax.、 ^ymax.、 Ozmali，具體方法如下
權(quán)利要求
1.一種不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，包括駕駛行為信息采集裝置、信息傳輸裝置、數(shù)據(jù)處理和比較裝置、信息顯示或輸出裝置，其特征是所述信息采集裝置包括加速度傳感器，加速度傳感器與信息傳輸裝置電路連接，信息傳輸裝置通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)與數(shù)據(jù)處理和比較裝置連接，數(shù)據(jù)處理和比較裝置與信息顯示或輸出裝置電路連接；所述加速度傳感器設(shè)在被監(jiān)控的車(chē)輛上，加速度傳感器采集車(chē)輛行駛過(guò)程中車(chē)輛三維空間三個(gè)方向的加速度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)設(shè)在車(chē)輛上的信息傳輸裝置傳送到數(shù)據(jù)處理和比較裝置，處理和比較后數(shù)據(jù)通過(guò)信息顯示或輸出裝置顯示出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述信息采集裝置包括設(shè)在車(chē)輛上分別采集車(chē)輛三個(gè)方向加速度數(shù)據(jù)的加速度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述加速度傳感器包括三維陀螺儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述信息傳輸裝置通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)處理和比較裝置連接并相互傳輸數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)處理和比較裝置包括中央處理單元、存儲(chǔ)單元或PC機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是所述信息顯示或輸出裝置包括顯示器、聲光報(bào)警器、打印機(jī)或PC機(jī)。
7.一種不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控方法，其特征是該方法包括以下步驟(1)在車(chē)輛上安裝加速度傳感器，用來(lái)采集車(chē)輛行駛過(guò)程中車(chē)輛三維空間X、Y、Z三個(gè)方向的加速度數(shù)據(jù)￡lx、￡ly、￡lz ；(2)對(duì)優(yōu)秀駕駛員的行車(chē)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后建立數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出X、Y、Z三個(gè)方向加速度絕對(duì)值的最大值的均值^_、aymax、二胃作為閾值，建立監(jiān)測(cè)X、Y、Z三個(gè)方向加速度變化的比較樣本；(3)將上述優(yōu)秀駕駛員在規(guī)定行駛里程中，其X、Y、Z三個(gè)方向加速度(ax、ay、 az)的實(shí)測(cè)值的絕對(duì)值與步驟⑵所述二_、二max值進(jìn)行比較，得到超出二匪、aymm. Lmax次數(shù)的閾值βχ、3y、βζ，采用βχ、3y、β z值作為評(píng)判駕駛員駕駛行為是否安全的衡量標(biāo)準(zhǔn)；(4)采用安裝有專(zhuān)用分析軟件的數(shù)據(jù)處理和比較裝置，將數(shù)據(jù)處理結(jié)果通過(guò)信息顯示或輸出裝置顯示或打印出來(lái)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控方法，其特征是所述三個(gè)方向加速度閾值二 max、flymax^ ^zmax的獲取方法如下(1)選擇合適樣本數(shù)的從未出過(guò)安全事故的優(yōu)秀駕駛員組成被測(cè)試群體，在他們駕駛的車(chē)輛上安裝加速度傳感器；(2)令被測(cè)試群體上路行駛，測(cè)試并記錄所有被測(cè)車(chē)輛在正常行駛狀態(tài)下，其X、Y、Z三個(gè)方向上的全部加速度值，按平均每百公里行駛里程取1-10個(gè)的比例，篩選出總行駛里程中的前η個(gè)絕對(duì)值最大的幅值，并取均值作為相應(yīng)方向加速度的閾值 ^、‘·、azmax, 具體方法如下
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控方法，其特征是所述判斷駕駛員出現(xiàn)不安全駕駛行為的閾值βχ、0y、βζ的確定方法如下(1)將被測(cè)群體在總測(cè)試?yán)锍虄?nèi)，χ、γ、ζ三個(gè)方向加速度( 、、、~)的實(shí)際測(cè)試值逐一與相關(guān)的閾值進(jìn)行比較，記錄超出閾值^tmax、i_、二HU 的次數(shù)并以βχ'、β/、βζ' 表不；(2)求出平均每百公里行駛里程中的βχ'、β/、βζ'值，并分別以βχ、^表示
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控方法，其特征是所述步驟(4) 得到的數(shù)據(jù)處理結(jié)果還可以通過(guò)信息傳輸裝置及時(shí)傳輸?shù)桨惭b在車(chē)輛上的提示裝置，所述提示裝置包括顯示器或聲光報(bào)警器。
全文摘要
本發(fā)明涉及不安全駕駛行為的識(shí)別與監(jiān)控系統(tǒng)及方法，可實(shí)現(xiàn)最大限度降低因不安全駕駛行為造成的交通事故概率。所述系統(tǒng)包括加速度傳感器、傳輸裝置、數(shù)據(jù)處理和比較裝置、輸出裝置，加速度傳感器設(shè)在被監(jiān)控車(chē)輛上，采集車(chē)輛行駛過(guò)程中三個(gè)方向的加速度數(shù)據(jù)，通過(guò)傳輸裝置傳送到數(shù)據(jù)處理和比較裝置，然后到輸出裝置。所述方法包括以下步驟(1)采集車(chē)輛行駛過(guò)程中三維空間X、Y、Z三個(gè)方向的加速度數(shù)據(jù)；(2)建立比較樣本；(3)將三個(gè)方向加速度的實(shí)際值與樣本比較，得到超出次數(shù)的閾值；(4)輸出數(shù)據(jù)。本發(fā)明完整記錄安全事故發(fā)生或可能發(fā)生的關(guān)鍵信息，全面監(jiān)測(cè)事故發(fā)生的各種可能，真正實(shí)現(xiàn)從源頭入手，避免安全責(zé)任事故的發(fā)生。
文檔編號(hào)G08G1/01GK102163368SQ201110029010
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者袁三友, 袁翔, 陳勃生 申請(qǐng)人:袁三友, 袁翔, 陳勃生