基于可穿戴设备的驾驶行为检测技术研究

发布时间：2021-04-23 14:14

　　随着汽车逐渐成为人们日常出行的交通工具,驾驶安全成为了社会关注的焦点。驾驶员不慎驾驶行为是诱发交通事故的重要原因。因此,对驾驶员驾驶行为进行实时检测,有利于提升交通安全。本文针对一种容易诱发交通事故的重要驾驶行为:变道,进行了研究。提出一种基于驾驶员前臂加速度的变道驾驶行为检测方法。通过智能手表采集的驾驶员前臂加速度数据,以及GPS时速数据,进行精确的变道检测。首先,根据时速数据,动态选择窗口大小,并采用快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）将时域窗口内的加速度数据变换到频域上;接着,根据时速动态选择频域检测区间并计算检测区间内的加速度能量值;并设置动态的阈值,将计算得到的加速度能量值与阈值对比检测变道;最后,计算频域检测区间内加速度数据实部的变化,进一步判断变道方向。该方法根据当前时速对驾驶员前臂加速度FFT变换时域窗口、频域检测区间、以及检测阈值进行动态调整,实现了不同行驶时速条件下变道驾驶行为的准确识别。基于所提出算法,本文在Android智能手表和智能手机上实现了变道驾驶行为检测系统,并通过大量道路实验验证本文提出方法的可行性和有效性。 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目标与研究内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 论文结构安排
第2章 相关技术概述
    2.1 Android Wear开发平台
    2.2 Android Wear传感器开发
        2.2.1 Android wear传感器
        2.2.2 Android wear传感器开发
    2.3 Android wear蓝牙模块开发
    2.4 Android GPS模块开发
    2.5 本章小结
第3章 加速度数据预处理与特征分析
    3.1 加速度数据采集
    3.2 加速度数据预处理
    3.3 加速度数据特征分析
        3.3.1 左变道数据分析
        3.3.2 右变道数据分析
        3.3.3 不同速度下的变道数据分析
        3.3.4 不同驾驶车辆的变道数据对比分析
    3.4 本章小结
第4章 基于驾驶员前臂加速度的变道驾驶行为检测方法
    4.1 傅里叶变换
        4.1.1 时域
        4.1.2 频域
        4.1.3 离散傅里叶变换
        4.1.4 快速傅里叶变换
    4.2 基于FFT算法的变道驾驶行为检测
        4.2.1 不同速度下的滑动窗口值调整
        4.2.2 不同速度下的实际采样周期
        4.2.3 FFT变换算法
        4.2.4 不同速度下能量值计算对应的有效低频段选取
        4.2.5 不同速度下能量阈值的调整
        4.2.6 抗误检分析
    4.3 驾驶行为检测流程图
    4.4 本章小结
第5章 驾驶行为检测系统的设计与实现
    5.1 驾驶行为检测系统总体概述
    5.2 系统设计及实现
        5.2.1 智能手表端模块的设计及实现
        5.2.2 智能手机端模块的设计及实现
    5.3 实验测试
        5.3.1 实验测试平台
        5.3.2 实验测试结果
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GPS及LBS的移动终端定位研究[J]. 査金超,王直杰.  电子测试. 2016(17)
[2]智能手机车辆异常驾驶行为检测方法[J]. 周后飞,刘华平,石红星.  智能系统学报. 2016(03)
[3]时间复杂度的几种计算方法[J]. 刘怀愚,朱昌杰,李璟.  电脑知识与技术. 2011(19)
[4]FFT中旋转因子生成算法的研究[J]. 李新社,易亚星,李忠科.  航空计算技术. 2000(03)

硕士论文
[1]汽车驾驶员疲劳预警系统设计与实现[D]. 王文浩.重庆大学 2016
[2]基于驾驶行为的疲劳驾驶检测方法研究[D]. 金雪.北京工业大学 2015
[3]基于智能手机终端的驾驶行为风格检测[D]. 任静文.电子科技大学 2014
[4]基于多特征信息融合的违规驾驶行为检测方法研究[D]. 唐小淋.华南理工大学 2013



本文编号：3155477