WiFi和手机传感器相结合的危险驾驶动作检测研究

发布时间：2020-03-31 03:28

【摘要】：随着社会和经济的不断发展,人们开始了自驾的全民热潮,几乎所有成年之后的学生都将考驾照列入了自己的必备技能之中,各个地方的驾校天天人满为患,道路上“新手”司机与日益增。虽然这些“新手”司机们可以正常驾驶车辆,但是经验的缺乏导致他们并不具备良好的驾驶习惯和处理突发问题的能力,造成巨大的安全隐患。而现有的驾驶员行车预警系统基本上都需要专业的设备,并且只有高端车辆才安装了这些注意力检测或者疲劳检测的“高配”设备。因此,研究普适的危险驾驶检测方法,对降低道路交通安全隐患以及提醒驾驶员错误的驾驶习惯,促进“新手”司机形成科学的驾驶行为具有重要意义。本文针对驾驶员行车途中的固定场景,提出了利用WiFi和手机内置传感器相结合的危险驾驶动作的检测方法,由利用WiFi信号进行驾驶员危险动作识别和利用智能手机内置传感器进行车辆状态检测两部分组成。该方法通过驾驶员动作与车辆状态之间的强相关关系将人、车两方面的信息进行结合,利用手机内置传感器数据的检测结果来校准WiFi信号对危险驾驶动作的识别,一定程度上弥补了周围环境和设备对无线信号影响的缺陷,实现高精度的危险驾驶动作检测。具体的研究内容如下:(1)结合现有研究成果以及日常行车途中的状况分析,规定了15种驾驶过程中的“危险驾驶动作”,包括疲劳驾驶、注意力分散、对拥挤路段不合适的应对操作等具有安全隐患的驾驶动作。在车载Wi-Fi的无线网络环境中,通过检测WiFi信号的CSI(Channel State Information)信道状态信息识别危险驾驶动作,对驾驶员行车途中的驾驶动作进行实时“监控”。(2)针对无线信号的固有缺陷,使用智能手机中的内置传感器对危险驾驶动作识别进行辅助检测以降低误检率,提高检测精度。将智能手机固定在车上,结合多个手机内置传感器的信息分析车辆状况,检测车辆在行驶过程中的真实状态。(3)行车途中检测到危险驾驶动作时对驾驶员进行预警提醒,并且对驾驶员进行驾驶行为评估,促使“新手”司机形成良好的驾驶习惯,有效降低交通安全隐患。
【图文】：

图 1 现有成熟产品介绍1.3 主要研究内容根据表 1 对现有工作的分析总结，我们发现基于驾驶员身体动作和车辆状态信息融合的危险驾驶检测方法克服了单方面对驾驶员状态检测的局限性、充分考虑到了驾驶员操作和车辆本身各方面信息的相关性和互补性，已成为危险驾驶在线实时检测技术中最有效的手段之一。现有工作对驾驶员身体动作的检测主要是利用摄像头进行“监控”。摄像头检测技术对光线的要求较高，在危险性较高的夜间反而无法有效检测驾驶员的状态；同时摄像头对位置也有要求，需要正对驾驶员脸部；很多时候摄像头还涉及到隐私问题，当人们被持续监控时，会产生被侵犯的不适感。而使用智能手机内置传感器对车辆状态的检测更多的是检测已经发生的状况，对于危险情况发生之前的“潜伏危险期”无法进行有效的检测，无法实现从源头遏制危险的发生。因此，综合目前的研究方法和成熟的产品，我们提出一个基于无线信号的 CSI

定单手（右手）向左向右小幅度和大幅度旋转动作指上半身向前倾这个危险动作。身体前驾驶员多次急刹车时推断此时的车况处于拥易发生追尾事件等情况。方法行危险驾驶动作识别存在一定的误检，因此我补危险驾驶动作识别的缺陷。目前通过手机内有效的输入，包括加速度计、陀螺仪、磁力计同导致它们的功能也各有特点，，在实际测量中加速度的变化，磁力计用来检测磁场强度和当螺仪可以测量到手机的倾斜程度。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP212;TN92;U463.6

【参考文献】

相关博士学位论文 前2条

1 牛清宁;基于信息融合的疲劳驾驶检测方法研究[D];吉林大学;2014年

2 邸巍;基于视觉的全天候驾驶员疲劳与精神分散状态监测方法研究[D];吉林大学;2010年

相关硕士学位论文 前3条

1 李啸;转向盘转角特性在驾驶疲劳检测中的应用研究[D];北京林业大学;2009年

2 周政权;轿车与高速公路波形护栏碰撞仿真研究[D];武汉理工大学;2008年

3 毛U

本文编号：2608490