本發(fā)明涉及機(jī)車(chē)行駛報(bào)警，具體涉及一種電機(jī)車(chē)自動(dòng)駕駛安全報(bào)警方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、無(wú)人駕駛（自動(dòng)駕駛）是多種高精尖學(xué)科和技術(shù)在車(chē)輛上的融合。關(guān)于自動(dòng)駕駛的分級(jí)，目前國(guó)際上普遍認(rèn)可的是sae（國(guó)際汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)）的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即分為l0-l5，共六級(jí)。

2、電機(jī)車(chē)由于其是運(yùn)行于軌道，道路環(huán)境相對(duì)單一，外部干擾因素相對(duì)較少，相比外界復(fù)雜的道路情況，更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛；現(xiàn)有的電機(jī)車(chē)（例如地鐵列車(chē)）一般均配備有駕駛輔助功能，能夠在正常情況下自行進(jìn)行啟動(dòng)、行駛或剎車(chē)操作；但駕駛員作為車(chē)輛安全的掌控者，需要能夠?qū)崟r(shí)介入車(chē)輛的行駛，而不是完全依靠自動(dòng)駕駛，故需要確保駕駛員在駕駛過(guò)程中時(shí)刻保持清醒，尤其需要避免駕駛員出現(xiàn)瞌睡或打盹的情況；但現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛方案并不能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)識(shí)別駕駛員的駕駛狀態(tài)，進(jìn)而防止駕駛員出現(xiàn)打盹和瞌睡的情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提供一種電機(jī)車(chē)自動(dòng)駕駛安全報(bào)警方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有的自動(dòng)駕駛方案并不能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)識(shí)別駕駛員的駕駛狀態(tài)，進(jìn)而防止駕駛員出現(xiàn)打盹和瞌睡的情況的問(wèn)題。

2、本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

3、一種電機(jī)車(chē)自動(dòng)駕駛安全報(bào)警方法，應(yīng)用于電機(jī)車(chē)自動(dòng)駕駛安全報(bào)警系統(tǒng)；所述系統(tǒng)包括設(shè)置于機(jī)車(chē)的控制器、攝像模塊、揚(yáng)聲器、聲光報(bào)警器和踏板；所述攝像模塊、所述揚(yáng)聲器和所述聲光報(bào)警器均通信連接于所述控制器；所述踏板設(shè)置有與所述控制器通信連接，且用于偵測(cè)踏板的踩踏信號(hào)的接觸傳感器；所述方法，包括：

4、所述控制器獲取車(chē)輛的駕駛模式；

5、當(dāng)車(chē)輛的駕駛模式為自動(dòng)駕駛模式時(shí)，所述控制器確定自當(dāng)前時(shí)刻之后的多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并將相鄰的2個(gè)所述預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)之間的間隔時(shí)長(zhǎng)標(biāo)記為節(jié)點(diǎn)間隔時(shí)長(zhǎng)，其中，第1個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間間隔為第一預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)，任意相鄰的2個(gè)所述節(jié)點(diǎn)間隔時(shí)長(zhǎng)不相同；

6、在任一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，所述控制器生成并通過(guò)所述揚(yáng)聲器播放提示聲音信息，其中，所述提示聲音信息用于提示駕駛員在本預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)和下一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)間隔時(shí)長(zhǎng)內(nèi)踩下所述踏板；

7、所述控制器判斷在下一個(gè)所述預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)到來(lái)之前是否接收到了來(lái)自所述接觸傳感器的踩踏信號(hào)；

8、若沒(méi)有接收到來(lái)自所述接觸傳感器的踩踏信號(hào)，所述控制器獲取所述攝像模塊拍攝的駕駛員的實(shí)時(shí)人臉視頻，并基于所述實(shí)時(shí)人臉視頻以判斷駕駛員是否處于瞌睡狀態(tài)；

9、若處于瞌睡狀態(tài)，所述控制器控制所述聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警。

10、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括與所述控制器通信連接的云服務(wù)器；所述云服務(wù)器存儲(chǔ)有各駕駛員對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像；所述控制器獲取所述攝像模塊拍攝的駕駛員的實(shí)時(shí)人臉視頻，并基于所述實(shí)時(shí)人臉視頻以判斷駕駛員是否處于瞌睡狀態(tài)，包括：

11、所述控制器對(duì)所述實(shí)時(shí)人臉視頻進(jìn)行截取，以得到當(dāng)前時(shí)刻為結(jié)束時(shí)刻，且當(dāng)前時(shí)刻之前第二預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)的時(shí)刻為開(kāi)始時(shí)刻的視頻，并標(biāo)記為待分析視頻；

12、所述控制器對(duì)所述待分析視頻進(jìn)行視頻幀分解，以得到多個(gè)目標(biāo)幀圖像；

13、所述控制器獲取目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的第一實(shí)際距離和第二實(shí)際距離，其中，所述第一實(shí)際距離為目標(biāo)幀圖像中人臉的左口角和右口角之間的連線與鼻尖點(diǎn)之間的距離，所述第二實(shí)際距離為目標(biāo)幀圖像中人臉的左瞳孔中心點(diǎn)和右瞳孔中心點(diǎn)之間的連線與鼻尖點(diǎn)之間的距離；

14、所述控制器獲取來(lái)自所述云服務(wù)器，且與所述目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的駕駛員的標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像，并獲取所述標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像對(duì)應(yīng)的第一標(biāo)準(zhǔn)距離和第二標(biāo)準(zhǔn)距離，其中，所述第一標(biāo)準(zhǔn)距離為所述標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像中人臉的左口角和右口角之間的連線與鼻尖點(diǎn)之間的距離，所述第二標(biāo)準(zhǔn)距離為所述標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像中人臉的左瞳孔中心點(diǎn)和右瞳孔中心點(diǎn)之間的連線與鼻尖點(diǎn)之間的距離；

15、所述控制器基于所述第一實(shí)際距離、所述第二實(shí)際距離、所述第一標(biāo)準(zhǔn)距離和所述第二標(biāo)準(zhǔn)距離，以確定駕駛員在所述目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的實(shí)際狀態(tài)，其中，所述實(shí)際狀態(tài)包括低頭狀態(tài)和非低頭狀態(tài)；

16、所述控制器判斷如下條件是否滿足：駕駛員在連續(xù)第三預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的實(shí)際狀態(tài)均為低頭狀態(tài)；

17、若是，所述控制器確定駕駛員處于瞌睡狀態(tài)。

18、優(yōu)選的，所述控制器基于所述第一實(shí)際距離、所述第二實(shí)際距離、所述第一標(biāo)準(zhǔn)距離和所述第二標(biāo)準(zhǔn)距離，以確定駕駛員在所述目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的實(shí)際狀態(tài)，包括：

19、所述控制器基于所述第一實(shí)際距離、所述第二實(shí)際距離、所述第一標(biāo)準(zhǔn)距離和所述第二標(biāo)準(zhǔn)距離，計(jì)算目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的第一比值和第二比值：

20、，

21、，

22、式中，為所述第一比值；為所述第一實(shí)際距離，為所述第一標(biāo)準(zhǔn)距離；為所述第二比值；為所述第二實(shí)際距離，為所述第二標(biāo)準(zhǔn)距離；

23、所述控制器判斷如下條件是否滿足：所述第一比值和所述第二比值均小于第一預(yù)設(shè)值，且所述第一比值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)幀圖像中未檢測(cè)到鼻孔；

24、若是，所述控制器確定駕駛員在所述目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的實(shí)際狀態(tài)為低頭狀態(tài)；

25、若否，所述控制器確定駕駛員在所述目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的時(shí)刻的實(shí)際狀態(tài)為非低頭狀態(tài)。

26、優(yōu)選的，所述控制器獲取來(lái)自所述云服務(wù)器，且與所述目標(biāo)幀圖像對(duì)應(yīng)的駕駛員的標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像，并獲取所述標(biāo)準(zhǔn)人臉圖像對(duì)應(yīng)的第一標(biāo)準(zhǔn)距離和第二標(biāo)準(zhǔn)距離，之后還包括：

27、所述控制器基于第一標(biāo)準(zhǔn)距離，以及各所述目標(biāo)幀圖像的第一實(shí)際距離計(jì)算各所述目標(biāo)幀圖像的第一比值，以得到多個(gè)第一比值，其中，第一比值的取值為所述目標(biāo)幀圖像第一實(shí)際距離與第一標(biāo)準(zhǔn)距離的比值：

28、所述控制器將各所述目標(biāo)幀圖像的第一比值與所述目標(biāo)幀圖像的拍攝時(shí)刻建立對(duì)應(yīng)關(guān)系；

29、所述控制器通過(guò)圖像分析判斷最小的第一比值所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)幀圖像中是否檢測(cè)到鼻孔；

30、若否，所述控制器將最小的第一比值標(biāo)記為第一目標(biāo)值，并判斷各所述第一比值中是否存在滿足如下條件的第二目標(biāo)值：與所述第二目標(biāo)值相鄰的前后2個(gè)所述第一比值均大于所述第二目標(biāo)值，所述第二目標(biāo)值與所述第一目標(biāo)值不相同，且所述第二目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)幀圖像中未檢測(cè)到鼻孔，其中，第一時(shí)刻為所述第一目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的拍攝時(shí)刻，第二時(shí)刻為所述第二目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的拍攝時(shí)刻；

31、若存在，所述控制器將所述第一時(shí)刻之后第1個(gè)取值為1的第一比值標(biāo)記為第三目標(biāo)值，并將第三目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的拍攝時(shí)刻標(biāo)記為第三時(shí)刻，將所述第一時(shí)刻之前第1個(gè)取值為1的第一比值標(biāo)記為第四目標(biāo)值，并將第四目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的拍攝時(shí)刻標(biāo)記為第四時(shí)刻；

32、所述控制器將所述第二時(shí)刻之后第1個(gè)取值為1的第一比值標(biāo)記為第五目標(biāo)值，并將第五目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的拍攝時(shí)刻標(biāo)記為第五時(shí)刻，將所述第二時(shí)刻之前第1個(gè)取值為1的第一比值標(biāo)記為第六目標(biāo)值，并將第六目標(biāo)值對(duì)應(yīng)的拍攝時(shí)刻標(biāo)記為第六時(shí)刻；

33、所述控制器基于所述第一目標(biāo)值、所述第一時(shí)刻、所述第二目標(biāo)值、所述第二時(shí)刻、所述第三目標(biāo)值、所述第三時(shí)刻、所述第四目標(biāo)值、所述第四時(shí)刻、所述第五目標(biāo)值、所述第五時(shí)刻、所述第六目標(biāo)值和所述第六時(shí)刻確定駕駛員是否處于瞌睡狀態(tài)。

34、優(yōu)選的，所述控制器基于所述第一目標(biāo)值、所述第一時(shí)刻、所述第二目標(biāo)值、所述第二時(shí)刻、所述第三目標(biāo)值、所述第三時(shí)刻、所述第四目標(biāo)值、所述第四時(shí)刻、所述第五目標(biāo)值、所述第五時(shí)刻、所述第六目標(biāo)值和所述第六時(shí)刻確定駕駛員是否處于瞌睡狀態(tài)，包括：

35、所述控制器獲取第一時(shí)刻和第三時(shí)刻之間的間隔時(shí)長(zhǎng)，并標(biāo)記為第一間隔時(shí)長(zhǎng)，基于第一目標(biāo)值、第三目標(biāo)值和第一間隔時(shí)長(zhǎng)計(jì)算第一斜率值：

36、，

37、式中，為第一斜率值，為第三目標(biāo)值，為第一目標(biāo)值，為第一間隔時(shí)長(zhǎng)；

38、所述控制器獲取第二時(shí)刻和第五時(shí)刻之間的間隔時(shí)長(zhǎng)，并標(biāo)記為第二間隔時(shí)長(zhǎng)，基于第二目標(biāo)值、第五目標(biāo)值和第二間隔時(shí)長(zhǎng)計(jì)算第二斜率值：

39、，

40、式中，為第二斜率值，為第五目標(biāo)值，為第二目標(biāo)值，為第二間隔時(shí)長(zhǎng)；

41、所述控制器獲取第一時(shí)刻和第四時(shí)刻之間的間隔時(shí)長(zhǎng)，并標(biāo)記為第三間隔時(shí)長(zhǎng)，基于第一目標(biāo)值、第四目標(biāo)值和第三間隔時(shí)長(zhǎng)計(jì)算第三斜率值：

42、，

43、式中，為第三斜率值，為第四目標(biāo)值，為第三間隔時(shí)長(zhǎng)；

44、所述控制器獲取第二時(shí)刻和第六時(shí)刻之間的間隔時(shí)長(zhǎng)，并標(biāo)記為第四間隔時(shí)長(zhǎng)，基于第二目標(biāo)值、第六目標(biāo)值和第四間隔時(shí)長(zhǎng)計(jì)算第四斜率值：

45、，

46、式中，為第四斜率值，為第六目標(biāo)值，為第四間隔時(shí)長(zhǎng)；

47、所述控制器基于所述第一斜率值、所述第二斜率值、所述第三斜率值和所述第四斜率值確定駕駛員是否處于瞌睡狀態(tài)。

48、優(yōu)選的，所述控制器基于所述第一斜率值、所述第二斜率值、所述第三斜率值和所述第四斜率值確定駕駛員是否處于瞌睡狀態(tài)，包括：

49、所述控制器判斷如下條件是否滿足：所述第一斜率值和所述第二斜率值均大于第二預(yù)設(shè)值，且第三斜率值和所述第四斜率值均小于第三預(yù)設(shè)值，其中，所述第二預(yù)設(shè)值大于所述第三預(yù)設(shè)值，且所述第二預(yù)設(shè)值和所述第三預(yù)設(shè)值均為正值；

50、若是，所述控制器確定駕駛員處于瞌睡狀態(tài)。

51、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括與所述控制器通信連接的云服務(wù)器；所述方法，還包括：

52、所述控制器通過(guò)所述云服務(wù)器獲取天氣預(yù)報(bào)信息，并基于所述天氣預(yù)報(bào)信息判斷機(jī)車(chē)當(dāng)前位置和目標(biāo)站點(diǎn)之間是否存在覆蓋軌道的預(yù)估降雨區(qū)域；

53、若存在，所述控制器基于所述天氣預(yù)報(bào)信息獲取預(yù)估降雨區(qū)域的預(yù)估降雨起始時(shí)刻和預(yù)估降雨結(jié)束時(shí)刻；

54、所述控制器將預(yù)估降雨區(qū)域覆蓋的軌道段標(biāo)記為預(yù)估降雨段；

55、所述控制器將所述預(yù)估降雨段靠近機(jī)車(chē)的一端與機(jī)車(chē)之間的軌道段標(biāo)記為第一目標(biāo)段，并將所述預(yù)估降雨段遠(yuǎn)離機(jī)車(chē)的一端與目標(biāo)站點(diǎn)之間的軌道段標(biāo)記為第二目標(biāo)段；

56、所述控制器獲取要求時(shí)限，并獲取所述預(yù)估降雨結(jié)束時(shí)刻與當(dāng)前時(shí)刻之間的間隔時(shí)長(zhǎng)，并標(biāo)記為第五間隔時(shí)長(zhǎng)，其中，所述要求時(shí)限為機(jī)車(chē)在當(dāng)前時(shí)刻起行駛到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)的最長(zhǎng)允許時(shí)長(zhǎng)；

57、所述控制器判斷所述第五間隔時(shí)長(zhǎng)是否大于或等于所述要求時(shí)限；

58、若是，所述控制器分別確定所述第一目標(biāo)段對(duì)應(yīng)的第一行駛速度、所述第二目標(biāo)段對(duì)應(yīng)的第二行駛速度，以及所述預(yù)估降雨段對(duì)應(yīng)的第三行駛速度。

59、優(yōu)選的，所述控制器分別確定所述第一目標(biāo)段對(duì)應(yīng)的第一行駛速度，所述第二目標(biāo)段對(duì)應(yīng)的第二行駛速度，以及所述預(yù)估降雨段對(duì)應(yīng)的第三行駛速度，包括：

60、所述控制器將所述第一行駛速度和所述第二行駛速度均取值為機(jī)車(chē)對(duì)應(yīng)的最高限速；

61、所述控制器基于所述要求時(shí)限、機(jī)車(chē)對(duì)應(yīng)的最高限速、所述第一目標(biāo)段的路程、所述第二目標(biāo)段的路程和所述預(yù)估降雨段的路程計(jì)算第三行駛速度：

62、，

63、式中，為所述第三行駛速度；為所述第一目標(biāo)段的路程；為所述第二目標(biāo)段的路程；為所述預(yù)估降雨段的路程；為要求時(shí)限；為機(jī)車(chē)對(duì)應(yīng)的最高限速。

64、優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還包括設(shè)置于機(jī)車(chē)的雨量檢測(cè)模塊，所述雨量檢測(cè)模塊與所述控制器通信連接；所述控制器分別確定所述第一目標(biāo)段對(duì)應(yīng)的第一行駛速度，所述第二目標(biāo)段對(duì)應(yīng)的第二行駛速度，以及所述預(yù)估降雨段對(duì)應(yīng)的第三行駛速度，之后還包括：

65、當(dāng)機(jī)車(chē)行駛于所述預(yù)估降雨段時(shí)，所述控制器通過(guò)所述雨量檢測(cè)模塊獲取列車(chē)當(dāng)前位置的實(shí)時(shí)降雨量，并獲取實(shí)時(shí)降雨量對(duì)應(yīng)的最高限速；

66、當(dāng)所述第三行駛速度高于實(shí)時(shí)降雨量對(duì)應(yīng)的最高限速時(shí)，所述控制器控制機(jī)車(chē)減速，并控制機(jī)車(chē)按照實(shí)時(shí)降雨量對(duì)應(yīng)的最高限速行駛。

67、本發(fā)明還提出一種電機(jī)車(chē)自動(dòng)駕駛安全報(bào)警系統(tǒng)，應(yīng)用電機(jī)車(chē)自動(dòng)駕駛安全報(bào)警方法；所述系統(tǒng)包括設(shè)置于機(jī)車(chē)的控制器、攝像模塊、揚(yáng)聲器、聲光報(bào)警器和踏板；所述攝像模塊、所述揚(yáng)聲器和所述聲光報(bào)警器均通信連接于所述控制器；所述踏板設(shè)置有與所述控制器通信連接，且用于偵測(cè)踏板的踩踏信號(hào)的接觸傳感器。

68、通過(guò)上述技術(shù)方案，能實(shí)現(xiàn)以下有益效果：

69、本發(fā)明提出的電機(jī)車(chē)自動(dòng)駕駛安全報(bào)警方法能夠自動(dòng)實(shí)時(shí)識(shí)別駕駛員的駕駛狀態(tài)，且當(dāng)駕駛員出現(xiàn)疲勞松懈時(shí)進(jìn)行警報(bào)，從而提醒駕駛員保持專注力；首先確定多個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，并將相鄰的2個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)之間的間隔時(shí)長(zhǎng)標(biāo)記為節(jié)點(diǎn)間隔時(shí)長(zhǎng)，在機(jī)車(chē)的駕駛過(guò)程中，每當(dāng)時(shí)間來(lái)到任一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)時(shí)，控制器生成并通過(guò)揚(yáng)聲器播放提示聲音信息，以提示駕駛員在本預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)和下一個(gè)預(yù)設(shè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)之間的節(jié)點(diǎn)間隔時(shí)長(zhǎng)內(nèi)踩下踏板；若沒(méi)有接收踩踏信號(hào)，說(shuō)明駕駛員沒(méi)有在每個(gè)節(jié)點(diǎn)間隔時(shí)長(zhǎng)內(nèi)踩下踏板，駕駛員有可能處于瞌睡狀態(tài)，為了準(zhǔn)確性需要進(jìn)一步確認(rèn)駕駛員是否確實(shí)為瞌睡狀態(tài)，則控制器基于實(shí)時(shí)人臉視頻以判斷駕駛員是否確實(shí)處于瞌睡狀態(tài)，若確實(shí)處于瞌睡狀態(tài)，控制器控制聲光報(bào)警器進(jìn)行報(bào)警，以提醒駕駛員保持清醒和專注力。