本發明屬于交通安全和數據統計技術領域，更具體的說，涉及一種基于環感信息的多目標評判駕駛行為分析方法。

背景技術：

常見的駕駛行為分析方法通常都是基于車輛本身的品牌、品質、行駛的里程數及駕駛員的年齡、性別、駕齡、生活城市、事故記錄、理賠歷史等信息，或者是根據單一的駕駛安全性或工效性去分析及評判。這樣評判駕駛行為的分析方法比較片面，不能綜合全面的評判不同工況下駕駛員的駕駛行為。

技術實現要素：

本發明的目的是根據上述現有方法的不足之處，提供一種基于環感信息的多目標評判駕駛行為分析方法，通過車輛環感信息采集系統對車輛行駛過程中車輛內部及外部的環感信息進行采集，并將得到的多源數據融合與分析，從而得到不同工況時的具體參數，最終從安全性、合法性、工效性、輕便性這四個方面分別對駕駛員的駕駛行為進行有效的評價和標定，從而建立了多目標評價體系。

本發明的目的是由以下技術方案實現的：

一種基于環感信息的多目標評判駕駛行為分析方法，在駕駛員行駛的過程中，通過車輛環感信息采集系統對車輛行駛過程中車輛內部及外部的環感信息進行采集，將采集的實時數據傳送至服務器中，在服務器中得到的多源數據融合與分析，得到不同工況時的具體參數，從駕駛安全性、駕駛合法性、駕駛工效性、駕駛輕便性四個方面分別對駕駛員的駕駛行為進行評判。

進一步地，所述車輛環感信息采集系統包括雷達、OBD、攝像頭、力傳感器、方向盤轉角傳感器、biopac生理記錄儀，雷達安裝于車輛頭部的車牌放置處，通過CAN總線與OBD連接進行數據傳輸；攝像頭安裝于車輛后視鏡位置處，以網線與OBD連接進行數據傳輸；力傳感器和方向盤轉角傳感器分別安裝于方向盤與踏板處，力傳感器和方向盤轉角傳感器均通過CAN總線與OBD連接進行數據傳輸；biopac生理記錄儀安裝于駕駛員座椅處，以特定頻段的無線信號與OBD連接進行數據傳輸。

進一步地，所述駕駛安全性的評價分別從特殊天氣工況、城市道路工況、高速公路工況三種實時路況來分類評價：

1)實時路況為特殊天氣時，通過車輛環感信息采集系統采集分析出遠近光燈與霧燈開啟與否、實時車速、TTC、車頭時距，從而分析評判出在當前實時路況下，駕駛員駕駛時遠近光燈及霧燈的使用是否合理，是否保持了適當的車速，是否與周圍車輛保持合理的車距。

2)實時路況為城市道路時，通過所述車輛環感信息采集系統采集分析出車輛實時車速、TTC、車頭時距、轉彎過程中的最高車速、本車與所換道上后方車輛在車道方向上的距離，轉向燈開啟后至方向盤輸入相應的時間間隔參數，從而分析在當前的城市道路路況下，駕駛員行駛過程中，在跟車時、直行時、換道時、轉彎時、通過不同交通狀況的路口時，是否保持合適的車速，是否根據道路的指示和限制及時的減速或停車，是否提前開啟轉向燈，是否與周圍車輛保持合適的車距。

3)實時路況為高速公路時，通過OBD(車載診斷系統)采集分析出駕駛員駕駛時的車輛最高時速、最低時速，從而分析評判在高速公路路況上，是否超速或行駛速度過低。

進一步地，所述駕駛合法性的評價分別從正常路面工況和高速公路工況兩種實時路況來分類評價：

1)實時路況為正常路面時，通過所述車輛環感信息采集系統采集分析出車輛車速、車輛或行人距離、方向盤轉角、車道線信息參數，從而評判駕駛員在駕駛時是否遵循如：進行轉向時必須開啟轉向燈；同車道行駛的機動車，后車應當與前車保持足以采取緊急制動措施的安全距離；機動車行經人行橫道時，應當減速行駛；遇行人正在通過人行橫道，應當停車讓行。

2)實時路況為高速公路時，通過所述車輛環感信息采集系統采集分析出最低車速、最高車速，從而評判出駕駛員在駕駛時是否超出規定最高時速以及是否低于最低時速。

進一步地，所述駕駛工效性的評價分別從直行時、道路有限速時、制動時、加速時四種實時路況來分類評價：通過所述車輛環感信息采集系統采集分析出車輛最高時速、最低時速、平均車速、檔位信息、車頭時距、左右車輪與道路邊線距離、車輛制動減速度、車輛制動頻次、加速踏板力、油門開度參數，從而評判出駕駛員在駕駛過程中是否選擇合適經濟的車速、是否選擇合適的檔位、是否能保證不超速前提下接近最高車速、是否提前制動以減少油耗、是否控制車速盡量減少制動的使用。

進一步地，所述駕駛輕便性的評價方法為：通過所述車輛環感信息采集系統采集分析出上肢各塊肌肉的激活程度、下肢各塊肌肉的激活程度、體壓數值、頸肩肌肉激活程度、腿部肌肉激活程度參數，從而評判駕駛員在行駛過程中的上肢轉向輕便性、下肢踩踏板是否舒服、駕駛一段時間身體疲勞程度、長時間駕駛腿部勞累程度。

本發明的優點是：

本發明通過多元數據的采集和融合，對駕駛員的駕駛行為進行評判。能夠有效的從駕駛的安全性，合法性，工效性，輕便性這四個方面給出具體有效的評判。根據評判的結果，從駕駛員的角度上，使駕駛員自己認識到自己駕駛行為上的問題，加以改進，提高駕駛安全性。從整車廠的角度上，通過評判結果，可以改進座椅、踏板、方向盤的舒適度；從而減少駕駛員的疲勞。本發明能夠合理并全面的評價駕駛員行為，應用于保險公司對于不同駕駛員所得到的評價信息從而根據特定駕駛員的駕駛行為進行不同評級的保險定損，以及應用于汽車產業中對于駕駛員行為評價信息的采集，從而對于汽車產品的生產及研發提供數據的支持。

附圖說明

圖1為本發明中基于環感信息的多目標評判駕駛行為分析方法的流程圖

圖2為本發明中駕駛安全性評判流程示意圖

圖3為本發明中駕駛合法性評判流程示意圖

圖4為本發明中駕駛工效性評判流程示意圖

圖5為本發明中駕駛輕便性評判流程示意圖

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本發明的特征及其相關特征作進一步的詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：

一種基于環感信息的多目標評判駕駛行為分析方法，包括如下步驟：

在駕駛員行駛的過程中，通過車輛環感信息采集系統對車輛行駛過程中車輛內部及外部的環感信息進行采集，將采集的實時數據傳送至服務器中，在服務器中得到的多源數據融合與分析，得到不同工況時的具體參數，從駕駛安全性、駕駛合法性、駕駛工效性、駕駛輕便性四個方面分別對駕駛員的駕駛行為進行評判。

如圖1所示，車輛環感信息采集系統包括雷達、OBD(車載診斷系統)、攝像頭、力傳感器、方向盤轉角傳感器、biopac生理記錄儀，雷達安裝于車輛頭部的車牌放置處，通過CAN總線與OBD連接進行數據傳輸；攝像頭安裝于車輛后視鏡位置處，以網線與OBD連接進行數據傳輸；力傳感器和方向盤轉角傳感器分別安裝于方向盤與踏板處，力傳感器和方向盤轉角傳感器均通過CAN總線與OBD連接進行數據傳輸；biopac生理記錄儀安裝于駕駛員座椅處，以特定頻段的無線信號與OBD連接進行數據傳輸。它們采集出車輛在行駛過程中的實時最高、低時速；平均車速、車頭時距、轉彎過程的最高車速、TTC、轉向燈、霧燈、遠近光燈開啟與否；轉向燈開啟后至方向盤輸入相應的時間間隔、上下肢各塊肌肉的激活程度等數據。

如圖1-5所示，本實例中的基于環感信息的多目標評判駕駛行為分析方法具體為：

如圖1所示，駕駛員在正常駕駛的過程中，車輛上的雷達、OBD(車載診斷系統)、攝像頭、力傳感器、方向盤轉角傳感器、biopac生理記錄儀會實時采集車輛內部及外部的環感信息數據，如實時最高時速、最低時速；平均車速、車頭時距、轉彎過程的最高車速、ttc、轉向燈、霧燈、遠近光燈開啟與否；轉向燈開啟后至方向盤輸入相應的時間間隔、上下肢各塊肌肉的激活程度等上傳到服務器中轉換為相應的參數并分析中。最終從駕駛安全性、駕駛合法性、駕駛工效性、駕駛輕便性這四個方面來評判駕駛行為。

一、如圖2所示，駕駛安全性的評價方法分別從特殊天氣工況、城市道路工況、高速公路工況這三種實時路況來分類評價。這些工況是在已知條件下進行駕駛員以及車輛相關信息的采集。

a.特殊天氣路況分為夜晚、雨霧天、冰雪，實時路況為特殊天氣時，由雷達采集出車頭時距t₀、TTC；OBD采集出霧燈與遠近光燈開啟與否、實時車速V。從而根據道路交通安全法規要求分析評判出在當前實時路況下，駕駛員駕駛時遠近光燈及霧燈的使用是否合理，是否保持了適當的車速，是否與周圍車輛保持合理的車距。通過采集的數據，我們能夠得出駕駛員在特殊天氣時的駕駛行為安全性良好的參數指標為：在夜晚時，正確的使用遠近光燈；在雨霧天時，正確的使用霧燈、近光燈、示廓燈、前后位燈和危險報警閃光燈，保持適當車距和車速，在能見度<200m時,與同車道前車保持距離≧100m,車速V_max≦60km/h；能見度<100m,與同車道前車保持距離>50m,車速V_max≦40km/h；能見度≦50m,高速公路V_max≦20km/h，公路V_max≦30km/h；在冰雪路面時，車輛的最高時速V_max≦30km/h。反之則為駕駛員駕駛行為安全性異常。

b.城市道路路況可分為跟車時、直行時、換道時、轉彎時、通過人行橫道線、有限速標志限速、通過有交通信號燈的路口、通過無交通信號燈的路口，實時路況為城市道路時，由雷達采集車頭時距t₀、TTC、本車與所換道上后方車輛在車道方向上的距離d₁；OBD采集車輛換道時車輛側向移動速度、轉彎過程的最高車速V_max、實時車速V數據；由方向盤轉角傳感器采集轉向燈開啟后至方向盤輸入相應的時間間隔t₁。從而根據道路交通安全法規要求分析在當前的城市道路路況下，駕駛員行駛過程中，在跟車時、直行時、換道時、轉彎時、通過不同交通狀況的路口時，是否保持合適的車速，是否根據道路的指示和限制及時的減速或停車，是否提前開啟轉向燈，是否與周圍車輛保持合適的車距。通過采集的數據，我們能夠得出駕駛員在城市道路時的駕駛行為安全性良好的參數指標為：在跟車時，與前車的保持合理車距當機動車時速為60km/h時，行車間距應≦60m；時速為80km/h時，行車間距≦80m(時距1-2s)；在直行時，沒有道路中心線的道路，城市Vmax≦30km/h，公路Vmax≦40km/h；同方向只有1條機動車道的道路，城市Vmax≦50km/h,公路Vmax≦70km/h；在換道時，提前開啟轉向燈，轉向燈開啟后至方向盤輸入相應的時間間隔t1>3s，與所換車道上后方車輛保持合適距離，本車與所換道上后方車輛在車道方向上的距離d1當機動車時速為60km/h時，d1>60m；時速為80km/h時，d1>80m，換道行為持續時間在合理的范圍，從方向盤轉角開始明顯變化到還原所經過時間t2在3s～10s范圍；轉彎時，合理的使用轉向燈，轉向燈開啟后至方向盤輸入相應的時間間隔t1>3s，提前減速，轉彎過程的最高車速Vmax≦30km/h；通過限制路口時，車輛Vmax<限速，按照交通信號燈進行行駛；超車時，持安全車速與安全距離進行超車，時距0.8s，超車車道進行超車，檢測本車所在車道線。反之則為駕駛員駕駛行為安全性異常。

c.實時路況為高速公路時，由OBD采集車輛最高時速V_max及最低時速V_min。從而根據道路交通安全法規要求分析評判在高速公路路況上，是否超速或行駛速度過低。通過采集的數據，我們能夠得出駕駛員在高速公路時的駕駛行為安全性良好的參數指標為：保持一定的合法時速(超速、低速)，車輛最高時速Vmax≦120km/h、最低時速Vmin≧60km/h。同方向有2條車道，左側車道的Vmin≧100km/h。反之則為駕駛員駕駛行為安全性異常。

二、如圖3所示，駕駛合法性的評價方法從正常路面行駛、高速公路行駛這兩種實時路況來分類評價。

a.正常路面駕駛情況分為超車駕駛、駕駛換道、轉向駕駛、通過交叉路口、同車道前后行駛的機動車、行經人行橫道時幾種情況，實時路況為正常路面時，由OBD采集實時車速數據；由雷達采集與車輛或行人距離數據；由方向盤轉角傳感器采集方向盤旋轉角度數據；由攝像頭采集車道線信息數據。從而根據道路交通安全法規要求評判駕駛員在駕駛時是否遵循如：進行轉向時必須開啟轉向燈；同車道行駛的機動車，后車應當與前車保持足以采取緊急制動措施的安全距離；機動車行經人行橫道時，應當減速行駛；遇行人正在通過人行橫道，應當停車讓行等一系列交通安全法規。通過采集的數據，我們能夠得出駕駛員在正常路面時的駕駛行為合法性良好的參數指標為：超車駕駛時，前車正在左轉彎、掉頭、超車時不超車，判斷指標是方向盤轉角θ>80°；駕駛換道時，實線車道不換道，判斷指標是實線車道方向盤轉角θ>80°；轉向駕駛時，提前開啟轉向燈，判斷指標是轉向燈開啟后至方向盤輸入相應的時間間隔t₁>3s；同車道前后行駛的機動車，后車應當與前車保持足以采取緊急制動措施的安全距離，判斷指標是距離感知測定，本車與所換道上后方車輛在車道方向上的距離d₁，當機動車時速為60km/h時，d₁>60m；時速為80km/h時，d₁>80m；行經人行橫道時，應當減速行駛，V_max≦30km/h；遇行人正在通過人行橫道，應當停車讓行。反之則為駕駛員駕駛行為合法性異常。

b.實時路況為高速公路時，由OBD采集車輛最高時速V_max及最低時速V_min，通過采集的數據，從而根據道路交通安全法規要求評判出駕駛員在駕駛時是否超出規定最高時速以及是否低于最低時速。我們能夠得出駕駛員在高速公路時的駕駛行為合法性良好的參數指標為：車輛時速不高于高速公路限制最高時速不低于限制最低時速。反之則為駕駛員駕駛行為合法性異常。

三、如圖4所示，駕駛工效性的評價分別從直行時、道路有限速時、制動時、加速時這四種實時路況來分類評價：由OBD采集實時車速V、最高車速V_max及最低車速V_min、平均車速V₁、檔位信息、車頭時距t₀、車輛制動減速度a₁、車輛制動頻次、加速踏板力、油門開度等參數，由雷達采集車頭時距、左右車輪與道路邊線距離d₁、d₂。通過采集的數據，從而根據道路交通安全法規要求評判出駕駛員在駕駛過程中是否選擇合適經濟的車速、是否選擇合適的檔位(適用于手動擋汽車)、是否能保證不超速前提下接近最高車速、是否提前制動以減少油耗、是否控制車速盡量減少制動的使用。我們能夠得出駕駛員駕駛行為工效性良好的參數指標為：直行時，選擇合理經濟的車速，無速度限制時，車輛最高時速V_max、最低時速V_min兩者盡量在90km/h的經濟車速附近；選擇合理檔位，換擋時的發動機轉速(具體數值與車型、駕駛情況有關)；與前車保持合理距離避免浪費車道，車頭時距t₀在2s～4s；在自己車道行駛、不浪費前后車道，左右車輪與道路邊線距離d₁、d₂大約60cm。道路限速時，保證不超速前提下接近最高車速，限速與車輛V_max差值在0km/h～10km/h范圍內。制動時，提前制動以減少耗油，車輛制動減速度≦2.5m/s²；控制車速盡量少用制動，車輛制動減速度≧2.5m/s²的制動次數n為合理值。加速時，緩慢起步加速，油門踏板力、汽車加速度a為合理值(具體數值與車型有關)。反之則為駕駛員駕駛行為工效性異常。

四、如圖5所示，駕駛輕便性的評價方法是，由biopac生理記錄儀測量采集上肢各塊肌肉的激活程度、下肢各塊肌肉的激活程度、體壓數值、頸肩肌肉激活程度、腿部肌肉激活程度的數據。從而評判駕駛員在行駛過程中的上肢轉向輕便性、下肢踩踏板是否舒服、駕駛一段時間身體疲勞程度、長時間駕駛腿部勞累程度。通過采集的數據，我們能夠得出駕駛員駕駛行為工效性良好的參數指標為：上肢轉向輕便、下肢踩踏板舒服、駕駛一定時間內身體疲勞度較輕、一定時間內駕駛腿部勞累度輕。反之則為駕駛員駕駛行為輕便性異常。