不安全驾驶行为的识别与监控系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及不安全驾驶行为的识别与监控系统及方法，包括加速度传感器、传输装置、数据处理和比较装置、显示或输出装置，加速度传感器设在被监控车辆上，采集车辆行驶过程中三个方向的加速度数据，通过传输装置传送到数据处理和比较装置，然后通过显示或输出装置显示出来。不安全驾驶行为的识别与监控方法包括以下步骤：（１）采集车辆行驶过程中三维空间Ｘ、Ｙ、Ｚ三个方向的加速度数据ａｘ、ａｙ、ａｚ；（２）建立比较样本；（３）将被监控车辆三个方向加速度的实际值与样本比较，得到超出次数的阈值βｘ、βｙ、βｚ；（４）通过显示或输出装置显示或打印出来。本发明专利技术可以大幅降低因不安全驾驶行为造成的交通事故概率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车辆安全驾驶
，尤其是一种对不安全驾驶行为的识别与监控系统，以及对不安全驾驶行为的识别与监控方法。
技术介绍
车辆运行过程中发生的交通安全责任事故，绝大多属于不安全驾驶行为造成的必 然结果。由于无法及时而又尽可能全部获取车辆行驶中不安全驾驶行为的实时监控资料， 专业运输企业监管部门实施安全教育只能停留在一般性的宣传、解释驾驶操作规范和分析 有限的已发事故案例的层面。同时，对事故案例本身的分析，也只可能以事发后的推测与判 断为基础，缺乏真实可靠的资料和数据。这种方式不能反映个体间的差异，不具针对性，无 法及时有效地帮助驾驶员走出本人驾驶行为不安全的阴影。专业运输企业营运车辆具有“单独在外作业”的特点。尽管驾驶员均已通过考试 并持证上岗，但下述不安全驾驶行为产生的原因仍很难根治车辆实际运行环境复杂多变，并非驾驶员考证过程所能完全覆盖，驾驶员对本人 实际操作行为与安全驾驶安全规范要求之间出现的偏差，难以自我发现并实施自我调整。驾驶行为的安全与否，目前都以是否发生事故为主要标准。然而，未发生安全责任 事故，并不能说明驾驶行为就一定符合驾驶安全操作规范。同时，驾驶员对规范的理解和执 行也存在差异。由于年龄、生理或心理健康状况、情绪等方面的变化，即使优秀驾驶员也不一定能 长久地保持其原有的良好驾驶状态，而驾驶员本人却很难意识到这种渐进性的衰减或消退。关于车辆行驶安全监控问题，已有不少研究成果，中国专利技术专利“车辆行驶安全智 能监控装置”，申请号=200810034290. 6，其专利技术要点在于“当车辆偏离车道行驶时，给出预 警和报警服务”；中国专利技术专利“汽车安全驾驶监控系统”，申请号=200810055749. 0，其专利技术 要点在于“当驾驶员处于疲劳、醉酒等状态时给出警示”;中国专利技术专利“汽车行驶安全监控 系统及监控方法”，申请号=200510116715. 4，其专利技术要点在于“当行驶车辆长时间偏离自己 的行车道或存在发生交通事故的危险时，发出告警，以便提醒驾驶员”；中国专利技术专利“一种 汽车安全驾驶监控系统和方法”，申请号=200710098412. 3，其专利技术要点在于“检测汽车驾驶 员的表情以及眼睛开闭状态，并判断出不适于驾驶时提醒该汽车驾驶员”等。上述专利的 共同点是检测出危险因素时，提醒驾驶员纠正其驾驶操作，以保证行车安全，属于实时监 控；其缺点在于，只要车辆未发生交通安全事故，企业安全监管部门就难以从海量的记录数 据中检索出日常安全监管或教育所需的不安全驾驶行为信息。由于驾驶员操作失误而造成的车辆行驶安全责任事故，与其行驶过程中对环境或 事件观察的全面准确与否、处置是否及时妥当密切相关。可以将驾驶员对环境或事件观察 不够全面准确，处置不够及时妥当称为“不安全驾驶因素”。“不安全驾驶因素”在行车过程 中是经常或反复出现的，但并不一定每一次都造成安全责任事故。反言之，所有的安全责任事故，一定包含在“不安全驾驶因素”之中。如果能够找到所有的“不安全驾驶因素”，并对其实行有效监控，就完全有可能避免驾驶安全责任事故的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对不安全驾驶行为的识别与监控系统，以及对不安全驾 驶行为的识别与监控方法。任何交通安全事故发生时，都表现为车辆行驶三维空间X、Y、Z三个方向上的速度 产生了急剧变化，其中，车辆行进正向设为X轴方向，行进横向设为Y轴方向，行进竖向设为 Z轴方向。X方向的速度剧变，可反映单纯的正面颠覆、碰撞、追尾或紧急制动；Y方向的速 度剧变，可反映单纯的侧面颠覆或行驶方向的突然改变；Z方向速度的剧变，可反映车辆驶 入凹坑或跃上凸起。这三个方向速度剧变的不同组合，可反映更加复杂的车辆行驶安全状 况。因此，只要完整记录下这三个方向的速度变化率(加速度)，就相当于记录下了安全事 故发生或可能发生的关键信息；只要逐一监测这三个方向的速度变化率，就相当于全面地 监测着安全责任事故发生的各种可能；只要设法控制这三个方向的速度变化率的幅度，就 相当于从消除安全责任事故发生的各种可能性入手，避免安全责任事故的发生。本专利技术的目的是依据上述思想并采用以下技术方案实现的不安全驾驶行为的识别与监控系统，包括驾驶行为信息采集装置、信息传输装置、 数据处理和比较装置、信息显示或输出装置，所述信息采集装置包括加速度传感器，加速度 传感器与信息传输装置电路连接，信息传输装置通过无线信号与数据处理和比较装置连 接，数据处理和比较装置与信息显示或输出装置电路连接；所述加速度传感器设在被监控的车辆上，加速度传感器采集车辆行驶过程中车辆 三维空间三个方向的加速度数据，并将数据通过设在车辆上的信息传输装置传送到数据处 理和比较装置，处理和比较后数据通过信息显示或输出装置显示出来。作为本专利技术的优选技术方案，所述信息采集装置包括设车辆上分别采集车辆三个 方向加速度数据的加速度传感器。作为本专利技术的优选技术方案，所述加速度传感器包括三维陀螺仪。作为本专利技术的优选技术方案，所述信息传输装置通过无线网络与数据处理和比较 装置连接并相互传输数据。作为本专利技术的优选技术方案，所述数据处理和比较装置包括中央处理单元、存储 单元或PC机。作为本专利技术的优选技术方案，所述信息显示或输出装置包括显示器、声光报警器、 打印机或PC机。作为本专利技术的优选技术方案，所述信息采集装置还包括设车辆上分别采集其他驾 驶行为信息(如驾驶员操纵状态影像、车辆行进方向180°范围影像、车辆位置、时间、速 度、制动和油门运用程度等)的装置。这些装置采集的信息，同样通过上述信息传输装置、 数据处理和比较装置、信息显示或输出装置进行处理。一种不安全驾驶行为的识别与监控方法，该方法包括以下步骤(1)在车辆上安装加速度传感器，用来采集行驶过程中车辆三维空间X、Y、Z三个 方向的加速度数据ax、ay、az ；(2)对优秀驾驶员的行车数据进行统计分析后建立数学模型，计算出X、Y、Z三个 方向加速度绝对值的最大值的均值二·、aymax、作为阈值，建立监测X、Y、Z三个方 向加速度变化的比较样本； (3)将上述优秀驾驶员在规定行驶里程中，其X、Y、Z三个方向加速度axi、ayi、azi 的实测值与步骤⑵所述二·、值进行比较，得到超出^^tt、^max、二·次数的阈值β χ、β y、β z，采用β χ、β y、β z值作为评判驾驶员驾驶行 为是否安全的衡量标准；(4)采用安装有专用分析软件的数据处理和比较装置，将数据处理结果通过信息 显示或输出装置显示或打印出来。作为本专利技术的优选技术方案，所述三个方向加速度阈值二max、Gymaii、Imax的获 取方法如下(1)选择合适样本数的从未出过安全事故的优秀驾驶员组成被测试群体，在他们 驾驶的车辆上安装三维陀螺仪；(2)令被测试群体上路行驶，将每车的行驶里程等分成若干个“单位行驶里程” 段(每段为100公里)，测试并记录所有被测车辆在正常行驶状态下，每单位行驶里程 (100公里)中乂、￥、2三个方向加速度知、 、、的绝对值的最大值Iaxi |max、ayi|max, Iazi |_。并且依据汽车行驶动力学和统计分析，确定出群体中绝对值的最大值的平均值 Oxmax , Azmax，并将其作为三个方向加速度的阈值，具体方法如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不安全驾驶行为的识别与监控系统，包括驾驶行为信息采集装置、信息传输装置、数据处理和比较装置、信息显示或输出装置，其特征是：所述信息采集装置包括加速度传感器，加速度传感器与信息传输装置电路连接，信息传输装置通过无线信号与数据处理和比较装置连接，数据处理和比较装置与信息显示或输出装置电路连接；所述加速度传感器设在被监控的车辆上，加速度传感器采集车辆行驶过程中车辆三维空间三个方向的加速度数据，并将数据通过设在车辆上的信息传输装置传送到数据处理和比较装置，处理和比较后数据通过信息显示或输出装置显示出来。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁三友，陈勃生，袁翔，
申请(专利权)人：陈勃生，袁翔，袁三友，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]