本發(fā)明涉及礦山車(chē)輛安全駕駛，尤其涉及一種基于慣性導(dǎo)航的礦山運(yùn)輸車(chē)輛安全駕駛輔助方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、目前，在礦山運(yùn)輸車(chē)輛的安全駕駛領(lǐng)域，傳統(tǒng)的安全駕駛輔助系統(tǒng)主要依賴于駕駛員的自我管理以及簡(jiǎn)單的安全警告，這種模式存在以下不足之處：

2、第一，由于只關(guān)注駕駛員的心率等生理信號(hào)，而忽視了駕駛員的行為特征，例如眼動(dòng)頻率和頭部?jī)A斜角度等，進(jìn)而導(dǎo)致駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)不夠全面、準(zhǔn)確；

3、第二，現(xiàn)有的礦山運(yùn)輸車(chē)輛安全駕駛輔助方案通常不能實(shí)時(shí)評(píng)估駕駛員的疲勞程度，無(wú)法及時(shí)采取措施避免潛在的事故風(fēng)險(xiǎn)；

4、第三，在預(yù)警響應(yīng)方面，僅能發(fā)出聲音或燈光警告，缺乏與車(chē)輛控制系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)的能力，難以實(shí)現(xiàn)緊急情況下的自動(dòng)控制，而且當(dāng)駕駛員出現(xiàn)疲勞駕駛情況時(shí)，缺少與后臺(tái)監(jiān)控中心的有效溝通機(jī)制，無(wú)法及時(shí)獲得支援或采取遠(yuǎn)程控制措施。

5、在上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足下，礦山運(yùn)輸車(chē)輛又存在與現(xiàn)有城市路面車(chē)輛的駕駛環(huán)境不同的問(wèn)題，其具有車(chē)輛少、人流大、駕駛員易疲勞等特殊情況，從而導(dǎo)致礦山運(yùn)輸車(chē)輛在這一特殊領(lǐng)域下，傳統(tǒng)的安全駕駛輔助方案存在適應(yīng)性和易用性不足的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于慣性導(dǎo)航的礦山運(yùn)輸車(chē)輛安全駕駛輔助方法、系統(tǒng)、電子設(shè)備及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

2、為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說(shuō)明的序言。

3、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明提供基于慣性導(dǎo)航的礦山運(yùn)輸車(chē)輛安全駕駛輔助方法，包括：

5、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)獲取礦山運(yùn)輸車(chē)輛的行駛輪跡數(shù)據(jù)，且所述行駛輪跡數(shù)據(jù)包括：速度、加速度、仰俯角及角速度；

6、駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)識(shí)別駕駛員行為并生成行為數(shù)據(jù)，所述行為數(shù)據(jù)包括：眼動(dòng)頻率和頭部?jī)A斜角度；

7、疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)所述行駛輪跡數(shù)據(jù)以及所述行為數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)生成疲勞指數(shù)，且當(dāng)檢測(cè)到所述疲勞指數(shù)大于設(shè)定閾值時(shí)，所述疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)向地面分控中心上傳疲勞駕駛輔助驗(yàn)證文件。

8、進(jìn)一步的，所述的基于慣性導(dǎo)航的礦山運(yùn)輸車(chē)輛安全駕駛輔助方法，還包括：所述地面分控中心根據(jù)所述疲勞駕駛輔助驗(yàn)證文件，判斷是否向安全駕駛輔助系統(tǒng)下發(fā)接管指令；若所述安全駕駛輔助系統(tǒng)接收到接管指令，則所述疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)礦山運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)行至安全地帶?？?。

9、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)礦山運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)行至安全地帶停靠的過(guò)程，包括：所述疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)礦山運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行減速：

10、vtarget＝v-adeceleration×t；

11、其中，vtarget為減速目標(biāo)速度，v為礦山運(yùn)輸車(chē)輛的當(dāng)前速度，adeceleration為預(yù)設(shè)的最大減速度，t為時(shí)間。

12、進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)礦山運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)行至安全地帶?？康倪^(guò)程，還包括：所述疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)礦山運(yùn)輸車(chē)輛自動(dòng)轉(zhuǎn)向至安全位置：

13、

14、其中，δδ是轉(zhuǎn)向角度需要調(diào)整的量；kp、ki、kd分別是比例增益、積分增益和微分增益；e(t)是目標(biāo)位置與礦山運(yùn)輸車(chē)輛實(shí)際位置之差；e(τ)是從初始時(shí)間到當(dāng)前時(shí)間t期間的誤差e隨時(shí)間τ的變化；dτ是時(shí)間τ的微小增量。

15、進(jìn)一步的，在所述疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)向地面分控中心上傳疲勞駕駛輔助驗(yàn)證文件之前，還包括：所述疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)發(fā)送采集指令至所述駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；所述駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以采集指令接收時(shí)間點(diǎn)為時(shí)間起點(diǎn)，獲取所述時(shí)間起點(diǎn)前10s的駕駛員面部錄像，以及所述時(shí)間起點(diǎn)前60s內(nèi)的任意10張駕駛員面部照片；所述疲勞駕駛輔助驗(yàn)證文件包括：駕駛員面部照片和駕駛員面部錄像。

16、進(jìn)一步的，在所述疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)根據(jù)所述行駛輪跡數(shù)據(jù)以及所述行為數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)生成疲勞指數(shù)中，疲勞指數(shù)f為：

17、

18、其中，vn為歸一化后的速度；an為歸一化后的加速度；θn為歸一化后的仰俯角；ωn為歸一化后的角速度；bn為歸一化后的眼動(dòng)頻率；hn是歸一化后的頭部?jī)A斜角度；ωv、ωa、ωθ、ωω、ωb、ωh分別為速度、加速度、仰俯角、角速度、眼動(dòng)頻率和頭部?jī)A斜角度的權(quán)重因子。

19、進(jìn)一步的，在當(dāng)前時(shí)間為8點(diǎn)至11點(diǎn)，或，15點(diǎn)至20點(diǎn)時(shí)：ωv＝0.15、ωa＝0.1、ωθ＝0.15、ωω＝0.2、ωb＝0.2、ωh＝0.2；

20、在當(dāng)前時(shí)間為其余時(shí)間時(shí)：ωv＝0.1、ωa＝0.1、ωθ＝0.1、ωω＝0.1、ωb＝0.35、ωh＝0.25。

21、第二方面，本發(fā)明提供一種基于慣性導(dǎo)航的礦山運(yùn)輸車(chē)輛安全駕駛輔助系統(tǒng)，包括：

22、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，用于獲取礦山運(yùn)輸車(chē)輛的行駛輪跡數(shù)據(jù)，且所述行駛輪跡數(shù)據(jù)包括：速度、加速度、仰俯角及角速度；

23、駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于識(shí)別駕駛員行為并生成行為數(shù)據(jù)，所述行為數(shù)據(jù)包括：眼動(dòng)頻率和頭部?jī)A斜角度；

24、疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)，用于根據(jù)所述行駛輪跡數(shù)據(jù)以及所述行為數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)生成疲勞指數(shù)，且當(dāng)檢測(cè)到所述疲勞指數(shù)大于設(shè)定閾值時(shí)，所述疲勞駕駛預(yù)警系統(tǒng)向地面分控中心上傳疲勞駕駛輔助驗(yàn)證文件。

25、第三方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：殼體、處理器、存儲(chǔ)器、電路板和電源電路，其中，電路板安置在殼體圍成的空間內(nèi)部，處理器和存儲(chǔ)器設(shè)置在電路板上；電源電路，用于為上述電子設(shè)備的各個(gè)電路或器件供電；存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)可執(zhí)行程序代碼；處理器通過(guò)讀取存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的可執(zhí)行程序代碼來(lái)運(yùn)行與可執(zhí)行程序代碼對(duì)應(yīng)的程序，用于執(zhí)行所述的基于慣性導(dǎo)航的礦山運(yùn)輸車(chē)輛安全駕駛輔助方法。

26、第四方面，本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有一個(gè)或者多個(gè)程序，所述一個(gè)或者多個(gè)程序可被一個(gè)或者多個(gè)處理器執(zhí)行，以實(shí)現(xiàn)所述的基于慣性導(dǎo)航的礦山運(yùn)輸車(chē)輛安全駕駛輔助方法。

27、本發(fā)明所帶來(lái)的有益效果：

28、1.本技術(shù)結(jié)合結(jié)合了慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和駕駛員狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)獲取車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)以及駕駛員的行為特征，從而更全面地評(píng)估駕駛員的疲勞程度；

29、2.本技術(shù)通過(guò)綜合分析車(chē)輛的行駛輪跡數(shù)據(jù)和駕駛員的行為數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r(shí)生成疲勞指數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)駕駛員的疲勞狀態(tài)，提高了預(yù)警的及時(shí)性和準(zhǔn)確性；

30、3.當(dāng)檢測(cè)到疲勞指數(shù)超過(guò)設(shè)定閾值時(shí)，不僅會(huì)發(fā)送疲勞核對(duì)資料給地面分控中心，而且在必要時(shí)能夠自動(dòng)執(zhí)行減速、轉(zhuǎn)向等操作，確保車(chē)輛安全停靠，大大降低了事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與干預(yù)；

31、4.根據(jù)不同時(shí)間段內(nèi)駕駛員疲勞的不同特點(diǎn)，動(dòng)態(tài)調(diào)整各因素的權(quán)重因子，使得疲勞指數(shù)更加貼近實(shí)際情況，增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)性和可靠性；

32、5.整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)采集、疲勞指數(shù)計(jì)算到自動(dòng)控制的一體化處理，減少了人為干預(yù)的需求，提升了整體的安全性和效率。