智聯(lián)網(wǎng)汽車技術(shù) 課件 9.1.4安全預(yù)警系統(tǒng)-駕駛員疲勞預(yù)警（DWS）

項目三汽車決策控制系統(tǒng)任務(wù)9協(xié)同控制系統(tǒng) 主講人：周磊智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)安全預(yù)警系統(tǒng)-駕駛員疲勞預(yù)警（DWS）課程導(dǎo)入為了避免這種危險，我們汽車都需要裝配駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)，就像每臺電腦都裝備殺毒軟件一樣必要。學(xué)習(xí)目標(biāo)能夠熟記這個系統(tǒng)的定義、工作原理、圖像處理和控制邏輯01學(xué)習(xí)任務(wù)小智要在汽車控制系統(tǒng)設(shè)計中，和大家一起完成功能強(qiáng)大的駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)。01激活舊知駕駛員疲勞可能導(dǎo)致什么后果?它主要通過哪些方式來監(jiān)測和預(yù)警?會導(dǎo)致車禍?zhǔn)鹿释ㄟ^生理信號、眼睛特征等來監(jiān)測預(yù)警。探索新知駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)定義車內(nèi)駕駛?cè)似诒O(jiān)測技術(shù)，本質(zhì)上是在行駛過程中捕捉并分析駕駛?cè)说纳镄袨樾畔?，比如眼睛、臉部、心臟和腦電活動等。車輛疲勞檢測預(yù)警系統(tǒng)探索新知駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)定義心跳活動和腦電監(jiān)測由于受條件的限制，目前沒有在車內(nèi)批量應(yīng)用。1通過記錄和解析駕駛?cè)宿D(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤、踩制動踏板等行為特征，判別駕駛?cè)耸欠衿凇?通過圖像分析手段對駕駛?cè)四槻颗c眼睛特征進(jìn)行疲勞評估。這一方法正漸漸被整車廠商接受并采用。3心跳活動和腦電監(jiān)測駕車行為分析圖像分析探索新知駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)定義駕駛?cè)似跈z測方法基于駕駛?cè)松硇盘柕臋z測方法腦電、心電、肌電、脈搏、呼吸信號等來判斷駕駛?cè)似跔顟B(tài)?；隈{駛?cè)松矸磻?yīng)特征的檢測方法眼睛特征、視線方向、嘴部狀態(tài)、頭部位置等來判斷駕駛?cè)似跔顟B(tài)?；诙嗵卣餍畔⑷诤系臋z測方法

依據(jù)信息融合技術(shù)，將多種方法相結(jié)合是理想的檢測方法?；谄囆旭偁顟B(tài)的檢測方法轉(zhuǎn)向盤、行駛速度和車道偏離等來判斷駕駛?cè)似跔顟B(tài)。探索新知駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)的工作原理信息采集單元01電子大腦02人機(jī)交互單元03探索新知駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)的工作原理信息采集單元包含攝像頭和傳感器。攝像頭捕捉駕駛員面部和眼睛區(qū)域的圖像；傳感器檢測駕駛員的心跳、腦電波等生理信號。這些數(shù)據(jù)就像給駕駛員做身體檢查時采集的檢測數(shù)據(jù)。01探索新知駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)的工作原理電子控制單元包含強(qiáng)大的汽車電子計算平臺,帶有專門的駕駛員疲勞分析軟件。它會分析駕駛員的眼睛和頭部動作，是否有頻繁打瞌睡、長時間閉眼等情況；同時分析心跳、腦電波等生理數(shù)據(jù),判斷駕駛員的疲勞程度。02探索新知駕駛員疲勞預(yù)警系統(tǒng)的工作原理人機(jī)交互單元包含語音提示系統(tǒng)、座椅振動裝置等。語音系統(tǒng)會提醒駕駛員注意休息；座椅振動裝置會通過震動提醒駕駛員集中注意力。03探索新知如何獲取與處理駕駛?cè)嗣娌勘砬樾畔D像處理對視頻圖像進(jìn)行推敲，像對病人做身體檢查一樣，提取出人臉區(qū)域這片關(guān)鍵器官01進(jìn)行幾何規(guī)范化，確定眼睛、嘴部的位置，就像確定地圖上的各個城市位置02提取特征，判斷疲勞狀態(tài)，就像根據(jù)城市光污染等特征判斷該城市夜生活蕭條與否。03探索新知如何獲取與處理駕駛?cè)嗣娌勘砬樾畔D像處理探索新知駕駛?cè)似陬A(yù)警的控制邏輯針對不同的疲勞級別發(fā)出不同的警報信號。02對駕駛?cè)说钠跔顩r進(jìn)行檢測和判斷，得到疲勞級別。01探索新知駕駛?cè)似陬A(yù)警的控制邏輯當(dāng)聲光報警和物理刺激失效時啟動緊急自動駕駛系統(tǒng)1基于車載路況識別系統(tǒng)，切斷疲勞駕駛?cè)藢嚨目刂?轉(zhuǎn)人自動地形匹配駕駛和緊急靠邊停止運(yùn)行模式3采取斷油和自動制動措施，以實現(xiàn)對疲勞駕駛的安全控制5強(qiáng)制車輛選擇合理時機(jī)和路線從行車道轉(zhuǎn)到路邊（備用車道）4探索新知駕駛?cè)似陬A(yù)警的控制邏輯為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，首先必須對疲勞的程度進(jìn)行分級，依照疲勞程度逐級采取聲光報警、物理刺激和自動緊急智能停車響應(yīng)措施，系統(tǒng)基本原理如圖所示。小測試即時檢測駕駛員疲勞預(yù)警系