一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，由道路環境采集攝像頭、車輛參數采集及無線傳輸平臺、視頻處理器硬件平臺組成。道路環境采集攝像頭負責采集道路環境中的信號燈、道路指示標志。車輛參數采集及無線傳輸平臺采集車輛節氣門開度信息、制動踏板位置信息、方向盤轉角、方向盤角速度，通過車聯網將車輛行駛參數傳輸給后向車輛。視頻處理器硬件平臺通過對道路環境參數、前向車輛行駛參數的分析，建立前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型，實現對前向車輛駕駛人駕駛行為進行預測。本實用新型基于車聯網與圖像融合的方法，對前向車輛駕駛人突然制動、突然轉向、突然換道的復合駕駛行為進行預測，提高了預測的準確度。
【專利說明】
一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統
技術領域
[0001]本發明涉及智能汽車領域，具體為一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統
【背景技術】
[0002]隨著我國汽車保有量的快速增長，非職業駕駛員的人數也在逐步增加，間接導致了交通事故的頻繁發生。針對事故發生的原因，研究人員一直致力于如何通過有效的措施降低事故的發生，其中車路協同、駕駛安全輔助等系統是提高車輛運行安全的一種有效方法。其中，如何根據道路信息合理預測駕駛員行為，并提醒駕駛員做出科學決策是駕駛安全輔助系統的關鍵問題。但目前國內外學者只是針對自車駕駛人駕駛行為進行預測，然而，在車輛行駛過程中，前向車輛突然制動、突然轉向、突然換道等不規范駕駛行為會對后車駕駛安全有重要影響。相比之下，尚未見針對前向車輛駕駛人駕駛行為預測的研究成果。同時，目前針對駕駛人行為識別提供的不同的算法和模型缺乏對多個復雜的駕駛意圖進行實時、統一識別的算法。隨著汽車安全輔助系統的發展和廣泛應用，針對駕駛人駕駛行為預測的實時性問題將成為迫切需要解決的問題。通過查閱資料，目前，對前向車輛駕駛人駕駛行為預測方面的應用中尚未見到報道。
【發明內容】
[0003]為了解決上述問題，本發明提出了一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，通過TI公司視頻處理器DM6437硬件平臺采集道路環境信息，通過車聯網通信模塊接收前向車輛節氣門開度信息、制動踏板位置信息、方向盤轉角、方向盤角速度，基于隱馬爾科夫模型理論建立前向車輛駕駛員駕駛行為預測模型，以前向車輛駕駛人在行車過程中的突然制動、突然轉向(包括左轉向以及右轉向)、突然換道(包括左換道以及右換道)駕駛行為作為預測對象，進行前向車輛駕駛員駕駛行為預測。采用的具體技術方案如下:
[0004]—種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，包括道路環境采集攝像頭、車輛參數采集及無線傳輸平臺、視頻處理器硬件平臺；所述道路環境采集攝像頭負責采集道路環境參數，所述道路環境參數包括道路環境中的信號燈信息、道路指示標志信息;所述車輛參數采集及無線傳輸平臺一方面負責采集本車行駛參數，并通過車聯網將本車行駛參數傳輸給后向車輛，另一方面負責接收前向車輛發送過來的前車行駛參數;所述視頻處理器硬件平臺通過對道路環境參數、前向車輛行駛參數的分析，建立前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型，實現對前向車輛駕駛人駕駛行為的預測。
[0005]作為優選方案，所述道路環境采集攝像頭采用CCD車載影像夜視攝像頭，安裝在車輛前擋風玻璃上。
[0006]作為優選方案，所述車輛參數采集及無線傳輸平臺包括CAN總線通信電路、信號調理電路、車載無線通信電路、主控制器電路以及電源電路；
[0007]所述CAN總線通信電路負責實現主控制器串行通信接口與CAN總線通信接口的物理轉換，并通過CAN總線通信接口與汽車CAN總線相連，用于獲得節氣門開度、方向盤轉角、方向盤角速度信息；
[0008]所述信號調理電路一方面通過制動踏板位置傳感器信號線接口與安裝在汽車上的制動踏板位置傳感器相連以獲得制動踏板位置信息，另一方面與所述主控制器電路相連；
[0009]所述車載無線通信電路采用802.1IP車聯網通信協議，并設有車載無線通信天線接口負責車車通信；
[0010]所述主控制器電路負責CAN協議解析、傳感器信號模數轉換、控制車車通信數據的收發，并通過車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信接口與視頻處理器硬件平臺相連；
[0011]所述電源電路負責將系統+12V直流電源降壓到+5V，為主控制器電路、CAN總線通信電路供電。
[0012]作為優選方案，所述CAN總線通信電路由TJA1050及其外圍電路組成;所述信號調理電路包括阻容元件，負責濾掉干擾信號;所述車載無線通信電路由QPA5525Q及其外圍電路組成;所述主控制器電路由MC9S12XS128及其外圍電路組成;所述電源電路由LM2940及其外圍電路組成。
[0013]作為優選方案，所述CAN總線通信電路、信號調理電路、車載無線通信電路、主控制器電路和和電源電路均設置在一塊電路板上，所述電路板設置在一個長方體外殼內部，所述長方體外殼上方設有CAN總線通信凹槽、制動踏板位置傳感器信號線輸入凹槽、車載無線通信天線輸出凹槽和車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信凹槽；
[0014]所述CAN總線通信接口設置在所述CAN總線通信凹槽處;所述制動踏板位置傳感器信號線接口設置在所述制動踏板位置傳感器信號線輸入凹槽處;所述車載無線通信天線接口設置在所述車載無線通信天線輸出凹槽處;所述車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信接口設置在所述車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信凹槽處。
[0015]作為優選方案，所述視頻處理器硬件平臺包括視頻解碼電路、視頻處理電路和電源電路；
[0016]所述視頻解碼電路通過道路環境采集攝像頭視頻線輸入接口與道路環境采集攝像頭相連，負責將道路環境采集攝像頭采集的信號燈、道路指示標志模擬視頻信號轉換為數字視頻信號，輸出到視頻處理電路；
[0017]所述視頻處理電路包括DDR2存儲器、FLASH存儲器及視頻處理器;所述DDR2存儲器用于存儲前向車輛駕駛行為預測算法中的數據;所述FLASH存儲器用于存儲前向車輛駕駛行為預測算法程序;所述視頻處理器一方面負責對視頻解碼電路傳送來的數字視頻信息進行處理，另一方面通過視頻處理器硬件平臺串口通信接口接收車輛參數采集及無線傳輸平臺傳輸過來的前車行使參數，并根據所述數字視頻信息和前車行使參數建立前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型，對前向車輛駕駛人駕駛行為進行預測；
[0018]所述電源電路負責將車載12V電源轉換為視頻處理器所需的3.3V、1.8V、1.2V電源。
[0019]作為優選方案，所述視頻解碼電路由視頻解碼芯片TVP5150及其外圍電路組成;所述DDR2存儲器采用MT47H64M16BT，所述FLASH存儲器采用SG29GL256N，所述視頻處理器采用DM6437ο
[0020]作為優選方案，所述視頻解碼電路、視頻處理電路和電源電路設置在一塊電路板上，所述電路板設置一個長方體外殼內部，所述長方體外殼上方設有道路環境采集攝像頭視頻線輸入凹槽和視頻處理器硬件平臺串口通信凹槽；
[0021 ]所述道路環境采集攝像頭視頻線輸入接口設置在道路環境采集攝像頭視頻線輸入凹槽處;所述視頻處理器硬件平臺串口通信接口設置在視頻處理器硬件平臺串口通信凹槽處。
[0022]作為優選方案，所述駕駛行為預測模型為基于HMM理論建立的模型，具體為:λ=(N，M，JT，A，B)，其中，
[0023]S為前向車輛駕駛人駕駛行為狀態，S= (S^S2,…Sn)，t時刻所處狀態為qt，qtes，本項目狀態數N = 5，其中，Si為制動行為，S2為左轉向行為，S3為右轉向行為，S4為左換道行為，S5為右轉換道行為；
[0024]V為觀測序列，V= (V1，V2，…VM)，t時刻觀測事件為Ot，本項目觀測值數M= 10，其中，Vl為前向車輛節氣門開度，V2為前向車輛制動踏板位置，V3為前向車輛方向盤轉角，V4為前向車輛方向盤角速度，V5為信號燈紅燈，V6為信號燈綠燈，V7為信號燈黃燈，V8為道路左轉向標志，V9為道路右轉向標志，VlQ為道路直行標志；
[0025]JT為前向車輛駕駛人駕駛行為初始狀態概率矢量，JT= (JT1 ,JT2,…耶)，其中JTizPQi= Si);
[0026]A為狀態轉移矩陣，即前向車輛駕駛人駕駛行為狀態轉移矩陣，A= {adNXN，其中，aij = P(qt+i = Sj qt = Si), I < i , j < N；
[0027]B為觀測事件概率分布矩陣，即不同前向車輛駕駛人駕駛行在在S下各觀測狀態出現的概率，B= {bjk}NXM，其中，bjk = P[0t = vk I qt = Sj]，I < j < N, I < k < Mo
[0028]本發明的有益效果是:
[0029](I)基于車聯網與圖像融合的方法，對前向車輛駕駛人在行車過程中的突然制動、突然轉向、突然換道駕駛行為進行預測，為后車駕駛員進行預警，避免交通事故的發生。
[0030](2)針對當前只針對駕駛人單一駕駛行為辨識的問題，本發明綜合了前向車輛駕駛人突然制動、突然轉向、突然換道的復合駕駛行為進行預測。
[0031](3)本發明利用道路環境參數和前向車輛行駛參數相結合，對前向車輛駕駛人駕駛行為進行預測，提高了預測的準確度。
[0032](4)通過隱馬爾科夫HMM理論模型，結合采集的道路環境參數和前車行駛參數建立前車駕駛人駕駛行為預測模型，預測準確度高。
[0033](5)視頻處理器硬件平臺和車輛參數采集及無線傳輸平臺均設在一個長方體殼內，模塊化處理，集成度高，便于推廣應用。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發明系統結構示意圖。
[0035]圖2為本發明車輛參數采集及無線傳輸平臺配線示意圖。
[0036]圖3為本發明視頻處理器硬件平臺配線示意圖。
[0037]圖4為本發明車輛參數采集及無線傳輸平臺電路結構示意圖。
[0038]圖5為本發明視頻處理器硬件平臺電路結構示意圖。
[0039]圖6為本發明車輛參數采集及無線傳輸平臺電路示意圖。
[0040]圖7為本發明視頻處理器硬件平臺電路示意圖。
[0041 ]圖中標記:I為道路環境采集攝像頭，2為視頻處理器硬件平臺，3為車輛參數采集及無線傳輸平臺，4為制動踏板位置傳感器，5為CAN總線，6為車載無線通信天線，7為制動踏板位置傳感器信號線，8為高頻線，9為車輛參數采集及無線傳輸平臺串口線，10為車輛參數采集及無線傳輸平臺外殼，11為車載無線通信天線輸出凹槽，12為CAN總線通信凹槽，13為制動踏板位置傳感器信號線輸入凹槽，14為車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信凹槽，15為路環境采集攝像頭視頻線，16為視頻處理器硬件平臺串口線，17為道路環境采集攝像頭視頻線輸入凹槽，18為視頻處理器硬件平臺串口通信凹槽，19為視頻處理器硬件平臺外殼。
【具體實施方式】
[0042]下面參照附圖并結合實例對本發明的構思、具體工作過程進行清楚完整地描述。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發明實施例，本領域技術人員在不付出創造性勞動的前提下所獲得的其他實施例，均屬于本發明保護范圍。
[0043]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0044]本發明以前向車輛節氣門開度信息、前向車輛制動踏板位置信息、前向車輛方向盤轉角、前向車輛方向盤角速度、信號燈紅燈、信號燈綠燈、信號燈黃燈、道路左轉向標志、道路右轉向標志、道路直行標志作為辨識主因子，以前向車輛駕駛員制動行為、左轉向行為、右轉向行為、左換道行為、右轉換道行為發生的概率作為輸出，構建基于HMM的前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型，實現對前向車輛駕駛人駕駛行為進行預測。
[0045]如圖1至圖7所示，本發明提出的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統由道路環境采集攝像頭1、車輛參數采集及無線傳輸平臺3、視頻處理器硬件平臺2組成。
[0046]所述道路環境采集攝像頭I采用CCD車載影像夜視攝像頭，安裝在車輛前擋風玻璃上，負責采集道路環境中信號燈、道路指示標志。
[0047]所述車輛參數采集及無線傳輸平臺3有I個長方體外殼(如圖2所示)，作為車輛參數采集及無線傳輸平臺外殼10，在車輛參數采集及無線傳輸平臺外殼10上方設有I個CAN總線通信凹槽12、I個制動踏板位置傳感器信號線輸入凹槽13、I個車載無線通信天線輸出凹槽11和I個車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信凹槽14。
[0048]在車輛參數采集及無線傳輸平臺外殼10內設有I個參數采集及無線傳輸電路板。該參數采集及無線傳輸電路板由CAN總線通信電路、信號調理電路、車載無線通信電路、主控制器電路和和電源電路組成。
[0049]如圖4所示，該參數采集及無線傳輸電路板上的CAN總線通信電路上設有I個CAN總線通信接口，通過CAN總線5與汽車CAN總線相連，進而獲得節氣門開度、方向盤轉角、方向盤角速度。該CAN總線通信接口位于車輛參數采集及無線傳輸平臺外殼10上方的CAN總線通信凹槽12處。該參數采集及無線傳輸電路板上的信號調理電路上設有I個制動踏板位置傳感器信號線接口，通過制動踏板位置傳感器信號線7與制動踏板位置傳感器4相連獲得制動踏板位置信息。該制動踏板位置傳感器信號線接口位于車輛參數采集及無線傳輸平臺外殼10上方的制動踏板位置傳感器信號線輸入凹槽13處。該參數采集及無線傳輸電路板上的車載無線通信電路上設有I個車載無線通信天線接口，通過高頻線8與車載無線通信天線6相連，該車載無線通信天線接口位于車輛參數采集及無線傳輸平臺外殼10上方的車載無線通信天線輸出凹槽11處。該參數采集及無線傳輸電路板上的主控制器電路上設有I個車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信接口，通過車輛參數采集及無線傳輸平臺串口線9與視頻處理器硬件平臺2相連，該車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信接口位于車輛參數采集及無線傳輸平臺外殼10上方的車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信凹槽14處。通過車車通信網絡(車聯網)將車輛行駛參數(行駛參數包括車輛節氣門開度信息、制動踏板位置信息、方向盤轉角、方向盤角速度)傳輸給后向車輛，同時還負責接收前車發送過來的前車行駛參數。該參數采集及無線傳輸電路板上的電源電路負責將車載12V電源轉換為主控制器及其他模塊器件所需5V電源。
[0050]如圖6所示，該參數采集及無線傳輸電路板上的CAN總線通信電路由TJA1050及其外圍電路組成，負責實現主控制器串行通信接口與CAN總線通信接口的物理轉換。該參數采集及無線傳輸電路板上的信號調理電路由阻容元件組成，負責濾掉干擾信號。該參數采集及無線傳輸電路板上的車載無線通信電路由QPA5525Q及其外圍電路組成，滿足802.1lP車聯網通信協議，負責車車通信。該參數采集及無線傳輸電路板上的主控制器電路由MC9S12XS128及其外圍電路組成，負責CAN協議解析、傳感器信號模數轉換、車車通信數據收發。該參數采集及無線傳輸電路板上的電源電路由LM2940及其外圍電路組成，負責將系統+12V直流電源降壓到+5V，為微控制器電路、CAN總線通信電路及其他+5V系統供電。
[0051]視頻處理器硬件平臺2有I個長方體外殼(如圖3)，作為視頻處理器硬件平臺外殼19，在視頻處理器硬件平臺外殼19上方設有I個道路環境采集攝像頭視頻線輸入凹槽17和I個視頻處理器硬件平臺串口通信凹槽18。所述視頻處理器硬件平臺通過對道路環境參數、前向車輛行駛參數的分析，建立前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型，實現對前向車輛駕駛人駕駛行為進行預測。
[0052]在視頻處理器硬件平臺外殼19內設有I個視頻處理電路板。如圖5所示，該視頻處理電路板由視頻解碼電路、視頻處理電路和電源電路組成。
[0053]該視頻處理電路板上的視頻解碼電路上設有I個道路環境采集攝像頭視頻線輸入接口，通過道路環境采集攝像頭視頻線15與道路環境采集攝像頭I相連，該道路環境采集攝像頭視頻線輸入接口位于視頻處理器硬件平臺外殼19上方的道路環境采集攝像頭視頻線輸入凹槽17處。該視頻處理電路板上的視頻處理電路上設有I個視頻處理器硬件平臺串口通信接口，通過視頻處理器硬件平臺串口線16與車輛參數采集及無線傳輸平臺3相連，該視頻處理器硬件平臺串口通信接口位于視頻處理器硬件平臺外殼19上方的視頻處理器硬件平臺串口通信凹槽18處。該視頻處理電路板上的電源電路負責將車載12V電源轉換為視頻處理器所需3.3V、1.8V、1.2V電源以及系統所需5V電源。
[0054]如圖7所示，該視頻處理電路板上的視頻解碼電路由視頻解碼芯片TVP5150及其外圍電路組成，負責將道路環境采集攝像頭采集的信號燈、道路指示標志等模擬視頻信號進行解碼，轉換為數字視頻信號，輸出到視頻處理器DM6437，由視頻視頻處理器DM6437對視頻圖像進行處理。該視頻處理電路板上的視頻處理電路由DDR2存儲器MT47H64M16BT、FLASH存儲器SG29GL256N及視頻處理器DM6437組成。DDR2存儲器MT47H64M16BT用于存儲前向車輛駕駛行為預測算法中的數據，FLASH存儲器SG29GL256N用于存儲前向車輛駕駛行為預測算法程序，視頻處理器DM6437負責對道路環境采集攝像頭采集的視頻信息進行處理。視頻處理器DM6437通過串口接收車輛參數采集及無線傳輸平臺傳輸的前向車輛節氣門開度信息、制動踏板信息、方向盤轉角、方向盤角速度。根據道路環境信息和前車行車參數，通過前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型對前向車輛駕駛人駕駛行為進行預測。
[0055]所述基于HMM的前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型如下:
[0056]基于HMM理論，建立前向車輛駕駛員駕駛行為HMM預測模型λ=(Ν，Μ，π，Α，Β)，其中:
[0057]S為前向車輛駕駛人駕駛行為狀態:S= (S^S2,…Sn)，t時刻所處狀態為qt，qtes，本項目狀態數N = 5，其中，Si為制動行為，S2為左轉向行為，S3為右轉向行為，S4為左換道行為，S5為右轉換道行為；
[0058]V為觀測序列:V = (Vi，V2，…Vm )，t時刻觀測事件為Ot，本項目觀測值數M = 1，其中，Vl為前向車輛節氣門開度，V2為前向車輛制動踏板位置，V3為前向車輛方向盤轉角，V4為前向車輛方向盤角速度，V5為信號燈紅燈，V6為信號燈綠燈，V7為信號燈黃燈，V8為道路左轉向標志，V9為道路右轉向標志，VlQ為道路直行標志；
[0059]JT為前向車輛駕駛人駕駛行為初始狀態概率矢量，JT= (JT1 ,JT2,…耶)，其中JTizPQi= Si);
[0060]A為狀態轉移矩陣，即前向車輛駕駛人駕駛行為狀態轉移矩陣，A= {adNXN，其中，aij = P(qt+i = Sj qt = Si), I < i , j < N；
[0061]B為觀測事件概率分布矩陣，即不同前向車輛駕駛人駕駛行在在S下各觀測狀態出現的概率，B= {bjk}NXM，其中，bjk = P[0t = vk I qt = Sj]，I < j < N, I < k < Mo
[0062]以上所述僅用于描述本發明技術方案和具體實施例，并不用于限定本發明的保護范圍，應當理解，在不違背本發明實質內容和原則的前提下，所作任何修改、改進或等同替換等都將落入本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，包括道路環境采集攝像頭(I)、車輛參數采集及無線傳輸平臺(3)、視頻處理器硬件平臺(2);所述道路環境采集攝像頭負責采集道路環境參數，所述道路環境參數包括道路環境中的信號燈信息、道路指示標志信息;所述車輛參數采集及無線傳輸平臺(3)—方面負責采集本車行駛參數，并通過車聯網將本車行駛參數傳輸給后向車輛，另一方面負責接收前向車輛發送過來的前車行駛參數;所述視頻處理器硬件平臺(2)通過對道路環境參數、前向車輛行駛參數的分析，建立前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型，實現對前向車輛駕駛人駕駛行為的預測。2.根據權利要求1所述的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，所述道路環境采集攝像頭(I)采用CCD車載影像夜視攝像頭，安裝在車輛前擋風玻璃上。3.根據權利要求1所述的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，所述車輛參數采集及無線傳輸平臺(3)包括CAN總線通信電路、信號調理電路、車載無線通信電路、主控制器電路以及電源電路； 所述CAN總線通信電路負責實現主控制器串行通信接口與CAN總線通信接口的物理轉換，并通過CAN總線通信接口與汽車CAN總線(5)相連，用于獲得節氣門開度、方向盤轉角、方向盤角速度信息； 所述信號調理電路一方面通過制動踏板位置傳感器信號線接口與安裝在汽車上的制動踏板位置傳感器(4)相連以獲得制動踏板位置信息，另一方面與所述主控制器電路相連； 所述車載無線通信電路采用802.1lP車聯網通信協議，并設有車載無線通信天線接口負責車車通信； 所述主控制器電路負責CAN協議解析、傳感器信號模數轉換、控制車車通信數據的收發，并通過車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信接口與視頻處理器硬件平臺(3)相連； 所述電源電路負責將系統+12V直流電源降壓到+5V，為主控制器電路、CAN總線通信電路供電。4.根據權利要求3所述的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，所述CAN總線通信電路由TJA1050及其外圍電路組成;所述信號調理電路包括阻容元件，負責濾掉干擾信號;所述車載無線通信電路由QPA5525Q及其外圍電路組成;所述主控制器電路由MC9S12XS128及其外圍電路組成;所述電源電路由LM2940及其外圍電路組成。5.根據權利要求3或4所述的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，所述CAN總線通信電路、信號調理電路、車載無線通信電路、主控制器電路和和電源電路均設置在一塊電路板上，所述電路板設置在一個長方體外殼內部，所述長方體外殼上方設有CAN總線通信凹槽(12)、制動踏板位置傳感器信號線輸入凹槽(13)、車載無線通信天線輸出凹槽(11)和車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信凹槽(14); 所述CAN總線通信接口設置在所述CAN總線通信凹槽(12)處;所述制動踏板位置傳感器信號線接口設置在所述制動踏板位置傳感器信號線輸入凹槽(13)處;所述車載無線通信天線接口設置在所述車載無線通信天線輸出凹槽(I I)處;所述車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信接口設置在所述車輛參數采集及無線傳輸平臺串口通信凹槽(14)處。6.根據權利要求1所述的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，所述視頻處理器硬件平臺(2)包括視頻解碼電路、視頻處理電路和電源電路； 所述視頻解碼電路通過道路環境采集攝像頭視頻線輸入接口與道路環境采集攝像頭(I)相連，負責將道路環境采集攝像頭(I)采集的信號燈、道路指示標志模擬視頻信號轉換為數字視頻信號，輸出到視頻處理電路； 所述視頻處理電路包括DDR2存儲器、FLASH存儲器及視頻處理器;所述DDR2存儲器用于存儲前向車輛駕駛行為預測算法中的數據;所述FLASH存儲器用于存儲前向車輛駕駛行為預測算法程序;所述視頻處理器一方面負責對視頻解碼電路傳送來的數字視頻信息進行處理，另一方面通過視頻處理器硬件平臺串口通信接口接收車輛參數采集及無線傳輸平臺傳輸過來的前車行使參數，并根據所述數字視頻信息和前車行使參數建立前向車輛駕駛人駕駛行為預測模型，對前向車輛駕駛人駕駛行為進行預測； 所述電源電路負責將車載12V電源轉換為視頻處理器所需的3.3V、1.8V、1.2V電源。7.根據權利要求6所述的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，所述視頻解碼電路由視頻解碼芯片TVP5150及其外圍電路組成;所述DDR2存儲器采用MT47H64M16BT，所述FLASH存儲器采用SG29GL256N，所述視頻處理器采用DM6437o8.根據權利要求6或7所述的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，所述視頻解碼電路、視頻處理電路和電源電路設置在一塊電路板上，所述電路板設置一個長方體外殼內部，所述長方體外殼上方設有道路環境采集攝像頭視頻線輸入凹槽(17)和視頻處理器硬件平臺串口通信凹槽(18); 所述道路環境采集攝像頭視頻線輸入接口設置在道路環境采集攝像頭視頻線輸入凹槽(17)處;所述視頻處理器硬件平臺串口通信接口設置在視頻處理器硬件平臺串口通信凹槽(18)處。9.根據權利要求1所述的一種車聯網與圖像融合的前向車輛駕駛人駕駛行為預測系統，其特征在于，所述駕駛行為預測模型為基于HMM理論建立的模型，具體為:λ=(Ν，Μ，π，Α，B)，其中， S為前向車輛駕駛人駕駛行為狀態，S= (S1，S2，…Sn)，t時刻所處狀態為qt，qt e S，本項目狀態數N = 5，其中，Si為制動行為，S2為左轉向行為，S3為右轉向行為，S4為左換道行為，S5為右轉換道行為； V為觀測序列，V= (vi，v2,.ιμ)，t時刻觀測事件為Ot，本項目觀測值數M= 10，其中，νι為前向車輛節氣門開度，V2為前向車輛制動踏板位置，V3為前向車輛方向盤轉角，V4為前向車輛方向盤角速度，V5為信號燈紅燈，V6為信號燈綠燈，V7為信號燈黃燈，V8為道路左轉向標志，V9為道路右轉向標志，V1O為道路直行標志； π為前向車輛駕駛人駕駛行為初始狀態概率矢量，JT = (JT1 ,JT2,…耶)，其中JTi = PQ1 =Si)； A為狀態轉移矩陣，即前向車輛駕駛人駕駛行為狀態轉移矩陣，A= {ajNXN，其中，aiJ =P(qt+i = Sj |qt = Si)，1 < i, j < N； B為觀測事件概率分布矩陣，即不同前向車輛駕駛人駕駛行在在S下各觀測狀態出現的概率，B = {bjk}NXM，其中，bjk = P[0t = vk I qt = Sj]，I《j《N，I《k < Mo
【文檔編號】H04B17/391GK205545291SQ201620067132
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月22日
【發明人】何友國, 袁朝春, 陳龍, 江浩斌, 蔡英鳳
【申請人】江蘇大學