[发明专利]一种基于WiFi的驾驶人行为感知信号处理方法

说明书

一种基于WiFi的驾驶人行为感知信号处理方法，通过车载WiFi多链路复合信道通信策略，获取WiFi信号并提取多信道的CSI数据，构建信号谱相关函数（SCF）消除电磁信号干扰，通过复合信道拼接和多链路传输消除乘客行为对WiFi有效信息提取的影响，使模型从混杂的WiFi信号中提取出能够正确反映驾驶人状态和行为的有效信息，提高模型的识别精度。

技术领域

本发明涉及，具体涉及一种基于WiFi的驾驶人行为感知信号处理方法。

背景技术

随着科技的发展，多种多样的智能电子设备使得驾驶人注意力分散的概率大大提升，极易产生安全隐患引发交通事故，危害生命与财产安全。从90年代开始，随着计算机技术的飞速发展，基于驾驶员信息的汽车高级辅助驾驶技术取得了巨大的进步。该技术主要通过分析驾驶员的生理信号、驾驶操作信息、图像信息等对驾驶员的状态进行检测，来提醒驾驶员时刻保持清醒并处于注意力集中状态，保证汽车的安全行驶。

研究显示，驾驶人精神状态的改变会使得其身体中的脑电图(EEG)、眼电图等生理信号发生较为明显的变化。因此，近年来有学者利用生理信号对驾驶人的精神状态识别方法进行研究；然而基于生理信号的识别技术需要将信号提取装置安装在驾驶人的身体上，可能会造成驾驶人的不适，影响了该方法在实车场景下的应用。

基于驾驶操作的驾驶人状态识别方法主要利用驾驶人操作方向盘、油门和制动踏板的参数信息，分析其在不同状态下的驾驶行为，推测其是否处于危险驾驶状态。但是驾驶操作信号的采集需要驾驶人操作车辆，而车辆自动行驶时驾驶人的手脚往往脱离了方向盘和脚踏板，此时驾驶操作行为无法反映驾驶人的行为状态。基于视觉信息的方法主要通过提取面部和身体图像中的特征判别驾驶人的行为状态，可以识别驾驶人疲劳，视觉分散和非驾驶行为等多种状态。相比其他手段，视觉感知能够以较低成本非侵入的获得丰富的驾驶员面部和身体的行为信息。但是随着未来个人信息的保护越来越受到重视，基于图像信息的检测技术在未来使用可能受到限制。

随着无线通讯的发展，基于WiFi信号的行为感知技术越来越受到关注。近年来，有研究人员采用WiFi信道状态信息(CSI)对驾驶人的行为感知方法开展了初步研究。但是基于WiFi CSI的行为感知技术易受电磁信号和他人行为的干扰，而大部分研究和设计均基于理想情况，没有考虑车内电磁信号和乘客行为等对信号特征提取的干扰，这就影响了WiFi在驾驶人行为感知场景下的进一步应用。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种从混杂的WiFi信号中提取出能够正确反映驾驶人状态和行为的有效信息的方法。

本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于WiFi的驾驶人行为感知信号处理方法，包括：

a)在驾驶室内设置1个WiFi信号发射装置和N个WiFi信号接收装置完成WiFi信号的传输；

b)WiFi信号发射装置在5GHz频段内通过信道扫描发射多信道的WiFi信号，N个WiFi信号接收装置通过信道扫描获取所有信道的CSI数据后提取每个信道的谱相关函数，对提取的谱相关函数进行处理，从而消除电磁干扰；

c)利用快速傅里叶逆变换和非均匀离散傅里叶变换对多信道CSI拼接，建立驾驶人位置与WiFi信号特征关系，提取驾驶人位置的行为特征；

d)对拼接后的CSI信息进行短时傅里叶变换，得到驾驶人行为特征；

e)采用深度神经网络分类器对驾驶人行为特征进行分类，得到驾驶人的行为状态。优选的，步骤a)中N的取值为4。