車聯(lián)網(wǎng)基于視頻分析的駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范Vehiclenetworking—Technicalspecificationsofdriverstatewarning2025-08-15發(fā)布2025-08-15實施中國檢驗檢測學會發(fā)布I前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14一般要求 24.1系統(tǒng)構(gòu)架 24.2傳感器要求 34.3隱私要求 35技術(shù)要求 35.1駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)自檢 35.2駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)運行條件 35.3自動激活與停用 35.4手動開啟與關(guān)閉 35.5駕駛員身份驗證 5.6駕駛員疲勞監(jiān)測 45.7駕駛員分心監(jiān)測 45.8系統(tǒng)人機交互功能 65.9車聯(lián)網(wǎng)平臺要求 76試驗方法 86.1試驗環(huán)境 86.2試驗人員 86.3身份驗證測試 96.4疲勞測試 96.5分心測試 6.6協(xié)同測試 參考文獻 本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任。本文件由中國汽車工程研究院股份有限公司提出。本文件由中國檢驗檢測學會歸口。本文件起草單位：中國汽車工程研究院股份有限公司、通標偉業(yè)(北京)標準化技術(shù)研究院、交通運輸部公路科學研究院、中汽院新能源科技有限公司、北京列伯實驗室技術(shù)交流中心、限公司、北京實安科技有限公司、東南大學、廣西職工業(yè)學院、吉林交通職業(yè)技術(shù)學院、遼寧理工學院、寧夏大學、寧夏交通職業(yè)技術(shù)學院(寧夏交通技師學院)、天津交通職業(yè)學院、新疆交通職業(yè)技術(shù)學院。楊佩佩、李瑞潔、楊迢迢、任春曉、戴其全、李天敏、穆紅、寧斌、何鵬、陳宇峰、高彬、林泉、茍春梅。1本文件規(guī)定了基于視頻分析的駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)(以下簡稱“系統(tǒng)”)的一般要求、技術(shù)要求和試驗方法。本文件適用于車聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管的安裝有系統(tǒng)的M類和N類車輛。其他具有相同功能的系統(tǒng)可參照執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文GB/T35678-2017公共安全人臉識別應用圖像技術(shù)要求實時監(jiān)測駕駛員面部特征、行為狀態(tài)及環(huán)境因素，識別疲勞、分心確認異常駕駛行為時主動預警的電子系統(tǒng)。[來源：GB/T41797-20223.1,有修改]基于云端的管理系統(tǒng)，接收并分析車輛實時數(shù)據(jù)，支持遠程監(jiān)管與風險預警件追溯。監(jiān)測駕駛員眼瞼閉合時間占比、眨眼頻率、頭部運動軌跡等生物特征，結(jié)合駕駛斷駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)的功能。監(jiān)測駕駛員視線偏離正前方、注意力分散行為的功能，如頻繁轉(zhuǎn)頭、操作手機、與乘客交談等。2通過面部特征比對匹配，確認駕駛員身份的功能。一種用于主觀評估個體嗜睡程度的工具，用于反映其個體的嗜睡程度具倦，需要極大的努力保持清醒”的9個等級。4一般要求4.1.1概述車聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控下的基于視頻分析的駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)主要應用于公共運輸、園區(qū)物流等綜合性管理場景，由駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)與車聯(lián)網(wǎng)平臺共同組成，駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)監(jiān)測車艙內(nèi)駕駛員的危險行為、疲勞、分心的狀態(tài)，車聯(lián)網(wǎng)平臺實時遠程監(jiān)管異常保障車輛正常運行，系統(tǒng)構(gòu)架見圖1。駕駛員駕駛員分析結(jié)果健信息平臺層關(guān)鍵信息輸入實時跟蹤異常監(jiān)控車輛信息網(wǎng)絡層應用層實時數(shù)據(jù)實時數(shù)據(jù)4.1.2駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)視頻采集單元：采集駕駛員信息的視頻流。駕駛員狀態(tài)分析單元：從駕駛員視頻流抓取面部信息用于身份注冊與數(shù)據(jù)比對以完成駕駛員身份驗證、疲勞、分心狀態(tài)監(jiān)測。報警控制單元：判斷駕駛員視頻存儲單元：存儲駕駛員狀態(tài)監(jiān)測過程中失敗及異常狀態(tài)視頻。網(wǎng)絡層：傳輸視頻數(shù)據(jù)至平臺層，數(shù)據(jù)能夠快速、穩(wěn)定地在車與平臺間流轉(zhuǎn)。平臺層：對接收到的海量駕駛員狀態(tài)數(shù)據(jù)、車輛行駛數(shù)據(jù)等進行實時處理與分析，對數(shù)據(jù)進行清洗、分類、關(guān)聯(lián)分析等操作，提取相關(guān)信息發(fā)送至應用層。應用層：將處理的數(shù)據(jù)實時展現(xiàn)至平臺界面，為管理者提供實時監(jiān)測4.2傳感器要求4.2.1應至少布置1個視頻采集傳感器安裝至駕艙內(nèi)，能清晰捕捉駕駛員面部及姿態(tài)特征，不被方向盤4.2.2傳感器應為紅外線成像功能或可見光成像功能的攝像頭，攝像頭分辨率至少720p,補光燈功率2W以上，成像清晰穩(wěn)定，對車內(nèi)場景的光線變化表現(xiàn)魯棒性。4.2.3傳感器應采集至少駕駛員面部三角區(qū)(眉心-鼻尖-下頜)完整區(qū)域及胸部以上肢體區(qū)域，面部關(guān)鍵點檢測誤差應不大于3mm。4.3隱私要求系統(tǒng)具備生物特征識別功能，應具備必要的隱私保護安全性要求，應必要信息進行加密處理，同時未向用戶明示或未經(jīng)用戶同意不應擅自修改用戶數(shù)據(jù)。a)檢查相關(guān)電氣部件是否正常運行；b)檢查相關(guān)傳感元件是否正常運行。5.2駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)運行條件5.2.1系統(tǒng)應有效運行，系統(tǒng)在車輛啟動后自動開啟并進入待機狀態(tài)；5.2.2系統(tǒng)應至少在20km/h時自動監(jiān)控駕駛員狀態(tài)，車輛制造商或車輛管理商可自行設置最低激活速度。5.2.3系統(tǒng)開啟后1min內(nèi)自動校準傳感器。5.3自動激活與停用5.3.1系統(tǒng)滿足激活條件后由待機狀態(tài)切換至激活狀態(tài)，激活條件至少為下列方式之一：a)直接激活：系統(tǒng)成功完成駕駛員身份認證后，由待機狀態(tài)后自動進入激活狀態(tài)；b)最低速度激活：車輛速度達到系統(tǒng)設計的最低激活車速時系統(tǒng)自動激活。5.3.2系統(tǒng)應在車輛制造商規(guī)定的條件下停用，或停用條件滿足為下列方式之一，一旦導致停用的條件a)當達到車聯(lián)網(wǎng)平臺對駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)的控制限定閾值時，系統(tǒng)自動停用；b)當車輛接管駕駛員進行橫向和縱向的操作時，系統(tǒng)自動停用；c)當其余系統(tǒng)完全接管整個駕駛動態(tài)任務時，系統(tǒng)自動停用。45.4.1系統(tǒng)應具備駕駛員主動開啟和關(guān)閉的功能。5.4.2當駕駛員主動關(guān)閉系統(tǒng)后，系統(tǒng)應主動將信息傳達至車聯(lián)網(wǎng)平臺并在車輛的人機交互界面及車聯(lián)網(wǎng)平臺應用層顯示持續(xù)的視覺報警，直至駕駛員主動開啟系統(tǒng)或車聯(lián)網(wǎng)平臺控制車輛開啟系統(tǒng)。5.5.1駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)應在駕駛員入座后立即進行身份驗證，若駕駛員不在數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)保存駕駛員目標圖片到視頻存儲單元，并引導駕駛員完成注冊與驗證流程。5.5.2身份驗證應篩選出符合要求的人臉圖像用于身份驗證。人臉圖像質(zhì)量應符合GB/T35678-2017中第4章的要求。人臉圖像質(zhì)量影響因素包括人臉圖像像素、頭部姿態(tài)、人臉遮擋程度、環(huán)境復雜度、光照變化、化妝裝飾品等。5.6駕駛員疲勞監(jiān)測5.6.1系統(tǒng)應在激活后實時監(jiān)測駕駛員的面部狀態(tài)(眼部特征及嘴部特征),當駕駛員出現(xiàn)疲勞狀態(tài)時，5.6.2系統(tǒng)應按照卡羅林斯卡嗜睡量表(KSS),見表1對駕駛員的疲勞狀態(tài)分級評定，在駕駛員疲勞狀態(tài)達到8級及以上時必須發(fā)出警告，在7級時也可以發(fā)出警告。1極度警醒(Extremelyalert)2非常警醒(Veryalert)3警醒(Alert)4比較警醒(Ratheralert)5不太警醒但也無困意(Neitheralertnorsleepy)6有一些困意傾向(Somesignsofsleepiness)7有困意，但是不需要努力保持清醒(Sleepy,butnoefforttokeepalert)8有困意，且需要一定的努力保持清醒(Sleepy,someefforttokeepalert)9非常困倦，需要極大的努力保持清醒(Verysleepy,greatefforttokeepalert,fightingsleep)5.7.1系統(tǒng)應在系統(tǒng)激活后實時監(jiān)測駕駛員的視線及姿態(tài)，當駕駛員出現(xiàn)分心狀態(tài)時，系統(tǒng)應發(fā)出報5.7.2駕駛員的視線從眼參考點起(基于SAEJ941確認眼參考點),根據(jù)駕駛員在駕駛艙的使用功能將駕艙劃分為3個區(qū)域，分別是：a)區(qū)域1:指駕駛員正常駕駛時的主要視野范圍的區(qū)域，區(qū)域1以外的區(qū)域包含車輛中車頂區(qū)域與以駕駛員5擋風玻璃擋風玻璃區(qū)域1眼點水平延仲線55°主要視野范圍110°+55°b)區(qū)域2:區(qū)域，具體見圖3。擴展10°擴展10°擴展10°區(qū)域2(左倒窗戶)眼點區(qū)域2(右倒窗戶)區(qū)域2圖3駕艙區(qū)域2c)區(qū)域3:指駕駛員可能產(chǎn)生分心的典型區(qū)域，包含從眼睛參考點出發(fā)向下30°平面以下的區(qū)域，默認排除與區(qū)域1、區(qū)域2的重疊部分，包括駕駛員膝蓋以下、中控臺下方、副駕駛腳部空間等，具體見圖(左側(cè)窗戶)(右側(cè)窗戶)(后側(cè)窗中)65.7.3根據(jù)駕駛員處于分心狀態(tài)的持續(xù)時間及行為表現(xiàn)，將分心狀態(tài)劃分為短時間視覺注意力分散、長時間視覺注意力分散和危險駕駛?cè)N狀態(tài)，分心狀態(tài)的表現(xiàn)見表2。表2駕駛員分心狀態(tài)表現(xiàn)表分心狀態(tài)駕駛員表現(xiàn)持續(xù)時間·視線/頭部偏離查看區(qū)域2側(cè)窗5.8系統(tǒng)人機交互功能5.8.1系統(tǒng)應在觸發(fā)疲勞監(jiān)測和分心監(jiān)測預警條件時發(fā)出視覺及聽覺報警，在觸發(fā)身份驗證預警條件時a)直至駕駛員踩踏制動踏板減速；b)直至車聯(lián)網(wǎng)平臺關(guān)閉系統(tǒng)或接管車輛。5.8.2警告通用要求視覺警告應出現(xiàn)在人機交互界面(human-machineinterface,HMI),確認警告提醒，界面易于查看的位置，且不與其他標識位置沖突，在白天和夜晚清晰可見，警告類型要求見表3。視覺警告應是持續(xù)穩(wěn)定或閃爍的圖標或文本。視覺警告的標識與背景不應是以下顏色組合：紅色綠色、黃色藍色、黃色/紅色、紅色/紫色。聽覺警告應是固定頻率的聲音提醒或語音提醒。聽覺警告的音量應在50dB～90dB,聲音頻率視覺警告和聽覺警告應根據(jù)駕駛員狀態(tài)的異常程度串聯(lián)強化，警告強化方式見表4。駕駛員狀態(tài)異常程度警告類型身份驗證/視覺警告中度警告類型強化方式視覺警告7表4警告強化方式表(續(xù))警告類型強化方式視覺警告·更換警告圖標，包括顏色、大小、圖標內(nèi)文字，加大提醒力度聽覺警告數(shù)據(jù)宜采用結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，編碼格式為QER、DER、JSON、XIL格式。傳輸數(shù)據(jù)的字符編碼宜采用UTF-8編碼。視頻采集編碼格式應為H.264或H.265。5.9.2車輛狀態(tài)信息采集系統(tǒng)支持通過CAN或以太網(wǎng)口或串口采集車輛實時狀態(tài)信息，數(shù)據(jù)采集頻率≥1KHz,采集數(shù)據(jù)狀態(tài)信息見表5。信息類型車輛信息系統(tǒng)信息·攝像頭運行狀態(tài)(無、正常、故障)·駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)狀態(tài)(待機、激活、停用、關(guān)閉)·駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)報警狀態(tài)(報警類型、報警內(nèi)容)系統(tǒng)應支持通過CAN或以太網(wǎng)口或串口等方式采集車輛的定位信息，數(shù)據(jù)更新頻率≥10KHz,定位精度在cm級以內(nèi)，采集的數(shù)據(jù)項見表6。信息類型經(jīng)度自車幾何中心的經(jīng)度8表6定位信息采集表(續(xù))信息類型自車幾何中心的緯度高度自車幾何中心與路面的高度航向角自車航向角應對采集的視頻數(shù)據(jù)進行壓縮、存儲、上傳云平臺。應支持不低于2路視頻的數(shù)據(jù)同時采集。本地存儲視頻幀率應≥25fps,上傳云平臺視頻的幀率應≥15fps。5.9.3通信協(xié)議車聯(lián)網(wǎng)平臺與車載終端通信協(xié)議應支持IPv4、IPv6。接入的并發(fā)連接數(shù)和流量宜設置限制要求。駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)監(jiān)測到駕駛員出現(xiàn)異常行為應立即向車聯(lián)網(wǎng)平臺發(fā)送報警信息。駕駛員狀態(tài)預警系統(tǒng)監(jiān)測到駕駛員出現(xiàn)異常行為后不響應時間超過閾值，車聯(lián)網(wǎng)平臺應立即向駕駛員發(fā)送報警。若發(fā)送提醒后仍不響應，車聯(lián)網(wǎng)平臺應立即接管車輛，網(wǎng)聯(lián)監(jiān)管閾值見表7。根據(jù)報警的嚴重性和緊急程度設定不同的報警級別。觸發(fā)異常行為后不響應時間(觸發(fā)報警)報警后不響應時間(觸發(fā)接管)低速行駛(≤50km/h)高速行駛(>50km/h)6試驗方法6.1.1試驗道路應為車道長度不小于3km至少兩車道的直線道路。6.1.2應在無烈日直曬的日間時段進行試驗以避免對試驗結(jié)果造成干擾。6.2試驗人員6.2.13名駕駛員分別進行身份驗證測試、疲勞測試、分心測試、協(xié)同測試。6.2.2駕駛員至少具備被試車輛類型的2年駕駛經(jīng)驗。6.2.3駕駛員年齡應在20歲～60歲之間，具備不同的膚色(白皮膚～黑皮膚)、身高(150cm~190cm)、9面部特征(如頭發(fā)長度、眼睛大小、有無胡須等)。6.2.4駕駛員應在疲勞測試前完成KSS培訓，具備自我評估嗜睡等級的能力。6.3.1試驗方法駕駛員以不同角度(左右±45°、俯仰±30°)、不同面部特征坐于駕駛位，在標準光照下分別完成10次身份認證。6.3.2通過條件同一駕駛員的身份驗證測試的通過率應大于90%,駕駛員身份驗證測試項目見表8。1234566.4.1試驗方法試驗車輛以大于65km/h至車輛的最大允許速度范圍之間行駛5min后正式開始試驗，測試員每5min詢問駕駛員的KSS自我評估等級并記錄。試驗結(jié)束條件應同時滿足以下要a)單一場景下每名駕駛員的結(jié)果至少包含一次真陽性事件或一次假陰性事件，出現(xiàn)真陽性或假陰性時間后再測試詢問1次，試驗結(jié)束。b)若駕駛員的駕駛時