一种基于状态监测的车辆辅助系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及一种基于状态监测的车辆辅助系统及其控制方法，属于车辆安全控制技术领域。


背景技术：

2.目前的乘用车、公交车、商用车等均已广泛安装驾驶员状态监测装置，且多数车辆通过判断驾驶员状态仅做相关预警系统，即通过声音提示驾驶员注意驾驶，以达到辅助安全目的。但若驾驶员状态监测装置出现短时间误判会导致误预警，从而影响驾驶体验；或驾驶员状态异常并未达到预警效果，可能导致车辆事故发生。目前行业内有不少监测驾驶员驾驶行为的系统，但这些系统与车辆控制相对独立，仅仅做声音的报警提示，且无法解决误判断导致的误预警，也没有描述完整可行的基于状态监测的车辆安全控制策略方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种基于状态监测的车辆辅助系统及其控制方法，以解决目前根据驾驶行为的车辆控制存在的误判导致误预警的问题。
4.本发明为解决上述技术问题而提供一种基于状态监测的车辆辅助控制方法，该控制方法包括以下步骤：
5.1)对驾驶员状态监测装置进行自检；
6.2)利用驾驶员状态监测装置获取驾驶员的预警提醒状态，判断驾驶员状态是否异常，并在驾驶员状态异常时，控制车辆按照设定车速限速行驶；
7.所述的驾驶状态异常指的是设定周期内驾驶员出现预警提醒状态的次数超过第一设定阈值或者是超过第二设定阈值且评分低于设定分数阈值。
8.本发明首先对驾驶员状态监测装置进行自检，以保证其输出驾驶员预警状态相关数据的准确性；然后通过实时监测到的驾驶员预警提醒状态，判断驾驶员状态是是否出现异常，若在设定时间内检测到驾驶员状态预警次数满足设定条件，说明驾驶员状态出现异常，控制车辆按照设定限速值进行行驶。通过上述过程，本发明能够准确检测出驾驶员的异常状态，并在驾驶员出现异常状态时控制车辆限速运行，保证了行车的安全性，同时避免了驾驶员状态误判影响驾驶感受的问题。
9.进一步地，为了及时解除限速状态，提高驾驶感受，该方法还包括在驾驶员状态由异常恢复正常时，控制车辆由限速状态恢复至正常车速状态。
10.进一步地，为了提高车辆控制的安全性，若驾驶员状态异常的持续时间超过设定值时，则控制车辆停车。
11.进一步地，为了提高驾驶员状态判断的准确性，所述的第一设定阈值、第二设定阈值和设定分数阈值均与车速有关。
12.进一步地，为了全面检测驾驶员预警提醒状态，所述的预警提醒状态包括驾驶员左顾右盼、吸烟、打电话、打哈欠、疲劳、闭眼、低头看手机，若出现的任一预警提醒状态的持
续时间超过设定时间，则进行一次状态预警并扣除相应的得分值。
13.本发明还提供了一种基于状态监测的车辆辅助系统，该辅助系统包括驾驶员状态监测装置和控制策略计算单元装置；
14.所述的状态监测装置用于获取驾驶员的预警提醒状态，并将结果发送给控制策略计算单元装置，驾驶员状态监测装置在使用前需进行自检；
15.所述的控制策略计算单元装置用于根据接收到的驾驶员的预警提醒状态，判断驾驶员状态是否异常，并在驾驶员状态异常时，控制车辆按照设定车速限速行驶；所述的驾驶状态异常指的是设定周期内驾驶员出现预警提醒状态的次数超过第一设定阈值或者是超过第二设定阈值且评分低于设定分数阈值。
16.本发明首先对驾驶员状态监测装置进行自检，以保证其输出驾驶员预警状态相关数据的准确性；然后通过实时监测到的驾驶员预警提醒状态，判断驾驶员状态是是否出现异常，若在设定时间内检测到驾驶员状态预警次数满足设定条件，说明驾驶员状态出现异常，控制车辆按照设定限速值进行行驶。通过上述过程，本发明能够准确检测出驾驶员的异常状态，并在驾驶员出现异常状态时控制车辆限速运行，保证了行车的安全性，同时避免了驾驶员状态误判影响驾驶感受的问题。
17.进一步地，为了及时解除限速状态，提高驾驶感受，所述的控制策略计算单元装置还用于在驾驶员状态由异常恢复正常时，控制车辆由限速状态恢复至正常车速状态。
18.进一步地，为了提高车辆控制的安全性，当控制策略计算单元装置判断出驾驶员状态异常的持续时间超过设定值时，则控制车辆停车。
19.进一步地，为了及时提醒驾驶员注意，该系统还包括提醒装置，用于在驾驶员状态监测装置检测到驾驶员的预警提醒状态和/或控制策略计算单元装置判断出驾驶员状态异常时进行提醒。
20.进一步地，为了全面检测驾驶员预警提醒状态，所述的预警提醒状态包括驾驶员左顾右盼、吸烟、打电话、打哈欠、疲劳、闭眼、低头看手机，若出现的任一预警提醒状态的持续时间超过设定时间，则进行一次状态预警并扣除相应的得分值。
附图说明
21.图1是本发明基于状态监测的车辆辅助控制方法的流程图；
22.图2是本发明基于状态监测的车辆辅助系统的架构框图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
24.系统实施例
25.本发明的基于状态监测的车辆辅助系统如图2所示，包括驾驶员状态监测装置、控制策略计算单元装置、声音提醒装置、显示提醒装置，各装置之间通过总线完成相互间的通信，这里的总线可以是can总线。其中驾驶员状态监测装置可以为dms设备、人脸识别设备、带有图像识别处理设备等，用于获取驾驶员的预警提醒的状态，包括左顾右盼、吸烟、打电话、打哈欠、疲劳、闭眼、低头看手机等；控制策略计算单元装置可以为微处理器mcu、可编程逻辑器件fpga等，用于对获取驾驶员的预警提醒的状态进行统计分析，判断是否出现驾驶
员状态异常，并在异常时控制车辆进行限速；声音提醒装置可以为语音中控、语音播报器或其他扬声器等，用于播放导致驾驶员状态异常的问题；显示提醒装置可以为全液晶仪表、集成中控屏幕或其他显示装置等，用于显示导致驾驶员状态异常的问题。该系统的具体工作流程如图2所示，具体工作步骤会在方法实施例中进行详细说明。
26.方法实施例
27.本发明的基于状态监测的车辆辅助控制方法通过实时监测驾驶员预警状态，若在设定时间内检测到驾驶员状态预警次数达到设定值，则控制车辆按照设定限速值进行行驶，并进行驾驶行为异常提醒；并在驾驶员状态恢复后，解除相应限速，将车速恢复至限速前设置状态。该方法的具体流程如图1所示，具体过程如下。
28.1.对驾驶员状态监测装置进行自检。
29.本发明的驾驶员状态监测装置用于对驾驶员的状态进行监测，并在出现异常状态时进行预警提醒，其中驾驶员状态监测装置预警提醒的状态包括左顾右盼、吸烟、打电话、打哈欠、疲劳、闭眼、低头看手机等。在利用驾驶员监测装置的数据之前，需要对驾驶员监测装置本身进行自检，判断其能否正常工作。若配置的驾驶员监测装置异常，则声音提醒装置提示：安全辅助系统受限(仅提醒一次)；显示提醒装置文本提示：驾驶员状态监测装置异常，请维修。
30.2.利用驾驶员状态监测装置获取驾驶员的预警提醒状态，判断驾驶员状态是否异常，并在驾驶员状态异常时，控制车辆限速。
31.本发明驾驶员状态监测装置能够获取的预警提醒状态包含左顾右盼、吸烟、打电话、打哈欠、疲劳、闭眼、低头看手机等，监测触发条件持续时间t0＝5s，单次扣分值依据严重程度可取0.5,1,2等值，计时周期根据实际情况进行取值，例如计时周期可取t＝1min，t1＝10min，t2＝3min，驾驶员状态监测行为种类和评价方法如表1所示。
32.表1
[0033][0034]
持续输出驾驶员状态监测行为种类，并统计t0时间内是否持续有状态预警f，若持续则通过声音提醒装置播报预警因素。统计周期内状态预警次数及对应评分，若超过相应阈值，则表明驾驶员状态异常。为了更加精准地实现车辆的控制，在对驾驶员状态异常进行判断时考虑车速的影响，不同车速对应的阈值不同，例如本实施例中若v1km/h≤车速≤v2km/h，则设定t1周期计时内的状态预警次数为c1、c2及对应评分得分值为num1；当车速＞v2km/h在设定t2周期计时内的状态预警次数为c3、c4及对应评分得分值为num2。作为其他实施方式，本发明将车速分成多段。在v1km/h≤车速≤v2km/h情况下，若t1内状态预警次数超过c1次或t1内状态预警次数超过c2次且评分低于num1，则说明此时驾驶员状态出现异常情况，此时对车速进行限速，控制车辆按设定限速v_limit km/h值行驶；在车速＞v2km/h情况下，若t2内状态预警次数超过c3次或t2内状态预警次数超过c4次且评分低于num2，则说明此时驾驶员状态出现异常情况，此时对车速进行限速，控制车辆按设定限速v_limit km/h值行驶。当实际车速≤v_limit km/h时，不管驾驶员状态是否出现异常，则按实际车速行驶。其中c1＝k1/v_max，c2＝k2/v_max，c 3＝k3/v_max，c4＝k4/v_max,v_max为可运行最高车速，k1、k2、k3、k4为比例系数，取值范围在(0，1200)，且k1》k2》k3》k4；num1、num2的取值范围为50-70分。
[0035]
3.当判断出驾驶员状态恢复时，解除车辆限速。
[0036]
为了在驾驶员状态恢复正常时，及时解除车辆限速，本发明重新进行t周期计时，并统计t时间内是否持续有状态预警，若驾驶员状态恢复，则解除相应限速，将车速恢复至限速前设置状态，并通过声音提醒装置提示：驾驶行为良好，车辆解除限速(仅播报一次)；通过显示提醒装置文本提示解除限速原因：驾驶行为恢复，车辆解除限速。
[0037]
为了进一步地保证行车安全，若在连续两个计时t周期内持续有状态预警(驾驶员状态异常)，则控制车辆安全停车，并通过声音提醒装置提示：驾驶行为异常，车辆安全停车(仅播报一次)；通过显示提醒装置文本提示解除限速原因：驾驶行为异常，车辆安全停车。