欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2012105236721
申请人: 长安大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种驾驶员车道变换安全预警的装置,其特征在于:包括微处理器、眼睛运动追踪仪、毫米波雷达、车速传感器、车道线识别系统、绿色信号灯和红色信号灯;微处理器设置在车体内部;眼睛运动追踪仪固定于车体正前方位置,并通过USB数据线将眼睛运动追踪仪数据接收终端与微处理器接口连接;车速传感器安装于车辆右前轮上,并通过导线将车速信号经I/O接口发送至微处理器;车道线识别系统设置在车体前部,通过导线微处理器连接;毫米波雷达固定在汽车后端中心处,并通过导线连接微处理器;绿色信号灯和红色信号灯与微处理器电连接。

2.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述眼睛运动追踪仪是faceLAB5眼睛运动追踪仪,其通过支座固定于安装于仪表板上方驾驶员正前方位置,主机摄像头朝向驾驶员,其场景摄像头通过强力胶固定于前挡风玻璃处,朝外安装,用于实时记录驾驶过程中前方信息;通过USB数据线将眼动仪数据接收终端与微处理器接口连接。

3.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述车速传感器安装于车辆右前轮上,通过导线将车速信号经I/O接口发送至微处理器。

4.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述车道线识别系统通过强力胶固结于前挡风玻璃处,通过导线将车辆横向位置信息由I/O接口10持续发送至微处理器。

5.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述毫米波雷达系经由螺栓固定在汽车后保险杠中心处,并通过导线将采集的自车与其他车辆的相对距离、相对速度及相对角度等参数经I/O接口11发送至微处理器中。

6.如权利要求1所述的装置,其特征在于:所述绿色信号灯电连接于与微处理器I/O接口;微处理器通过控制绿色信号灯用以提示驾驶员当前状况下可以执行换道,通过I/O接口13控制红色信号灯,红色信号灯则用于提示驾驶人放弃车道变换。

7.基于权利要求1、2、3、4、5或6所述装置的车道变换预警方法,其特征在于,所述方法包括换道可能性识别及换道安全性判断两个步骤:(1)利用驾驶员眼睛运动追逐仪器对驾驶过程中驾驶员的实时头部和眼睛运动状态进行监测,实时提取后视镜注视时间T、水平视角标准差ε、头部水平转角标准差σ作为衡量驾驶人打算换道的特征指标;

(2)以5s为固定时间窗口,采取“同进同出”的数据处理方式,对驾驶员换道可能性进行实时地持续识别;将驾驶员换道可能性分为4个等级,很大、较大、一般和较小,具体识别规则如下:若T>0.5s,ε>13°,σ>9°,则驾驶员换道的可能性为“很大”;

T>0.5s,ε>13°,σ≤9°,则驾驶员换道的可能性为“较大”;

T>0.5s,ε≤13°,σ>9°,则驾驶员换道的可能性为“较大”;

T>0.5s,ε≤13°,σ≤9°,则驾驶员换道的可能性为“一般”;

T≤0.5s,ε>13°,σ>9°,则驾驶员换道的可能性为“较大”;

T≤0.5s,ε>13°,σ≤9°,则驾驶员换道的可能性为“一般”;

T≤0.5s,ε≤13°,σ>9°,则驾驶员换道的可能性为“一般”;

T≤0.5s,ε≤13°,σ≤9°,则驾驶员换道的可能性为“较小”;

(3)判断结束后,如果驾驶员换道可能性为“很大”或者“较大”,则此时驾驶员换道可能性识别结果标记为1,表示识别出驾驶员打算换道,否则标记为0;

(4)识别结果为1时,假定在固定5s的时间窗口内驾驶员有注视点落在左后视镜区域,则预判驾驶员打算“向左换道”;若驾驶员有注视点落在右后视镜区域,则认为驾驶员打算“向右换道”;若左右后视镜区域均无注视点停留,则认为驾驶员打算换道,但无法预判其换道方向;

(5)换道可能性识别结果为1时,则进行后续的换道安全性判断;

驾驶员换道安全性判断通过以下步骤予以实现:

(a)、雷达参数标定:装置毫米波雷达的车辆H1,另一试验车辆H2跟驰H1行驶,试验人员记录两车的速度V1和V2,得到二者差值V’,与毫米波雷达实际测得的两车相对速度ΔV进行比较;两车静止时,用皮尺测量两车间的实际距离,与毫米波雷达测得的相对距离进行比较,完成对毫米波雷达参数的标定;

(b)、毫米波雷达动态目标筛选;若车速传感器测得的车速值V1与毫米波雷达测得某目标的相对速度值ΔV相等,则视为静态目标,将其剔除,剩余的目标为动态目标;

(c)、微处理器接收换道可能性识别模块最终的输出信号,当识别结果为0时,安全性判断模块不工作,否则进入下一步;

(d)、基于毫米波雷达采集的相对角度参数φ,筛选出φ≥0的动态目标,即H1左后方相关目标车辆;而φ≤0时,则目标车辆位于H1右侧后方行驶;

(e)、基于车道线识别系统采集的自车在车道中的横向位置信息,得到车辆纵向中心投影线至左右车道线的距离D1和D2,结合毫米波雷达测得的各目标的相对角度φ及相对距离L:当D1≤Lsinφ≤7.5m时,则认为该目标位于自车H1左侧车道后方行驶;D1>Lsinφ时,该认为该目标与H1处于同一车道;右侧车道后方车辆的确定可基于类似方法进行;

(f)、预警目标锁定;在(5)中确定的众多潜在目标中,若某目标满足Lcosφ最小,则将其作为最终的待预警目标;

(g)、预警规则制定及实施;基于毫米波雷达刺激的预警目标的相对距离及相对速度等参数,结合自身车速,实时判断换道安全性;若判定结果为不安全,则以红色信号灯对驾驶员进行提示,否则,以绿色信号灯对驾驶人进行提示。