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专利号: 2021102014070
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
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摘要:

权利要求书:

1.利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的系统,其特征在于,包括:车载摄像机、激光雷达、车速传感器、驾驶辅助系统、方向盘转角传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、第一压力传感器、第二压力传感器和数据处理器;其中,所述车载摄像机安装在车辆仪表盘处,朝向驾驶人的眼部位置,用于采集驾驶人的眼部图像;

所述激光雷达安装于车顶,用于识别并提取前方障碍物的位置和速度信息;

所述方向盘转角传感器安装在方向盘下方的方向柱内,用于采集方向盘的转角信息;

所述加速踏板位置传感器和制动踏板位置传感器分别用于采集驾驶人的加速和制动操作信息;

所述第一压力传感器安装在方向盘上,用于检测驾驶人手部对方向盘的压力;

所述第二压力传感器安装在驾驶座椅下方,用于检测驾驶人对座椅的压力;

所述数据处理器接收和处理所述车载摄像机、激光雷达、方向盘转角传感器、加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、第一压力传感器和第二压力传感器所采集的数据,并向驾驶辅助系统发出相应提示指令。

2.根据权利要求1所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的系统,其特征在于,所述车载摄像机采用AI高清摄像机,用于实时地监测识别驾驶人的眼睛瞳孔变化。

3.根据权利要求1所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的系统,其特征在于,还包括摄像头,所述摄像头安装在车头前端,用于采集前方道路的图像信息,进而获取前方车道线信息。

4.根据权利要求1所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的系统,其特征在于,所述驾驶辅助系统包含自适应巡航控制系统、车道偏离预警系统和车道变道辅助系统。

5.利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的方法,基于权利要求1所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的系统,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,车载摄像机实时采集驾驶人的眼部图像;第一压力传感器和第二压力传感器分别实时监测驾驶人手部对方向盘的压力和身体对座椅的压力信息;方向盘转角传感器、加速踏板位置传感器和制动踏板位置传感器分别实时采集车辆的转向信息、加/减速操作信息;

步骤2,根据步骤1采集的数据,判断驾驶人的驾驶姿态是否发生突变,若是,则转入步骤3;

步骤3,判断车辆的转向信息或加/减速操作信息是否存在异常,若是,则判断驾驶人处于紧张状态,转入步骤4;

步骤4,激光雷达采集前方道路场景中的障碍物的位置和速度信息,数据处理器据此判断前方道路是否出现交通紊乱情况,若是,则向驾驶辅助系统发出相应提示指令。

6.根据权利要求5所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的方法,其特征在于,所述判断驾驶人的驾驶姿态是否发生突变,具体为判断驾驶人的驾驶姿态是否满足以下条件:

(1)驾驶人的手部由单手握方向盘或双手轻握方向盘转变为双手紧握方向盘,即驾驶人的手部对方向盘的压力超过预设阈值A1;

(2)驾驶人的上半身对座椅靠背的压力减轻或直接离开靠背,对座椅底部的压力增大,即驾驶人身体对座椅的压力超过预设阈值A2;

(3)驾驶人的眼睛瞳孔处于紧张状态;

当驾驶人的驾驶姿态满足上述任意两条,认为驾驶姿态发生突变。

7.根据权利要求6所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的方法,其特征在于,所述驾驶人的眼睛瞳孔处于紧张状态的判断方法为:(a)将驾驶人实车驾驶的历史眼睛瞳孔数据作为训练样本,对每个训练样本进行状态标注,制成训练数据集;

(b)采用训练数据集对BP神经网络模型进行训练,得到训练好的BP神经网络;

(c)将实时采集的驾驶人的眼部图像输入所述训练好的BP神经网络,输出当前驾驶人的眼睛瞳孔状态;

其中,眼睛瞳孔状态分为放松状态和紧张状态。

8.根据权利要求7所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的方法,其特征在于,所述BP神经网络模型为三层全连接层结构,其包含两层隐含层和一个预测层,每层分别为全连接层结构;前两个全连接层分别采用ReLU激活函数;最后一层预测层采用softmax激活函数。

9.根据权利要求5所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的方法,其特征在于,所述判断车辆的转向信息或加/减速操作信息是否存在异常,具体为:(3.1)若车辆的转向角度超过预设的角度阈值,则判断车辆的转向信息存在异常;

(3.2)若相邻时刻车辆的加速踏板的位置变化量超过预设阈值A3,或者相邻时刻车辆的制动踏板的位置变化量超过预设阈值A4,判断车辆的加/减速操作信息存在异常。

10.根据权利要求5所述的利用驾驶姿态对驾驶辅助系统进行安全提醒的方法,其特征在于,所述判断前方道路是否出现交通紊乱情况,具体为:在距离自车200m范围以内,若前方障碍物的速度Vf与自车速度V满足关系:则认为前方出现交通紊乱情况;

2

其中,a代表自车的制动减速度,且0≤a≤2m/s。