一种车辆ACC系统主动安全的疲劳检测及控制方法与流程

本发明涉及领域汽车辅助智能驾驶，更进一步涉及一种车辆acc系统疲劳驾驶时主动安全的检测及控制方法。

背景技术：

随着智能驾驶辅助系统的不断完善，acc系统在众多家用车辆中实现了广泛应用。当前acc系统主要是在中高速行驶环境下通过驾驶员设定巡航参数，巡航系统实现主动控制油门及制动的主动控制，由驾驶员根据道路曲率、工况来操纵车辆的转向系统。acc系统可在一定程度上减轻驾驶员的腿部操作负担，但同时相关文献资料指出在中长距离行车时驾驶员的精神状态会随着驾驶巡航系统的时间逐渐下降，从清醒——半清醒——疲劳驾驶过程。而驾驶员的精神状态与车辆转向盘操纵准确性密切相关。当出现疲劳驾驶时，驾驶员对于方向盘的操纵准确性将受到影响，操作不慎，对高速行驶车辆的行驶轨迹影响将被放大，引起各种交通事故发生，造成各类人员伤亡及经济损失。

对当前acc系统在车辆速度控制方面得到很好的功能实现，但缺乏上层对于驾驶员精神状的实时态监测及反馈控制来保证巡航驾驶时方向盘的操纵稳定性。通过巡航时驾驶员精神状态的检测反馈作用于acc系统，可提高巡航系统的主动安全性。综上，提高巡航主动安全性是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

发本发明的目的在于提供一种车辆acc系统主动安全的疲劳驾驶检测及控制方法。通过安装于车辆中控位置的人眼开度检测系统实时检测人眼状态，实时将反馈信号传递至acc系统。当驾驶员达到一定的疲劳状态触发人眼疲劳检测系统疲劳报警阈值时，acc系统将强制自动退出巡航驾驶模式，将油门及制动的操纵控制权移交至驾驶员，有效避免巡航工况下驾驶员出现疲劳，对转向盘操纵具有不稳定性而车辆巡航系统继续自动巡航的情况发生，提高巡航系统的主动安全性。

车辆acc系统包括油门踏板及制动踏板的控制，实现控制车辆的加速及制动操作。

驾驶员人眼疲劳检测系统主要包括ccd红外摄像头，人眼疲劳检测算法。ccd红外摄像头安装于驾驶员仪表盘位置用于采集驾驶员的实时面部人眼状态；疲劳检测算法通过对采集处理后的图像进行疲劳判别，将数据传至中央处理器用于决策是否触发acc系统油门、制动装置。

中央处理器用于与疲劳驾驶系统和acc系统进行通讯连接，当preclose算法检测到驾驶员人眼状态达到眨眼频率触发阈值时，凤鸣报警器发出响声，同时中央处理器将立即关闭acc系统开关，将油门、制动操纵权移交至驾驶员。

gui图形用户界面可用于设置acc系统巡航参数以及显示实时人眼疲劳监测数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为acc系统主动安全的疲劳检测及控制方法的工作原理；图2为人眼开度疲劳检测系统的工作流程图；

图中包括：

驾驶员面部1、驾驶员人眼疲劳检测系统2、gui图形用户界面3、车辆acc系统4、acc控制器5、油门踏板6、制动踏板7、报警蜂鸣器（8）、ecu（电子控制单元）9、perclose人眼开度检测算法10、ccd红外摄像头11。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种车辆acc系统主动安全的疲劳驾驶检测及控制方法，由针对巡航工况下驾驶员的人眼开度状态进行检测，并实现实时反馈控制巡航系统的操纵权，提高主动安全性，该方法简单可行，便于实施与应用。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的车辆acc系统主动安全的疲劳驾驶检测及控制方法进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本发明提供的acc系统主动安全的疲劳检测及控制方法的工作原理，图2为人眼开度疲劳检测系统的工作流程图。

当驾驶员用户将车辆驶于高速公路，为了避免出现高速驾驶时的误操作以及减轻驾驶员的操作负担，驾驶员可启动巡航系统4，通过图形用户界面（gui）3及操作按钮调节设置所需的acc巡航速度、车头时距、车距等参数。同时，疲劳驾驶系统2也将自动启动，实时检测驾驶员人眼开度状况，并将数据通过中央处理器8传递至acc系统4进行数据通讯。

当巡航系统参数设置完毕进入巡航工况后，首先安装于驾驶员仪表盘位置的ccd红外摄像头11可采集到驾驶员人脸1视频，经过人眼疲劳检测系统2如图2所示的工作流程可得到驾驶员的实时状态。简单说来主要包括视频帧获取、人脸定位、人眼区域定位、是否佩戴眼镜、kalman滤波人眼跟踪、perclose算法值f和眨眼频率f计算、状态结果统计及疲劳判别、数据传递至ecu(电子控制单元)9。

在人眼疲劳检测系统2工作的同时，acc系统4根据车辆传感器采集到的信号，通过acc控制器8产生加速度信号作用于油门踏板6和制动踏板7，驾驶员只需根据路况掌握车辆转向盘转角，做适时调节修正。

巡航过程中人眼疲劳检测系统一旦达到触发阈值，表明驾驶处于即将或正处于疲劳驾驶状态，疲劳检测系统2立即将指令发送给ecu（电子控制单元）8，ecu（电子控制单元）8将与acc系统控制器7进行通讯，中断acc系统的主动控制并发出警报，同时将车辆油门、制动的操纵权移交至驾驶员，使驾驶员完成车辆的纵向行驶控制，实现巡航的主动安全控制，避免驾驶员疲劳状态时车辆偏航引起交通事故发生。

本发明的优点在于：

1、本发明提供一种车辆acc系统主动安全的疲劳检测及控制方法，能运用简单可行的原理及策略，达到车辆巡航状况下驾驶员出现疲劳驾驶时及时实现车辆主动安全的目的；

2、采用非接触式采集驾驶员人眼数据，不会引起驾驶员的反感及不舒适性；

3、采用ccd摄像头和一定频段波长的红外光，可有效地解决夜晚光线不足对人脸数据采集的影响。

4、可弥补现有acc系统只是单一实现巡航需求，没有考虑巡航时驾驶员疲劳引起的安全问题，为下一步设计改进acc系统提供新的思路。

5、现有传统疲劳检测系统的预警方式为发出蜂鸣声或振动，而没涉及到关乎安全性的车辆动力系统操纵权的移交问题。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种车辆ACC系统主动安全的疲劳驾驶检测及控制方法，通过安装于车辆驾驶员一侧中控位置的人眼开度检测系统实时检测人眼状态，实时将反馈信号传递至ACC系统。当驾驶员达到一定的疲劳状态触发人眼疲劳检测系统疲劳报警阈值时，发出蜂鸣报警声，同时ACC系统将强制自动退出巡航驾驶模式，将油门及制动的操纵控制权移交至驾驶员。该方法可有效避免巡航工况下驾驶员出现疲劳，对转向盘操纵具有不稳定性时车辆继续巡航时引起的交通事故，提高巡航系统的主动安全性。

技术研发人员：徐柱;何锋;华星淇
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2018.03.28
技术公布日：2018.10.16