基于舱内感知的ACC控制方法、控制装置及系统与流程

基于舱内感知的acc控制方法、控制装置及系统
技术领域
1.本发明涉及智能驾驶技术领域，尤其涉及一种基于舱内感知的acc控制方法、acc控制装置、自适应巡航控制系统和电控系统。


背景技术：

2.自适应巡航控制系统(adaptive cruise control，简称acc)是通过安装在车身外部的毫米波雷达等传感器，识别与前方车辆的速度差和行车距离，自动控制行驶速度的系统。
3.目前，自适应巡航只根据车辆外部传感器信息及车身传感器信息获取整车状态，无法与驾驶员状态进行有效结合，具有一定局限性。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种基于舱内感知的acc控制方法、acc控制装置、自适应巡航控制系统和电控系统，解决相关技术中存在的自适应巡航局限性的问题。
5.作为本发明的第一个方面，提供一种基于舱内感知的acc控制方法，其中，应用于自适应巡航控制系统中，所述自适应巡航控制系统与舱内感知系统通信连接，所述控制方法包括：
6.获取所述舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级；
7.根据所述驾驶员疲劳等级确定驾驶员当前的疲劳状态；
8.根据所述驾驶员当前的疲劳状态确定控制指令，以使得执行器根据所述控制指令调整车辆的行驶状态。
9.进一步地，根据所述驾驶员疲劳等级确定驾驶员当前的疲劳状态，包括：
10.获取驾驶员疲劳等级与疲劳状态的映射关系；
11.根据所述映射关系确定驾驶员当前的疲劳状态，其中驾驶员的疲劳状态包括不疲劳、轻度疲劳、中度疲劳和重度疲劳。
12.进一步地，根据所述驾驶员当前的疲劳状态确定控制指令，以使得执行器根据所述控制指令调整车辆的行驶状态，包括：
13.当驾驶员当前的疲劳状态为不疲劳时，保持执行器当前的控制指令不变；
14.当驾驶员当前的疲劳状态为轻度疲劳时，发出疲劳提示信息并向执行器输出车间时距调整控制指令，所述执行器能够根据所述车间时距调整控制指令生成制动信号以调整车间时距；
15.当驾驶员当前的疲劳状态为中度疲劳或重度疲劳时，根据所述执行器当前是否执行减速模式输出对应的控制指令。
16.进一步地，根据所述执行器当前是否执行减速模式输出对应的控制指令，包括：
17.判断所述执行器是否执行减速模式；
18.若所述执行器执行减速模式，则保持执行器当前的控制执行不变；
19.若所述执行器未执行减速模式，则输出自适应巡航控制系统功能挂起信号，并发出疲劳提示信息。
20.进一步地，在所述当驾驶员当前的疲劳状态为不疲劳时，保持执行器当前的控制指令不变的步骤前进行的：
21.根据判断驾驶员当前的疲劳状态是否为疲劳；
22.若驾驶员当前的疲劳状态为疲劳，则判断驾驶员当前的疲劳状态是否为轻度疲劳。
23.进一步地，所述控制方法还包括：
24.获取车辆的实时行驶状态，并根据所述实时行驶状态确定所述执行器的控制指令。
25.作为本发明的另一个方面，提供一种acc控制装置，用于实现前文所述的基于舱内感知的acc控制方法，其中，应用于自适应巡航控制系统中，所述自适应巡航控制系统与舱内感知系统通信连接，所述控制装置包括：
26.获取模块，用于获取所述舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级；
27.确定模块，用于根据所述驾驶员疲劳等级确定驾驶员当前的疲劳状态；
28.控制模块，用于根据所述驾驶员当前的疲劳状态确定控制指令，以使得执行器根据所述控制指令调整车辆的行驶状态。
29.作为本发明的另一个方面，提供一种自适应巡航控制系统，其中，包括：执行器和前文所述的acc控制装置，所述acc控制装置与所述执行器通信连接，所述acc控制装置用于根据所述舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级确定执行器的控制指令，所述执行器用于根据所述控制指令调整车辆的行驶状态。
30.进一步地，还包括：acc传感器装置，所述acc传感器装置与所述acc控制装置通信连接，所述acc传感器系统用于获取车辆的实时行驶状态。
31.作为本发明的另一个方面，提供一种电控系统，其中，包括：舱内感知系统和前文所述的自适应巡航控制系统，所述舱内感知系统和所述自适应巡航控制系统通信连接，
32.所述舱内感知系统包括视觉检测装置、毫米波雷达装置和舱内传感器数据处理装置，所述视觉检测装置和所述毫米波雷达装置均与所述舱内传感器数据处理装置通信连接，所述视觉检测装置用于实时获取驾驶员在驾驶舱内的视觉状态并生成图像信号，所述毫米波雷达装置用于实时获取驾驶员在驾驶舱内的生理信息并生成毫米波雷达信号，所述舱内传感器数据处理装置能够根据所述图像信号和所述毫米波雷达信号进行处理获得驾驶员疲劳等级；
33.所述自适应巡航控制系统能够根据所述驾驶员疲劳等级调整车辆的行驶状态。
34.本发明提供的基于舱内感知的acc控制方法，能够结合舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级确定控制指令，与现有技术缺乏舱内感知系统的控制方法相比，能够识别驾驶员的疲劳程度，提高辅助驾驶的智能化程度，进而提高辅助驾驶的行车安全。
附图说明
35.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
36.图1为本发明提供的基于舱内感知的acc控制方法的流程图。
37.图2为本发明提供的电控系统的结构框图。
38.图3为本发明提供的基于舱内感知的acc控制方法的具体实施过程流程图。
具体实施方式
39.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
40.为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
41.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
42.在本实施例中提供了一种基于舱内感知的acc控制方法，图1是根据本发明实施例提供的基于舱内感知的acc控制方法的流程图，应用于自适应巡航控制系统中，所述自适应巡航控制系统与舱内感知系统通信连接，如图2所示，为所述自适应巡航控制系统与舱内感知系统的结构框图，如图1和图2所示，包括：
43.s100、获取所述舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级；
44.在本发明实施例中，所述舱内感知系统100包括视觉检测装置110、毫米波雷达装置120和舱内传感器数据处理装置130，所述视觉检测装置110和所述毫米波雷达装置120均与所述舱内传感器数据处理装置130通信连接，所述视觉检测装置110用于实时获取驾驶员在驾驶舱内的视觉状态并生成图像信号，所述毫米波雷达装置120用于实时获取驾驶员在驾驶舱内的生理信息并生成毫米波雷达信号，所述舱内传感器数据处理装置130能够根据所述图像信号和所述毫米波雷达信号进行处理获得驾驶员疲劳等级。
45.具体地，所述舱内传感器数据处理装置130具体可以将驾驶行程开始后十分钟内的所述图像信号和所述毫米波雷达信号作为基础阈值，根据视觉检测装置110的实时检测的图像信号进行驾驶员疲劳状态的初步判断，例如通过眼睑闭合时间长短，打哈欠次数等行为，判断驾驶员疲劳等级，超过所述基础阈值为轻度疲劳，眼睑闭合时间越长、打哈欠次数越多则疲劳等级越强。根据医学指导，如人体疲劳状态时呼吸、心率会有不同程度的升高，把当前呼吸心率与基础阈值对比，升高越高表示疲劳程度越高。通过深度学习算法对获取的信息进行分析，判断驾驶员当前所处状态，实现驾驶员监测，并输出驾驶员对应的疲劳等级。另外，根据视觉及雷达传感器实时可信度进行融合输出，如扭头/带墨镜等情况时视觉可信度低，增加雷达信息权重。
46.应当理解的是，关于驾驶员疲劳等级确定的具体实现过程本领域技术人员结合上述过程可以实现。
47.s200、根据所述驾驶员疲劳等级确定驾驶员当前的疲劳状态；
48.应当理解的是，根据前文获得的驾驶员疲劳等级可以确定驾驶员当前的疲劳状态。
49.具体地，获取驾驶员疲劳等级与疲劳状态的映射关系；
50.根据所述映射关系确定驾驶员当前的疲劳状态，其中驾驶员的疲劳状态包括不疲劳、轻度疲劳、中度疲劳和重度疲劳。
51.s300、根据所述驾驶员当前的疲劳状态确定控制指令，以使得执行器根据所述控制指令调整车辆的行驶状态。
52.在本发明实施例中，根据确定的驾驶员当前的疲劳状态，可以生成对应的控制指令，以使得执行器能够根据控制指令调整车辆的行驶状态，例如制动以降速等。
53.综上，本发明实施例提供的基于舱内感知的acc控制方法，能够结合舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级确定控制指令，与现有技术缺乏舱内感知系统的控制方法相比，能够识别驾驶员的疲劳程度，提高辅助驾驶的智能化程度，进而提高辅助驾驶的行车安全。
54.在本发明实施例中，如图3所示，根据所述驾驶员当前的疲劳状态确定控制指令，以使得执行器根据所述控制指令调整车辆的行驶状态，包括：
55.当驾驶员当前的疲劳状态为不疲劳时，保持执行器当前的控制指令不变；
56.当驾驶员当前的疲劳状态为轻度疲劳时，发出疲劳提示信息并向执行器输出车间时距调整控制指令，所述执行器能够根据所述车间时距调整控制指令生成制动信号以调整车间时距；
57.当驾驶员当前的疲劳状态为中度疲劳或重度疲劳时，根据所述执行器当前是否执行减速模式输出对应的控制指令。
58.进一步地，根据所述执行器当前是否执行减速模式输出对应的控制指令，包括：
59.判断所述执行器是否执行减速模式；
60.若所述执行器执行减速模式，则保持执行器当前的控制执行不变；
61.若所述执行器未执行减速模式，则输出自适应巡航控制系统功能挂起信号，并发出疲劳提示信息。
62.进一步地，在所述当驾驶员当前的疲劳状态为不疲劳时，保持执行器当前的控制指令不变的步骤前进行的：
63.根据判断驾驶员当前的疲劳状态是否为疲劳；
64.若驾驶员当前的疲劳状态为疲劳，则判断驾驶员当前的疲劳状态是否为轻度疲劳。
65.应当理解的是，在步骤s11，首先判断acc功能是否激活。由于主要是对acc控制策略的优化，所以，判断acc激活后才进入执行。
66.步骤s12，舱内感知系统进行驾驶员疲劳等级判断，舱内感知系统通过视觉传感器和毫米波雷达采集驾驶员信息，传递至舱内传感器数据处理装置进行数据处理及状态判断。
67.在本发明实施例中，视觉传感器信息包含：驾驶员的眼部状态(如眼睑闭合检测等)、打哈欠等行为的图像或视频信息。毫米波雷达信息具体包含：驾驶员回波信号处理计算后得到的实时呼吸和心率信息。由于视觉传感器性能受光线等外部环境、驾驶员带墨镜
等因素的影响，所以，毫米波雷达信息是视觉传感器的有效补充，使驾驶员状态监测更加稳定可靠。
68.舱内传感器数据处理装置接收到如上信息后，通过深度学习算法对获取的信息进行分析，判断驾驶员当前所处状态，实现驾驶员监测，并输出驾驶员对应的疲劳等级。具体判断过程可以结合前文的描述此处不再赘述。
69.步骤s13，acc系统接收舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级信息，判断驾驶员是否疲劳，若否，则跳转至步骤s14，acc指令保持，不进行修正。
70.步骤s15，若驾驶员轻度疲劳，则反应能力降低，所以跳转至步骤s16，调整acc车间时距为最高档。并且，执行步骤s17，将驾驶员疲劳状态及调整后的acc车间时距显示于仪表。
71.在本发明实施例中，acc车间时距用于计算期望跟车距离，详细如下：
72.期望跟车距离一般采用固定车间时距(cth)安全距离算法，即采用固定值作为时距参数，算法如下：
73.d
des
＝thvh+d0，
74.其中，d
des
表示期望跟车距离；th表示驾驶员设定的固定时距值；一般在1.5s～2.2s之间。如1档1.5s，2档1.8s，3档2.2s；vh表示本车车速；d0表示两车之间最小安全距离，一般取5m左右，也可根据工况进行微调。因此，在本发明实施例中，若驾驶员轻度疲劳，则调整th为最高档如2.2s，间接增大了期望跟车距离。
75.步骤s18，若驾驶员中重度疲劳，则acc首先判断是否正执行减速模式，当处于减速模式时，安全起见应继续执行减速指令，所以，执行步骤s14。当acc处于非减速模式时，执行s19，acc功能挂起，交由驾驶员接管，并在仪表显示对应acc状态及驾驶员疲劳状态提示。
76.应当理解的是，轻、中、重度疲劳状态可按需组合执行，如轻中度疲劳执行s16，重度疲劳执行s18；轻、中、重度疲劳状态统一执行s16；轻、中、重度疲劳状态统一执行s18等。
77.具体地，为了确保执行器执行到位，所述控制方法还包括：
78.获取车辆的实时行驶状态，并根据所述实时行驶状态确定所述执行器的控制指令。
79.应当理解的是，通过获取执行器执行后的车辆实时行驶状态，可以确保执行器执行到位。
80.例如，在执行器执行制动信号时，通过获取车辆的实时车速，可以确定执行器的制动信号是否执行到位。
81.作为本发明的另一实施例，提高一种acc控制装置，用于实现前文所述的基于舱内感知的acc控制方法，其中，应用于自适应巡航控制系统中，所述自适应巡航控制系统与舱内感知系统通信连接，所述控制装置包括：
82.获取模块，用于获取所述舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级；
83.确定模块，用于根据所述驾驶员疲劳等级确定驾驶员当前的疲劳状态；
84.控制模块，用于根据所述驾驶员当前的疲劳状态确定控制指令，以使得执行器根据所述控制指令调整车辆的行驶状态。
85.关于本发明实施例提供的acc控制装置，能够结合舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级确定控制指令，与现有技术缺乏舱内感知系统的控制相比，能够识别驾驶员的疲劳
程度，提高辅助驾驶的智能化程度，进而提高辅助驾驶的行车安全。
86.作为本发明的另一实施例，提高一种自适应巡航控制系统200，其中，如图2所示，包括：执行器220和前文所述的acc控制装置210，所述acc控制装置210与所述执行器220通信连接，所述acc控制装置210用于根据所述舱内感知系统输出的驾驶员疲劳等级确定执行器的控制指令，所述执行器220用于根据所述控制指令调整车辆的行驶状态。
87.具体地，所述自适应巡航控制系统200还包括：acc传感器装置230，所述acc传感器装置230与所述acc控制装置通信连接，所述acc传感器系统用于获取车辆的实时行驶状态。
88.应当理解的是，通过acc传感器装置230获取车辆的实时行驶状态信息，可以确保执行器对控制信号执行到位。
89.作为本发明的另一实施例，提供一种电控系统，其中，如图2所示，包括：舱内感知系统100和前文所述的自适应巡航控制系统200，所述舱内感知系统100和所述自适应巡航控制系统200通信连接，
90.所述舱内感知系统100包括视觉检测装置110、毫米波雷达装置120和舱内传感器数据处理装置130，所述视觉检测装置110和所述毫米波雷达装置120均与所述舱内传感器数据处理装置130通信连接，所述视觉检测装置110用于实时获取驾驶员在驾驶舱内的视觉状态并生成图像信号，所述毫米波雷达装置120用于实时获取驾驶员在驾驶舱内的生理信息并生成毫米波雷达信号，所述舱内传感器数据处理装置130能够根据所述图像信号和所述毫米波雷达信号进行处理获得驾驶员疲劳等级；
91.所述自适应巡航控制系统200能够根据所述驾驶员疲劳等级调整车辆的行驶状态。
92.在本发明实施例中，所述电控系统还包括hmi(human machine interface，人机接口)，具体可以为车上acc功能相关的开关模块和显示模块。
93.在本发明实施例中，所述视觉检测装置110具体可以为摄像机实现，所述毫米波雷达装置120具体为毫米波雷达，所述舱内传感器数据处理装置130和所述acc控制装置210具体可以为mcu，所述执行器具体可以为脚刹或者油门等。
94.关于本发明实施例提供的电控系统的工作原理可以参照前文的基于舱内感知的acc控制方法的描述，此处不再赘述。
95.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。