一种基于前向碰撞风险的疲劳驾驶检测方法和装置的制造方法_3

文档序号:8943893阅读:来源:国知局
八:判断风险值总和E是否大于0,如是,则进入步骤九,如不是,则为无疲劳 驾驶,进入步骤十一;
[0064] 步骤九:判断风险值总和E是否大于等于10,如果是,则在这段跟车时间内碰撞风 险值较高,进行疲劳驾驶报警,然后进入步骤十一;如小于10,进入步骤十进一步判断;
[0065] 步骤十:对所有投票值,以0为中心,求方差G,
G表示风险 值稳定性,如果G>15,表明车辆不能稳定保持与前车距离,处于一会距离过近,一会距离较 远的状态,有可能出现疲劳驾驶,进行疲劳驾驶报警,如果G〈15表示稳定处于低风险状态, 不进行疲劳驾驶报警,然后进入步骤十一;
[0066] 步骤十一:清空投票箱,返回步骤一,循环进行疲劳驾驶判断。
[0067] 其次,本发明还提供一种基于前向碰撞风险的疲劳驾驶检测装置,该装置包含以 下模块:
[0068] 风险区间计算模块:实时计算前方车辆在急减速时,车辆会与前方车辆发生追尾 碰撞的最大距离D1,实时计算前方车辆在普通减速时,车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的 最大距离D2,最大距离D2到最大距离D i之间的距离为风险区间;
[0069] 模糊投票模块:以最大距离D2的点为0风险概率点,最大距离D i的点为1风险概 率点,建立线性风险正切模糊函数,定时判断当前车辆所处位置的风险概率,每次得到的风 险概率作为一个票数,并将该票数向一个全局投票箱内进行投票;
[0070] 疲劳驾驶判断模块:对全局投票箱内的票数进行累加,求得票数总和,并求得票数 方差,根据票数总和与票数方差判断司机是否处于疲劳驾驶状态。
[0071] 为了更清楚地描述本装置的技术方案,现结合具体实施例来介绍本装置被设置的 流程,具体步骤如下:
[0072] 风险区间计算模块:
[0073] 步骤一:得到车辆前向雷达输出的车辆与前方车辆的距离d,及相对速度Vx。通过 车辆的速度信号,得到车辆当前的速度V 1,计算前方车辆当前速度V2= V JVx;
[0074] 步骤二:前方车辆在急减速时,计算车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离
S1为车辆在平路空载时最大制动力下的加速度,a 2为前方车辆 在急减速的加速度,a2= _2g,g为重力加速度,计算前方车辆在急减速时,不考虑司机反应 时间,己方车辆在最大制动力下会发生碰撞的最大距离D1= V Α+&1?2-(ν2?+&2? 2),要保证t 有解(即在一定时间内肯定发生碰撞),根据二次方程有解判别式得
即急 减速时,车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离
由于实际 条件下制动需要反应时间,因此此距离已是跟车风险极高的距离;
[0075] 前方车辆在普通减速时,计算车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离
S1为车辆在平路空载时最大制动力下的加速度,a 3为前方车辆 在普通减速的加速度,a3= -0. lg,g为重力加速度,计算前方车辆在普通减速时,车辆在最 大制动力下与前方发生碰撞的最大距离D2= V it+aY-Mt+aA2),要保证t有解(即在一
定的时间内肯定发生碰撞),即根据二次方程有解判别式得: 即前方车辆普 Λ 通减速时,车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离
由于前 车减速较缓慢,因此%距离虽有可能发生碰撞,但概率较低,则D 2是跟车风险极低的距离;
[0076] 步骤三:得到最大距离D2到最大距离D i之间的距离,即为风险区间;
[0077] 模糊投票模块:
[0078] 步骤四:建立一个可全局队列缓存,记为F,做为全局投票箱;
[0079] 步骤五:根据%与D ^直建立正切模糊度函数 其中,X为车 Λ 辆与前方车辆的距离,
:表示车辆与前方车辆发生碰撞的风险值,简
称风险值,正切模糊度函数意义在于,当车辆与前方车辆距离为D1时, 表 , 示有高达1的风险概率车辆会与前方车辆发生碰撞;在车辆与前方车辆距离为DJtf(D2) =tanO = 0表示当前车辆发生碰撞风险概率为0,而车辆与前方车辆距离在%与D i之间 时风险概率介于0到1之间,距离越靠近D1风险值越接近1,越靠近D 2风险值越接近0,如 果车辆与前方车辆之间的距离大于D2,则风险为负值,根据正切函数的特性,距离大于%越 多,则正切模糊度函数负值减小的越快表示越安全;如果车辆与前方车辆之间的距离小于 D1,则风险为大于1的值,根据正切函数的特性,距离小于D1越多,正切模糊度函数风险值增 加越快,表示风险越高,当前时刻i车辆与前方车辆之间的距离为d,因此,当前时刻i车辆
风险值为 将当前车辆风险值A做为一个票数,投入投票箱F中 ., 待处理;
[0080] 步骤六:判断投票箱内的票数是否> =30,如果否,则延时10秒返回步骤五,重新 计算D1, D2,及f1+1并投票;如果是,表示车辆具有一段跟车时间,则判断是否疲劳驾驶;
[0081] 疲劳驾驶判断模块:
[0082] 步骤七:投票箱内至少包含30个票数比,f1+1,…,f1+29},对所有票数求和,记为E, E =仁+匕+1+…+f1+29, E表示这段跟车时间内的风险值总和;
[0083] 步骤八:判断风险值总和E是否大于0,如是,则进入步骤九,如不是,则为无疲劳 驾驶,进入步骤十一;
[0084] 步骤九:判断风险值总和E是否大于等于10,如果是,则在这段跟车时间内碰撞风 险值较高,进行疲劳驾驶报警,然后进入步骤十一;如小于10,进入步骤十进一步判断;
[0085] 步骤十:对所有投票值,以0为中心,求方差G, G表示风险 > 值稳定性,如果G>15,表明车辆不能稳定保持与前车距离,处于一会距离过近,一会距离较 远的状态,有可能出现疲劳驾驶,进行疲劳驾驶报警,如果G〈15表示稳定处于低风险状态, 不进行疲劳驾驶报警,然后进入步骤十一;
[0086] 步骤十一:清空投票箱,返回步骤一,循环进行疲劳驾驶判断。
[0087] 本发明不会增加额外的与车辆功能无关的设备,前向雷达虽然目前只在高端轿车 上有,但本身是车辆主动安全系统需要的设备,将来会像倒车雷达一样普及开,并且车辆碰 撞风险是疲劳驾驶的直接后果,利用车辆碰撞风险进行疲劳驾驶检测,能更为有效、准确的 检测出司机是否处于疲劳驾驶状态。
[0088] 尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明,但所属领域的技术人员应该明 白,在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内,在形式上和细节上可以对 本发明做出各种变化,均为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于前向碰撞风险的疲劳驾驶检测方法,该方法具有以下步骤: 计算风险区间:实时计算前方车辆在急减速时,车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最 大距离D1,实时计算前方车辆在普通减速时,车辆会与前方车辆发生追尾碰撞的最大距离 D2,最大距离D2到最大距离D i之间的距离为风险区间; 进行模糊投票:以最大距离D2的点为O风险概率点,最大距离D i的点为1风险概率点, 建立线性风险正切模糊函数,定时判断当前车辆所处位置的风险概率,每次得到的风险概 率作为一个票数,并将该票数向一个全局投票
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