[發明專利]一種多因素融合的人機共駕駕駛權分配方法

在審

• 申請號: 202010690235.3
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111857340A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 張自宇;王春燕;劉利鋒;趙萬忠;秦亞娟;王展;劉曉強
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F17/10;G05D1/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明公開了一種多因素融合的人機共駕駕駛權分配方法，包括以下步驟：采集駕駛員相關信息、車輛狀態信息以及環境信息；計算駕駛員的認知負荷，并輸出當前認知負荷所對應的應分配的駕駛權值；計算駕駛員肌肉駕駛能力的恢復程度，并輸出當前時刻的肌肉駕駛能力所對應的應分配的駕駛權值；建立行車安全場模型，輸出當前汽車所處位置的安全場場力值所對應的應分配的駕駛權值；進行加權得到當前時刻的駕駛權分配值。本發明考慮駕駛員接管時的認知負荷、肌肉駕駛能力的恢復程度以及車輛周圍環境對駕駛權接管的影響，通過計算三者所對應的當前時刻應該分配的駕駛權值，最終將得到的對應各因素的駕駛權分配值進行加權融合，得到最終的駕駛權分配值。

技術領域

本發明屬于人機共駕技術領域，具體涉及一種多因素融合的人機共駕駕駛權分配方法。

背景技術

近年來，汽車自動駕駛技術得到迅速發展，各大企業都在爭相研究自動駕駛技術。然而，自動駕駛技術在行駛安全性和駕駛員對系統接受度方面還存在著許多問題，且很多調查都顯示，大多數的駕駛人對自動駕駛的安全性表示懷疑。由此可見，自動駕駛想要大規模的應用還是需要一個很長時間的過度階段，即手動駕駛與自動駕駛協作的人機共駕階段。

人機共駕是指非完全自動駕駛的條件下，駕駛人和智能汽車控制系統都可以對自動駕駛汽車進行控制的階段，這意味著機器和駕駛人共同享有對汽車的決策和控制權。人機共駕環境下，動態駕駛任務由傳統的連續過程轉變為自動駕駛、手動駕駛交替變換的離散過程。其中，在由機駕到人駕的控制權切換過程中，駕駛人能否有效的對當前駕駛狀態進行認知和評估，進而接管車輛操作，并最終規避風險，是保證人機共駕行駛安全，降低自動駕駛事故率的關鍵。

目前對接管過程中的駕駛權分配已經有了一定的研究，例如中國發明專利申請號為201810253686.3，專利名稱為“交替式人機共駕中駕駛權轉移方法”中提出的駕駛權轉移方法能夠在減輕駕駛員負擔的同時，提高駕駛的安全性，減少事故發生，全面提高智能交通系統的性能；中國發明專利申請號為201810846175.2，專利名稱為“一種考慮駕駛員駕駛技能的人機共駕橫向駕駛權分配方法”中考慮駕駛員的駕駛技能對駕駛權進行分配，能夠提高駕乘的舒適性又能保證車輛的安全行駛，還能減小人機沖突，同時考慮駕駛員期望轉角與車道偏離控制器的期望轉角的差值作為權重分配的因素之一，能讓駕駛員感受到車輛是按照自己的駕駛意圖行駛；中國發明專利申請號為201910126135.5，專利名稱為“一種人機共駕中的車輛駕駛控制權分配系統”中提供了一種全局性的人機駕駛控制權分配方案，通過綜合考慮外部環境狀況、車輛運動狀態和駕駛員綜合狀態來實現人類駕駛員和自動駕駛系統之間的駕駛控制權分配。

綜上來看，雖然現在對駕駛權分配已經有了一定的研究，但是在現有的駕駛權分配方法中，設計駕駛權分配方法時考慮并不全面，然而任何一個影響因素被忽略都會造成駕駛權切換過程中出現危險。另一方面，在現有的駕駛權分配系統中，雖然涉及了駕駛權分配問題且考慮了較多方面，但是缺少具體的駕駛權分配方法。

發明內容

針對于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種多因素融合的人機共駕駕駛權分配方法，以解決現有的人機共駕駕駛權分配方法中存在的駕駛權分配時所考慮因素不夠全面，以及各種駕駛權分配方法過于模糊難以實現且分配方法較少等問題。本發明所提出的方法在接管過程中考慮駕駛員接管時的認知負荷、肌肉駕駛能力的恢復程度以及車輛周圍環境對駕駛權接管的影響，通過計算三者所對應的當前時刻應該分配的駕駛權值，最終將得到的對應各因素的駕駛權分配值進行加權融合，得到最終的駕駛權分配值，通過多因素融合后得到的分配方法進行駕駛權分配，進一步的保證駕駛員在進行接管時車輛的行車安全性。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的一種多因素融合的人機共駕駕駛權分配方法，包括以下步驟：

(1)采集駕駛員相關信息、車輛狀態信息以及環境信息；