[發明專利]一種智能駕駛汽車乘員狀態檢測系統

有效

• 申請號: 202011237862.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112353393B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 余志超;陶書鑫;劉亞輝;仇斌
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B5/16
• 分類號: A61B5/16;A61B5/318;A61B5/369;A61B5/389;B60W40/08
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種智能駕駛汽車乘員狀態檢測系統，其特征在于，包括：

乘員體征檢測系統、乘員舒適性評價反饋系統、車輛狀態采集系統以及計算機；

所述乘員體征檢測系統用于測量智能駕駛汽車行駛過程中乘員的體征信息，包括乘員的肌電、腦電和心電信息；

所述乘員舒適性評價反饋系統用于收集智能駕駛汽車行駛過程中乘員的主觀舒適性評價得分；

所述車輛狀態采集系統用于收集測量智能駕駛過程中智能駕駛汽車的動力學信息，包括智能駕駛汽車的三軸速度和三軸加速度；

所述計算機用于根據接收到的乘員體征信息、主觀舒適性評價得分以及車輛動力學信息，對乘員舒適性進行預測，并反饋于智能駕駛車輛的智能駕駛系統，為智能駕駛車輛的自動駕駛提供參考；

所述計算機中設置有通訊模塊、數據接收與記錄模塊、數據處理分析模塊以及交互與顯示模塊；所述通訊模塊用于實現計算機與乘員體征檢測系統、乘員舒適性評價反饋系統、車輛狀態采集系統以及智能駕駛汽車的智能駕駛系統之間的通信；所述數據接收與記錄模塊用于實時、同步采集并存儲乘員體征信息、乘員主觀舒適性評價信息以及智能駕駛汽車的動力學信息；所述數據處理分析模塊用于對獲取的乘員體征信息、乘員主觀舒適性評價信息以及車輛動力學信息進行處理，結合預設的評價模型，識別當前時刻的乘員舒適性狀態并預測未來預設時刻內的乘員狀態，同時結合乘員的主觀舒適性評價信息，對評價模型的識別正確率進行分析；所述交互與顯示模塊用于實現本評價系統與操作員的交互；

所述數據處理分析模塊包括預處理模塊、特征提取模塊、模型適用模塊、車輛狀態預測模塊、正確率分析及模型修正模塊；所述預處理模塊采用重采樣與綜合濾波對采集的乘員體征信息與車輛動力學信息進行預處理；所述特征提取模塊用于從預處理后的乘員體征信息以及車輛動力學信息中提取生理指標和車輛動力學指標；所述模型適用模塊用于將提取到的生理指標、車輛動力學指標以及乘員主觀舒適性評價結果輸入預設的三種評價模型，并最終得到乘員舒適性綜合評價指標；所述車輛狀態預測模塊包含車輛動力學模型，用于預測未來時刻的車輛狀態；所述正確率分析及模型修正模塊用于將所述三種評價模型的結果與乘員主觀舒適性評價結果相對比，分析預設時間窗以及全局范圍內的乘員舒適性識別正確率，并通過模型參數修改接口，實現操作員自行修改模型參數或根據程序自動調整模型參數；

所述模型適用模塊中預設的三種評價模型分別為：基于體征信息的乘員舒適性客觀評價模型，其輸入為當前時刻提取的乘員生理指標，輸出為當前時刻乘員舒適性客觀評價指標；基于車輛動力學的乘員舒適性預測模型，其包含兩部分，第一部分輸入為車輛動力學指標以及控制信息，輸出為下一時刻的車輛動力學指標；第二部分輸入為下一時刻的車輛動力學指標與上一時刻計算得到的乘員舒適性綜合評價指標，輸出為下一時刻的乘員舒適性預測結果；乘員舒適性綜合評價模型，其輸入為當前時刻乘員舒適性客觀評價指標、下一時刻的乘員舒適性預測結果、當前時刻乘員主觀舒適性評價結果，輸出為下一時刻乘員舒適性綜合評價指標。

2.如權利要求1所述的一種智能駕駛汽車乘員狀態檢測系統，其特征在于：所述特征提取模塊提取特征值時，對于乘員體征信號數據，則依據不同生理信息特有的特征提取方法，提取肌電信號的平均肌肉激活程度和肌電信號波動程度，心電信號的R-R間期標準差和R-R差值標準差，腦電信號的功率譜中的α波能量比和δ波與α波能量比，作為乘員體征信息的特征值；對于車輛狀態數據，則提取相應時間窗內的縱向加速度以及加速度均方值作為車輛狀態特征值。

3.如權利要求1所述的一種智能駕駛汽車乘員狀態檢測系統，其特征在于：所述乘員體征檢測系統包括人體肌電信號檢測系統、人體心電信號檢測系統和人體腦電信號檢測系統；

所述人體肌電信號檢測系統用于測量被測乘員乘坐智能駕駛汽車時產生的人體肌電信號；

所述人體心電信號檢測系統用于測量被測乘員乘坐智能駕駛汽車時產生的人體心電信號；

所述人體腦電信號檢測系統用于測量被測乘員乘坐智能駕駛汽車時產生的人體腦電信號；最后通過計算機端口發送給所述計算機。