[發明專利]利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的系統和方法

有效

• 申請號: 202110201407.0
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112874515B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 孫秦豫;許清津;付銳;郭應時;袁偉;王暢
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: B60W30/08
• 分類號: B60W30/08;B60W40/08;B60W40/04;G06V40/18;G06V40/20;G06V20/58;B60W30/14;B60W50/14
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

1.利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的方法，該方法基于利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的系統，所述利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的系統包括：車載攝像機、激光雷達、車速傳感器、駕駛輔助系統、方向盤轉角傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器和數據處理器；其中，所述車載攝像機安裝在車輛儀表盤處，朝向駕駛人的眼部位置，用于采集駕駛人的眼部圖像；

所述激光雷達安裝于車頂，用于識別并提取前方障礙物的位置和速度信息；

所述方向盤轉角傳感器安裝在方向盤下方的方向柱內，用于采集方向盤的轉角信息；

所述加速踏板位置傳感器和制動踏板位置傳感器分別用于采集駕駛人的加速和制動操作信息；

所述第一壓力傳感器安裝在方向盤上，用于檢測駕駛人手部對方向盤的壓力；

所述第二壓力傳感器安裝在駕駛座椅下方，用于檢測駕駛人對座椅的壓力；

所述數據處理器接收和處理所述車載攝像機、激光雷達、方向盤轉角傳感器、加速踏板位置傳感器、制動踏板位置傳感器、第一壓力傳感器和第二壓力傳感器所采集的數據，并向駕駛輔助系統發出相應提示指令；其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，車載攝像機實時采集駕駛人的眼部圖像；第一壓力傳感器和第二壓力傳感器分別實時監測駕駛人手部對方向盤的壓力和身體對座椅的壓力信息；方向盤轉角傳感器、加速踏板位置傳感器和制動踏板位置傳感器分別實時采集車輛的轉向信息、加/減速操作信息；

步驟2，根據步驟1采集的數據，判斷駕駛人的駕駛姿態是否發生突變，若是，則轉入步驟3；

步驟3，判斷車輛的轉向信息或加/減速操作信息是否存在異常，若是，則判斷駕駛人處于緊張狀態，轉入步驟4；

步驟4，激光雷達采集前方道路場景中的障礙物的位置和速度信息，數據處理器據此判斷前方道路是否出現交通紊亂情況，若是，則向駕駛輔助系統發出相應提示指令，使其提前做出控制決策，控制車輛進行減速、換道、轉向等操作；

所述判斷駕駛人的駕駛姿態是否發生突變，具體為判斷駕駛人的駕駛姿態是否滿足以下條件：

(1)駕駛人的手部由單手握方向盤或雙手輕握方向盤轉變為雙手緊握方向盤，即駕駛人的手部對方向盤的壓力超過預設閾值A1；

(2)駕駛人的上半身對座椅靠背的壓力減輕或直接離開靠背，對座椅底部的壓力增大，即駕駛人身體對座椅的壓力超過預設閾值A2；

(3)駕駛人的眼睛瞳孔處于緊張狀態；

當駕駛人的駕駛姿態滿足上述任意兩條，認為駕駛姿態發生突變。

2.根據權利要求1所述的利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的方法，其特征在于，所述車載攝像機采用AI高清攝像機，用于實時地監測識別駕駛人的眼睛瞳孔變化。

3.根據權利要求1所述的利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的方法，其特征在于，還包括攝像頭，所述攝像頭安裝在車頭前端，用于采集前方道路的圖像信息，進而獲取前方車道線信息。

4.根據權利要求1所述的利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的方法，其特征在于，所述駕駛輔助系統包含自適應巡航控制系統、車道偏離預警系統和車道變道輔助系統。

5.根據權利要求1所述的利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的方法，其特征在于，所述駕駛人的眼睛瞳孔處于緊張狀態的判斷方法為：

(a)將駕駛人實車駕駛的歷史眼睛瞳孔數據作為訓練樣本，對每個訓練樣本進行狀態標注，制成訓練數據集；

(b)采用訓練數據集對BP神經網絡模型進行訓練，得到訓練好的BP神經網絡；

(c)將實時采集的駕駛人的眼部圖像輸入所述訓練好的BP神經網絡，輸出當前駕駛人的眼睛瞳孔狀態；

其中，眼睛瞳孔狀態分為放松狀態和緊張狀態。

6.根據權利要求5所述的利用駕駛姿態對駕駛輔助系統進行安全提醒的方法，其特征在于，所述BP神經網絡模型為三層全連接層結構，其包含兩層隱含層和一個預測層，每層分別為全連接層結構；前兩個全連接層分別采用ReLU激活函數；最后一層預測層采用softmax激活函數。