CN107089139B - 基于情绪识别的刹车误踩油门智能控制系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于情绪识别的车辆刹车误踩油门智能控制系统及其控制方法，生物电情绪识别系统设置在方向盘上，包括测量皮肤电阻的Ag/Agcl无极性电极、与Ag/Agcl无极性电极相连的15微安直流电源、测量皮肤血流量的赫马特Hematron传感器、与Ag/Agcl无极性电极和Hematron传感器相连的一号微处理器；机械测量系统设置于油门板上，包括测量油门板运动快慢的加速度传感器、与加速度传感器相连的二号微处理器；中央处理器设置于汽车的控制面板上，并与一号微处理器及二号微处理器相连；刹车制动系统设置于刹车板上，包括气压杆、用于控制气压杆的控制器、固定板，控制器与中央处理器相连；本发明从生物和物理结果综合判定驾驶员操作失误，从而提供紧急自动刹车，避免事故的发生。

Description

基于情绪识别的刹车误踩油门智能控制系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及汽车领域，具体涉及一种基于驾驶员情绪识别的刹车误踩油门智能控制系统及其使用方法。
背景技术：
近年来随着人们生活水平的提高，机动车的私人持有量逐年上升，而由于刹车时误踩油门而发生的车祸则随之愈演愈烈。据全球汽车网统计的数据，在2013年一月到八月之间，全世界就有86起交通事故是由于刹车误踩油门而导致的，造成了极大的损失，而这一现象到今天并未有明显改观。
现今的汽车市场上有各种各样的智能刹车系统，针对刹车时误踩油门而设计的刹车系统也有很多，但其中大多数只是从客观的角度考虑当机动车前有障碍物时，若驾驶员踩下油门，则直接断定驾驶员操作失误，从而进行智能刹车。但这些设计都没有考虑到驾驶员的主观因素，也就是说即使车前有障碍物，驾驶员在某种特殊情况下也应该可以选择踩下油门，所以现有的设计其智能程度和可靠性都不高。
发明内容：
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于情绪识别的刹车误踩油门智能控制系统及其控制方法，本发明将利用生物电情绪识别系统判定驾驶员的情绪是否处于某种激烈状态，如害怕，或者愤怒等等，同时通过机械测量系统判断驾驶员是否正处于误踩油门状态，若这两部分判断同时成立，那么本智能控制系统将完成自动刹车制动。
为了实现上述的目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于情绪识别的车辆刹车误踩油门智能控制系统，其特征在于：包括生物电情绪识别系统、机械测量系统、中央处理器和刹车制动系统；所述生物电情绪识别系统设置在方向盘上，包括用于测量皮肤电阻的Ag/Agcl无极性电极1、与Ag/Agcl无极性电极1直接相连并为其供电的15微安直流电源2、用于测量皮肤血流量的赫马特(Hematron)传感器3、与Ag/Agcl无极性电极1和赫马特(Hematron)传感器3相连的一号微处理器4；所述机械测量系统设置于车辆油门板上，包括用于测量油门板运动快慢的加速度传感器5、与加速度传感器5相连的二号微处理器6；所述中央处理器7设置于汽车的控制面板上，并与一号微处理器4及二号微处理器6相连；所述刹车制动系统设置于刹车板上，包括气压杆8、固定板10、用于控制气压杆的控制器9，控制器9与中央处理器7相连。
所述Ag/Agcl无极性电极1均制成表面积30mm2的圆盘，粘贴于方向盘1的手把区域，用于测量驾驶员皮肤的电阻。
所述赫马特(Hematron)传感器3为直径25mm的圆盘，均匀粘贴于方向盘的园盘外周，用于测量驾驶员的皮肤血流量。
所述固定板10直接固定于机动车底盘上，气压杆8安装于车辆刹车板和固定板10之间，气压杆8在正常情况下处于松弛状态，控制器9与气压杆8相连接，用于控制气压杆收缩。
所述的基于情绪识别的刹车误踩油门智能控制系统的控制方法，所述一号微处理器4和二号微处理器6均作为输入端与中央处理器7相连接；所述一号微处理器4用于采集Ag/Agcl无极性电极1和赫马特(Hematron)传感器3所测量的驾驶员生物电信息，采样频率为10HZ；当Ag/Agcl无极性电极1所测的电阻信号大小和赫马特(Hematron)传感器3所测的血流量信号大小同时发生突变时，则判定驾驶员情绪发生激变，同时向中央处理器7传输信号“1”，否则传输信号“0”；所述二号微处理器6用于采集加速度传感器5所测量的加速度参数，采样频率为10HZ，同时分析该加速度参数是否大于400m/s2。当驾驶员踩下油门板的加速度确实大于400m/s2时，所述二号微处理器6将判定驾驶员处于非正常的紧急踩踏油门状态，同时向中央处理器7传输信号“1”，否则传输信号“0”；中央处理器7将输入端采集的信号进行“逻辑与”运算；当中央处理器7的运算结果为“1”，则驾驶员正处于刹车误踩油门状态，否则则处于正常状态；当中央处理器7判定驾驶员处于刹车误踩油门的状态时，将快速通过与其相连的控制器9控制气压杆8收缩，从而完成紧急刹车，避免刹车误踩油门事故的发生。
本发明利用生物电情绪识别系统判定驾驶员的情绪是否处于某种激烈状态，如害怕，或者愤怒等等，同时通过机械测量系统判断驾驶员是否正处于处于非正常的紧急踩踏油门状态，若这两部分判断同时成立，那么本智能控制系统将完成自动刹车制动。
和现有技术相比较，本发明具有以下优点和效果：
1、本发明通过生物电原理和技术完成驾驶员的情绪识别，可操作性好，可靠度高。
2、本发明利用的机械测量系统完成驾驶员操作状态的判断，可操作性好，可靠度高。
3、本发明从生物和物理两方面综合判断驾驶员是否处于刹车误踩油门状态，判定结果可靠性高。
4、本发明在实现以上功能的同时结构简单，易于实现。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明的生物电情绪识别系统传感器布局示意图，其中图2a是Ag/Agcl非极性电极布局示意图，图2b为赫马特(Hematron)传感器布局示意图。
图3是本发明的刹车制动系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2和图3所示，本发明一种基于情绪识别的车辆刹车误踩油门智能控制系统及其使用方法，包括生物电情绪识别系统、机械测量系统、中央处理器和刹车制动系统。生物电情绪识别系统设置在方向盘上，包括用于测量皮肤电阻的Ag/Agcl无极性电极1、与Ag/Agcl无极性电极1直接相连并为其供电的15微安直流电源2、用于测量皮肤血流量的赫马特(Hematron)传感器3、与Ag/Agcl无极性电极1和赫马特(Hematron)传感器3相连的一号微处理器4。机械测量系统设置于油门板上，包括用于测量油门板运动快慢的加速度传感器5、与加速度传感器5相连的二号微处理器6。中央处理器7设置于汽车的控制面板上，并与一号微处理器4及二号微处理器6相连。刹车制动系统设置于刹车板上，包括气压杆8、固定板10、用于控制气压杆8的控制器9，控制器9与中央处理器7相连。
如图2a所示，所述Ag/Agcl无极性电极1均制成表面积30mm2的圆盘，粘贴于方向盘的手把区域，用于测量驾驶员皮肤的电阻。如图2b所示，所述赫马特(Hematron)传感器3为直径25mm的圆盘，赫马特(Hematron)传感器表面包含两个区域：圆盘中心的测量区和圆盘边缘的参考区；圆盘中心设有热惯性平面加热器，由一个比例、微分、积分控制器连续控制加热力度，从而在中心与边缘之间维持一个恒温梯度，这两个区域的温差由16铜--康铜热电偶测量，由于热量传给皮肤又被血流量带走，而电量和被血流量疏散的热量又成正比,所以就能够测量出血流量的大小；所述赫马特(Hematron)传感器均匀粘贴于方向盘的园盘外周，用于测量驾驶员的皮肤血流量。
如图3所示，所述固定板10直接固定于机动车底盘上，气压杆8安装于汽车的刹车板和固定板10之间，气压杆8在正常情况下处于松弛状态，控制器9与气压杆8相连接，用于控制气压杆收缩。
如图1、图2和图3所示，所述一号微处理器4和二号微处理器6均作为输入端与中央处理器7相连接。所述一号微处理器4用于采集Ag/Agcl无极性电极1和赫马特(Hematron)传感器3所测量的驾驶员生物电信息，采样频率为10HZ。当Ag/Agcl无极性电极1所测的电阻信号大小和赫马特(Hematron)传感器3所测的血流量信号大小同时发生突变时，则判定驾驶员情绪发生激变，同时向中央处理器7传输信号“1”，否则传输“0”。所述二号微处理器6用于采集加速度传感器5所测量的参数，采样频率为10HZ，同时分析该参数是否大于400m/s2。当驾驶员踩下油门板的加速度确实大于400m/s2时，所述二号微处理器6将判定驾驶员处于非正常的紧急踩踏油门状态，同时向中央处理器7传输信号“1”，否则传输“0”。中央处理器7将输入端采集的信号进行“逻辑与”运算。当中央处理器7的运算结果为“1”，则驾驶员正处于刹车误踩油门状态，否则则处于正常状态。当中央处理器7判定驾驶员处于刹车误踩油门的状态时，将快速通过与其相连的控制器9控制气压杆8收缩，从而完成紧急刹车，避免刹车误踩油门事故的发生。
从而本发明本发明通过生物电原理和技术完成驾驶员的情绪识别，利用机械测量系统完成驾驶员操作状态的判断，从生物和物理两方面综合判断驾驶员是否处于刹车误踩油门状态，进而判断是否进行智能刹车制动，在成功判断驾驶员意图的前提下，避免刹车误踩油门事故的发生。

Claims (3)

1.一种基于情绪识别的刹车误踩油门智能控制系统，其特征在于：包括生物电情绪识别系统、机械测量系统、中央处理器和刹车制动系统；所述生物电情绪识别系统设置在车辆方向盘上，包括用于测量皮肤电阻的Ag/Agcl无极性电极(1)、与Ag/Agcl无极性电极(1)直接相连并为其供电的15微安直流电源(2)、用于测量皮肤血流量的赫马特Hematron传感器(3)、与Ag/Agcl无极性电极(1)和赫马特Hematron传感器(3)相连的一号微处理器(4)；所述机械测量系统设置于车辆油门板上，包括用于测量油门板运动快慢的加速度传感器(5)、与加速度传感器(5)相连的二号微处理器(6)；所述中央处理器(7)设置于汽车的控制面板上，并与一号微处理器(4)及二号微处理器(6)相连；所述刹车制动系统设置于车辆刹车板上，包括气压杆(8)、固定板(10)和用于控制气压杆的控制器(9)，控制器(9)与中央处理器(7)相连；
所述Ag/Agcl无极性电极(1)均制成表面积30mm2的圆盘，粘贴于方向盘的手把区域，用于测量驾驶员皮肤的电阻；
所述赫马特Hematron传感器(3)为直径25mm的圆盘，均匀粘贴于方向盘的圆盘外周，用于测量驾驶员的皮肤血流量。
2.根据权利要求1所述的基于情绪识别的刹车误踩油门智能控制系统，其特征在于：所述固定板(10)直接固定于机动车底盘上，气压杆(8)安装于车辆刹车板和固定板(10)之间，气压杆(8)在正常情况下处于松弛状态，控制器(9)与气压杆(8)相连接，用于控制气压杆收缩。
3.权利要求1或2所述的基于情绪识别的刹车误踩油门智能控制系统的控制方法，其特征在于：所述一号微处理器(4)和二号微处理器(6)均作为输入端与中央处理器(7)相连接；所述一号微处理器(4)用于采集Ag/Agcl无极性电极(1)和赫马特Hematron传感器(3)所测量的驾驶员生物电信息，采样频率为10HZ；当Ag/Agcl无极性电极(1)所测的电阻信号大小和赫马特Hematron传感器(3)所测的血流量信号大小同时发生突变时，则判定驾驶员情绪发生激变，同时向中央处理器(7)传输信号“1”，否则传输信号“0”；所述二号微处理器(6)用于采集加速度传感器(5)所测量的加速度参数，采样频率为10HZ，同时分析该加速度参数是否大于400m/s2；当驾驶员踩下油门板的加速度确实大于400m/s2时，所述二号微处理器(6)将判定驾驶员处于非正常的紧急踩踏油门状态，同时向中央处理器(7)传输信号“1”，否则传输信号“0”；中央处理器(7)将输入端采集的信号进行“逻辑与”运算；当中央处理器(7)的运算结果为“1”，则驾驶员正处于刹车误踩油门状态，否则则处于正常状态；当中央处理器(7)判定驾驶员处于刹车误踩油门的状态时，将快速通过与其相连的控制器(9)控制气压杆(8)收缩，从而完成紧急刹车，避免刹车误踩油门事故的发生。
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