CN107640154B - 新手司机驾驶辅助系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种新手司机驾驶辅助系统，包括驾驶员信息验证子系统、新手司机驾驶模式及评估子系统、正常驾驶模式子系统。驾驶员信息验证子系统用于验证驾驶员个人信息，并设置车辆是否进入新手司机驾驶模式。新手司机驾驶模式及评估子系统包括发动机控制单元、检测单元、行驶偏差控制单元及提示单元。发动机控制单元限制车辆的最大行驶速度。检测单元持续检测驾驶员的驾驶行为及车辆行驶状态，并实时感知路况环境、收集当前车辆行驶参数，计算车辆在当前路况下行驶的最佳行驶路线。行驶偏差控制单元将当前车辆行驶轨迹与最佳行驶路线对比，得到需要矫正的行驶偏差。提示单元提示驾驶员更正偏差，可以通过主动干预避免新手司机的误操作。

Description

新手司机驾驶辅助系统

技术领域

本发明涉及汽车安全技术，具体而言，涉及一种新型驾驶系统在汽车驾驶中的应用，尤其涉及一种新手司机驾驶辅助系统。

背景技术

据统计，全国每年有3000多万初学者驾驶员开车上路，有些地区初学者或新手司机引发的交通事故占全部事故的三分之一。驾驶经验不足和不良的驾驶习惯是引发事故的主要原因，比如随意变更车道，遇到行人或非机动车未减速避让，开车打电话，注意力不集中等等。

现有的驾驶辅助系统比如车道保持辅助系统，自动泊车辅助系统，刹车辅助系统等等并不能实现新手司机在驾驶过程中的辅助和提示功能。目前，并没有针对新手司机的辅助驾驶系统。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的主要目的在于提供一种新手司机驾驶辅助系统，可以通过主动干预避免新手司机的误操作造成人员和车辆的损伤。

根据本发明的一个方面，提供了一种新手司机驾驶辅助系统，其包括驾驶员信息验证子系统、新手司机驾驶模式及评估子系统、正常驾驶模式子系统。驾驶员信息验证子系统是车辆的登陆系统，用于验证驾驶员个人信息，并设置车辆是否进入新手司机驾驶模式。新手司机驾驶模式及评估子系统包括用于新手司机驾驶模式中限制车辆运行的发动机控制单元、检测单元、行驶偏差控制单元及提示单元。新手司机驾驶模式中，发动机控制单元限制车辆的最大行驶速度。检测单元持续检测驾驶员的驾驶行为及车辆行驶状态，并实时感知车辆周围路况环境、收集当前车辆行驶参数，计算车辆在当前路况下行驶的最佳行驶路线。行驶偏差控制单元将当前车辆的行驶轨迹与最佳行驶路线进行对比，得到需要矫正的行驶偏差。提示单元提示驾驶员更正偏差。

作为一种可选的实现方案，所述新手司机驾驶模式及评估子系统进一步包括对驾驶员的驾车能力进行评估的评估单元，评估单元持续记录驾驶员的驾驶习惯、车辆行驶的错误偏差程度及次数，通过统计这些信息对驾驶员的驾驶能力做出评估；当评估结果在预定的可接受范围内，评估单元会发送解除限制的指令至发动机控制单元，解除对发动机参数的限制，车辆将进入正常驾驶模式，此时，正常驾驶模式子系统开始运作；当评估结果超出预定的可接受范围，则车辆继续保持在新手司机驾驶模式直到评估结果可以被接受为止。

作为一种可选的实现方案，所述驾驶员信息验证子系统通过指纹、虹膜等生物识别技术验证驾驶员的身份信息，并通过云端数据库获得驾驶员的个人驾驶信息，通过对这些信息的判断，驾驶员信息验证子系统决定车辆是否进入新手司机驾驶模式。

作为一种可选的实现方案，所述驾驶员信息验证单元包括信息存取模块、驾驶员信息数据库、分析判断模块及控制模块；驾驶员信息数据库为云端数据库，存储有驾驶员基本信息。

作为一种可选的实现方案，所述信息存取模块通过人工输入获取驾驶员信息，或者通过自动识别从驾驶员信息数据库内读取驾驶员信息，所述获取的驾驶员信息包括获取驾照的时间、该驾驶员的交通违章或事故记录、该驾驶员的实际驾驶里程。

作为一种可选的实现方案，所述信息存取模块包括指纹识别模块、虹膜识别模块、图像扫描或摄取模块、键盘输入模块、触摸屏输入模块中的一种或多种；以及用于与驾驶员信息数据库进行数据传输的信息发送装置。

作为一种可选的实现方案，所述分析判断模块将信息存取模块获取的驾驶员信息与一个预先设定的标准相比较，经分析判断，得出驾驶员是否为新手司机；控制模块从分析判断模块中接收判断结果，进而控制系统进入新手司机驾驶模式还是正常驾驶模式。

作为一种可选的实现方案，所述驾驶员信息包括身份证、驾驶证、取得驾照时间、之前所驾驶车辆、交通违章或事故的相关信息；关于车辆和驾驶员的更新信息会被验证系统记录并上传到云端数据库的个人驾驶信息中。

作为一种可选的实现方案，所述检测单元包括激光、雷达、摄像头及至少包括轮速传感器、加速度传感器、转角传感器的被动安全传感器。

作为一种可选的实现方案，所述检测单元感知当前车辆行驶的路况；行驶偏差控制单元根据检测单元收集到的行驶路况信息，计算出当前车况下最佳行驶状态的时速、线路、方向的行驶参数；检测单元通过被动安全传感器检测当前车辆行驶的状态；行驶偏差控制单元根据检测单元检测到的当前车辆的行驶信息，计算得到车辆当前的状态、路线，并通过对比最佳行驶状态和当前行驶状态的偏差，计算得到当前车辆需要的驾驶操作补偿；当行驶偏差控制单元计算得到行驶偏差数据后，提示单元会通过语音和/或抬头显示的方式提示驾驶员操作补偿偏差使车辆接近最佳行驶状态。

在本发明的可选技术方案中，通过驾驶员信息数据库提供了驾驶员信息与车辆信息的绑定，且在新手驾驶模式下通过限制车辆速度等措施主动干预驾驶员操作。通过对车辆周围行驶路况环境进行实时的感知，可以精确计算出最佳行驶路线等驾驶信息，并主动提示驾驶员的驾驶操作，从而避免新手司机的误操作造成人员和车辆的损伤。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明较佳实施例的新手司机驾驶辅助系统的模块图；

图2是根据本发明较佳实施例的新手司机驾驶辅助系统的行驶偏差控制流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明提供一种新手司机驾驶辅助系统，主要用于汽车驾驶的应用中，适用于初学者驾驶员，其解决了现有的辅助驾驶系统存在的如下问题和技术空白：

(1)现有的辅助驾驶系统不能对驾驶员信息进行判断和收集；

(2)现有的辅助驾驶系统不能实现对驾驶员驾驶操作的评估；

(3)现有的辅助驾驶系统不能对车辆周围行驶路况环境进行实时的感知；

(4)现有的辅助驾驶系统不能通过路况信息实时计算出最佳行驶路线，转弯角度等信息；

(5)现有的辅助驾驶系统不能实现驾驶员驾驶习惯的信息收集；

(6)现有的辅助驾驶系统不能实现最佳行驶路线和实际行驶路线的对比；

(7)现有的辅助驾驶系统没有语音和抬头显示功能用于提示驾驶员驾驶操作；

(8)现有的辅助驾驶系统不能根据主动干预驾驶员驾驶。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，所述新手司机驾驶辅助系统包括驾驶员信息验证子系统、新手司机驾驶模式及评估子系统、正常驾驶模式子系统。

其中，驾驶员信息验证子系统是车辆的登陆系统，用于验证驾驶员个人信息。在本实施例中，驾驶员信息验证子系统通过指纹、虹膜等生物识别技术验证驾驶员的身份信息，并通过云端数据库获得驾驶员的个人驾驶信息，例如身份证、驾驶证、取得驾照时间(驾龄)、之前所驾驶车辆、交通违章或事故等信息。通过对这些信息的判断，驾驶员信息验证子系统决定车辆是否进入新手司机驾驶模式。任何关于车辆和驾驶员的更新信息都将会被验证系统记录并上传到云端数据库的个人驾驶信息中。当驾驶员信息验证子系统获取到驾驶员是新手司机的信息后，会设置车辆是否进入到新手司机驾驶模式，如果获取到的驾驶员是非初学者或新手司机的信息，则会直接进入到正常驾驶模式。例如驾驶员信息验证子系统从驾驶员驾照信息里得知该驾驶员刚刚考取驾照，则会使车辆进入新手司机驾驶模式确保驾驶者可以熟练的驾驶车辆并对驾驶能力做出评估，对于已经有驾驶经验的驾驶员，系统会直接进入正常驾驶模式。

一方面，驾驶员信息验证子系统可能通过指纹、虹膜等生物识别技术验证驾驶员的个人信息，例如驾驶员身份、驾照信息、取得驾照时间，之前是否有过驾驶经验等等。在另一实施例中，驾驶员信息验证单元也可以通过驾驶员输入的个人信息，通过对这些信息的判断，决定车辆是否进入新手司机驾驶模式，例如驾驶员信息验证单元从驾驶员驾照信息里得知该驾驶员刚刚考取驾照，则会使车辆进入新手司机驾驶模式确保驾驶者可以熟练的驾驶车辆并对驾驶能力做出评估，对于已经有较多驾驶经验的驾驶员，系统会直接进入正常驾驶模式。

驾驶员信息验证单元包括信息存取模块、驾驶员信息数据库、分析判断模块及控制模块。其中，驾驶员信息数据库为云端数据库。较佳地，信息存取模块包括指纹识别模块、虹膜识别模块、图像扫描或摄取模块、键盘输入模块、触摸屏输入模块中的一种或几种，以及用于与驾驶员信息数据库进行数据传输的信息发送装置。信息存取模块通过人工输入获取驾驶员信息，或者通过自动识别从驾驶员信息数据库内读取驾驶员信息，所述获取的驾驶员信息包括获取驾照的时间、该驾驶员的交通违章或事故记录、该驾驶员的实际驾驶里程。驾驶员信息数据库内存储有驾驶员基本信息，例如与交通部门的驾驶员信息数据库同步。分析判断模块将信息存取模块获取的驾驶员信息与一个预先设定的标准相比较，经分析判断，得出驾驶员是否为新手司机。所述预先设定的新手司机标准例如为考取驾照小于一定期限(例如一年)、该驾驶员的交通违章或事故在过去一年内超过一定次数(例如三次)、该驾驶员的实际驾驶里程小于一定距离(如1000公里)等条件中的一项或多项。若分析判断模块获取的驾驶员信息符合上述新手司机标准中的一项或多项，则认定为新手司机。控制模块从分析判断模块中接收判断结果，进而控制系统进入新手司机驾驶模式还是正常驾驶模式。

新手司机驾驶模式及评估子系统是针对新手司机的驾驶模式，并对驾驶员的驾车能力进行评估的系统。新手司机驾驶模式及评估子系统包括用于新手司机驾驶模式中限制车辆运行的发动机控制单元、检测单元、行驶偏差控制单元、提示单元、以及对驾驶员的驾车能力进行评估的评估单元。具体地，当车辆进入新手司机驾驶模式后，通过发动机控制单元使车辆的发动机转速、车速、档位都会受到限制，即限制车辆的最大行驶速度，用来保证驾驶员不能突然加速或行驶速度过快，以避免新手司机的误操作造成人员和车辆的损伤。

新手司机驾驶模式中，检测单元会持续检测驾驶员的驾驶行为及车辆行驶状态，并且也会实时感知车辆周围路况环境，同时收集当前车辆行驶参数，计算车辆在当前路况下行驶的最佳行驶路线、速度、转弯角度等信息，行驶偏差控制单元将当前车辆的行驶轨迹与最佳行驶路线进行对比，得到需要矫正的行驶偏差，提示单元会通过语音和/或抬头显示的方式提示驾驶员更正偏差。例如，当车辆将要转弯时，需要提前减速，但是由于新手司机缺乏驾驶经验或不良的驾驶习惯，驾驶员并没有减速，这时系统会以语音方式提示驾驶员提前减速，并例如在前风挡玻璃上显示出车辆转弯需要行驶的轨迹，如果驾驶员仍然没有减速，则系统会主动干预车辆驾驶，使车辆减速，在系统干预车辆过程中，驾驶员不能对车辆进行操控。

在新手司机驾驶模式，评估单元还会持续记录驾驶员的驾驶习惯、车辆行驶的错误偏差程度及次数，通过统计这些信息并对驾驶员的驾驶能力做出评估。当评估结果在预定的可接受范围内，评估单元会发送解除限制的指令至发动机控制单元，解除发动机转速和最大速度等参数的限制，车辆将进入正常驾驶模式，此时，正常驾驶模式子系统开始运作。当评估结果超出预定的可接受范围，则车辆继续保持在新手司机驾驶模式直到评估结果可以被接受为止。

正常驾驶模式是车辆的普通驾驶方式。当驾驶员的驾驶评估结果在系统可以接受的范围内，车辆会进入正常驾驶模式，在正常驾驶模式，不会限制发动机转速，最大行驶速度等车辆行驶参数。

请参阅图2，是本发明新手司机驾驶辅助系统的行驶偏差控制的工作流程图。

检测单元包括激光、雷达、摄像头及多种传感器，例如至少包括轮速传感器、加速度传感器、转角传感器的被动安全传感器。

步骤121，检测单元通过激光、雷达、摄像头、传感器感知当前车辆行驶的路况。例如激光传感器用于测量前后车车距；雷达传感器感知周围车辆速度，方向等信息；摄像头传感器用于识别车道，路标等信息。

步骤122，行驶偏差控制单元根据检测单元收集到的行驶路况信息，计算出当前车况下最佳行驶状态的时速、线路、方向等行驶参数。

步骤123，检测单元通过轮速传感器、加速度传感器、转角传感器等被动安全传感器检测当前车辆行驶的状态。例如，轮速传感器用于测量车轮转速并计算出当前车速，加速度传感器用于测量车辆行驶的加速度，转角传感器测量车辆转弯时的转弯角度等信息。

步骤124，行驶偏差控制单元根据轮速传感器、加速度传感器、转角传感器等检测到的当前车辆的行驶信息，计算得到车辆当前的状态、路线等行驶参数。

步骤125，行驶偏差控制单元通过对比最佳行驶状态和当前行驶状态的偏差，计算得到当前车辆需要的驾驶操作补偿。例如，如果当前路况车辆较多，根据当前路况计算得到最佳行驶速度为50km/h，但是检测单元检测到当前车速为70km/h，那么行驶偏差控制单元计算得到20km/h的负偏差，则需要驾驶员减速到接近最佳行驶速度。

步骤126，当行驶偏差控制单元计算得到行驶偏差数据后，需要驾驶员操作补偿偏差使车辆接近最佳行驶状态。提示单元会通过语音和/或抬头显示的方式提示驾驶员操作以补偿偏差。例如，如果车辆需要向右转弯，但是驾驶员向右转动方向盘角度不够，车辆不能以最佳角度入弯，则系统会语音提示驾驶员“请继续向右转动方向盘并持续2秒钟”，同时前挡风玻璃上会用黄色显示出车辆前方可以转弯的最佳轨迹，用于提示驾驶员驾驶。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

第一，本发明的驾驶员信息数据库提供了驾驶员信息与车辆信息的绑定，实现信息联网，且在新手驾驶模式下通过控制发动机主动干预驾驶员操作。

第二，本发明的驾驶信息评估系统可以更加准确的评估驾驶员的驾驶习惯和需要改进的驾驶技巧。

第三，本发明的驾驶系统通过对车辆周围行驶路况环境进行实时的感知，可以精确计算出最佳行驶路线等驾驶信息。

第四，系统通过语音和抬头显示更加直观的主动提示驾驶员的驾驶操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，其包括驾驶员信息验证子系统、新手司机驾驶模式及评估子系统、正常驾驶模式子系统，其中，驾驶员信息验证子系统是车辆的登陆系统，用于验证驾驶员个人信息，并设置车辆进入新手司机驾驶模式还是正常驾驶模式；新手司机驾驶模式及评估子系统包括用于新手司机驾驶模式中限制车辆运行的发动机控制单元、检测单元、行驶偏差控制单元及提示单元；新手司机驾驶模式中，发动机控制单元限制车辆的最大行驶速度；检测单元持续检测驾驶员的驾驶行为及车辆行驶状态，并实时感知车辆周围路况环境、收集当前车辆行驶参数，计算车辆在当前路况下行驶的最佳行驶路线；行驶偏差控制单元将当前车辆的行驶轨迹与最佳行驶路线进行对比，得到需要矫正的行驶偏差；提示单元显示出车辆转变需要行驶的轨迹并提示驾驶员更正偏差。

2.根据权利要求1所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述新手司机驾驶模式及评估子系统进一步包括对驾驶员的驾车能力进行评估的评估单元，评估单元持续记录驾驶员的驾驶习惯、车辆行驶的错误偏差程度及次数，通过统计这些信息对驾驶员的驾驶能力做出评估；当评估结果在预定的可接受范围内，评估单元会发送解除限制的指令至发动机控制单元，解除对发动机参数的限制，车辆将进入正常驾驶模式，此时，正常驾驶模式子系统开始运作；当评估结果超出预定的可接受范围，则车辆继续保持在新手司机驾驶模式直到评估结果可以被接受为止。

3.根据权利要求1或2所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述驾驶员信息验证子系统通过指纹和/或虹膜生物识别技术验证驾驶员的身份信息，并通过云端数据库获得驾驶员的个人驾驶信息，通过对这些信息的判断，驾驶员信息验证子系统决定车辆是否进入新手司机驾驶模式。

4.根据权利要求3所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述驾驶员信息验证子系统包括信息存取模块、驾驶员信息数据库、分析判断模块及控制模块；驾驶员信息数据库为云端数据库，存储有驾驶员基本信息。

5.根据权利要求4所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述信息存取模块通过人工输入获取驾驶员信息，或者通过自动识别从驾驶员信息数据库内读取驾驶员信息，所述获取的驾驶员信息包括获取驾照的时间、该驾驶员的交通违章或事故记录、该驾驶员的实际驾驶里程。

6.根据权利要求5所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述信息存取模块包括指纹识别模块、虹膜识别模块、图像扫描或摄取模块、键盘输入模块、触摸屏输入模块中的一种或多种；以及用于与驾驶员信息数据库进行数据传输的信息发送装置。

7.根据权利要求5所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述分析判断模块将信息存取模块获取的驾驶员信息与一个预先设定的标准相比较，经分析判断，得出驾驶员是否为新手司机；控制模块从分析判断模块中接收判断结果，进而控制系统进入新手司机驾驶模式还是正常驾驶模式。

8.根据权利要求4所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述驾驶员信息包括身份证、驾驶证、取得驾照时间、之前所驾驶车辆、交通违章或事故的相关信息；关于车辆和驾驶员的更新信息会被驾驶员信息验证子系统记录并上传到云端数据库中驾驶员的个人驾驶信息中。

9.根据权利要求1或2所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述检测单元包括激光、雷达、摄像头及至少包括轮速传感器、加速度传感器、转角传感器的被动安全传感器。

10.根据权利要求9所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，所述检测单元感知当前车辆行驶的路况；行驶偏差控制单元根据检测单元收集到的行驶路况信息，计算出当前车况下最佳行驶状态的时速、线路、方向的行驶参数；检测单元通过被动安全传感器检测当前车辆行驶的状态；行驶偏差控制单元根据检测单元检测到的当前车辆的行驶信息，计算得到车辆当前的状态、路线，并通过对比最佳行驶状态和当前行驶状态的偏差，计算得到当前车辆需要的驾驶操作补偿；当行驶偏差控制单元计算得到行驶偏差数据后，提示单元会通过语音和/或抬头显示的方式提示驾驶员操作补偿偏差使车辆接近最佳行驶状态。

11.根据权利要求1所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，当车辆需要转弯时，需要提前减速，所述提示单元会以语音方式提示驾驶员提前减速，并显示出车辆转变需要行驶的轨迹。

12.根据权利要求1所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，当车辆需要转弯时，车辆不能以最佳角度入弯，所述提示单元会显示车辆前方可以转变的最佳轨迹，并以语音提示驾驶员驾驶。

13.根据权利要求9所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，当车辆需要转弯时，需要提前减速，所述提示单元会以语音方式提示驾驶员提前减速，并显示出车辆转变需要行驶的轨迹。

14.根据权利要求9所述的新手司机驾驶辅助系统，其特征在于，当车辆需要转弯时，车辆不能以最佳角度入弯，所述提示单元会显示车辆前方可以转变的最佳轨迹，并以语音提示驾驶员驾驶。

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