CN110579360B - 一种汽车操控行为参数采集设备及方法 - Google Patents

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CN110579360B CN201911003076.9A CN201911003076A CN110579360B CN 110579360 B CN110579360 B CN 110579360B CN 201911003076 A CN201911003076 A CN 201911003076A CN 110579360 B CN110579360 B CN 110579360B
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    • G05B2219/26Pc applications
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Abstract

本发明提供了一种汽车操控行为参数采集设备及方法,所述设备包括测量模块、数据采集模块、数据处理模块、控制模块、显示模块以及报警模块,所述方法通过测量模块获取的驾驶人员面部信息和车辆行驶参数,并将该数据通过数据采集模块发送至数据处理模块,数据处理模块经过分析判断车辆是否处于操控稳定状态,并在处于非操控稳定状态时进行报警。本发明不仅为降低试验成本、提高了测量准确性与效率,还实时保证了驾驶人员与车辆的安全,提高测量评价结果的一致性和可信度。

Description

一种汽车操控行为参数采集设备及方法
技术领域
本发明属于汽车测试领域,具体涉及一种汽车操控行为参数采集设备及方法。
背景技术
随着汽车工业的快速发展,汽车已成为一种使用率颇高的交通工具,但随之而来的是交通事故造成人员的伤害急剧增加。汽车安全性能中最重要的是汽车操控稳定性,它是决定复杂工况下高速汽车安全行驶的一个重要性能。汽车的操控稳定性,是指在驾驶员不感觉过分紧张、疲劳的条件下,汽车能按照驾驶人员通过汽车现有状态下,在受到一定外界干扰时,汽车能抵抗干扰而保持安全行驶的能力。因此,驾驶人员的操控行为的测量是保障人员安全的关键技术,也是保证汽车操控稳定的前提和基础。驾驶人员通过对汽车的运行状态及交通环境信息的感知、判断形成最终的操控意图和执行决策,进而对油门踏板、制动踏板、离合踏板、转向机构和变速装置进行操作控制,如:自由行驶、加速行驶、减速行驶、换道行驶、超车行驶等,使汽车的运动状态能够符合驾驶人的意图和决策。
通常车辆操控稳定性试验需要进行道路试验,甚至需要在专门的试验场地进行,现行国内汽车操纵稳定性道路试验和评价的依据是GB/T6323-2014和QC/T480-1999,标准推荐了6项操稳试验项目,分别是蛇行试验、转向盘转角阶跃试验、转向盘转角脉冲试验、转向回正性能试验、转向轻便性试验和稳态回转试验。而根据ISO国际标准,还包括双移线试验、单正弦试验、扫频试验、转弯制动试验、转弯中断动力试验、中心区-穿行试验、中心区-斜坡试验、转向释放开环试验、转向脉冲回正试验、原地转向试验。这些试验成本较高,而由于操控行为不可能完全一致,故每次试验的数据都有较大出入,需要对数据进行保存后再进行处理,若当场来不及处理试验数据则可能导致后期重做试验而增加了试验成本,这样一来,还会影响实验数据的准确性。而且试验测试人员在试验过程中往往需要及时根据驾驶人员的操控行为对测试仪器进行调整,并且忽略了由于是驾驶人员在疲劳驾驶而导致车辆出现操控不稳定的情况,这样试验过程没有考虑车辆的真实操控情况。由此可知,现有的操控稳定性试验存在着试验仪器安装调试不便,试验数据结果处理方法复杂耗时长,缺乏先对驾驶人员的疲劳状况进行检测等缺点。
发明内容
为解决上述存在问题,本发明提供了一种汽车操控行为参数采集设备及方法,可以根据真实的驾驶状况,基于驾驶人员以及车辆各机构的数据对车辆的操控性进行更准确、高效的测量,在行驶的车辆上即可完成测量。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
一种汽车操控行为参数采集设备,包括测量模块、数据采集模块、数据处理模块、控制模块、显示模块以及报警模块;测量模块将测量数据发送至数据采集模块,数据采集模块与数据处理模块连接,用于将采集到的数据传输至数据处理模块,其中,
测量模块包括分别与数据采集模块相连的速度传感器、编码器、陀螺仪、以及摄像头,其中;
速度传感器用于测量车辆的侧向加速度和行驶车速,编码器用于测量方向盘的转角信息,陀螺仪用于测量车辆的倾角信息,摄像头用于拍摄驾驶人员面部信息,其中,
所述摄像头用于拍摄驾驶人员面部关键点信息并将该信息发送至数据采集模块,数据采集模块将采集到的信息传输给数据处理模块;
面部关键点信息指的是驾驶人员在设置时间内的眨眼次数以及点头次数,即获取眨眼频率以及点头频率,因为当驾驶人员戴上遮阳镜时,摄像头无法捕获眨眼频率,此时,摄像头改为获取驾驶人员的点头频率;
数据采集模块采用可扩展多通道数据采集系统,其所有通道为5ms扫描方式高速采样率,数据可直接存储至CF卡并通过USB接口与控制模块连接;
数据处理模块采用LABView软件平台,根据处理后的数据绘制曲线并在显示模块上显示,其中,
所述数据处理模块用于根据驾驶人员面部信息判断驾驶员是否疲劳驾驶,获得面部信息关键点的频率,并将所述频率与预设值进行对比,判断驾驶人员是否疲劳驾驶;当判断结果为疲劳驾驶时,所述报警模块进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮。之后,数据处理模块还根据数据采集模块所采集的车辆行驶参数进行分析判断,当判断结果为稳定性差时,所述报警模块进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“警告”二字闪烁显示,同时伴有黄色LED灯长亮;
控制模块采用技术成熟的C8051F020高速单片机,其中带有JTAG接口,便于应用程序的调试和下装;
显示模块采用液晶显示屏,可以显示汉字以及图形,并设置有红、黄、绿三色的LED灯;
报警模块采用扬声器或蜂鸣器;
测量模块、数据采集模块、数据处理模块、控制模块、显示模块以及报警模块均与电源模块连接,其中,
电源模块采用系统电源,汽车上会提供12V的直流电压,内阻很小,是理想的电源;
数据采集模块、数据处理模块、控制模块、显示模块、报警模块以及电源模块均设置在该设备内,该设备通过螺栓固定在车辆仪表台中,或者独立设置在车辆其他位置,保证不妨碍驾驶人员视野,并且便于驾驶人员看到即可。
一种汽车操控行为参数采集方法,是基于汽车操控行为参数采集设备来实现的,首先会对驾驶人员状态进行分析判断,是否处于疲劳驾驶,当处于疲劳驾驶时,会进行报警提示并亮红灯,唤醒驾驶人员;当判断未处于疲劳驾驶,则对车辆行驶数据进行分析判断是否处于稳定状态;当判断处于不稳定状态时,会进行报警提示并亮黄灯,提醒驾驶人员注意;当判断处于稳定状态时,则不会进行报警,并亮绿灯。
对驾驶人员状态进行分析判断包括如下步骤:
步骤一:通过摄像头对驾驶人员的面部关键点信息进行采集,通过在设置时间内驾驶人员的眨眼次数,并将该数据发送至数据处理模块,当判断眨眼频率低于阈值时,可以判断驾驶人员进入疲劳状态,则报警模块进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮;
步骤二:而当摄像头无法对驾驶人员的眨眼次数进行采集,比如,驾驶人员在戴上遮阳镜后,摄像头是无法捕获眼部信息的,则对驾驶人员在设置时间内的点头次数进行获取,并将该数据发送至数据处理模块,当判断点头频率低于阈值时,可以判断驾驶人员进入疲劳状态,则报警模块进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮;
步骤三:当数据处理模块根据摄像头发送的数据判断驾驶人员为正常驾驶时,接下来则对车辆行驶数据进行分析判断。
对车辆行驶数据进行分析判断包括如下步骤:
步骤一、按照采集周期,通过测量模块测量得到的方向盘转角
Figure BDA0002241919520000051
车辆的行驶车速v1,车辆的侧向加速度a1和车辆倾角
Figure BDA0002241919520000052
步骤二、依次将上述参数进行模式化,确定输入参数向量x={x1,x2,x3,x4};其中,x1为方向盘转角系数、x2为行驶车速系数、x3为侧向加速度系数、x4为车辆倾角系数,其中,
优选的是,在步骤二中将方向盘转角
Figure BDA0002241919520000053
车辆的行驶车速v1,车辆的侧向加速度a1和车辆倾角
Figure BDA0002241919520000054
进行模式化的公式为:
Figure BDA0002241919520000055
其中,cj为输入参数向量中的参数,Cj分别为测量参数
Figure BDA0002241919520000056
v1、a1
Figure BDA0002241919520000057
j=1,2,3,4,5,6;Cjmax和Cjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。
步骤三、所述输入参数向量映射到中部参数,所述中部参数向量y={y1,y2,y3,y4};
步骤四、得到输出参数向量o={o1,o2,o3,o4};o1为方向盘转轴转角调节系数、o2为车辆发动机转速调节系数、o3为车辆发动机加速调节系数、o4为车辆倾角调节系数;
步骤五、控制车辆发动机转速和方向盘转轴转角,使
Figure BDA0002241919520000058
Figure BDA0002241919520000059
其中,v2
Figure BDA00022419195200000510
分别为第i次采集周期输出参数向量前两个参数,
Figure BDA00022419195200000511
v2_max分别为方向盘转轴最大转角和车辆发动机最大转速,
Figure BDA00022419195200000512
v2(i+1)分别为第i+1个采集周期时车辆发动机转速和方向盘转轴转角;
步骤六、根据第i次周期中的方向盘转角,车辆的行驶车速,车辆的侧向加速度和车辆倾角判定第i+1时车辆的运行状态:
当输出参数
Figure BDA0002241919520000061
时,车辆发动机加速接近为满负荷运转,当输出参数
Figure BDA0002241919520000062
时,车辆发动机加速接近为零,当输出参数
Figure BDA0002241919520000063
时,车辆倾角接近倾覆状态,当输出参数
Figure BDA0002241919520000064
时,车辆倾角接近为水平状态。
步骤七:根据步骤四中的输出参数向量,绘制车辆行驶曲线,数据处理模块由此判断车辆是否处于操控稳定状态,当判断处于非操控稳定状态时,在显示模块上有“警告”二字闪烁显示,同时伴有黄色LED灯长亮。
本发明对车辆操控行为评价的发展有重要意义,既可以根据车辆行驶过程中驾驶人员是否疲劳驾驶而带来的主观上的操控异常,也可以根据车辆行驶过程中各部件的参数是否合格而带来的客观上的操控异常。通过对车辆不同部件的速度变化、转角变化变化,自动判断车辆操控稳定性是否可靠,提高了该设备的可信度,使用这种设备的车辆具有更高的安全性以及可靠性。采用新的算法对行驶数据进行分析判断,从而提高设备的集成度和实时性,不仅提高了测量效率,降低了经济成本和人力成本,同时还能提高测量的准确性;使汽车操控行为评价向自动化、智能化、简单化发展,减少了试验周期、提供了更多的技术支持,及时评价了车辆操控的稳定性和有效性;而且,对车辆行驶数据进行监控,实时保证了驾驶人员与车辆的安全,提高测量评价结果的一致性和可信度。
附图说明
为了更清楚的说明本发明的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明设备结构图。
图2为测量设备的结构图。
图3为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-2所示,本发明实施例所述的一种汽车操控行为参数采集设备,包括测量模块100、数据采集模块200、数据处理模块300、控制模块400、显示模块500以及报警模块600;测量模块100将测量数据发送至数据采集模块200,数据采集模块200与数据处理模块300连接,用于将采集到的数据传输至数据处理模块300,其中,
测量模块100包括分别与数据采集模块相连的速度传感器101、编码器102、陀螺仪103、以及摄像头104;其中,
速度传感器101用于测量车辆的侧向加速度和行驶车速,编码器102用于测量方向盘的转角信息,陀螺仪103用于测量车辆的倾角信息,摄像头104用于拍摄驾驶人员面部信息,其中,
所述摄像头104用于拍摄驾驶人员面部关键点信息并将该信息发送至数据采集模块200,数据采集模块200将采集到的信息传输给数据处理模块300;
面部关键点信息指的是驾驶人员在设置时间内的眨眼次数以及点头次数,即获取眨眼频率以及点头频率,因为当驾驶人员戴上遮阳镜时,摄像头104无法捕获眨眼频率,此时,摄像头104改为获取驾驶人员的点头频率;
数据采集模块200采用可扩展多通道数据采集系统,其所有通道为5ms扫描方式高速采样率,数据可直接存储至CF卡并通过USB接口与控制模块400连接;
数据处理模块300采用LABView软件平台,根据处理后的数据绘制曲线并在显示模块500上显示,其中,
所述数据处理模块300用于根据驾驶人员面部信息判断驾驶员是否疲劳驾驶,获得面部信息关键点的频率,并将所述频率与预设值进行对比,判断驾驶人员是否疲劳驾驶;当判断结果为疲劳驾驶时,所述报警模块600进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮。之后,数据处理模块300还根据数据采集模块200所采集的车辆行驶参数进行分析判断,当判断结果为稳定性差时,所述报警模块600进行蜂鸣报警,并在显示模块500上有“警告”二字闪烁显示,同时伴有黄色LED灯长亮;
控制模块400采用技术成熟的C8051F020高速单片机,其中带有JTAG接口,便于应用程序的调试和下装;
显示模块500采用液晶显示屏,可以显示汉字以及图形,并设置有红、黄、绿三色的LED灯;
报警模块600采用扬声器或蜂鸣器;
测量模块100、数据采集模块200、数据处理模块300、控制模块400、显示模块500以及报警模块600均与电源模块连接,其中,
电源模块采用系统电源,汽车上会提供12V的直流电压,内阻很小,是理想的电源;
数据采集模块200、数据处理模块300、控制模块400、显示模块500、报警模块600以及电源模块设置在该设备内,该设备通过螺栓固定在车辆仪表台中,或者独立设置在车辆其他位置,保证不妨碍驾驶人员视野,并且便于驾驶人员看到即可。
如图3所示,一种汽车操控行为参数采集方法,是基于汽车操控行为参数采集设备来实现的,首先会对驾驶人员状态进行分析判断,是否处于疲劳驾驶,当处于疲劳驾驶时,会进行报警提示并亮红灯,唤醒驾驶人员;当判断未处于疲劳驾驶,则对车辆行驶数据进行分析判断是否处于稳定状态;当判断处于不稳定状态时,会进行报警提示并亮黄灯,提醒驾驶人员注意;当判断处于稳定状态时,则不会进行报警,并亮绿灯。
对驾驶人员状态进行分析判断包括如下步骤:
步骤一:通过摄像头104对驾驶人员的面部关键点信息进行采集,通过在设置时间内驾驶人员的眨眼次数,并将该数据发送至数据处理模块300,当判断眨眼频率低于阈值时,可以判断驾驶人员进入疲劳状态,则报警模块600进行蜂鸣报警,并在显示模块500上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮;
步骤二:而当摄像头104无法对驾驶人员的眨眼次数进行采集,比如,驾驶人员在戴上遮阳镜后,摄像头104是无法捕获眼部信息的,则对驾驶人员在设置时间内的点头次数进行获取,并将该数据发送至数据处理模块,当判断点头频率低于阈值时,可以判断驾驶人员进入疲劳状态,则报警模块600进行蜂鸣报警,并在显示模块500上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮;
步骤三:当数据处理模块300根据摄像头104发送的数据判断驾驶人员为正常驾驶时,接下来则对车辆行驶数据进行分析判断。
对车辆行驶数据进行分析判断包括如下步骤:
步骤一、按照采集周期,通过测量模块100测量得到的方向盘转角
Figure BDA0002241919520000101
车辆的行驶车速v1,车辆的侧向加速度a1和车辆倾角
Figure BDA0002241919520000102
步骤二、依次将上述参数进行模式化,确定输入参数向量x={x1,x2,x3,x4};其中,x1为方向盘转角系数、x2为行驶车速系数、x3为侧向加速度系数、x4为车辆倾角系数,其中,
优选的是,在步骤二中将方向盘转角
Figure BDA0002241919520000103
车辆的行驶车速v1,车辆的侧向加速度a1和车辆倾角
Figure BDA0002241919520000104
进行模式化的公式为:
Figure BDA0002241919520000105
其中,cj为输入参数向量中的参数,Cj分别为测量参数
Figure BDA0002241919520000106
v1、a1
Figure BDA0002241919520000107
j=1,2,3,4,5,6;Cjmax和Cjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值。
步骤三、所述输入参数向量映射到中部参数,所述中部参数向量y={y1,y2,y3,y4};
步骤四、得到输出参数向量o={o1,o2,o3,o4};o1为方向盘转轴转角调节系数、o2为车辆发动机转速调节系数、o3为车辆发动机加速调节系数、o4为车辆倾角调节系数;
步骤五、控制车辆发动机转速和方向盘转轴转角,使
Figure BDA0002241919520000108
Figure BDA0002241919520000109
其中,v2
Figure BDA00022419195200001010
分别为第i次采集周期输出参数向量前两个参数,
Figure BDA00022419195200001011
v2_max分别为方向盘转轴最大转角和车辆发动机最大转速,
Figure BDA00022419195200001012
v2(i+1)分别为第i+1个采集周期时车辆发动机转速和方向盘转轴转角;
步骤六、根据第i次周期中的方向盘转角,车辆的行驶车速,车辆的侧向加速度和车辆倾角判定第i+1时车辆的运行状态:
当输出参数
Figure BDA0002241919520000111
时,车辆发动机加速接近为满负荷运转,当输出参数
Figure BDA0002241919520000112
时,车辆发动机加速接近为零,当输出参数
Figure BDA0002241919520000113
时,车辆倾角接近倾覆状态,当输出参数
Figure BDA0002241919520000114
时,车辆倾角接近为水平状态。
步骤七:根据步骤四中的输出参数向量,绘制车辆行驶曲线,数据处理模块300由此判断车辆是否处于操控稳定状态,当判断处于非操控稳定状态时,在显示模块500上有“警告”二字闪烁显示,同时伴有黄色LED灯长亮。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种汽车操控行为参数采集方法,其特征在于,首先对驾驶人员状态进行分析判断,是否处于疲劳驾驶,当处于疲劳驾驶时,会进行报警提示并亮红灯,唤醒驾驶人员;当判断未处于疲劳驾驶,则对车辆行驶数据进行分析判断是否处于稳定状态;当判断处于不稳定状态时,会进行报警提示并亮黄灯,提醒驾驶人员注意;当判断处于稳定状态时,则不会进行报警,并亮绿灯,其中,
所述对驾驶人员状态进行分析判断包括如下步骤:
步骤一:通过摄像头对驾驶人员的面部关键点信息进行采集,通过在设置时间内驾驶人员的眨眼次数,并将该数据发送至数据处理模块,当判断眨眼频率低于阈值时,可以判断驾驶人员进入疲劳状态,则报警模块进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮;
步骤二:而当摄像头无法对驾驶人员的眨眼次数进行采集,则对驾驶人员在设置时间内的点头次数进行获取,并将该数据发送至数据处理模块,当判断点头频率低于阈值时,可以判断驾驶人员进入疲劳状态,则报警模块进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮;
步骤三:当数据处理模块根据摄像头发送的数据判断驾驶人员为正常驾驶时,接下来则对车辆行驶数据进行分析判断,其中,
所述对车辆行驶数据进行分析判断包括如下步骤:
步骤一、按照采集周期,通过测量模块测量得到的方向盘转角
Figure FDA0002965231970000011
车辆的行驶车速v1,车辆的侧向加速度a1和车辆倾角
Figure FDA0002965231970000012
步骤二、依次将上述参数进行模式化,确定输入参数向量x={x1,x2,x3,x4};其中,x1为方向盘转角系数、x2为行驶车速系数、x3为侧向加速度系数、x4为车辆倾角系数,其中,在步骤二中将方向盘转角
Figure FDA0002965231970000013
车辆的行驶车速v1,车辆的侧向加速度a1和车辆倾角
Figure FDA0002965231970000014
进行模式化的公式为:
Figure FDA0002965231970000021
其中,cj为输入参数向量中的参数,Cj分别为测量参数
Figure FDA0002965231970000022
v1、a1
Figure FDA0002965231970000023
j=1,2,3,4;Cjmax和Cjmin分别为相应测量参数中的最大值和最小值;
步骤三、所述输入参数向量映射到中部参数,所述中部参数向量y={y1,y2,y3,y4};
步骤四、得到输出参数向量o={o1,o2,o3,o4};o1为方向盘转轴转角调节系数、o2为车辆发动机转速调节系数、o3为车辆发动机加速调节系数、o4为车辆倾角调节系数;
步骤五、控制车辆发动机转速和方向盘转轴转角,使
Figure FDA0002965231970000024
Figure FDA0002965231970000025
其中,v2
Figure FDA0002965231970000026
分别为第i次采集周期输出参数向量前两个参数,
Figure FDA0002965231970000027
v2_max分别为方向盘转轴最大转角和车辆发动机最大转速,
Figure FDA0002965231970000028
v2(i+1)分别为第i+1个采集周期时车辆发动机转速和方向盘转轴转角;
步骤六、根据第i次周期中的方向盘转角,车辆的行驶车速,车辆的侧向加速度和车辆倾角判定第i+1时车辆的运行状态;
步骤七:根据步骤四中的输出参数向量,绘制车辆行驶曲线,数据处理模块由此判断车辆是否处于操控稳定状态,当判断处于非操控稳定状态时,在显示模块上有“警告”二字闪烁显示,同时伴有黄色LED灯长亮。
2.根据权利要求1所述的汽车操控行为参数采集方法,其特征在于,所述面部关键点信息指的是驾驶人员在设置时间内的眨眼次数以及点头次数,即获取眨眼频率以及点头频率,因为当驾驶人员戴上遮阳镜时,摄像头无法捕获眨眼频率,此时,摄像头改为获取驾驶人员的点头频率。
3.根据权利要求2所述的汽车操控行为参数采集方法,其特征在于,当输出参数
Figure FDA0002965231970000031
时,车辆发动机加速接近为满负荷运转,当输出参数
Figure FDA0002965231970000032
时,车辆发动机加速接近为零,当输出参数
Figure FDA0002965231970000033
时,车辆倾角接近倾覆状态,当输出参数
Figure FDA0002965231970000034
时,车辆倾角接近为水平状态。
4.一种汽车操控行为参数采集设备,用于实现如权利要求1-3任意一项所述的汽车操控行为参数采集方法,其特征在于,其包括:
测量模块,用于获取驾驶人员的面部数据以及车辆行驶数据;
数据采集模块,用于采集测量模块所获取的数据;
数据处理模块,用于对数据采集模块发送的数据进行分析,判断驾驶人员是否疲劳驾驶以及判断车辆操控状况是否稳定,并对判断结果进行显示;
控制模块,用于对应用程序的调试和下装
显示模块,用于当驾驶人员以及车辆行驶数据正常时,显示为绿灯,当驾驶人员疲劳驾驶时,显示为红灯,以及当车辆行驶数据不正常时,分别显示红灯和黄灯;
报警模块,用于当驾驶人员疲劳驾驶时或车辆行驶数据不正常时,进行报警。
5.根据权利要求4所述的汽车操控行为参数采集设备,其特征在于,所述测量模块包括分别与数据采集模块相连的速度传感器、编码器、陀螺仪、以及摄像头,其中,速度传感器用于测量车辆的侧向加速度和行驶车速,编码器用于测量方向盘的转角信息,陀螺仪用于测量车辆的倾角信息,摄像头用于拍摄驾驶人员面部关键点信息。
6.根据权利要求5所述的汽车操控行为参数采集设备,其特征在于,所述面部关键点信息指的是驾驶人员在设置时间内的眨眼次数以及点头次数,即获取眨眼频率以及点头频率,因为当驾驶人员戴上遮阳镜时,摄像头无法捕获眨眼频率,此时,摄像头改为获取驾驶人员的点头频率。
7.根据权利要求4所述的汽车操控行为参数采集设备,其特征在于,数据采集模块、数据处理模块、控制模块、显示模块以及报警模块均设置在该设备内,该设备通过螺栓固定在车辆仪表台中。
8.根据权利要求4所述的汽车操控行为参数采集设备,其特征在于,所述数据处理模块用于根据驾驶人员面部信息判断驾驶员是否疲劳驾驶,获得面部信息关键点的频率,并将所述频率与预设值进行对比,判断驾驶人员是否疲劳驾驶;当判断结果为疲劳驾驶时,所述报警模块进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“危险”二字闪烁显示,同时伴有红色LED灯长亮,之后,数据处理模块还根据数据采集模块所采集的车辆行驶参数进行分析判断,当判断结果为稳定性差时,所述报警模块进行蜂鸣报警,并在显示模块上有“警告”二字闪烁显示,同时伴有黄色LED灯长亮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113624514A (zh) * 2021-08-17 2021-11-09 中国汽车技术研究中心有限公司 驾驶员状态监控产品的测试方法、系统、电子设备及介质
CN113734203B (zh) * 2021-09-23 2023-02-28 中汽创智科技有限公司 一种智能驾驶的控制方法、装置、系统及存储介质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100462047C (zh) * 2007-03-21 2009-02-18 汤一平 基于全方位计算机视觉的安全驾驶辅助装置
CN104574817A (zh) * 2014-12-25 2015-04-29 清华大学苏州汽车研究院(吴江) 一种适用于智能手机的基于机器视觉疲劳驾驶预警系统
CN106355837A (zh) * 2016-09-09 2017-01-25 常州大学 一种基于手机的疲劳驾驶监测方法
CN109849899B (zh) * 2019-02-01 2021-01-15 江苏大学 一种电动轮汽车电液复合车身稳定控制系统及方法
CN110103950A (zh) * 2019-04-29 2019-08-09 华南理工大学 一种基于电动助力转向装置的车辆防侧翻系统及控制方法
CN110126916B (zh) * 2019-05-24 2021-04-27 辽宁机电职业技术学院 一种叉车转向控制方法

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