CN111301405A - 一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统 - Google Patents

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王进州
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张立
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Abstract

本发明提供一种利用驾驶员心率的汽车主动安全控制方法，本方法主要利用智能手环测得驾驶员心率，通过蓝牙传输到汽车智能中控系统，同时将心率转化为心率增长率，通过心率或心率增率判定驾驶安全等级，并作出安全措施响应。实施过程如下：首先设置系统默认驾驶员心率和心率增长率指标的安全等级，在行车过程中通过蓝牙将智能手环与智能中控系统建立无线连接，实时将驾驶员心率变化数据实时传输给智能中控系统，经过智能中控系统综合分析判断出驾驶员的心率和心率增长率行车安全等级，做出相应等级的语音提示、手环振动提醒，并通过向汽车发出车辆减速、油门锁止、播放音乐和启动ACC自适应巡航指令控制汽车行驶状态，以保证驾驶员和乘客的生命安全。

Description

一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统
技术领域
本发明属于汽车安全技术领域，尤其涉及驾驶员心理与汽车安全技术的汽车主动安全系统。
背景技术
发生交通事故大多源于驾驶员恐慌驾驶，在驾驶过程中出现上述驾驶员紧张或恐慌时，通过手环振动或者智能减速的方法提醒驾驶员，以保证驾驶员及乘客安全。
现在流行的智能手环大多用于实现与智能手机连接，方便使用者实时查看心率、步数、睡眠质量等，但并没有利用其监测的心率去保护使用者安全，尤其在驾驶汽车方面。
当前汽车主动安全方面侧重发展基于图像识别技术的疲劳驾驶系统，但是缺少基于驾驶员心率的汽车主动安全系统。
驾驶员心率和心率增长率可以显著表征驾驶员生理变化情况，但并未应用到汽车主动安全领域。
发明内容
为了完善汽车领域的主动安全系统，本发明提供了一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，能够准确获取驾驶员心率增长率，智能控制汽车行驶速度，防止心里紧张或恐惧导致交通事故。
本发明实现上述技术问题的技术方案如下：一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于。
利用智能手环精确测量人体心率。
利用雷达测距装置测量汽车与前方障碍物的距离。
通过蓝牙将智能手环的心率信息实时传输给中控系统。
收集来自汽车雷达测距装置测得的与前方障碍物的距离信息。
经过智能分析处理后，判断出驾驶员在行车过程中的心理状态（紧张、恐惧）和安全距离，并向智能手环和汽车发出相关等级的指令。
通过人工交互智能控制汽车的行驶状态，以此保护驾驶员行车安全。
进一步，心率增长率计算公式为：N=（n2-n1）/n1 , 式中：N为驾驶员心率增长率，%；n1为驾驶员平静状态下的平均心率，次/min；n2为驾驶员行车状态下的平均心率，次/min。
进一步，心率增长率表示驾驶员紧张程度的初始值为30%。
进一步，心率增长率表示驾驶员恐惧程度的初始值为40%。
进一步，心率表示驾驶员紧张程度的初始值为100次/min。
进一步，心率表示驾驶员恐惧程度的初始值为120次/min。
所述s1中n1为驾驶员平静状态下的平均心率。
所述s2中n2为驾驶员行车状态下的平均心率。
所述s4、s5中的区间极限值可根据驾驶员需求手动修改到符合驾驶员驾驶习惯的范围。
当检测到驾驶员处于恐惧状态的时候，若汽车与前方障碍物的距离较远，则先通过语音提示再进行汽车减速；若汽车与前方障碍物的距离较远，先自动进行刹车减速操作。
当检测到驾驶员处于恐惧状态的时候，将油门自动调整到复位状态下并锁死。
进一步，当汽车减速到安全速度的时候再进行启动ACC自适应巡航。
进一步，当汽车减速到安全速度的时候再进行启动ACC自适应巡航。
当检测到紧张或恐惧状态时，自动播放舒缓型音乐。
附图说明
图1是基于驾驶员心率的汽车主动安全系统的基本功能概述图。
图2是基于驾驶员心率的汽车主动安全系统的智能分析逻辑流程图。
图3是基于驾驶员心率的汽车主动安全系统的工作原理图。
具体实施过程
首先设置系统默认驾驶员心率和心率增长率指标的安全等级，在行车过程中通过蓝牙将智能手环与智能中控系统建立无线连接，实时将驾驶员心率变化数据实时传输给智能中控系统，经过智能中控系统综合分析判断出驾驶员的心率和心率增长率行车安全等级，做出相应等级的语音提示、手环振动提醒，并通过向汽车发出车辆减速、油门锁止、播放音乐和启动ACC自适应巡航指令控制汽车行驶状态，以保证驾驶员和乘客的生命安全。

Claims (10)

1.一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于，包括用于测量驾驶员心率的智能手环，用于储存数据的储存器，用于测量汽车与前方障碍物的雷达测距装置，用于发送油门锁止、减速、播放音乐并智能启动ACC指令的智能中控系统，用于解除油门锁止、减速指令并标记心率信息的一键按钮；所述智能手环，用于采集驾驶员心率，并执行来自智能中控系统分析处理的结果；所述智能中控系统，用于收集来自智能手环的心率信息和雷达测距装置的距离信息，判断驾驶员在驾驶过程中心率和心率增长率的安全等级范围和安全距离，发出相应等级的指令。
2.一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，包括：智能手环，用于采集驾驶员心率数据，并将数据传输到中控系统中；雷达测距装置，用于采集汽车与前方障碍物的距离；智能中控系统，数据分析并执行数据分析处理结果；所述一键按钮，用于取消提示、刹车并修改心率或心率增长率的参数值。
3.根据权利要求1所述一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于，一键按钮设置在汽车多功能方向盘上。
4.根据权利要求1所述一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于，所述心率信息包括静态心率信息（n1）和动态心率信息（n2），静态心率信息为智能手环与智能中控系统连接时录入的驾驶员平静状态下心率信息，动态心率信息为驾驶员在行车过程中实时测得的信息。
5.根据权利要求1所述一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于，在车辆行驶过程中，若检测到驾驶员心率增长率处于紧张状态，即30%<N<40%或100<n2<120（s4、s5），则采取语音提示、智能手环振动两次的方式提醒驾驶员安全驾驶。
6.根据权利要求1所述一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于，所述基于驾驶员心率的汽车主动安全系统，在车辆行驶过程中，若检测到驾驶员心率增长率处于恐惧状态，即N>40%或n2>120（s5），则采取语音提示、手环振动三次、智能减速行驶、智能启动自适应巡航、油门锁止的方式保证安全驾驶。
7.根据权利要求1所述一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于，默认设置的30%、40%心率增长率以及100、120心率不是固定不变的，通过在智能中控系统中创建统计训练模型，收集驾驶员心率数据逐渐精确调整到适合驾驶员本人的心理紧张区间，通过长期数据积累逐渐精确调整到适合驾驶员本人的心率安全等级区间。
8.根据权利要求1所述一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于，驾驶员在行车中，若驾驶员认为智能中控系统的给予相应提示的等级过低，通过按一次一键按钮取消提示，同时将该等级心率或心率增长率的区间极大值自动调高1BPM或1%。
9.根据权利要求1所述一种基于驾驶员心率的汽车主动安全控制系统，其特征在于，驾驶员在行车中，若驾驶员认为此时已经达到相应的安全等级，通过按一次一键按钮自动将此时的驾驶员息率替换为系统中紧张区间极大值，通过按两次一键按钮自动将此时的驾驶员息率替换为系统中恐惧区间极大值。
10.根据权利要求1所述智能手环振动，其特征在于，当智能手环与汽车智能中控系统连接后不再接收来自其他智能设备的振动指令，并根据不同的安全等级提供不同的振动次数。
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