CN113173168A - 车辆智能驾驶控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能驾驶控制技术领域，为了解决目前在智能驾驶过程中，因为出现的不规范驾驶行为而增加交通事故发生概率的问题，提供了一种车辆智能驾驶控制系统，包括数据采集模块，用于获取路况信息和车辆信息；分析模块，用于分析路况信息和车辆信息并生成驾驶控制策略；驾驶模块，用于根据驾驶控制策略控制车辆进行自动驾驶；图像采集模块，用于采集车内的前排图像；识别模块，用于对前排图像进行识别并识别驾驶员是否出现偏头；处理模块，用于在识别出驾驶员出现偏头时还对前排图像进行处理得到偏头角度；存储模块，预设有角度阈值；比较模块，还用于比较偏头角度和角度阈值；报警模块，用于在比较出偏头角度大于角度阈值时发送一级警报。

Description

车辆智能驾驶控制系统及方法

技术领域

本发明涉及智能驾驶控制技术领域，具体为一种车辆智能驾驶控制系统及方法。

背景技术

随着人工智能在各个领域中的广泛运用，智能驾驶也已经逐渐被应用到日常生活中。智能驾驶指的是机器帮助人进行驾驶，以及在特殊情况下完全取代人驾驶的技术。随着智能驾驶的应用，市场上也出现了越来越多的智能驾驶车辆。智能驾驶车辆在普通车辆的基础上增加了先进的传感器(雷达、摄像)、控制器和执行器等装置，在自动行驶过程中，需要根据传感器等装置获取到路况信息以及车辆信息，然后智能驾驶车辆的总控制系统对各类信息进行统一处理，进而对智能驾驶车辆进行控制。

然而目前智能驾驶也存在有较高的局限性，这是因为智能驾驶在“视觉能力”方面还无法达到人脑的高度，由于智能驾驶主要是通过红外摄像和普通摄像两种技术来完成路况信息的收集，因此当智能驾驶车辆在人口密集的楼房建筑区、事故区域或者其他有人通过通用手势信号来指挥车辆在此区域通行时，智能驾驶车辆就将会遇到判断难题。因此目前的智能驾驶并不能做到真正的无人驾驶，只能作为辅助驾驶使用。在智能驾驶过程中，仍然需要驾驶员关注驾驶情况，以便当有突发情况发生时驾驶员能够随时进行人工驾驶干预。但是，目前在智能驾驶汽车的使用中，一些驾驶员在智能驾驶过程中完全依赖智能驾驶，并不会专注于驾驶上，并出现一些不规范驾驶行为，如看手机、看路边风景等行为。因此当驾驶过程中出现突发情况时，驾驶员也就不能及时进行人工驾驶干预，从而将会增加交通事故发生的概率。

发明内容

本发明目的之一在于提供一种车辆智能驾驶控制系统，以解决目前在智能驾驶过程中，因为出现的不规范驾驶行为而增加交通事故发生概率的问题。

本发明提供基础方案是：车辆智能驾驶控制系统，包括数据采集模块，用于获取路况信息和车辆信息；

分析模块，用于对路况信息和车辆信息进行分析并生成驾驶控制策略；

驾驶模块，用于根据驾驶控制策略控制车辆进行自动驾驶；

还包括图像采集模块，用于采集车内的前排图像；

识别模块，用于对采集到的前排图像进行识别并识别主驾驶座上驾驶员是否出现偏头；

处理模块，用于在识别出驾驶员出现偏头时还对前排图像进行处理得到偏头角度；

存储模块，预设有角度阈值；

比较模块，还用于比较偏头角度和角度阈值；

报警模块，用于在比较出偏头角度大于角度阈值时发送一级警报。

基础方案的有益效果是：本方案中，由数据采集模块获取路况信息和车辆信息后，分析模块根据路况信息和车辆信息分析得出驾驶控制策略，然后由驾驶模块根据驾驶控制策略控制车辆进行制动驾驶，从而实现智能驾驶。

而考虑到智能驾驶过程中，为了保证驾驶员能够随时进行人工驾驶干预，就需要驾驶员时刻关注车辆的前方情况，因此本方案中，还设置有图像采集模块采集车内的前排图像，识别模块对采集到的前排图像进行识别，以识别出前排的驾驶员是否出现偏头，由于当驾驶员偏头的角度大于一定值后，驾驶员也就将无法正常观察到车辆前方的情况，因此在识别出驾驶员出现偏头时，还会对前排图像进行处理得到驾驶员的偏头角度，并且还将得到的偏头角度与预设的角度阈值进行比较，在比较出偏头角度大于角度阈值时，则认为此时驾驶员将无法正常观察到车辆前方的情况，于是报警模块将会发送一级警报，以对驾驶员进行提醒，提醒驾驶员及时将注意力放回到前方驾驶情况下，以保证在突发情况发生时，驾驶员能够及时进行人工驾驶干预，降低交通事故发生的概率。

优选方案一：作为基础方案的优选，存储模块还预设有路况表，路况表包括从优到差的多种路况等级，路况等级包括路况指标和对应的指标阈值；还包括匹配模块，用于从路况表中匹配出与当前路况信息对应的路况等级，在匹配出的路况等级为差级时，图像采集模块工作。有益效果：虽然由于目前智能驾驶的局限性较大，使得智能驾驶不能做到真正的无人驾驶，但是当路况较好时，智能驾驶是能够实现无人驾驶的，若在任何情况下都要求驾驶员时刻关注道路情况，也并不利于智能驾驶的推广，因此本方案中，存储模块中还预设有路况表，路况表的设置对路况进行了分级，然后还设置匹配模块从路况表中匹配出与当前路况信息对应的路况等级，在匹配出的路况等级为差级时，即当前路况差，如车流量大、人流量大、可见度低等情况，这种情况下就需要驾驶员时刻关注道路情况以随时应对出现的突发情况，因此在匹配模块匹配出当前的路况等级为差级时，图像采集模块才开始工作，在路况好的时候图像采集模块并不会工作，从而能够减少图像采集模块的工作时间，从而降低图像采集模块的功耗。

优选方案二：作为优选方案一的优选，识别模块在识别出驾驶员出现偏头时，还识别驾驶员偏头是否朝向副驾驶座，若是，识别模块还根据前排图像对副驾驶座上是否有人进行识别，在识别出副驾驶座无人时，报警模块发送二级警报，在识别出副驾驶座有人时，报警模块发送一级警报。有益效果：在智能驾驶过程中，各种不规范的驾驶行为也层出不穷，比如坐到主驾驶座上的驾驶员在选择智能驾驶后，驾驶员出现从主驾驶座移动到副驾驶座上的危险行为，在这种情况下，当发生突发情况时，驾驶员完全来不及进行人工驾驶干预，因此本方案中，在识别出驾驶员出现偏头时，还会识别驾驶员偏头是否朝向副驾驶座，若是的话，还识别副驾驶座上是否有人，若无人的话，则判定驾驶员有往副驾驶座移动的意图，此时报警模块发送二级警报，以对驾驶员进行警告。

优选方案三：作为优选方案二的优选，在报警模块发送二级警报后，识别模块再次对当前的前排图像进行识别，若识别出驾驶员出现偏头且朝向副驾驶座，驾驶模块驾驶车辆前往最外车道行驶。有益效果：在进行二级报警后，驾驶员头部就应该偏转回来，而考虑到二级报警后，驾驶员也可能仍然未转头回来，因此本方案中，在发送二级警报后，会利用识别模块再次对当前的前排图像进行识别，若识别出驾驶员出现偏头且朝向副驾驶座，则表明驾驶员会移动的可能性很大，因此此时驾驶模块会驾驶车辆前往最外车道行驶，以方便在驾驶员往副驾驶座移动时车辆随时停靠，从而降低因为驾驶员的不规范行为而导致交通安全事故发生的概率。

优选方案四：作为优选方案二的优选，在识别出驾驶员出现偏头且副驾驶座有人时，报警模块发送一级警报。有益效果：考虑到在驾驶员偏头且副驾驶座上有人时，则驾驶员可能是在与副驾驶座上的人谈话，此时报警模块发送一级警报，以提醒驾驶员及时关注道路情况。

本发明的目的之二在于提供一种车辆智能驾驶控制方法，包括以下步骤：

驾驶控制策略生成步骤：获取路况信息和车辆信息，并根据路况信息和车辆信息生成驾驶控制策略；

智能驾驶步骤：根据生成的驾驶控制策略控制车辆进行自动驾驶；

偏头判断步骤：采集车内的前排图像，并识别主驾驶座上驾驶员是否出现偏头；

比较步骤：在判断出驾驶员出现偏头时对前排图像进行处理得到偏头角度，并将得到的偏头角度与预设的角度阈值进行比较；

报警步骤：在比较出偏头角度大于角度阈值时发送一级警报。

附图说明

图1为本发明车辆智能驾驶控制系统及方法实施例中控制系统的模块框图；

图2为本发明车辆智能驾驶控制系统及方法实施例中控制方法的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例基本如附图1所示：车辆智能驾驶控制系统，包括数据采集模块，用于获取路况信息和车辆信息；本实施例中，路况信息包括当前道路的人流量、车流量、可见度、拥堵情况等，车辆信息包括车速、侧向偏移、横摆角速度等，本实施例中，路况信息包括当前道路的车流量、人流量和可见度，车辆信息包括车速、侧向偏移和横摆角速度。

分析模块，用于对路况信息和车辆信息进行分析并生成驾驶控制策略；

驾驶模块，用于根据驾驶控制策略控制车辆进行自动驾驶；

存储模块，预设有角度阈值和路况表，路况表包括从优到差的多种路况等级，路况等级包括路况指标和对应的指标阈值；本实施例中，路况指标包括车流量、人流量和可见度，以车流量为例，路况等级如表一所示。

表一

匹配模块，用于从路况表中匹配出与当前路况信息对应的路况等级；如设定当前的车流量为X1，若0＜X1≤K1，则匹配出的路况等级为优。

图像采集模块，用于在匹配出的路况等级为差级时采集车内的前排图像；

识别模块，用于对采集到的前排图像进行识别并识别主驾驶座上驾驶员是否出现偏头；

处理模块，用于在识别出驾驶员出现偏头时还对前排图像进行处理得到偏头角度；本实施例中，基于几何方法来判断头部偏转角度，通过头部形状以及局部特征点的精确定位来预估头部姿势，并依赖鼻角偏差角度及对称头部偏差等信息来判断头部偏转角度，即偏头角度。

比较模块，还用于比较偏头角度和角度阈值；

报警模块，用于在比较出偏头角度大于角度阈值时发送一级警报；设定预设的角度阈值为α，得到的偏头角度为β，则当β＞α时，报警模块发送一级报警；

识别模块在识别出驾驶员出现偏头时，还识别驾驶员偏头是否朝向副驾驶座，若是，识别模块还根据前排图像对副驾驶座上是否有人进行识别，在识别出副驾驶座无人时，报警模块发送二级警报，在识别出副驾驶座有人时，报警模块发送一级警报；本实施例中，一级报警为语音报警，二级警报为振动报警，则报警模块包括语音单元和振动单元，语音单元位于车辆中控台，振动单元则设置在主驾驶座上。

在报警模块发送二级警报后，识别模块再次对当前的前排图像进行识别，若识别出驾驶员出现偏头且朝向副驾驶座，驾驶模块驾驶车辆前往最外车道行驶，以方便在驾驶员移动到副驾驶座上后，驾驶控制模块控制车辆停止驾驶。

基于上述控制系统，如图2所示，本实施例中还公开了一种车辆智能驾驶控制方法，包括以下步骤：

驾驶控制策略生成步骤：获取路况信息和车辆信息，并根据路况信息和车辆信息生成驾驶控制策略；

智能驾驶步骤：根据生成的驾驶控制策略控制车辆进行自动驾驶；

偏头判断步骤：从预设的路况表中匹配出与当前路况信息对应的路况等级，在匹配出的路况等级为差级时采集车内的前排图像，并识别主驾驶座上驾驶员是否出现偏头；

比较步骤：在判断出驾驶员出现偏头时对前排图像进行处理得到偏头角度，并将得到的偏头角度与预设的角度阈值进行比较；

报警步骤：在识别出驾驶员出现偏头时，识别驾驶员偏头是否朝向副驾驶座，若是，还根据前排图像对副驾驶座上是否有人进行识别，在识别出副驾驶座无人时，发送二级警报，在识别出副驾驶座有人时，报警模块发送一级警报；

预警步骤：在发送二级警报后，再次对当前的前排图像进行识别，若识别出驾驶员出现偏头且朝向副驾驶座，驾驶车辆前往最外车道行驶，在识别到驾驶员移动到副驾驶座上后，控制模块控制车辆停止驾驶。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.车辆智能驾驶控制系统，包括数据采集模块，用于获取路况信息和车辆信息；

分析模块，用于对路况信息和车辆信息进行分析并生成驾驶控制策略；

驾驶模块，用于根据驾驶控制策略控制车辆进行自动驾驶；

其特征在于：还包括图像采集模块，用于采集车内的前排图像；

识别模块，用于对采集到的前排图像进行识别并识别主驾驶座上驾驶员是否出现偏头；

处理模块，用于在识别出驾驶员出现偏头时还对前排图像进行处理得到偏头角度；

存储模块，预设有角度阈值；

比较模块，还用于比较偏头角度和角度阈值；

报警模块，用于在比较出偏头角度大于角度阈值时发送一级警报。

2.根据权利要求1所述的车辆智能驾驶控制系统，其特征在于：所述存储模块还预设有路况表，所述路况表包括从优到差的多种路况等级，路况等级包括路况指标和对应的指标阈值；

还包括匹配模块，用于从路况表中匹配出与当前路况信息对应的路况等级，在匹配出的路况等级为差级时，图像采集模块工作。

3.根据权利要求2所述的车辆智能驾驶控制系统，其特征在于：所述识别模块在识别出驾驶员出现偏头时，还识别驾驶员偏头是否朝向副驾驶座，若是，识别模块还根据前排图像对副驾驶座上是否有人进行识别，在识别出副驾驶座无人时，报警模块发送二级警报。

4.根据权利要求3所述的车辆智能驾驶控制系统，其特征在于：在报警模块发送二级警报后，所述识别模块再次对当前的前排图像进行识别，若识别出驾驶员出现偏头且朝向副驾驶座，驾驶模块驾驶车辆前往最外车道行驶。

5.根据权利要求3所述的车辆智能驾驶控制系统，其特征在于：在识别出驾驶员出现偏头且副驾驶座有人时，报警模块发送一级警报。

6.车辆智能驾驶控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

驾驶控制策略生成步骤：获取路况信息和车辆信息，并根据路况信息和车辆信息生成驾驶控制策略；

智能驾驶步骤：根据生成的驾驶控制策略控制车辆进行自动驾驶；

偏头判断步骤：采集车内的前排图像，并识别主驾驶座上驾驶员是否出现偏头；

比较步骤：在判断出驾驶员出现偏头时对前排图像进行处理得到偏头角度，并将得到的偏头角度与预设的角度阈值进行比较；

报警步骤：在比较出偏头角度大于角度阈值时发送一级警报。

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