CN113734178A - 一种具备安全驾驶辅助功能的系统以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备安全驾驶辅助功能的系统，包括徽标发光气囊、控制器、车外前端摄像头、内部摄像头、方向盘握力传感器；徽标发光气囊安装在方向盘上；车外前端摄像头固定在前保险杠两侧，监测行驶中车轮偏离情况；内部摄像头固定在A柱护板处，实时监测驾驶员的面部状态；方向盘握力传感器集成在方向盘把圈内，监测驾驶员在驾驶车辆时是否双手均脱离方向盘；本发明通过内部摄像头、车外前端摄像头和方向盘握力传感器实时监测驾驶员驾驶状态，出现驾驶状态异常时提醒驾驶员提高注意力，避免交通事故，当提醒无效时自动驾驶接管车辆控制，并对驾驶员作出保护措施以及报警使得驾驶员得到及时帮助以及救助。
Description
技术领域
本发明涉及汽车安全驾驶技术领域，具体涉及一种具备安全驾驶辅助功能的系统以及方法。
背景技术
随着汽车技术不断发展，人民的生活水平逐渐提高，汽车已经成为人们出行不可或缺的一部分，目前汽车正向电子化、智能化方向快速发展，车辆行驶时的安全问题也越来越受关注。
随着社会的发展进步，汽车保有量的增加，交通事故数量逐年增长，但是有些事故非主观操控故意造成的，而是由于驾驶人员身体状态出现异常造成的结果，如疲劳驾驶、饮酒醉驾以及身体健康出现失控状况等，对人们的生命以及财产造成了严重损失，对此问题急需解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备安全驾驶辅助功能的系统以及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备安全驾驶辅助功能的装置，包括：徽标发光气囊、控制器、车外前端摄像头、内部摄像头和方向盘握力传感器；所述徽标发光气囊、车外前端摄像头、内部摄像头和方向盘握力传感器均与所述控制器连接。
进一步地，所述徽标发光气囊安装在方向盘上；所述车外前端摄像头固定在前保险杠两侧，用于实时监测车辆行驶过程中车轮偏离情况；所述的内部摄像头固定在A柱护板处，用于实时监测驾驶员的脸部信息和眼部信息；所述的方向盘握力传感器集成在方向盘把圈内，用于监测驾驶员在驾驶车辆时是否双手均脱离方向盘。
进一步地，所述内部摄像头连接有存储模块，所述存储模块存储有驾驶员正常驾驶时的脸部信息以及眼部信息。
进一步地，所述徽标发光气囊包括：徽标、气囊罩盖、气囊本体；所述徽标设置在气囊罩盖上，所述气囊罩盖设置在气囊本体上；所述的徽标包括：徽标本体、导光板和电路板；所述徽标本体上的焊柱从所述气囊罩盖的圆孔穿入，并融化冷却固定；徽标本体是由PC与ABS注塑而成，表面进行真空镀膜；所述的电路板自带线束，从紧贴所述气囊罩盖，并从气囊本体的墙体处穿出，与控制器相连。
进一步地，还包括靠背控制机构、时钟模块和振动电机；所述振动电机设置于驾驶座椅内，所述振动电机与所述时钟模块连接，所述时钟模块与所述控制器连接，所述靠背控制机构与所述控制器连接。
进一步地，还包括车辆警示灯、自动驾驶模块和报警装置，所述自动驾驶模块、车辆警示灯和报警装置分别与所述控制器连接。
进一步地，一种具备安全驾驶辅助功能的方法，所述安全驾驶辅助功能的方法的步骤包括：
车外前端摄像头实时监测车辆行驶的路线信息以及障碍信息，其中偏离正常行驶路线和/或靠近障碍物判定为异常驾驶状态；
内部摄像头实时监测驾驶员的脸部信息和眼部信息，与存储模块存储的所述正常驾驶时的脸部信息以及眼部信息形成的比对信息来判断驾驶状态；
设定所述比对信息差异阈值，超过所述比对信息差异阈值，所述驾驶状态判定为异常驾驶状态；
方向盘握力传感器实时监测驾驶员手握方向盘的状态，当双手均脱离方向盘判定为异常驾驶状态；
判定异常驾驶状态时，所述徽标发光气囊发出闪烁的信号，振动电机启动，车辆警示灯启动，自动驾驶模式启动。
进一步地，所述自动驾驶模式下车辆根据GPS导航系统驶向最近的安全区或提前设定的目的地。
进一步地，由所述时钟模块控制所述振动电机按照提前设定的时间持续振动，当所述振动电机停止振动时仍然判定为异常驾驶状态，所述驾驶座椅靠背升降控制机构控制座椅靠背放平，使得驾驶员由坐姿变为身体平躺姿势。
进一步地，所述时钟模块设定多个振动周期来驱动所述振动电机启停，完成设定的多个振动周期后驾驶员仍然处于异常驾驶状态，启动报警机构报警。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过内部摄像头、车外前端摄像头和方向盘握力传感器实时监测驾驶员驾驶状态，出现驾驶状态异常时提醒驾驶员提高注意力。
2、当提醒无效时自动驾驶接管车辆控制，并对驾驶员作出保护措施以及报警使得驾驶员得到及时帮助以及救助。
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。
图1为本发明的系统构成及位置示意图；
图2为本发明的徽标与气囊机构结构示意图；
图3为本发明的发光徽标结构示意图；
图4为本发明的系统工作原理示意图；
图5为本发明的方法步骤流程图；
图中：100、徽标发光气囊；200、控制器；300、车外前端摄像头；400、内部摄像头；500、方向盘握力传感器；110、方向盘；120、徽标；130、气囊罩盖；140、气囊本体；210、前保险杠；410、存储模块；121、徽标本体；122、导光板；123、电路板；610、时钟模块；620、振动电机；630、靠背控制机构；640、车辆警示灯；650、自动驾驶模块；651、GPS系统；660、报警装置；
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和效果更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅说明书附图，本发明提供一种技术方案：如图1所示，一种具备安全驾驶辅助功能的系统，包括：徽标发光气囊100、控制器200、车外前端摄像头300、内部摄像头400和方向盘握力传感器500；所述徽标发光气囊100、车外前端摄像头300、内部摄像头400和方向盘握力传感器500均与所述控制器200连接。
优选地，所述徽标发光气囊100安装在方向盘上110；所述车外前端摄像头300固定在前保险杠210两侧，用于实时监测车辆行驶过程中车轮偏离情况；所述的内部摄像头400固定在A柱护板处，用于实时监测驾驶员的脸部信息和眼部信息；所述的方向盘握力传感器500集成在方向盘把圈内，用于监测驾驶员在驾驶车辆时是否双手均脱离方向盘。
优选地，所述内部摄像头400连接有存储模块410，所述存储模块410存储有驾驶员正常驾驶时的脸部信息以及眼部信息。
如图2和图3所示，优选地，所述徽标发光气囊100包括：徽标120、气囊罩盖130和气囊本体140；所述徽标120设置在气囊罩盖130上，所述气囊罩盖130设置在气囊本体140上；所述的徽标120包括：徽标本体121、导光板122和电路板123；所述徽标本体121上的焊柱从所述气囊罩盖130的圆孔穿入，并融化冷却固定；徽标本体121是由PC与ABS注塑而成，表面进行真空镀膜，从而实现高亮银的效果，为了更好地提升透光效果，需要控制镀层厚度及均匀性；所述的电路板123自带线束，从紧贴所述气囊罩盖130，并从气囊本体140的墙体处穿出，与控制器200相连该气囊徽标可以发光常亮，在夜间可以与内饰其他氛围灯相呼应，提升驾驶感受；另外在车辆出现车道偏离、驾驶员松开方向盘、驾驶员瞌睡等情况时徽标会及时闪烁，从而提示驾驶员集中注意力驾驶车辆，避免交通事故发生。
如图4所示，优选地，还包括靠背控制机构630、时钟模块610和振动电机620；所述振动电机620设置于驾驶座椅内，所述振动电机620与所述时钟模块610连接，所述时钟模块610与所述控制器200连接；所述靠背控制机构630与所述控制器200连接。
优选地，还包括车辆警示灯640、自动驾驶模块650和报警装置660，所述自动驾驶模块650、车辆警示灯640和报警装置660分别与所述控制器200连接；所述自动驾驶模块650包括GPS系统651。
如图5所示，优选地，一种具备安全驾驶辅助功能的方法，所述安全驾驶辅助功能的方法的步骤包括：
S100：车外前端摄像头300实时监测车辆行驶的路线信息以及障碍信息，其中偏离正常行驶路线和/或靠近障碍物判定为异常驾驶状态；
S200：内部摄像头400实时监测驾驶员的脸部信息和眼部信息，与存储模块410存储的所述正常驾驶时的脸部信息以及眼部信息形成的比对信息来判断驾驶状态；
S300：设定所述比对信息差异阈值，超过所述比对信息差异阈值，所述驾驶状态判定为异常驾驶状态；
S400：方向盘握力传感器500实时监测驾驶员手握方向盘的状态，当双手均脱离方向盘判定为异常驾驶状态；
S500：判定异常驾驶状态时，所述徽标发光气囊100发出闪烁的信号，振动电机620启动，车辆警示灯640启动，自动驾驶模式启动。
S600：所述自动驾驶模式下车辆由所述GPS系统651导航驶向最近的安全区或提前设定的目的地。
优选地，由所述时钟模块610控制所述振动电机620按照提前设定的时间持续振动，如设定振动电机620持续振动30秒，然后振动电机620停止振动当所述振动电机620停止振动后，如果仍然判定驾驶员为异常驾驶状态，驾驶座椅的所述靠背控制机构630控制座椅靠背放平，使得驾驶员由坐姿变为身体平躺姿势，在突发身体状况造成驾驶员对外界刺激无法产生反应的突发疾病很多需要平躺来延缓症状为之后的救助争取宝贵的时间。
进一步地，所述时钟模块610设定多个振动周期来驱动所述振动电机620启停，优选地，本实施例设置三个震动周期，每个周期内振动电机620振动30秒然后停止60秒，连续三个周期后驾驶员对振动刺激仍然没有反应，并且仍然为双手离开方向盘所判定的异常驾驶状态，则判断驾驶员需要及时救助，因此在完成设定的多个振动周期后驾驶员仍然处于异常驾驶状态，启动报警装置660报警；设置振动周期是为了防止对已经出现身体状况的情况下，连续振动对驾驶员造成更大的伤害；优选地，设置连续的不同振动周期振动电机620的振动逐步增大，以加强对驾驶员的外界刺激，更有效地唤醒驾驶员清醒，以应对突发状况。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种具备安全驾驶辅助功能的系统，其特征在于，包括：徽标发光气囊、控制器、车外前端摄像头、内部摄像头和方向盘握力传感器；所述徽标发光气囊、车外前端摄像头、内部摄像头和方向盘握力传感器均与所述控制器连接。
2.如权利要求1所述的一种具备安全驾驶辅助功能的系统，其特征在于，所述徽标发光气囊安装在方向盘上；所述车外前端摄像头固定在前保险杠两侧，用于实时监测车辆行驶过程中车轮偏离情况；所述的内部摄像头固定在A柱护板处，用于实时监测驾驶员的脸部信息和眼部信息；所述的方向盘握力传感器集成在方向盘把圈内，用于监测驾驶员在驾驶车辆时是否双手均脱离方向盘。
3.如权利要求1或2所述的一种具备安全驾驶辅助功能的系统，其特征在于，所述内部摄像头连接有存储模块，所述存储模块存储有驾驶员正常驾驶时的脸部信息以及眼部信息。
4.如权利要求1所述的一种具备安全驾驶辅助功能的系统，其特征在于，所述徽标发光气囊包括：徽标、气囊罩盖、气囊本体；所述徽标设置在气囊罩盖上，所述气囊罩盖设置在气囊本体上；所述的徽标包括：徽标本体、导光板和电路板；所述徽标本体上的焊柱从所述气囊罩盖的圆孔穿入，并融化冷却固定；徽标本体是由PC与ABS注塑而成，表面进行真空镀膜；所述的电路板自带线束，从紧贴所述气囊罩盖，并从气囊本体的墙体处穿出，与控制器相连。
5.如权利要求1所述的一种具备安全驾驶辅助功能的系统，其特征在于，还包括靠背控制机构、时钟模块和振动电机；所述振动电机设置于驾驶座椅内，所述振动电机与所述时钟模块连接，所述时钟模块与所述控制器连接；所述靠背控制机构与所述控制器连接。
6.如权利要求1所述的一种具备安全驾驶辅助功能的系统，其特征在于，还包括车辆警示灯、自动驾驶模块和报警装置，所述自动驾驶模块、车辆警示灯和报警装置分别与所述控制器连接；所述自动驾驶模块包括GPS系统。
7.一种具备安全驾驶辅助功能的方法，其特征在于，所述安全驾驶辅助功能的方法的步骤包括：
车外前端摄像头实时监测车辆行驶的路线信息以及障碍信息，其中偏离正常行驶路线和/或靠近障碍物判定为异常驾驶状态；
内部摄像头实时监测驾驶员的脸部信息和眼部信息，与存储模块存储的所述正常驾驶时的脸部信息以及眼部信息形成的比对信息来判断驾驶状态；
设定所述比对信息差异阈值，超过所述比对信息差异阈值，所述驾驶状态判定为异常驾驶状态；
方向盘握力传感器实时监测驾驶员手握方向盘的状态，当双手均脱离方向盘判定为异常驾驶状态；
判定异常驾驶状态时，所述徽标发光气囊发出闪烁的信号，震动电机启动，车辆警示灯启动，自动驾驶模式启动。
8.根据权利要求7所述的一种具备安全驾驶辅助功能的方法，其特征在于，所述自动驾驶模式下车辆由所述GPS系统导航驶向最近的安全区或提前设定的目的地。
9.根据权利要求7所述的一种具备安全驾驶辅助功能的方法，其特征在于，由所述时钟模块控制所述振动电机按照提前设定的时间持续振动，当所述振动电机停止振动时仍然判定为异常驾驶状态，所述驾驶座椅靠背升降控制机构控制座椅靠背放平，使得驾驶员由坐姿变为身体平躺姿势。
10.根据权利要求9所述的一种具备安全驾驶辅助功能的方法，其特征在于，所述时钟模块设定多个振动周期来驱动所述振动电机启停，完成设定的多个振动周期后驾驶员仍然处于异常驾驶状态，启动报警装置报警。
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