CN114644012A - 车辆及其控制方法、存储介质和电子设备 - Google Patents

车辆及其控制方法、存储介质和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆及其控制方法、存储介质和电子设备，包括车辆在道路上行驶时，采集车辆驾驶员的生理特征信息和车辆的运行状态信息；根据驾驶员的生理特征信息判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据车辆的运行状态信息判断车辆的运行状态是否异常；如果上述判断均异常，则进一步判断车辆的运行状态异常是否由驾驶员的生理特征异常引起；如果车辆的运行状态异常是由驾驶员的生理特征异常引起，则制定相应的驾驶任务接管策略，并根据驾驶任务接管策略对车辆进行控制。该方法可准确地判断当前驾驶员生理特征是否异常以及当前车辆运行状态是否异常，并可适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。

Description

车辆及其控制方法、存储介质和电子设备
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种车辆的控制方法、一种计算机可读存储介质、一种电子设备和一种车辆。
背景技术
中国信息工业化部向社会公布了《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报批稿，将自动驾驶汽车划分为0-5共6个不同的等级。其中一个划分依据是动态驾驶任务接管。驾驶任务的主导者由人类切换到自动驾驶系统的一种可能情景就是人类的驾驶行为被系统识别出风险，因此合理高效的对驾驶员行为与状态进行分析评估非常重要。
相关技术中，关于驾驶员行为与状态分析评估的方法主要有如下两类：(1)从驾驶员自身特征出发，基于驾驶员生理特征信号分析驾驶员行为与状态；(2)根据车辆运行的参数间接判断驾驶员行为与状态。
然而上述方法分别存在如下问题：方法(1)的准确性高度依赖生理特征信号检测设备，而且生理特征检测一般要求接触式的，在驾驶设计中有很大局限性；方法(2)的结果容易失真，由于车辆运行状态除了驾驶员驾驶行为个性化差异外还与车辆特性/驾驶条件/道路条件等很多环境因素有关。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种车辆的控制方法，以准确地判断当前驾驶员生理特征是否异常以及当前车辆运行状态是否异常，并适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第四个目的在于提出一种车辆。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车辆的控制方法，包括以下步骤：车辆在道路上行驶时，采集车辆驾驶员的生理特征信息和车辆的运行状态信息；根据驾驶员的生理特征信息判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据车辆的运行状态信息判断车辆的运行状态是否异常；如果驾驶员的生理特征异常，且车辆的运行状态异常，则进一步判断车辆的运行状态异常是否是由驾驶员的生理特征异常引起的；如果车辆的运行状态异常是由驾驶员的生理特征异常引起的，则制定相应的驾驶任务接管策略，并根据驾驶任务接管策略对车辆进行控制。
根据本发明实施例的车辆的控制方法，在判断出驾驶员的生理特征异常和车辆的运行状态异常后，进一步判断车辆的运行状态异常是否是由驾驶员的生理特征异常引起的，如果车辆的运行状态异常是由驾驶员的生理特征异常引起的，则制定相应的驾驶任务接管策略，并根据该驾驶任务接管策略对车辆进行控制，从而能够适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，并在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的车辆的控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被处理器执行时，可通过上述车辆的控制方法准确地判断当前驾驶员生理特征是否异常以及当前车辆运行状态是否异常，并适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在存储器上的计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的车辆工况的检测方法。
根据本发明实施例的电子设备，存储在存储器上的计算机程序被处理器执行时，可通过上述车辆的控制方法准确地判断当前驾驶员生理特征是否异常以及当前车辆运行状态是否异常，并适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种车辆，包括上述的电子设备。
根据本发明实施例的车辆，其包括的电子设备通过上述车辆的控制方法可准确地判断当前驾驶员生理特征是否异常以及当前车辆运行状态是否异常，并适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的车辆的控制方法流程图；
图2为根据本发明一个具体示例的车辆的控制方法流程图；
图3为根据本发明一个实施例的车辆的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本发明实施例的车辆的控制方法应用于车辆驾驶任务自动接管识别系统，该车辆驾驶任务自动接管识别系统可包括驾驶员生理特征检测模块、车辆运行状态检测模块、分析评估模块和任务接管模块。
下面参考附图描述本发明实施例的车辆及其控制方法、存储介质和电子设备。
图1为根据本发明一个实施例的车辆的控制方法流程图。如图1所示，该控制方法包括以下步骤：
S101，车辆在道路上行驶时，采集车辆驾驶员的生理特征信息和车辆的运行状态信息。
其中，驾驶员的生理特征信息可包括驾驶员的眼睛闭合状态信息、嘴部状态信息、头部位置信息、视线方向信息、心电图信息、脑电图信息、肌电图信息中的至少一者。车辆的运行状态信息可包括车辆的方向盘转角、车速/加速度、车道偏离信息。
本实施例中，车辆的控制方法应用于车辆驾驶任务自动接管识别系统，该车辆驾驶任务自动接管识别系统可包括驾驶员生理特征检测模块、车辆运行状态检测模块、分析评估模块和任务接管模块。
具体地，车辆在道路上行驶时，可通过驾驶员生理特征检测模块和车辆运行状态检测模块采集车辆驾驶员的生理特征信息和车辆的运行状态信息。其中，驾驶员生理特征检测模块可包括眼睛闭合检测器、嘴部状态检测器、头部位置检测器、视线方向检测器、心电图检测器、脑电图检测器、肌电图检测器和第一数据预处理器。车辆运行状态检测模块可包括方向盘转角传感器、车辆行驶速度检测器、车道偏离检测器以及第二数据预处理器。
其中，眼睛闭合检测器用于检测驾驶员眼睛的闭合状态，嘴部状态检测器用于检测驾驶员嘴巴张开程度，头部位置检测器用于检测驾驶员的脸部三维朝向，视线方向检测器用于检测驾驶员的视线方向，心电图检测器用于检测驾驶员的心率，脑电图检测器用于检测驾驶员的脑电节律信息，肌电图检测器用于检测驾驶员的肌电信号，第一数据预处理器用于对检测到的驾驶员各种生理特征信息进行初步预处理。
优选的，眼睛闭合检测器可包括单目摄像头和红外光源，嘴部状态检测器可为高清摄像头，头部位置检测器可为安装在驾驶座椅上的相邻电容电极传感器阵列，视线方向检测器可为商用眼动仪，心电图检测器、脑电图检测器、肌电图检测器可为微型的单功能检测仪器。其中，心电图检测器、脑电图检测器和肌电图检测器的检测端延伸到驾驶员相应的身体部位，可以粘贴到相应的身体部位上。优选的，第一数据预处理器为车规级单片机，以提高运行可靠性。
作为一个示例，驾驶员驾驶车辆时，可通过眼睛闭合检测器如单目摄像头检测驾驶员的眼睛闭合频率。举例而言，单目摄像头可按照预设频率拍摄多个驾驶员的眼睛局部图像数据，并传输至分析评估模块。分析评估模块可对所接收的多个眼睛局部图像数据进行预处理。例如，在时间轴上将多个眼睛局部图像进行排序，然后按照固定时间窗依次选取多组眼睛闭合图像和眼睛睁开图像，然后根据所选取的眼睛闭合图像和眼睛睁开图像在时间轴上的时间差，以及时间窗长度计算出驾驶员的眼睛闭合频率数据，以作为驾驶员的生理特征信息。
进一步地，方向盘转角传感器可用于检测车辆方向盘转动情况，车辆行驶速度检测器可用于检测车辆速度或加速度，车道偏离检测器可用于检测车辆行驶轨迹偏离本车行驶车道的情况，第二预处理器可用于对检测到的车辆运行状态信息进行初步预处理。优选的，方向盘转角传感器可为非接触式多圈绝对角度测量仪，车辆行驶速度检测器可为惯性测量单元，车道偏离检测器可为前视摄像头，第二数据预处理器可为车规级单片机。
作为一个示例，车辆在行驶时，车道偏离检测器如前视摄像头可对当前行驶道路进行拍摄，以获取道路拍摄图像，并发送至分析评估模块。分析评估模块可将所获取的道路拍摄图像与预存储的道路拍摄图像数据进行比较。例如，分析评估模块可根据道路拍摄图像进行场景识别，以识别道路拍摄路段，并从预存储数据库中调取对应路段的拍摄图像数据，并进行特征数据提取，再进行图像特征比对，如比对车辆距离左右车道线的距离是否均相同，在比对后，分析评估模块可根据比对结果进行后续的处理。
S102，根据驾驶员的生理特征信息判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据车辆的运行状态信息判断车辆的运行状态是否异常。
在本发明的一个实施例中，在根据驾驶员的生理特征信息判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据车辆的运行状态信息判断车辆的运行状态是否异常之前，该控制方法还可包括：获取驾驶员驾驶车辆的累计时长和累计里程；判断累计时长是否大于预设时长阈值，累计里程是否大于预设里程阈值；如果累计时长大于预设时长阈值，且累计里程大于预设里程阈值，则执行判断驾驶员的生理特征是否异常，车辆的运行状态是否异常的步骤。
具体地，如图2所示，车辆在上电启动并完成自检后，分析评估模块即中央处理器可对驾驶员的身份信息进行验证，并匹配驾驶员的信息。在对驾驶员的身份信息进行验证登录后，可根据匹配的驾驶员的信息，确定当前车辆驾驶任务自动接管识别系统的工作模式。其中，车辆驾驶任务自动接管识别系统的工作模式可包括正式启用生效前工作模式和正式启用生效后工作模式。
作为一个示例，中央处理器可获取匹配的驾驶员的车辆信息如驾驶员驾驶车辆的累计时长和累计里程数据，例如累积时长为50天，累计里程为2000公里，然后判断该累积时长大于预设时长阈值(如30天)，且累计里程大于预设里程阈值(如1000公里)，中央处理器则确定工作模式为正式启用生效后工作模式，并运行该工作模式。具体为执行判断驾驶员的生理特征是否异常，车辆的运行状态是否异常的步骤。
在本发明的一个实施例中，如果累计时长小于或等于预设时长阈值，或者，累计里程小于或等于预设里程阈值，则对驾驶员的生理特征信息和车辆的运行状态信息分别进行模型训练，得到驾驶员生理特征模型和车辆运行状态模型；
对驾驶员生理特征模型和车辆运行状态模型分别进行特征提取，并输出生理特征模型的特征数据和车辆运行状态模型的特征数据。
具体地，当中央处理器获取驾驶员驾驶车辆的累计时长为10天小于预设时长阈值(如30天)，累计里程数据为500公里小于预设里程阈值(如1000公里)时，如图2所示，中央处理器则确定工作模式为正式启用生效前工作模式。在正式启用生效前工作模式下，中央处理器可从驾驶员生理特征检测模块和车辆运行状态检测模块接收获取预处理信息，然后通过深度学习模型对所获取的预处理信息进行训练，以得到驾驶员生理特征模型和车辆运行状态模型，并通过驾驶员生理特征模型和车辆运行状态模型输出该驾驶员驾驶该车辆时特有的驾驶员生理特征模型的特征数据和车辆运行状态模型的特征数据。
在本发明的一个实施例中，根据驾驶员的生理特征信息判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据车辆运行状态信息判断车辆的运行状态是否异常，包括：比对驾驶员的生理特征信息与生理特征模型的特征数据，得到第一比对结果；比对运行状态信息与车辆运行状态模型的特征数据，得到第二比对结果；
根据第一比对结果判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据第二比对结果判断车辆的运行状态是否异常。
具体地，在正式启用生效后工作模式下，中央处理器可从驾驶员生理特征检测模块和车辆运行状态检测模块接收获取预处理信息，然后将从驾驶员生理特征检测模块获得的预处理信息与驾驶员生理特征模型的特征数据进行比对，得到第一比对结果，并将从车辆运行状态检测模块获得的预处理信息与车辆运行状态模型的特征数据进行比对，得到第二比对结果。若第一比对结果显示其比对匹配值低于预设值，则判断驾驶员的生理特征异常；若第二比对结果显示其比对匹配值低于预设值，则判断车辆的运行状态异常，由此可准确判断驾驶员生理特征状态和车辆运行状态。
S103，如果驾驶员的生理特征异常，且车辆的运行状态异常，则进一步判断车辆的运行状态异常是否是由驾驶员的生理特征异常引起的。
具体地，如图2所示，若驾驶员的生理特征和车辆的运行状态都判断为异常，中央处理器则进一步判断车辆的运行状态异常是否由驾驶员的生理特征异常引起，即判断车辆的运行状态异常与驾驶员的生理特征异常的内在关系。
作为一个示例，当车辆运行状态偏离正常行使状态超过40％时，并在预设时间如5分钟内，驾驶员生理特征偏离正常状态超过20％，则判断车辆的运行状态异常由驾驶员的生理特征异常引起。
S104，如果车辆的运行状态异常是由驾驶员的生理特征异常引起的，则制定相应的驾驶任务接管策略，并根据驾驶任务接管策略对车辆进行控制。
具体地，如果判断车辆的运行状态异常是由驾驶员的生理特征异常引起的，中央处理器则将分析评估结果发送给任务接管模块，任务接管模块则制定相应的驾驶任务接管策略。其中，任务接管模块为车规级单片机以提高运行的可靠性。
需要说明的是，驾驶任务接管策略可包括通过人机交互系统如车载终端的显示系统或智能语音系统向驾驶员发出提示信息，以进行驾驶异常和驾驶接管提醒，或者任务接管模块直接向自动驾驶系统和/或辅助驾驶系统发送任务接管信息，以使自动驾驶系统至少能够做出包括路径规划在内的行为级决策以及对车辆横纵向的运动控制，从而实现车辆驾驶任务自动接管的适度控制。
根据本发明实施例的车辆的控制方法，在判断出驾驶员的生理特征异常和车辆的运行状态异常后，进一步判断车辆的运行状态异常是否是由驾驶员的生理特征异常引起的，如果车辆的运行状态异常是由驾驶员的生理特征异常引起的，则制定相应的驾驶任务接管策略，并根据该驾驶任务接管策略对车辆进行控制，从而能够适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，并在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
进一步地，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述的车辆的控制方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序被处理器执行时，可通过上述车辆的控制方法准确地判断当前驾驶员生理特征是否异常以及当前车辆运行状态是否异常，并适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
进一步地，本发明还提出了一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在存储器上的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现上述的车辆工况的检测方法。
根据本发明实施例的电子设备，存储在存储器上的计算机程序被处理器执行时，可通过上述车辆的控制方法准确地判断当前驾驶员生理特征是否异常以及当前车辆运行状态是否异常，并适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
进一步地，本发明还提出了一种车辆100，如图3所示，车辆100包括上述的电子设备10。
根据本发明实施例的车辆，其包括的电子设备通过上述车辆的控制方法可准确地判断当前驾驶员生理特征是否异常以及当前车辆运行状态是否异常，并适时适度地进行车辆驾驶任务自动接管，在保证车辆人员足够安全的前提下提升用户体验。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车辆的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
车辆在道路上行驶时，采集车辆驾驶员的生理特征信息和车辆的运行状态信息；
根据所述驾驶员的生理特征信息判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据所述车辆的运行状态信息判断车辆的运行状态是否异常；
如果所述驾驶员的生理特征异常，且车辆的运行状态异常，则进一步判断所述车辆的运行状态异常是否是由所述驾驶员的生理特征异常引起的；
如果所述车辆的运行状态异常是由驾驶员的生理特征异常引起的，则制定相应的驾驶任务接管策略，并根据所述驾驶任务接管策略对所述车辆进行控制。
2.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，在根据所述驾驶员的生理特征信息判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据所述车辆的运行状态信息判断车辆的运行状态是否异常之前，所述方法还包括：
获取驾驶员驾驶车辆的累计时长和累计里程；
判断所述累计时长是否大于预设时长阈值，所述累计里程是否大于预设里程阈值；
如果所述累计时长大于所述预设时长阈值，且所述累计里程大于所述预设里程阈值，则执行判断驾驶员的生理特征是否异常，车辆的运行状态是否异常的步骤。
3.如权利要求2所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述累计时长小于或等于所述预设时长阈值，或者，所述累计里程小于或等于所述预设里程阈值，则对所述驾驶员的生理特征信息和所述车辆的运行状态信息分别进行模型训练，得到驾驶员生理特征模型和车辆运行状态模型；
对所述驾驶员生理特征模型和所述车辆运行状态模型分别进行特征提取，并输出生理特征模型的特征数据和车辆运行状态模型的特征数据。
4.如权利要求3所述的车辆的控制方法，其特征在于，根据所述驾驶员的生理特征信息判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据所述车辆运行状态信息判断车辆的运行状态是否异常，包括：
比对所述驾驶员的生理特征信息与所述生理特征模型的特征数据，得到第一比对结果；
比对所述运行状态信息与所述车辆运行状态模型的特征数据，得到第二比对结果；
根据所述第一比对结果判断驾驶员的生理特征是否异常，以及根据所述第二比对结果判断车辆的运行状态是否异常。
5.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，在制定相应的驾驶任务接管策略之后，所述方法还包括：
发出提示信息，以进行驾驶异常和驾驶接管提醒。
6.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述驾驶员的生理特征信息包括驾驶员的眼睛闭合状态信息、嘴部状态信息、头部位置信息、视线方向信息、心电图信息、脑电图信息、肌电图信息中的至少一者。
7.如权利要求1所述的车辆的控制方法，其特征在于，所述车辆的运行状态信息包括车辆的方向盘转角、车速/加速度、车道偏离信息。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的车辆的控制方法。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的车辆工况的检测方法。
10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的电子设备。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115027488A (zh) * 2022-07-08 2022-09-09 质子汽车科技有限公司 一种车辆控制方法、装置及智能车辆

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CN115027488A (zh) * 2022-07-08 2022-09-09 质子汽车科技有限公司 一种车辆控制方法、装置及智能车辆

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