CN206141333U - 基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置，包括检测单元和控制单元，检测单元输入端接入有速度传感器、三轴加速度传感器、方向盘转角传感器、方向盘握力传感器、触觉传感器、测距传感器、心率传感器、行车记录仪和GPS，控制单元与检测单元连接，且控制单元接入有自动预警控制开关、车辆自动驾驶控制开关、计时器。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车辅助安全电子设备领域，具体是一种基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置。
背景技术
随着社会经济的快速发展，机动车保有量也迅速增长，交通供需矛盾日益突出，交通压力也越来越大，各种不良的驾驶行为导致越来越多的交通事故。“分心驾驶”行为尤为突出，“分心驾驶”包括开车时接打电话、玩手机微信、抽烟、低头捡东西等，这些行为直接导致驾驶人的感知、反应和操作能力下降，间接导致道路交通安全和效率的下降，但是这些危害性常常被驾驶员忽略，却不知这已经成为交通安全的一大“隐形杀手”。因驾驶人视线偏离或分心产生的注意力不集中是引发交通事故的常见且重要的原因，这一诱因在追尾碰撞事故中表现得尤为显著，因此需要对分心驾驶行为进行及时的监测与管控干预。
对于分心驾驶行为的监测与干预，相关人员以前也做过一些研究，日本丰田公司（2006）开发出驾驶员注意力监测系统（Driver Monitoring System），该系统基于机器视觉监测驾驶员头部朝向，针对同一预碰撞场景，根据驾驶员注意状态的不同，进行了不同级别的预警或主动制动；德国梅赛德斯－奔驰公司开发的驾驶员注意力辅助系统（AttentionAssist）主要功能是监测驾驶员注意力低下，并提醒休息。主要使用方向盘转角这一行为指标，融合车速、横纵加速度、踏板信号、外部环境信息如路面情况及横风、连续驾驶时间和车内信息娱乐系统使用情况，综合判别驾驶员当前的注意力状态；基于以上的一些类似研究，大部分研究局限于重点关注分心驾驶行为的监测和识别，也有很少的研究针对分心驾驶的分心干预措施主要是利用管控的手段抑制驾驶人分心或者通过预警系统提醒驾驶人危险行为，但是极少有研究针对分心驾驶导致的安全问题提出具体的改善方案。
随着技术不断的改革和创新，自动驾驶技术也在迅速发展，自动驾驶汽车已经成为当代汽车发展的焦点，自动驾驶汽车融合了各种先进的技术能够让汽车在无驾驶人的状态下安全驾驶，增加了道路安全性和提高了道路效率，降低了驾驶人风险行为的交通事故率，但是这一先进的技术涉及到安全问题目前仍没有投入使用。当前，有必要将自动驾驶技术运用到分心驾驶监控与预防上面，能有效的监测和识别驾驶人的分心驾驶状况，并通过切换自动驾驶模式来避免分心驾驶行为导致的交通事故，有效的降低分心驾驶带来的危害。
实用新型内容 本实用新型的目的是提供一种基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置，以实现对分心驾驶行为的监测和预防。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置，其特征在于：包括检测单元和控制单元，检测单元输入端接入有速度传感器、三轴加速度传感器、方向盘转角传感器、方向盘握力传感器、触觉传感器、测距传感器、心率传感器、行车记录仪和GPS，检测单元输出端与控制单元输入端相连接，控制单元输出端接入有车辆自动驾驶控制开关和自动预警开关，控制单元还连接有计时器，由控制单元触发并将计时时间实时反馈给控制单元，用于分心驾驶行为判别达到给定阈值时进行计时。
所述的基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置，其特征在于：所述的速度传感器安装在油门踏板上，用于检测车辆的瞬时速度，将测量的速度传送给检测单元；
所述的三轴加速度传感器安装在车体几何中心处，用于检测车辆实际的瞬时侧向加速度和纵向加速度，将测量的加速度传送给检测单元；
所述的方向盘转角传感器安装在汽车方向盘上，用于检测方向盘转角和方向盘转速，将测得的转角和转速传送给检测单元；
所述的方向盘握力传感器安装在汽车方向盘上，用于检测方向盘的握力，将测得的握力传送给检测单元；
所述的触觉传感器安装在汽车方向盘上，用于检测驾驶人单次脱离方向盘的时间和单位时间脱离方向盘的次数，将测得的时间和次数传送给检测单元；
所述的测距传感器安装在车体前侧，保险杠附近，用于检测车辆与前方相邻车辆之间的距离，即跟车距离，将测得的距离传送给检测单元；
所述的心率传感器安装在驾驶人座椅下，用于检测驾驶人的心率变化，将测得的心率传送给检测单元；
所述的行车记录仪和GPS位于车内，用于检测车辆偏离车道中心线的距离，将测得的距离传送给检测单元；
所述的检测单元是由单片机构成，检测单元存储了驾驶人正常驾驶状态下的各种行为指标，通过输入端接收分心驾驶状态下的驾驶人各种行为指标，与正常驾驶状态下的各种行为指标作对比，建立分心驾驶检测模型，提取显著差异的指标变量数据传送给控制单元。
所述的基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置，其特征在于：所述车辆自动驾驶控制开关为手动自动控制一体化开关。
与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：
1、本实用新型将先进的自动驾驶技术运用到分心驾驶上，装置新颖独特，有效地整合了现代车辆的先进技术，增加了交通安全性。
2、本实用新型是对驾驶人分心驾驶行为进行实时监测，监测过程时间短并且能及时传递驾驶人行为指标。
3、本实用新型考虑分心驾驶对交通安全的影响程度，当分心驾驶对交通安全影响比较低的时候触发级别比较低的自动预警控制开关，提供语音警告功能，给予驾驶人警醒作用；当分心驾驶行为对交通安全影响比较重的时候触发级别比较高的车辆自动驾驶控制开关，车辆自动驾驶。这样更能够给分心驾驶人一个缓冲期，不仅能够警示驾驶人，而且能够给予驾驶人选择车辆自动驾驶的自主权，能够对分心驾驶行为进行很好的干预。
4、本实用新型的车辆自动驾驶控制开关为手动自动控制一体化开关，给予驾驶人一定的自主权，当驾驶人有需要时，可以手动打开车辆自动驾驶控制开关，车辆自动驾驶，设计人性化，方便驾驶人，有效的增加交通安全性。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于分心驾驶行为判别的切换至车辆自动驾驶装置的结构原理图。
具体实施方式
一种基于分心驾驶行为判别的切换至车辆自动驾驶装置，包括有方向盘握力传感器1、三轴加速度传感器2、速度传感器3、方向盘转角传感器4、触觉传感器5、测距传感器6、行车记录仪和GPS7、心率传感器8、检测单元9、控制单元10、计时器11、自动预警控制开关12、车辆自动驾驶控制开关13。检测单元9输入端连接有方向盘握力传感器1、三轴加速度传感器2、速度传感器3、方向盘传感器4、触觉传感器5、测距传感器6、行车记录仪和GPS7、心率传感器8，检测单元9输出端与控制单元10输入端连接，控制单元10输出端连接有自动预警控制开关12和车辆自动驾驶控制开关13，控制单元10输入端还与计时器11连接，由控制单元触发并将计时时间实时反馈给控制单元，用于分心驾驶行为判别达到给定阈值时进行计时。
方向盘握力传感器1安装在汽车方向盘上，用于检测方向盘的握力；
三轴加速度传感器2安装在车体几何中心处，用于检测车辆实际的瞬时侧向加速度和纵向加速度；
速度传感器3安装在油门踏板上，用于检测车辆的瞬时速度；方向盘转角传感器4安装在汽车方向盘上，用于检测方向盘转角和方向盘转速；
触觉传感器5安装在汽车方向盘上，用于检测驾驶人单次脱离方向盘的时间和单位时间脱离方向盘的次数；
测距传感器6安装在车体前侧，保险杠附近，用于检测车辆与前方相邻车辆之间的距离，即跟车距离；
行车记录仪和GPS 7位于车内，用于检测车辆偏离车道中心线的距离；心率传感器8安装在驾驶人座椅下，用于检测驾驶人的心率变化。
车辆自动驾驶控制开关13为手动自动控制一体化开关。
Claims (3)
1.基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置，其特征在于：包括检测单元和控制单元，检测单元输入端接入有速度传感器、三轴加速度传感器、方向盘转角传感器、方向盘握力传感器、触觉传感器、测距传感器、心率传感器、行车记录仪和GPS，检测单元输出端与控制单元输入端相连接，控制单元输出端接入有车辆自动驾驶控制开关和自动预警开关，控制单元还连接有计时器，由控制单元触发并将计时时间实时反馈给控制单元，用于分心驾驶行为判别达到给定阈值时进行计时。
2.根据权利要求1所述的基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置，其特征在于：所述的速度传感器安装在油门踏板上，用于检测车辆的瞬时速度，将测量的速度传送给检测单元；
所述的三轴加速度传感器安装在车体几何中心处，用于检测车辆实际的瞬时侧向加速度和纵向加速度，将测量的加速度传送给检测单元；
所述的方向盘转角传感器安装在汽车方向盘上，用于检测方向盘转角和方向盘转速，将测得的转角和转速传送给检测单元；
所述的方向盘握力传感器安装在汽车方向盘上，用于检测方向盘的握力，将测得的握力传送给检测单元；
所述的触觉传感器安装在汽车方向盘上，用于检测驾驶人单次脱离方向盘的时间和单位时间脱离方向盘的次数，将测得的时间和次数传送给检测单元；
所述的测距传感器安装在车体前侧，保险杠附近，用于检测车辆与前方相邻车辆之间的距离，即跟车距离，将测得的距离传送给检测单元；
所述的心率传感器安装在驾驶人座椅下，用于检测驾驶人的心率变化，将测得的心率传送给检测单元；
所述的行车记录仪和GPS位于车内，用于检测车辆偏离车道中心线的距离，将测得的距离传送给检测单元；
所述的检测单元是由单片机构成，检测单元存储了驾驶人正常驾驶状态下的各种行为指标，通过输入端接收分心驾驶状态下的驾驶人各种行为指标，与正常驾驶状态下的各种行为指标作对比，建立分心驾驶检测模型，提取显著差异的指标变量数据传送给控制单元。
3.根据权利要求1所述的基于分心驾驶行为判别的车辆自动驾驶切换装置，其特征在于：所述车辆自动驾驶控制开关为手动自动控制一体化开关。
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