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原文传递一种基于人机交互的车辆控制系统

专利名称：	一种基于人机交互的车辆控制系统
摘要：	本申请公开了一种基于人机交互的车辆控制系统，涉及车辆控制技术领域，其包括车辆运行监控模块，用于确认本车车辆与前车车辆的安全制动距离区间；车辆安全评估模块用于判断车辆间距是否位于安全制动距离区间内，进而分析得出安全评估指数；车辆制动分析模块包括制动分析单元和变道超车意愿判断单元，制动分析单元用于基于安全评估指数绘制成安全评估指数‑时间的曲线图，并基于曲线图的间断点信息对车辆变动情况进行监测，进而对车辆的制动情况进行调整；变道超车意愿判断单元用于在不同的时间间隔内对本车车辆和前车车辆的相对速度和相对位移进行分析，进而对驾驶员是否存在超车的意愿进行判断。本申请具有的减少了道路安全驾驶隐患的效果。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	苏州艾拓琪光电有限公司
发明人：	江轮
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202310920209.9
公开号：	CN117125082A
代理机构：	苏州睿翼专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	王金华
分类号：	B60W50/00;B60W40/06;B60W40/09;B60W60/00;B;B60;B60W;B60W50;B60W40;B60W60;B60W50/00;B60W40/06;B60W40/09;B60W60/00
申请人地址：	215127 江苏省苏州市工业园区双马街2号星华产业园9号一楼东、2楼、3楼厂房
主权项：	1.一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：包括车辆运行监控模块、车辆安全评估模块、车辆制动分析模块和主控中心；所述车辆运行监控模块、所述车辆安全评估模块、所述车辆制动分析模块和所述主控中心之间信号连接；所述车辆运行监控模块用于获取车辆在道路行驶时的车辆运行信息，进而确认本车车辆与前车车辆的安全制动距离区间；所述车辆安全评估模块用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的车辆间距，并判断所述车辆间距是否位于安全制动距离区间内，进而分析得出所述本车车辆与所述前车车辆对应的安全评估指数；所述车辆制动分析模块包括制动分析单元和变道超车意愿判断单元，所述制动分析单元用于基于所述安全评估指数绘制成安全评估指数-时间的曲线图，并基于所述曲线图的间断点信息对车辆变动情况进行监测，进而对车辆的制动情况进行调整；所述变道超车意愿判断单元用于在不同的时间间隔内对本车车辆和前车车辆的相对速度和相对位移进行分析，进而对驾驶员是否存在超车的意愿进行判断。 2.根据权利要求1所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述车辆运行监控模块包括车辆车速监控单元、车辆车距监控单元、车辆变动监测单元和车辆安全制动距离确认单元；所述车辆车速监控单元，用于监控所述本车车辆车速及所述本车车辆的前车车辆车速；所述车辆车距监控单元，用于监控所述本车车辆与前车车辆的车辆距离；所述车辆变动监测单元包括车辆加速度监测子单元、车辆转向灯监测子单元、车辆方向盘转动监测子单元；所述车辆加速度监测子单元用于监测车辆的加速情况；所述车辆转向灯监测子单元用于监测车辆转向灯的使用情况；所述车辆方向盘转动监测子单元用于监测车辆方向盘的转动情况；所述车辆安全制动距离确认单元，用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间。 3.根据权利要求2所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述车辆安全制动距离确认单元，用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间，包括如下步骤： M1、根据车载摄像装置确认车辆驾驶员对应编号，从而在信息存储模块内提取出在各对应编号驾驶员在车辆行驶过程中的各驾驶员历史平均反应时间，并记为Tn，其中，n表示为各车辆驾驶员对应的编号，n＝1,2,......k； M2、确认车辆在行驶过程中对应的路面类型，并基于路所述面类型与信息存储模块内存储的各种路面类型进行对比匹配，并基于匹配结果确认在所述路面类型上的车辆历史制动协调时间和车辆历史制动减速时长，其中，所述车辆历史制动协调时间记为T′，所述车辆历史制动减速时长记为T″，所述车辆历史制动减速时长表示为车辆制动减速度达到最大目标减速度值后持续到本次制动结束的时间； M3、通过计算得出车辆行驶过程中各车辆驾驶员对应的时间影响车距评估指数βn，其中，e为自然常数，a1、a2和a3分别表示为驾驶员反应时间、车辆历史制动协调时间和车辆历史制动减速时长对应的权重因子； M4、通过和分别计算得出所述本车车辆与所述前车车辆的最大安全制动距离Dn-max和最小安全制动距离Dn-min，并基于所述最大安全制动距离和所述最小安全制动距离确认出所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间，并记为[Dn-min,Dn-max]，其中，Dn-max表示为本车车辆的驾驶员编号为n时与前车车辆的最大安全制动距离，V1表示为本车车辆最大车速，V2表示为前车车辆最小车速，V12表示为本车车辆与前车车辆的最大速度差值，Dm为本车车辆刹停距离，η为路面摩擦系数，Dn-min表示为本车车辆的驾驶员编号为n时与前车车辆的最小安全制动距离，V1表示为本车车辆最大车速，V2′表示为前车车辆最大车速，V12′表示为本车车辆与前车车辆的最小速度差值。 4.根据权利要求3所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述分析得出所述本车车辆与所述前车车辆对应的安全评估指数，具体包括以下步骤： B1、根据在车辆内设置的距离传感器，确认出所述本车车辆与所述前车车辆所对应的车辆间距D′； B2、判断所述车辆间距是否处于安全制动距离区间[Dn-min,Dn-max]内，且当所述车辆间距处于安全制动距离区间[Dn-min,Dn-max]内时，则通过公式计算得出车辆行驶过程中各编号驾驶员对应的安全评估指数ωn。 5.根据权利要求4所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述制动分析单元中对车辆的制动情况进行调整，具体包括以下步骤：基于安全评估指数ωn绘制出以时间t为x轴和以安全评估指数ωn为y轴的安全评估指数时间分布图；确认所述安全评估指数时间分布图中第一间断点对应的第一安全评估指数和第一时间信息，当所述第一安全评估指数为1时则基于所述车辆变动监测单元确认所述第一时间时所述车辆变动情况，所述车辆变动情况包括车辆加速情况、转向灯使用情况和方向盘转动情况；当所述第一安全评估指数在第一安全时间间隔内均为1且未检测到所述车辆变动情况时，则所述主控中心优先向所述车辆制动控制模块传输驾驶权切换信号，所述车辆制动控制模块接收所述驾驶权切换信号并输出主动制动指令，进而所述车辆制动控制模块控制所述车辆变更为自动驾驶模式并进行主动制动。 6.根据权利要求5所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：还包括：当所述第一安全评估指数在第一安全时间间隔内均为1且检测到所述车辆变动情况时，则基于所述车辆变动情况和安全制动距离区间确认方向盘的最小转动度数，具体包括以下步骤：根据安全制动距离区间和本车车辆车速确认本车车辆与所述最大安全制动距离的第一间距，并记为D″；将本车车辆的中心线标记为标准中心线，确认前车车辆的中心线与所述标准中线的偏移距离，并记为D″′；根据计算公式计算得出本车车辆的车轮转向角θ，其中，d表示为前车车辆的车辆宽度；根据公式计算得出方向盘的最小转动度数α，其中，/>表示为车辆偏转角度误差系数；当驾驶员转动方向盘角度低于α时，则将车辆变更为自动驾驶模式并控制车辆方向盘转动角度高于α。 7.根据权利要求6所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述车辆制动分析模块还包括变道超车意愿判断单元，用于判断驾驶员在存在前车车辆的情况下，是否存在超车的意愿，具体包括以下步骤：根据所述车辆运行监控模块实时对本车车辆和前车车辆的速度和车距进行监测并输出监测数据至主控中心，所述主控中心接收所述监测数据并基于所述监测数据绘制出相对速度-时间、前车车辆车速-时间和相对位移-时间的曲线分布图；基于相对速度-时间、前车车辆车速-时间和相对位移-时间的曲线分布图确认在相同的时间间隔内相对速度和相对位移的变化图；在第一时间间隔内时，当相对速度变化值较小，且相对位移变化值较大时，则判定本车车辆的超车意愿较为强烈；在第一时间间隔内时，当相对速度变化值逐渐变大，且相对位移变化值逐渐变小时，则判定本车车辆的超车意愿由强变弱；在第一时间间隔内时，当相对速度变化值逐渐变小，且相对位移变化值逐渐变大时，则判定本车车辆的超车意愿由弱变强。 8.根据权利要求7所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述在相同的时间间隔内相对速度和相对位移的变化图，还包括：在第一时间间隔内对本车车辆和前车车辆的相对速度和相对位移判断之后，仍需在第二时间间隔内对本车车辆和前车车辆的相对速度和相对位移进行二次判断，进而进一步确认驾驶员的超车意愿，所述第二时间间隔设置为所述第一时间间隔的相邻时间间隔。 9.根据权利要求8所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述系统还包括信息存储模块，用于存储各种路面类型对应的路面摩擦系数、车辆历史制动协调时间和车辆历史制动减速时长，存储有车辆偏转角度误差系数，还存储有驾驶员历史平均反应时间、车辆历史制动协调时间和车辆历史制动减速时长对应的权重因子。
所属类别：	发明专利