阅读说明：本技术 一种促使驾驶员安全驾驶的辅助系统 (Auxiliary system for promoting safe driving of driver ) 是由 李文娟 王鑫 韩杰尧 罗慧冉 于 2019-11-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种促使驾驶员安全驾驶的辅助系统,所述辅助系统包括ECU中央处理器,及分别与ECU中央处理器连接的数据采集模块、执行模块、和车载导航系统；本发明方法通过采集交通状况和自车信息,经ECU中央处理器判断并发出指令,通过语音警告提醒驾驶人谨慎驾驶；在语音警告次数超过预设值后,ECU中央处理器指令车载导航系统自动搜索停车区并导航,控制车辆驶向停车区；同时发送驾驶人不安全驾驶信息至移动接收端；在事故发生时,ECU中央处理器及时发送事故照片和车辆GPS信息至移动接收端,自动求救,减小事故的损失。本发明通过不同级别的辅助措施,能够有效辅助安全驾驶。(The invention discloses an auxiliary system for promoting a driver to drive safely, which comprises an ECU central processing unit, and a data acquisition module, an execution module and a vehicle-mounted navigation system which are respectively connected with the ECU central processing unit; the method of the invention acquires traffic conditions and self-vehicle information, judges and sends out instructions through the ECU central processing unit, and reminds a driver of prudent driving through voice warning; after the voice warning times exceed a preset value, the ECU central processing unit instructs the vehicle-mounted navigation system to automatically search and navigate the parking area and control the vehicle to drive to the parking area; meanwhile, unsafe driving information of the driver is sent to a mobile receiving end; when an accident occurs, the ECU central processing unit sends an accident photo and vehicle GPS information to the mobile receiving end in time, and the mobile receiving end automatically asks for help, so that the loss of the accident is reduced. The invention can effectively assist safe driving through auxiliary measures of different levels.)

一种促使驾驶员安全驾驶的辅助系统

技术领域

本发明属于汽车安全驾驶技术领域，具体涉及一种促使驾驶员安全驾驶的辅助系统。

背景技术

驾驶工作需要驾驶人全身心的投入，而长时间的集中精力驾驶会引起疲劳，使驾驶人的心理生理发生变化，从而产生驾驶分心，对驾驶行为造成不利影响。随着移动互联网及车载设备的发展，驾驶分心现象越发普遍。例如驾驶过程中接听电话、发送短信等，考虑到驾驶无关的次任务难免会占用驾驶人的注意力，使用于驾驶主任务的注意力下降，易导致车辆的不正常行驶，如方向跑偏、车速时快时慢、未保持安全车距等。同时，如果驾驶人生病或者出现某种不适感，也会对驾驶人的精神状态产生不利影响，从而导致驾驶人不能及时有效地处理交通信息，产生安全隐患。分心驾驶引起的交通事故占据事故类型的首位，如何辅助驾驶人进行有效的驾驶操作，避免该类事故发生；如何在存在驾驶分心安全隐患时，及时进行反思以摒弃不安全的驾驶习惯或者做好驾驶前的安全准备；以及如何在事故发生后及时获取救援，这对于避免事故的发生以及将事故损失降至更低具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种促使驾驶员安全驾驶的辅助系统，克服现有驾驶员不安全驾驶所产生安全隐患的缺陷。

本发明通过以下技术方案来实现：

一种促使驾驶员安全驾驶的辅助系统，包括ECU中央处理器，及分别与ECU中央处理器相连的数据采集模块、执行模块和车载导航系统，及与ECU中央处理器相连的图像处理器，及与ECU中央处理器相连的移动接收端；

所述图像处理器连接有摄像头；所述数据采集模块包括车道识别传感器、车速传感器、加速度传感器、方向盘转角传感器、GPS和车载雷达；所述执行模块包括车载广播、驱动系统和方向盘。

进一步的，所述数据采集模块、执行模块和车载导航系统通过CAN总线分别与ECU中央处理器相连。

进一步的，所述图像处理器通过串口通信与ECU中央处理器相连。

进一步的，所述移动接收端通过4G通信与ECU中央处理器相连。

进一步的，所述图像处理器通过串口通信与摄像头连接，所述摄像头安装在车身外侧。

一种促使驾驶员安全驾驶的辅助系统的工作方法，包括以下步骤：

S1，利用数据采集模块采集车辆的车道、车速、加速度、方向盘转角、位置、距离障碍物的相对距离，并传送给ECU中央处理器；所述图像处理器接收并处理摄像头采集的交通场景信息，基于图像处理检测交通流和检测交通事件，传送至ECU中央处理器；

S2，ECU中央处理器接收数据采集模块和图像处理器的信息，判断是否交通通畅、是否车辆不安全驾驶以及是否发生事故；

S3，若交通通畅，驾驶人出现不安全驾驶行为，ECU中央处理器指令车载广播进行语音警告；当警告次数m超过预设值m₀，ECU中央处理器指令车载导航系统搜索附近停车区同时进行导航，并控制方向盘转向和控制驱动系统驱动车辆驶向停车区；同时ECU中央处理器还通过4G通信发送驾驶人不安全驾驶信息至移动接收端；

若ECU中央处理器判断出发生交通事故，则通过4G通信发送事故现场照片和车辆GPS位置信息至移动接收端。

进一步的，S1中，车道识别传感器实时采集车辆距离左右两侧车道线的距离，车速传感器实时采集车辆的行驶速度，车载雷达实时测量车辆距离前面障碍物的距离，加速度传感器采集车辆实时的加速度，方向盘转角传感器实时采集车辆的方向盘转角，GPS采集车辆的位置信息；摄像头采集车外的交通场景。

进一步的，S2中，满足式一和/或式二时，ECU中央处理器认定驾驶员存在不安全驾驶；

车辆跑偏时：

max{l_左，l_右}＞l，且|θ_(t)|＜θ 式一；

车辆未保持纵向安全距离时：

其中：

l_左，l_右为t时刻车辆距离左右两侧车道线的距离；

k为车道偏离阈值；

θ_(t)为t时刻车辆方向盘转角；

θ为方向盘转角偏离阈值；

S为车辆行驶(t+t₁+t₂)时刻安全停止所需的距离；

V_(t)为t时刻车辆的速度；

a_(t)为t时刻加速度；

t₁为制动器协调时间；

t₂为制动加速度增长时间；

S₀为车辆的预留安全间距；

为车辆(t+t₁+t₂)时刻距离前面障碍物的距离。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

1、本发明的驾驶员安全驾驶的辅助系统通过采集交通状况和自车信息，经ECU中央处理器判断并发出指令，通过语音警告提醒驾驶人谨慎驾驶；并在语音警告次数超过预设值后，ECU中央处理器指令车载导航系统自动搜索停车区并导航，指令驱动系统和方向盘控制车辆驶向停车区；同时发送驾驶人不安全驾驶信息至移动接收端，如家人的手机或者运输公司的管理通讯中心，驾驶任务结束后由他们对驾驶人进行督促反省，及时改正不安全驾驶的隐患；

2、本发明方法通过利用不同级别的辅助措施，以有效辅助安全驾驶，在事故发生时，ECU中央处理器及时发送事故照片和车辆GPS信息至移动接收端，自动求救，减小事故的损失。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。在附图中：

图1为本发明辅助系统的结构示意图；

图2为本发明工作方法中不安全驾驶时处理方法的原理示意图；

图3为本发明工作方法中发生事故时处理方法的原理示意图；

其中：1为ECU中央处理器，2为数据采集模块，3为执行模块，4为图像处理器，5为移动接收端，6为车载导航系统，21为车道识别传感器，22为车速传感器，23为加速度传感器，24为方向盘转角传感器，25为GPS，26为车载雷达，31为车载广播，32为驱动系统，33为方向盘，41为摄像头。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。

如图1所示，一种促使驾驶员安全驾驶的辅助系统，包括ECU中央处理器1，及通过CAN总线分别与ECU中央处理器1相连的数据采集模块2、执行模块3和车载导航系统6，及通过串口通信与ECU中央处理器1相连的图像处理器4，及通过4G通信与ECU中央处理器1相连的移动接收端5；所述图像处理器4通过串口通信连接有摄像头41，所述摄像头41安装在车身外侧，所述图像处理器4接收并处理摄像头41采集的交通场景信息，通过串口通信发送至ECU中央处理器1；所述数据采集模块2包括车道识别传感器21、车速传感器22、加速度传感器23、方向盘转角传感器24、GPS25和车载雷达26，用于采集车辆的车道、车速、加速度、方向盘转角、位置、距离障碍物的相对距离，通过CAN总线传送给ECU中央处理器1；所述执行模块3包括车载广播31、驱动系统32和方向盘33。

如图2、3所示，一种所述促使驾驶员安全驾驶的辅助系统的工作方法，包括以下步骤：

S1，利用数据采集模块2采集车辆的车道、车速、加速度、方向盘转角、位置、距离障碍物的相对距离，并传送给ECU中央处理器1；所述图像处理器4接收并处理摄像头41采集的交通场景信息，传送至ECU中央处理器1；

S2，ECU中央处理器1接收数据采集模块2和图像处理器4的信息，判断是否交通通畅、是否车辆不安全驾驶以及是否发生事故；

S3，若交通通畅，驾驶人出现不安全驾驶行为，ECU中央处理器1指令车载广播31进行语音警告；当警告次数m超过预设值m₀，ECU中央处理器1指令车载导航系统26搜索附近停车区同时进行导航，并控制方向盘33转向和控制驱动系统32驱动车辆驶向停车区；同时ECU中央处理器1还通过4G通信发送驾驶人不安全驾驶信息至移动接收端5；若ECU中央处理器1判断出发生交通事故，则通过4G通信发送事故现场照片和车辆GPS位置信息至移动接收端5。

进一步的，S1中，利用车道识别传感器21实时采集车辆距离左右两侧车道线的距离l_左，l_右，车速传感器22实时采集车辆的行驶速度V_(t)，车载雷达26实时测量车辆距离前面障碍物的距离S_(t)，加速度传感器23采集车辆实时的加速度a_(t)，方向盘转角传感器24实时采集车辆的方向盘转角θ_(t)，GPS25采集车辆的位置信息；摄像头41采集车外的交通场景。

进一步的，S2中，满足式一和/或式二时，ECU中央处理器1认定驾驶员存在不安全驾驶；

车辆跑偏时：

max{l_左，l_右}＞l，且|θ_(t)|＜θ 式一；

车辆未保持纵向安全距离时：

其中：

l_左，l_右为t时刻车辆距离左右两侧车道线的距离；

l为车道偏离阈值；

θ_(t)为t时刻车辆方向盘转角；

θ为方向盘转角偏离阈值；

S为车辆行驶(t+t₁+t₂)时刻安全停止所需的距离；

V_(t)为t时刻车辆的速度；

a_(t)为t时刻加速度；

t₁为制动器协调时间；

t₂为制动加速度增长时间；

S₀为车辆的预留安全间距；

为车辆(t+t₁+t₂)时刻距离前面障碍物的距离。

所述ECU中央处理器1采用飞思卡尔I.MX6系列微处理器，储存有语音警告次数阈值m₀,车道偏离阈值l，方向盘偏离阈值θ₀，预留安全间距S₀，制动器协调时间t₁，制动加速度增长时间t₂。所述移动接收端5为驾驶员家人的手机或运输公司的管理通讯中心；所述图像处理器4采用飞思卡尔9S12系列单片机，摄像头41安装于车身外端，能清楚拍摄交通场景；所述车速传感器22为霍尔式车速传感器。车载雷达26为77GHz飞思卡尔毫米波雷达，安装在车身前端，用于采集距离障碍物的相对距离。

本发明的基本原理是：通过车道识别传感器21、车速传感器22、车载雷达26、加速度传感器23、GPS25、方向盘转角传感器24实时同步获取的信息，以及摄像头41采集的交通场景经图像处理器4处理后，输入ECU中央处理器1判断车辆是否正常行驶，以决定采用是否语音警告。当语音警告次数达到预设值，ECU中央处理器1指令车载导航系统6搜索附近停车区并导航，控制方向盘33、驱动系统32驶向停车区；同时将驾驶人不安全驾驶的信息发送至移动接收端5，如家人的手机或者运输公司的管理中心，驾驶任务结束后由他们对驾驶人进行督促反省，及时改正不安全驾驶的隐患。如果数据采集模块2和图像处理器4输入ECU中央处理器1的信息，判别出发生事故，则ECU中央处理器1将车辆GPS位置信息和图像处理器4传送的事故照片发送至移动接收端，进行及时求救。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。