一种用于无人驾驶的汽车逐程接管方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于智能汽车技术领域，具体涉及一种用于无人驾驶的汽车逐程接管方法及装置。所述方法通过检测驾驶人员的生理参数、头距和手势参数，以及结合对驾驶人员的面部识别，让汽车控制系统逐步接管汽车驾驶，实现驾驶的逐程接管。相较于现有技术，逐程接管的方式，可以提升接管的效率，同时可以节约系统资源；同时本发明专利技术在面部识别时，引入了对于头部偏转和俯仰的校正，提升了判断的准确率。提升了判断的准确率。提升了判断的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于无人驾驶的汽车逐程接管方法及装置


[0001]本专利技术属于智能汽车
，具体涉及一种用于无人驾驶的汽车逐程接管方法及装置。

技术介绍

[0002]智能车辆是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体。目前对智能车辆的研究主要致力于提高汽车的安全性、舒适性，以及提供优良的人车交互界面。近年来，智能车辆己经成为世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力，很多发达国家都将其纳入到各自重点发展的智能交通系统当中。
[0003]通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息，然后经过判断、分析和决策，并与自己的驾驶经验相比较，确定出应该做的操纵动作，最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。因此在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况，很容易造成交通事故。
[0004]疲劳驾驶极易引起交通事故，是指驾驶人在长时间连续行车后，产生生理机能和心理机能的失调，而在客观上出现驾驶技能下降的现象。驾驶人睡眠质量差或不足，长时间驾驶车辆，容易出现疲劳。驾驶疲劳会影响到驾驶人的注意、感觉、知觉、思维、判断、意志、决定和运动等诸方面。疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦瞌睡，四肢无力，注意力不集中，判断能力下降，甚至出现精神恍惚或瞬间记忆消失，出现动作迟误或过早，操作停顿或修正时间不当等不安全因素，极易发生道路交通事故。因此，疲劳后严禁驾驶车辆。
[0005]专利号为CN201510249302.7A的专利公开了一种基于决策级数据融合的疲劳驾驶状态检测系统和方法，该系统首先利用加速度传感器采集方向盘运动加速度，基于加速度动态阈值判断出方向盘运动状态，基于方向盘4s不动理论初步判断驾驶员疲劳驾驶状态，还通过设置方向盘左右摇摆的误差值，增强检测的容错性；利用脉搏传感器采集驾驶员的脉搏时域值，基于脉率动态阈值检测出驾驶员生理状态；通过对两种检测结果进行决策级融合，可得到融合后的检测结果。在基于决策级数据融合的疲劳驾驶状态检测方法设计并构建了疲劳驾驶状态检测原型系统。与其通过数据融合的方式来实现疲劳驾驶的准确判断，但缺乏对于系统资源的控制，同时判断的指标过于单一，也容易导致误判的发生。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种用于无人驾驶的汽车逐程接管方法及装置，相较于现有技术，逐程接管的方式，可以提升接管的效率，同时可以节约系统资源；同时本专利技术在面部识别时，引入了对于头部偏转和俯仰的校正，提升了判断的准确率。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种用于无人驾驶的汽车逐程接管方法及装置，所述方法执行以下步骤：
[0009]步骤1：进行头距检测，具体包括：在设定的时间范围内统计每个时刻下驾驶员头部距离驾驶员座椅的头枕的距离，生成头距变化曲线；
[0010]步骤2：对生成的头距变化曲线进行曲线分析，以判断驾驶员的头距在设定的时间范围内的变化是否出现异常，若出现异常，则基于出现异常的占比，生成头距异常值，同时发送控制命令和至汽车控制系统；汽车控制系统响应于所述控制命令，开启刹车辅助控制，同时开启生理参数检测；
[0011]步骤3：进行生理参数检测，具体包括：在设定的时间范围内统计每个时刻下驾驶员的生理参数，生成生理参数变化曲线；所述生理参数包括：驾驶员的心跳、体温和血压；
[0012]步骤4：对生成的生理参数变化曲线进行曲线分析，以判断驾驶员的生理参数在设定的时间范围内的变化是否出现异常，若出现异常，则基于出现异常的占比，生成生理异常值，同时发送控制命令和至汽车控制系统；汽车控制系统响应于所述控制命令，开启油门辅助控制，同时开启手势检测；
[0013]步骤5：进行手势检测，具体包括：在设定的时间范围内统计每个时刻下驾驶员的手势参数，生成手势参数变化曲线；所述手势参数包括：手握方向盘的压力和手臂与方向盘的夹角；
[0014]步骤6：对生成的手势参数变化曲线进行曲线分析，以判断驾驶员的手势参数在设定的时间范围内的变化是否出现异常，若出现异常，则基于出现异常的占比，生成手势异常值，同时发送控制命令和至汽车控制系统；汽车控制系统响应于所述控制命令，开启方向盘辅助控制，同时开启面部检测；
[0015]步骤7：进行面部检测，具体包括：实时采集驾驶员的面部图像信息，进行面部图像识别，得到面部识别结果，基于面部识别结果生成面部异常值；
[0016]步骤8：基于头距异常值、生理异常值、手势异常值和面部异常值，使用预设的疲劳值计算模型，计算驾驶员的疲劳值，若计算得到的疲劳值超过设定的阈值，则汽车控制系统接管汽车控制，若计算得到的疲劳值在设定的阈值范围内，则重新进行头距检测、生理参数检测和手势检测，在重新进行上述检测的过程中，若检测到任一一项的异常消失，则汽车控制系统解除该项对应的辅助控制。
[0017]进一步的，在进行头距检测、生理参数检测和手势检测过程中，所述设定的时间范围将按照设定的函数随着驾驶员驾驶汽车的时间而变化；所述设定的函数，使用如下公式进行表示：其中，S表示设定的时间范围；T1为驾驶员驾驶汽车的时间。
[0018]进一步的，所述步骤2中对生成的头距变化曲线进行曲线分析的方法执行以下步骤：将生成的头距变化曲线与预设的头距标准曲线进行作差计算，再计算作差计算后得到的差异部分在头距标准曲线中的占比，若占比超过设定的头距阈值，则判断头距变化出现异常，则将出现异常的占比，作为头距异常值。
[0019]进一步的，所述步骤4中对生成的生理参数变化曲线进行曲线分析的方法执行以下步骤：针对每种不同的生理参数均生成对应的一个变化曲线，得到压力变化曲线和夹角
变化曲线；再将每个变化曲线分别与预设的对应的标准曲线进行作差计算，再计算作差计算后得到的两个差异部分分别在对应的标准曲线中的占比；最后计算三个占比的加权平均值，将得到的平均值与设定的生理阈值进行比较，若超过设定的生理阈值，则判断手势参数的变化出现异常，将计算得到的平均值作为生理异常值；所述加权平均值＝0.4*压力变化曲线的变化占比+0.6*夹角变化曲线的变化占比。
[0020]进一步的，所述步骤5中对生成的手势参数变化曲线进行曲线分析的方法执行以下步骤：针对每种不同的手势参数均生成对应的一个变化曲线，得到心跳变化曲线、体温变化曲线和血压变化曲线；再将每个变化曲线分别与预设的对应的标准曲线进行作差计算，再计算作差计算后得到的三个差异部分分别在对应的标准曲线中的占比；最后计算三个占比的平均值，将得到的平均值与设定的生理阈值进行比较，若超过设定的生理阈值，则判断手势参数的变化出现异常，将计算得到的平均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于无人驾驶的汽车逐程接管方法及装置，其特征在于，所述方法执行以下步骤：步骤1：进行头距检测，具体包括：在设定的时间范围内统计每个时刻下驾驶员头部距离驾驶员座椅的头枕的距离，生成头距变化曲线；步骤2：对生成的头距变化曲线进行曲线分析，以判断驾驶员的头距在设定的时间范围内的变化是否出现异常，若出现异常，则基于出现异常的占比，生成头距异常值，同时发送控制命令和至汽车控制系统；汽车控制系统响应于所述控制命令，开启刹车辅助控制，同时开启生理参数检测；步骤3：进行生理参数检测，具体包括：在设定的时间范围内统计每个时刻下驾驶员的生理参数，生成生理参数变化曲线；所述生理参数包括：驾驶员的心跳、体温和血压；步骤4：对生成的生理参数变化曲线进行曲线分析，以判断驾驶员的生理参数在设定的时间范围内的变化是否出现异常，若出现异常，则基于出现异常的占比，生成生理异常值，同时发送控制命令和至汽车控制系统；汽车控制系统响应于所述控制命令，开启油门辅助控制，同时开启手势检测；步骤5：进行手势检测，具体包括：在设定的时间范围内统计每个时刻下驾驶员的手势参数，生成手势参数变化曲线；所述手势参数包括：手握方向盘的压力和手臂与方向盘的夹角；步骤6：对生成的手势参数变化曲线进行曲线分析，以判断驾驶员的手势参数在设定的时间范围内的变化是否出现异常，若出现异常，则基于出现异常的占比，生成手势异常值，同时发送控制命令和至汽车控制系统；汽车控制系统响应于所述控制命令，开启方向盘辅助控制，同时开启面部检测；步骤7：进行面部检测，具体包括：实时采集驾驶员的面部图像信息，进行面部图像识别，得到面部识别结果，基于面部识别结果生成面部异常值；步骤8：基于头距异常值、生理异常值、手势异常值和面部异常值，使用预设的疲劳值计算模型，计算驾驶员的疲劳值，若计算得到的疲劳值超过设定的阈值，则汽车控制系统接管汽车控制，若计算得到的疲劳值在设定的阈值范围内，则重新进行头距检测、生理参数检测和手势检测，在重新进行上述检测的过程中，若检测到任一一项的异常消失，则汽车控制系统解除该项对应的辅助控制。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在进行头距检测、生理参数检测和手势检测过程中，所述设定的时间范围将按照设定的函数随着驾驶员驾驶汽车的时间而变化；所述设定的函数，使用如下公式进行表示：设定的函数，使用如下公式进行表示：其中，S表示设定的时间范围；T1为驾驶员驾驶汽车的时间。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2中对生成的头距变化曲线进行曲线分析的方法执行以下步骤：将生成的头距变化曲线与预设的头距标准曲线进行作差计算，再计算作差计算后得到的差异部分在头距标准曲线中的占比，若占比超过设定的头距阈值，则判断头距变化出现异常，则将出现异常的占比，作为头距异常值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤4中对生成的生理参数变化曲线进行曲线分析的方法执行以下步骤：针对每种不同的生理参数均生成对应的一个变化曲线，得到压力变化曲线和夹角变化曲线；再将每个变化曲线分别与预设的对应的标准曲线进行作差计算，再计算作差计算后得到的两个差异部分分别在对应的标准曲线中的占比；最后计算三个占比的加权平均值，将得到的平均值与设定的生理阈值进行比较，若超过设定的生理阈值，则判断手势参数的变化出现异常，将计算得到的平均值作为生理异常值；所述加权平均值＝0.4*压力变化曲线的变化占比+0.6*夹角变化曲线的变化占比。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤5中对生成的手势参数变化曲线进行曲线分析的方法执行以下步骤：针对...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明华，
申请(专利权)人：刘明华，
类型：发明
国别省市：