一种基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法，其中方法包括以下步骤：S1，对驾驶员反应时间进行模糊推理，得到不同影响因素下驾驶员的反应时间；S2，根据步骤1得到的驾驶员反应时间推算出最小安全行驶距离。本发明专利技术通过驾驶员反应时间的测算，准确的生成了最小安全距离，用以提醒驾驶员保持安全距离，从而进一步避免在行驶过程中追尾事故的发生，大大地减少了追尾事故的发生率。大大地减少了追尾事故的发生率。大大地减少了追尾事故的发生率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法


[0001]本专利技术涉及智能车安全驾驶领域，特别涉及一种基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法。

技术介绍

[0002]根据美国国家公路交通安全管理局对1万个追尾事故的分析，确定了追尾事故发生场景及所翻身追尾事故的频率如下表
[0003]序号场景类型发生概率1前后车稳定行驶，前车忽然刹车37％2后车稳定行驶，前车遇到停止状态的前车30.2％3后车高速行驶，前车低速行驶14.1％4前后车都在减速，前车减速大于后车4.5％5后车转弯遇到停止的前车3.0％
[0004]从上表可以看出，所有场景都归结为一点，当后车制动时，所需的制动距离与前车距离只差大于后车发现前车时，前后车的实际间距，或者说，当前后车车速相等之前，前后车的实际车间距就已经为0了。
[0005]由于传统的汽车没有辅助驾驶的功能，所以发现前车、踩踏刹车踏板制动这一系列行为都是由驾驶员完成的，所以从驾驶员的角度来分析追尾事故发生的原因，经过分析可知，车速过快、车间距小、观察疏忽是造成追尾的主要原因，而车速过快和车间距较小本质上还是车辆间安全距离的确定不够准确，而驾驶员观察疏忽本质上是驾驶员的反应时间，由上述分析可知，驾驶员的反应时间是避免追尾事故发生的主要原因。目前现有技术中，智能车辆没有基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法。

技术实现思路

[0006]为了解决现有问题，本专利技术提供了一种基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法，具体方案如下：
[0007]一种基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法，包括以下步骤：
[0008]S1，对驾驶员反应时间进行模糊推理，得到不同影响因素下驾驶员的反应时间；
[0009]S2，根据步骤1得到的驾驶员反应时间推算出最小安全行驶距离。
[0010]优选的，所述步骤1中影响驾驶员反应时间的因素包括年龄、疲劳程度、驾龄以及障碍物出现缓急程度。
[0011]优选的，所述步骤1中的模糊推理包括以下步骤：
[0012]S11，将年龄、疲劳程度、驾龄以及障碍物出现缓急程度四个因素作为模糊输入，将驾驶员反应时间作为输出；
[0013]S12，根据步骤11中输入的自变量转化为模糊集合；
[0014]S13，将步骤12中的模糊集合套入模糊规则进行模糊推理；
[0015]S14，将步骤13中模糊推理得出的模糊值经过隶属函数进行反模糊化，反推成具体的确切的数值，并可得到输入量和输出量之间的三维关系。
[0016]优选的，所述步骤14中使用的隶属函数为高斯型隶属函数。
[0017]优选的，所述步骤13中的模糊规则生成方法为：将驾龄分为低驾龄、中驾龄和高驾龄三个模糊集合，将年龄分为青年、中年和老年三个模糊集合，将障碍物出现缓急程度分为出现速度慢、出现速度中和出现速度快三个模糊集合，将疲劳程度分为疲劳程度低、疲劳程度中和疲劳程度高三个模糊集合；将各个模糊集合之间采用and的连接方式，则对应的模糊规则就有34＝81条，并将这些模糊规则在模糊控制器中进行表达。
[0018]优选的，步骤2中的所述最小安全行驶距离公式为优选的，步骤2中的所述最小安全行驶距离公式为其中τ1为驾驶员反应时间，包括经过τ1'驾驶员才意识到应该紧急制动，经过τ
1”才踩到制动踏板，τ2为制动器作用时间，τ2'为克服制动系统间隙所用时间，τ
2”为制动减速度的增长时间，v为汽车运动的速度，a
b
为制动时最大的制动减速度。
[0019]本专利技术还揭示了一种计算机可读存储介质，介质上存有计算机程序，计算机程序运行后，执行如上述的基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法。
[0020]本专利技术还揭示了一种计算机系统，包括处理器、存储介质，存储介质上存有计算机程序，处理器从存储介质上读取并运行计算机程序以执行如上述的基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法。
[0021]本专利技术的有益效果在于：
[0022]本专利技术通过驾驶员反应时间的测算，准确的生成了最小安全距离，用以提醒驾驶员保持安全距离，从而进一步避免在行驶过程中追尾事故的发生，大大地减少了追尾事故的发生率。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0024]图1为本专利技术的模糊控制器的原理框图；
[0025]图2为驾龄隶属度函数示意图；
[0026]图3为年龄隶属度函数示意图；
[0027]图4为障碍物缓急程度隶属度函数示意图；
[0028]图5为疲劳程度隶属度函数示意图；
[0029]图6为驾驶员反应时间隶属度函数示意图；
[0030]图7为年龄、疲劳程度与驾驶员反应时间的三维关系图；
[0031]图8为年龄、障碍物出现换机程度与驾驶员反应时间的三维关系图；
[0032]图9为年龄、疲劳程度与驾驶员反应时间的三维关系图；
[0033]图10为疲劳程度、障碍物出现缓急程度与驾驶员反应时间的三维关系图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]在正常驾驶行为中，驾驶员从发现前方障碍物到开始制动的这段时间被称为驾驶员反应时间，驾驶员反应时间的长度那直接决定了制动距离的长短。二不同驾驶员由于生理因素等的影响，其反应时间并不固定，这些影响因素都是对驾驶员反应时间进行定性的描述，很难将这些移速来量化，所以本专利采用模糊推理的方法确定驾驶员的反应时间，从而得到最小安全距离，智能车辆根据生成的最小安全距离提前提醒驾驶员注意保持行驶过程中的安全距离。
[0036]模糊控制实际上是一种非线性控制，在自然界中有很多因变量和自变量的关系并不是一种可以用准确的数学模型来表达的关系，相对于较为明确的关系来说，模糊所拥有的信息量更大，内涵更丰富更加贴近客观事实，模糊逻辑控制是根据模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理而产生的一种计算机中的数字控制技术。模糊控制器的结构如图1所示。
[0037]一种基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法，包括以下步骤：
[0038]S1，对驾驶员反应时间进行模糊推理，得到不同影响因素下驾驶员的反应时间；影响驾驶员反应时间的因素包括年龄、疲劳程度、驾龄以及障碍物出现缓急程度。
[0039]步骤1中的模糊推理包括以下步骤：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于驾驶员反应时间的最小安全距离的生成算法，其特征在于，包括以下步骤：S1，对驾驶员反应时间进行模糊推理，得到不同影响因素下驾驶员的反应时间；S2，根据步骤1得到的驾驶员反应时间推算出最小安全行驶距离。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1中影响驾驶员反应时间的因素包括年龄、疲劳程度、驾龄以及障碍物出现缓急程度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1中的模糊推理包括以下步骤：S11，将年龄、疲劳程度、驾龄以及障碍物出现缓急程度四个因素作为模糊输入，将驾驶员反应时间作为输出；S12，根据步骤11中输入的自变量转化为模糊集合；S13，将步骤12中的模糊集合套入模糊规则进行模糊推理；S14，将步骤13中模糊推理得出的模糊值经过隶属函数进行反模糊化，反推成具体的确切的数值，并可得到输入量和输出量之间的三维关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤14中使用的隶属函数为高斯型隶属函数。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤13中的模糊规则生成方法为：将驾龄分为低驾龄、中驾龄和高驾龄三个模糊集合，将年龄分为青年、中年和老年三个...

【专利技术属性】
技术研发人员：江滔，张羽，姚志鹏，邢济展，王彬，
申请(专利权)人：合肥职业技术学院，
类型：发明
国别省市：