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一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法

阅读:295发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于指静脉识别的 汽车 辅助驾驶控制方法,其包括以下步骤:(1)利用指静脉采集装置对车辆驾驶人员进行图像信息采集,并建立当前用户信息 数据库 ;(2)在数据库中为新添加用户初始化系统控制参数;(3)记录当前用户驾驶习惯,根据参数设定对当前用户的实际操作进行参数微调;(4)根据用户的实时反馈进行反馈率调整引导,主动校正用户驾驶习惯同时规避反馈率参数的过调节;(5)基于微调后的参数实现车辆堵车状况下的自动 跟踪 驾驶、非正常驾驶状态下的碰撞预警和紧急规避以及正常驾驶状态下的控制曲线优化。本发明利用指静脉识别技术协助识别用户信息,使控制过程更加适配用户的个人习惯,提升控制系统智能性,提高用户的驾驶体验。,下面是一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法专利的具体信息内容。

1.一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,其包括以下步骤:
(1)利用指静脉采集装置对车辆驾驶人员进行图像信息采集,并建立当前用户信息数据库
(2)在数据库中为新添加用户初始化系统控制参数,包括自动跟踪驾驶模式参数、防碰撞参数和用户驾驶参数;
(3)记录当前用户驾驶习惯,根据参数设定对当前用户的实际操作进行参数微调;
(4)根据用户的实时反馈进行反馈率调整引导,主动校正用户驾驶习惯同时规避反馈率参数的过调节;
(5)基于微调后的参数实现车辆堵车状况下的自动跟踪驾驶、非正常驾驶状态下的碰撞预警和紧急规避以及正常驾驶状态下的控制曲线优化。
2.根据权利要求1所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,步骤(1)中,所述的指静脉采集装置包括用于获取手指静脉图像信息的指静脉采集设备;用于存储手指静脉图像特征的指静脉存储单元;根据手指静脉图像信息进行比对和分类的手指静脉比对系统;用于适配于小批量用户的本机数据库单元;用于适配大规模用户的远程服务器处理单元。
3.根据权利要求1所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,步骤(2)中,新添加用户信息初始化是对在当前数据库系统中新注册的用户给予通用型控制参数和为用户参数调整提供初始值。
4.根据权利要求1所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,步骤(3)中,参数微调是指读取控制系统运行参数,包括当前用户类型、当前用户操控车辆所使用的反馈率、当前用户系统运行实际反馈值、当前车辆运行状态,根据当前用户指令微调反馈率参数,对反馈率调整的结果进行校验,根据微调后的反馈率参数微调系统控制参数。
5.根据权利要求4所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,步骤(3)中系统控制参数微调的计算公式为:
微调后参数=瞬时参数*(1+(实际反馈值/反馈参数)*反馈率)。
6.根据权利要求1所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,步骤(4)中,反馈率调整引导模式具体步骤为:根据用户当前操控汽车时给出的控制参数与调整当前用户设定的正常运行速率的控制系数之间的大小关系,以目标速度曲线为对数曲线的控制方式进行速度递增控制。
7.根据权利要求4所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,所述的反馈率参数包括控制过程曲线呈非线性形式进行控制的油量输出控制系数反馈率参数、控制系统刹车的车辆刹车系统反馈率参数、校验车辆当前状态的传感器参数综合反馈控制系统反馈率参数、车厢内温度调节控制反馈率参数。
8.根据权利要求1所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,步骤(5)中,实现车辆堵车状况下的自动跟踪驾驶具体步骤为:
(5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉采集装置识别当前用户,根据识别结果加载该用户对应的自动跟踪驾驶模式参数;
(5.2)车辆行驶时监测当前车辆与前后车辆的相对距离,进行堵车状况判断;
(5.3)相对距离小于堵车模式限定的参数,则车辆进入堵车模式;
(5.4)车辆堵车模式下,实时监测与前后车的距离,与设定参数进行对比分析,以防止追尾和被追尾;
(5.5)用户主动跳出堵车模式或根据车辆速度自动跳出堵车模式。
9.根据权利要求1所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,步骤(5)中,实现非正常驾驶状态下的碰撞预警和碰撞规避的步骤为:
(5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉采集装置识别当前用户,根据识别结果加载该用户对应的防碰撞参数;
(5.2)车辆行驶时监测当前车辆与前后车辆的相对距离,判断相对距离是否小于碰撞预警距离;
(5.3)相对距离小于预警距离后,主动控制系统进行相应碰撞预警和紧急规避。
10.根据权利要求1所述的基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其特征在于,步骤(5)中,实现正常驾驶状态下的控制曲线优化的步骤为:
(5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉采集装置识别当前用户,根据识别结果加载该用户对应的用户驾驶参数;
(5.2)车辆行驶时根据用户的控制输入,对控制过程进行拟合;
(5.3)判断车辆是否为正常运行模式;
(5.4)记录用户的控制习惯,进行用户控制反馈率优化。

说明书全文

一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于指静脉识别技术领域,尤其涉及一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法。

背景技术

[0002] 手指静脉识别技术是一种针对用户的手指静脉分布特征来进行用户信息识别的一种生物特征识别新技术。相较于传统的指纹识别技术,指静脉识别具有不可复制的优点。在军事工程安全领域,指静脉设备常用于重要军工设备如枪械、子弹等战略物资的保存。在民用方面,指静脉技术融入智能,走进了千家万户。由于其优异表现,行、学校等组织也纷纷利用指静脉技术以提升用户的操作体验。
[0003] 现有车辆驾驶辅助系统多用于智能导航方向,导航方式单一恒定,不能根据用户的改变进行适配和调整。对于驾驶技术较为熟练的人员来说,智能导航系统并不能完全符合个人的操作习惯;对于驾驶技术较差的人员来说,导航系统只能提供语音或路线规划,对用户的实际驾驶过程无法提供帮助。在车辆遭遇险情的状况下,不能提前发布预警,也无法利用智能设备快速反应的优势通过车辆的机动来来规避险情。对于刚刚接触汽车驾驶的用户,由于对车辆的操控不熟悉,容易出现油门刹车控制过度的问题,导致驾驶过程体验感差。
[0004] 中国专利CN107215332A公开了一种安全辅助驾驶系统及控制方法,包括一摄像单元、一报警单元及一处理单元,摄像装置用于采集行车时车内车外的实时全景图像;处理装置获取所述实时全景图像中的车外环境图像及驾驶位置图像,分别对车外环境图像及驾驶位置图像进行识别、计算及判断,并根据判断结果发出报警提醒,该安全辅助驾驶系统及控制方法可同时对车外环境情况及驾驶员的驾驶状态进行监控,实现全方位的安全辅助驾驶。
[0005] 因此,一种能够以驾驶员的控制意志出发,提供更加温和的动输入或制动输出,且在紧急状况下能够提前预警,危险状况下能够及时规避的驾驶辅助系统急需被提出。

发明内容

[0006] 为解决现有汽车控制技术受控指令单一,无法根据用户的不同给出最佳指令反馈,从而使驾驶人员不能获得最为舒适的驾驶体验的问题,本发明提供一种基于手指静脉识别和对驾驶人员操作习惯分析的一种指静脉识别的汽车安全模式辅助驾驶系统,可以根据驾驶人员的不同,给出相同指令下不同程度的反馈,从而使控制过程更加适配用户的个人习惯,提升控制系统智能性,提高用户的驾驶体验;在紧急状况下能够提前预警,并根据情况进行紧急避险。从而最大限度的保证驾驶人员的安全。
[0007] 为了达到目的,本发明提供的技术方案为:
[0008] 本发明涉及一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其包括以下步骤:
[0009] (1)利用指静脉采集装置对车辆驾驶人员进行图像信息采集,并建立当前用户信息数据库
[0010] (2)在数据库中为新添加用户初始化系统控制参数,包括自动跟踪驾驶模式参数、防碰撞参数和用户驾驶参数;
[0011] (3)记录当前用户驾驶习惯,根据参数设定对当前用户的实际操作进行参数微调;
[0012] (4)根据用户的实时反馈进行反馈率调整引导,主动校正用户驾驶习惯同时规避反馈率参数的过调节;
[0013] (5)基于微调后的参数实现车辆堵车状况下的自动跟踪驾驶、非正常驾驶状态下的碰撞预警和紧急规避以及正常驾驶状态下的控制曲线优化。
[0014] 优选地,步骤(1)中,所述的指静脉采集装置包括用于获取手指静脉图像信息的指静脉采集设备;用于存储手指静脉图像特征的指静脉存储单元;根据手指静脉图像信息进行比对和分类的手指静脉比对系统;用于适配于小批量用户的本机数据库单元;用于适配大规模用户的远程服务器处理单元。
[0015] 优选地,步骤(2)中,新添加用户信息初始化是对在当前数据库系统中新注册的用户给予通用型控制参数,使整个系统在不进行详细参数设定的情况下可正常运行,以保证用户使用过程的简便;为用户参数调整提供初始值,以保证参数自学习过程可正常进行。系统控制参数包括自动跟踪驾驶模式参数、防碰撞参数和用户驾驶参数,所述的自动跟踪驾驶模式参数包括而不限于:车辆油门反馈率控制系数、车辆刹车反馈率控制系数、车辆安全距离系数、车辆外部指示灯光控制模式选择。所述的防碰撞参数包括而不限于:车辆预碰撞预警距离、车辆追尾预碰撞预警距离、车辆碰撞规避距离、车辆追尾规避距离、报警灯光开关模式参数、车辆紧急避让等级、车辆紧急避让反馈参数。所述的用户驾驶参数包括而不限于:用户类型、反馈率、用户的驾驶车辆的最高速度与所行驶路段最高限速的比值、用户驾驶车辆时最高加速度、用户驾驶车辆时的刹车系数、油量油门输出控制参数。
[0016] 优选地,步骤(3)中,参数微调是指读取控制系统运行参数,包括当前用户类型、当前用户操控车辆所使用的反馈率、当前用户系统运行实际反馈值、当前车辆运行状态,根据当前用户指令微调反馈率参数,对反馈率调整的结果进行校验,根据微调后的反馈率参数微调系统控制参数。
[0017] 优选地,步骤(3)中系统控制参数微调的计算公式为:微调后参数=瞬时参数*(1+(实际反馈值/反馈参数)*反馈率)。瞬时参数是指当前车辆运行时的各项相关参数,是实时变化的量,其值在计算最终各项参数时从车辆控制系统获取;反馈参数是指在计算反馈率时对应时刻所使用的参数,是瞬时定量,在计算反馈率时已经确定,直到下一个计算周期才会进行改变;当用户选择实时调整时这两个量是一致的,可以用一个参数来替代;如果不进行实时调整,则代表调整系统具有延时性,此时应当区分对待。
[0018] 优选地,步骤(4)中,反馈率调整引导模式具体步骤为:根据用户当前操控汽车时给出的控制参数与调整当前用户设定的正常运行速率的控制系数之间的大小关系,以目标速度曲线为对数曲线的控制方式进行速度递增控制。对数曲线控制方式可以保证控制过程平滑稳定,在实际运行速度距离目标速度较远的情况下保证具有较高的加速度;在接近目标速度时保证较为平缓的速度调节。
[0019] 优选地,所述的反馈率参数包括控制过程曲线呈非线性形式进行控制的油门油量输出控制系数反馈率参数、控制系统刹车的车辆刹车系统反馈率参数、校验车辆当前状态的传感器参数综合反馈控制系统反馈率参数、车厢内温度调节控制反馈率参数。
[0020] 优选地,步骤(5)中,实现车辆堵车状况下的自动跟踪驾驶具体步骤为:
[0021] (5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉识别用户,根据识别结果加载该用户对应的自动跟踪驾驶模式参数;
[0022] (5.2)车辆行驶时监测当前车辆与前后车辆的相对距离,进行堵车状况判断;
[0023] (5.3)相对距离小于堵车模式限定的参数,则车辆进入堵车模式;
[0024] (5.4)车辆堵车模式下,实时监测与前后车的距离,与设定参数进行对比分析,以防止追尾和被追尾;
[0025] (5.5)用户主动跳出堵车模式或根据车辆速度自动跳出堵车模式。
[0026] 优选地,步骤(5)中,实现非正常驾驶状态下的碰撞预警和碰撞规避的步骤为:
[0027] (5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉采集装置识别当前用户,根据识别结果加载该用户对应的防碰撞参数;
[0028] (5.2)车辆行驶时监测当前车辆与前后车辆的相对距离,判断相对距离是否小于碰撞预警距离;
[0029] (5.3)相对距离小于预警距离后,主动控制系统进行相应碰撞预警和紧急规避。
[0030] 优选地,步骤(5)中,实现正常驾驶状态下的控制曲线优化的步骤为:
[0031] (5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉采集装置识别当前用户,根据识别结果加载该用户对应的用户驾驶参数;
[0032] (5.2)车辆行驶时根据用户的控制输入,对控制过程进行拟合;
[0033] (5.3)判断车辆是否为正常运行模式;
[0034] (5.4)记录用户的控制习惯,进行用户控制反馈率优化。
[0035] 采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:
[0036] 1、本发明利用指静脉识别技术协助识别用户信息,可以根据驾驶人员的不同,给出相同指令下不同程度的反馈,从而使控制过程更加适配用户的个人习惯,提升控制系统智能性,提高用户的驾驶体验;
[0037] 2、本发明可以在堵车状况下自动跟踪驾驶,在保证车辆安全的情况下协助驾驶人员以最快的速度通过堵车区域;
[0038] 3、本发明能够提供碰撞预警功能,为驾驶人员道路安全驾驶提供辅助,减少交通事故发生的概率;
[0039] 4、本发明能够提供紧急状况下碰撞规避功能,充分发挥电子控制的优势,最大限度的保证驾驶人员在危急状况下的生命财产安全;
[0040] 5、本发明能够提供正常运行状况下控制曲线优化,使车辆控制过程对新接触驾驶的人员具有更好的兼容,避免过度控制引起的驾驶不适感,保证用户的乘车体验。附图说明
[0041] 图1为本发明中指静脉数据库建立和用户特征比对流程图;
[0042] 图2为堵车状况下车辆的自动跟踪驾驶系统运作流程图
[0043] 图3为非正常驾驶状态下碰撞规避系统的运作流程图;
[0044] 图4为正常驾驶状态下车辆运动系统的控制曲线优化流程图。

具体实施方式

[0045] 为进一步了解本发明的内容,结合实施例对本发明作详细描述,以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0046] 实施例1
[0047] 本实施例涉及一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其包括以下步骤:
[0048] (1)利用指静脉采集装置对车辆驾驶人员进行图像信息采集,并建立当前用户信息数据库;
[0049] (2)在数据库中为新添加用户初始化系统控制参数,包括自动跟踪驾驶模式参数、防碰撞参数和用户驾驶参数;
[0050] (3)记录当前用户驾驶习惯,根据参数设定对当前用户的实际操作进行参数微调;
[0051] (4)根据用户的实时反馈进行反馈率调整引导,主动校正用户驾驶习惯同时规避反馈率参数的过调节;
[0052] (5)基于微调后的参数实现车辆堵车状况下的自动跟踪驾驶。
[0053] 步骤(1)中,所述的指静脉采集装置包括用于获取手指静脉图像信息的指静脉采集设备;用于存储手指静脉图像特征的指静脉存储单元;根据手指静脉图像信息进行比对和分类的手指静脉比对系统;用于适配于小批量用户的本机数据库单元;用于适配大规模用户的远程服务器处理单元。
[0054] 步骤(2)中,新添加用户信息初始化是对在当前数据库系统中新注册的用户给予通用型控制参数,使整个系统在不进行详细参数设定的情况下可正常运行,以保证用户使用过程的简便;为用户参数调整提供初始值,以保证参数自学习过程可正常进行。
[0055] 步骤(3)中,参数微调是指读取控制系统运行参数,包括当前用户类型、当前用户操控车辆所使用的反馈率、当前用户系统运行实际反馈值、当前车辆运行状态,根据当前用户指令微调反馈率参数,对反馈率调整的结果进行校验,根据微调后的反馈率参数微调系统控制参数。
[0056] 现以车辆控制反馈率参数函数δ(t)为例对步骤(3)中反馈率微调的过程进行详细说明:设定车辆驾驶状态为A,At代表车辆在时刻t的状态。同时设定驾驶人员对车辆状态的改变意志为P,Pt代表车辆在t时刻人的意志变化。δ0代表0时刻的反馈率参数函数,δ(t)代表经过t之间后反馈率参数函数的最终值。根据这些参数,车辆反馈率微调的过程可以描述为以下形式。
[0057] 当车辆驾驶状态为A时,根据用户的主观意愿开始对车辆的状态进行调整,由于用户的控制过程是非线性的,因此车辆的状态变化理论上可以表示为:
[0058]
[0059] 由于车辆本身的磨损以及路况的不同,车辆在t时刻的实际状态,应当表示为:
[0060]
[0061] 其中,k(t)为车辆本身的性能下降或路况变化导致车辆状态变化的衰减率函数。
[0062] 车辆在驾驶过程中,通过驾驶人员的控制借助车辆机械结构来实现车辆状态的改变。为了应对车辆状态的变化,需要对反馈率参数函数进行补偿,则添加系统补偿后的车辆在t时刻的状态变化应当为:
[0063]
[0064] 人的对车辆控制意志的变化由车辆本身状态的改变来决定,则车辆状态与驾驶人员控制意志之间应当满足:
[0065] Pt-P0=堸*(At-A0)
[0066] 其中,堸代表人对车辆控制意志与车辆状态之间的关系。
[0067] 在设定的平直公路无障碍状态下,车辆状态与人的控制意志变化应当满足近似线性关系。只要保证车辆状态稳定变化,对于单个用户来讲堸值是随时间推移进行渐变的量,在短时间的车辆控制过程中可认为是定值。
[0068] 根据函数关系可以得出,只要保证(At-A0)的值是线性的就能使(Pt-P0)保持线性,以此达到良好的驾驶体验。
[0069] 根据At的状态变化公式,Δδ(t)在时间上的积分为系统对函数k(t)变化对车辆状态改变的补偿。当驾驶人员主观控制车辆行驶状态发生变化时,系统依据电子计算的优势,以控制命令发出时刻为起始点,以Δt为步长进行k(t)监控。在一个极短周期Δt结束时,如果相较于起始时刻,k(t)函数发生了变化,则在该时刻对车辆控制反馈率参数函数δ(t)进行调整,以此来保证驾驶人员的驾驶体验。
[0070] 步骤(3)中系统控制参数微调的计算公式为:微调后参数=瞬时参数*(1+(实际反馈值/反馈参数)*反馈率)。
[0071] 现以对油量油门输出控制参数h(t)的调节为例对系统控制参数微调进行详细说明:
[0072] 1.读取瞬时的油门油量输出控制瞬时参数h(t0)、瞬时速度v、当前路段所允许的最大行驶速度vm堸x、驾驶人员在最近驾驶周期内驾驶速度的均值v′、速度与油门油量输出状态变化关系矢量矩阵Vec(v)、反馈率参数函数δ(t0);
[0073] 2.如果v′>vm堸x,则根据步骤(3)中的参数微调计算公式,微调后的油量油门输出控制参数h(t)可表示为
[0074]
[0075] 如果v′<vm堸x,则参数微调的计算公式可调整为
[0076]
[0077] 需要说明的是车辆的行驶速度和驾驶人员在最近驾驶周期内的驾驶速度均值v′均从车辆控制系统直接读取,由系统传感器测量直接得到。
[0078] 步骤(4)中,反馈率调整引导模式具体步骤为:根据用户当前操控汽车时给出的控制参数与调整当前用户设定的正常运行速率的控制系数之间的大小关系,以目标速度曲线为对数曲线的控制方式进行速度递增控制。对数曲线控制方式可以保证控制过程平滑稳定,在实际运行速度距离目标速度较远的情况下保证具有较高的加速度;在接近目标速度时保证较为平缓的速度调节。
[0079] 所述的反馈率参数包括控制过程曲线呈非线性形式进行控制的油门油量输出控制系数反馈率参数、控制系统刹车的车辆刹车系统反馈率参数、校验车辆当前状态的传感器参数综合反馈控制系统反馈率参数、车厢内温度调节控制反馈率参数。
[0080] 参照图1所示,汽车辅助驾驶控制方法的具体步骤为:用户进入驾驶状态,用户如果选择指静脉采集装置进行注册,系统会判断用户是否已注册;如已注册,则提醒用户已注册;如未注册,则先进行注册:对车辆驾驶人员进行图像信息采集,并建立当前用户信息数据库,在数据库中为新添加用户初始化驾驶信息。用户如果选择进行指静脉验证,根据指静脉识别结果进行用户类别筛选,如果未能识别出当前用户类型则重新进行用户识别认证,并记录认证失败次数,超过设定失败次数则锁定汽车,并启动警报程序。如果认证成功之后,系统会加载该用户对应的控制系统控制参数,当汽车开始运行后,对汽车运行状况进行实时监测,随着用户驾驶进程的运行,控制系统数据库运行参数实时更新,按照对应的场景模式记录汽车运行过程中的非布尔量控制命令。
[0081] 如图2所示,对于堵车状况下车辆的自动跟踪驾驶的控制方法,具体实现过程为:
[0082] (5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉识别用户,根据识别结果加载该用户对应的自动跟踪驾驶模式参数。
[0083] (5.2)车辆行驶时监测当前车辆与前后车辆的相对距离,进行堵车状况判断。
[0084] 判断堵车状况的决定因素包括:前后车辆距离当前车辆的相对距离s0;通过固定路程s所需要的时间损耗t;当前路段的驾驶速度限制v。
[0085] 计算堵车状况的规则为:如果当前路段最高限速v与车辆通过当前路径一段距离s所需时间t的乘积与距离s的差与距离s的比值a大于设定值α与反馈率参数的乘积,且当前车辆距离前后车辆的距离的和的均值小于最高限速v下安全距离的20%,则认定车辆已经进入堵车状况。
[0086] (5.3)相对距离小于堵车模式限定的参数,则车辆进入堵车模式。
[0087] 根据指静脉设备判断的用户类别进行堵车模式参数初始化(即加载控制参数),然后根据堵车模式下参数设定通过控制车辆动力输出和运动方向变动来控制车辆在安全范围内能以较高的运行速率保持前进。
[0088] 所述自动跟踪驾驶模式参数初始化中需进行初始化的参数包括:车辆油门反馈率控制系数、车辆刹车反馈率控制系数、车辆安全距离系数、车辆外部指示灯光控制模式选择。
[0089] 所述自动跟踪驾驶模式参数在车辆进入堵车模式后,在运行过程中的作用和对应参数数值的更新过程为:根据车辆距离传感器判断当前所处位置与前后车辆之间的距离,根据当前天气和路面状况对车辆安全距离系数进行评估,给出前后车堵车模式下的最小安全距离。在堵车模式状态下,车辆最终的动力输出由用户主动控制的动力输出与系统进行补偿的动力输出的和乘以车辆油门反馈率控制系数组成;车辆的最终刹车输出等于用户提供的刹车输出与系统补偿的刹车输出的和乘以辆刹车反馈率控制系数。如公式所示:
[0090] 最终输出动力=(用户输入的动力信息+系统补偿的动力输出)*车辆油门反馈率控制系数
[0091] 最终刹车输出=(用户提供的刹车输出+系统补偿的刹车输出)*车辆刹车反馈率控制系数
[0092] 在堵车模式下,车辆的最终动力输出、最终刹车输出与路面状况共同决定车辆的最小安全距离,车辆距离前后车的实际距离决定了当前车辆可运行的最大速度。通过对用户输入动力的补偿和对刹车输出的补偿保证车辆能够以最大速度通过堵车区域。
[0093] (5.4)车辆堵车模式下,实时监测与前后车的距离,与设定参数进行对比分析,以防止追尾和被追尾。
[0094] 进入自动跟踪模式后,会与前车进行距离监测,当距离大于安全距离时,增加刹车反馈率控制系数以防追尾,进行加速提醒;当距离小于安全距离时,会有距离过近提醒,当距离小于安全距离的二分之一时,会进行车辆是否继续运行判断,继续运行会有预碰撞提醒和减速提醒,直到距离大于安全距离。
[0095] 进入自动跟踪模式后,会与后车进行距离监测,当与后车的距离小于安全距离时,增大油门反馈率以防被追尾,根据相对距离对后车进行灯光提醒;若此时与前车距离小于安全距离,会提高防碰撞灯光的提醒等级,若此时与前车距离大于安全距离,则进行加速提醒;当与后车的距离小于安全距离的二分之一时,如果与前车的距离也小于安全距离的二分之一,则会提高防碰撞灯光的提醒等级,如果与前车的距离大于安全距离的二分之一,进行加速提醒。
[0096] (5.5)用户主动跳出堵车模式或根据车辆速度自动跳出堵车模式。
[0097] 当前车辆通过某段路径s所需时间t的乘积与距离s的差与距离s的比值a小于设定值α与反馈率参数的乘积,并以不低于最高限速v的70%的速度运行超过最高限速v下安全距离的二倍,则认定当前车辆进入正常运行状态,系统自动跳出堵车模式。
[0098] 实施例2
[0099] 本实施例涉及一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其包括以下步骤:
[0100] (1)利用指静脉采集装置对车辆驾驶人员进行图像信息采集,并建立当前用户信息数据库;
[0101] (2)在数据库中为新添加用户初始化系统控制参数,包括自动跟踪驾驶模式参数、防碰撞参数和用户驾驶参数;
[0102] (3)记录当前用户驾驶习惯,根据参数设定对当前用户的实际操作进行参数微调;
[0103] (4)根据用户的实时反馈进行反馈率调整引导,主动校正用户驾驶习惯同时规避反馈率参数的过调节;
[0104] (5)基于微调后的参数实现车辆非正常驾驶状态下的碰撞预警和紧急规避。
[0105] 步骤(1)中,所述的指静脉采集装置包括用于获取手指静脉图像信息的指静脉采集设备;用于存储手指静脉图像特征的指静脉存储单元;根据手指静脉图像信息进行比对和分类的手指静脉比对系统;用于适配于小批量用户的本机数据库单元;用于适配大规模用户的远程服务器处理单元。
[0106] 步骤(2)中,新添加用户信息初始化是对在当前数据库系统中新注册的用户给予通用型控制参数,使整个系统在不进行详细参数设定的情况下可正常运行,以保证用户使用过程的简便;为用户参数调整提供初始值,以保证参数自学习过程可正常进行。
[0107] 步骤(3)中,参数微调是指读取控制系统运行参数,包括当前用户类型、当前用户操控车辆所使用的反馈率、当前用户系统运行实际反馈值、当前车辆运行状态,根据当前用户指令微调反馈率参数,对反馈率调整的结果进行校验,根据微调后的反馈率参数微调系统控制参数。
[0108] 步骤(3)中系统控制参数微调的计算公式为:微调后参数=瞬时参数*(1+(实际反馈值/反馈参数)*反馈率)。
[0109] 本实施例的反馈率参数微调和系统控制参数微调可参见实施例1的举例说明。
[0110] 步骤(4)中,反馈率调整引导模式具体步骤为:根据用户当前操控汽车时给出的控制参数与调整当前用户设定的正常运行速率的控制系数之间的大小关系,以目标速度曲线为对数曲线的控制方式进行速度递增控制。对数曲线控制方式可以保证控制过程平滑稳定,在实际运行速度距离目标速度较远的情况下保证具有较高的加速度;在接近目标速度时保证较为平缓的速度调节。
[0111] 所述的反馈率参数包括控制过程曲线呈非线性形式进行控制的油门油量输出控制系数反馈率参数、控制系统刹车的车辆刹车系统反馈率参数、校验车辆当前状态的传感器参数综合反馈控制系统反馈率参数、车厢内温度调节控制反馈率参数。
[0112] 参照图3,对于车辆非正常驾驶状态下的碰撞预警和碰撞规避的控制方法,具体实现过程为:
[0113] (5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉采集装置识别当前用户,根据识别结果加载该用户对应的防碰撞参数;
[0114] 车辆运行状况下的安全刹车和碰撞规避系统中的防碰撞参数,包括:车辆预碰撞预警距离、车辆追尾预碰撞预警距离、车辆碰撞规避距离、车辆追尾规避距离、报警灯光开关模式参数、车辆紧急避让等级、车辆紧急避让反馈参数。
[0115] 所述车辆追尾预碰撞预警距离是指:己方车辆与目标车辆均保持当前速度行驶时,在3秒钟内目标车辆会追尾己方车辆所需要的相对距离。
[0116] 所述车辆碰撞规避距离是指:当前车辆在碰撞前通过自身紧急机动可以避免碰撞发生的最小规避距离。
[0117] 所述车辆追尾规避距离是指:当前车辆在被追尾前通过自身紧急机动可以避免碰撞发生的最小规避距离。
[0118] 所述报警灯光开关模式参数是指:用来提醒其它车辆驾驶人员与用户当前驾驶车辆保持适当安全距离的报警灯光等级的开关参数。
[0119] 所述车辆紧急避让等级是指:通过指静脉识别结果判定当前用户对车辆的操控的熟练程度,从而给出的紧急状态下车辆自动规避碰撞的等级参数。参数默认值为车辆紧急避让等级最高,且无法自动修改,必须由特定用户自行设定修改,不同用户之间无法更改。
[0120] 所述车辆紧急避让反馈率参数是指:根据用户在日常驾驶过程中对车辆操控的熟练程度,而进行的一种评估。评估结果可用于车辆紧急避让等级的参考,并限制评估结果较低的用户调低车辆紧急避让等级。
[0121] 上述防碰撞参数初始化的目的为,根据当前用户驾驶权限的不同设定不同的防碰撞保护距离,从而在优先保证用户安全的情况,最大限度的适配用户的驾驶习惯,使驾驶过程更加人性化。
[0122] (5.2)车辆行驶时监测当前车辆与前后车辆的相对距离,判断相对距离是否小于碰撞预警距离;
[0123] 所述车辆与碰撞预警距离是指:当前车辆行驶的安全距离,即车辆以当前速度vt行驶3秒所经过的距离。
[0124] (5.3)相对距离小于预警距离后,主动控制系统进行相应碰撞预警和紧急规避。
[0125] 上述碰撞预警的具体措施是:
[0126] (5.3.1)进入预警状态,开启报警灯光,对进入安全距离的车辆进行提醒;
[0127] (5.3.2)灯光提醒后如果目标车辆与当前车辆之间的距离继续缩小,则以灯光方式提醒驾驶员,在安全距离内存在会引起碰撞的车辆;
[0128] (5.3.3)如果目标车辆持续逼近用户驾驶车辆,并且两者之间的距离小于车辆碰撞规避距离(车辆追尾规避距离)的二倍时,通过语音提醒驾驶人员进行紧急规避;
[0129] (5.3.4)如果目标车辆距离当前用户驾驶车辆的距离小于紧急车辆碰撞规避距离(车辆追尾规避距离)的1.2倍时,则系统根据当前用户的权限进行强制碰撞规避。
[0130] (5.3.5)升高当前用户进行车辆紧急规避的等级,降低当前用户在对应道路上最高驾驶速度的控制率参数。
[0131] 上述车辆紧急规避的具体实施过程为:
[0132] (5.3.1)检测目标车辆是否进入紧急车辆碰撞规避距离(车辆追尾规避距离)1.2倍的区域。
[0133] (5.3.2)控制用户驾驶车辆进行强制减速(或加速),以增大双方之间的距离。
[0134] (5.3.3)强制控制车辆行驶方向改变,向运动方向的侧前方进行机动规避。
[0135] (5.3.4)增加目标车辆与己方车辆之间相对距离测算次数,启用最高级别碰撞预警。
[0136] (5.3.5)如果目标车辆与用户驾驶车辆之间的相对距离小于紧急车辆碰撞规避距离(车辆追尾规避距离)的0.5倍,提醒驾驶用户进行碰撞防护。
[0137] 强制控制包含强制加速、强制减速、强制控制车辆行驶方向改变,是一种紧急状况下以保证驾驶用户的安全为前提的一种紧急处理方式。由车辆控制系统接管车辆控制,保证驾驶人员在危险状况下的人身安全。强制控制会在危险状况解除后自动解除。
[0138] 实施例3
[0139] 本实施例涉及一种基于指静脉识别的汽车辅助驾驶控制方法,其包括以下步骤:
[0140] (1)利用指静脉采集装置对车辆驾驶人员进行图像信息采集,并建立当前用户信息数据库;
[0141] (2)在数据库中为新添加用户初始化系统控制参数,包括自动跟踪驾驶模式参数、防碰撞参数和用户驾驶参数;
[0142] (3)记录当前用户驾驶习惯,根据参数设定对当前用户的实际操作进行参数微调;
[0143] (4)根据用户的实时反馈进行反馈率调整引导,主动校正用户驾驶习惯同时规避反馈率参数的过调节;
[0144] (5)基于微调后的参数实现车辆正常驾驶状态下的控制曲线优化。
[0145] 步骤(1)中,所述的指静脉采集装置包括用于获取手指静脉图像信息的指静脉采集设备;用于存储手指静脉图像特征的指静脉存储单元;根据手指静脉图像信息进行比对和分类的手指静脉比对系统;用于适配于小批量用户的本机数据库单元;用于适配大规模用户的远程服务器处理单元。
[0146] 步骤(2)中,新添加用户信息初始化是对在当前数据库系统中新注册的用户给予通用型控制参数,使整个系统在不进行详细参数设定的情况下可正常运行,以保证用户使用过程的简便;为用户参数调整提供初始值,以保证参数自学习过程可正常进行。
[0147] 步骤(3)中,参数微调是指读取控制系统运行参数,包括当前用户类型、当前用户操控车辆所使用的反馈率、当前用户系统运行实际反馈值、当前车辆运行状态,根据当前用户指令微调反馈率参数,对反馈率调整的结果进行校验,根据微调后的反馈率参数微调系统控制参数。
[0148] 步骤(3)中系统控制参数微调的计算公式为:微调后参数=瞬时参数*(1+(实际反馈值/反馈参数)*反馈率)。
[0149] 本实施例的反馈率参数微调和系统控制参数微调可参见实施例1的举例说明。
[0150] 步骤(4)中,反馈率调整引导模式具体步骤为:根据用户当前操控汽车时给出的控制参数与调整当前用户设定的正常运行速率的控制系数之间的大小关系,以目标速度曲线为对数曲线的控制方式进行速度递增控制。对数曲线控制方式可以保证控制过程平滑稳定,在实际运行速度距离目标速度较远的情况下保证具有较高的加速度;在接近目标速度时保证较为平缓的速度调节。
[0151] 所述的反馈率参数包括控制过程曲线呈非线性形式进行控制的油门油量输出控制系数反馈率参数、控制系统刹车的车辆刹车系统反馈率参数、校验车辆当前状态的传感器参数综合反馈控制系统反馈率参数、车厢内温度调节控制反馈率参数。
[0152] 如图4所示,对于正常运行状况下控制曲线优化,其目的在于:保证用户所驾驶车辆不会因为过快的加速而引起颠簸,保证用户的乘车体验。
[0153] 上述步骤(5)正常运行状况下控制曲线优化,其具体实现过程为:
[0154] (5.1)车辆开始行驶前,通过指静脉采集装置识别当前用户,根据识别结果加载该用户对应的用户驾驶参数;
[0155] 所述当前用户的用户驾驶参数包括:用户的驾驶车辆的最高速度与所行驶路段最高限速的比值、用户驾驶车辆时最高加速度、用户驾驶车辆时的刹车系数。
[0156] 所述的用户驾驶车辆时的刹车系数是指:用户通过输入刹车命令到停止输入刹车命令时车辆速度降低数值与所用时间在数值上的比值。
[0157] (5.2)车辆行驶时根据用户的控制输入,对控制过程进行拟合;
[0158] 所述对控制过程进行拟合是指:拟合用户的控制曲线,降低非紧急状况下动力输入或制动输出的变化率,以此来保证车辆的控制曲线不会剧烈变动。
[0159] (5.3)判断车辆是否为正常运行模式;
[0160] 所述的控制曲线优化只适用于正常运行状况下,在碰撞预警模式和堵车模式不会启用。
[0161] (5.4)记录用户的控制习惯,进行用户控制反馈率优化。
[0162] 从用户的实际控制方式出发,如果在正常运行模式下出现车辆动力输入参数变化过于剧烈,则依据控制方案按照用户的控制意向优先的方式对车辆控制曲线进行拟合,并在对用户进行控制提醒和控制方式引导,以此降低用户动力控制的变化率。需要着重强调的是,对于车辆的制动控制,如果检测到较大的制动输出,系统会首先进行车辆状态确认,在确定车辆当前处于正常运行状态下时才会进行制动控制曲线拟合。以在最大限度的保证用户安全的状况下提升用户的驾驶体验。上述对控制过程进行拟合,是指:拟合用户的控制曲线,降低非紧急状况下动力输入或制动输出的变化率,以此来保证车辆的控制曲线不会剧烈变动。
[0163] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述,该描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方案,实际的结构并不局限于此。所以本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
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