[发明专利]一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示装置及其方法

说明书

本发明专利公开了一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示装置及其方法，属于汽车主动安全技术领域，包括外壳、吸附式底座、车辆姿态传感器、单片机控制系统、电池及充电系统、扬声器和指示灯，其中车辆姿态传感器与单片机控制系统输入端连接，扬声器和指示灯连接单片机控制系统输出端。车辆姿态传感器将获取的车辆加速度和角速度数据传输至单片机控制系统，单片机控制系统对数据进行分析计算来推算驾驶员的状态，将分析数据与预设的阈值比较，获取驾驶员的危险操作状态以及危险状态，通过扬声器和指示灯实时的提示驾驶员注意驾驶操纵行为，提高驾驶员的安全意识，避免发生交通事故。本发明装置结构简单，实用性强且价格低廉，易于推广。

技术领域

本发明专利涉及一种汽车主动安全技术领域，特别涉及一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示装置及其方法。

背景技术

随着汽车保有量的持续增长，道路交通事故频繁发生。人－车－环境构成的道路交通系统中，由驾驶员引起的交通事故占事故的一半以上，多数是由于驾驶员疲劳、分心和激进等不当驾驶状态所造成的。目前，已有的一些驾车安全提示装置有的是分析驾驶员的在预设时间内的驾驶状态，如分析提示疲劳状态、激进状态、松弛状态等，有的是分析驾驶员的实时状态，如超速状态等；不能同时既分析驾驶员的实时状态，如转向、制动过急等，又分析驾驶员在预设时间内的驾驶状态，如松弛状态、激进状态等。另外，一些驾车安全提示装置的结构复杂且成本较高。

发明内容

本发明专利所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示装置及其方法。该装置没有复杂的结构设备，结构简单，既能实时的判断驾驶员的实时操纵状态，也能判断在预设时间内的驾驶状态，又可同时实现视觉与听觉的实时提醒，提高驾驶员的安全意识，避免交通事故的发生，实用性强，易于推广使用。

为了实现上述目的，本发明专利提供一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示装置，由外壳、吸附式底座、电池及充电系统、车辆姿态传感器、单片机控制系统、扬声器和指示灯组成。所述车辆姿态传感器连接单片机控制系统的输入端，所述扬声器和指示灯连接单片机控制系统的输出端。

为了实现上述目的，本发明专利提供一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法，程序包括以下三个主要功能模块：

信息采集模块：采集驾驶员所操纵车辆的加速度和角速度信息；

分析计算模块：分析车辆的加速度和角速度及其变化情况，获取当前驾驶员驾驶车辆的行为状态；

提示模块：通过扬声器和指示灯，以听觉和视觉的方式实时提示驾驶员。

具体地，采集车辆的加速度和角速度信息包括：垂向加速度、侧倾角速度、俯仰角速度、横摆角速度、横向加速度和纵向加速度。

进一步地，分析车辆的加速度和角速度及其变化情况，并同已设定的阈值比较，判断当前驾驶员驾驶车辆的行为状态，其已设定的阈值为：

根据车辆的颠簸程度，如果在一般道路行驶，以垂向加速度为主要指标设定颠簸（舒适性）阈值，如果在一些特殊路面行驶，如崎岖山路，可增加侧倾角速度以及俯仰角速度进行加权综合评测；

根据离心力或甩尾感，如果在一般道路行驶，以横摆角速度为主要指标设定转向过急阈值，如果在一些特殊路面上，如冰雪路面，可增加横向加速度进行加权综合评测；

根据加速和制动的快速程度，以纵向加速度（正值）最大值设定加速过急阈值，并根据纵向加速度最小值（负值，实际是绝对值最大）设定制动过急阈值；

在预先设定的时间内，根据纵向加速度的变化率和横摆角速度的变化率来设定激进阈值和松弛阈值。

其中，把当前驾驶员驾驶车辆的行为状态分为：