[发明专利]一种基于驾驶行为的车路协同的汽车主动安全辅助装置及方法

权利要求书

1.一种基于驾驶行为的车路协同的汽车主动安全辅助装置，其特征在于，包括：

脸部图像采集模块、车辆传感器模块、驾驶行为采集模块、车载主动辅助模块、中央控制模块、车联网模块；脸部图像采集模块、车辆传感器模块、驾驶行为采集模块均与前处理模块相连，前处理模块、车联网模块、车载主动辅助模块均与中央控制模块相连；其中，

脸部图像采集模块采集驾驶员的面部图像信息发送给前处理模块；

车辆传感器模块包括车道线检测装置、激光探测器和本车传感器；所述车道线检测装置设置有两个，分别安装在汽车头部两侧；左侧的车道线检测装置用于测量本车左侧路面的车道个数、车道宽度，以及在当前本车所处的车道中左前方车道线距本车的距离S_左前、左后方车道线距本车的距离S_左后；右侧的车道线检测装置用于测量本车右侧路面的车道个数、车道宽度，以及在当前本车所处的车道中右前方车道线距本车的距离S_右前、右后方车道线距本车的距离S_右后；激光探测器设置有四个，分别安装在汽车头部左侧、头部右侧、尾部左侧、尾部右侧，用于检测相应侧的障碍物与本车的相对距离L、相对速度V；本车传感器包括轮速传感器和方向盘转角传感器，轮速传感器用于测量本车车速V₁；方向盘转角传感器用于测量方向盘转角θ；车辆传感器模块将采集到的信息发送给前处理模块；

驾驶行为采集模块采集驾驶员在驾驶过程中的动作图像信息，以及驾驶员对踏板和方向盘的操作力度、频率，并将采集到的信息发送给前处理模块；

前处理模块对收集的数据进行预处理，并将预处理后的信息发送给中央控制模块；

中央控制模块预先构建用于判断驾驶员是否疲劳的疲劳特征模型和用于判断驾驶员是否违规驾驶的驾驶行为特征模型；疲劳特征模型根据面部图像信息判断是否驾驶员是否属于疲劳驾驶；驾驶行为特征模型根据动作图像信息以及相应时刻的驾驶员对踏板和方向盘的操作力度和频率判断驾驶员是否违规驾驶；中央控制模块还根据收到的采集信息判断是否需要启动车载主动辅助模块，车载主动辅助模块启动时，中央控制模块根据路况信息和驾驶员的状态生成相应指令下发给车载主动辅助模块；

车载主动辅助模块根据中央控制模块下发的指令执行相应操作，包括对驾驶员进行预警以及对本车车速和方向盘转角进行调整；

车辆通过本车内的车联网模块在行驶途中与通信范围内的其他车辆构成车辆网，并通过车联网提供的数据链路与其他车辆交互数据。

2.一种基于驾驶行为的车路协同的汽车主动安全辅助方法，其特征在于，包括依次执行的步骤(1)至(6)：

(1)搭建如权利要求1所述的基于驾驶行为的车路协同的汽车主动安全辅助装置；

(2)驾驶员上车后，脸部图像采集模块实时采集驾驶员的面部图像信息，并通过前处理模块将面部图像信息上传给中央控制模块，中央控制模块将驾驶员面部图像信息与预先存储的驾驶员身份信息核对，核对结果一致后，转入步骤(3)，否则，结束所述辅助方法；

(3)驾驶员开始行驶后，脸部图像采集模块、车辆传感器模块、驾驶行为采集模块实时采集相应信息并发送给中央控制模块；中央控制模块根据接收到的信息判断驾驶员是否处于疲劳驾驶以及驾驶员是否违规驾驶；当中央控制模块判断出驾驶员疲劳驾驶或驾驶员违规驾驶或驾驶员连续驾驶时间超过预设的时间阈值时，中央控制模块通过车载主动辅助模块对驾驶员进行预警；

(4)中央控制模块根据车辆传感器模块上传的采集信息判断本车是否运行在车道内，若S_左前+S_右前＞S或S_左后+S_右后＞S，则判定车辆已偏离本车道，S是指偏离车道线距离阀值此时中央控制模块通知车载主动辅助模块对驾驶员进行预警，并向车载主动辅助模块下发方向盘转角控制指令，车载主动辅助模块根据方向盘转角控制指令修正当前方向盘转角θ，然后转入步骤(5)；若车辆未偏离本车道，则直接转入步骤(5)；

(5)中央控制模块判断是否存在与障碍物碰撞的危险：若任意一侧激光探测器检测到的数据满足L＜L_m，L_m为碰撞相对距离阀值，则判定该侧存在与障碍物碰撞的危险，此时中央控制模块通知车载主动辅助模块对驾驶员进行预警，同时向车载主动辅助模块下方本车车速调节指令，车载主动辅助模块根据本车车速调节指令降低车速，然后返回步骤(3)；若车辆不存在与障碍物碰撞的危险，则直接返回步骤(3)；

(6)在驾驶员的驾驶过程中，重复执行步骤(3)至(5)，直至驾驶员熄火下车；当驾驶过程中，中央控制模块判断出驾驶员疲劳驾驶或车辆偏离车道或车辆存在与障碍物碰撞的危险时，中央控制模块通过车联网模块广播本车状态。