[发明专利]一种驾驶员速度控制行为监测装置及监测方法

摘要

本发明涉及安全驾驶技术领域，公开了一种驾驶员速度控制行为监测装置及监测方法。该装置基于中国国家公路地理信息系统，该装置包括车载工控机和速度传感器，用于接收GPS信号的车载GPS接收器，所述工控机内安装有中国国家公路地理信息数据库和BP神经网络单元，用于根据车载工控机发出的报警信号进行报警的报警器；该检测装置能对自由流状态下驾驶员的车速控制行为进行学习，记忆驾驶员在不同道路线形上的车速选择，学习驾驶员的速度控制规律，建立驾驶员速度控制行为监测模型，对驾驶员在前方道路的可能操作进行监测，为可能发生的事故提供预警信息，从而避免事故的发生；特别为可能在弯道上发生的事故提供预警信息。

主权项

一种驾驶员速度控制行为监测方法，应用于驾驶员速度控制行为监测装置，所述装置包括：车载工控机、速度传感器以及用于接收GPS信号的车载GPS接收器；所述车载工控机内安装有中国国家公路地理信息数据库和BP神经网络单元，用于根据车载工控机发出的报警信号进行报警的报警器；所述车载GPS接收器的输出端和速度传感器的输出端分别对应电连接所述车载工控机的两个I/O输入端，所述车载工控机的I/O输出端电连接所述报警器的信号输入端；其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一，车载GPS接收器接收GPS信号并将GPS信号传输给车载工控机，车载工控机在中国国家公路地理信息系统中准确定位车辆当前位置并提取道路的曲率半径，车载工控机根据道路的曲率半径不同将车辆前方的道路划分成多个路段，每个路段的道路线形信息包括曲率半径、长度、坡度，并将每个路段等分为四小段，四小段具有五个端点，前一路段的末端点是后一路段的首端点；同时，车载速度传感器实时记录车辆的行驶速度v，根据车辆在每一小段的行驶时间和在每一小段两端点的行驶速度分别计算得出车辆在其所在路段的每一小段的平均加速度ai，其中，i＝1，2，3，4；如果其中任一个平均加速度ai不满足ai≤3.5m/s2时，车载工控机继续采集下一路段的速度并计算每一小段的平均加速度；如果平均加速度ai均满足ai≤3.5m/s2时，车载工控机将车辆在每个端点的行驶速度与车辆所在的路段的长度、曲率半径、坡度的道路线形信息对应记录下来，并进入下一步骤；步骤二，设车辆所在路段为当前路段，车辆刚驶过的路段为后方路段，车辆即将驶入的路段为前方路段，车辆在后方路段的加速度符合步骤一中的平均加速度ai均满足ai≤3.5m/s2的要求，其中，i＝1，2，3，4，车辆进入当前路段，车载工控机获取当前路段的道路线形信息和前方路段的道路线形信息；步骤三，BP神经网络单元建立驾驶员速度控制行为监测模型，该BP神经网络单元根据工控机输入的后方路段的曲率半径Rh、前方路段的曲率半径Rq、当前路段的曲率半径Rd、当前路段的长度Sd、当前路段的坡度id、车辆行驶过的最近三个端点的实际速度，预测得出车辆即将要驶过的端点的预测速度Vw；步骤四，车载工控机根据车辆在中国国家公路地理信息系统中的地理位置判断车辆所在的当前路段为弯道时，并计算得到车辆在该弯道的临界侧滑车速Vch和临界侧翻车速Vcf，车载工控机将临界侧滑车速Vcf和临界侧翻车速Vch进行比较，将两者间较小的一个作为临界安全车速Vs，车载工控机将当前路段的每个端点的预测车速Vw与临界安全车速Vs进行比较；如果预测车速Vw小于临界安全车速Vs时，不发出预警信号；如果预测车速Vw大于或等于临界安全车速Vs时，车载工控机控制报警器开始报警。