[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

摘要

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。

主权项

1.一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法，采用如下装置：包括外壳(1)、吸附式底座(2)、电池及充电系统(3)、车辆姿态传感器(4)、单片机控制系统(5)、扬声器(6)和指示灯(7)，所述车辆姿态传感器(4)连接单片机控制系统(5)的输入端，所述扬声器(6)和指示灯(7)连接单片机控制系统(5)的输出端，其特征在于，所述方法包括以下三个主要功能模块：a)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；采集的车辆加速度和角速度信息包括：垂向加速度(C1)、侧倾角速度(C2)、俯仰角速度(C3)、横摆角速度(C4)、横向加速度(C5)和纵向加速度(C6)；b)分析计算模块：分析车辆的加速度和角速度及其在预先设定时间内的变化情况，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(C1)为主要指标设定具有舒适性特征的颠簸阈值，如果在崎岖山路等一些特殊路面行驶，可增加侧倾角速度(C2)以及俯仰角速度(C3)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(C4)为主要指标设定转向过急阈值，如果在冰雪路面等一些特殊路面上，可增加横向加速度(C5)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(C6)最大值设定加速过急阈值，并根据纵向加速度(C6)最小值设定制动过急阈值；在预先设定的时间内，根据纵向加速度(C6)的变化率和横摆角速度(C4)的变化率来设定激进阈值和松弛阈值；所述当前驾驶员驾驶车辆的行为状态分为：在一般道路行驶中的车辆垂向加速度(C1)，或者在特殊路面行驶中的车辆垂向加速度(C1)与侧倾角速度(C2)、俯仰角速度(C3)的加权综合评测结果，如果超过颠簸阈值，则判断为颠簸状态；在一般道路行驶中的车辆横摆角速度(C4)，或者在特殊路面行驶中的车辆横摆角速度(C4)与横向加速度(C5)的加权综合评测结果，如果超过转向过急阈值，则判断为转向过急状态；车辆行驶的纵向加速度(C6)的最大值如果超过加速过急阈值，则判断为加速过急状态，如果纵向加速度(C6)的负值小于制动过急阈值，则判断为制动过急状态；在预先设定的时间内：车辆行驶的纵向加速度(C6)变化率或横摆角速度(C4)变化率大于激进阈值，则判断为激进状态；车辆行驶的纵向加速度(C6)变化率和横摆角速度(C4)变化率在激进阈值与松弛阈值之间，则判断为正常状态；车辆行驶的纵向加速度(C6)变化率和横摆角速度(C4)变化率小于松弛阈值，则判断为迟钝状态；其中，根据驾驶员的日常驾驶习惯记录辅助确定所述当前驾驶员的状态；c)提示模块：通过扬声器(6)和指示灯(7)，以听觉和视觉的方式实时提示驾驶员；所述扬声器(6)的车载提示语包括：当判断为颠簸状态时，提示：颠簸严重，请减速行驶；当判断为转向过急状态时，提示：转向过急，请稳定行驶；当判断为加速过急状态时，提示：加速过急，请减速行驶；当判断为制动过急状态时，提示：制动过急，请谨慎行驶；当判断为激进状态时，提示：稍安勿躁，请谨慎驾驶；当判断为迟钝状态时，提示：集中精力，请安全驾驶；其中，激进和迟钝状态的提示根据预定的时间设定提醒的间隔时间，避免提醒频繁对驾驶员造成一定的干扰；所述指示灯(7)的车载提示包括：当判断车辆为颠簸、转向过急、加速过急、制动过急状态中的任一状态时，指示灯(7)闪烁；当判断驾驶员为激进状态时，指示灯(7)显示红色；当判断驾驶员为迟钝状态时，指示灯(7)显示黄色；当判断驾驶员为正常状态时，指示灯(7)显示蓝色。