一种基于电力电子的辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于电力电子的辅助系统，包括人体特征采集模块，环境特征采集模块，风险预估模块，所述人体特征采集模块用于采集车内人员的特征，所述环境特征采集模块用于采集车外交通与天气情况，所述风险预估模块用于预估驾车风险值，所述人体特征采集模块包括热成像模块、定位模块、数据存储模块、高精度拍摄模块、状态判定模块，所述热成像模块用于感应车内人体，并对车内的人员进行热成像，所述定位模块用于在成像中定位车内人员的脸部，所述高精度拍摄模块用于拍摄车内人员脸部图像，所述存储模块用于存储各图像，所述行为判断模块用于判断车内人员的驾驶状态，本发明专利技术，具有可靠性高和较为准确的特点。靠性高和较为准确的特点。靠性高和较为准确的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电力电子的辅助系统


[0001]本专利技术涉及辅助系统
，具体为一种基于电力电子的辅助系统。

技术介绍

[0002]驾驶人在驾驶车辆时间过长时，会产生困倦，容易出现判断失误并导致操作不当，造成交通事故，而在高速公路行驶时，往往需要驾驶较长时间，且高速公路车辆速度快，如果产生困倦导致操作不当，很容易造成巨大的连锁型交通事故。
[0003]除此之外，追尾事故也是高速公路上的常见事故，保持与前后车的合理车距和降低驾驶速度可以减少追尾事故率，而当高速公路上景色单一时，驾驶员的厌倦几率会更高，研究表明，若车流中车型数量较多，会减小驾驶员对单一景色的厌倦程度，提高注意力，同时，恶劣天气如大雾、降雨也会导致事故率升高。
[0004]目前，行驶在高速公路的驾驶员往往依靠经验判断自己是否出现疲劳驾驶，对于驾驶过程中的风险没有定量认知，而事故往往发生在一瞬间，驾驶员很难在遇到事故的瞬间反应过来，极容易造成危险，目前没有可靠的系统可以较准确地预估高速公路上驾驶员的行车风险，因此，设计可靠性高和较为准确的一种基于电力电子的辅助系统是很有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于电力电子的辅助系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于电力电子的辅助系统，包括人体特征采集模块，环境特征采集模块，风险预估模块，所述人体特征采集模块与风险预估模块电连接，所述环境特征采集模块与风险预估模块电连接，所述人体特征采集模块用于采集车内人员的特征，所述环境特征采集模块用于采集车外交通与天气情况，所述风险预估模块用于预估驾车风险值。
[0007]根据上述技术方案，所述人体特征采集模块包括热成像模块、定位模块、数据存储模块、高精度拍摄模块、状态判定模块，所述热成像模块与数据存储模块电连接，所述高精度拍摄模块与数据存储模块电连接，所述数据存储模块、定位模块与状态判定模块电连接，所述热成像模块用于感应车内人体，并对车内的人员进行热成像，所述定位模块用于在成像中定位车内人员的脸部，所述高精度拍摄模块用于拍摄车内人员脸部图像，所述存储模块用于存储各图像，所述行为判断模块用于判断车内人员的驾驶状态。
[0008]根据上述技术方案，所述环境特征采集模块包括天气状况获取模块，交通状况检测模块，计时模块，所述天气状况获取模块与交通状况检测模块电连接，所述天气状况获取模块用于获取当地天气信息，所述交通状况检测模块用于检测实时交通状况，所述计时模块用于记录驾驶员的持续开车时间，所述交通状况检测模块包括光电传感器模块，色彩检测模块，数据上传模块，所述光电传感器模块、色彩检测模块与数据上传模块电连接，所述
光电传感器模块用于检测车距，所述色彩检测模块用于检测驾驶员可视范围内色彩丰富度信息，所述数据上传模块用于将采集到的信息上传。
[0009]根据上述技术方案，所述风险预估模块包括风险计算模块、显示模块、提醒模块，所述风险计算模块与显示模块、提醒模块电连接，所述风险计算模块用于计算驾驶人的驾车危险值，所述显示模块用于将所计算的危险值显示出来，所述提醒模块用于在风险值到达阈值时发出提醒。
[0010]根据上述技术方案，所述一种基于电力电子的辅助系统包括以下步骤：
[0011]步骤S1：驾驶员和随行人员上车时，置于驾驶室前方的人体特征采集模块开始工作；
[0012]步骤S2：人体特征采集模块开始采集驾驶人员的行为特征；
[0013]步骤S3：车辆发动机启动后，置于车外的环境特征采集模块开始工作，采集高速公路附近的天气与交通信息，同时开始计时；
[0014]步骤S4：风险预估模块根据所采集的人体特征与环境特征，预估驾驶风险。
[0015]根据上述技术方案，所述步骤S1进一步包括以下步骤：
[0016]步骤S11：车门关闭后，热成像模块开始对车内人员进行热成像，获取车内驾驶人员的热成像画面，并将生成的图像发送到定位模块；
[0017]步骤S12：定位模块在成像中定位出驾驶人的脸部；
[0018]步骤S13：高精度拍摄模块对驾驶人的脸部进行多帧拍照，每眨眼一次和嘴巴张大一次呈现打哈欠状态时即拍摄，并将所拍图片发送到数据存储模块；
[0019]步骤S14：状态判定模块根据所拍的驾驶人脸部图像信息判定其驾驶状态，并检测当前眨眼频率f与单位分钟内打哈欠次数q计算驾驶员疲劳值。
[0020]根据上述技术方案，所述步骤S3进一步包括以下步骤：
[0021]步骤S31：天气状况获取模块通过网络实时获取当地天气情况，当出现多雾与降雨天气时，记录恶劣天气值I；
[0022]步骤S32：光电传感器模块置于车前与车后，实时记录前车与后车的距离h1与h2，并检测汽车当前速度v；
[0023]步骤S33：根据前车与后车的距离与当前汽车速度计算发生追尾事故的概率；
[0024]步骤S34：色彩检测模块检测驾驶员可视范围内的色彩丰富程度，并记录范围内色彩丰富程度B；
[0025]步骤S35：数据上传模块将所得数据上传到数据存储模块。
[0026]根据上述技术方案，所述步骤S33中，发生追尾概率η的计算方法为：
[0027]追尾概率与车距和当前速度有关，车距越大，速度越低，驾驶人反应时间与制动距离越长，发生追尾事故的概率越低，发生追尾事故概率η的计算公式为：
[0028][0029]其中，k为概率转换系数，汽车速度v不得低于高速公路最低速度要求。
[0030]根据上述技术方案，所述步骤S14中，驾驶人驾驶状态的计算方法为：
[0031]随着驾驶人驾车时间变长，驾驶人会出现困倦，常伴随着眨眼频率降低与打哈欠频率变高，而当驾驶员可视范围内的色彩丰富程度B较大时，会减缓驾驶人的用眼疲劳，根
据当前眨眼频率f与单位分钟内打哈欠次数q，结合驾驶时间t计算驾驶人的疲劳值Q，疲劳值Q的计算公式为：
[0032][0033]其中，ε为疲劳值转换系数，当Q为0时，表示此时驾驶员状态较好，可能为刚起步还未开始驾驶。
[0034]根据上述技术方案，所述风险计算模块的计算方法为：
[0035]驾车风险与驾驶人的疲劳值与恶劣天气值和追尾事故概率有关，驾车风险R的计算公式为：
[0036]R＝Q*η*I*n
[0037]其中，n为驾车风险转换系数，当驾车风险超过预设的驾车风险阈值时，提醒模块会对驾驶员发出提醒。
[0038]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术，
[0039](1)通过设置有热成像模块，对驾驶室内驾驶员进行热成像，便于定位模块准确定位脸部；
[0040](2)通过设置有高精度拍摄模块，对成像中的脸部进行高精度多帧拍摄，准确记录驾驶员的眼睛闭合频率和打哈欠次数，更准确地判断驾驶员的疲劳程度；
[0041](3)通过设置有状态判定模块，根据所摄图像判断驾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电力电子的辅助系统，包括人体特征采集模块，环境特征采集模块，风险预估模块，其特征在于：所述人体特征采集模块与风险预估模块电连接，所述环境特征采集模块与风险预估模块电连接，所述人体特征采集模块用于采集车内人员的特征，所述环境特征采集模块用于采集车外交通与天气情况，所述风险预估模块用于预估驾车风险值。2.根据权利要求1所述的一种基于电力电子的辅助系统，其特征在于：所述人体特征采集模块包括热成像模块、定位模块、数据存储模块、高精度拍摄模块、状态判定模块，所述热成像模块与数据存储模块电连接，所述高精度拍摄模块与数据存储模块电连接，所述数据存储模块、定位模块与状态判定模块电连接，所述热成像模块用于感应车内人体，并对车内的人员进行热成像，所述定位模块用于在成像中定位车内人员的脸部，所述高精度拍摄模块用于拍摄车内人员脸部图像，所述存储模块用于存储各图像，所述行为判断模块用于判断车内人员的驾驶状态。3.根据权利要求2所述的一种基于电力电子的辅助系统，其特征在于：所述环境特征采集模块包括天气状况获取模块，交通状况检测模块，计时模块，所述天气状况获取模块与交通状况检测模块电连接，所述天气状况获取模块用于获取当地天气信息，所述交通状况检测模块用于检测实时交通状况，所述计时模块用于记录驾驶员的持续开车时长，所述交通状况检测模块包括光电传感器模块，色彩检测模块，数据上传模块，所述光电传感器模块、色彩检测模块与数据上传模块电连接，所述光电传感器模块用于检测车距，所述色彩检测模块用于检测驾驶员可视范围内色彩丰富度信息，所述数据上传模块用于将采集到的信息上传。4.根据权利要求3所述的一种基于电力电子的辅助系统，其特征在于：所述风险预估模块包括风险计算模块、显示模块、提醒模块，所述风险计算模块与显示模块、提醒模块电连接，所述风险计算模块用于计算驾驶人的驾车危险值，所述显示模块用于将所计算的危险值显示出来，所述提醒模块用于在风险值到达阈值时发出提醒。5.根据权利要求4所述的一种基于电力电子的辅助系统，其特征在于：所述一种基于电力电子的辅助系统包括以下步骤：步骤S1：驾驶员和随行人员上车时，置于驾驶室前方的人体特征采集模块开始工作；步骤S2：人体特征采集模块开始采集驾驶人员的行为特征；步骤S3：车辆发动机启动后，置于车外的环境特征采集模块开始工作，采集高速公路附近的天气与交通信息，同时开始计时；步骤S4：风险预估模块根据所采集的人体特征与环境特征，预估驾驶风险。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：华旭东，
申请(专利权)人：华旭东，
类型：发明
国别省市：