一种基于人机交互的车辆控制系统技术方案

本申请公开了一种基于人机交互的车辆控制系统，涉及车辆控制技术领域，其包括车辆运行监控模块，用于确认本车车辆与前车车辆的安全制动距离区间；车辆安全评估模块用于判断车辆间距是否位于安全制动距离区间内，进而分析得出安全评估指数；车辆制动分析模块包括制动分析单元和变道超车意愿判断单元，制动分析单元用于基于安全评估指数绘制成安全评估指数

【技术实现步骤摘要】
一种基于人机交互的车辆控制系统


[0001]本申请涉及车辆控制
，尤其是涉及一种基于人机交互的车辆控制系统
。

技术介绍

[0002]车辆控制，其实就是将一些自动控制的技术运用到交通系统中，由以往的提高机械性能发展为辅助或部分取代或全部取代人的操纵，达到减少由于人的局限性造成的事故，减轻驾驶强度提高交通效率，降低污染的目标
[0003]相关技术中，在车辆行驶的过程中，主要是凭借驾驶员的经验判断与前车保持安全车距和超车，具有一定的局限性，很显然，这种凭借经验判断至少存在以下方面问题：
[0004]1、
驾驶员主要凭借经验判断与前车保持安全距离，无法精准获取本车车辆与前车车辆的安全制动距离，进而当前车车辆停止时本车车辆因超出安全制动距离，无法及时完成刹车造成追尾事件，进而提高了道路安全驾驶隐患，从而进一步对人身安全造成影响
。
[0005]2、
在驾驶员凭借驾驶经验要完成超车操作时，驾驶员无法基于当前车速获取到方向盘转动的最小度数，当驾驶员操纵方向盘未达到转动的最小度数时，在一定程度上会与前车车辆发生摩擦碰撞，造成一定的经济财产损失，存在待改进之处
。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术的不足，本申请提供一种基于人机交互的车辆控制系统
。
[0007]本申请提供的一种基于人机交互的车辆控制系统，采用如下的技术方案：
[0008]一种基于人机交互的车辆控制系统，包括车辆运行监控模块
、
>车辆安全评估模块
、
车辆制动分析模块和主控中心；所述车辆运行监控模块
、
所述车辆安全评估模块
、
所述车辆制动分析模块和所述主控中心之间信号连接；
[0009]所述车辆运行监控模块，用于获取车辆在道路行驶时的车辆运行信息，进而确认本车车辆与前车车辆的安全制动距离区间；
[0010]所述车辆安全评估模块，用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的车辆间距，并判断所述车辆间距是否位于安全制动距离区间内，进而分析得出所述本车车辆与所述前车车辆对应的安全评估指数；
[0011]所述车辆制动分析模块包括制动分析单元和变道超车意愿判断单元，所述制动分析单元用于基于所述安全评估指数绘制成安全评估指数
‑
时间的曲线图，并基于所述曲线图的间断点信息对车辆变动情况进行监测，进而对车辆的制动情况进行调整；
[0012]所述变道超车意愿判断单元用于在不同的时间间隔内对本车车辆和前车车辆的相对速度和相对位移进行分析，进而对驾驶员是否存在超车的意愿进行判断
。
[0013]优选的，所述车辆运行监控模块包括车辆车速监控单元
、
车辆车距监控单元
、
车辆变动监测单元和车辆安全制动距离确认单元；
[0014]所述车辆车速监控单元，用于监控所述本车车辆车速及所述本车车辆的前车车辆车速；
[0015]所述车辆车距监控单元，用于监控所述本车车辆与前车车辆的车辆距离；
[0016]所述车辆变动监测单元包括车辆加速度监测子单元
、
车辆转向灯监测子单元
、
车辆方向盘转动监测子单元；所述车辆加速度监测子单元用于监测车辆的加速情况；所述车辆转向灯监测子单元用于监测车辆转向灯的使用情况；所述车辆方向盘转动监测子单元用于监测车辆方向盘的转动情况；
[0017]所述车辆安全制动距离确认单元，用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间
。
[0018]优选的，所述车辆安全制动距离确认单元，用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间，包括如下步骤：
[0019]M1、
根据车载摄像装置确认车辆驾驶员对应编号，从而在信息存储模块内提取出在各对应编号驾驶员在车辆行驶过程中的各驾驶员历史平均反应时间，并记为
T
n
，其中，
n
表示为各车辆驾驶员对应的编号，
n
＝
1,2,......k
；
[0020]M2、
确认车辆在行驶过程中对应的路面类型，并基于路所述面类型与信息存储模块内存储的各种路面类型进行对比匹配，并基于匹配结果确认在所述路面类型上的车辆历史制动协调时间和车辆历史制动减速时长，其中，所述车辆历史制动协调时间记为
T
′
，所述车辆历史制动减速时长记为
T
″
，所述车辆历史制动减速时长表示为车辆制动减速度达到最大目标减速度值后持续到本次制动结束的时间；
[0021]M3、
通过计算得出车辆行驶过程中各车辆驾驶员对应的时间影响车距评估指数
β
n
，其中，
e
为自然常数，
a1、a2
和
a3
分别表示为驾驶员反应时间
、
车辆历史制动协调时间和车辆历史制动减速时长对应的权重因子；
[0022]M4、
通过和分别计算得出所述本车车辆与所述前车车辆的最大安全制动距离
D
n
‑
max
和最小安全制动距离
D
n
‑
min
，并基于所述最大安全制动距离和所述最小安全制动距离确认出所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间，并记为
[D
n
‑
min
,D
n
‑
max
]，其中，
D
n
‑
max
表示为本车车辆的驾驶员编号为
n
时与前车车辆的最大安全制动距离，
V1表示为本车车辆最大车速，
V2表示为前车车辆最小车速，
V
12
表示为本车车辆与前车车辆的最大速度差值，
D
m
为本车车辆刹停距离，
η
为路面摩擦系数，
D
n
‑
min
表示为本车车辆的驾驶员编号为
n
时与前车车辆的最小安全制动距离，
V1表示为本车车辆最大车速，
V2′
表示为前车车辆最大车速，
V
12
′
表示为本车车辆与前车车辆的最小速度差值
。
[0023]优选的，所述分析得出所述本车车辆与所述前车车辆对应的安全评估指数，具体包括以下步骤：
[0024]B1、
根据在车辆内设置的距离传感器，确认出所述本车车辆与所述前车车辆所对
应的车辆间距
D
′
；
[0025]B2、
判断所述车辆间距是否处于安全制动距离区间
[D
n
‑
min
,D
n
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：包括车辆运行监控模块
、
车辆安全评估模块
、
车辆制动分析模块和主控中心；所述车辆运行监控模块
、
所述车辆安全评估模块
、
所述车辆制动分析模块和所述主控中心之间信号连接；所述车辆运行监控模块用于获取车辆在道路行驶时的车辆运行信息，进而确认本车车辆与前车车辆的安全制动距离区间；所述车辆安全评估模块用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的车辆间距，并判断所述车辆间距是否位于安全制动距离区间内，进而分析得出所述本车车辆与所述前车车辆对应的安全评估指数；所述车辆制动分析模块包括制动分析单元和变道超车意愿判断单元，所述制动分析单元用于基于所述安全评估指数绘制成安全评估指数
‑
时间的曲线图，并基于所述曲线图的间断点信息对车辆变动情况进行监测，进而对车辆的制动情况进行调整；所述变道超车意愿判断单元用于在不同的时间间隔内对本车车辆和前车车辆的相对速度和相对位移进行分析，进而对驾驶员是否存在超车的意愿进行判断
。2.
根据权利要求1所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述车辆运行监控模块包括车辆车速监控单元
、
车辆车距监控单元
、
车辆变动监测单元和车辆安全制动距离确认单元；所述车辆车速监控单元，用于监控所述本车车辆车速及所述本车车辆的前车车辆车速；所述车辆车距监控单元，用于监控所述本车车辆与前车车辆的车辆距离；所述车辆变动监测单元包括车辆加速度监测子单元
、
车辆转向灯监测子单元
、
车辆方向盘转动监测子单元；所述车辆加速度监测子单元用于监测车辆的加速情况；所述车辆转向灯监测子单元用于监测车辆转向灯的使用情况；所述车辆方向盘转动监测子单元用于监测车辆方向盘的转动情况；所述车辆安全制动距离确认单元，用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间
。3.
根据权利要求2所述的一种基于人机交互的车辆控制系统，其特征在于：所述车辆安全制动距离确认单元，用于确认所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间，包括如下步骤：
M1、
根据车载摄像装置确认车辆驾驶员对应编号，从而在信息存储模块内提取出在各对应编号驾驶员在车辆行驶过程中的各驾驶员历史平均反应时间，并记为
T
n
，其中，
n
表示为各车辆驾驶员对应的编号，
n
＝
1,2,......k
；
M2、
确认车辆在行驶过程中对应的路面类型，并基于路所述面类型与信息存储模块内存储的各种路面类型进行对比匹配，并基于匹配结果确认在所述路面类型上的车辆历史制动协调时间和车辆历史制动减速时长，其中，所述车辆历史制动协调时间记为
T
′
，所述车辆历史制动减速时长记为
T
″
，所述车辆历史制动减速时长表示为车辆制动减速度达到最大目标减速度值后持续到本次制动结束的时间；
M3、
通过计算得出车辆行驶过程中各车辆驾驶员对应的
时间影响车距评估指数
β
n
，其中，
e
为自然常数，
a1、a2
和
a3
分别表示为驾驶员反应时间
、
车辆历史制动协调时间和车辆历史制动减速时长对应的权重因子；
M4、
通过和分别计算得出所述本车车辆与所述前车车辆的最大安全制动距离
D
n
‑
max
和最小安全制动距离
D
n
‑
min
，并基于所述最大安全制动距离和所述最小安全制动距离确认出所述本车车辆与所述前车车辆的安全制动距离区间，并记为
[D
n
‑
min
,D
n
‑
max
]
，其中，
D
n
‑
max
表示为本车车辆的驾驶员编号为
n
时与前车车辆的最大安全制动距离，
V1表示为本车车辆最大车速，
V2表示为前车车辆最小车速，
V
12
表示为本车车辆与前车车辆的最大速度差值，
D
m
为本车车辆刹停距离，
η
为路面摩擦系数，
D
n
‑
min
表示为本车车辆的驾驶员编号为
n
时与前车车辆的最小安全制动距离，
V1表示为本车车辆最大车速，
V2′
表示为前车车辆最大车速，
V
12
′
表示为本车车辆与前车车辆的最小速度差值
。4.

【专利技术属性】
技术研发人员：江轮，
申请(专利权)人：苏州艾拓琪光电有限公司，
类型：发明
国别省市：