本發(fā)明涉及智能駕駛技術領域，尤其涉及一種車輛駕駛預警方法及其系統(tǒng)。

背景技術：

在全球范圍，交通事故已成為嚴重威脅人們生命財產安全的主要因素之一，而引起交通事故的主要誘因是疲勞駕駛或注意力長時間分散。駕駛人員在疲勞時，其對周圍環(huán)境的感知能力、形勢判斷能力和對車輛的操控能力都將大幅度降低，極易發(fā)生交通事故；而隨著移動智能終端的迅速發(fā)展，移動智能終端的多功能化體驗，使得很多駕駛員在行車過程中同時使用各種移動智能終端，也造成交通事故頻發(fā)。因此主動地檢測駕駛員的注意力狀態(tài)并進行有效的報警提醒，是一個亟待解決的技術問題。

現(xiàn)有的駕駛員疲勞預警系統(tǒng)主要采用腦電、心電等傳感器技術對駕駛員進行數據采集，預測駕駛員是否進入疲勞狀態(tài)。這些技術由于具有需要駕駛員佩戴特定設備的要求，存在著疲勞判斷精度較低，或疲勞判斷結果受駕駛員駕駛習慣影響較大，或疲勞判定比較滯后等缺點。

此外，現(xiàn)有的車輛道路偏離警告系統(tǒng)，能夠在車輛輪胎壓過車道線時，發(fā)出告警。但此技術存在的最大缺點是：難以評估駕駛員是否為非主動切換車道線。而在很多國家，車輛變換車道線時，司機沒有打轉向燈的習慣。這樣在駕駛員正常駕車時，頻繁地因為未打轉向燈而造成的車道偏離報警會引起駕駛員煩躁，對行車安全起到了負面作用。

并且，現(xiàn)有駕駛員疲勞檢測報警裝置只是根據檢測時間長短來設置報警靈敏度，而沒有結合具體的路況變換引起的駕車風險性變換而改變報警等級，靈活性差，智能體驗不足。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種智能的車輛駕駛預警技術方案，根據駕駛員的車道保持能力和當前行駛路段的危險等級，智能地確定當前車輛的預警等級，以采取相應的控制策略，提高車輛輔助駕駛的有效性。

為解決以上技術問題，一方面，本發(fā)明實施例提供一種車輛駕駛預警方法，包括：

檢測當前車輛與車道線的相對位置以及駕駛員對方向盤的握持力，確定駕駛員的車道保持能力；

獲取當前行駛路段的危險等級；

根據所述駕駛員的車道保持能力和所述危險等級，確定當前車輛的預警等級：A＝D/K；

其中，上式中的參數A表示當前車輛的預警等級；參數D表示當前行駛路段的危險等級；參數K表示駕駛員的車道保持能力；

根據所述預警等級執(zhí)行預設控制策略。

在一種可實現(xiàn)的方式中，所述檢測當前車輛與車道線的相對位置以及駕駛員對方向盤的握持力，確定駕駛員的車道保持能力，具體包括：

在當前車輛相對車道線發(fā)生偏移時，檢測當前車輛是否發(fā)出相應的轉向燈信號；在未檢測到相應的轉向燈信號時，通過設置在方向盤上的壓力傳感器確定駕駛員對方向盤的握持力；根據駕駛員對方向盤的握持力計算駕駛員的車道保持能力。

進一步地，所述根據駕駛員對方向盤的握持力計算駕駛員的車道保持能力，具體為：

在汽車啟動時，獲取設置在方向盤上的壓力傳感器的數值，作為駕駛員對方向盤的正常握持力；根據實時監(jiān)測壓力傳感器的數值確定駕駛員對方向盤的當前握持力，計算駕駛員當前的車道保持能力，包括：

當G≥0.8*G0時，K＝1；當0.6*G0≤G<0.8*G0時，K＝0.6；當G<0.6*G0時，K＝0.3；其中，參數G為駕駛員對方向盤的當前握持力；參數G0為駕駛員對方向盤的正常握持力；參數K為駕駛員當前的車道保持能力。

在一種可實現(xiàn)的方式中，所述獲取當前行駛路段的危險等級，具體包括：

對導航地圖中的各個路段預先標注地理危險系數W1；

檢測當前車輛與前方車輛的最短車距、當前車輛與前車的相對行駛速度和行人數量，確定當前路段的交通危險指數W2：

W2＝(V/L)*eⁿ；

其中，參數V表示當前車輛與前車的相對行駛速度，參數L表示當前車輛與前方車輛的最短車距，參數n表示行人數量；W2為當前路段的交通危險指數；

進一步地，計算當前行駛路段的危險等級D：

D＝W1*W2；

其中，參數W1表示導航地圖中的各個路段預先標注的地理危險系數；W2為當前路段的交通危險指數；參數D表示當前行駛路段的危險等級。

進一步地，所述根據所述預警等級執(zhí)行預設控制策略，包括：

設置預警下限值A1和預警上限值A2；

當A≤A1時，無預警操作；當A1＜A≤A2時，向駕駛員發(fā)出警告信號；當A＞A2時，自動采取制動措施；其中，參數A為當前車輛的預警等級；參數A1為預警下限值；參數A2為預警上限值。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供了車輛駕駛預警系統(tǒng)，包括：

車道保持能力計算單元，用于檢測當前車輛與車道線的相對位置以及駕駛員對方向盤的握持力，確定駕駛員的車道保持能力；

路段危險等級確定單元，用于獲取當前行駛路段的危險等級；

預警等級確定單元，用于根據所述駕駛員的車道保持能力和所述危險等級，確定當前車輛的預警等級：A＝D/K；其中，上式中的參數A表示當前車輛的預警等級；參數D表示當前行駛路段的危險等級；參數K表示駕駛員的車道保持能力；

預警控制單元，用于根據所述預警等級執(zhí)行預設控制策略。

優(yōu)選地，所述車道保持能力計算單元，具體包括：

轉向燈信號檢測單元，用于在當前車輛相對車道線發(fā)生偏移時，檢測當前車輛是否發(fā)出相應的轉向燈信號；設置在方向盤上壓力傳感器，用于在未檢測到相應的轉向燈信號時，確定駕駛員對方向盤的握持力；第一運算單元，用于根據駕駛員對方向盤的握持力計算駕駛員的車道保持能力。

進一步地，所述第一運算單元，具體用于：在汽車啟動時，獲取設置在方向盤上的壓力傳感器的數值，作為駕駛員對方向盤的正常握持力；根據實時監(jiān)測壓力傳感器的數值確定駕駛員對方向盤的當前握持力，計算駕駛員當前的車道保持能力，包括：當G≥0.8*G0時，K＝1；當0.6*G0≤G<0.8*G0時，K＝0.6；當G<0.6*G0時，K＝0.3；其中，參數G為駕駛員對方向盤的當前握持力；參數G0為駕駛員對方向盤的正常握持力；參數K為駕駛員當前的車道保持能力。

優(yōu)選地，所述路段危險等級確定單元，具體包括：地理危險系數標注單元，用于對導航地圖中的各個路段預先標注地理危險系數W1；行車檢測單元，用于檢測當前車輛與前方車輛的最短車距、當前車輛與前車的相對行駛速度和行人數量；交通危險指數計算單元，用于確定當前路段的交通危險指數W2：

W2＝(V/L)*eⁿ；

其中，參數V表示當前車輛與前車的相對行駛速度，參數L表示當前車輛與前方車輛的最短車距，參數n表示行人數量；W2為當前路段的交通危險指數；

第二運算單元，用于計算當前行駛路段的危險等級D：

D＝W1*W2；

其中，參數W1表示導航地圖中的各個路段預先標注的地理危險系數；W2為當前路段的交通危險指數；參數D表示當前行駛路段的危險等級。

進一步地，所述預警控制單元，包括報警單元和制動單元；當A≤A1時，所述報警單元和所述制動單元均無預警操作；當A1＜A≤A2時，所述報警單元用于向駕駛員發(fā)出警告信號；當A＞A2時，所述制動單元用于自動采取制動措施；其中，參數A為當前車輛的預警等級；參數A1為預警下限值；參數A2為預警上限值。

本發(fā)明實施例提供的車輛駕駛預警技術方案，可根據當前車輛與車道線的相對位置以及駕駛員對方向盤的握持力，確定駕駛員的車道保持能力，通過結合當前行駛路段的危險等級，智能地確定當前車輛的預警等級，根據不同的預警等級采取相應的控制策略，克服現(xiàn)有技術中一旦檢測到車輛偏離車道線即發(fā)出報警信號的缺陷，避免頻繁發(fā)出不必要的告警；并且進一步結合當前的車輛的各種實時行車環(huán)境因素，主動地檢測駕駛員的注意力狀態(tài)并進行有效的報警提醒，提高預警措施的準確性和車輛輔助駕駛的有效性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的車輛駕駛預警方法的一個實施例的步驟流程圖。

圖2是本發(fā)明提供的計算駕駛員的當前車道保持能力的一種實現(xiàn)方式的步驟流程圖。

圖3是本發(fā)明提供的確定當前行駛路段的危險等級的一種實現(xiàn)方式的步驟流程圖。

圖4是本發(fā)明提供的車輛駕駛預警系統(tǒng)的一個實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

參見圖1，是本發(fā)明提供的車輛駕駛預警方法的一個實施例的步驟流程圖。

在本實施例中，所述的車輛駕駛預警方法，主要包括以下步驟S1～S4：

步驟S1：檢測當前車輛與車道線的相對位置以及駕駛員對方向盤的握持力，確定駕駛員的車道保持能力K；

步驟S2：獲取當前行駛路段的危險等級D；

步驟S3：根據所述駕駛員的車道保持能力K和所述危險等級D，確定當前車輛的預警等級A：

A＝D/K (1)

其中，上式(1)中的參數A表示當前車輛的預警等級；參數D表示當前行駛路段的危險等級；參數K表示駕駛員的車道保持能力；

步驟S4：根據所述預警等級執(zhí)行預設控制策略。

參看圖2，是本發(fā)明提供的計算駕駛員的當前車道保持能力的一種實現(xiàn)方式的步驟流程圖。

在一種可實現(xiàn)的方式中，所述步驟S1具體包括：

步驟S11：在當前車輛相對車道線發(fā)生偏移時，檢測當前車輛是否發(fā)出相應的轉向燈信號；

步驟S12：在未檢測到相應的轉向燈信號時，通過設置在方向盤上的壓力傳感器確定駕駛員對方向盤的握持力。當車輛相對車道線發(fā)生偏移而未檢測到相應的轉向燈信號時，判定當前的車輛偏移為非主動的車道線偏移，此時需要智能獲得當前駕駛員的車道保持能力，以便于決策是否需要發(fā)出告警信號或緊急制動措施。

步驟S13：根據駕駛員對方向盤的握持力計算駕駛員的車道保持能力。

優(yōu)選地，所述步驟S13具體為：在汽車啟動時，獲取設置在方向盤上的壓力傳感器的數值，作為駕駛員對方向盤的正常握持力G0；根據實時監(jiān)測壓力傳感器的數值確定駕駛員對方向盤的當前握持力G，計算駕駛員當前的車道保持能力K，包括：

當G≥0.8*G0時，K＝1；

當0.6*G0≤G<0.8*G0時，K＝0.6；

當G<0.6*G0時，K＝0.3；

其中，參數G為駕駛員對方向盤的當前握持力；參數G0為駕駛員對方向盤的正常握持力；參數K為駕駛員當前的車道保持能力。

參看圖3，是本發(fā)明提供的確定當前行駛路段的危險等級的一種實現(xiàn)方式的步驟流程圖。

進一步地，所述步驟S2在獲取當前行駛路段的危險等級時，具體包括：

步驟S21：對導航地圖中的各個路段預先標注地理危險系數W1。具體實施時，地理危險系數W1可以設置如下：

W1＝1，表示危險系數正常的地理位置(例如郊區(qū)路段等)；

W1＝2，表示危險系數一般的地理位置(例如鬧市路段等)；

W1＝3，表示危險系數較高的地理位置(例如急轉彎、隧道口、學校、紅綠燈等)。

步驟S22：檢測當前車輛與前方車輛的最短車距、當前車輛與前車的相對行駛速度和行人數量，確定當前路段的交通危險指數W2：

W2＝(V/L)*eⁿ (2)

其中，參數V表示當前車輛與前車的相對行駛速度，參數L表示當前車輛與前方車輛的最短車距，參數n表示行人數量；W2為當前路段的交通危險指數；e為數學常數，也稱為歐拉數，即自然對數的底數，其值近似等于2.718281828。具體地，V的單位為米/秒，L的單位為米，n≥0。具體實施時，可通過雷達監(jiān)測當前車輛與前方車輛的最短車距、以及，當前車輛與前方車輛的相對行駛速度；而行人數量n可通過獲取前方道路的圖像，然后采用圖像識別的方式進行確定。

步驟S23：計算當前行駛路段的危險等級D：

D＝W1*W2 (3)

其中，參數W1表示導航地圖中的各個路段預先標注的地理危險系數；W2為當前路段的交通危險指數；參數D表示當前行駛路段的危險等級。

優(yōu)選地，所述步驟S4在根據所述預警等級執(zhí)行預設控制策略時，包括：設置預警下限值A1和預警上限值A2；

當A≤A1時，無預警操作；當A1＜A≤A2時，向駕駛員發(fā)出警告信號；當A＞A2時，自動采取制動措施；其中，參數A為當前車輛的預警等級；參數A1為預警下限值；參數A2為預警上限值。

當計算獲得的當前車輛的預警等級A小于或等于預警下限值A1時，表示當前車輛行車過程比較正常，無需發(fā)出報警信號或制動措施；當A1＜A≤A2時，表示危險程度一般，但需要提示駕駛員注意；當A＞A2時表示當前危險程度較高時，需要減速和立即采取制動措施。具體實施時，預警下限值A1優(yōu)選為30；預警上限值A2優(yōu)選為80。

此外，與上述實施例提供的車輛駕駛預警方法相對應，本發(fā)明實施例還進一步提供了一種車輛駕駛預警系統(tǒng)。

參看圖4，是本發(fā)明提供的車輛駕駛預警系統(tǒng)的一個實施例的結構示意圖。

具體地，本發(fā)明提供的車輛駕駛預警系統(tǒng)，包括：

車道保持能力計算單元100，用于檢測當前車輛與車道線的相對位置以及駕駛員對方向盤的握持力，確定駕駛員的車道保持能力；

路段危險等級確定單元200，用于獲取當前行駛路段的危險等級；

預警等級確定單元300，用于根據所述駕駛員的車道保持能力和所述危險等級，確定當前車輛的預警等級：A＝D/K，即上式(1)，其中，上式中的參數A表示當前車輛的預警等級；參數D表示當前行駛路段的危險等級；參數K表示駕駛員的車道保持能力；

預警控制單元400，用于根據所述預警等級執(zhí)行預設控制策略。

在一種可實現(xiàn)的方式中，所述車道保持能力計算單元100，具體包括：

轉向燈信號檢測單元101，用于在當前車輛相對車道線發(fā)生偏移時，檢測當前車輛是否發(fā)出相應的轉向燈信號；

設置在方向盤上壓力傳感器102，用于在未檢測到相應的轉向燈信號時，確定駕駛員對方向盤的握持力；

第一運算單元103，用于根據駕駛員對方向盤的握持力計算駕駛員的車道保持能力。

進一步地，所述第一運算單元103，具體用于：

在汽車啟動時，獲取設置在方向盤上的壓力傳感器的數值，作為駕駛員對方向盤的正常握持力；以及，根據實時監(jiān)測壓力傳感器102的數值確定駕駛員對方向盤的當前握持力，計算駕駛員當前的車道保持能力，包括：

當G≥0.8*G0時，K＝1；當0.6*G0≤G<0.8*G0時，K＝0.6；當G<0.6*G0時，K＝0.3；

其中，參數G為駕駛員對方向盤的當前握持力；參數G0為駕駛員對方向盤的正常握持力；參數K為駕駛員當前的車道保持能力。

優(yōu)選地，所述路段危險等級確定單元200，具體包括：

地理危險系數標注單元201，用于對導航地圖中的各個路段預先標注地理危險系數W1；

行車檢測單元202，用于檢測當前車輛與前方車輛的最短車距、當前車輛與前車的相對行駛速度和行人數量；

交通危險指數計算單元203，用于確定當前路段的交通危險指數W2：W2＝(V/L)*eⁿ，即上式(2)；其中，參數V表示當前車輛與前車的相對行駛速度，參數L表示當前車輛與前方車輛的最短車距，參數n表示行人數量；W2為當前路段的交通危險指數；

第二運算單元204，用于計算當前行駛路段的危險等級D：D＝W1*W2，即上式(3)，其中，參數W1表示導航地圖中的各個路段預先標注的地理危險系數；W2為當前路段的交通危險指數；參數D表示當前行駛路段的危險等級。

具體實施時，本實施例提供的預警控制單元400，包括報警單元401和制動單元402。

當A≤A1時，所述報警單元401和所述制動單元402均無預警操作；

當A1＜A≤A2時，所述報警單元401用于向駕駛員發(fā)出警告信號；

當A＞A2時，所述制動單元402用于自動采取制動措施；

其中，參數A為當前車輛的預警等級；參數A1為預警下限值；參數A2為預警上限值。

本實施例提供的車輛駕駛預警系統(tǒng)與圖1～圖3實施例提供的車輛駕駛預警方法的基本原理對應相同，在此不再贅述。

本發(fā)明實施例提供的車輛駕駛預警技術方案，可根據當前車輛與車道線的相對位置以及駕駛員對方向盤的握持力，確定駕駛員的車道保持能力，通過結合當前行駛路段的危險等級，智能地確定當前車輛的預警等級，根據不同的預警等級采取相應的控制策略，克服現(xiàn)有技術中一旦檢測到車輛偏離車道線即發(fā)出報警信號的缺陷，避免頻繁發(fā)出不必要的告警；并且進一步結合當前的車輛的各種實時行車環(huán)境因素，主動地檢測駕駛員的注意力狀態(tài)并進行有效的報警提醒，提高預警措施的準確性和車輛輔助駕駛的有效性，提升用戶體驗。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。