專利名稱：一種識(shí)別駕駛員換道意圖的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用駕駛員模塊識(shí)別駕駛員換道意圖的方法，該方法可用于開發(fā)智能輔助駕駛系統(tǒng)，提高車輛駕駛安全性。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，全球各大城市的交通問題日益嚴(yán)重，交通事故和交通擁擠已經(jīng)成為交通的主要難題。中國每年交通事故50萬起，因交通事故死亡人數(shù)均超過10萬人，穩(wěn)居世界第一。其中由駕駛員駕駛行為不當(dāng)引起的交通事故占到總數(shù)的75%以上，因此，研究駕駛員的駕駛行為以及發(fā)展相應(yīng)的輔助駕駛系統(tǒng)具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。多份調(diào)查報(bào)告顯示，因車道偏離引發(fā)的交通事故占了相當(dāng)大的比例，但是由于汽車安全駕駛預(yù)警系統(tǒng)對當(dāng)前道路交通安全的態(tài)勢評估時(shí)，一般對駕駛員的駕駛行為動(dòng)機(jī)或駕駛意圖作忽略處理，僅從當(dāng)前車輛狀態(tài)和外界道路環(huán)境角度進(jìn)行評估，得出的結(jié)論往往與駕駛員意愿不一致，導(dǎo)致系統(tǒng)直接使用者-駕駛員會(huì)對預(yù)警裝置的有效性和準(zhǔn)確性持懷疑態(tài)度，頻繁的誤報(bào)也會(huì)使駕駛員分神或精神緊張，導(dǎo)致可避免的交通事故卻發(fā)生意外的現(xiàn)象出現(xiàn)。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的根本原因是預(yù)警系統(tǒng)未能識(shí)別出駕駛員的真實(shí)意圖及其變化趨勢，對當(dāng)前安全態(tài)勢做出了錯(cuò)誤估計(jì)。由此可見，忽略駕駛員對車輛控制的真實(shí)意圖，單純以車輛狀態(tài)和車外環(huán)境信息作為依據(jù)估計(jì)當(dāng)前車輛危險(xiǎn)態(tài)勢，是在信息不充分的基礎(chǔ)上做出的判斷，其綜合態(tài)勢評估結(jié)果絕非準(zhǔn)確。如果車載預(yù)警系統(tǒng)在車輛行使過程中能對駕駛員所持的駕駛意圖進(jìn)行識(shí)別與提取，將其與車輛狀態(tài)和車外道路信息實(shí)現(xiàn)交互和融合并應(yīng)用于道路交通環(huán)境安全態(tài)勢評估中，真正意義上實(shí)現(xiàn)構(gòu)成道路交通的“人-車-環(huán)境”三者之間的交互和融合，可有效提高系統(tǒng)對當(dāng)前危險(xiǎn)態(tài)勢評估的效率，進(jìn)而提高系統(tǒng)預(yù)警的準(zhǔn)確性。因此，研究駕駛意圖識(shí)別方法對機(jī)動(dòng)車安全駕駛預(yù)警系統(tǒng)的研究具有重要意義。經(jīng)查閱現(xiàn)有技術(shù)，駕駛員換道意圖識(shí)別方法是通過對駕駛員操控汽車的動(dòng)作及頭部姿態(tài)進(jìn)行圖像采集、處理，從而判斷駕駛員當(dāng)前是否具有換道意圖。由于駕駛員頭部偏轉(zhuǎn)具有一定的隨意性，并且圖像處理受環(huán)境(例如，光照)影響，通過駕駛員的頭部姿態(tài)識(shí)別換道意圖準(zhǔn)確率不高而且容易造成誤判，因此，這種方法在實(shí)際使用中存在很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種識(shí)別駕駛員換道意圖的方法，該方法通過比較代表駕駛意圖的駕駛員模塊實(shí)時(shí)仿真的數(shù)據(jù)以及駕駛員的駕駛數(shù)據(jù)，從而識(shí)別駕駛員的換道駕駛意圖，來輔助駕駛員更安全和有效的操控汽車。根據(jù)本發(fā)明的目的，提供一種識(shí)別駕駛員換道意圖的方法，所述方法包括:記錄初始時(shí)刻；運(yùn)行三個(gè)駕駛員子模塊；通過安裝在車輛上的傳感器采集并記錄環(huán)境信息及車輛狀態(tài)信息，將采集的信息存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)單元中；從信息存儲(chǔ)單元中提取數(shù)據(jù)，將提取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中；提取三個(gè)駕駛員子模塊運(yùn)行的仿真數(shù)據(jù)，將仿真數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在相對應(yīng)的三個(gè)存儲(chǔ)單元中；將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)分別與所述三個(gè)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配比較，最終得到駕駛意圖。三個(gè)駕駛員子模塊是由駕駛員模塊根據(jù)三個(gè)駕駛路徑來區(qū)分。所述三個(gè)駕駛路徑為直行軌跡、左換道軌跡和右換道軌跡。環(huán)境信息包括車道邊界和道寬信息、車輛在車道中的位置信息,車輛狀態(tài)信息包括方向盤轉(zhuǎn)角。從信息存儲(chǔ)單元中提取數(shù)據(jù)的步驟包括:取初始時(shí)刻后0.5s的方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，利用插值提取這0.5s內(nèi)的N組數(shù)據(jù)，將這N組數(shù)據(jù)以向量數(shù)組的形式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中。提取三個(gè)駕駛員子模塊運(yùn)行的仿真數(shù)據(jù)的步驟包括:提取三個(gè)駕駛員子模塊運(yùn)行后0.5s的仿真數(shù)據(jù)，利用插值提取N個(gè)數(shù)，將這N個(gè)數(shù)以向量數(shù)組的形式存儲(chǔ)在相對應(yīng)的三個(gè)存儲(chǔ)單元中。N組數(shù)據(jù)和N個(gè)數(shù)在時(shí)間序列上能夠?qū)?yīng)。進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配比較的步驟包括:根據(jù)下面的公式分別計(jì)算三個(gè)駕駛員子模塊的S(Model)數(shù)值
權(quán)利要求
1.一種識(shí)別駕駛員換道意圖的方法，所述方法包括: 記錄初始時(shí)刻； 運(yùn)行三個(gè)駕駛員子模塊； 通過安裝在車輛上的傳感器采集并記錄環(huán)境信息及車輛狀態(tài)信息，將采集的信息存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)單元中； 從信息存儲(chǔ)單元中提取數(shù)據(jù)，將提取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中； 提取三個(gè)駕駛員子模塊運(yùn)行的仿真數(shù)據(jù)，將仿真數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在相對應(yīng)的三個(gè)存儲(chǔ)單元中； 將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)分別與所述三個(gè)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配比較，最終得到駕駛意圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，三個(gè)駕駛員子模塊是由駕駛員模塊根據(jù)三個(gè)駕駛路徑來區(qū)分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述三個(gè)駕駛路徑為直行軌跡、左換道軌跡和右換道軌跡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，環(huán)境信息包括車道邊界和道寬信息、車輛在車道中的位置信息，車輛狀態(tài)信息包括方向盤轉(zhuǎn)角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從信息存儲(chǔ)單元中提取數(shù)據(jù)的步驟包括:取初始時(shí)刻后0.5s的方向盤轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，利用插值提取這0.5s內(nèi)的N組數(shù)據(jù)，將這N組數(shù)據(jù)以向量數(shù)組的形式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中， 提取三個(gè)駕駛員子模塊運(yùn)行的仿真數(shù)據(jù)的步驟包括:提取三個(gè)駕駛員子模塊運(yùn)行后0.5s的仿真數(shù)據(jù)，利用插值提取N個(gè)數(shù)，將這N個(gè)數(shù)以向量數(shù)組的形式存儲(chǔ)在相對應(yīng)的三個(gè)存儲(chǔ)單元中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，N組數(shù)據(jù)和N個(gè)數(shù)在時(shí)間序列上能夠?qū)?yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，進(jìn)行數(shù)據(jù)匹配比較的步驟包括:根據(jù)下面的公式分別計(jì)算三個(gè)駕駛員子模塊的S(Model)數(shù)值
8.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，駕駛員模塊包括路徑規(guī)劃模塊、預(yù)瞄模塊、預(yù)測模塊、比較模塊、控制模塊， 路徑規(guī)劃模塊規(guī)劃所述三個(gè)駕駛路徑，由此將駕駛員模塊區(qū)分成三個(gè)駕駛員子模塊， 預(yù)瞄模塊根據(jù)來自路徑規(guī)劃模塊的駕駛路徑數(shù)據(jù)得到當(dāng)前預(yù)瞄時(shí)間內(nèi)的預(yù)期軌跡數(shù)據(jù)， 預(yù)測模塊根據(jù)當(dāng)前車輛狀態(tài)信息和駕駛環(huán)境信息，預(yù)測下一預(yù)瞄時(shí)間內(nèi)的車輛預(yù)測軌跡數(shù)據(jù)， 比較模塊接收來自預(yù)瞄模塊的預(yù)期軌跡數(shù)據(jù)和來自預(yù)測模塊的預(yù)測軌跡數(shù)據(jù)，并通過這兩個(gè)軌跡數(shù)據(jù)的比對獲得側(cè)向位置誤差，控制模塊根據(jù)比較模塊得到的側(cè)向位置誤差計(jì)算方向盤轉(zhuǎn)角。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，預(yù)瞄時(shí)間是1.5s。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，對應(yīng)于直行軌跡的預(yù)期軌跡數(shù)據(jù)為車輛前進(jìn)方向的直線，對應(yīng)于左換道軌跡的預(yù)期軌跡數(shù)據(jù)為車輛前進(jìn)方向偏左斜率為-0.053的直線，對應(yīng)于右換道軌跡的預(yù)期 軌跡數(shù)據(jù)為車輛前進(jìn)方向偏右斜率為0.062的直線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種識(shí)別駕駛員換道意圖的方法，所述方法包括記錄初始時(shí)刻；運(yùn)行三個(gè)駕駛員子模型；通過安裝在車輛上的傳感器采集并記錄環(huán)境信息及車輛狀態(tài)信息，將采集的信息存儲(chǔ)在信息存儲(chǔ)單元中；從信息存儲(chǔ)單元中提取數(shù)據(jù)，將提取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中；提取三個(gè)駕駛員子模型運(yùn)行的仿真數(shù)據(jù)，將仿真數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在相對應(yīng)的三個(gè)存儲(chǔ)單元中；將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)分別與所述三個(gè)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配比較，最終得到駕駛意圖。本發(fā)明的方法不會(huì)對駕駛員的駕駛產(chǎn)生干擾，實(shí)時(shí)性好，能夠快速準(zhǔn)確地識(shí)別駕駛員換道意圖。
文檔編號(hào)B60W40/08GK103085815SQ20131001674
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者畢路拯, 楊學(xué)瑞, 王翠娥 申請人:北京理工大學(xué)