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CN114987457A - 一种自适应灵敏度调节自主紧急制动方法及系统 - Google Patents

一种自适应灵敏度调节自主紧急制动方法及系统 Download PDF

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CN114987457A CN202210636539.0A CN202210636539A CN114987457A CN 114987457 A CN114987457 A CN 114987457A CN 202210636539 A CN202210636539 A CN 202210636539A CN 114987457 A CN114987457 A CN 114987457A
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文翊
张华桑
陈松
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Abstract

本发明公开了一种自适应灵敏度调节自主紧急制动方法及系统，属于车载智能驾驶辅助技术领域，在疲劳监测系统及AEB自动紧急制动系统均正常工作，且均满足规定的运行区间后，通过摄像头识别眼球位置以判断人眼视线范围；通过EPS转向辅助系统及CAN总线上的车辆信息判断车辆行驶轨迹，通过ADAS环境感知传感器识别目标车辆，并推算出目标车辆的参数；在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，提高AEB自动紧急制动系统灵敏度。本发明通过车辆上已有的疲劳监测系统，或驾驶员主动操作后的半自动控制模式，通过判断驾驶员的注意力范围，来调节AEB功能的灵敏度，实现更加贴合驾驶意图和使用场景的车辆控制。

Description

一种自适应灵敏度调节自主紧急制动方法及系统
技术领域
本发明属于车载智能驾驶辅助技术领域，更具体地，涉及一种基于疲劳提醒的自适应灵敏度调节自主紧急制动方法及系统。
背景技术
目前自主紧急制动系统在产品开发及后期功能使用时，都仅仅是由固定的灵敏度等级，而驾驶员在设置灵敏度等级后在驾驶过程中将保持不变的灵敏度设置。在不同的驾驶员选择倾向中，若保持灵敏度值不变，在正常的功能使用中，若选择较高的灵敏度等级，会在较多普遍场景触发报警或制动功能，若选择较低灵敏度，由于报警时机较晚给驾驶员的反应时间较小，也对功能作用时间较短，减少了有效的制动距离，有一定的安全隐患。为了尽可能的减少驾驶员抱怨及消除功能安全隐患需要，且为了不影响正常的驾驶行为，需要对自主紧急制动系统的灵敏度设置等级和驾驶员意志关联。
现有通过疲劳监测系统，监测到驾驶员疲劳时发出警报，甚至减速，现有技术对驾驶员视野偏离行驶方向时，缺乏有效的控制。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种基于疲劳提醒系统的自适应灵敏度调节自主紧急制动方法及系统，通过车辆上已有的疲劳监测系统，或驾驶员主动操作后的半自动控制模式，通过判断驾驶员的注意力范围，来调节AEB功能的灵敏度，实现更加贴合驾驶意图和使用场景的车辆控制。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种自适应灵敏度调节自主紧急制动方法，包括：
在疲劳监测系统及AEB自动紧急制动系统均正常工作，且均满足规定的运行区间后，通过疲劳监测系统中的摄像头识别眼球位置以判断人眼视线范围；
通过EPS转向辅助系统及CAN总线上的车辆信息判断车辆行驶轨迹，通过ADAS环境感知传感器识别目标车辆，并推算出目标车辆的参数；
在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，提高AEB自动紧急制动系统灵敏度。
在一些可选的实施方案中，通过疲劳监测系统中的摄像头识别眼球位置以判断人眼视线范围，包括：
检测到目标人脸后，对目标人脸进行人眼检测，识别人眼特征，进行眼球中心定位和内外眼角定位；
根据眼球中心位置和内外眼角位置判断人眼视线范围。
在一些可选的实施方案中，根据眼球中心位置和内外眼角位置判断人眼视线范围，包括：
确定在驾驶中人眼向前、向左、向右的三种情况，进行眼眶定位；
基于定位出的眼眶，获取左眼眼球中心到左眼眼眶离眉心最近点的距离Ldl，及右眼眼球中心到右眼眼眶离眉心最近点的距离Ldr；
若Ldl>Ldr>预设值距离值，则判定人眼视线方向为左侧，并根据人眼可视范围划定左侧视线范围；
如预设距离值<Ldl<Ldr，则判定人眼视线方向为右侧，并根据人眼可视范围划定右侧视线范围；
若上述条件均不满足，则判定人眼视线方向为中间向前，并根据人眼可视范围划定中央视线范围。
在一些可选的实施方案中，在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，所述方法还包括：
根据目标车辆的参数得到本车辆的减速度请求，由ESC制动辅助单元执行对应的减速度请求，来完成AEB自动紧急制动系统的基本功能和减速度请求。
在一些可选的实施方案中，在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，所述方法还包括：发出声光报警请求。
按照本发明的另一方面，提供了一种自适应灵敏度调节自主紧急制动系统，包括：疲劳监测系统、AEB自动紧急制动系统、EPS转向辅助系统、ADAS环境感知传感器及中央控制器；
所述中央控制器，用于在疲劳监测系统及AEB自动紧急制动系统均正常工作，且均满足规定的运行区间后，通过疲劳监测系统中的摄像头识别眼球位置以判断人眼视线范围；
所述中央控制器，还用于通过EPS转向辅助系统及CAN总线上的车辆信息判断车辆行驶轨迹，通过ADAS环境感知传感器识别目标车辆，并推算出目标车辆的参数；
所述中央控制器，还用于在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，提高AEB自动紧急制动系统灵敏度。
在一些可选的实施方案中，所述中央控制器，用于检测到目标人脸后，对目标人脸进行人眼检测，识别人眼特征，进行眼球中心定位和内外眼角定位；根据眼球中心位置和内外眼角位置判断人眼视线范围。
在一些可选的实施方案中，所述中央控制器，用于确定在驾驶中人眼向前、向左、向右的三种情况，进行眼眶定位；基于定位出的眼眶，获取左眼眼球中心到左眼眼眶离眉心最近点的距离Ldl，及右眼眼球中心到右眼眼眶离眉心最近点的距离Ldr；若Ldl>Ldr>预设值距离值，则判定人眼视线方向为左侧，并根据人眼可视范围划定左侧视线范围；如预设距离值<Ldl<Ldr，则判定人眼视线方向为右侧，并根据人眼可视范围划定右侧视线范围；若上述条件均不满足，则判定人眼视线方向为中间向前，并根据人眼可视范围划定中央视线范围。
在一些可选的实施方案中，所述中央控制器，用于根据目标车辆的参数得到本车辆的减速度请求，由ESC制动辅助单元执行对应的减速度请求，来完成AEB自动紧急制动系统的基本功能和减速度请求。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
通过车辆上已有的疲劳监测系统，或驾驶员主动操作后的半自动控制模式，通过判断驾驶员的注意力范围，来调节AEB功能的灵敏度，实现更加贴合驾驶意图和使用场景的车辆控制，具有如下效益：
1、安全效益：在驾驶员注意力偏离时，防止由于报警时机较晚给驾驶员的反应时间较小，也对于功能作用时间较短，提高有效的制动距离，防止安全隐患。
2、经济效益：使用原车传感器，在接近“0”成本状态下提升性能。
3、企业效益：简单实用，适用于所有车型，可与各型号ADAS及疲劳监测系统交互，能模块化运行。
4、潜在客户效益：给企业商品一个功能卖点，为广大客户安全保障。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种自适应灵敏度调节自主紧急制动系统示意图；
图2是本发明实施例提供的一种自适应灵敏度调节自主紧急制动方法流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种人眼特征提取示意图；
图4是本发明实施例提供的一种人眼视线方向估计示意图；
图5是本发明实施例提供的一种人眼模拟示意图；
图6是本发明实施例提供的一种人眼视线区域示意图；
图7是本发明实施例提供的一种车辆轨迹示意图；
图8是本发明实施例提供的一种车辆轨迹和人眼视线范围示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明实例中，所用到的术语和缩略语含义如下：
ADAS，高级驾驶辅助系统，Advanced Driver Assistance System；
ESC，电子稳定性控制，Electrical Stability Control；
CAN，汽车总线的制式；
ACC，自适应巡航控制，Adaptive Cruise Control；
TTC，时间距离，time to collsion；
AEB，自动紧急制动，Automatic emergency brake system；
iBooster，机电伺服助力机构(直译)；线控制动系统。
如图1所示，一种自适应灵敏度调节自主紧急制动系统，包括：
整车CAN总线用于向控制器提供动态坡度信号、侧向加速度信号、方向盘及实际车辆转角信号和实时车速信号；
疲劳监测用于识别人眼的位置，辅助判断视线范围；
ESC制动辅助单元用于执行对应的减速度请求，来完成AEB自动紧急制动的基本功能和完成对应的减速度请求；
ADAS环境感知传感器来识别目标车辆，及推出目标车辆重要的基本参数(类型，距离，加速度等)；
EPS控制器用于推出需要的方向角度信号，用于车辆轨迹的计算；
前向毫米波雷达用于配合ADAS环境感知传感器，提供准确的车辆状态；
中央控制器用于确定视线范围，判断车辆行驶轨迹，并且根据目标车辆重要的基本参数计算对应减速度请求；
仪表发出对应的声光报警请求。
如图2所示，一种自适应灵敏度调节自主紧急制动方法，包括：
(1)车辆开启，疲劳监测系统正常，AEB自主紧急自动系统正常，且这两系统均满足规定的运行区间；其他配合传感器执行器正常，则进入基于疲劳提醒系统的自适应灵敏度调节自主紧急制动工作模式；
(2)通过疲劳提醒系统，自带的摄像头识别眼球位置，判断人眼视线范围；
(3)通过EPS转向辅助系统，及CAN总线上的车速等信息判断车辆行驶轨迹；
其中，根据方向盘转角确定车辆行驶轨迹。
(4)中央控制器判断人眼视线范围和车辆行驶轨迹范围，判断危险区域；
(5)若人眼视线范围和行驶轨迹范围不重合区域内，有AEB功能目标障碍物，则功能触发，系统自动提高自主紧急制动系统灵敏度保证安全。
如图3所示，本发明提供的一种人眼视线范围的判定流程，
识别阶段识别人眼特征，目标视野估计；
触发人眼三维估计评估启动条件后，进行人眼视线方向计算；
如图4所示，其人眼视线估计的具体方案为：
建立目标模型：确立人在驾驶中向前、向左、向右的三种情况；
如图5所示，人眼模型的建立：
左眼眼球中心到左眼眼眶离眉心最近点的距离Ldl＝lx1-lx0；右眼眼球中心到右眼眼眶离眉心最近点的距离Ldr＝lx3-lx2；
如果Ldl>Ldr>预设值距离值，则人的视线方向为左侧；
如果预设值距离值<Ldl<Ldr，则人的视线方向为右侧；
其他为中间；
根据人眼范围判定合理的视线估计，如图6所示。
基于上述方法，完成了步骤(2)人眼视线的判断。
如图7和图8所示，步骤(4)及步骤(5)，中央控制器判断人眼视线范围和轨迹范围，判断危险区域。若人眼视线范围和行驶轨迹范围不重合区域内，有AEB功能目标障碍物，则功能触发，系统自动提高自主紧急制动系统灵敏度保证安全。
车辆正常行驶中，若判断驾驶员视线范围为左侧，车辆轨迹范围内有目标车车辆，且不在视线范围内，系统通过调高灵敏度等级来保证安全。
本发明的一种基于疲劳提醒系统的自适应灵敏度调节自主紧急制动系统，为了尽可能的减少驾驶员抱怨及消除功能安全隐患，且为了不影响正常的驾驶行为，需要对自主紧急制动系统的灵敏度设置等级和驾驶员意志关联。通过灵敏度调节自主紧急制动系统，本发明通过车辆上已有的疲劳监测系统，或驾驶员主动操作后的半自动控制模式，通过判断驾驶员的注意力范围，来调节AEB功能的灵敏度，实现更加贴合驾驶意图和使用场景的车辆控制。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自适应灵敏度调节自主紧急制动方法，其特征在于，包括：
在疲劳监测系统及AEB自动紧急制动系统均正常工作，且均满足规定的运行区间后，通过疲劳监测系统中的摄像头识别眼球位置以判断人眼视线范围；
通过EPS转向辅助系统及CAN总线上的车辆信息判断车辆行驶轨迹，通过ADAS环境感知传感器识别目标车辆，并推算出目标车辆的参数；
在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，提高AEB自动紧急制动系统灵敏度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过疲劳监测系统中的摄像头识别眼球位置以判断人眼视线范围，包括：
检测到目标人脸后，对目标人脸进行人眼检测，识别人眼特征，进行眼球中心定位和内外眼角定位；
根据眼球中心位置和内外眼角位置判断人眼视线范围。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据眼球中心位置和内外眼角位置判断人眼视线范围，包括：
确定在驾驶中人眼向前、向左、向右的三种情况，进行眼眶定位；
基于定位出的眼眶，获取左眼眼球中心到左眼眼眶离眉心最近点的距离Ldl，及右眼眼球中心到右眼眼眶离眉心最近点的距离Ldr；
若Ldl>Ldr>预设值距离值，则判定人眼视线方向为左侧，并根据人眼可视范围划定左侧视线范围；
如预设距离值<Ldl<Ldr，则判定人眼视线方向为右侧，并根据人眼可视范围划定右侧视线范围；
若上述条件均不满足，则判定人眼视线方向为中间向前，并根据人眼可视范围划定中央视线范围。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，所述方法还包括：
根据目标车辆的参数得到本车辆的减速度请求，由ESC制动辅助单元执行对应的减速度请求，来完成AEB自动紧急制动系统的基本功能和减速度请求。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，所述方法还包括：发出声光报警请求。
6.一种自适应灵敏度调节自主紧急制动系统，其特征在于，包括：疲劳监测系统、AEB自动紧急制动系统、EPS转向辅助系统、ADAS环境感知传感器及中央控制器；
所述中央控制器，用于在疲劳监测系统及AEB自动紧急制动系统均正常工作，且均满足规定的运行区间后，通过疲劳监测系统中的摄像头识别眼球位置以判断人眼视线范围；
所述中央控制器，还用于通过EPS转向辅助系统及CAN总线上的车辆信息判断车辆行驶轨迹，通过ADAS环境感知传感器识别目标车辆，并推算出目标车辆的参数；
所述中央控制器，还用于在目标车辆不在人眼视线范围，且目标车辆在车辆行驶轨迹范围时，提高AEB自动紧急制动系统灵敏度。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述中央控制器，用于检测到目标人脸后，对目标人脸进行人眼检测，识别人眼特征，进行眼球中心定位和内外眼角定位；根据眼球中心位置和内外眼角位置判断人眼视线范围。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述中央控制器，用于确定在驾驶中人眼向前、向左、向右的三种情况，进行眼眶定位；基于定位出的眼眶，获取左眼眼球中心到左眼眼眶离眉心最近点的距离Ldl，及右眼眼球中心到右眼眼眶离眉心最近点的距离Ldr；若Ldl>Ldr>预设值距离值，则判定人眼视线方向为左侧，并根据人眼可视范围划定左侧视线范围；如预设距离值<Ldl<Ldr，则判定人眼视线方向为右侧，并根据人眼可视范围划定右侧视线范围；若上述条件均不满足，则判定人眼视线方向为中间向前，并根据人眼可视范围划定中央视线范围。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述中央控制器，用于根据目标车辆的参数得到本车辆的减速度请求，由ESC制动辅助单元执行对应的减速度请求，来完成AEB自动紧急制动系统的基本功能和减速度请求。
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