基于情緒識別的剎車誤踩油門智能控制系統及其控制方法與流程

技術領域：

本發明涉及汽車領域，具體涉及一種基于駕駛員情緒識別的剎車誤踩油門智能控制系統及其使用方法。

背景技術：
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近年來隨著人們生活水平的提高，機動車的私人持有量逐年上升，而由于剎車時誤踩油門而發生的車禍則隨之愈演愈烈。據全球汽車網統計的數據，在2013年一月到八月之間，全世界就有86起交通事故是由于剎車誤踩油門而導致的，造成了極大的損失，而這一現象到今天并未有明顯改觀。

現今的汽車市場上有各種各樣的智能剎車系統，針對剎車時誤踩油門而設計的剎車系統也有很多，但其中大多數只是從客觀的角度考慮當機動車前有障礙物時，若駕駛員踩下油門，則直接斷定駕駛員操作失誤，從而進行智能剎車。但這些設計都沒有考慮到駕駛員的主觀因素，也就是說即使車前有障礙物，駕駛員在某種特殊情況下也應該可以選擇踩下油門，所以現有的設計其智能程度和可靠性都不高。

技術實現要素：
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為了克服上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種基于情緒識別的剎車誤踩油門智能控制系統及其控制方法，本發明將利用生物電情緒識別系統判定駕駛員的情緒是否處于某種激烈狀態，如害怕，或者憤怒等等，同時通過機械測量系統判斷駕駛員是否正處于誤踩油門狀態，若這兩部分判斷同時成立，那么本智能控制系統將完成自動剎車制動。

為了實現上述的目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于情緒識別的車輛剎車誤踩油門智能控制系統，其特征在于：包括生物電情緒識別系統、機械測量系統、中央處理器和剎車制動系統；所述生物電情緒識別系統設置在方向盤上，包括用于測量皮膚電阻的ag/agcl無極性電極1、與ag/agcl無極性電極1直接相連并為其供電的15微安直流電源2、用于測量皮膚血流量的赫馬特(hematron)傳感器3、與ag/agcl無極性電極1和赫馬特(hematron)傳感器3相連的一號微處理器4；所述機械測量系統設置于車輛油門板上，包括用于測量油門板運動快慢的加速度傳感器5、與加速度傳感器5相連的二號微處理器6；所述中央處理器7設置于汽車的控制面板上，并與一號微處理器4及二號微處理器6相連；所述剎車制動系統設置于剎車板上，包括氣壓桿8、固定板10、用于控制氣壓桿的控制器9，控制器9與中央處理器7相連。

所述ag/agcl無極性電極1均制成表面積30mm²的圓盤，粘貼于方向盤1的手把區域，用于測量駕駛員皮膚的電阻。

所述赫馬特(hematron)傳感器3為直徑25mm的圓盤，均勻粘貼于方向盤的園盤外周，用于測量駕駛員的皮膚血流量。

所述固定板10直接固定于機動車底盤上，氣壓桿8安裝于車輛剎車板和固定板10之間，氣壓桿8在正常情況下處于松弛狀態，控制器9與氣壓桿8相連接，用于控制氣壓桿收縮。

所述的基于情緒識別的剎車誤踩油門智能控制系統的控制方法，所述一號微處理器4和二號微處理器6均作為輸入端與中央處理器7相連接；所述一號微處理器4用于采集ag/agcl無極性電極1和赫馬特(hematron)傳感器3所測量的駕駛員生物電信息，采樣頻率為10hz；當ag/agcl無極性電極1所測的電阻信號大小和赫馬特(hematron)傳感器3所測的血流量信號大小同時發生突變時，則判定駕駛員情緒發生激變，同時向中央處理器7傳輸信號“1”，否則傳輸信號“0”；所述二號微處理器6用于采集加速度傳感器5所測量的加速度參數，采樣頻率為10hz，同時分析該加速度參數是否大于400m/s²。當駕駛員踩下油門板的加速度確實大于400m/s²時，所述二號微處理器6將判定駕駛員處于非正常的緊急踩踏油門狀態，同時向中央處理器7傳輸信號“1”，否則傳輸信號“0”；中央處理器7將輸入端采集的信號進行“邏輯與”運算；當中央處理器7的運算結果為“1”，則駕駛員正處于剎車誤踩油門狀態，否則則處于正常狀態；當中央處理器7判定駕駛員處于剎車誤踩油門的狀態時，將快速通過與其相連的控制器9控制氣壓桿8收縮，從而完成緊急剎車，避免剎車誤踩油門事故的發生。

本發明利用生物電情緒識別系統判定駕駛員的情緒是否處于某種激烈狀態，如害怕，或者憤怒等等，同時通過機械測量系統判斷駕駛員是否正處于處于非正常的緊急踩踏油門狀態，若這兩部分判斷同時成立，那么本智能控制系統將完成自動剎車制動。

和現有技術相比較，本發明具有以下優點和效果：

1、本發明通過生物電原理和技術完成駕駛員的情緒識別，可操作性好，可靠度高。

2、本發明利用的機械測量系統完成駕駛員操作狀態的判斷，可操作性好，可靠度高。

3、本發明從生物和物理兩方面綜合判斷駕駛員是否處于剎車誤踩油門狀態，判定結果可靠性高。

4、本發明在實現以上功能的同時結構簡單，易于實現。

附圖說明

圖1是本發明的結構框圖。

圖2是本發明的生物電情緒識別系統傳感器布局示意圖，其中圖2a是ag/agcl非極性電極布局示意圖，圖2b為赫馬特(hematron)傳感器布局示意圖。

圖3是本發明的剎車制動系統示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明做進一步詳細說明。

如圖1、圖2和圖3所示，本發明一種基于情緒識別的車輛剎車誤踩油門智能控制系統及其使用方法，包括生物電情緒識別系統、機械測量系統、中央處理器和剎車制動系統。生物電情緒識別系統設置在方向盤上，包括用于測量皮膚電阻的ag/agcl無極性電極1、與ag/agcl無極性電極1直接相連并為其供電的15微安直流電源2、用于測量皮膚血流量的赫馬特(hematron)傳感器3、與ag/agcl無極性電極1和赫馬特(hematron)傳感器3相連的一號微處理器4。機械測量系統設置于油門板上，包括用于測量油門板運動快慢的加速度傳感器5、與加速度傳感器5相連的二號微處理器6。中央處理器7設置于汽車的控制面板上，并與一號微處理器4及二號微處理器6相連。剎車制動系統設置于剎車板上，包括氣壓桿8、固定板10、用于控制氣壓桿8的控制器9，控制器9與中央處理器7相連。

如圖2a所示，所述ag/agcl無極性電極1均制成表面積30mm²的圓盤，粘貼于方向盤的手把區域，用于測量駕駛員皮膚的電阻。如圖2b所示，所述赫馬特(hematron)傳感器3為直徑25mm的圓盤，赫馬特(hematron)傳感器表面包含兩個區域：圓盤中心的測量區和圓盤邊緣的參考區；圓盤中心設有熱慣性平面加熱器，由一個比例、微分、積分控制器連續控制加熱力度，從而在中心與邊緣之間維持一個恒溫梯度，這兩個區域的溫差由16銅--康銅熱電偶測量，由于熱量傳給皮膚又被血流量帶走，而電量和被血流量疏散的熱量又成正比,所以就能夠測量出血流量的大小；所述赫馬特(hematron)傳感器均勻粘貼于方向盤的園盤外周，用于測量駕駛員的皮膚血流量。

如圖3所示，所述固定板10直接固定于機動車底盤上，氣壓桿8安裝于汽車的剎車板和固定板10之間，氣壓桿8在正常情況下處于松弛狀態，控制器9與氣壓桿8相連接，用于控制氣壓桿收縮。

如圖1、圖2和圖3所示，所述一號微處理器4和二號微處理器6均作為輸入端與中央處理器7相連接。所述一號微處理器4用于采集ag/agcl無極性電極1和赫馬特(hematron)傳感器3所測量的駕駛員生物電信息，采樣頻率為10hz。當ag/agcl無極性電極1所測的電阻信號大小和赫馬特(hematron)傳感器3所測的血流量信號大小同時發生突變時，則判定駕駛員情緒發生激變，同時向中央處理器7傳輸信號“1”，否則傳輸“0”。所述二號微處理器6用于采集加速度傳感器5所測量的參數，采樣頻率為10hz，同時分析該參數是否大于400m/s²。當駕駛員踩下油門板的加速度確實大于400m/s²時，所述二號微處理器6將判定駕駛員處于非正常的緊急踩踏油門狀態，同時向中央處理器7傳輸信號“1”，否則傳輸“0”。中央處理器7將輸入端采集的信號進行“邏輯與”運算。當中央處理器7的運算結果為“1”，則駕駛員正處于剎車誤踩油門狀態，否則則處于正常狀態。當中央處理器7判定駕駛員處于剎車誤踩油門的狀態時，將快速通過與其相連的控制器9控制氣壓桿8收縮，從而完成緊急剎車，避免剎車誤踩油門事故的發生。

從而本發明本發明通過生物電原理和技術完成駕駛員的情緒識別，利用機械測量系統完成駕駛員操作狀態的判斷，從生物和物理兩方面綜合判斷駕駛員是否處于剎車誤踩油門狀態，進而判斷是否進行智能剎車制動，在成功判斷駕駛員意圖的前提下，避免剎車誤踩油門事故的發生。