專利名稱：基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
.本實(shí)用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種駕駛員輔助駕駛控制裝置。
背景技術(shù)：
.在車輛行駛過程中，駕駛員通過不斷操縱車輛，實(shí)現(xiàn)車輛跟馳、車道變換、超車等駕駛行為。這些過程的實(shí)現(xiàn)不是孤立的，而是通過駕駛員、車輛、道路、環(huán)境之間協(xié)同作用來實(shí)現(xiàn)的。其中，駕駛員是主體因素，在協(xié)調(diào)和控制交通的四要素中起著很重要的作用。.最近幾年，基于用戶層面的駕駛員輔助裝置日漸被接受。駕駛員輔助裝置，又稱自適應(yīng)巡航控制，它能夠幫助駕駛員與前方車輛保持安全距離，保持駕駛員預(yù)先設(shè)定的車速，通過自行關(guān)閉油門、制動(dòng)或者加速而與變化的交通狀況相適應(yīng)、駕駛員疲勞偵測(cè)以轉(zhuǎn)向角度信號(hào)為基礎(chǔ)，持續(xù)分析駕駛員的轉(zhuǎn)向動(dòng)作等，得出疲勞指數(shù)，如果超過預(yù)定義的數(shù) 值，就會(huì)給駕駛員發(fā)送一個(gè)信號(hào)、智能大燈控制確保最佳道路照明，遇到會(huì)車，則會(huì)關(guān)閉遠(yuǎn)光燈、側(cè)向視野輔助對(duì)視野死角中的車輛發(fā)出警告、預(yù)測(cè)性緊急制動(dòng)系統(tǒng)緊急輔助制動(dòng)，在緊急制動(dòng)情況下提供幫助。.基于提高道路交通行駛的舒適度和安全性，通過更高效的且成本更低的傳感器技術(shù)的發(fā)展，拓寬駕駛員的輔助系統(tǒng)適用范圍。
發(fā)明內(nèi)容.本實(shí)用新型的目的是提供一種基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置，以便協(xié)助駕駛員，在單車道上車輛跟馳的整個(gè)過程，在跟馳形成過程中根據(jù)行車狀況，判斷是否加速、減速、原速，進(jìn)行合理的行駛，.本實(shí)用新型的技術(shù)方案基于基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置，包括以下四個(gè)模塊組成信息獲取模塊、判斷決策模塊、駕駛員交通特性信息模塊、反應(yīng)輸出模塊；判斷決策模塊分別與信息獲取模塊、反應(yīng)輸出模塊連接；駕駛員交通特性信息模塊分別與信息獲取模塊、判斷決策模塊連接；.所述信息獲取模塊，包括感覺登記單元、知覺單元和注意單元三個(gè)子模塊組成；.感覺登記單元，它是指駕駛員通過視覺、聽覺、觸覺、平衡覺、運(yùn)動(dòng)覺等感覺對(duì)道路、交通環(huán)境和車輛的刺激信息進(jìn)行的瞬時(shí)記憶；.知覺單元是駕駛員結(jié)合自己的駕駛經(jīng)驗(yàn)對(duì)感覺登記子模塊中的感覺信息進(jìn)行的一次綜合反映，形成一種抽象的、一般的知覺信息；.注意單元是駕駛員對(duì)知覺子模塊提供的知覺信息進(jìn)行有選擇性的集中，特別是對(duì)刺激強(qiáng)度比較大的知覺信息進(jìn)行集中。.所述判斷決策模塊，由直覺層單元、模板層單元、比較器單元以及推理層單元組成。.直覺層單元是基于人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的思維方式，不經(jīng)信息處理模塊的分析處理而直接產(chǎn)生輸出；[0013].模板層單元由很多模板組成，模板是指對(duì)頻繁執(zhí)行動(dòng)作的知識(shí)結(jié)構(gòu)的描述，由一系列順序執(zhí)行的局面、行動(dòng)、結(jié)果對(duì)構(gòu)成；.當(dāng)信息獲取模塊的信息和模板層單元中的某一模板的初始局面匹配時(shí)，此模板即被激活，由模板層單兀產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)輸出信號(hào)，而該信號(hào)被執(zhí)行。.比較器單元是對(duì)直覺層單元和模板層單元中輸出的決策信息進(jìn)行比較；比較器單元對(duì)直覺層單元、模板層單元信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)比較結(jié)果，形成駕駛行為方案；.推理層單元是對(duì)駕駛員對(duì)信息進(jìn)行推理形成推理圖，推理圖由局面、行動(dòng)和可能的結(jié)果構(gòu)成。.駕駛員交通特性信息模塊，在很大程度上影響了信息獲取及判斷決策模塊的性能；該模塊中主要包括駕駛員的生理心理素質(zhì)、反應(yīng)特性、相關(guān)交通法規(guī)以及對(duì)交通法規(guī)是 否遵守、遵守程度等信息。.所述反應(yīng)輸出模塊，將比較器單元傳來的駕駛行為方案轉(zhuǎn)換為實(shí)際的行動(dòng)，來替代駕駛員操縱、控制車輛。.進(jìn)一步，所述比較器單元將對(duì)直覺層單元產(chǎn)生的加速或減速意愿，與模板層單元對(duì)跟車行為的可行性分析結(jié)果進(jìn)行比較分析，按照一組模糊邏輯比較規(guī)則確定駕駛行為方案，并輸出至反應(yīng)輸出模塊。.進(jìn)一步，所述比較器的模糊邏輯比較規(guī)則為001如果直覺層單元產(chǎn)生的加速或減速意愿強(qiáng)烈或一般，且模板層單元對(duì)跟車行為可行性分析結(jié)果為可行時(shí)，則執(zhí)行加速或減速行為；002如果直覺層單元產(chǎn)生的加速或減速意愿不強(qiáng)烈或一般，且模板層單元對(duì)跟車行為可行性分析結(jié)果為不可行時(shí)，則駕駛行為方案為執(zhí)行車輛保持當(dāng)前跟車行駛狀態(tài)，取消加速或減速念頭；003如果直覺層單元產(chǎn)生的加速或減速意愿強(qiáng)烈，且模板層單元對(duì)跟馳行為可行性分析結(jié)果為不可行時(shí)，則由推理層單元來處理，將推理層單元產(chǎn)生的駕駛行為方案輸出至反應(yīng)輸出模塊；反應(yīng)輸出模塊將推理層單元產(chǎn)生的駕駛行為方案，即駕駛員的決策方案最后轉(zhuǎn)換為實(shí)際行動(dòng)，操縱控制車輛。

圖I為基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置組成框圖，圖2為另一種基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置組成框圖.
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行具體描述。
具體實(shí)施方式
.本實(shí)施例將根據(jù)單車道上車輛跟馳的整個(gè)過程，對(duì)駕駛員從整個(gè)交通系統(tǒng)中獲取、加工、貯存、使用相關(guān)信息的認(rèn)知過程鏈進(jìn)行抽象，運(yùn)用認(rèn)知心理學(xué)知識(shí)，并結(jié)合人的信息并行處理、競(jìng)爭(zhēng)協(xié)作輸出的思想，提出一種將直覺、分析和推理三者相結(jié)合的基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置。.駕駛員認(rèn)知過程分析如下.在車輛的運(yùn)行過程中，駕駛員通過感覺登記子模塊，不斷地對(duì)道路、交通環(huán)境和車輛狀況等刺激信息產(chǎn)生感覺信息。感覺信息結(jié)合駕駛員的駕駛經(jīng)驗(yàn)，在知覺子模塊中產(chǎn)生知覺信息，知覺信息通常有空間知覺、時(shí)間知覺和運(yùn)動(dòng)知覺等。根據(jù)知覺信息的強(qiáng)弱，駕駛員就會(huì)對(duì)相關(guān)的知覺信息進(jìn)行有選擇性地集中。.基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜 合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置包括以下四個(gè)模塊組成信息獲取模塊、判斷決策模塊、駕駛員交通特性信息模塊、反應(yīng)輸出模塊；判斷決策模塊分別與信息獲取模塊、反應(yīng)輸出模塊連接；駕駛員交通特性信息模塊分別與信息獲取模塊、判斷決策模塊連接；.第一部分為信息獲取模塊，它由感覺登記單元、知覺單元和注意單元三個(gè)子模塊組成。感覺登記單元也稱感覺記憶，它是指駕駛員通過視覺、聽覺、觸覺、平衡覺、運(yùn)動(dòng)覺等感覺對(duì)道路、交通環(huán)境和車輛的刺激信息進(jìn)行的瞬時(shí)記憶，感覺信息單元是具體的，特殊的。知覺單元是駕駛員結(jié)合自己的駕駛經(jīng)驗(yàn)對(duì)感覺登記單元子模塊中的感覺信息進(jìn)行的一次綜合反映，形成一種抽象的、一般的知覺信息。注意單元是駕駛員對(duì)知覺單元子模塊提供的知覺信息進(jìn)行有選擇性的集中，特別是對(duì)刺激強(qiáng)度比較大的知覺信息進(jìn)行集中。.第二部分為判斷決策模塊，由直覺層單元、模板層單元、比較器單元以及推理層單元組成。.直覺層單元是基于人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的思維方式，它是信息的前饋處理方式，即不經(jīng)信息處理模塊的分析處理而直接產(chǎn)生輸出。.模板層單元由很多預(yù)設(shè)模板組成，模板是指描述頻繁執(zhí)行行動(dòng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，由一系列順序執(zhí)行的局面、行動(dòng)、結(jié)果對(duì)構(gòu)成。當(dāng)主觀環(huán)境即理性下的認(rèn)知對(duì)象狀況和某一預(yù)設(shè)模板的初始局面匹配時(shí)，此模板即被激活，由模板層單元競(jìng)爭(zhēng)輸出信號(hào)而被執(zhí)行。.比較器單元是對(duì)直覺層單元和模板層單元中輸出的決策信息進(jìn)行比較。.推理層單元是對(duì)信息進(jìn)行推理形成推理圖，推理圖由局面、行動(dòng)和可能的結(jié)果構(gòu)成。.第三部分為駕駛員交通特性信息模塊，該模塊中主要包括駕駛員的生理心理素質(zhì)、反應(yīng)特性、相關(guān)交通法規(guī)以及對(duì)交通法規(guī)是否遵守程度等信息。.第四部分為反應(yīng)輸出模塊，它將比較器單元傳來的駕駛行為方案轉(zhuǎn)換為實(shí)際的行動(dòng)，來替代駕駛員操縱、控制車輛。.駕駛員獲取的信息由直覺層單元、模板層單元來并行處理。在車輛跟馳過程中，駕駛員通過直覺層單元，將產(chǎn)生加速或減速的主觀意愿，意愿程度可分為很強(qiáng)烈、一般和不強(qiáng)烈三種。.通過模板層單元的模板對(duì)跟車行為進(jìn)行可行性分析，如果跟車行為所要求的各種時(shí)空條件、車輛狀況等因素和某一模板的初始局面匹配時(shí)，此模板即被激活，認(rèn)為跟車行為可行性分析結(jié)果為可行；.反之，則認(rèn)為跟車行為可行性分析結(jié)果為不可行。.比較器單元將對(duì)直覺層產(chǎn)生的加速或減速意愿和模板層單元對(duì)跟車行為的可行性分析結(jié)果進(jìn)行比較分析，按照一組模糊邏輯比較規(guī)則確定駕駛行為方案，并輸出至反應(yīng)輸出模塊。比較器的模糊邏輯比較規(guī)則.如果產(chǎn)生的加速或減速意愿強(qiáng)烈或一般，且跟車行為可行性分析結(jié)果為可行時(shí)，則執(zhí)行加速或減速行為；[0044].如果產(chǎn)生的加速或減速意愿不強(qiáng)烈或一般，且跟車行為可行性分析結(jié)果為不可行時(shí)，則執(zhí)行車輛保持當(dāng)前跟車行駛狀態(tài)，取消加速或減速念頭；.如果產(chǎn)生的加速或減速意愿強(qiáng)烈，且跟馳行為可行性分析結(jié)果為不可行時(shí)，則由推理層來處理，將產(chǎn)生的駕駛行為輸出至反應(yīng)輸出部分。.反應(yīng)輸出模塊將駕駛員的決策方案最后轉(zhuǎn)換為實(shí)際行動(dòng)，操縱控制車輛，改變車 輛運(yùn)行狀態(tài)。隨著車輛運(yùn)行狀態(tài)的不斷改變，又將車輛的相關(guān)信息實(shí)時(shí)地反饋給駕駛員，駕駛員再結(jié)合相關(guān)道路、交通環(huán)境信息采取相應(yīng)的駕駛行為來不斷地改變車輛運(yùn)行狀態(tài)，如此循環(huán)往復(fù)直至整個(gè)跟馳過程的完成。
權(quán)利要求1.基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置，其特征在于包括以下四個(gè)模塊組成信息獲取模塊、判斷決策模塊、駕駛員交通特性信息模塊、反應(yīng)輸出模塊；判斷決策模塊分別與信息獲取模塊、反應(yīng)輸出模塊連接；駕駛員交通特性信息模塊分別與信息獲取模塊、判斷決策模塊連接； (1)所述信息獲取模塊，包括感覺登記單元、知覺單元和注意單元三個(gè)子模塊組成； 感覺登記單元，它是指駕駛員通過視覺、聽覺、觸覺、平衡覺、運(yùn)動(dòng)覺等感覺對(duì)道路、交通環(huán)境和車輛的刺激信息進(jìn)行的瞬時(shí)記憶； 知覺單元是駕駛員結(jié)合自己的駕駛經(jīng)驗(yàn)對(duì)感覺登記子模塊中的感覺信息進(jìn)行的一次綜合反映，形成一種抽象的、一般的知覺信息； 注意單元是駕駛員對(duì)知覺子模塊提供的知覺信息進(jìn)行有選擇性的集中，特別是對(duì)刺激強(qiáng)度比較大的知覺信息進(jìn)行集中； (2)所述判斷決策模塊，由直覺層單元、模板層單元、比較器單元以及推理層單元組成； 直覺層單元是基于人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)的思維方式，不經(jīng)信息處理模塊的分析處理而直接產(chǎn)生輸出； 模板層單元由很多預(yù)設(shè)模板組成，模板是指對(duì)頻繁執(zhí)行動(dòng)作的知識(shí)結(jié)構(gòu)的描述，由一系列順序執(zhí)行的局面、行動(dòng)、結(jié)果對(duì)構(gòu)成； 當(dāng)信息獲取模塊的信息和模板層單元中的某一模板的初始局面匹配時(shí)，此模板即被激活，由模板層單兀產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)輸出信號(hào)，而該信號(hào)被執(zhí)行； 比較器單元是對(duì)直覺層單元和模板層單元中輸出的決策信息進(jìn)行比較；比較器單元對(duì)直覺層單元、模板層單元信號(hào)進(jìn)行比較，產(chǎn)生一個(gè)比較結(jié)果，形成駕駛行為方案； 推理層單元是對(duì)駕駛員對(duì)信息進(jìn)行推理形成推理圖，推理圖由局面、行動(dòng)和可能的結(jié)果構(gòu)成； (3)駕駛員交通特性信息模塊，該模塊中主要包括駕駛員的生理心理素質(zhì)、反應(yīng)特性、相關(guān)交通法規(guī)以及對(duì)交通法規(guī)是否遵守、遵守程度等信息； (4)所述反應(yīng)輸出模塊，將比較器單元傳來的駕駛行為方案轉(zhuǎn)換為實(shí)際的行動(dòng)，來替代駕駛員操縱、控制車輛。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置，其特征在于所述比較器單元將對(duì)直覺層單元產(chǎn)生的加速或減速意愿，與模板層單元對(duì)跟車行為的可行性分析結(jié)果進(jìn)行比較分析，按照一組模糊邏輯比較規(guī)則確定駕駛行為方案，并輸出至反應(yīng)輸出模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置，其特征在于所述比較器的模糊邏輯比較規(guī)則為 (1)如果直覺層單元產(chǎn)生的加速或減速意愿強(qiáng)烈或一般，且模板層單元對(duì)跟車行為可行性分析結(jié)果為可行時(shí)，則執(zhí)行加速或減速行為； (2)如果直覺層單元產(chǎn)生的加速或減速意愿不強(qiáng)烈或一般，且模板層單元對(duì)跟車行為可行性分析結(jié)果為不可行時(shí)，則駕駛行為方案為執(zhí)行車輛保持當(dāng)前跟車行駛狀態(tài)，取消加速或減速念頭； (3)如果直覺層單元產(chǎn)生的加速或減速意愿強(qiáng)烈，且模板層單元對(duì)跟馳行為可行性分析結(jié)果為不可行時(shí)，則由推理層單元來處理，將推理層單元產(chǎn)生的駕駛行為方案輸出至反 應(yīng)輸出模塊；反應(yīng)輸出模塊將推理層單元產(chǎn)生的駕駛行為方案，即駕駛員的決策方案最后轉(zhuǎn)換為實(shí)際行動(dòng)，操縱控制車輛。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種基于駕駛員認(rèn)知活動(dòng)綜合計(jì)算的輔助駕駛控制裝置，包括以下四個(gè)模塊組成信息獲取模塊、判斷決策模塊、駕駛員交通特性信息模塊、反應(yīng)輸出模塊；判斷決策模塊根據(jù)信息獲取模塊的獲取信息，決定駕駛行為方案，并結(jié)合駕駛員交通特性信息模塊、形成駕駛員的決策方案，由反應(yīng)輸出模塊操縱控制車輛。以便協(xié)助駕駛員，在跟馳形成過程中根據(jù)行車狀況，判斷是否加速、減速、原速，進(jìn)行合理的行駛。
文檔編號(hào)B60W50/08GK202541524SQ201120513569
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者吳磊, 夏媛媛, 孫亮, 張敬磊, 王曉原, 王曉輝 申請(qǐng)人:王曉原