自动驾驶车辆的人机交互控制系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，更具体地说，涉及自动驾驶车辆的人机交互控制系统。

背景技术

L3级自动驾驶是指在特定的环境下，不需要驾驶员自己操作，就可以完成驾驶操作、周围环境监控等反应，人机交互是指人与计算机之间通过某种对话语言、以一定的交互方式、为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程，自动驾驶人机交互功能的主要目标就是实现自动驾驶系统与驾驶员之间的相互理解，以确保自动驾驶车辆能安全运行，目前技术中接管车辆的大多时间是给到驾驶员，自动驾驶大多是在驾驶员疲劳时起到辅助功能。

现有技术中的人机交互系统，无法对驾驶员的疲劳驾驶行为进行合理的分析，车载系统仅能通过驾驶员的驾驶时长来判断驾驶员是否为疲劳驾驶，使得自动驾驶技术没有得到充分利用，存在车载系统报警时可靠性不高的问题。

针对相关技术中的问题，目前尚未有较为有效的解决方案。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供自动驾驶车辆的人机交互控制系统，可以实现通过疲劳驾驶预测单元对驾驶员的疲劳驾驶行为进行对应的追踪，并在驾驶员满足多种追踪方式中的疲劳驾驶行为时通过车载系统给驾驶员不同的语音反馈，通过系统干预单元对驾驶员的驾驶行为进行部分干预，并通过语音播报通知驾驶员是否将驾驶权移交给系统，通过系统接管单元在车载系统在通知驾驶员后在15-30S内切换为自动驾驶模式，在自动驾驶模式，车辆按路径分析单元中的预设路线行驶，可保证自动驾驶技术得到充分利用，并提高自动驾驶车辆行驶的可靠性，帮助驾驶员减少违章和提高驾驶的安全性。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

自动驾驶车辆的人机交互控制系统，包括自动驾驶车辆以及人机交互控制系统，所述人机交互系统包括车载系统及云服务器，所述车载系统包括AI语音识别、语音播报等，通过AI语音识别唤醒车载系统，或通过手动驱动车内按键唤醒车载系统，云服务器包括人机交互模块、行车预警模块、行车数据监测模块、环境数据采集模块以及数据存储模块，所述人机交互模块包括用户登录单元、路径分析单元，所述用户登录单元用于驾驶员将车载系统唤醒，对云服务器中有登录记录的用户习惯分析更为准确，所述路径分析单元用于在驾驶员设定目的地后进行路线规划，所述路线规划包括最优路径、最快路径和最省路径，所述路线规划用于驾驶员根据自身情况选择合适路线，可以实现通过疲劳驾驶预测单元对驾驶员的疲劳驾驶行为进行对应的追踪，并在驾驶员满足多种追踪方式中的疲劳驾驶行为时通过车载系统给驾驶员不同的语音反馈，通过系统干预单元对驾驶员的驾驶行为进行部分干预，并通过语音播报通知驾驶员是否将驾驶权移交给系统，通过系统接管单元在车载系统在通知驾驶员后在15-30S内切换为自动驾驶模式，在自动驾驶模式，车辆按路径分析单元中的预设路线行驶，可保证自动驾驶技术得到充分利用，并提高自动驾驶车辆行驶的可靠性，帮助驾驶员减少违章和提高驾驶的安全性。

进一步的，所述行车预警模块包括疲劳驾驶预测单元、驾驶员面部特征分析单元、驾驶员体感分析单元、系统干预单元、系统接管单元，所述疲劳驾驶预测单元用于对驾驶员手动驾驶过程中具备驾驶风险的行为进行预测分析，并将该预测分析传输至云服务器，最后通过车载系统语音播报给驾驶员。

进一步的，所述驾驶员面部特征分析单元包括眼部视觉追踪、唇部视觉追踪以及驾驶员体态追踪三种追踪方式，所述眼部视觉追踪的疲劳驾驶行为包括眨眼频率增多、眨眼时间长、目光呆滞以及视线方向偏移，所述唇部视觉追踪的疲劳驾驶行为包括打哈欠、打电话和进食，所述驾驶员体态追踪的疲劳驾驶行为包括点头频次增多以及与驾驶习惯不匹配的坐姿，若驾驶员同时满足追踪方式中两种疲劳驾驶行为时，车载系统通过语音播报，建议不要疲劳驾驶。

进一步的，所述驾驶员体感分析单元用于在驾驶员出现流汗行为或颤抖行为时，通过车载系统通知驾驶员后开启对应的空调，或在车载系统通过语音播报，建议不要疲劳驾驶后，追加询问是否需要开启座椅按摩功能，来舒缓和降低驾驶员疲劳度。

进一步的，所述系统干预单元用于驾驶员同时满足追踪方式中三至四种疲劳驾驶行为时，车载系统对驾驶员的驾驶行为进行部分干预，并通过语音播报通知驾驶员是否将驾驶权移交给系统，所述系统接管单元用于驾驶员同时满足追踪方式中四种疲劳驾驶行为时，车载系统在通知驾驶员后在15-30S内切换为自动驾驶模式，在自动驾驶模式，车辆按路径分析单元中的预设路线行驶。

进一步的，所述行车数据监测模块包括GPS定位单元、行车速度检测单元以及车内环境分析单元，所述GPS定位单元将车辆实时所处位置上传至云服务器，预防驾驶员失联或在发生危险情况后便于救援，所述行车速度检测单元对当前车速结合路线规划上的限速路段进行分析，并通过车载系统提示驾驶员减速行驶，帮助驾驶员减少违章和提高驾驶的安全性，所述环境分析单元对车辆周围信息进行分析，便于人员做到提前避障，用于提高车辆驾驶的安全系数。

进一步的，所述环境数据采集模块包括热成像采集单元、图像采集单元以及摄像头检测单元，所述热成像采集单元用于对车辆周边人群进行检测，预防在行驶或倒车过程中误伤行人，所述图像采集单元，所述摄像头检测单元检测路线规划道路上的红绿灯及测速探头，并对前方拥堵状况进行预判，在路线前方发生上述事件时，通过车载系统提示驾驶员减速行驶，帮助驾驶员减少违章和提高驾驶的安全性。

进一步的，所述数据存储模块包括数据储存单元以及数据传输单元，通过数据储存单元对驾驶员单次规划路线及驾驶行为数据进行保存，通过数据传输单元对当次保存的数据上传至云服务器。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

本方案可以实现通过疲劳驾驶预测单元对驾驶员的疲劳驾驶行为进行对应的追踪，并在驾驶员满足多种追踪方式中的疲劳驾驶行为时通过车载系统给驾驶员不同的语音反馈，通过系统干预单元对驾驶员的驾驶行为进行部分干预，并通过语音播报通知驾驶员是否将驾驶权移交给系统，通过系统接管单元在车载系统在通知驾驶员后在15-30S内切换为自动驾驶模式，在自动驾驶模式，车辆按路径分析单元中的预设路线行驶，可保证自动驾驶技术得到充分利用，并提高自动驾驶车辆行驶的可靠性，帮助驾驶员减少违章和提高驾驶的安全性。

附图说明

图1为本发明的系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，自动驾驶车辆的人机交互控制系统，包括自动驾驶车辆以及人机交互控制系统，人机交互系统包括车载系统及云服务器，车载系统包括AI语音识别、语音播报等，通过AI语音识别唤醒车载系统，或通过手动驱动车内按键唤醒车载系统，云服务器包括人机交互模块、行车预警模块、行车数据监测模块、环境数据采集模块以及数据存储模块，人机交互模块包括用户登录单元、路径分析单元，用户登录单元用于驾驶员将车载系统唤醒，对云服务器中有登录记录的用户习惯分析更为准确，路径分析单元用于在驾驶员设定目的地后进行路线规划，路线规划包括最优路径、最快路径和最省路径，路线规划用于驾驶员根据自身情况选择合适路线。

行车预警模块包括疲劳驾驶预测单元、驾驶员面部特征分析单元、驾驶员体感分析单元、系统干预单元、系统接管单元，疲劳驾驶预测单元用于对驾驶员手动驾驶过程中具备驾驶风险的行为进行预测分析，并将该预测分析传输至云服务器，最后通过车载系统语音播报给驾驶员。

驾驶员面部特征分析单元包括眼部视觉追踪、唇部视觉追踪以及驾驶员体态追踪三种追踪方式，眼部视觉追踪的疲劳驾驶行为包括眨眼频率增多、眨眼时间长、目光呆滞以及视线方向偏移，唇部视觉追踪的疲劳驾驶行为包括打哈欠、打电话和进食，驾驶员体态追踪的疲劳驾驶行为包括点头频次增多以及与驾驶习惯不匹配的坐姿，若驾驶员同时满足追踪方式中两种疲劳驾驶行为时，车载系统通过语音播报，建议不要疲劳驾驶。

驾驶员体感分析单元用于在驾驶员出现流汗行为或颤抖行为时，通过车载系统通知驾驶员后开启对应的空调，或在车载系统通过语音播报，建议不要疲劳驾驶后，追加询问是否需要开启座椅按摩功能，来舒缓和降低驾驶员疲劳度。

系统干预单元用于驾驶员同时满足追踪方式中三至四种疲劳驾驶行为时，车载系统对驾驶员的驾驶行为进行部分干预，并通过语音播报通知驾驶员是否将驾驶权移交给系统，系统接管单元用于驾驶员同时满足追踪方式中四种疲劳驾驶行为时，车载系统在通知驾驶员后在15-30S内切换为自动驾驶模式，在自动驾驶模式，车辆按路径分析单元中的预设路线行驶。

行车数据监测模块包括GPS定位单元、行车速度检测单元以及车内环境分析单元，GPS定位单元将车辆实时所处位置上传至云服务器，预防驾驶员失联或在发生危险情况后便于救援，行车速度检测单元对当前车速结合路线规划上的限速路段进行分析，并通过车载系统提示驾驶员减速行驶，帮助驾驶员减少违章和提高驾驶的安全性，环境分析单元对车辆周围信息进行分析，便于人员做到提前避障，用于提高车辆驾驶的安全系数。

环境数据采集模块包括热成像采集单元、图像采集单元以及摄像头检测单元，热成像采集单元用于对车辆周边人群进行检测，预防在行驶或倒车过程中误伤行人，图像采集单元，摄像头检测单元检测路线规划道路上的红绿灯及测速探头，并对前方拥堵状况进行预判，在路线前方发生上述事件时，通过车载系统提示驾驶员减速行驶，帮助驾驶员减少违章和提高驾驶的安全性。

数据存储模块包括数据储存单元以及数据传输单元，通过数据储存单元对驾驶员单次规划路线及驾驶行为数据进行保存，通过数据传输单元对当次保存的数据上传至云服务器。

本方案可以实现通过疲劳驾驶预测单元对驾驶员的疲劳驾驶行为进行对应的追踪，并在驾驶员满足多种追踪方式中的疲劳驾驶行为时通过车载系统给驾驶员不同的语音反馈，通过系统干预单元对驾驶员的驾驶行为进行部分干预，并通过语音播报通知驾驶员是否将驾驶权移交给系统，通过系统接管单元在车载系统在通知驾驶员后在15-30S内切换为自动驾驶模式，在自动驾驶模式，车辆按路径分析单元中的预设路线行驶，可保证自动驾驶技术得到充分利用，并提高自动驾驶车辆行驶的可靠性，帮助驾驶员减少违章和提高驾驶的安全性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。