一种可监控驾驶员安全状态的自动驾驶系统

技术领域

本发明涉及自动驾驶技术领域，具体涉及一种可监控驾驶员安全状态的自动驾驶系统。

背景技术

随着科技的发展，自动驾驶汽车正在成为目前汽车的重要发展方向。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆进行进行运动。自动驾驶车辆不仅能够帮助提高人们的出行便利性和出行体验，还能极大的提升人们出行的效率以及在长途旅行中的乘驾舒适性。

在日常的乘驾过程中，经常会出现驾驶员因突发疾病失去意识而无法对车辆进行操控的情况，在此状态下车辆处于失控状态容易造成交通事故的发生，存在极大的安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种可监控驾驶员安全状态的自动驾驶系统，该系统可以在驾驶员失去意识无法操控车辆时，及时调用自动驾驶系统操控车辆至安全停靠位置并发送求助信息，以提高车辆行驶的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可监控驾驶员安全状态的自动驾驶系统，包括状态采集模块、信息处理模块及动作执行模块，所述状态采集模块获取驾驶员的当前的体征状态信息，并将所述体征状态信息发送至信息处理模块，所述信息处理模块将获取的体征状态信息与预设异常状态信息进行对比并输出判定指令，所述动作执行模块接收判定指令并根据判定指令控制执行单元执行救助策略；

所述状态采集模块包括体征信息采集单元，所述体征信息采集单元可获取驾驶员的实时体征信息，所述实时体征信息包括集驾驶员当前状态时的血压、心率以及体温信息，并将所述实时体征信息发送至信息处理模块中；体征信息采集单元为现有的可穿戴式健康检测手环；

所述信息处理模块包括病态信息配置库、判定策略及结果发送模块，所述病态信息配置库预存有常态数据包及多组病态数据包，多组所述病态数据包中记录有第一异常信息，所述第一异常信息为多种疾病发病状态下的体征信息，所述常态数据包记录有第一常态信息，所述第一常态信息为驾驶员处于正常状态时的体征数据，所述判定策略包括对比触发子策略、异常采集子策略及诊断子策略，所述对比触发子策略判断实时体征信息是否处于第一常态信息的范围内，若所述实时体征信息并未处于第一常态信息进的范围内时，所述异常采集子策略调用体征信息采集单元多次采集实时体征信息并记录为第一触发信息，所述异常采集子策略的持续执行时长为第一判定时长，每两次采集的时间间隔设置为第一采集间隔；所述异常采集子策略分别判断多组所述第一触发信息是否处于第一异常信息中任一一种疾病的体征信息的数值范围内并记录判定结果为第一对比量；所述诊断子策略对第一对比量中的判定结果进行判定，当判定结果为驾驶员处于发病状态时输出第一紧急信息，所述第一紧急信息经由结果发送模块发送至动作执行模块中；

所述动作执行模块包括接收单元及控制单元，当所述接收单元收到第一紧急信息时，控制单元控制执行单元执行救助策略，所述救助策略用于对驾驶员实施救助行为。此方案通过体征采集单元对驾驶员实时体征健康信息的采集并经过信息处理模块及时判断驾驶员的健康状况，当驾驶员失去意识而无法控制车辆时，即使调用自动驾驶系统介入并将车辆停靠至安全位置并发出求助信息，由此可降低车辆的安全隐患并可快速对驾驶员进行救助，减少其生命危险。

在本发明中，进一步的，所述诊断子策略包括诊断筛查表、确诊算法及确诊子策略，所述确诊算法用于判断每次采集的第一触发信息是否处于不同病态数据包中的体征范围内并输出的第一确诊结果，所述诊断筛查表用于记录第一判定时长内的所有第一诊断结果，所述确诊子策略用统计诊断筛查表中每一疾病判定列中的多次连续后位判定结果，若多次判定结果均为处于发病状态则输出第一紧急信息。此方案可以增加对驾驶员健康状态判定结果的进准度。

在本发明中，进一步的，所述信息处理模块中配置有更新策略，所述更新策略包括更新判定子策略及信息替换子策略，所述更新判定子策略判定是否触发更新，所述信息替换子策略用于将新的信息替换至病态信息配置库内，所述更新判定子策略中设置有第一更新间隔，当所述第一更新间隔达到阈值时，启动所述信息替换子策略请求再次录入第一异常信息及当前的驾驶员的第一常态信息，并替换原有的所述第一异常信息及第一常态信息。此方案通过设置第一更新间隔来及时更新当前驾驶员的第一异常信息及第一常态信息来保证后期使用中随着驾驶员年龄的变化以及身体状态的变化来及时调整病态信息配置库内的数据，以提高判定结果的正确性。

在本发明中，进一步的，包括手动启闭模块，所述手动启闭模块在接收到人为控制指令时控制，将所人为述控制指令发送至动作执行模块内。此方案通过此设置可增加通过人为主动操作来激活本发明中的救助策略对驾驶员进行救助，更加人性化，也可通过本系统自身监测判断以及驾驶员主动人为开启的两种方式相结合的形式来进一步提高触发执行救助策略的指令的准确性。

在本发明中，进一步的，所述更新判定子策略包括第一判定策略，当所述第一判定策略识别到在第一辨识时长内动作执行模块仅接收到人为控制指令的开启指令而未接收到第一紧急信息时，启动所述信息替换子策略请求再次录入第一异常信息及当前的驾驶员的第一常态信息，并替换原有的所述第一异常信息及第一常态信息。此方案的更新判定子策略可将及时补充及更新病态信息配置库内的第一异常信息及第一常态信息以保证后期使用中判定结果的准确性。

在本发明中，进一步的，所述病态数据包中还包括发病报告书及救助调用指令，所述发病报告书包括第一病情信息及第一急救信息，所述救助调用指令用于开启对应的救助策略。此方案通过病态数据包内发病报告书可及时告知驾驶员的发病状态以及对应的急救措施，可以其他人可更加科学准确的对驾驶员施救，另外，通过救助调用指令可根据发病情况下所需要的躺卧姿势以及车内环境状态来分别开启对应的车内自救动作，可通过病态数据包中针对不同病种对应的救助措施来差异化施救，可提高救助的成功率。

在本发明中，进一步的，所述救助策略包括基础救助策略，所述基础救助策略包括路况规划子策略及紧急状态显示子策略，所述路况规划子策略用于规划最近的安全停靠位置并调用自动驾驶系统将车辆驾驶至安全停靠位置，所述紧急状态显示子策略用于将发病报告书显示至行车电脑上，并开启车辆外部救助信息的显示部件用于求助过往车辆进行救援。此方案通过设置基础救助策略可先将将车辆驾驶至安全位置以减除道路上的行驶安全隐患，然后再开展实行后续的救助策略。

在本发明中，进一步的，所述救助策略包括第一救助子策略，所述第一救助子策略包括姿态调节子策略和车内环境调节策略，所述姿态调节子策略用于调节驾驶位座椅的姿态来改变驾驶员的乘卧姿态，所述车内环境调节策略用于调节车内的环境温度，所述救助调用指令开启第一救助子策略。此方案可通过对应自救措施先对驾驶员进行第一时间的自救动作，以争取更多的存活时长。

在本发明中，进一步的，所述救助策略包括第二救助子策略，所述第二救助子策略用于生成急救信息并将所述急救信息发送至第一安全联系人的移动端。此方案通过发送信息至第一安全联系人处以求助。

在本发明中，进一步的，所述驾驶位座椅上设置有调姿气囊，所述调姿气囊设置于驾驶位座椅的靠背与座垫的连接处，所述调姿气囊填充气体后用于调节驾驶员在驾驶位座椅上躺卧姿态。此方案通过设置调姿气囊来配合座椅来调节驾驶员的躺卧姿态，通过增加调姿气囊可将驾驶员调节为平躺状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置状态采集模块、信息处理模块及动作执行模块，来实时监测驾驶员的体征信息，并在发现驾驶员处于无法操作车辆的状态时可及时调用自动驾驶系统来接管车辆，并通过导航系统规划的路线行驶至指定的安全停靠位置，并执行相应的救助策略对驾驶员进行救助，由此可降低驾驶员处于突发状态而失去对车辆的操控能力时车辆发生驾驶事故的概率，降低安全隐患，同时通过相关的救助策略可以及时的对驾驶员实施救助，以提高其被救治的概率并提高其存活可能性。

附图说明

图1为本发明的系统原理示意图。

图2为信息处理模块中识别驾驶员健康状态的逻辑示意图。

图3为本发明中的更新策略的逻辑流程图。

图4为驾驶位座椅上的调姿气囊打开时的示意图。

附图中：1、体征信息采集单元；21、病态信息配置库；211、第一常态信息；212、第一异常信息；22、判定策略；221、对比触发子策略；222、异常采集子策略；223、诊断子策略；23、结果发送模块；24、更新策略；241、更新判定子策略；242、信息替换子策略；3、动作执行模块；31、基础救助策略；32、第一救助子策略；33、第二救助子策略；4、启闭模块；51、座垫；52、靠背；53、调姿气囊；54、气囊安置包。

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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参照图1至图4，本发明提供一种可监控驾驶员安全状态的自动驾驶系统，包括状态采集模块、信息处理模块及动作执行模块3，状态采集模块获取驾驶员的当前的体征状态信息，并将体征状态信息发送至信息处理模块，信息处理模块将获取的体征状态信息与预设异常状态信息进行对比并输出判定指令，动作执行模块3接收判定指令并根据判定指令控制执行单元执行救助策略；

状态采集模块包括体征信息采集单元1，体征信息采集单元1可获取驾驶员的实时体征信息，实时体征信息包括集驾驶员当前状态时的血压、心率以及体温信息，并将实时体征信息发送至信息处理模块中；体征信息采集单元1为现有的可穿戴式健康检测手环，此监测手环在进行乘驾时需要按使用说明佩戴至驾驶员的相关部位，保证此监测手环所采集到的血压、心率及体温信息的准确性，并且此体征信息采集单元1与信息处理模块之间相互通信连接，由此体征信息采集单元1可将平时所采集到的相关信息及时传送至信息处理模块中进行对比判定，同时信息处理模块中的异常采集子策略222可控制体征信息采集单元1执行相对应的采集策略；

如图2所示，信息处理模块包括病态信息配置库21、判定策略22及结果发送模块23，病态信息配置库21预存有常态数据包及多组病态数据包，多组病态数据包中记录有第一异常信息212，第一异常信息212为多种疾病发病状态下的血压、心率及体温的数值范围，常态数据包记录有第一常态信息211，第一常态信息211为驾驶员处于正常状态时的血压、心率及体温的数值范围，判定策略22包括对比触发子策略221、异常采集子策略222及诊断子策略223，对比触发子策略221判断通过体征信息采集单元1所采集的实时体征信息中对应项的数值是否处于第一常态信息211中限定的对应项的数值范围内，若实时体征信息并未处于第一常态信息211进的范围内时，异常采集子策略222调用体征信息采集单元1多次采集实时体征信息并记录为第一触发信息，异常采集子策略222的持续执行时长为第一判定时长，此第一判定时长可根据具体的情况进行调整设置，基础设定可为1min，通过在持续的1min内连续多次采集体征信息来作为最终判定结果的依据。每两次采集的时间间隔设置为第一采集间隔；此间隔需要根据所设置的第一判定时长来选择，通常需要保证在第一判定时长内所采集的数据至少为10次，由此可计算出对应的第一采集间隔的具体数值，并且第一采集间隔需要符合体征信息采集单元1采集作业中所要求最小的间隔时间。由此可保证每次采集的数据的准确性。

异常采集子策略222分别判断多组第一触发信息是否处于第一异常信息212中任一一种疾病的体征信息的数值范围内并记录判定结果为第一对比量；诊断子策略223对第一对比量中的判定结果进行判定，当判定结果为驾驶员处于发病状态时输出第一紧急信息，第一紧急信息经由结果发送模块23发送至动作执行模块3中；

诊断子策略223包括诊断筛查表、确诊算法及确诊子策略，确诊算法用于判断每次采集的第一触发信息是否处于不同病态数据包中的体征范围内并输出的第一确诊结果，诊断筛查表用于记录第一判定时长内的所有第一诊断结果，确诊子策略用统计诊断筛查表中每一疾病判定列中的多次连续后位判定结果。

确诊算法设置为:

Z为心率判定值，U为血压判定值，G为体温判定值，其中Z、U和G的取值只能为0或1，当所采集的体征数据落在病态数据包预先存储的异常体征数据的范围中，则取值为1否则取值为0；K为权重系数可选值为1、2和3，此权重值分别根据每一种疾病的病态数据包中预先规定的对应体征项的判定优先级来配置K的值得大小，判定优先级越高的项配置的K值越大，如疾病A的病态数据包中所配置的判定优先级为心率>血压>体温，则此疾病A的判定算法公式为：

诊断筛查表的具体形式如表1所示：

表1

当在整个判定过程中第一诊断结果为O的结果一直连续出现至最后并且第一诊断结果为O的次数占总判定次数的比例大于0.6时输出认定结果为“发病”，否则认定结果为“非病”，当判定输出的认定结果为“发病”时则输出第一紧急信息。

动作执行模块3包括接收单元及控制单元，当接收单元收到第一紧急信息时，控制单元控制执行单元执行救助策略，救助策略用于对驾驶员实施救助行为。救助策略包括基础救助策略31以及第一救助子策略32和第二救助子策略33，通常状态下当接收到第一紧急信息时执行单元会激活执行基础救助策略31与第二救助子策略33此两种救助策略为最基础的安全保证策略以及救助寻求策略。

基础救助策略31包括路况规划子策略及紧急状态显示子策略，路况规划子策略用于启动导航系统规划出到达最近的安全停靠位置的安全路线并调用自动驾驶系统将车辆沿上述安全路线驾驶至安全停靠位置，紧急状态显示子策略用于将发病报告书显示至行车电脑上，发病报告书内主要包括驾驶员病情简介以及相对应的救助措施，发病报告书中的内容均为由各处于发病状态的疾病对应的病态数据包中下载而来，在病态数据包预先储存有该疾病的发病体征现象简介以及该疾病的救助方法。同时紧急状态显示子策略用于向外部显示求救信息，如开启车辆外部的灯光并控制灯光的闪烁方式或控制车辆的鸣笛方式来求助过往车辆进行救援。

第二救助子策略33用于生成急救信息并将急救信息发送至第一安全联系人的移动端。此急救信息包括驾驶员病情简介及车辆的停靠位置，通过前期设置的第一安全联系人的联系方式可在发病时将急救信息以短信的方式发送至第一安全联系人的手机端。

病态数据包中还包括救助调用指令，救助调用指令用于开启对应的救助策略。救助调用指令会根据不用发病状态下所对应的不同的救助措施来制定，如认定结果为驾驶员处于疾病A的发病状态，所对应的疾病A的病态数据包中预先存储的救助调用指令为调节驾驶席座椅至靠背52与座垫51之间的夹角为A度，调节空调开启并输出温度为A摄氏度。

第一救助子策略32用于执行救助调用指令中指定的救助措施，第一救助子策略32包括姿态调节子策略和车内环境调节策略，姿态调节子策略用于调节驾驶位座椅的姿态来改变驾驶员的乘卧姿态，此姿态调节子策略的执行需要保障乘驾车辆驾驶席所使用的座椅为电动调节座椅，由此可通过姿态调节子策略控制电动座椅的控制器来启动对座椅的调节。车内环境调节策略与车载空调的空调模块相连接，通过输入指令至空调模块中来调节车内的环境温度。

如图4所示，驾驶位座椅上设置有调姿气囊53，调姿气囊53设置于驾驶位座椅的靠背52与座垫51的连接处，调姿气囊53的气体发生器安置至座垫51或靠背52内部，调姿气囊53的充气部在未充气时折叠填充在座垫51的安置腔室内，并且充气部与气体发生器相连通当接收到救助调用指令中的打开气囊的指令时，气体发生器向充气部中充入气体使充气部膨胀，由此气囊由安置腔室内脱出并展开填充在驾驶员与座椅之间，充气部填充气体后用于调节驾驶员在驾驶位座椅上躺卧姿态。也可在靠背52与座垫51的连接处缝制固定一个气囊安置包54从而将调姿气囊53放入其中，气囊安置包54上设置有易拆口，当气囊打开时易拆口被撕裂气囊弹出。此调姿气囊53可以未现有的安全气囊，其区别在于本调姿气囊53的充气部为密封材料制成如橡胶，调姿气囊53的具体连接结构及安装控制方式均为现有技术在此不再赘诉。通过增加调姿气囊53对驾驶员腰部及臀部的支撑可将驾驶员的躺卧姿态调节为平躺状态，由此可保证驾驶员处于昏迷状态时的呼吸的顺畅性。

如图3所示，以下为两种更新启动策略用于及时更新病态信息配置库21内的信息的状态以此来保证信息的准确度，用于更新的新的信息主要来自于体征信息采集单元1中对实际采集的体征数据所记录的数值。

信息处理模块中配置有更新策略24，更新策略24包括更新判定子策略241及信息替换子策略242，更新判定子策略241判定是否触发更新，信息替换子策略242用于将新的信息替换至病态信息配置库21内，更新判定子策略241中设置有第一更新间隔，当第一更新间隔达到阈值时，阈值可进行自定义设置，通常为3个月或半年。启动信息替换子策略242请求再次录入第一异常信息212及当前的驾驶员的第一常态信息211，并替换原有的第一异常信息212及第一常态信息211。此方案通过设置第一更新间隔来及时更新当前驾驶员的第一异常信息212及第一常态信息211来保证后期使用中随着驾驶员年龄的变化以及身体状态的变化来及时调整病态信息配置库21内的数据，以提高判定结果的正确性。

包括手动启闭模块4，手动启闭模块4在接收到人为控制指令时控制，将所人为述控制指令发送至动作执行模块3内。通过此设置可增加通过人为主动操作来激活或关闭本发明中的救助策略，更加人性化，也可通过本系统自身监测判断以及驾驶员主动人为开启的两种方式相结合的形式来进一步提高触发执行救助策略的指令的准确性。

更新判定子策略241包括第一判定策略22，当第一判定策略22识别到在第一辨识时长内动作执行模块3仅接收到人为控制指令的开启指令而未接收到第一紧急信息时，启动信息替换子策略242请求再次录入第一异常信息212及当前的驾驶员的第一常态信息211，并替换原有的第一异常信息212及第一常态信息211。此方案的更新判定子策略241可将及时补充及更新病态信息配置库21内的第一异常信息212及第一常态信息211以保证后期使用中判定结果的准确性。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。