一种提高车辆驾驶安全性的控制方法与装置

技术领域

本发明涉及电子传感领域，具体而言，涉及一种提高车辆驾驶安全性的控制方法与装置。

背景技术

汽车安全对于车辆来说分为主动安全和被动安全两大方面。主动安全就是尽量自如的操纵控制汽车。无论是直线上的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。这样的汽车，当然就有着比较高的避免事故能力，犹其在突发情况的条件下保证汽车安全。被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，如今这一保护的概念以及延伸到车内外所有的人甚至物体。

目前，现有的提高车辆驾驶安全性的控制方法，当驾驶员驾驶行为不当时，只能对驾驶员进行提醒，不能自动的对车辆进行限速，降低了车辆的行驶安全性。

发明内容

为了弥补以上不足，本发明提供了一种提高车辆驾驶安全性的控制方法与装置，旨在改善当驾驶员驾驶行为不当时，只能对驾驶员进行提醒，不能自动的对车辆进行限速，降低了车辆的行驶安全性的问题。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种提高车辆驾驶安全性的控制方法包括以下步骤，

S1：驾驶员状态的采集，通过安全驾驶监控模块及人脸识别驾驶员生物状态检测模块对驾驶员的状态进行实时采集，安全驾驶监控模块和人脸识别驾驶员生物状态检测模块把信息传递给ECU控制单元，用于监控驾驶员驾驶过程中是否符合安全驾驶要求；

S2：信息的分析，通过DSQ模块对ECU控制单元内的信号进行分析，驾驶员的生物状态分为差、中和优的三个等级，并把分析出的信号传递给故障管理单元，用于在所述驾驶员不符合所述安全驾驶要求时，检测所述驾驶员的身体状态；

S3：故障的管理，故障管理单元将生物状态信号质量DSQ输入到DSM故障管理模块，DSM故障管理模块同时支持安装在车内及车身四周的摄像头，可实现对驾驶员及乘客状态、道路信息、车辆运行状况、车辆装载及货物状况的实时全方位监控跟踪，避免疲劳驾驶和超速驾驶，最大程度保障驾驶安全；

S4：对汽车行驶状态进行控制，DSM故障管理模块把信号传递给发动机保护单元，触发发动机ECU内DSM失效保护，提高车辆行驶安全，当DSM失效保护值为差等级时，限扭限速，当DSM失效保护值为中等级时，限速，当DSM失效保护值为优等级时，不做处理，同时也可以作为整车的预期功能安全的一个危害点，发动机保护单元通过对其内的各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS模块、EBD模块和ESP模块等发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡，ESP模块可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显，ABS模块和EBD模块的出现，让车辆可以提前减少事故发生的概率，ABS模块防刹车抱死可以防止车轮在强力制动下锁死，从而保持更多的控制力并减少汽车打滑，当全力制动时，每个汽车车轮上的传感器都会向ECU控制单元发送消息，提前预判，间歇性地释放每个车轮上的制动器，以防止车轮完全锁死，可以大幅减少雨天碰撞事故的发生；

S5：定位救援，发动机保护单元把信号传递给紧急救援模块，用于从车辆定位模块调取当前车辆定位信息，并发送携带所述车辆定位信息的紧急救援请求；

S6：数据的传输，数据传输模块把数据传输到车辆管理终端，确保车辆发生故障后，对车辆的故障问题进行数据支撑，便于确定车辆上的故障位置。

在本发明的一种实施例中，所述步骤S1中的ECU控制单元由微控制器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成，ECU的电压工作范围一般在6.5-16V、工作电流在0.015-0.1A、工作温度在-40℃-80℃，能承受1000Hz以下的振动，因此ECU损坏的概率非常小，在ECU中CPU是核心部分，它具有运算与控制的功能，发动机在运行时，它采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象的工作，它还实行对存储器、输入/输出接口和其它外部电路的控制，存储器ROM中存放的程序是经过精确计算和大量实验取得的数据为基础编写出来的，这个固有程序在发动机工作时，不断地与采集来的各传感器的信号进行比较和计算。

在本发明的一种实施例中，所述步骤S2中的DSQ模块已有成熟算法，便于人脸识别驾驶员生物状态，便于把驾驶员是否抽烟、打瞌睡等信息传递给故障管理单元。

在本发明的一种实施例中，所述安全驾驶监控模块包括摄像头、预警器和语音播放机构，不同的摄像头分别安装在车辆内外，预警器和语音播放机构设置在车辆上。

在本发明的一种实施例中，所述步骤S2中的DSQ模块已有成熟算法，便于人脸识别驾驶员生物状态检测模块对驾驶员的状态进行分析，把驾驶员是否抽烟、打瞌睡等信息传递给信号分析单元。

在本发明的一种实施例中，所述步骤S4中的ABS模块作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值，四通道ABS有四个轮速传感器，在通往四个车轮制动分泵的管路中，各设一个制动压力调节器装置，进行独立控制，构成四通道控制形式。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大，制动时两个车轮的地面制动力就相差较大，因此会产生横摆力矩，使车身向制动力较大的一侧跑偏，不能保持汽车按预定方向行驶，会影响汽车的制动方向稳定性，因此，驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时，应降低车速。

在本发明的一种实施例中，所述步骤S4中的EBD模块能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS模块提高制动稳定性，汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样，EBD的工作原理恰恰就是用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应和计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不断保持调整，使制动力与摩擦力相匹配，从而保证车辆的平稳，实际调整前后轮时，它可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程，自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率，如发觉前后车轮有差异，而且差异程度必须被调整时，它就会调整汽车制动液压系统，使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布，可以说在ABS模块动作启动之前，EBD模块巳经平衡了每一个轮的有效地面抓地力，防止出现后轮先抱死的情况，改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离。

在本发明的一种实施例中，所述步骤S4中的ESP模块通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS模块、ASR模块发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡，ESP模块可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显ESP模块一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。

在本发明的一种实施例中，所述步骤S3中的DSM故障管理模块称为电气控制系统，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同，电气控制系统是指由若干电气原件组合，用于实现对某个或某些对象的控制，从而保证车辆发动机安全、可靠地运行，其主要功能有自动控制、保护、监视和测量。

第二方面，本发明另提供的一种提高车辆驾驶安全性的装置，包括上述的提高车辆驾驶安全性的控制方法，

安全驾驶监控模块，用于通过摄像头对驾驶员的驾驶行为数据、车辆内和车辆四周的情况进行实时的监测，并把数据传递给ECU控制单元；

人脸识别驾驶员生物状态检测模块，用于对驾驶员的生物状态进行评级，信号质量DSQ模块对车辆进行管控；

DSM故障管理模块，提高车辆行驶安全，同时也可以作为整车的预期功能安全的一个危害点，保护了车辆的发动机；

紧急救援模块，用于从车辆定位模块调取当前车辆定位信息，并发送携带所述车辆定位信息的紧急救援请求。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的一种提高车辆驾驶安全性的控制方法，使用时，通过安全驾驶监控模块及人脸识别驾驶员生物状态检测模块对驾驶员的状态进行实时采集，安全驾驶监控模块和人脸识别驾驶员生物状态检测模块把信息传递给ECU控制单元，用于监控驾驶员驾驶过程中是否符合安全驾驶要求，通过DSQ模块对ECU控制单元内的信号进行分析，驾驶员的生物状态分为差、中和优的三个等级，并把分析出的信号传递给故障管理单元，用于在所述驾驶员不符合所述安全驾驶要求时，检测所述驾驶员的身体状态，故障管理单元将生物状态信号质量DSQ输入到DSM故障管理模块，DSM故障管理模块同时支持安装在车内及车身四周的摄像头，可实现对驾驶员及乘客状态、道路信息、车辆运行状况、车辆装载及货物状况的实时全方位监控跟踪，避免疲劳驾驶和超速驾驶，最大程度保障驾驶安全，DSM故障管理模块把信号传递给发动机保护单元，触发发动机ECU内DSM失效保护，提高车辆行驶安全，当DSM失效保护值为差等级时，限扭限速，当DSM失效保护值为中等级时，限速，当DSM失效保护值为优等级时，不做处理，同时也可以作为整车的预期功能安全的一个危害点，发动机保护单元通过对其内的各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS模块、EBD模块和ESP模块等发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡，ESP模块可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显，ABS模块和EBD模块的出现，让车辆可以提前减少事故发生的概率，ABS模块防刹车抱死可以防止车轮在强力制动下锁死，从而保持更多的控制力并减少汽车打滑，当全力制动时，每个汽车车轮上的传感器都会向ECU控制单元发送消息，提前预判，间歇性地释放每个车轮上的制动器，以防止车轮完全锁死，可以大幅减少雨天碰撞事故的发生，发动机保护单元把信号传递给紧急救援模块，用于从车辆定位模块调取当前车辆定位信息，并发送携带所述车辆定位信息的紧急救援请求，数据传输模块把数据传输到车辆管理终端，确保车辆发生故障后，对车辆的故障问题进行数据支撑，便于确定车辆上的故障位置，该控制方法便于自动对车辆进行限速，提高了车辆的行驶安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一种提高车辆驾驶安全性的控制方法的系统框图。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种提高车辆驾驶安全性的控制方法，包括以下步骤：

S1：驾驶员状态的采集，通过安全驾驶监控模块及人脸识别驾驶员生物状态检测模块对驾驶员的状态进行实时采集，安全驾驶监控模块和人脸识别驾驶员生物状态检测模块把信息传递给ECU控制单元，用于监控驾驶员驾驶过程中是否符合安全驾驶要求，所述步骤S1中的ECU控制单元由微控制器、存储器、输入/输出接口、模数转换器以及整形、驱动等大规模集成电路组成，ECU的电压工作范围一般在6.5-16V、工作电流在0.015-0.1A、工作温度在-40℃-80℃，能承受1000Hz以下的振动，因此ECU损坏的概率非常小，在ECU中CPU是核心部分，它具有运算与控制的功能，发动机在运行时，它采集各传感器的信号，进行运算，并将运算的结果转变为控制信号，控制被控对象的工作，它还实行对存储器、输入/输出接口和其它外部电路的控制，存储器ROM中存放的程序是经过精确计算和大量实验取得的数据为基础编写出来的，这个固有程序在发动机工作时，不断地与采集来的各传感器的信号进行比较和计算，便于对发动机的点火、空燃比、怠速、废气再循环等多项参数的控制，所述安全驾驶监控模块包括摄像头、预警器和语音播放机构，不同的摄像头分别安装在车辆内外，预警器和语音播放机构设置在车辆上，便于对驾驶员的状态进行监测；

S2：信息的分析，通过DSQ模块对ECU控制单元内的信号进行分析，驾驶员的生物状态分为差、中和优的三个等级，并把分析出的信号传递给故障管理单元，用于在所述驾驶员不符合所述安全驾驶要求时，检测所述驾驶员的身体状态，所述步骤S2中的DSQ模块已有成熟算法，便于人脸识别驾驶员生物状态，便于把驾驶员是否抽烟、打瞌睡等信息传递给故障管理单元，便于安全驾驶监控模块对驾驶员进行提醒，所述步骤S2中的DSQ模块已有成熟算法，便于人脸识别驾驶员生物状态检测模块对驾驶员的状态进行分析，把驾驶员是否抽烟、打瞌睡等信息传递给信号分析单元，便于安全驾驶监控模块对驾驶员进行提醒；

S3：故障的管理，故障管理单元将生物状态信号质量DSQ输入到DSM故障管理模块，DSM故障管理模块同时支持安装在车内及车身四周的摄像头，可实现对驾驶员及乘客状态、道路信息、车辆运行状况、车辆装载及货物状况的实时全方位监控跟踪，避免疲劳驾驶和超速驾驶，最大程度保障驾驶安全，所述步骤S3中的DSM故障管理模块称为电气控制系统，不同的设备有不同的控制回路，而且高压电气设备与低压电气设备的控制方式也不相同，电气控制系统是指由若干电气原件组合，用于实现对某个或某些对象的控制，从而保证车辆发动机安全、可靠地运行，其主要功能有自动控制、保护、监视和测量，提高汽车发动机上的使用寿命；

S4：对汽车行驶状态进行控制，DSM故障管理模块把信号传递给发动机保护单元，触发发动机ECU内DSM失效保护，提高车辆行驶安全，当DSM失效保护值为差等级时，限扭限速，当DSM失效保护值为中等级时，限速，当DSM失效保护值为优等级时，不做处理，同时也可以作为整车的预期功能安全的一个危害点，发动机保护单元通过对其内的各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS模块、EBD模块和ESP模块等发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡，ESP模块可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显，ABS模块和EBD模块的出现，让车辆可以提前减少事故发生的概率，ABS模块防刹车抱死可以防止车轮在强力制动下锁死，从而保持更多的控制力并减少汽车打滑，当全力制动时，每个汽车车轮上的传感器都会向ECU控制单元发送消息，提前预判，间歇性地释放每个车轮上的制动器，以防止车轮完全锁死，可以大幅减少雨天碰撞事故的发生；

所述步骤S4中的ABS模块作用就是在汽车制动时，自动控制制动器制动力的大小，使车轮不被抱死，处于边滚边滑的状态，以保证车轮与地面的附着力在最大值，四通道ABS有四个轮速传感器，在通往四个车轮制动分泵的管路中，各设一个制动压力调节器装置，进行独立控制，构成四通道控制形式。但是如果汽车左右两个车轮的附着系数相差较大，制动时两个车轮的地面制动力就相差较大，因此会产生横摆力矩，使车身向制动力较大的一侧跑偏，不能保持汽车按预定方向行驶，会影响汽车的制动方向稳定性，因此，驾驶员在部分结冰或积水等湿滑的路面行车时，应降低车速，ABS模块确保车辆的正常使用，所述步骤S4中的EBD模块能够根据由于汽车制动时产生轴荷转移的不同，而自动调节前、后轴的制动力分配比例，提高制动效能，并配合ABS模块提高制动稳定性，汽车在制动时，四只轮胎附着的地面条件往往不一样，EBD的工作原理恰恰就是用高速计算机在汽车制动的瞬间，分别对四只轮胎附着的不同地面进行感应和计算，得出不同的摩擦力数值，使四只轮胎的制动装置根据不同的情况用不同的方式和力量制动，并在运动中不断保持调整，使制动力与摩擦力相匹配，从而保证车辆的平稳，实际调整前后轮时，它可依据车辆的重量和路面条件来控制制动过程，自动以前轮为基准去比较后轮轮胎的滑动率，如发觉前后车轮有差异，而且差异程度必须被调整时；

它就会调整汽车制动液压系统，使前、后轮的液压接近理想化制动力的分布，可以说在ABS模块动作启动之前，EBD模块巳经平衡了每一个轮的有效地面抓地力，防止出现后轮先抱死的情况，改善制动力的平衡并缩短汽车制动距离，当紧急刹车车轮抱死的情况下，EBD模块在ABS模块动作之前就已经平衡了每一个轮的有效地面抓地力，可以防止出现甩尾和侧移，并缩短汽车制动距离，所述步骤S4中的ESP模块通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS模块、ASR模块发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡，ESP模块可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显ESP模块一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等，ESP模块可以监控汽车行驶状态，并自动向一个或多个车轮施加制动力，以保证车子在正常的车道上运行；

S5：定位救援，发动机保护单元把信号传递给紧急救援模块，用于从车辆定位模块调取当前车辆定位信息，并发送携带所述车辆定位信息的紧急救援请求；

S6：数据的传输，数据传输模块把数据传输到车辆管理终端，确保车辆发生故障后，对车辆的故障问题进行数据支撑，便于确定车辆上的故障位置。

具体的，本发明另提供的一种提高车辆驾驶安全性的装置，包括上述的提高车辆驾驶安全性的控制方法，

安全驾驶监控模块，用于通过摄像头对驾驶员的驾驶行为数据、车辆内和车辆四周的情况进行实时的监测，并把数据传递给ECU控制单元；

人脸识别驾驶员生物状态检测模块，用于对驾驶员的生物状态进行评级，信号质量DSQ模块对车辆进行管控；

DSM故障管理模块，提高车辆行驶安全，同时也可以作为整车的预期功能安全的一个危害点，保护了车辆的发动机；

紧急救援模块，用于从车辆定位模块调取当前车辆定位信息，并发送携带所述车辆定位信息的紧急救援请求。

具体的，该提高车辆驾驶安全性的控制方法的工作原理：使用时，通过安全驾驶监控模块及人脸识别驾驶员生物状态检测模块对驾驶员的状态进行实时采集，安全驾驶监控模块和人脸识别驾驶员生物状态检测模块把信息传递给ECU控制单元，用于监控驾驶员驾驶过程中是否符合安全驾驶要求，通过DSQ模块对ECU控制单元内的信号进行分析，驾驶员的生物状态分为差、中和优的三个等级，并把分析出的信号传递给故障管理单元，用于在所述驾驶员不符合所述安全驾驶要求时，检测所述驾驶员的身体状态，故障管理单元将生物状态信号质量DSQ输入到DSM故障管理模块，DSM故障管理模块同时支持安装在车内及车身四周的摄像头，可实现对驾驶员及乘客状态、道路信息、车辆运行状况、车辆装载及货物状况的实时全方位监控跟踪，避免疲劳驾驶和超速驾驶，最大程度保障驾驶安全，DSM故障管理模块把信号传递给发动机保护单元，触发发动机ECU内DSM失效保护，提高车辆行驶安全，当DSM失效保护值为差等级时，限扭限速，当DSM失效保护值为中等级时，限速，当DSM失效保护值为优等级时，不做处理，同时也可以作为整车的预期功能安全的一个危害点，发动机保护单元通过对其内的各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析，然后向ABS模块、EBD模块和ESP模块等发出纠偏指令，来帮助车辆维持动态平衡，ESP模块可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性，在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显，ABS模块和EBD模块的出现，让车辆可以提前减少事故发生的概率，ABS模块防刹车抱死可以防止车轮在强力制动下锁死，从而保持更多的控制力并减少汽车打滑，当全力制动时，每个汽车车轮上的传感器都会向ECU控制单元发送消息，提前预判，间歇性地释放每个车轮上的制动器，以防止车轮完全锁死，可以大幅减少雨天碰撞事故的发生，发动机保护单元把信号传递给紧急救援模块，用于从车辆定位模块调取当前车辆定位信息，并发送携带所述车辆定位信息的紧急救援请求，数据传输模块把数据传输到车辆管理终端，确保车辆发生故障后，对车辆的故障问题进行数据支撑，便于确定车辆上的故障位置，该控制方法便于自动对车辆进行限速，提高了车辆的行驶安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。