专利名称：一种识别驾驶员换道意图的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用驾驶员模块识别驾驶员换道意图的方法，该方法可用于开发智能辅助驾驶系统，提高车辆驾驶安全性。
背景技术：
当前，全球各大城市的交通问题日益严重，交通事故和交通拥挤已经成为交通的主要难题。中国每年交通事故50万起，因交通事故死亡人数均超过10万人，稳居世界第一。其中由驾驶员驾驶行为不当引起的交通事故占到总数的75%以上，因此，研究驾驶员的驾驶行为以及发展相应的辅助驾驶系统具有重要的理论和应用价值。多份调查报告显示，因车道偏离引发的交通事故占了相当大的比例，但是由于汽车安全驾驶预警系统对当前道路交通安全的态势评估时，一般对驾驶员的驾驶行为动机或驾驶意图作忽略处理，仅从当前车辆状态和外界道路环境角度进行评估，得出的结论往往与驾驶员意愿不一致，导致系统直接使用者-驾驶员会对预警装置的有效性和准确性持怀疑态度，频繁的误报也会使驾驶员分神或精神紧张，导致可避免的交通事故却发生意外的现象出现。产生这种现象的根本原因是预警系统未能识别出驾驶员的真实意图及其变化趋势，对当前安全态势做出了错误估计。由此可见，忽略驾驶员对车辆控制的真实意图，单纯以车辆状态和车外环境信息作为依据估计当前车辆危险态势，是在信息不充分的基础上做出的判断，其综合态势评估结果绝非准确。如果车载预警系统在车辆行使过程中能对驾驶员所持的驾驶意图进行识别与提取，将其与车辆状态和车外道路信息实现交互和融合并应用于道路交通环境安全态势评估中，真正意义上实现构成道路交通的“人-车-环境”三者之间的交互和融合，可有效提高系统对当前危险态势评估的效率，进而提高系统预警的准确性。因此，研究驾驶意图识别方法对机动车安全驾驶预警系统的研究具有重要意义。经查阅现有技术，驾驶员换道意图识别方法是通过对驾驶员操控汽车的动作及头部姿态进行图像采集、处理，从而判断驾驶员当前是否具有换道意图。由于驾驶员头部偏转具有一定的随意性，并且图像处理受环境(例如，光照)影响，通过驾驶员的头部姿态识别换道意图准确率不高而且容易造成误判，因此，这种方法在实际使用中存在很大的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种识别驾驶员换道意图的方法，该方法通过比较代表驾驶意图的驾驶员模块实时仿真的数据以及驾驶员的驾驶数据，从而识别驾驶员的换道驾驶意图，来辅助驾驶员更安全和有效的操控汽车。根据本发明的目的，提供一种识别驾驶员换道意图的方法，所述方法包括:记录初始时刻；运行三个驾驶员子模块；通过安装在车辆上的传感器采集并记录环境信息及车辆状态信息，将采集的信息存储在信息存储单元中；从信息存储单元中提取数据，将提取的数据存储在数据存储单元中；提取三个驾驶员子模块运行的仿真数据，将仿真数据存储在相对应的三个存储单元中；将数据存储单元中的数据分别与所述三个存储单元中的数据进行匹配比较，最终得到驾驶意图。三个驾驶员子模块是由驾驶员模块根据三个驾驶路径来区分。所述三个驾驶路径为直行轨迹、左换道轨迹和右换道轨迹。环境信息包括车道边界和道宽信息、车辆在车道中的位置信息,车辆状态信息包括方向盘转角。从信息存储单元中提取数据的步骤包括:取初始时刻后0.5s的方向盘转角数据，利用插值提取这0.5s内的N组数据，将这N组数据以向量数组的形式存储在数据存储单元中。提取三个驾驶员子模块运行的仿真数据的步骤包括:提取三个驾驶员子模块运行后0.5s的仿真数据，利用插值提取N个数，将这N个数以向量数组的形式存储在相对应的三个存储单元中。N组数据和N个数在时间序列上能够对应。进行数据匹配比较的步骤包括:根据下面的公式分别计算三个驾驶员子模块的S(Model)数值
权利要求
1.一种识别驾驶员换道意图的方法，所述方法包括: 记录初始时刻； 运行三个驾驶员子模块； 通过安装在车辆上的传感器采集并记录环境信息及车辆状态信息，将采集的信息存储在信息存储单元中； 从信息存储单元中提取数据，将提取的数据存储在数据存储单元中； 提取三个驾驶员子模块运行的仿真数据，将仿真数据存储在相对应的三个存储单元中； 将数据存储单元中的数据分别与所述三个存储单元中的数据进行匹配比较，最终得到驾驶意图。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，三个驾驶员子模块是由驾驶员模块根据三个驾驶路径来区分。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述三个驾驶路径为直行轨迹、左换道轨迹和右换道轨迹。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，环境信息包括车道边界和道宽信息、车辆在车道中的位置信息，车辆状态信息包括方向盘转角。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，从信息存储单元中提取数据的步骤包括:取初始时刻后0.5s的方向盘转角数据，利用插值提取这0.5s内的N组数据，将这N组数据以向量数组的形式存储在数据存储单元中， 提取三个驾驶员子模块运行的仿真数据的步骤包括:提取三个驾驶员子模块运行后0.5s的仿真数据，利用插值提取N个数，将这N个数以向量数组的形式存储在相对应的三个存储单元中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，N组数据和N个数在时间序列上能够对应。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，进行数据匹配比较的步骤包括:根据下面的公式分别计算三个驾驶员子模块的S(Model)数值
8.根据权利要求2至4中的任一项所述的方法，其中，驾驶员模块包括路径规划模块、预瞄模块、预测模块、比较模块、控制模块， 路径规划模块规划所述三个驾驶路径，由此将驾驶员模块区分成三个驾驶员子模块， 预瞄模块根据来自路径规划模块的驾驶路径数据得到当前预瞄时间内的预期轨迹数据， 预测模块根据当前车辆状态信息和驾驶环境信息，预测下一预瞄时间内的车辆预测轨迹数据， 比较模块接收来自预瞄模块的预期轨迹数据和来自预测模块的预测轨迹数据，并通过这两个轨迹数据的比对获得侧向位置误差，控制模块根据比较模块得到的侧向位置误差计算方向盘转角。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，预瞄时间是1.5s。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，对应于直行轨迹的预期轨迹数据为车辆前进方向的直线，对应于左换道轨迹的预期轨迹数据为车辆前进方向偏左斜率为-0.053的直线，对应于右换道轨迹的预期 轨迹数据为车辆前进方向偏右斜率为0.062的直线。
全文摘要
本发明公开了一种识别驾驶员换道意图的方法，所述方法包括记录初始时刻；运行三个驾驶员子模型；通过安装在车辆上的传感器采集并记录环境信息及车辆状态信息，将采集的信息存储在信息存储单元中；从信息存储单元中提取数据，将提取的数据存储在数据存储单元中；提取三个驾驶员子模型运行的仿真数据，将仿真数据存储在相对应的三个存储单元中；将数据存储单元中的数据分别与所述三个存储单元中的数据进行匹配比较，最终得到驾驶意图。本发明的方法不会对驾驶员的驾驶产生干扰，实时性好，能够快速准确地识别驾驶员换道意图。
文档编号B60W40/08GK103085815SQ20131001674
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者毕路拯, 杨学瑞, 王翠娥 申请人:北京理工大学