[发明专利]一种智能驾驶系统及控制方法

权利要求书

1.一种智能驾驶系统，其特征在于，所述系统包括车辆分析控制系统、以及与车辆分析控制系统连接的疲劳感应系统、电子地图系统、自动驾驶系统、提醒系统；其中：

车辆分析控制系统：

用于通过疲劳感应系统监测驾驶员的人体生理指标监测结果获得驾驶员的人体综合疲劳指数I；人体综合疲劳指数I由人体生理指标的监测结果得出，人体生理指标的监测结果包括大脑状态F、血氧饱和度SPO2、人体手腕部温度T、人体血压指数P和心率HR计算得出，人体综合疲劳指数I的计算公式如下所示：

I＝A 1 F+A 2 SPO2+A 3 T+A 4 P+A 5 HR

其中，A 1、A 2、A 3、A 4、A 5分别为各人体生理指标的影响因子；

同时用于根据电子地图系统判断车辆所处的路况环境；然后根据人体综合疲劳指数I和车辆所处的路况环境来判断需要选择何种驾驶方式，并根据判断结果发送控制指令给自动驾驶系统；

疲劳感应系统：用于监测驾驶员的各项人体生理指标，并将监测结果发送给车辆分析控制系统，包括：

脑电波信号采集模块：与驾驶员头皮连接，用于记录脑细胞群的自发性、节律性活动，通过分析脑电波频率范围，结合大脑节律性生理活动，得到大脑状态F；大脑状态F可以分为Delta、Theta、Alpha、Beta、Gamma5个波段，其中Delta波段对应深度睡眠状态，Theta波段对应睡意朦胧状态，Alpha波段对应闭眼清醒放松状态，Beta波段对应积极思考或者紧张的状态，Gamma波段对应躯体正常运动状态；

人体血氧检测模块：用于通过设置在驾驶员手腕部的光电传感器实时检测人体血氧浓度；光电传感器的红光和红外光交替发光，红外和红外光对血液中的血红蛋白和还原血红蛋白具有独特的吸收特性，可决定每一种成分的百分含量即血氧饱和度SPO2；

血氧饱和度SPO2根据以下公式进行计算：

a＝[(VIredmax+VIredmin)*(Vredmax-Vredmmin)]/[(Vredmax+Vredmmin)*6(VIredmax-VIredmin)]

其中Vredmax、Vredmmin、VIredmax、VIredmin 为采集到的不同的红光和红外光的直流分量和交流分量，a为经验系数，通过a即可换算血氧饱和度SPO2；

人体温度检测模块：与驾驶员手腕部位连接，用于进行人体温度采样采集，通过采样算法得到人体手腕部温度T；

人体血压检测模块：与驾驶员手腕部位连接，用于进行血压采集，通过收缩压和舒张压的均值得出人体血压指数P；

人体心率检测模块：与驾驶员手腕部位连接，用于实时采集驾驶员手腕部位的脉搏波信号，经波形预处理后得到心率HR；

电子地图系统：用于判断车辆所处的路况环境；路况环境可分为仅有机动车行驶的高速公路、快速公路，机动车、非机动车、行人各行其道的道路，以及学校、城市商业中心路况较为复杂的道路；

自动驾驶系统：用于根据车辆分析控制系统的指令控制车辆的行驶；还用于获取车辆的位置信息并发送给电子地图系统；

提醒系统：用于根据车辆分析控制系统的指令发出声音和震动。

2.权利要求1所述系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.车辆分析控制系统通过疲劳感应系统监测的人体生理指标的监测结果获得人体综合疲劳指数I；

疲劳感应系统包括：

脑电波信号采集模块：与驾驶员头皮连接，记录脑细胞群的自发性、节律性活动，通过分析脑电波频率范围，结合大脑节律性生理活动，得到大脑状态F；大脑状态F可以分为Delta、Theta、Alpha、Beta、Gamma5个波段，其中Delta波段对应深度睡眠状态，Theta波段对应睡意朦胧状态，Alpha波段对应闭眼清醒放松状态，Beta波段对应积极思考或者紧张的状态，Gamma波段对应躯体正常运动状态；

人体血氧检测模块：通过设置在驾驶员手腕部的光电传感器实时检测人体血氧浓度；光电传感器的红光和红外光交替发光，红外和红外光对血液中的血红蛋白和还原血红蛋白具有独特的吸收特性，可绝对每一种成分的百分含量即血氧饱和度SPO2；

人体温度检测模块：与驾驶员手腕部位连接，进行人体温度采样采集，通过采样算法得到人体手腕部温度T；

人体血压检测模块：与驾驶员手腕部位连接，进行血压采集，通过收缩压和舒张压的均值得出人体血压指数P；

人体心率检测模块：与驾驶员手腕部位连接，实时采集驾驶员手腕部位的脉搏波信号，经波形预处理后得到心率HR；

人体综合疲劳指数I由人体生理指标的监测结果得出，人体生理指标的监测结果包括大脑状态F、血氧饱和度SPO2、人体手腕部温度T、人体血压指数P和心率HR，人体综合疲劳指数I的计算公式如下所示：

I＝A 1 F+A 2 SPO2+A 3 T+A 4 P+A 5 HR

其中，A 1、A 2、A 3、A 4、A 5分别为各人体生理指标的影响因子；

S2.车辆分析控制系统根据电子地图系统判断车辆所处的路况环境；

路况环境分为仅有机动车行驶的高速公路、快速公路，机动车、非机动车、行人各行其道的道路，以及学校、城市商业中心路况较为复杂的道路；

S3.车辆分析控制系统根据人体综合疲劳指数I和车辆所处的路况环境来判断需要选择何种驾驶方式，并根据判断结果发送控制指令给自动驾驶系统；

具体判断过程包括：

通过将人体综合疲劳指数I与人体综合疲劳指数的临界指数I c相比判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态；

如果驾驶员处于疲劳驾驶状态，则进一步判断车辆所处的路况环境；

如果路况环境为仅有机动车行驶的高速、快速公路，则车辆分析控制系统发送“完全自主驾驶模式”指令给自动驾驶系统，自动驾驶系统接收到指令后控制车辆进入无人驾驶模式；

如果路况环境为机动车、非机动车、行人各行其道的道路，车辆分析控制系统发送“高级驾驶员辅助模式”指令给自动驾驶系统，自动驾驶系统接收到指令后控制车辆进入高级驾驶员辅助模式；

高级驾驶员辅助模式是开启车辆中在驾驶者未能及时采取相应行动时能够自动进行干预的系统，包括“自动紧急制动”(AEB)系统和“应急车道辅助”(ELA)系统；

如果路况环境为学校、城市商业中心路况较为复杂的道路时，则车辆分析控制系统发送“提醒”指令给提醒系统，提醒系统收到指令后发出声音和震动，直到驾驶员反馈收到危险信号为止；

如果驾驶员不处于疲劳驾驶状态，则车辆分析控制系统不发送指令给自动驾驶系统，驾驶员自行驾驶车辆。