1.一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示装置,包括外壳(1)、吸附式底座(2)、电池及充电系统(3)、车辆姿态传感器(4)、单片机控制系统(5)、扬声器(6)和指示灯(7),其特征在于,所述车辆姿态传感器(4)连接单片机控制系统(5)的输入端,所述扬声器(6)和指示灯(7)连接单片机控制系统(5)的输出端。
2.一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法,其特征在于, 程序包括以下三个主要功能模块:信息采集模块:采集驾驶员所操纵车辆的加速度和角速度信息;
分析计算模块:分析车辆的加速度和角速度及其变化情况,获取当前驾驶员驾驶车辆的行为状态;
提示模块:通过扬声器(6)和指示灯(7),以听觉和视觉的方式实时提示驾驶员。
3.根据权利要求2所述的一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法,其特征在于,采集的车辆加速度和角速度信息包括:垂向加速度(C1)、侧倾角速度(C2)、俯仰角速度(C3)、横摆角速度(C4)、横向加速度(C5)和纵向加速度(C6)。
4.根据权利要求2、3所述的一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法,其特征在于,分析车辆的加速度和角速度及其在预先设定时间内的变化情况,并同已设定的阈值比较,判断当前驾驶员驾驶车辆的行为状态。
5.根据权利要求4所述的一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法,其特征在于,其已设定的阈值为:根据车辆的颠簸程度,如果在一般道路行驶,以垂向加速度(C1)为主要指标设定颠簸(舒适性)阈值,如果在一些特殊路面行驶,如崎岖山路,可增加侧倾角速度(C2)以及俯仰角速度(C3)进行加权综合评测;
根据离心力或甩尾感,如果在一般道路行驶,以横摆角速度(C4)为主要指标设定转向过急阈值,如果在一些特殊路面上,如冰雪路面,可增加横向加速度(C5)进行加权综合评测;
根据加速和制动的快速程度,以纵向加速度(C6)(正值)最大值设定加速过急阈值,并根据纵向加速度(C6)最小值(负值,实际是绝对值最大)设定制动过急阈值;
在预先设定的时间内,根据纵向加速度(C6)的变化率和横摆角速度(C4)的变化率来设定激进阈值和松弛阈值。
6.根据权利要求4、5所述的一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法,其特征在于,所述当前驾驶员驾驶车辆的行为状态分为:在一般道路行驶中的车辆垂向加速度(C1),或者在特殊路面行驶中的车辆垂向加速度(C1)与侧倾角速度(C2)、俯仰角速度(C3)的加权综合评测结果,如果超过颠簸阈值,则判断为颠簸状态;
在一般道路行驶中的车辆横摆角速度(C4),或者在特殊路面行驶中的车辆横摆角速度(C4)与横向加速度(C5)的加权综合评测结果,如果超过转向过急阈值,则判断为转向过急状态;
车辆行驶的纵向加速度(C6)的最大值如果超过加速过急阈值,则判断为加速过急状态,如果纵向加速度(C6)的负值小于制动过急阈值,则判断为制动过急状态;
在预先设定的时间内:车辆行驶的纵向加速度(C6)变化率或横摆角速度(C4)变化率大于激进阈值,则判断为激进状态;车辆行驶的纵向加速度(C6)变化率和横摆角速度(C4)变化率在激进阈值与松弛阈值之间,则判断为正常状态;车辆行驶的纵向加速度(C6)变化率和横摆角速度(C4)变化率小于松弛阈值,则判断为迟钝状态;
其中,根据驾驶员的日常驾驶习惯记录辅助确定所述当前驾驶员的状态。
7.根据权利要求2所述的一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法,其特征在于,所述扬声器(6)的车载提示语包括:当判断为颠簸状态时,提示:颠簸严重,请减速行驶;
当判断为转向过急状态时,提示:转向过急,请稳定行驶;
当判断为加速过急状态时,提示:加速过急,请减速行驶;
当判断为制动过急状态时,提示:制动过急,请谨慎行驶;
当判断为激进状态时,提示:稍安勿躁,请谨慎驾驶;
当判断为迟钝状态时,提示:集中精力,请安全驾驶;
其中,激进和迟钝状态的提示根据预定的时间设定提醒的间隔时间,避免提醒频繁对驾驶员造成一定的干扰。
8.根据权利要求2所述的一种基于车辆运动姿态的驾驶员状态提示方法,其特征在于,所述指示灯(7)的车载提示包括:当判断车辆为颠簸、转向过急、加速过急、制动过急状态中的任一状态时,指示灯(7)闪烁;
当判断驾驶员为激进状态时,指示灯(7)显示红色;
当判断驾驶员为迟钝状态时,指示灯(7)显示黄色;
当判断驾驶员为正常状态时,指示灯(7)显示蓝色。