專利名稱：確定基于車輛駕駛狀態(tài)信息的駕駛集中度的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于確定駕駛者在駕駛期間的駕駛集中度的技術(shù)，并且更特別地涉及基于車輛駕駛狀態(tài)信息確定駕駛集中度的方法和系統(tǒng)，其基于轉(zhuǎn)向盤角度的變化和通過前置攝像傳感器獲得的車輛駕駛狀態(tài)信息來分析駕駛者的駕駛集中度。
背景技術(shù)：
隨著已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)必需品的汽車的使用的增多，交通事故的發(fā)生也迅速增多。交通事故可能會(huì)由于許多不同的原因而發(fā)生，在這些原因當(dāng)中有駕駛者的疏忽和由于道路狀況導(dǎo)致的意外風(fēng)險(xiǎn)。在這些因素當(dāng)中，幾個(gè)最常見的原因是超速行駛或困倦。這些狀況可能會(huì)引起導(dǎo)致個(gè)人損傷或甚至死亡的嚴(yán)重事故。國(guó)家公路交通安全管理局(NHTSA)對(duì)ー年內(nèi)發(fā)生的250萬個(gè)交通事故的調(diào)查表明25%至56%的事故是由駕駛者的疏忽駕駛引起的。引起這種疏忽駕駛的三個(gè)主要因素是視覺疏忽、精神集中方面的疏忽、和困倦。在解決上述問題所做的努力中，主要的汽車制造商持續(xù)研發(fā)了用于輔助駕駛者進(jìn)行安全車輛操作的各種新系統(tǒng)，并將這些新系統(tǒng)應(yīng)用于車輛。一些制造商研發(fā)了通過使用攝像機(jī)感測(cè)駕駛者的反應(yīng)和運(yùn)動(dòng)、或者通過借助傳感器監(jiān)視駕駛者的脈搏，而能夠確定駕駛者何時(shí)變得困倦的技木。當(dāng)使用上 述攝像機(jī)方法時(shí)，攝像機(jī)通過安裝在車輛內(nèi)的攝像機(jī)拍攝駕駛者的面部，處理照片并分析照片以識(shí)別駕駛者眼瞼的下垂和眨眼模式以及駕駛者瞳孔的運(yùn)動(dòng)，并基于識(shí)別的結(jié)果來確定駕駛者是否正變得困倦。在脈搏監(jiān)視技術(shù)中，基于當(dāng)人們睡著時(shí)常常減少的駕駛者脈搏的減少，利用駕駛者的脈搏來確定駕駛者是否正變得困倦。然而，這些先前的技術(shù)需要非常麻煩和復(fù)雜的組件，諸如需要用于檢測(cè)駕駛者的脈搏率并執(zhí)行脈搏率的分析算法的傳感器和處理器，或者需要用于拍攝瞳孔運(yùn)動(dòng)的攝像機(jī)、用于處理所拍攝圖像并執(zhí)行其分析算法的硬件。另外，即使包括這些組件，也只能檢測(cè)出由于困倦駕駛引起的反常駕駛。因此，把該系統(tǒng)想要的結(jié)果與實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)所需的成本相比，該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各方面是考慮到上述問題而做出的，并且提供了基于車輛的駕駛狀態(tài)信息來確定駕駛集中度的方法和系統(tǒng)，其基于在駕駛時(shí)轉(zhuǎn)向盤角度的變化和通過前置攝像傳感器獲得的車輛駕駛狀態(tài)信息，來計(jì)算用于確定駕駛者的駕駛集中度的指數(shù)。本發(fā)明然后將計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成統(tǒng)計(jì)信息，并基于統(tǒng)計(jì)信息來確定駕駛者的駕駛集中度。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于車輛的駕駛狀態(tài)信息來確定駕駛者的駕駛集中度的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括轉(zhuǎn)向角傳感器，其被配置成感測(cè)轉(zhuǎn)向盤的位移；前置攝像傳感器，其被配置成感測(cè)道路上和車輛前方預(yù)定區(qū)域內(nèi)的物體；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元，其被配置成根據(jù)預(yù)定的控制數(shù)據(jù)，以預(yù)定時(shí)間間隔存儲(chǔ)從轉(zhuǎn)向角傳感器和前置攝像傳感器提供的數(shù)據(jù)，累積由指數(shù)計(jì)算單元計(jì)算的值并把累積的值作為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行管理；指數(shù)計(jì)算單元，其被配置成根據(jù)預(yù)定的控制數(shù)據(jù)，基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元中的數(shù)據(jù)來計(jì)算用于識(shí)別車輛的狀態(tài)的數(shù)量指數(shù)(quantitative index);統(tǒng)計(jì)處理單元,其被配置成統(tǒng)計(jì)地處理由指數(shù)計(jì)算単元計(jì)算的值，并輸出作為用于確定駕駛集中度的指數(shù)的狀態(tài)信息；駕駛集中度確定單元，其被配置成基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元中的數(shù)據(jù)順次地控制指數(shù)計(jì)算單元和統(tǒng)計(jì)處理單元，以便計(jì)算狀態(tài)信息并將計(jì)算的狀態(tài)信息與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元中的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較以確定駕駛者的駕駛集中度。系統(tǒng)還可以包括警報(bào)顯示単元，其被配置成根據(jù)預(yù)定的控制數(shù)據(jù)，輸出向駕駛者警告危險(xiǎn)的警報(bào)消息。當(dāng)統(tǒng)計(jì)處理單元的計(jì)算結(jié)果等于或小于預(yù)定參考值時(shí)，駕駛集中度確定單元可以控制警報(bào)顯示単元以輸出警報(bào)消息。駕駛集中度確定單元、指數(shù)計(jì)算單元和統(tǒng)計(jì)處理單元可以實(shí)施在由電子控制単元(ECU)等構(gòu)成的控制單元內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，基于車輛的駕駛狀態(tài)信息確定駕駛者的駕駛集中度的方法可以包括以預(yù)定時(shí)間間隔把安裝在車輛中的轉(zhuǎn)向角傳感器和前置攝像傳感器的輸出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中；基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的信息來計(jì)算用于識(shí)別車輛狀態(tài)的數(shù)量指數(shù)；統(tǒng)計(jì)地處理在計(jì)算數(shù)量指數(shù)時(shí)所計(jì)算的值以輸出作為用于確定駕駛集中度的指數(shù)的狀態(tài)信息；以及把在統(tǒng)計(jì)處理期間所計(jì)算的信息與預(yù)定參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并基于比較結(jié)果來確定駕駛集中度?？梢酝ㄟ^累積在計(jì)算數(shù)量指數(shù)時(shí)所計(jì)算的結(jié)果或者累積在預(yù)定時(shí)刻經(jīng)由統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理期間所計(jì)算的結(jié)果，來獲得參考數(shù)據(jù)。在統(tǒng)計(jì)處理期間所計(jì)算的狀態(tài)信息可以由對(duì)車輛狀態(tài)進(jìn)行細(xì)分的至少ー個(gè)參數(shù)構(gòu)成。還可以對(duì)參考數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分，使得細(xì)分出來的參考數(shù)據(jù)ー對(duì)一地與相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行比較。所述方法還可以包括基于通過統(tǒng)計(jì)處理計(jì)算的狀態(tài)信息來確定與道路相關(guān)的困難級(jí)別。該確定步驟可以包括通過根據(jù)在確定道路的困難級(jí)別的過程中的確定結(jié)果，逐步地應(yīng)用不同的參考值，來確定細(xì)分出來的駕駛集中度。在本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例中，參數(shù)可以包括轉(zhuǎn)向角的正負(fù)變化次數(shù)(numberof sign change)(例如，ZERO)和道路曲率半徑的正負(fù)變化次數(shù)(dSignR)之間的差值；以及根據(jù)所測(cè)得的轉(zhuǎn)向角標(biāo)準(zhǔn)偏差(SDST)的最大值(SDSTmax)相對(duì)于SDSTmaX_s的SDST變化系數(shù)(SDST% )而獲得的值，其中SDSTmax_s是SDST的標(biāo)準(zhǔn)值。駕駛集中度確定步驟可以包括首先當(dāng)ZERO-dSignR = 0并且SDST%的值小于預(yù)設(shè)值Vl吋，確定駕駛集中度為最聞級(jí)別。如果在第一確定步驟中相應(yīng)參數(shù)的值與最高級(jí)別條件不匹配，則確定駕駛集中度的步驟還可以包括當(dāng)與車道超過數(shù)(LANEX, lane exceedance)相關(guān)的數(shù)值大于預(yù)設(shè)值V2時(shí)，再次確定駕駛集中度為最低級(jí)別。參數(shù)可以包括根據(jù)所測(cè)得的SDSTmax相對(duì)于SDSTmax_s的變化系數(shù)(SDST% )而獲得的值，其中SDSTmax_s是SDST的標(biāo)準(zhǔn)值?？梢酝ㄟ^本發(fā)明的說明性實(shí)施例來確定道路的困難級(jí)別。特別地，當(dāng)SDST%的值大于預(yù)設(shè)值V3時(shí)，道路的困難級(jí)別較低(例如，低級(jí)別道路)，并且當(dāng)SDST%的值等于或小于預(yù)設(shè)值V3時(shí)，道路的困難級(jí)別較高(例如，高級(jí)別道路)。通過困難級(jí)別來表示給定路段上的曲線數(shù)量、曲線的種類、這些曲線的銳度(sharpness)、道路的傾度等等。此外，參數(shù)可以包括直到車輛的一側(cè)到達(dá)相鄰線路為止的距線路交叉的剩余時(shí)間(TLC)的最小值TLCmin ；以及所測(cè)得的TLCmin相對(duì)于TLCmin_s的變化系數(shù)(TLC% )，其中TLCmin_s是TLCmin的標(biāo)準(zhǔn)值。確定駕駛集中度的步驟還可以包括在確定道路具有低困難級(jí)別的情況下當(dāng)TLC%的值小于預(yù)定參考值V4時(shí)，或者在確定道路具有高困難級(jí)別的情況下當(dāng)TLC%的值小于預(yù)定參考值V5時(shí)，確定駕駛者集中度處于2級(jí)。參數(shù)可以包括車道中的橫向位置的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SDLP)，SDLP的最大值(SDLPmax)，以及所測(cè)得的SDLPmax相對(duì)于SDLPmax_s的變化系數(shù)(SDLP% )，其中SDLPmax_s是SDLPmax的標(biāo)準(zhǔn)值。駕駛集中度確定步驟還包括在確定道路具有低困難級(jí)別的情況下當(dāng)SDLP%的值大于預(yù)定參考值V6時(shí)，或者在確定道路具有高困難級(jí)別的情況下當(dāng)SDLP%的值大于預(yù)定參考值V7時(shí)，確定駕駛集中度處于3級(jí)。確定駕駛集中度的步驟還可以包括當(dāng)在確定駕駛集中度的過程中SDLP%的值不滿足3級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，確定駕駛集中度處于4級(jí)。在確定駕駛集中度之后，所述方法還可以包括對(duì)駕駛集中度達(dá)到4級(jí)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以及當(dāng)在對(duì)4級(jí)進(jìn)行計(jì)數(shù)的過程中所計(jì)數(shù)的值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，將參數(shù)重置為參考數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以僅使用原本安裝在車輛中的轉(zhuǎn)向盤(轉(zhuǎn)向手柄)的轉(zhuǎn)向角傳感器和前置攝像傳感器來計(jì)算駕駛集中度，而無需使用基于附加圖像的傳感器信息或用于測(cè)量駕駛者生物狀態(tài)的實(shí)際物理變化的物理數(shù)據(jù)。另外，可以根據(jù)環(huán)境和癥狀(symptom)來將駕駛者的駕駛集中度細(xì)分成幾個(gè)階段，并且根據(jù)駕駛者的駕駛能力來提供表示個(gè)別偏差的駕駛道路困難級(jí)別。盡管在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，通常把在制造車輛的過程中設(shè)置的值用作確定駕駛集中度的參考值，但是可以通過經(jīng)由連續(xù)的集中度確定測(cè)試監(jiān)視駕駛者的日常駕駛能力并將其記錄為各駕駛者的閾值來獲得值并且基于駕駛者的實(shí)際能力來將獲得的值重置為參考值，從而糾正與各駕駛者的偏差相應(yīng)的集中度差異。因此，本發(fā)明的說明性實(shí)施例實(shí)質(zhì)上是動(dòng)態(tài)的，因?yàn)槠渚哂袑W(xué)習(xí)各個(gè)単獨(dú)的駕駛者的駕駛習(xí)慣的能力。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法所具有的其它特征和優(yōu)點(diǎn)根據(jù)結(jié)合在本文中的附圖以及一起用于解釋本發(fā)明的某些原理的本發(fā)明的以下詳細(xì)說明將是明顯的或者將在附圖以及以下詳細(xì)說明中更詳細(xì)地闡述。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的基于車輛的駕駛狀態(tài)信息來確定駕駛集中度的系統(tǒng)的功能框圖。圖2是示出具有圖1的配置的用于確定駕駛集中度的系統(tǒng)的操作的序列圖。圖3是示出警報(bào)消息的輸出操作的視圖。附圖中各要素的附圖標(biāo)記11 :駕駛集中度確定單元12:指數(shù)計(jì)算單元13 :數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元
14 :統(tǒng)計(jì)處理單元20 :警報(bào)顯示單元
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的各種實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中示出并在下面描述。附圖中同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的要素。在描述本發(fā)明的實(shí)施例的過程中，當(dāng)相關(guān)公開內(nèi)容中的配置或功能的詳細(xì)描述被確定為會(huì)妨礙對(duì)實(shí)施例的理解時(shí)，將省略該詳細(xì)描述。應(yīng)該理解的是，本文中使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語包括一般的機(jī)動(dòng)車輛(諸如包括運(yùn)動(dòng)型多功能車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛在內(nèi)的客車)、包括各種艇和船在內(nèi)的水運(yùn)工具、飛行器等，并且包括混合動(dòng)カ車、電動(dòng)車、插電式混合電動(dòng)車、氫動(dòng)カ車以及其它代用燃料車(例如從除石油以外的資源中取得的燃料)。如本文中所述，混合動(dòng)カ車是具有兩個(gè)或更多個(gè)動(dòng)カ源的車輛，例如既有汽油動(dòng)カ又有電動(dòng)カ的車輛。圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的基于車輛的駕駛狀態(tài)信息來確定駕駛集中度的系統(tǒng)的功能框圖。在圖1中，駕駛集中度確定單元11被配置成基于通過控制器局域網(wǎng)(CAN)傳送的來自轉(zhuǎn)向角傳感器(SAS)的傳感器數(shù)據(jù)和來自前置攝像傳感器的輸出數(shù)據(jù)來確定駕駛集中度，并且當(dāng)駕駛集中度變得比預(yù)定參考值小時(shí)產(chǎn)生警報(bào)數(shù)據(jù)。指數(shù)計(jì)算單元12被配置成基于來自SAS的感測(cè)數(shù)據(jù)和來自前置攝像傳感器的輸出數(shù)據(jù)，來計(jì)算用于識(shí)別車輛狀態(tài)的數(shù)量指數(shù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元13被配置成以預(yù)定時(shí)間間隔存儲(chǔ)從SAS和前置攝像傳感器提供的數(shù)據(jù)，累積由指數(shù)計(jì)算單元12計(jì)算的值并將累積的值作為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行管理。統(tǒng)計(jì)處理單元14被配置成統(tǒng)計(jì)地處理由指數(shù)計(jì)算單元12計(jì)算的值并輸出作為用于確定駕駛集中度的指數(shù)的狀態(tài)信息。警報(bào)顯示単元20被配置成當(dāng)駕駛集中度単元檢測(cè)到駕駛者的集中度處于預(yù)定閾值以下時(shí)，輸出如圖3所示的由駕駛集中度確定單元11產(chǎn)生的警報(bào)消息。盡管駕駛集中度確定單元11、指數(shù)計(jì)算單元12和統(tǒng)計(jì)處理單元14可以一體地實(shí)施在配置為電子控制單元(ECU)的控制單元中，但是這些單元也可以分離地實(shí)施。接下來，將參考圖2的流程圖描述具有上述配置的系統(tǒng)的操作。安裝在本發(fā)明示例性實(shí)施例的車輛中的各種傳感器被配置成感測(cè)確定車輛駕駛狀態(tài)所需的測(cè)量信息，并通過CAN傳送測(cè)量信息。駕駛集中度確定單元11以恒定的時(shí)間間隔(例如每10分鐘或30分鐘)定期地把通過SAS和前置攝像傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)単元13中(ST10和ST11)，并控制指數(shù)計(jì)算單元12以便根據(jù)預(yù)設(shè)算法以恒定時(shí)間間隔計(jì)算指數(shù)值(ST12)。由指數(shù)計(jì)算單元12計(jì)算的指數(shù)值包括平均橫向位置(MLP, mean lateralposition)、橫向位置的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SDLP)、車道超過數(shù)(LANEX, number of laneexceedance)、距線路交叉的剩余時(shí)間(TLC, time to line crossing)等等。通過上述處理計(jì)算的指數(shù)由統(tǒng)計(jì)處理單元14處理成作為用于確定駕駛集中度的指數(shù)的狀態(tài)信息，并被提供給駕駛集中度確定單元11 (ST13)。作為統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果被計(jì)算出來的信息包括轉(zhuǎn)向盤角度的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SDST, Standard Deviation of STeering wheel angel) ；SDST 的最大值(SDSTmax);所測(cè)得的SDSTmax相對(duì)于SDSTmax_s的變化系數(shù)(SDST% )，其中SDSTmax_s是標(biāo)準(zhǔn)值；車輛在車道中的橫向位置的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SDLP) ;SDLP的最大值(SDLPmax);所測(cè)得的SDLPmax相對(duì)于作為標(biāo)準(zhǔn)值的SDLPmax_s的變化系數(shù)(SDLP% );距線路交叉的剩余時(shí)間(TLC)，其表示車輛的一側(cè)到達(dá)相鄰線路的估算時(shí)間；TLC的最小值(TLCmin);所測(cè)得的TLCmin相對(duì)于作為標(biāo)準(zhǔn)值的TLCmin_s的變化系數(shù)(TLC% )。通過從轉(zhuǎn)向角的正負(fù)變化次數(shù)(ZERO)減去道路曲率半徑的正負(fù)變化次數(shù)(dSignR)等方式，來計(jì)算另外的標(biāo)準(zhǔn)值。駕駛集中度確定單元11把從統(tǒng)計(jì)處理單元14輸出的狀態(tài)信息與預(yù)設(shè)參考值進(jìn)行比較以確定駕駛集中度。首先，當(dāng)ZERO和dSignR之間的差值即ZERO-dSignR = 0并且SDST%的值小于預(yù)設(shè)值Vl時(shí)(ST14)，駕駛集中度確定單元11確定當(dāng)前駕駛車輛的駕駛者的駕駛集中度處于5級(jí)，這是非常高的級(jí)別(ST15)。這表示除了來自道路的影響以外，駕駛者所做的更改頻率較低，并且車輛的橫向偏差的穩(wěn)定性良好。響應(yīng)于在步驟ST14中確定ZERO和dSignR之間的差值大于預(yù)設(shè)值VI，駕駛集中度確定單元檢查L(zhǎng)ANEX的值是否大于預(yù)設(shè)值(V2) (ST16)。作為參考，除了值Vl和V2之外，后面提及的比較參考值V3至V7也是通過以若干時(shí)間間隔實(shí)施的實(shí)際實(shí)現(xiàn)方案憑經(jīng)驗(yàn)獲得的計(jì)算值。特別地，系統(tǒng)隨后在(ST16)中確定LANEX的值是否大于預(yù)設(shè)值V2，因?yàn)檫@表明由于可能的困倦和疏忽而導(dǎo)致車輛的ー側(cè)侵犯(正在跨越)相鄰線路?；谠摯_定，駕駛集中度確定單元11確定駕駛者的集中度級(jí)別處于I級(jí)，這是非常低的級(jí)別(ST17)。作為響應(yīng)，駕駛集中度確定單元11控制警報(bào)顯示単元20以便輸出如圖3所示的向駕駛者告知危險(xiǎn)的警報(bào)消息(ST25)。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，當(dāng)侵犯時(shí)間比0.5秒少時(shí)，系統(tǒng)把駕駛者越過相鄰線路的行為解釋為不太可能引起事故，因此，危險(xiǎn)級(jí)別較低。因此，當(dāng)計(jì)算周期被設(shè)置為IOmsec時(shí)，V2的合理值為大約50。如上所述，在駕駛集中度被劃分成非常高的集中度和非常低的集中度后，將描述把集中度劃分成中等級(jí)別的集中度的處理。更具體地，當(dāng)在由于道路而使曲率半徑的變化量増大的道路上或者在需要駕駛者迅速減速的道路上駕駛時(shí)，改變系統(tǒng)借以做出確定的方法，使得基于在相同道路狀況下每個(gè)駕駛者的駕駛能力來做出確定。如果不考慮道路的困難級(jí)別，則在分析處理期間可能會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)在步驟ST16中LANEX的值等于或小于值V2時(shí)，通過考慮上述要點(diǎn)，駕駛集中度確定單元11確定SDST %的值是否大于預(yù)設(shè)值V3(ST18)。作為參考，與直道路相比，SDST在彎曲道路上會(huì)増大。在具有相同曲率半徑的道路上，當(dāng)駕駛者不熟悉道路或駕駛者由于他/她的駕駛能力而不能適應(yīng)吋，SDST也會(huì)増大。因此，可以基于道路的困難級(jí)別來附加地細(xì)分出中等級(jí)別的駕駛集中度，并且可以在考慮道路的困難級(jí)別的同時(shí)進(jìn)ー步計(jì)算駕駛集中度。當(dāng)在步驟ST18中確定SDST% > V3吋，駕駛集中度確定單元11確定道路的困難級(jí)別為高(ST19)，將TLC%的值與參考值V5進(jìn)行比較(ST20)，并且在TLC%< V5時(shí)確定駕駛集中度處于2級(jí)(ST21)。當(dāng)在步驟ST20中確定TLC%的值等于或大于參考值V5時(shí)，駕駛集中度確定單元11將SDLP%的值與參考值V7進(jìn)行比較(ST22)，當(dāng)作為步驟ST22中的確定結(jié)果而得到SDLP%>V7時(shí)，確定駕駛集中度處于3級(jí)(ST23)，并且當(dāng)SDLP%的值等于或小于V7吋，確定駕駛集中度處于4級(jí)(ST24)。另ー方面，當(dāng)作為步驟ST18中SDST%~V3的比較結(jié)果而確定SDST%的值等于或小于V3吋，駕駛集中度確定單元11確定道路的困難級(jí)別為低(ST29)，將TLC%的值與參考值V4進(jìn)行比較(ST30)，并且在TLC%< V4時(shí)確定駕駛集中度處于3級(jí)(ST21)。另外，當(dāng)在步驟30中確定TLC%的值等于或大于參考值V4時(shí)，駕駛集中度確定單元11將SDLP%的值與參考值V6進(jìn)行比較(ST32)，當(dāng)作為步驟S32中的比較結(jié)果而得到SDLP%>V6時(shí)，確定駕駛集中度處于3級(jí)(ST23)，并且當(dāng)SDLP%的值等于或小于V6吋，確定駕駛集中度處于4級(jí)(ST24)。駕駛集中度確定單元11對(duì)在步驟24中駕駛集中度達(dá)到4級(jí)時(shí)的次數(shù)(C)進(jìn)行計(jì)數(shù)(ST33)，檢測(cè)何時(shí)所述次數(shù)等于或大于參考值V8 (ST34)，在C > V8時(shí)把作為比較參考值的標(biāo)準(zhǔn)值更新為SDSTmax的平均值、SDLPmax的平均值和TLCmin的平均值，并將C的值初始化。在這樣做后，系統(tǒng)完成了 個(gè)完整的循環(huán)，并因此終止(ST35)。根據(jù)示例性實(shí)施例，可以使用原本安裝在車輛中的轉(zhuǎn)向盤(轉(zhuǎn)向手柄)的SAS和前置攝像傳感器來計(jì)算駕駛者的駕駛集中度，根據(jù)環(huán)境和癥狀來將駕駛集中度細(xì)分成幾個(gè)階段，井根據(jù)駕駛者的個(gè)人駕駛能力來提供代表個(gè)別偏差的道路困難級(jí)別。另外，盡管通常把車輛制造過程中設(shè)置的值用作確定駕駛集中度的參考值，但在示例性實(shí)施例中，可以通過經(jīng)由連續(xù)的集中度確定過程連續(xù)地監(jiān)視駕駛者的駕駛能力來獲得與各個(gè)單獨(dú)的駕駛者的能力相關(guān)的值，從而動(dòng)態(tài)地糾正由于各駕駛者的偏差而引起的集中度差異。在已經(jīng)獲得一定量的數(shù)據(jù)后，將所獲得的值重置為參考值以便更好地代表特定駕駛者的“基準(zhǔn)”。在上述說明性實(shí)施例中，控制單元可以實(shí)施為配置成執(zhí)行上述處理的控制器或處理器。此外，本發(fā)明的控制器或處理器內(nèi)的控制邏輯可以實(shí)施為包含由處理器、控制器等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的非短暫計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括但不限于ROM、RAM、壓縮盤(⑶)_R0M、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)還可以分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，使得計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以分布式方式(例如，通過遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器局域網(wǎng)(CAN))被存儲(chǔ)和執(zhí)行。出于例證和說明的目的已經(jīng)提供了本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例的前述說明。這些說明并非g在是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的精確形式，并且根據(jù)上述教導(dǎo)明顯有許多改型和變型是可能的。選擇并描述示例性實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的某些原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠構(gòu)造并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例及其各種替代形式和改型。本發(fā)明的范圍應(yīng)由所附權(quán)利要求及其等價(jià)形式限定。
權(quán)利要求
1.一種用于確定車輛駕駛者的駕駛集中度的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 轉(zhuǎn)向角傳感器，其被配置成感測(cè)轉(zhuǎn)向盤的位移； 前置攝像傳感器，其被配置成感測(cè)道路上和車輛前方預(yù)定區(qū)域內(nèi)的物體； 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，其被配置成根據(jù)預(yù)定的控制數(shù)據(jù)，以預(yù)定時(shí)間間隔存儲(chǔ)從所述轉(zhuǎn)向角傳感器和所述前置攝像傳感器提供的數(shù)據(jù)，累積由指數(shù)計(jì)算單元計(jì)算的值并把累積的值作為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行管理； 所述指數(shù)計(jì)算單元，其被配置成根據(jù)預(yù)定的控制數(shù)據(jù)，基于存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)來計(jì)算配置成識(shí)別車輛的狀態(tài)的數(shù)量指數(shù)； 統(tǒng)計(jì)處理單元，其被配置成統(tǒng)計(jì)地處理由所述指數(shù)計(jì)算單元計(jì)算的值，并輸出狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息是用于確定駕駛集中度的指數(shù)；以及 駕駛集中度確定單元，其被配置成基于存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)順次地控制所述指數(shù)計(jì)算單元和所述統(tǒng)計(jì)處理單元，以便計(jì)算所述狀態(tài)信息并將計(jì)算的狀態(tài)信息與存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元中的所述標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較以確定駕駛者的駕駛集中度的級(jí)別。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括警報(bào)顯示單元，其被配置成根據(jù)預(yù)定的控制數(shù)據(jù)，基于駕駛者的集中度的級(jí)別來輸出向駕駛者警告危險(xiǎn)的警報(bào)消息， 其中當(dāng)所述統(tǒng)計(jì)處理單元的計(jì)算結(jié)果等于或小于預(yù)定參考值時(shí)，所述駕駛集中度確定單元控制所述警報(bào)顯示單元以輸出所述警報(bào)消息。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述駕駛集中度確定單元、所述指數(shù)計(jì)算單元和所述統(tǒng)計(jì)處理單元被實(shí)施在配置為電子控制單元(ECU)的控制單元內(nèi)。
4.一種確定車輛駕駛者的駕駛集中度的方法，所述方法包括 由存儲(chǔ)單元以預(yù)定時(shí)間間隔存儲(chǔ)來自安裝在車輛中的轉(zhuǎn)向角傳感器和前置攝像傳感器的輸出數(shù)據(jù)； 由控制單元基于在存儲(chǔ)步驟中存儲(chǔ)的信息來計(jì)算包括用于識(shí)別車輛狀態(tài)的值在內(nèi)的數(shù)量指數(shù)； 由所述控制單元統(tǒng)計(jì)地處理所計(jì)算的值以輸出狀態(tài)信息，所述狀態(tài)信息是用于確定駕駛者的駕駛集中度的指數(shù)；以及 由所述控制單元把在統(tǒng)計(jì)處理過程中所計(jì)算的信息與預(yù)定參考數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果來確定駕駛集中度的級(jí)別。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中通過累積在計(jì)算所述數(shù)量指數(shù)期間由所述控制單元計(jì)算的結(jié)果或者累積在預(yù)定時(shí)刻經(jīng)由統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理期間由所述控制單元計(jì)算的結(jié)果，來獲得所述參考數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中在所述統(tǒng)計(jì)處理過程中所計(jì)算的所述狀態(tài)信息由對(duì)車輛狀態(tài)進(jìn)行細(xì)分的至少一個(gè)參數(shù)構(gòu)成，并且對(duì)所述參考數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)分，使得細(xì)分出來的參考數(shù)據(jù)一對(duì)一地與相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行比較。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括基于在所述統(tǒng)計(jì)處理過程中計(jì)算的所述狀態(tài)信息來確定道路的困難級(jí)別， 其中確定駕駛集中度的步驟包括通過根據(jù)在確定道路的困難級(jí)別時(shí)所得的確定結(jié)果，逐步地應(yīng)用不同的參考值，來確定細(xì)分出來的駕駛集中度。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述參數(shù)包括轉(zhuǎn)向角的正負(fù)變化次數(shù)(ZERO)和道路的曲率半徑的正負(fù)變化次數(shù)(dSignR)之間的差值；以及根據(jù)所測(cè)得的轉(zhuǎn)向角標(biāo)準(zhǔn)偏差(SDST)的最大值(SDSTmax)相對(duì)于SDSTmax_s的SDST變化系數(shù)(SDST% )而獲得的值，其中SDSTmax_s是SDST的標(biāo)準(zhǔn)值， 其中確定駕駛集中度的步驟包括首先當(dāng)ZERO-dSignR = O并且SDST%的值小于預(yù)設(shè)值Vl時(shí)，確定駕駛集中度處于最高級(jí)別。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中當(dāng)相應(yīng)參數(shù)的值與最高級(jí)別的條件不匹配時(shí)，確定駕駛集中度的步驟還包括當(dāng)車道超過數(shù)(LANEX)大于預(yù)設(shè)值V2時(shí)，確定駕駛集中度處于最低級(jí)別。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述參數(shù)包括根據(jù)所測(cè)得的SDSTmax相對(duì)于SDSTmax_s的變化系數(shù)(SDST% )而獲得的值，其中SDSTmax_s是SDST的標(biāo)準(zhǔn)值， 其中確定道路的困難級(jí)別的步驟包括當(dāng)SDST%的值大于預(yù)設(shè)值V3時(shí)確定道路的困難級(jí)別處于低級(jí)別，并且當(dāng)SDST%的值等于或小于所述預(yù)設(shè)值V3時(shí)確定道路的困難級(jí)別處于高級(jí)別。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述參數(shù)包括直到車輛的一側(cè)到達(dá)相鄰線路為止的距線路交叉的剩余時(shí)間(TLC)的最小值TLCmin ;以及所測(cè)得的TLCmin相對(duì)于TLCmin_s的變化系數(shù)(TLC% )，其中TLCmin_s是TLCmin的標(biāo)準(zhǔn)值， 其中確定駕駛集中度的步驟還包括當(dāng)在確定道路的困難級(jí)別的過程中確定道路具有低困難級(jí)別的情況下、TLC%的值小于預(yù)定參考值V4時(shí)，或者當(dāng)在確定道路的困難級(jí)別的過程中確定道路具有高困難級(jí)別的情況下、TLC%的值小于預(yù)定參考值V5時(shí)，確定駕駛集中度處于2級(jí)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述參數(shù)包括車道中的橫向位置的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SDLP)，SDLP的最大值(SDLPmax)，以及所測(cè)得的SDLPmax相對(duì)于SDLPmax_s的變化系數(shù)(SDLP% )，其中 SDLPmax_s 是 SDLPmax 的標(biāo)準(zhǔn)值， 其中確定駕駛集中度的步驟還包括在道路具有低困難級(jí)別的情況下當(dāng)SDLP%的值大于預(yù)定參考值V6時(shí)，或者在道路具有高困難級(jí)別的情況下當(dāng)SDLP%的值大于預(yù)定參考值V7時(shí)，確定駕駛集中度處于3級(jí)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中確定駕駛集中度的步驟還包括當(dāng)SDLP%的值不滿足3級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，確定駕駛集中度處于4級(jí)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，在確定駕駛集中度之后，還包括 對(duì)駕駛集中度達(dá)到4級(jí)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；以及 當(dāng)所述次數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，將參數(shù)重置為所述參考數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供了確定基于車輛駕駛狀態(tài)信息的駕駛集中度的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)向角傳感器，配置成感測(cè)轉(zhuǎn)向盤的位移；前置攝像傳感器，配置成感測(cè)道路上和車輛前方預(yù)定區(qū)域內(nèi)的物體；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，配置成以預(yù)定時(shí)間間隔存儲(chǔ)從轉(zhuǎn)向角傳感器和前置攝像傳感器提供的數(shù)據(jù)，累積由指數(shù)計(jì)算單元計(jì)算的值并把累積的值作為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行管理；指數(shù)計(jì)算單元，配置成計(jì)算用于識(shí)別車輛的狀態(tài)的數(shù)量指數(shù)；統(tǒng)計(jì)處理單元，配置成統(tǒng)計(jì)地處理由指數(shù)計(jì)算單元計(jì)算的值，并輸出狀態(tài)信息；和駕駛集中度確定單元，配置成順次控制指數(shù)計(jì)算單元和統(tǒng)計(jì)處理單元，以便計(jì)算狀態(tài)信息并將計(jì)算的狀態(tài)信息與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較以確定駕駛者的駕駛集中度級(jí)別。
文檔編號(hào)B60W50/14GK103042922SQ20121004517
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者金宰熙 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社