驾驶员状态感知装置及其方法_2

文档序号:8348137阅读:来源:国知局
获得车辆的行驶操作信息及驾驶员的不注意状态信息的构 成。为此,获得部(100)可以包括行驶操作感知部(Driving Factor) (110)及不注意状态 感知部(Distraction Factor) (120),通过其分别获得行驶操作信息及驾驶员的不注意状 态息。
[0038] 行驶操作感知部(110)作为用于感知车辆为行驶而必须运转的控制单元的操作 的构成,可以是车辆的电子控制单元(Electronic Control Unit, EOJ)或电子控制单元内 独立的模块。
[0039] 在行驶操作感知部(110)中,可以包括加诸如加速踏板操作感知部(dl)、制动 踏板操作感知部(d2)、多功能操作感知部(d3)、方向盘操作感知部(d4)的多个操作感知 部。行驶操作感知部(110)的多个操作感知部(dl,d2,d3,d4)感知用于车辆行驶的操 作,如图2a所示,感知加速踏板(ACC pad)操作、制动踏板(Break pad)操作、多功能开关 (Multifunction S/W)操作、方向盘(Steering wheel)操作中至少一个项目的行驶操作。 另外,行驶操作感知部(110)还可以获得包括手动档车辆的离合器踏板操作或变速器操作 项目的行驶操作信息。此时,行驶操作感知部(110)确认车辆的速度,当车辆的速度为既定 速度(例如,l〇km/h)以上时,可以获得行驶操作信息。
[0040] 例如,行驶操作感知部(110)在既定时间期间,每一定时间感知由驾驶员操作的 加速踏板的运转次数(n A)。例如,行驶操作感知部(110)在200ms期间,每50ms持续确认 加速踏板是否运转(0N)。相同地,行驶操作感知部(110)也可以每一定时间感知制动踏板 及离合器踏板操作运转次数(分别为n B,n。)。
[0041] 行驶操作感知部(110)在既定时间期间感知由驾驶员操作的各多功能开关的运 转次数(%)。其中,所谓多功能开关,可以是用于启动车辆的雨刷、诸如方向指示灯等的车 灯的开关。例如,行驶操作感知部(110)计数在200ms期间多功能开关操作的动作次数。 [0042]行驶操作感知部(110)感知在既定时间期间由驾驶员操作的方向盘的角速度 (ne)。此时,行驶操作感知部(110)不另行测量角速度,而是可以在既定时间期间,每一定 时间测量方向盘的角变化量,算出角速度。例如,行驶操作感知部(110)可以在200ms期间, 每50ms测量方向盘的角变化量,算出角速度。
[0043] 不注意状态感知部(120)是用于感知在车辆行驶时附加地运转的控制单元的 操作及驾驶员的动作的构成。其中,不注意状态感知部(120)为了感知控制单元的操作 (Manual Factor),可以包括诸如音频信号输入感知部(T1)、空调信号输入感知部(T2)、导 航仪信号输入感知部(T3)等的多个感知部。另外,不注意状态感知部(120)为了感知驾驶 员的动作(Visual Factor, Verbal Factor),可以包括目盍睡指数测量部(P)、视线方向测量 部(E)及语音感知部(V)。这种不注意状态感知部(120)中包括的多个感知部及多个测量 部如图2a及图2b所示,可以通过在车辆的既定位置体现的装置(导航系统、音频、驾驶员 状态监控器等),利用周边设备操作、驾驶员的脸部影像和驾驶员的语音中至少一个项目的 息,获得不注意状态息。
[0044] 不注意状态感知部(120)可以感知在车辆行驶中由驾驶员操作周边设备的次数 (n T)。其中,周边设备如车辆用AVN(Audio, Video, Navigation :音视频导航仪)、车辆空调 装置等,并非车辆行驶必需的装置,但可以是为了驾驶员的便利或车辆室内环境而能够操 作的车辆控制单元。例如,不注意状态感知部(120)可以在车辆以既定速度(例如,10km/ h)以上行驶中,在一定时间(例如,200ms)期间,感知由驾驶员操作的周边设备的动作开关 输入次数,获得为不注意状态信息。
[0045] 不注意状态感知部(120)可以通过车辆内既定位置加装的麦克风,感知驾驶员的 语音。例如,不注意状态感知部(120)可以确认从麦克风在一定时间期间接收的语音数据 的脉冲大小(语音大小)及语音发生时间。例如,不注意状态感知部(120)可以利用存储 器中预先存储的脉冲临界值,感知既定时间(例如,200ms)期间接收脉冲临界值以上的脉 冲大小的语音数据的时间,获得为不注意状态信息。
[0046] 不注意状态感知部(120)可以通过车辆既定位置加装的摄像头,接收驾驶员的脸 部影像,获得驾驶员的闭眼信息及注视懈怠信息。其中,摄像头如图2b所示,可以包括近红 外线LED (Near Infrared LED),使得能够在白天及夜间记录影像。
[0047] 另外,不注意状态感知部(120)可以在驾驶员的脸部影像中独立地提取驾驶员 的眼睛区域影像。此时,驾驶员的脸部影像可以进行影像处理,独立地提取出眼睛区域影 像。如上所述,利用从摄像头接收的驾驶员的脸部影像及眼睛区域影像,不注意状态感知部 (120)可以获得诸如驾驶员的闭眼信息及注视懈怠信息的不注意状态信息。
[0048] 不注意状态感知部(120)可以利用从驾驶员的脸部影像提取的眼睛区域影像,获 得驾驶员的闭眼信息。此时,不注意状态感知部(120)如图3a所示,可以从眼睛区域影像 确认作为眼皮区域的眼皮角度的ZA和ZB,获得驾驶员的闭眼信息。例如,如图3b所示, 当在眼睛区域影像中作为眼皮角度的ZA和ZB之和为作为预先设置的既定临界角度值的 Z C以下(Z A+Z B彡Z C)时,不注意状态感知部(120)确认为驾驶员闭眼。
[0049] 不注意状态感知部(120)可以每一定时间期间,确认眼皮的角度,感知驾驶员闭 眼的次数,演算既定时间(一定时间<既定时间)期间闭眼次数和一定时间值,获得驾驶员 的瞌睡时间(瞌睡指数)。例如,不注意状态感知部(120)可以分成1秒(既定时间)内 250ms(-定时间)区间,测量(计数)闭眼次数,当计数值为3时,把驾驶员闭眼时间(瞌 睡时间)获得为750ms (250ms X 3)。
[0050] 另外,不注意状态感知部(120)可以利用驾驶员的脸部影像及眼睛区域影像,获 得驾驶员的注视懈怠信息。如图6所示,注视懈怠的范围不是以方向盘的角度,而是以车辆 轮子的角度,即,轮子相对车辆中央的变化角度量(诸如图6的(a)的0 4或0B的示例) 为根据,确认驾驶员的视野范围(视线方向)是否在车辆行驶时无负荷的可视距离(行驶 无负荷可视距离(n)),获得注视懈怠信息。对于视野范围而言,可以在从摄像头获得的驾 驶员的脸部影像中算出脸部的角度(图6的(b)的a )后,在眼睛区域影像中测量瞳仁的 位置(瞳孔的方向)(图6的(c)的)而确认。
[0051] 不注意状态感知部(120)在方向盘角度在既定角度以内,变速器杆为D档或N档 时,如果驾驶员的视线一定时间以上未进入行驶无负荷可视范围(a,b),则判断为注视懈 怠,可以确认驾驶员的视线未进入行驶无负荷可视范围(a,b)的时间,获得注视懈怠信息。 例如,不注意状态感知部(120)在车辆的速度为10Km以上,变速器杆为D或N,方向盘角度 为±15°以内时,如果驾驶员的视线1.5秒以上未进入行驶无负荷可视范围(a,b),则可以 判断为对车辆前方的注视懈怠。
[0052] 控制部(200)作为用于执行驾驶员状态感知装置(10)的全面动作的构成,可以是 电子控制单元。例如,可以把控制部(200)称为DWC(Driving Workload Compute Unit,驾 驶负荷计算单元)。
[0053] 其中,控制部(200)利用从获得部(100)获得的行驶操作信息及不注意状态信息, 计算行驶操作负荷量及行驶妨害负荷量。另外,控制部(200)相互比较行驶操作负荷量与 行驶妨害负荷量,判断驾驶员的安全驾驶状态,判断结果,如果判断为非安全驾驶状态,则 控制输出部(300),使得输出警告信息。
[0054] 首先,控制部(200)利用从获得部(100)获得的行驶操作信息及不注意状态信息, 计算行驶操作负荷量及行驶妨害负荷量。
[0055] 例如,控制部(200)利用从获得部(100)的行驶操作感知部(110)获得的行驶操 作信息,计算行驶操作负荷量(W d)。此时,控制部(200)从存储器导出从行驶操作感知部 (110)获得的行驶操作信息与行驶操作信息的各项目的加权值,计算行驶操作负荷量。
[0056] 其中,加权值可以是事先通过多种实验,按行驶操作信息的项目提取并预先设置 的
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