受生物学控制的车辆及其控制方法
【专利说明】
[0001] 交叉引用相关申请
[0002] 本申请要求于2013年12月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第 P2013-153584号的权益，其公开内容并入本文中以作参考。
技术领域
[0003] 本发明涉及一种由驾驶员的生物信号控制的车辆及其控制方法。
【背景技术】
[0004] 近年来，开发了辅助安全驾驶车辆的各种系统。用于防止车辆偏离车道的辅助系 统的实例包括车道保持辅助系统（LKAS)以及车道偏离警示系统（LDWS)。同时，驾驶员控制 车辆的能力可能会受到驾驶员的压力指数的影响。在驾驶员的压力指数很高时，控制车辆 的能力可能减小。因此，需要开发反映驾驶员的压力指数的技术，用于辅助车辆驾驶。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种车辆及其控制方法，其通过反映驾驶员的压力指数来进行车道 偏离警示或车道保持辅助，以更有效地保证安全驾驶。
[0006] 根据本发明的一个方面，提供了一种受生物学控制的车辆。该车辆可包括：生物信 号检测单元，被配置为检测驾驶员的生物信号；车道检测单元，被配置为检测车辆在其内行 驶的车道；以及控制器，被配置为根据所检测的驾驶员的生物信号计算驾驶员的压力指数， 根据所检测的车道确定车辆的车道出入程度，并且根据所计算的压力指数以及所确定的车 辆的车道出入程度执行输出给驾驶员的警报。
[0007] 车辆的车道出入程度可包括关于在车辆与车道之间的距离的信息。控制器可被配 置为：将车辆与车道之间的距离与对应于所计算的压力指数的至少一个参考值进行比较； 以及在车辆与车道之间的距离等于或小于该至少一个参考值时，执行输出给驾驶员的警 报。随着与其对应的压力指数增大，该至少一个参考值可能增大。
[0008] 该车辆可进一步包括：声音输出单元，被配置为输出声音；以及方向盘，由驾驶员 操纵以控制车辆的转向。该至少一个参考值可包括第一参考值和大于第一参考值的第二参 考值，并且控制器可被配置为在车辆与车道之间的距离等于或小于第二参考值并且大于第 一参考值时，操作声音输出单元以输出警报声音。控制器可进一步被配置为在车辆与车道 之间的距离等于或小于第一参考值时，操作声音输出单元以输出警报声音并且使方向盘振 动。生物信号检测单元可包括心电图（ECG)传感器，并且ECG传感器可安装在车辆的方向 盘内。车道检测单元可包括图像传感器和红外线传感器中的至少一个。
[0009] 控制器可被配置为根据所计算的压力指数以及所确定的车辆的车道出入程度来 调整车辆的转向。此外，控制器可被配置为：将车辆与车道之间的距离与对应于所计算的压 力指数的至少一个参考值进行比较；以及在车辆与车道之间的距离等于或小于该至少一个 参考值时，将警报输出给驾驶员或者调整车辆的转向。
[0010] 该至少一个参考值可包括第一参考值和大于第一参考值的第二参考值；并且控制 器可被配置为在车辆与车道之间的距离等于或小于第一参考值时，调整车辆的转向，并且 在车辆与车道之间的距离等于或大于第一参考值并且等于或小于第二参考值时，将警报输 出给驾驶员。
[0011] 车辆可进一步包括电动助力转向（MDPS)电机，被配置为将动力提供给车辆的方 向盘。控制器可被配置为将控制信号发送给MDPS电机并且调整车辆的转向。
[0012] 根据本发明的另一个方面，提供了一种受生物学控制的车辆的控制方法。该方法 可包括：检测驾驶员的生物信号；检测车辆在其内行驶的车道；根据所检测的驾驶员的生 物信号，计算驾驶员的压力指数；根据所检测的车道，确定车辆的车道出入程度；并且根据 所计算的压力指数以及所确定的车辆的车道出入程度，执行输出给驾驶员的警报。
[0013] 驾驶员的生物信号可包括心电图（ECG)传感器，并且驾驶员的压力指数的计算可 包括：根据驾驶员的ECG信号获得心率变异性；并且根据所获得的心率变异性计算驾驶员 的压力指数。车辆的车道出入程度可包括关于车辆与车道之间的距离的信息。执行输出给 驾驶员的警报可包括：将车辆与车道之间的距离与对应于所计算的压力指数的至少一个参 考值进行比较；以及在车辆与车道之间的距离等于或小于该至少一个参考值时，将警报输 出给驾驶员。随着与其对应的压力指数增大，该至少一个参考值可能增大。
[0014] 该方法可进一步包括：根据所计算的压力指数以及所确定的车辆的车道出入程度 来调整车辆的转向。执行输出给驾驶员的警报可包括：将车辆与车道之间的距离与对应于 所计算的压力指数的第二参考值进行比较；以及在车辆与车道之间的距离等于或小于第二 参考值时，将警报输出给驾驶员。调整车辆的转向可包括：将车辆与车道之间的距离与对应 于所计算的压力指数并且小于第二参考值的第一参考值进行比较；以及在车辆与车道之间 的距离等于或小于第一参考值时，调整车辆的转向。
【附图说明】
[0015] 通过结合附图进行的示例性实施方式的以下描述，本发明的这些和/或其他方面 显而易见并且更加容易理解，其中：
[0016] 图1为示出根据本发明的一个示例性实施方式的车辆的外观的示例性示图；
[0017] 图2为根据本发明的示例性实施方式的车辆的示例性控制方框图；
[0018] 图3为示出根据本发明的一个示例性实施方式的示例性生物信号检测单元的示 例性示图；
[0019] 图4为示出根据本发明的示例性实施方式的车辆的配置的示例性控制方框图；
[0020] 图5为示出根据本发明的一个示例性实施方式的压力与心率变异性之间的关系 的示例性示图；
[0021] 图6为示出根据本发明的一个示例性实施方式的心电图（ECG)信号的R波与R波 间距（RRI)的示例性示图；
[0022] 图7为示意性示出根据本发明的一个示例性实施方式的计算压力指数的压力指 数计算单元的处理的示例性示图；
[0023] 图8为示出根据本发明的一个示例性实施方式的通过实验获得的每个分析指标 的示例性平均值和标准偏差的示例性表格；
[0024] 图9为根据本发明的一个示例性实施方式的示例性表格，其中，压力指数根据其 值分成几个阶段并且表示由每个阶段指示人体状态；
[0025] 图10为示出根据本发明的一个示例性实施方式的车辆的前排座椅侧的内部配置 的示例性示图；
[0026] 图11到图13为示出根据本发明的一个示例性实施方式的在视觉上输出关于驾驶 员的压力指数的信息的实例的示例性示图；
[0027] 图14为示出根据本发明的一个示例性实施方式的车辆的车道出入程度的示例性 示图；
[0028] 图15为示出根据本发明的一个示例性实施方式的根据压力阶段和车道出入距离 的示例性警报输出控制逻辑的示例性示图；
[0029] 图16为示出根据本发明的示例性实施方式在车辆中自动控制转向的车辆控制的 示例性方框图；
[0030] 图17为描述根据本发明的一个示例性实施方式的控制车辆的方法的示例性流程 图；
[0031] 图18为描述根据本发明的示例性实施方式的在控制车辆的方法中控制警报输出 的处理的示例性流程图；以及
[0032] 图19为描述根据本发明的示例性实施方式的在控制车辆的方法中自动控制车辆 转向的方法的示例性流程图。
【具体实施方式】
[0033] 要理解的是，在本文中所使用的术语"车辆"或"车辆的"或其他相似的术语通常 包括机动车辆，例如，包括运动型多用途车（SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商用车辆、 包括各种船舶和轮船的船只、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧插电式混合 动力汽车、氢动力车辆以及其他替代的燃料车辆（例如，源自石油以外的资源的燃料）。
[0034] 虽然示例性实施方式描述为使用多个单元来执行示例性处理，但是要理解的是， 示例性处理还可由一个或多个模块执行。此外，要理解的是，术语控制器/控制单元表示包 括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为储存模块并且处理器具体地被配置为执行 所述模块，以执行下面进一步描述的一个或多个处理。
[0035] 而且，本发明的控制逻辑可作为永久性计算机可读介质在包含由处理器、控制器/ 控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上体现。计算机可读介质的实例包括 但不限于ROM、RAM、光盘（CD)-ROM、磁带、软盘、闪存盘、智能卡以及光学数据储存装置。计