用于减轻受削弱驾驶员的影响的方法和系统的制作方法_3

文档序号:9777120阅读:来源:国知局
器18、车辆传感器20-28和环境传感器30-42以及在本文中未列出的其他已知传感器可以给车辆控制系统12提供输入。现在,车辆控制系统12的描述转向各种输出装置,例如,警告装置50和控制模块60-64以及可以用于执行现有方法的控制模块70。
[0042]警告装置50可以包括任何类型的输出装置或者可以用于在确定驾驶员昏昏欲睡的或者另外地受削弱时,通知、警报和/或另外警告驾驶员的其他部件。潜在的警告装置的一些实例包括视觉警告装置、听觉警告装置、触觉警告装置以及其他混杂(miscellaneous)警告装置,并且这些装置中的每个可以从系统12中接收控制信号,用于其激活。顾名思义,如果该方法确定驾驶员受削弱,那么视觉警告装置使用视觉警报或唤醒动作来努力叫醒或吸引驾驶员。仅举几例,一些潜在的视觉警告装置50包括图形显示单元、驾驶员信息中心、信息单元、车载仪表和控制、以及平视显示器单元。现有方法可以通过每个前述装置向驾驶员显示视觉警告或唤醒动作,其中,这种动作可以仅仅旨在吸引驾驶员的注意或者实际上传达消息。听觉警告装置仅仅旨在向驾驶员警告或者发出唤醒动作,但是使用声音、言语、音乐等来这样做。例如,听觉警告装置可以包括车辆收音机、信息娱乐单元、以及发出声音(例如,钟声、铃声或其他声音警报)的部件。触觉警告装置依赖于触觉或感觉,以警告驾驶员,并且可以通过在(例如)方向盘、安全带或座椅内的振动或其他机械扰动,发出唤醒动作。关于混杂警告装置,这个组可以包括任何其他车辆部件或装置,其可以用于努力吸引驾驶员或者另外警告他们潜在的受削弱。例如,混杂警告装置可以具有车窗调节器或者内部车灯的形式,如果驾驶员被认为昏昏欲睡,那么车窗调节器自动降低驾驶员侧车窗,所述内部车灯可以打开或者闪光,作为可能的警报。由于现有系统和方法不限于任何特定的系统和方法,所以当然可能具有其他类型的警告装置。
[0043]控制模块60-64可以包括在主车辆10内的任何控制模块或单元,其可以响应于来自系统12的控制信号,执行自主、半自主和/或其他自动驾驶动作。在本文中使用的“自动驾驶动作”广泛地表示由主车辆自动采取(没有驾驶员请求)的任何驾驶相关的动作或功能,并且包括在国家公路交通安全管理局(NHTSA)分类系统的等级1-4内的动作。举例而言,动力总成或发动机控制模块60可以用于自动控制车辆的速度,而制动控制模块62和转向控制模块64可以分别用于控制制动和转向。由于前述实例仅仅用于说明一些可能性,所以当然可以使用其他控制模块。技术人员会理解的是,一个或多个控制模块60-64能够构成或者包括上面描述的一些车辆传感器。例如,发动机控制模块60可以用作速度传感器(给系统提供关于发动机和/或车速的速度读数的输入装置)以及控制模块(在自动驾驶动作期间响应于控制信号控制发动机和/或车速的输出装置)。在用作车辆控制系统12的输入和输出装置方面,关于制动和转向控制模块62和64,同样如此。
[0044]控制模块70耦合至驾驶员传感器18、车辆传感器20-28、环境传感器30_42、警告装置50以及各种控制模块60-64,以便可以收集来自传感器的传感器读数,并且根据现有方法将命令信号提供给警告装置和控制模块。控制模块70可以包括任何种类的电子处理装置、存储器装置、输入/输出(I/O)装置和/或其他已知的部件,并且可以执行各种控制和/或通信相关的功能。在一个示例性实施方式中,控制模块70是某些类型的主动安全控制模块,并且包括电子存储器装置72,该装置储存传感器读数(例如,来自传感器18、20-28以及30-42的传感器读数)、查找表或其他数据结构、算法(例如,在下面描述的示例性方法中体现的算法)等。控制模块70还包括电子处理装置74 (例如,微处理器、微控制器、专用集成电路(ASIC)等),其执行储存在存储器装置72内的用于软件、固件、程序、算法、脚本等的指令,并且可以部分控制在本文中描述的工艺和方法。
[0045]根据特定的实施方式,仅举几例,控制模块70可以是独立式车辆电子模块(例如,安全控制器、传感器控制器等),可以包含或者包括在另一个车辆电子模块(例如,自动驾驶控制模块、主动安全控制模块、制动控制模块、转向控制模块、动力总成控制模块等)内,或者可以是更大网络或系统(例如,自动驾驶系统、自适应巡航控制系统、车道偏离警告系统、主动安全系统、牵引力控制系统(TCS)、电子稳定控制(ESC)系统、防抱死制动系统(ABS)等)的一部分。因此,控制模块70不限于任何一个特定的实施方式或设置,并且可以由现有方法用于控制车辆操作的一个或多个方面。
[0046]任何上述控制模块可以包括电子处理装置、存储器装置、输入/输出(I/O)装置以及其他已知的部件的组合,并且所述控制模块可以通过合适的车辆通信网络在电子上连接至其他车辆装置和模块,并且在需要时与其交互。应理解的是,这种控制模块的基本架构、结构以及总体设置在本领域中众所周知,因此,在此处不进一步详细描述。
[0047]现在转向图2,显示了用于车辆控制系统(例如,在图1中显示的系统12)的依场景而定的操作方法100的一个实施方式。如果检测受削弱驾驶员,那么方法100可以通过设计为应对包围主车辆的特定驾驶场景或环境的一系列逐步升级的唤醒动作和/或自动驾驶动作,产生并且实现依场景而定的响应。根据一个实施方式,依场景而定的响应受到来自驾驶员传感器18、车辆传感器20-28和/或环境传感器30-42的读数的某个组合的影响,并且生成发送给警告装置50和/或控制模块60-64的某个组合的命令信号。虽然在装有自主、半自主和/或其他自动驾驶功能的车辆的背景下,提供以下描述,但是方法100还可以供没有这种特征的车辆使用。例如,如果检测受削弱驾驶员,那么方法100可以执行依场景而定的响应,包括激活警示灯,代替开始自动驾驶动作,例如,车道定中。因此,现有方法不限于具有特定的一组补救动作的依场景而定的响应。
[0048]从步骤102开始,该方法确定主车辆的驾驶员是否受削弱,并且可以通过多种不同的方式来这样做。例如,受削弱驾驶员可以是困乏的或昏昏欲睡的驾驶员、受伤的或者疲惫不堪的驾驶员、或者醉酒的驾驶员。步骤102可以使用任何已知的方法或技术检测受削弱驾驶员,包括依赖于来自驾驶员传感器18的驾驶员读数的技术,仅举几例,用于捕捉和评估驾驶员的脸部的图像,以便寻找松弛的面部肌肉,评估眼睛闭合的频率、持续时间和/或模式,检查驾驶员的头部或身体的方向或运动,或者监控驾驶员的注视的方向或模式。驾驶员的运动还可以由用于检测驾驶员位置的位于驾驶员的座椅内的传感器以及用于监控驾驶员的手位置的位于方向盘内的传感器监控。在其他实例中,并非通过直接监控驾驶员的脸部或者身体,而是通过评估驾驶员的行为或表现并且寻找受削弱的信号,例如,车道偏离、不一致的车速、不稳定的驾驶等,确定驾驶员受削弱。根据一个实施方式,步骤102在控制模块70上从驾驶员传感器18中接收驾驶员读数,并且使用这些读数,可能与来自其他传感器的读数相结合,以确定驾驶员是否受削弱并且发出相应的真实/虚假或是/否信号(通常,这个工艺需要1-5秒)。并未发出受削弱的二进制表示,步骤102可以交替地发出感知受削弱的定量或定性排序或测度。再次,由于任何合适的技术都足够,包括在EP 2755192AUUS 2011/0037595、US 8, 725, 311 以及 US 8,564,424 中教导的任何技术,所以步骤 102没有必要使用任何特定的驾驶员受削弱检测技术。如果步骤102确定驾驶员不受削弱,那么该方法仅仅环回并且继续监控驾驶员受削弱。如果驾驶员受削弱,那么该方法继续进入步骤104。
[0049]接下来,步骤104收集来自一个或多个车辆传感器和/或环境传感器的传感器读数。这些传感器读数帮助该方法建立当前驾驶场景,该场景涉及在主车辆内和周围的状态、状况和/或环境,并且可以考虑以下因素,例如但不限于:车辆动力学、道路特性、行人和车辆交通状况、天气状况等。建立驾驶场景的完整并且准确的图片,帮助该方法更好地产生定制的或者用户化的依场景而定的响应,以应对驾驶员受削弱,这会进一步详细地解释。步骤104可以通过合适的车辆通信网络(例如,中央通信总线)在控制模块70上从车辆传感器20-28和环境传感器30-42中接收一个或多个传感器读数。更尤其地,步骤104可以收集以下的某个组合:来自速度传感器20-26的表示车速的速度读数、来自动态传感器单元28的表示车辆动力学(例如,加速度和偏航率)的动态读数、提供车辆的当前位置的来自导航单元30的导航读数、来自车道传感器32的表示车辆相对于在道路上的车道或边界的当前位置的车道读数、表示周围物体(例如,其他车辆和行人)的存在的来自物体传感器34-40的物体读数、以及关于在车辆外面的当前大气或环境状况的来自周围环境传感器42的周围环境读数。
[0050]在一个实例中,步骤104收集用于确定当前路段的特性的来自导航单元30的导航读数以及用于确定其他车辆或行人在主车辆的区域内集中的来自一个或多个物体传感器34-40的物体读数。现有方法可以考虑的一些路段特性包括:道路具有多少个车道,道路是笔直的还是弯曲的,道路是高速公路还是具有大量交通灯地面街道,道路是穿过开阔平原还是狭桥,诸如此类;可以从导航读数中收集这种信息。物体的集中或丰度给方法提供了主车辆目前在高物体密度区域(例如,在高峰时段的繁忙的城市街道)还是在低物体密度区域(例如,在晚上的乡村道路)行驶的指示;可以从物体传感器34-40中确定这种信息。再次,由于各种组合可以用于建立准确的驾驶场景,所以现有方法不限于传感器读数的任何特定组合。
[0051]然后,步骤106产生或生成场景指示器码。在本文中使用的“场景指示器码”广泛地表示数字或非数字码或值,其表示当前驾驶场景的某些方面并且至少部分基于一个或多个先前收集的传感器读数。具有大量方式来产生场景指示器码,包括在图3和图4中显示的两个非限制性实例,每个实例使用一种不同的方法来评估和量化主车辆的当前驾驶场景或环境。
[0052]以图3开始,显示了包括多个子步骤1e1-1Oe3的步骤106的第一潜在实施方式。在子步骤1e1*,该方法检索或者另外获得基础指示器码,其可以用作开始或默认指示器码。基础指示器码可以是多数字串(例如,6位串)、单数字数值、或某种其他类型的数字或非数字码。而且,每当执行步骤106时,基础指示器码能够相同,或者基础指示器码能够在连续的计算循环之间变化;即,代码能够迭代。例如,基础指示器码可以受到先前驾驶行为或模式的影响。在一个特定实例中,如果驾驶员在受削弱时习惯性驾驶,那么多数字基础指示器码可以包含已经设置的某些标记或位或者以其开始,与在受削弱时很少驾驶的驾驶员相反,在这种情况下,在步骤1e1*,多数字基础指示器码不包含任何预先设定的标记。在另一个实例中,一天中的时间或者甚至一周中的日期可以是建立基础指示器码或者调整场景指示器码的因素(例如,如果在早上3点通常不操作主车辆的驾驶员驾驶,那么在基础和/或场景指示器码中会反射或者考虑这个)。基础指示器码能够与现有方法使用的其他代码和数
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