相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2015年10月5日提交的申請?zhí)枮?0-2015-0139751的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

本發(fā)明涉及用于警報(bào)在駕駛中處于疲勞狀態(tài)的駕駛員的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

疲勞駕駛是指駕駛員在駕駛中睡著的操作。當(dāng)駕駛員在每小時(shí)運(yùn)行100公里的車輛上僅睡著三秒鐘時(shí)，車輛移動了83米。在此期間，車輛在沒有任何控制下移動。

為了防止疲勞駕駛，開發(fā)了用于感測駕駛員疲勞狀態(tài)并且向其提供警報(bào)的技術(shù)。在該技術(shù)中，駕駛員的疲勞狀態(tài)基于生物體信號(如，眼球，腦波，體溫等)而確定。

然而，在檢測腦電波的情況下，安裝造成不便，并且因?yàn)榭赡苄枰粋€(gè)單獨(dú)的模塊所以成本可能會增加。

在檢測眼球的情況下，因?yàn)橐残枰獑为?dú)的模塊，所以成本可能會增加。

在檢測體溫的情況下，可以通過緊緊粘在手上或背上的檢測傳感器薄膜來實(shí)現(xiàn)。然而，在將檢測傳感器安裝到方向盤上以檢測手的溫度變化的情況下，檢測傳感器可能不會在方向盤的熱絲運(yùn)行時(shí)做出確定。在檢測傳感器安裝到薄板上以檢測背部的溫度變化的情況下，檢測傳感器可能不會在熱絲或通風(fēng)板運(yùn)行時(shí)做出確定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例被提供以克服以上缺點(diǎn)，并且本發(fā)明的一個(gè)方面為基于在電動助力轉(zhuǎn)向(eps)中的馬達(dá)位置傳感器(mps)信號和在車道保持輔助系統(tǒng)(lkas)中的轉(zhuǎn)向請求信號提供感測駕駛員疲勞狀態(tài)并提供警報(bào)的系統(tǒng)和方法。

本公開的一個(gè)實(shí)施例提供了駕駛員疲勞狀態(tài)警報(bào)系統(tǒng)，其包括：測量轉(zhuǎn)向信號的轉(zhuǎn)向角傳感器；識別車道的車道識別傳感器；確定車輛是否超出車輛沿著行駛的車道的車道保持輔助單元；以及控制器，其基于預(yù)定時(shí)間段轉(zhuǎn)向信號變化頻率和在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)車輛超出車道的頻率中的至少一個(gè)來確定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)，并且當(dāng)確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)時(shí)向駕駛員發(fā)出警報(bào)。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了駕駛員疲勞狀態(tài)警報(bào)方法，其在包括轉(zhuǎn)向角傳感器，車道識別傳感器，能夠使車輛保持車道的車道保持輔助單元，和控制器的系統(tǒng)中執(zhí)行，方法包括：通過轉(zhuǎn)向角傳感器測量轉(zhuǎn)向信號；通過車道識別傳感器識別車道；通過車道保持輔助單元基于識別車道確定車輛是否超出車道；基于在預(yù)定時(shí)間段轉(zhuǎn)向信號變化頻率和在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)車輛超出車道的頻率中的至少一個(gè)確定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)；并且當(dāng)確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)時(shí)通過控制器向駕駛員發(fā)出警報(bào)。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，基于不具有用于感知生物體信號的單獨(dú)模塊的eps系統(tǒng)和lkas系統(tǒng)感知駕駛員的疲勞狀態(tài)，并且向駕駛員提供警報(bào)。

附圖說明

本發(fā)明的上述和其他目標(biāo)，特征和優(yōu)點(diǎn)將依結(jié)合所述附圖做的以下詳細(xì)描述而更加明顯，其中：

圖1示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的系統(tǒng)的配置；

圖2示出圖1中eps系統(tǒng)配置的示例；

圖3示出圖1中l(wèi)kas系統(tǒng)配置的示例；

圖4是示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，本發(fā)明的某些實(shí)施例將會參照所附說明性附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。在依據(jù)標(biāo)號的所述附圖的指定元件中，盡管所述元件在不同的附圖中示出，所述相同元件將由所述相同標(biāo)號表示。進(jìn)一步，在本發(fā)明的下述說明中，當(dāng)并入本文的已知功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明可能使本發(fā)明的主題不清晰時(shí)，所述詳細(xì)說明將會被省略。

可選地，當(dāng)描述本發(fā)明的部件時(shí)，例如第一，第二，a，b，(a)，(b)等術(shù)語可使用在本文中。這些術(shù)語中的每一個(gè)都不是用于定義對應(yīng)部件的本質(zhì)，順序或序列，而是僅用于將所述對應(yīng)部件區(qū)別于其他部件。在描述特定結(jié)構(gòu)元件“連接到”，“聯(lián)接到”，或“接觸到”另一個(gè)結(jié)構(gòu)元件的情況下，應(yīng)理解為另一個(gè)結(jié)構(gòu)元件可“連接到”，“聯(lián)接到”，或“接觸到”所述結(jié)構(gòu)元件并且所述特定結(jié)構(gòu)元件與另一個(gè)結(jié)構(gòu)元件直接連接或接觸。

圖1示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的系統(tǒng)的配置。

參照圖1，根據(jù)本公開的實(shí)施例的駕駛員疲勞狀態(tài)警報(bào)系統(tǒng)包括電動助力轉(zhuǎn)向(eps)系統(tǒng)110，車道保持輔助系統(tǒng)(lkas)120，控制器130，和警報(bào)顯示單元140。

圖2示出圖1中eps系統(tǒng)110配置的示例。eps系統(tǒng)110可增強(qiáng)方向盤的轉(zhuǎn)向，從而幫助駕駛員執(zhí)行轉(zhuǎn)向。

參照圖2，eps系統(tǒng)110可包括：測量轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器112；測量轉(zhuǎn)向扭矩的扭矩傳感器114；基于轉(zhuǎn)向角傳感器112的測量值和扭矩傳感器114的測量值中的至少一個(gè)計(jì)算輔助轉(zhuǎn)向力并且基于計(jì)算的結(jié)果生成控制信號的eps控制器116；以及基于eps控制器116的控制信號生成輔助轉(zhuǎn)向力的馬達(dá)118。

轉(zhuǎn)向角傳感器112可為測量轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)角度或馬達(dá)旋轉(zhuǎn)角度的傳感器。扭矩傳感器114可以是測量提供至轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向扭矩的傳感器。eps控制器116可基于轉(zhuǎn)向角和轉(zhuǎn)向扭矩生成控制信號，并且馬達(dá)118可基于控制信號生成輔助轉(zhuǎn)向力。

圖3示出圖1中l(wèi)kas系統(tǒng)120的配置的示例。lkas系統(tǒng)120是幫助車輛保持車道的系統(tǒng)。lkas系統(tǒng)120可包括當(dāng)車輛超出車道時(shí)警報(bào)駕駛員的車道偏離警報(bào)(lds)系統(tǒng)，和能夠使車輛自動保持車道的車道保持系統(tǒng)(lks)。

參照圖3，lkas系統(tǒng)120可包括：檢測車道的車道檢測傳感器122；確定車輛是否保持車道并基于確定結(jié)果生成控制信號的lkas控制器124；基于lkas控制器124的控制信號生成警報(bào)信號的lkas警報(bào)單元；和/或基于lkas控制器124的控制信號生成轉(zhuǎn)向信號的轉(zhuǎn)向控制器128。

車道檢測傳感器122是用于檢測車輛前方車道的傳感器，并且可使用光學(xué)傳感器，激光傳感器，紅外線傳感器等。lkas控制器124基于來自車道檢測傳感器122的信息確定車輛是否保持車道。當(dāng)確定車輛行駛在直線上時(shí)可執(zhí)行確定。例如，當(dāng)駕駛員沒有輸入車道改變信號時(shí)可設(shè)置執(zhí)行車輛是否保持車道的確定。

例如，當(dāng)lkas控制器124確定車輛沒有保持車道時(shí)，lkas警報(bào)單元126可利用視覺，聽覺，觸覺等生成警報(bào)信號。當(dāng)盡管警報(bào)信號被提供但車輛沒有保持車道時(shí)，轉(zhuǎn)向控制器128可控制轉(zhuǎn)向從而保持車道。

在圖1到圖3中，控制器130、eps控制器116和lkas控制器124被描述為單獨(dú)的元件。然而，這是為了描述的方便。其可以是能夠并行控制疲勞狀態(tài)警報(bào)、eps和lkas的單一元件?？蛇x地，它們可配置為單獨(dú)硬件或可配置為單獨(dú)軟件或編程模塊。

再次參考圖1，eps系統(tǒng)110可基于轉(zhuǎn)向角傳感器112和扭矩傳感器114的測量值控制轉(zhuǎn)向。為了保持車道，lkas系統(tǒng)120可基于車道檢測傳感器122的測量值控制警報(bào)和/或轉(zhuǎn)向。

控制器130可確定車輛當(dāng)前是否行駛在直線上。例如，在lkas系統(tǒng)120中，控制器130可共享確定車輛是否在直線上行駛的結(jié)果?？蛇x地，控制器130可自動確定車輛是否行駛在直線上。例如，當(dāng)駕駛員沒有輸入車道改變信號時(shí)，控制器130可確定車輛行駛在直線上。

當(dāng)確定車輛行駛在直線上時(shí)，控制器130可確定車輛的速度是否大于或等于預(yù)定速度。預(yù)定速度可設(shè)定為在該速度下疲勞駕駛會有危險(xiǎn)的速度。

當(dāng)確定車輛行駛在直線上時(shí)和/或當(dāng)車輛的速度大于或等于預(yù)定速度時(shí)，控制器130可啟動疲勞狀態(tài)警報(bào)系統(tǒng)?？刂破?30可分析來自eps系統(tǒng)110的轉(zhuǎn)向信號。特別地，控制器130可分析在預(yù)定的時(shí)間段段(如，1分鐘)內(nèi)來自轉(zhuǎn)向角傳感器112的測量值的變化頻率或來自扭矩傳感器114的測量值的變化頻率?？刂破?30可確定轉(zhuǎn)向信號的變化頻率是否小于或等于參考值。當(dāng)駕駛員處于疲勞狀態(tài)時(shí)，駕駛員可能在轉(zhuǎn)向上粗心大意，并且因此小于或等于參考值的轉(zhuǎn)向信號的變化頻率可用于確定駕駛員的疲勞狀態(tài)。可選地，在轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率的情況下，可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)的狀態(tài)?？蛇x地，當(dāng)轉(zhuǎn)向信號的變化頻率包括在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)的狀態(tài)。參考頻率或預(yù)定范圍可基于實(shí)驗(yàn)等提前設(shè)定，或可基于學(xué)習(xí)駕駛員的駕駛習(xí)慣的結(jié)果而改變。學(xué)習(xí)駕駛員的駕駛習(xí)慣可通過機(jī)器學(xué)習(xí)執(zhí)行。

可選地，控制器130可從分析來自lkas系統(tǒng)120的警報(bào)信號或轉(zhuǎn)向請求信號。特別地，控制器130可分析在預(yù)定的時(shí)間段段(如，1分鐘)內(nèi)警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率?？刂破?30可確定警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率是否大于或等于參考值。當(dāng)駕駛員處于疲勞狀態(tài)時(shí)，駕駛員可能不會保持車道，并且因此生成警報(bào)信號或轉(zhuǎn)向請求信號可用于確定駕駛員的疲勞狀態(tài)。

當(dāng)轉(zhuǎn)向信號的頻率小于或等于參考值并且警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率大于或等于參考值時(shí)，控制器130可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)。可選地，當(dāng)由于轉(zhuǎn)向信號的頻率小于或等于參考值并且警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率大于或等于參考值而確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)時(shí)，控制器130可生成疲勞狀態(tài)警報(bào)信號。

可選地，當(dāng)確定在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率時(shí)，并且車輛超出車輛沿著行駛的車道時(shí)，控制器130可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)的狀態(tài)。例如，當(dāng)lkas系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率的情況下生成警報(bào)信號或轉(zhuǎn)向請求信號時(shí)，可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)。

可選地，當(dāng)確定在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率并且其中車輛超出車輛沿著行駛的車道的狀態(tài)至少維持了預(yù)定的時(shí)間段時(shí)，控制器130可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)的狀態(tài)。例如，當(dāng)駕駛員在預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)沒有消除警報(bào)信號或者即使在轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率的情況下從lkas系統(tǒng)生成警報(bào)信號或轉(zhuǎn)向請求信號之后，未基于轉(zhuǎn)向請求信號執(zhí)行轉(zhuǎn)向時(shí)，可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)的狀態(tài)。

即，控制器130可基于轉(zhuǎn)向信號的變化頻率和車輛是否超出車輛沿著行駛的車道中的至少一個(gè)確定駕駛員是否疲勞。

當(dāng)生成疲勞狀態(tài)警報(bào)信號時(shí)，警報(bào)顯示單元140可生成駕駛員可識別的警報(bào)。例如，警報(bào)可包括以下中的至少一個(gè)：生成與駕駛員的轉(zhuǎn)向相反的反應(yīng)的轉(zhuǎn)向警報(bào)；在聽覺上警報(bào)駕駛員的聲音警報(bào)；通過儀表在視覺上警報(bào)駕駛員的儀表警報(bào)；閃爍應(yīng)急燈的應(yīng)急燈警報(bào)；以及可通知駕駛員處于疲勞狀態(tài)的其他方案。

在上述實(shí)施例中，當(dāng)轉(zhuǎn)向信號的頻率小于或等于參考值并且警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率大于或等于參考值時(shí)，控制器130可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)?？蛇x地，基于轉(zhuǎn)向信號的頻率和車輛是否超出車輛沿著行駛的車道，控制器130可確定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)。例如，控制器130首先確定轉(zhuǎn)向頻率是否小于或等于參考值，并且當(dāng)轉(zhuǎn)向頻率小于或等于參考值時(shí)，控制器130可確定警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率是否大于或等于參考值。可選地，控制器130可首先確定警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率是否大于或等于參考值，并且當(dāng)警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率大于或等于參考值時(shí)，控制器130可確定轉(zhuǎn)向頻率是否小于或等于參考值。

作為另一示例，控制器130可確定當(dāng)轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于參考頻率時(shí)駕駛員處于疲勞狀態(tài)。作為另一示例，當(dāng)確定轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率，并且車輛超出車輛沿著行駛的車道時(shí)，控制器130可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)。作為另一示例，當(dāng)確定為轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率并且其中車輛超出車輛沿著行駛的車道的狀態(tài)至少保持了預(yù)定的時(shí)間段時(shí)，控制器130可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)的狀態(tài)。

在上述的實(shí)施例中，控制器130可確定轉(zhuǎn)向信號的頻率是否小于或等于參考值，并且可確定警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率是否大于或等于參考值。但是，本實(shí)施例并不限于此，控制器130可確定轉(zhuǎn)向信號的頻率是否小于或等于參考值，或可確定警報(bào)信號的頻率或轉(zhuǎn)向請求信號的頻率是否大于或等于參考值。

圖4時(shí)示出根據(jù)本公開的實(shí)施例的方法的流程圖。

參考圖4，在操作s402中，車輛正常行駛，在操作s404中，控制器130確定車輛是否行駛在直線上。

當(dāng)車輛行駛在直線上時(shí)(是，在操作s404中)，在操作s406中，控制器130確定車輛的速度是否大于或等于參考速度。

當(dāng)車輛不是行駛在直線上時(shí)(否，在操作s404中)或者車輛的速度小于參考速度(否，在操作s406中)，在操作s402中，控制器130繼續(xù)正常操作，并且重復(fù)操作s404到s406。

在圖4中，首先在操作s404中確定車輛是否行駛在直線上，并且然后，在操作s406中確定車輛的速度是否大于或等于參考速度。但是，這僅是一個(gè)示例，并且操作s404和操作s406的順序可改變。

當(dāng)車輛行駛在直線上并且車輛的速度大于或等于參考速度時(shí)(在操作s404中為是并且在操作s406中為是)，在操作s408中，控制器130可將疲勞狀態(tài)警報(bào)系統(tǒng)切換為開啟狀態(tài)。

在操作s410中，控制器130分析轉(zhuǎn)向信號。在這個(gè)示例中，控制器130可設(shè)定在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)(如，在開始后1分鐘)馬達(dá)位置角度改變頻率的模式。

然后，在操作s412中，控制器130確定轉(zhuǎn)向信號的頻率是否持續(xù)(如，超多3秒)小于或等于參考值。當(dāng)轉(zhuǎn)向信號的頻率大于參考值時(shí)(否，在操作s412中)，該方法繼續(xù)操作s410。

在操作s414中，控制器130分析lkas請求信號。在這個(gè)示例中，控制器130可使用通過通信總線輸入的lkas警報(bào)信號或lkas轉(zhuǎn)向請求信號。

在操作s416中，控制器130確定lkas請求信號是否存在。當(dāng)lkas請求信號不存在時(shí)(否，在操作s416中)，該方法繼續(xù)操作s414。

當(dāng)轉(zhuǎn)向信號的頻率小于或等于參考值(是，在操作s412中)并且lkas請求信號存在(是，在操作s416中)時(shí)，在操作s418中，控制器130確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)的狀態(tài)?？刂破?30在操作s420中執(zhí)行警報(bào)，例如轉(zhuǎn)向警報(bào)、聲音警報(bào)、儀表警報(bào)和應(yīng)急燈警報(bào)等。

圖4示出控制器130同時(shí)確定在操作s412中轉(zhuǎn)向信號的頻率是否小于或等于參考值，和在操作s416中l(wèi)kas請求信號是否存在。然而，本實(shí)施例不可限于此。當(dāng)轉(zhuǎn)向信號的頻率小于或等于參考值(是，在操作s412中)時(shí)執(zhí)行確定lkas請求信號是否存在的操作s416，或當(dāng)lkas請求信號存在(是，在操作s416中)時(shí)執(zhí)行確定轉(zhuǎn)向信號的頻率小于或等于參考值的操作s412也是可能的。

可選地，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，控制器130僅基于在操作s412中轉(zhuǎn)向信號的頻率是否小于或等于參考值和在操作s416中l(wèi)kas請求信號是否存在中的一個(gè)確定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)的狀態(tài)中。

可選地，在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，控制器130可在轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率時(shí)確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)。即，僅基于轉(zhuǎn)向信號的變化頻率，可確定駕駛員的疲勞狀態(tài)。

可選地，在確定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)的操作中，當(dāng)確定在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率，并且車輛超出車輛沿著行駛的車道時(shí)，控制器130可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)。

可選地，在確定駕駛員是否處于疲勞狀態(tài)的操作中，當(dāng)確定在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)轉(zhuǎn)向信號的變化頻率小于或等于預(yù)定參考頻率，并且車輛超出車輛沿著行駛的車道的狀態(tài)至少持續(xù)了預(yù)定時(shí)間段時(shí)，控制器130可確定駕駛員處于疲勞狀態(tài)。

即便組成上述實(shí)施例的所有元件已被描述為合并為單一的單元或被合并以作為單一的單元操作，本發(fā)明并不一定限于此類實(shí)施例。即，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，至少所有結(jié)構(gòu)元件中的兩個(gè)元件可被選擇性地連接和操作。以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想的目的而描述，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下各種修改和改變是可能的。本發(fā)明的范圍應(yīng)在所附權(quán)利要求的基礎(chǔ)上以包括在與權(quán)利要求相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)的全部的技術(shù)思想屬于本發(fā)明的方式被理解。