[发明专利]确定基于车辆驾驶状态信息的驾驶集中度的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定驾驶者在驾驶期间的驾驶集中度的技术，并且更特别地涉及基于车辆驾驶状态信息确定驾驶集中度的方法和系统，其基于转向盘角度的变化和通过前置摄像传感器获得的车辆驾驶状态信息来分析驾驶者的驾驶集中度。

背景技术

随着已经成为现代社会必需品的汽车的使用的增多，交通事故的发生也迅速增多。交通事故可能会由于许多不同的原因而发生，在这些原因当中有驾驶者的疏忽和由于道路状况导致的意外风险。在这些因素当中，几个最常见的原因是超速行驶或困倦。这些状况可能会引起导致个人损伤或甚至死亡的严重事故。

国家公路交通安全管理局(NHTSA)对一年内发生的250万个交通事故的调查表明25％至56％的事故是由驾驶者的疏忽驾驶引起的。引起这种疏忽驾驶的三个主要因素是视觉疏忽、精神集中方面的疏忽、和困倦。

在解决上述问题所做的努力中，主要的汽车制造商持续研发了用于辅助驾驶者进行安全车辆操作的各种新系统，并将这些新系统应用于车辆。一些制造商研发了通过使用摄像机感测驾驶者的反应和运动、或者通过借助传感器监视驾驶者的脉搏，而能够确定驾驶者何时变得困倦的技术。

当使用上述摄像机方法时，摄像机通过安装在车辆内的摄像机拍摄驾驶者的面部，处理照片并分析照片以识别驾驶者眼睑的下垂和眨眼模式以及驾驶者瞳孔的运动，并基于识别的结果来确定驾驶者是否正变得困倦。在脉搏监视技术中，基于当人们睡着时常常减少的驾驶者脉搏的减少，利用驾驶者的脉搏来确定驾驶者是否正变得困倦。

然而，这些先前的技术需要非常麻烦和复杂的组件，诸如需要用于检测驾驶者的脉搏率并执行脉搏率的分析算法的传感器和处理器，或者需要用于拍摄瞳孔运动的摄像机、用于处理所拍摄图像并执行其分析算法的硬件。另外，即使包括这些组件，也只能检测出由于困倦驾驶引起的反常驾驶。因此，把该系统想要的结果与实现该系统所需的成本相比，该系统的经济效益相对较低。

发明内容

本发明的各方面是考虑到上述问题而做出的，并且提供了基于车辆的驾驶状态信息来确定驾驶集中度的方法和系统，其基于在驾驶时转向盘角度的变化和通过前置摄像传感器获得的车辆驾驶状态信息，来计算用于确定驾驶者的驾驶集中度的指数。本发明然后将计算结果转换成统计信息，并基于统计信息来确定驾驶者的驾驶集中度。

根据本发明的一方面，提供了一种基于车辆的驾驶状态信息来确定驾驶者的驾驶集中度的系统。该系统可以包括：转向角传感器，其被配置成感测转向盘的位移；前置摄像传感器，其被配置成感测道路上和车辆前方预定区域内的物体；数据存储单元，其被配置成根据预定的控制数据，以预定时间间隔存储从转向角传感器和前置摄像传感器提供的数据，累积由指数计算单元计算的值并把累积的值作为标准值进行管理；指数计算单元，其被配置成根据预定的控制数据，基于存储在数据存储单元中的数据来计算用于识别车辆的状态的数量指数(quantitative index)；统计处理单元，其被配置成统计地处理由指数计算单元计算的值，并输出作为用于确定驾驶集中度的指数的状态信息；驾驶集中度确定单元，其被配置成基于存储在数据存储单元中的数据顺次地控制指数计算单元和统计处理单元，以便计算状态信息并将计算的状态信息与存储在数据存储单元中的标准值进行比较以确定驾驶者的驾驶集中度。

系统还可以包括警报显示单元，其被配置成根据预定的控制数据，输出向驾驶者警告危险的警报消息。当统计处理单元的计算结果等于或小于预定参考值时，驾驶集中度确定单元可以控制警报显示单元以输出警报消息。

驾驶集中度确定单元、指数计算单元和统计处理单元可以实施在由电子控制单元(ECU)等构成的控制单元内。

根据本发明的另一方面，基于车辆的驾驶状态信息确定驾驶者的驾驶集中度的方法可以包括：以预定时间间隔把安装在车辆中的转向角传感器和前置摄像传感器的输出数据存储在存储单元中；基于存储在存储单元中的信息来计算用于识别车辆状态的数量指数；统计地处理在计算数量指数时所计算的值以输出作为用于确定驾驶集中度的指数的状态信息；以及把在统计处理期间所计算的信息与预定参考数据进行比较，并基于比较结果来确定驾驶集中度。

可以通过累积在计算数量指数时所计算的结果或者累积在预定时刻经由统计方法进行统计处理期间所计算的结果，来获得参考数据。

在统计处理期间所计算的状态信息可以由对车辆状态进行细分的至少一个参数构成。还可以对参考数据进行细分，使得细分出来的参考数据一对一地与相应的参数进行比较。