駕駛員異常檢測的制作方法
【專利說明】駕駛員異常檢測
【背景技術】
[0001] 目前用于基于駕駛員的一種或多種控制活動--例如，用于加速，制動，和轉向的 指令一一來檢測車輛駕駛員狀態的機構遭受某些缺點。例如，轉向異常可能值得注意，因為 某些模式或活動可能表明高駕駛需求狀態或不安全的駕駛員狀態，比如疲勞或困倦。然而， 目前的機構可能不考慮不同的駕駛員狀態，該狀態可以通過在不同的頻率下檢測的駕駛員 的轉向活動體現。

【發明內容】

[0002] 根據本發明，提供一種系統，包含車輛中的計算機，計算機包含處理器和存儲器， 其中計算機配置為：
[0003] 收集車輛軌跡數據；
[0004] 遞歸地確定軌跡數據的方差；
[0005] 計算速度依賴性的加權函數來獲得速度依賴性的權重；
[0006] 至少部分地基于應用速度依賴性的權重到遞歸確定的方差來確定異常指數。
[0007] 根據本發明的一個實施例，其中車輛軌跡數據是橫擺率數據和轉向角數據中的一 個。
[0008] 根據本發明的一個實施例，其中計算機進一步配置為使用異常指數來確定異常駕 駛狀態。
[0009] 根據本發明的一個實施例，其中計算機進一步配置為計算在確定異常駕駛狀態中 異常指數超過預定的閾值的次數。
[0010] 根據本發明的一個實施例，其中異常駕駛狀態是高駕駛需求（highdriving demand)，困倦，或駕駛員的受損狀態（impairedcondition)。
[0011] 根據本發明的一個實施例，其中計算機進一步配置為應用帶通濾潑器來獲得異常 指數。
[0012] 根據本發明的一個實施例，其中帶通濾波器包括步進延遲（stepdelay)。
[0013] 根據本發明的一個實施例，其中計算機進一步配置為指導車輛中的控制器基于異 常指數來采取行動。
[0014] 根據本發明，提供一種方法，包含：
[0015] 收集車輛軌跡數據；
[0016] 遞歸地確定軌跡數據的方差；
[0017] 計算速度依賴性的權重函數來獲得速度依賴性的權重；
[0018] 至少部分地基于應用速度依賴性的權重到遞歸確定的方差來確定異常指數。
[0019] 根據本發明的一個實施例，其中車輛軌跡數據是橫擺率數據和轉向角數據中的一 個。
[0020] 根據本發明的一個實施例，進一步包含使用異常指數來確定異常駕駛狀態。
[0021] 根據本發明的一個實施例，進一步包含計算在確定異常駕駛狀態中異常指數超過 預定閾值的次數。
[0022] 根據本發明的一個實施例，其中異常駕駛狀態是高駕駛需求，困倦，或駕駛員的受 損狀態。
[0023] 根據本發明的一個實施例，進一步包含應用帶通濾潑器來獲得異常指數。
[0024] 根據本發明的一個實施例，其中帶通濾波器包括步進延遲。
[0025] 根據本發明的一個實施例，其中進一步包含指導車輛中的控制器基于異常指數來 采取行動。
[0026] 根據本發明，提供一種具有有形地體現其中的指令的永久的計算機可讀介質，指 令包括如下的指令：
[0027] 收集車輛軌跡數據；
[0028] 遞歸地確定軌跡數據的方差；
[0029] 計算速度依賴性的權重函數來獲得速度依賴性的權重；
[0030] 至少部分地基于應用速度依賴性的權重到遞歸確定的方差來確定異常指數。
[0031] 根據本發明的一個實施例，其中車輛軌跡數據是橫擺率數據和轉向角數據中的一 個。
[0032] 根據本發明的一個實施例，指令進一步包含使用異常指數來確定異常駕駛狀態的 指令。
[0033] 根據本發明的一個實施例，其中計算機進一步配置為應用包括步進延遲的帶通濾 波器獲得異常指數。
【附圖說明】
[0034]圖1是用于檢測駕駛員異常的車輛系統的框圖。
[0035] 圖2是用于檢測駕駛員異常的示例性過程的圖。
[0036] 圖3說明了顯示在橫擺率增益和車輛縱向速度之間的關系的示例性曲線圖。
[0037]圖4說明了來自與異常指數有關的車輛測試運行的數據的示例性曲線圖。
[0038] 圖5說明了來自改進的高通濾波器的時間響應的示例性曲線圖。
[0039] 圖6說明了來自改進的高通濾波器的頻率響應的示例性曲線圖。
[0040] 圖7是用于檢測異常駕駛狀態一一例如來檢測困倦駕駛狀態一一的可選擇的或額 外的示例性過程的圖。
[0041]圖8A提供了用于非困倦駕駛的橫擺率方差的功率譜密度分析的示例性曲線圖， 和圖8B提供了橫擺率方差的示意性圖形化功率譜密度分析。
[0042] 圖9A說明了來自與非困倦駕駛員有關的圖7的過程的數據，和圖9B說明了來自 與困倦駕駛員有關的圖7的過程的數據。
[0043]圖10提供了來自實際高速公路駕駛的加權轉向角數據和第一和第二異常指數的 示例性曲線圖。
【具體實施方式】
[0044] 系統概述
[0045]圖1是用于檢測異常駕駛員行為的車輛101系統的框圖，例如，其可以表明危險駕 駛狀態比如困倦。車輛101包括計算設備105,其可通信地耦接到一個或多個數據采集器 110,例如，傳感器或類似物，比如已知的用于收集與如本文所討論的車輛101的轉向角，速 度和橫擺率有關的數據。計算機105進一步配置為使用前述數據115,特別是與車輛101的 軌跡有關的數據，比如轉向角數據115和/或橫擺率數據115,總體上結合速度數據115,用 于確定潛在的或可能的異常駕駛狀態，例如，可能的高駕駛需求狀態，和疲勞或困倦的駕駛 員等。
[0046] 用于確定異常駕駛員狀態的機構在下文中更詳細地描述；一般而言，軌跡數據 115被收集。例如，在一個實施方式中，轉向角數據115被收集，并且速度依賴性的加權函數 應用到車輛101的轉向角度。加權轉向角度的遞歸方差被計算以獲得第一異常指數。與在 轉向行為中的特定頻率分量相關聯的第二異常指數也被計算。帶通濾波器應用到加權轉向 角，和帶通加權轉向角的遞歸方差被計算以獲得第二異常指數。其中異常指數的一個或兩 個超過預定的閾值時，異常的駕駛狀態可被檢測到。
[0047] 類似的技術相對于車輛101的橫擺率進行應用。例如，橫擺率數據115可以被帶 通濾波，于是帶通橫擺率的方差可以被計算，并且當帶通橫擺率超過預定的閾值時，用來指 示可能的異常行為，例如，可能的駕駛員困倦。
[0048] 計算機105可以進一步配置為，一確定異常駕駛員狀態，比如駕駛員困倦已檢測 至Ij，就會采取行動，例如提供警報或類似物和/或執行車輛101的一些控制，例如，減慢或停 止車輛101。因此，駕駛員疲勞駕駛可以使用傳感器或其他總體上已經在車輛101中設置的 數據采集器110來量化和確定，且無需額外的道路信息，其需要額外的數據115和/或傳感 器IlO0
[0049] 示例性系統元件
[0050] 車輛101總體上是陸基車輛，其在兩個或更多的輪子上行駛，例如，四輪乘客汽車 或類似物。例如包括在車輛101中的中央計算機105-般包括處理器和存儲器，存儲器包 括一種或多種形式的計算機可讀介質，一般包括易失性和非易失性存儲器，和存儲可通過 處理器執行以進行各種操作的指令，包括如本文所公開的。計算機105的存儲器進一步總 體存儲指令，該指令通過計算機105的處理器執行，用于執行本文公開的過程，例如，接收 和評估來自數據采集器110的數據115,作出有關駕駛員困倦的確定等。
[0051] 計算機105總體上配置為在控制器局域網（CAN)總線或類似物上通信。另外，計 算機105可以配置用于與一個或多個設備150通信，例如，通過各種有線和/或無線網絡技 術，比如藍牙，通用串行總線（USB)或微型USB連接線等。進一步地，計算機105可以包括， 或可以耦接到，人機界面（HMI)，HMI可以接收提供給計算機105的輸入，并顯示輸出。HMI 可以包括各種各樣的機構，例如，輸入設備，比如觸摸屏，鍵盤，小鍵盤，麥克風等，并且進一 步一般包括輸出機構，比如顯示屏，揚聲器