期間執(zhí)行的調(diào)度的重建軌跡。
[0061] 接下來(lái)在框215,使用駕駛員參考模型來(lái)計(jì)算最佳轉(zhuǎn)向角，并生成在框210中重建 的軌跡的最佳車輛101執(zhí)行。（一般來(lái)說(shuō)正如人們所公知的，駕駛員參考模型被用于確定最 佳駕駛員行為，例如最佳轉(zhuǎn)向角、最佳速度等。）重建的軌跡其本身不一定可用于提供駕駛 員疲勞的可靠指標(biāo)。這是由于一般應(yīng)當(dāng)同樣考慮與車輛101在間隔At期間行駛的道路相 關(guān)的信息。例如，可以對(duì)車輛101轉(zhuǎn)彎或橫向運(yùn)動(dòng)作出不同的解釋，在相對(duì)筆直的道路上與 在相對(duì)彎曲或蜿蜒的道路上截然相反。相應(yīng)的，駕駛員模型被用于體現(xiàn)一組用于執(zhí)行重建 軌跡的最佳或理想的車輛101方位角。在一實(shí)施例中，使用如方程3所示的麥克亞當(dāng)模型。
[0063] 包含如方程3所示的麥克亞當(dāng)模型在內(nèi)的駕駛員模型通常以計(jì)算最佳車輛101的 方位或轉(zhuǎn)向角Utjpt為人所熟知。也就是說(shuō)，yd(t)代表理想路徑，例如顯而易見(jiàn)的可以由方 程2推導(dǎo)得出。變量Xtl代表車輛101的初始條件。矩陣F(t)和g(t)分別為狀態(tài)轉(zhuǎn)移車 輛101系統(tǒng)矩陣和狀態(tài)轉(zhuǎn)移車輛101輸入矩陣。T代表預(yù)目苗范圍（preview horizon)。
[0064] 圖5A和5B分別顯示了由駕駛員模式確定的軌跡模擬和駕駛員行為模擬。最佳的、 非疲勞的駕駛員可以以接近最佳預(yù)瞄模型（例如，方程3)所指出的方式一一即，伴有微小 的橫擺率變化一一來(lái)操作車輛101。另一方面，疲勞的駕駛員與參考模型相比會(huì)顯示出指示 駕駛員疲勞的過(guò)度的轉(zhuǎn)向行為，以及大的橫擺率變化。
[0065] 緊隨框215在框220中，計(jì)算機(jī)105確定在各自的時(shí)間t測(cè)量的一組橫擺率與理 想橫擺率的各自的偏差。該確定總體通過(guò)將橫擺率數(shù)據(jù)115反映的實(shí)際轉(zhuǎn)向行為與由參考 駕駛員模型指示的理想轉(zhuǎn)向行為作比較來(lái)作出。
[0066] 接下來(lái)在框225,計(jì)算機(jī)105對(duì)關(guān)于框215所描述確定的從理想值的橫擺率偏差 應(yīng)用帶通濾波器。由于憑經(jīng)驗(yàn)確定的疲勞的駕駛員的行為是通過(guò)具有顯著頻率分量的橫擺 率的測(cè)量來(lái)反映的，因此帶通濾波器是可取的。功率譜密度分析說(shuō)明了疲勞在橫擺率數(shù)據(jù) 115上的影響效果。例如圖6A提供了對(duì)于非疲勞駕駛員的橫擺率偏差的功率譜密度分析的 示例性曲線圖，以及圖6B提供了對(duì)于疲勞駕駛員的與由參考模型確定的理想值的橫擺率 偏差的示例性曲線圖功率譜密度分析?？梢钥闯?，對(duì)于所示的代表的數(shù)據(jù)，疲勞駕駛員的行 為在0. 2-0. 75赫茲附近最顯著，即與非疲勞駕駛員行為的偏差最明顯。在任何情況下，方 程4說(shuō)明了高和低帶通濾波器，正如通常公知的那樣可以總體用于分離可能與疲勞行為有 關(guān)的數(shù)據(jù)115。
[0068] 也就是說(shuō)，方程4a說(shuō)明了低通濾波器，帶有輸入X (橫擺率偏差）、低通濾波器時(shí)間 常數(shù)alp、以及低通輸出y。方程4b進(jìn)而說(shuō)明了使用來(lái)自方程4a的輸出y、高通濾波器時(shí)間 常數(shù)a hp、高通輸出y'的高通濾波器。
[0069] 接下來(lái)在框230,計(jì)算機(jī)105計(jì)算由上述框225確定的高通輸出y'的方差。例如， 關(guān)于下文的方程5,給定y'的平均值y，針對(duì)y'的n實(shí)例來(lái)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)方差（var)計(jì)算。
[0071] 接下來(lái)在框235,計(jì)算機(jī)105確定框230中計(jì)算出的方差是否超出預(yù)定閥值。預(yù)定 閥值通常通過(guò)經(jīng)驗(yàn)測(cè)試和依賴于車輛平臺(tái)的校正來(lái)確定。如果方差確實(shí)超出了預(yù)定方差閥 值，則接下來(lái)執(zhí)行框240。否則過(guò)程200繼續(xù)前進(jìn)至框255。
[0072] 在緊隨框235的框240,計(jì)算機(jī)105增加整數(shù)數(shù)據(jù)類型的通常初始設(shè)置（或重置） 為零的計(jì)數(shù)器，并且該計(jì)數(shù)器用于記錄計(jì)數(shù)器被設(shè)置或重置以來(lái)方差閥值被超出的次數(shù)。 例如，在當(dāng)前所描述的實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器記錄時(shí)間周期t內(nèi)的方差閥值被超出的次數(shù)。在預(yù) 定時(shí)間周期過(guò)后一一例如在一實(shí)施方式中為六分鐘一一計(jì)數(shù)器被重置。
[0073] 緊隨框240在框245中，計(jì)算機(jī)105確定在框240中增加的計(jì)數(shù)器是否超出預(yù)定 閥值。如上所述，正如框235的預(yù)定方差閥值一樣，框240的計(jì)數(shù)器閥值可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)測(cè)試 和依賴于車輛平臺(tái)的校正來(lái)確定。如果超出計(jì)數(shù)器閥值，則接下來(lái)執(zhí)行框250。否則過(guò)程 200繼續(xù)前進(jìn)至框255。
[0074] 在緊隨框245的框250,計(jì)算機(jī)105識(shí)別危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)，例如疲勞狀態(tài)，并通常在 其基礎(chǔ)上采取的行動(dòng)。例如，計(jì)算機(jī)105通過(guò)HMI發(fā)出一個(gè)或更多警報(bào)，例如向車輛101的 駕駛員提供聲音或消息的語(yǔ)音警報(bào)、HMI屏幕上的可視警報(bào)等。進(jìn)一步地，計(jì)算機(jī)105可以 配置用于向一個(gè)或更多車輛101中的控制器發(fā)送指令，例如，調(diào)整車輛101的速度、使車輛 101駛向安全停車點(diǎn)等。緊隨框250,過(guò)程200繼續(xù)前進(jìn)至框255。
[0075] 緊隨框235、245、250中的任意一個(gè)，在框255,計(jì)算機(jī)105確定過(guò)程200是否應(yīng)該 繼續(xù)。例如，車輛101可以關(guān)閉、停止、或以不足以用于采集有意義的橫擺率數(shù)據(jù)的速度來(lái) 移動(dòng)。相應(yīng)地，過(guò)程200可以緊隨框255而結(jié)束。然而，過(guò)程200可以通過(guò)返回至框205繼 續(xù)。進(jìn)一步在框255中，關(guān)于框240所討論的計(jì)數(shù)器可以被重置或調(diào)整，例如在如上所述的 一段時(shí)間過(guò)后。
[0076] 請(qǐng)注意當(dāng)前描述的機(jī)制可以被用于識(shí)別除了疲勞之外的異常駕駛狀態(tài)，例如由于 身體狀態(tài)、藥物或酒精等受損傷的駕駛員。然而，對(duì)于除了疲勞之外的損傷，以上分析中的 變量值可能是不同的。例如，如上述解釋，用于疲勞駕駛員行為的功率譜密度分析集中在 0. 2-0. 75赫茲附近的范圍。該范圍可能不同于其他類型的損傷行為。
[0077] 結(jié)論
[0078]計(jì)算裝置，例如本發(fā)明中所討論的那些，通常各自包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算裝置（如 上所述的那些）可執(zhí)行的指令，用于執(zhí)行上述過(guò)程的框或步驟。例如上述討論的過(guò)程框可 以呈現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令。
[0079]計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令可以從使用多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和/或技術(shù)建立的計(jì)算機(jī)程 序中被編譯或解讀，這些程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和/或技術(shù)，非為限制，包括Java?，C，C++，Visual Basic，Java Script，Perl，HTML等中單獨(dú)一個(gè)或結(jié)合。通常，處理器（如微處理器）如從 存儲(chǔ)器，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)等接收指令，并且執(zhí)行這些指令，從而執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)過(guò)程，包括 本發(fā)明中所述過(guò)程的一個(gè)或多個(gè)。這樣的指令和其它數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)且使用多種計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)傳送。計(jì)算裝置中的文件通常是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)（例如存儲(chǔ)介質(zhì)，隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器等）中的數(shù)據(jù)集。
[0080] 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括參與提供計(jì)算機(jī)可讀數(shù)據(jù)（如指令）的任何介質(zhì)。這樣的 介質(zhì)可以采取許多形式，包括但不限于非易失性介質(zhì)，易失性介質(zhì)等。非易失性介質(zhì)包括， 例如光盤或磁盤以及其他持續(xù)內(nèi)存。易失性介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（DRAM)，其典型 地構(gòu)成主存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的普遍形式包括，例如軟盤（floppy disk)，可折疊磁盤 (flexible disk)，硬盤，磁帶，其它磁性介質(zhì)，⑶-ROM,，DVD，其它光學(xué)介質(zhì)，穿孔卡片，紙 帶，其它具有孔排列模塊的物理介質(zhì)，RAM，PROM，EPROM，F(xiàn)LASH-EEPROM，其它存儲(chǔ)芯片或磁 片盒，或其它計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)。
[0081] 在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相同元件。進(jìn)一步地，這些元件中的一些或全部 可以被改變。至于本發(fā)明中所述的介質(zhì)，過(guò)程，系統(tǒng)，方法等，應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然這些過(guò)程 等的步驟等被描述成根據(jù)一定的有序序列發(fā)生，這些過(guò)程可以實(shí)施為以不同于本發(fā)明所述 順序的順序來(lái)執(zhí)行所述的步驟。進(jìn)一步應(yīng)當(dāng)理解，某些步驟可以同時(shí)執(zhí)行，其它步驟可以增 加，或在此所述的某些步驟可以省略。換句話說(shuō)，提供本發(fā)明過(guò)程的描述目的在于說(shuō)明某些 實(shí)施例，而不應(yīng)以任何方式被解釋為限制要求保護(hù)的發(fā)明。
[0082] 因此，應(yīng)當(dāng)理解的是，上述說(shuō)明旨在說(shuō)明而不是限制。除了提供的例子，在閱讀上 述說(shuō)明基礎(chǔ)之上許多實(shí)施例和應(yīng)用對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。本發(fā)明的范圍不 應(yīng)參照上述說(shuō)明來(lái)確定，而是應(yīng)該參照權(quán)利要求連同這些權(quán)利要求所享有的全部等效范圍 確定?？梢灶A(yù)見(jiàn)和預(yù)期未來(lái)的發(fā)展將會(huì)發(fā)生在本發(fā)明討論的領(lǐng)域，且本發(fā)明所公開的系統(tǒng) 和方法將會(huì)被結(jié)合到這些未來(lái)的實(shí)施例中?？傊?，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠進(jìn)行修改和變 化并且僅被以下權(quán)利要求限定。
[0083] 在權(quán)利要求中使用的所有術(shù)語(yǔ)旨在被給予它們最寬泛的合理解釋和它們?nèi)绫绢I(lǐng) 域中技術(shù)人員理解的通常含義，除非在此作出明確相反的指示。特別是單數(shù)冠詞如"一"， "該"，"所述"等的使用應(yīng)被理解為敘述一個(gè)或多個(gè)所示元件，除非權(quán)利要求中敘述了明確 相反的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種系統(tǒng)，包括車輛中的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)包括處理器和儲(chǔ)存器，其中計(jì)算機(jī)配置用 于： 采集與車輛在一段時(shí)間周期內(nèi)的橫擺率相關(guān)的數(shù)據(jù)； 部分地基于橫擺率數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算車輛在一段時(shí)間周期內(nèi)的實(shí)際軌跡和理想軌跡； 確定與實(shí)際軌跡相關(guān)的橫擺率和與理想軌跡相關(guān)的橫擺率的偏差； 計(jì)算偏差的方差；以及 如果方差超出預(yù)定方差閥值，則提供危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)的指示。2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)為疲勞狀態(tài)。3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中理想軌跡是部分地基于車輛在一段時(shí)間內(nèi)的速度數(shù) 據(jù)來(lái)計(jì)算。4. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中理想軌跡基于參考駕駛員模型來(lái)計(jì)算。5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中參考駕駛員模型為最佳預(yù)瞄駕駛員模型。6. 一種方法，包括： 采集與車輛在一段時(shí)間周期內(nèi)的橫擺率相關(guān)的數(shù)據(jù)； 部分地基于橫擺率數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算車輛在一段時(shí)間周期內(nèi)的實(shí)際軌跡和理想軌跡； 確定與實(shí)際軌跡相關(guān)的橫擺率和與理想軌跡相關(guān)的橫擺率的偏差； 計(jì)算偏差的方差；以及 如果方差超出預(yù)定方差閥值，則提供危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)的指示。7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)為疲勞狀態(tài)。8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中理想軌跡是部分地基于車輛在一段時(shí)間內(nèi)的速度數(shù) 據(jù)來(lái)計(jì)算。9. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中理想軌跡基于參考駕駛員模型來(lái)計(jì)算。10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中參考駕駛員模型為最佳預(yù)瞄駕駛員模型。
【專利摘要】一種駕駛員疲勞檢測(cè)。采集與車輛在一段時(shí)間周期內(nèi)的橫擺率相關(guān)的數(shù)據(jù)。部分地基于橫擺率數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算車輛在一段時(shí)間周期內(nèi)的實(shí)際軌跡和理想軌跡。確定實(shí)際軌跡相關(guān)的橫擺率與理想軌跡相關(guān)的橫擺率的偏差。計(jì)算偏差的方差。如果方差超出預(yù)定方差閥值，則提供危險(xiǎn)駕駛狀態(tài)的指示。
【IPC分類】A61B5/18
【公開號(hào)】CN104887253
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510096624
【發(fā)明人】楊行翔, 卡瓦庫(kù)·O·普拉卡什-阿桑特
【申請(qǐng)人】福特全球技術(shù)公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年3月4日
【公告號(hào)】DE102015203793A1, US9205844, US20150251663