CN105593640B

CN105593640B - 使用分析后的驾驶员行为指标适应车辆个性化

Info

Publication number: CN105593640B
Application number: CN201480046340.6A
Authority: CN
Inventors: D·皮丰卡
Original assignee: Continental Automotive Systems Inc
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2034-07-09
Also published as: DE112014003831T5; US9103688B2; US20150057931A1; CN105593640A; WO2015026449A1

Abstract

车辆驾驶个性化适应于通过经由监控驾驶员操作而确定驾驶员操作车辆的能力的驾驶员。驾驶员的操作(例如车辆速度、车道使用和制动)与已知的其中车辆正在驾驶的路段特性相比较。驾驶员的能力是通过比较驾驶员在路段上如何操作车辆和该车辆可以如何操作和保持在法律强加的限制内来评估的。驾驶员操作车辆的能力还可以从监控驾驶员心率、呼吸速率、眼睛移动和其他健康指示自治响应的传感器中获得。在确定驾驶员能力之后，提供给驾驶员的导航指令此后被修改为在道路上给驾驶员规定路线，该道路对于驾驶员的身体能力是优选的或适合的。

Description

使用分析后的驾驶员行为指标适应车辆个性化

背景技术

现有技术的导航系统能够提供可听见和视觉的指令，驾驶员可以通过该指令从起点导航到终点。由现有技术的导航系统提供的驾驶指令是最短距离、最短时间或围绕交通堵塞或特定路线的替代路线。现有技术的导航系统并未考虑个人的所测量的驾驶能力，它们也未考虑驾驶员是否可以具有身体或年龄相关的驾驶限制或经验限制。一种用于适应于车辆的个性化或驾驶特性的方法和装置(其提供使用分析后的驾驶员行为指标设计或调整的导航指令)将对现有技术做出改进。

发明内容

按照本发明的实施例，车辆驾驶个性化适应于通过经由监控驾驶员操作而确定驾驶员操作车辆的能力的驾驶员。驾驶员的操作(例如车辆速度、车道使用和制动)与已知的车辆正驾驶在其上的路段特性相比较。驾驶员的能力是通过比较驾驶员在路段上如何操作车辆和该车辆可以如何操作和保持在法律强加的限制内来评估的。驾驶员操作车辆的能力还可以从监控驾驶员心率、呼吸速率、眼睛移动和其他健康指示自治响应的传感器中获得。在确定驾驶员能力之后，提供给驾驶员的导航指令此后被修改为在道路上给驾驶员规定路线，该道路对于驾驶员的身体能力是优选的或适合的。

附图说明

图1描述了用于使用分析后的驾驶员行为指标适应车辆个性化的方法步骤；和

图2是可用于使车辆的个性化适应于驾驶员的驾驶能力的装置的框图。

具体实施方式

本文公开的方法和装置使用驾驶员行为指标适应车辆的驾驶“个性化”，该行为指标是从位于车辆的传感器收集的或提前输入到车辆驾驶员简档中的车辆操作数据。传感器监控驾驶员如何在路段上操作车辆并将驾驶员的操作与已知的路段特性相比较。已知的路段特性包括标明的速度限制、车道数目、交通拥堵、道路状况或一天中不同时间期间的密度。通过比较驾驶员实际如何操作车辆和车辆可以如何被操作，可以做出有关驾驶员在各种类型的道路上能够多好地操作车辆的确定或评估。

在确定了驾驶员的能力后，导航系统能够反复地优化以提供路线向导，该路线向导将在路段上指导车辆，该路段的特性与驾驶员的所确定的能力一致。

图1描述了用于使用分析后的驾驶员行为指标适应车辆驾驶个性化的方法100的步骤。在步骤102，当前位置、行驶方向和车辆位于其上的道路或街道标识从车载全球定位系统或GPS设备获得。在步骤102中确定道路、方向和位置之后，道路的各种特性在步骤104中从道路数据库中获得。道路特性的相关示例包括速度限制、车道数目、该道路是否是限制访问道路(例如州际高速)、是否邻近交叉路、是否存在合流车道、转向车道、应急车道和交通拥堵特性。道路特性提供了有关车辆应如何按照法律要求安全操作的信息。

在步骤106中，一个或多个车辆传感器(即车辆上的传感器)被车载计算机“读取”，从而获得有关驾驶员在特定道路上如何操作车辆的实时数据。在实施例中，驾驶员的年龄、技能和健康参数可以经由安装仪表盘的显示面板输入或从驾驶员的简档中获得。驾驶员的简档可以从驾驶员的驾驶证号、国家数据库或授权的驾驶员或手册简档选择、关键代码输入或关键FOB标识获得。

步骤106处读取的传感器作为示例包括但并不限于雨量传感器、环境光传感器、外部温度传感器、速度传感器、制动/ABS致动传感器、车道偏离、加速度计、内部和外部光、喇叭、转向信号操作传感器、紧急灯传感器、呼吸和心率传感器、全球定位系统(GPS)导航系统、内部温度传感器、风扇速度传感器、无线电或音频系统音量水平传感器、座椅位置传感器、无线电频道或电台传感器、窗口位置传感器、窗口操作传感器和门锁传感器，所述传感器可以提供指示驾驶员胜任地操作车辆能力的信息。例如，当车辆在温暖晴朗的天气驾驶在容易行驶的、限制访问的州际高速上时，车辆的速度、车道使用和车道改变和制动使用指示并因而对应于驾驶员至少在相似道路上操作车辆的能力。在另一方面，在上下班高峰时间期间，在拥堵的、多车道的城市干道上驾驶车辆，并且在不使用转向信号的情况下跨车道偏移(以远低于所标明的限制的速度)并且在相交的交叉路紧急制动，暗示着驾驶员不能够安全地操作车辆。

将认识到的是，从不同传感器获得的数据将具有不同的重要性等级。换句话说，在确定驾驶员操作车辆的能力时，来自一些传感器的数据比来自其他传感器的数据更为有益。因此，在确定驾驶员操作车辆的能力时，来自一些传感器的数据比来自其他传感器的数据被更大地“加权”。作为示例，一贯地远低于所标明的速度限制的车辆操作速度比不频繁或不使用转向信号更加指示问题(challenged)驾驶员。在交叉路反复地紧急制动比突然加速更加指示问题驾驶员。因而步骤106包括加权传感器数据。

CPU(例如图2中所示CPU 208)实时收集传感器数据，并且基于占有者和附属的安全评估(例如，在学校区域的速度将具有比无线电音频水平高的等级)通过使用加权算法实时集成数据。该信息被汇总于数个定义驾驶员在驾驶情形下操作车辆能力的加权分数。不同的驾驶情形包括但不限于高速度能力、高拥堵能力、光滑状况和狭窄道路。

在步骤108，当传感器被读取时，由车辆传感器确定的车辆操作与车辆驾驶在其上的道路的特定特性进行比较。车辆操作与道路特性的比较可以指示驾驶员是否有能力通过(negotiate)特定的道路或者是否应处于更适合于驾驶员的技能水平或身体能力的道路上。

步骤108中车辆操作与道路特性的比较使得在步骤110中驾驶员能够关于他或她的适合性、经验或对特定道路的偏好被分类或表征。作为示例，在步骤110，驾驶员将被表征或分类为对传感器数据指示不适于驾驶员的特定道路或道路类型相对缺乏经验或部分受损。

在步骤102-110中驾驶员的行为指标被获得和评估后，如在步骤112中发生的对路线导航的随后请求跟随着与驾驶员在步骤110中确定的适合性/偏好一致的在起点和终点之间的路段的导航系统标识。在步骤114中，步骤112中接收到的驾驶员对路线导航的请求通过给驾驶员提供包括路段的路线进行应答，该路段具有与驾驶员能力相一致的特性并且因而响应于驾驶员的所确定的驾驶能力而被提供。

本领域的技术人员将认识到，步骤114包括识别彼此相连的路段。在实施例中，提供给驾驶员的导航指令因此在连续道路上给驾驶员规定路线，该道路的特性匹配或相关于通过从车辆传感器获得的数据确定并且与道路特性相比较的驾驶员的能力和/或驾驶偏好。

在步骤116中，路线向导通过使用适当的用户接口提供给驾驶员。适当的接口的示例是显示面板以及可发声或可听见的指令。

图2是用于使车辆个性化适应于驾驶员能力(或将车辆个性化提供到驾驶员能力)的装置的框图。图2中，装置200包括驾驶能力确定器202和导航系统203。导航系统203包括导航系统(例如GPS系统204)和地图数据库224。导航系统是众所周知的，并且为了简洁，省略了它们的描述。用户接口206可耦合到驾驶能力确定器202，但可选地可直接耦合到GPS204和扬声器215。

驾驶能力确定器202包括计算机或CPU 208，计算机或CPU 208通过常见的地址/数据/控制总线212耦合到常见的一个或多个非暂时性存储器设备210。存储器设备210存储驾驶员信息，例如驾驶员年龄、机动车技能限制或可能影响驾驶员操作机动车能力的其他身体状况。

总线212还将计算机/CPU 208耦合到一个或多个车辆所在环境传感器和监控驾驶员自治神经系统的驾驶员健康传感器。在图2中，计算机/CPU 208全部经由总线212耦合到车辆速度传感器214、加速度计216、制动传感器218和转向信号传感器220。环境传感器221包括外界温度传感器、雨量传感器、光传感器、内部温度传感器、车辆热量和空气调节传感器、窗口和座椅传感器等，全部所述传感器在本领域都是已知的，并为了简洁而被省略。

监控驾驶员自治神经系统活动的传感器在本文被认为是“驾驶员健康传感器”。此传感器包括但不限于心率传感器230、温度传感器232、呼吸速率传感器234和眼睛移动传感器236。来自驾驶员健康传感器的数据启动CPU 208和计算机程序指令，计算机208执行该指令以确定驾驶员在不同的环境状况下操作车辆时的警觉性、焦虑性和/或舒适水平。

CPU 208(在本文也被认为是计算机)还耦合到道路特性数据库222，道路特性数据库222包含关于特定道路的信息，此类信息包括标明的速度限制、车道数目、道路行驶的方向、访问点、交叉路、停止标识、停止灯等。导航系统或GPS 204经由延伸在GPS 204和地图数据库224之间的总线226耦合到地图数据库224。在实施例中，地图数据库224和地图数据库224通过其连接到GPS204的总线226全部是同一个并且是相同的。

在实施例中，非暂时性存储器设备210提供有可由CPU 208执行的程序指令。那些指令被选择和配置，使得当它们被CPU 208执行时，它们促使CPU 208读取来自各种传感器214-220和230-236的信号，并根据从那些传感器获得的数据确定驾驶员沿着道路驾驶车辆的身体能力，该道路的特性从道路数据库222获得。存储的程序指令促使CPU 208通过加、减、乘或除传感器信号和此类信号可以表示的数据加权传感器数据。非暂时性存储器设备210中的其他指令促使CPU 208将驾驶员能力的表示或评估存储在相同存储器设备中或未示出的其他存储器设备中。

存储在非暂时性存储器中的附加指令促使CPU 208从驾驶指令接收请求，该指令经由相同的总线212从用户接口206获得。当那些驾驶指令经由用户接口206被请求时，存储于非暂时性存储器设备210中的程序指令促使CPU响应于从用户接口206接收的请求询问GPS 204以提供驾驶员适合的驾驶指令。

对存储于非暂时性存储器中的指令进行响应，CPU 208经由用户接口206向驾驶员提供驾驶员适合的导航指令。提供给驾驶员的特定指令被选择，以响应于驾驶员的身体能力的所存储的确定在适合或优选的路段上给驾驶员规定路线，从而通过车辆正操作在其上的道路并且给车辆规定从起始位置到目的地的路线。

在优选的实施例中，用户接口206是触摸敏感显示设备。此类设备是众所周知的，并且包括接收触觉输入，生成指示在显示设备的哪里接收到了触摸输入的信息承载信号，以及显示图像的能力。在另一实施例中，音频扬声器215或其他声学设备连接到用户接口206并提供了驾驶指导的发声，驾驶员通过该驾驶指导被指示以在驾驶员适合的道路上对车辆进行导航。

前面的描述仅是为了说明的目的。本发明真实的范围在下面的权利要求中被阐述。

Claims

1.一种适应车辆个性化的方法，包括:

通过比较车辆如何在第一路段上由驾驶员操作的特性与第一路段的已知特性来确定车辆驾驶员的驾驶能力，其中车辆的操作与路段的特性的比较指示驾驶员有能力通过所述路段还是应处于更适合于驾驶员的技能水平或身体能力的路段上；以及

向驾驶员提供驾驶指导，该驾驶指导对驾驶员进行指导以行驶在具有已知特性的第二路段上，该第二路段响应于驾驶员的所确定的驾驶能力从在起始位置和目的地之间延伸的多个路段中被选择，其中确定车辆驾驶员的驾驶能力的步骤包括以下各项中的至少一个：

确定在第一路段上由驾驶员操作车辆所处于的速度，并且比较车辆在第一路段上被操作所处于的速度与针对第一路段的已知速度限制；

确定车辆在第一路段上被驾驶所处于的不同道路车道，并且比较在第一路段上由驾驶员使用的车道与第一路段上的车道的数目；

确定车辆在第一路段上在不同道路车道中被驾驶的距离；

确定在第一路段上的车辆的制动踏板使用，并且比较制动踏板使用与针对第一路段的已知交通拥堵；以及

确定由驾驶员在第一路段上做出的车道改变，并且确定针对所述车道改变的转向信号指示器操作；

确定在第一路段上由驾驶员做出车道改变的方向和速率；以及

确定在第一路段上驾驶车辆所处于的一天中的时间，并且将所述一天中的时间与在一天中的不同时间针对该路段的已知交通模式相关；以及

从心率、呼吸、温度和眼睛移动中的至少一个确定驾驶员的健康。

2.如权利要求1所述的方法，其中，确定驾驶能力的步骤进一步包括加权驾驶员的以下能力:

在第一路段上以标明的速度限制操作车辆；

在第一路段上在不同车道中操作车辆；

在第一路段上指示车道改变；

在第一路段上在拥堵交通中操作车辆；以及

在第一路段上响应于交通状况而施加车辆制动。

3.如权利要求1所述的方法，其中，提供第二路段的步骤包括提供视觉和可听见的导航指导的步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其中，提供第二路段的步骤包括:

针对驾驶员指定的期望目的地确定起点和终点；

确定延伸在起点和终点之间的多条不同道路，该不同的道路具有不同的特性；以及

向驾驶员提供具有与驾驶员操作车辆的能力相对应的特性的第二路段。

5.如权利要求4所述的方法，其中，提供具有与所确定的驾驶员能力相对应的特性的第二路段的步骤包括以下各项中的至少一个：

按照驾驶员适合的标明的速度限制提供路段；

按照驾驶员适合的交通拥堵水平提供路段；

按照驾驶员适合的路段上的车道数目提供路段；以及

按照驾驶员适合的行驶时间提供路段。

6.一种使车辆个性化适应于驾驶员的能力的方法，所述方法包括：

通过以下各项中的至少一个确定车辆驾驶员的驾驶能力以确定驾驶员有能力通过所述路段还是应处于更适合于驾驶员的技能水平或身体能力的路段上：

确定在路段上由驾驶员操作车辆所处于的速度，并且比较车辆在路段上被操作所处于的速度与针对路段的所标明的速度限制；

确定车辆在路段上被驾驶所处于的道路车道，并且比较在路段上由驾驶员使用的车道与路段上的车道的数目；

确定车辆在路段上在不同道路车道中被驾驶的时间和距离；

确定在路段上的车辆的制动踏板使用，并且比较制动踏板使用与针对路段的已知交通拥堵；

确定驾驶员何时在路段上做出车道改变，并且确定转向信号是否针对多个车道改变由驾驶员正确地使用；

确定由驾驶员做出车道改变的方向和速率；以及

确定在路段上驾驶车辆所处于的一天中的时间，并且将所述一天中的时间与在一天中的不同时间针对该路段的已知交通模式相关；

接收驾驶员针对在第一和第二终点之间延伸的路线的请求；以及

响应于驾驶员的所确定的驾驶能力选择第一和第二终点之间的相连路段。

7.一种用于使车辆个性化适应于驾驶员的驾驶能力的装置，所述装置包括：

驾驶能力确定器，其被耦合到车辆并且被配置成：通过比较车辆如何在第一路段上由驾驶员操作的特性与第一路段的已知特性来确定车辆驾驶员的驾驶能力，其中车辆的操作与路段的特性的比较指示驾驶员有能力通过所述路段还是应处于更适合于驾驶员的技能水平或身体能力的路段上；

导航系统，其被耦合到驾驶能力确定器并且被配置成：向驾驶员提供驾驶指导，驾驶指导响应于驾驶员的所确定的驾驶能力被选择以在路段上给驾驶员规定路线，

确定车辆驾驶员的驾驶能力包括以下各项中的至少一个：

确定车辆在第一路段上在不同道路车道中被驾驶的距离；

8.如权利要求7所述的装置，其中，驾驶能力确定器包括:

计算机；

非暂时性存储器设备，其被耦合到计算机并且存储可由计算机执行的程序指令；

多个传感器，其被耦合到计算机和车辆，所述传感器被配置成向计算机提供表示所述车辆的驾驶员的操作的信号。

9.如权利要求8所述的装置，其中，传感器包括以下各项中的至少一个:

全球定位系统；

速度传感器；

制动传感器；

加速度计；

转向信号传感器；

心率传感器；

呼吸传感器；

温度传感器；以及

眼睛移动传感器。

10.如权利要求9所述的装置，还包括耦合到计算机的用户接口，所述用户接口被配置成从驾驶员接收输入信号，并且响应于来自驾驶员的输入以及驾驶员操作车辆的能力的确定向驾驶员提供驾驶指导。

11.如权利要求10所述的装置，其中，非暂时性存储器设备存储程序指令，所述程序指令当被执行时促使计算机：

读取来自传感器的信号；

根据从传感器获得的信号确定驾驶员驾驶车辆的身体能力；

将驾驶员的身体能力的表示存储在存储器设备中；

从用户接口接收针对驾驶指令的请求；以及

响应于接收到的针对驾驶指令的请求和存储的驾驶员操作车辆的身体能力的表示提供驾驶员适合的驾驶指令。

12.如权利要求11所述的装置，其中，用户接口包括触摸敏感显示设备，该触摸敏感显示设备被配置成接收触觉输入和显示图像。

13.如权利要求11所述的装置，其中，用户接口包括音频扬声器。