本發(fā)明涉及一種駕駛輔助裝置。

背景技術：

近年來，能進行駕駛輔助的車輛越來越多，如車道保持控制、自動剎車控制、自適應式的定速行駛控制(自動巡航控制)等已經(jīng)投入實用化。例如，在日本專利公開公報特開平06-255519號公報中，公開了一種裝置，其為了緩解駕駛員的緊張狀態(tài)，而降低駕駛員對周邊環(huán)境的注意力。在日本專利公開公報特開平07-069233號公報中，公開了一種裝置，其通過控制干預而緩解駕駛員在駕駛中的肌肉緊張狀態(tài)。

技術實現(xiàn)要素：

-發(fā)明要解決的技術問題-

駕駛員駕駛時因為分心或者因為電話通話等而把注意力集中到駕駛以外的事物上的情況不利于安全駕駛等。因此，當駕駛員的注意力集中到駕駛以外的事物上，即處于駕駛外注意力集中狀態(tài)時，雖然也可以考慮發(fā)出警報，但有時發(fā)出警報也無法消除駕駛員的駕駛外注意力集中狀態(tài)，或者消除后駕駛員馬上又回到駕駛外注意力集中狀態(tài)。這個問題需要想辦法解決。

本發(fā)明正是鑒于上述問題而完成的。其目的在于：提供一種駕駛輔助裝置，該駕駛輔助裝置能夠消除或抑制駕駛員的注意力集中到駕駛以外的事物上的狀態(tài)。

-用于解決技術問題的技術方案-

為達成上述目的，本發(fā)明采用了以下解決方案。即，

本發(fā)明包括：

駕駛外注意力集中狀態(tài)判斷單元，其用于判斷駕駛員是否處于駕駛外注意力集中狀態(tài)，該駕駛外注意力集中狀態(tài)指駕駛員的注意力集中到駕駛以外的事物上的狀態(tài)；以及

駕駛輔助單元，在所述駕駛外注意力集中狀態(tài)判斷單元判斷出駕駛員處于駕駛外注意力集中狀態(tài)后，該駕駛輔助單元進行駕駛輔助，通過輔助駕駛員主動地進行駕駛而提高駕駛員對駕駛的內(nèi)源性注意力，從而提升駕駛員的駕駛欲望。

根據(jù)上述解決方案，當駕駛員的注意力集中到駕駛以外的事物上時，通過進行駕駛輔助，提高駕駛員對駕駛的內(nèi)源性注意力，就能夠提升駕駛員的駕駛欲望，使駕駛員集中注意力，積極地進行駕駛，從而能夠消除或抑制駕駛員的駕駛外注意力集中狀態(tài)，還有利于提高駕駛員的駕駛水平。

以上述解決方案為前提的優(yōu)選方案如下。即，

本發(fā)明包括：

駕駛員狀態(tài)檢測單元，其用于檢測駕駛員狀態(tài)，

駕駛狀態(tài)檢測單元，其用于檢測駕駛員的駕駛操作狀態(tài)，以及

設備操作狀態(tài)檢測單元，其用于檢測駕駛員對與駕駛操作無關的車載設備的操作狀態(tài)；

所述駕駛外注意力集中狀態(tài)判斷單元基于各所述檢測單元的檢測結果，以駕駛員對駕駛的注意力集中程度和駕駛放松程度為參數(shù)，判斷以下狀態(tài)為駕駛員的駕駛外注意力集中狀態(tài)：對駕駛的注意力集中程度低且駕駛放松程度低，對駕駛以外的事物的注意力集中程度高的狀態(tài)。在此情況下，就駕駛員對駕駛的注意力集中程度和駕駛放松程度進行判斷，基于該判斷結果，能夠精確地判斷出駕駛員對駕駛以外的事物的注意力集中程度，因此，有助于有效地消除或抑制駕駛員的駕駛外注意力集中狀態(tài)。

本發(fā)明包括：

分類單元，其基于各所述檢測單元的檢測結果，以駕駛員對駕駛的注意力集中程度和駕駛放松程度為參數(shù)，將駕駛員狀態(tài)劃分為多種類型；

所述分類單元將駕駛員狀態(tài)劃分為四種類型：第一類，對駕駛的注意力集中程度低且駕駛放松程度低，對駕駛以外的事物的注意力集中程度高；第二類，對駕駛的注意力集中程度低且駕駛放松程度高，駕駛十分放松；第三類，對駕駛的注意力集中程度高且駕駛放松程度低，出于外因而對駕駛的外源性注意力高；第四類，對駕駛的注意力集中程度高且駕駛放松程度高，對駕駛的內(nèi)源性注意力高，

駕駛員狀態(tài)被所述分類單元劃分為所述第一類時，所述駕駛外注意力集中狀態(tài)判斷單元判斷駕駛員處于駕駛外注意力集中狀態(tài)。在此情況下，以駕駛員對駕駛的注意力集中程度和駕駛放松程度為參數(shù)，將駕駛員狀態(tài)劃分為四種類型，能夠精確地判斷出駕駛員處于駕駛外注意力集中狀態(tài)，十分有助于消除或抑制駕駛員的駕駛外注意力集中狀態(tài)。

本發(fā)明還包括：

內(nèi)源性注意力集中程度判斷單元，其用于對駕駛員主動地進行駕駛時的內(nèi)源性注意力集中程度進行判斷，

外源性注意力集中程度判斷單元，其用于對駕駛員被動地進行駕駛時的外源性注意力集中程度進行判斷，

駕駛外注意力集中程度判斷單元，其用于對駕駛員對駕駛操作以外的事物的注意力集中程度進行判斷，以及

注意力余量判斷單元，其用于對駕駛員的注意力余量進行判斷，該注意力余量指注意力中沒有集中到任何事物上的余量；

所述分類單元基于所述內(nèi)源性注意力集中程度判斷單元、所述外源性注意力集中程度判斷單元、所述駕駛外注意力集中程度判斷單元和所述注意力余量判斷單元的判斷結果，按照所述類型進行分類。在此情況下，通過分別對各類集中程度和注意力余量分別進行判斷，能夠精確地將駕駛員狀態(tài)分為四種類型，有助于有效地消除或抑制駕駛員的駕駛外注意力集中狀態(tài)。

所述分類單元以所述內(nèi)源性注意力集中程度和所述注意力余量分別作為與駕駛員的放松程度相關的數(shù)值，且以所述內(nèi)源性注意力集中程度和所述外源性注意力集中程度分別作為與駕駛員的集中程度相關的數(shù)值，按照所述類型進行分類。在此情況下，有助于適當?shù)貙︸{駛的集中程度和放松程度進行設定，而精確地將駕駛員狀態(tài)劃分為四種類型。

所述駕駛員狀態(tài)檢測單元包括攝像單元，該攝像單元用于獲取至少包括駕駛員的面部的圖像，

所述駕駛狀態(tài)檢測單元包括傳感器，該傳感器至少對加速踏板和制動踏板的操作狀況進行檢測。這就有助于在將常見設備類用于判斷各類注意力集中程度和注意力余量的同時，精確地判斷出各類注意力集中程度和注意力余量。

所述駕駛輔助包括：為駕駛員提供駕駛操作范例。在此情況下，十分有助于充分提升駕駛員的駕駛欲望、消除駕駛員的注意力集中到駕駛以外的事物上的狀態(tài)且有效地提高駕駛員的駕駛水平。

所述駕駛輔助包括：為將駕駛員導向具有令駕駛員駕駛時感到愉快的道路特征的道路而進行導航。在此情況下，十分有助于提升駕駛員的駕駛欲望、消除駕駛員的注意力集中到駕駛以外的事物上的狀態(tài)。

所述駕駛輔助包括：提高車輛狀態(tài)與駕駛操作相對應的變化靈敏度。在此情況下，十分有助于充分提升駕駛員的駕駛欲望、消除或抑制駕駛員的注意力集中到駕駛以外的事物上的狀態(tài)。

本發(fā)明還包括：

危險駕駛檢測單元，其用于檢測駕駛員有無危險駕駛；以及

抑制控制單元，在正在進行所述駕駛輔助的狀態(tài)下，如果所述危險駕駛檢測單元檢測到駕駛員有危險駕駛，該抑制控制單元就會進行控制，提高駕駛員的緊張程度。在此情況下，有利于防止駕駛員的駕駛欲望提升得過高而引起危險駕駛。

本發(fā)明還包括揚聲器，該揚聲器用于向車內(nèi)發(fā)出發(fā)動機的聲音，

所述抑制控制單元用于進行控制，增大從所述揚聲器發(fā)出的發(fā)動機的聲音。在此情況下，通過增大揚聲器發(fā)出的發(fā)動機的聲音，會讓駕駛員感覺到的車速大于實際車速，從而促使駕駛員降低車速。

-發(fā)明的效果-

根據(jù)本發(fā)明，能夠消除或抑制駕駛員的注意力集中到駕駛以外的事物上的狀態(tài)。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的控制系統(tǒng)例的圖。

圖2是示出四種類型的內(nèi)容一覽的圖。

圖3是示出用于判斷四種類型的各種參數(shù)例的圖。

圖4是示出本發(fā)明的控制例的圖。

圖5是示出為了判斷圖4中的駕駛員狀態(tài)的流程圖。

圖6是示出圖5后續(xù)步驟的流程圖。

圖7是示出圖6后續(xù)步驟的流程圖。

圖8是示意性地示出用于提升駕駛員的駕駛欲望的控制例的圖。

圖9是示出控制例的流程圖，該控制例的目的是存儲令駕駛員駕駛時感到愉快的道路特征。

圖10是示意性地示出節(jié)流特性的變更例的圖。

-符號說明-

u-控制器；s1-加速傳感器；s2-制動傳感器；s3-轉向角傳感器；s4-車內(nèi)攝像頭；s5-車外攝像頭；s6-雷達；s7-導航設備；s11-平視顯示器；s12-揚聲器；s13-節(jié)氣門執(zhí)行器；d2-第二數(shù)據(jù)庫。

具體實施方式

下面參照附圖對本發(fā)明的示例性實施方式進行詳細說明。

圖1示出本發(fā)明的控制系統(tǒng)例，圖中u是由微型計算機構成的控制器(控制單元)。來自于各種傳感器或設備類s1～s8的信號輸入到該控制器u。s1是加速傳感器，用于檢測加速踏板開度。s2是制動傳感器，用于檢測制動踏板行程。s3是轉向角傳感器，用于檢測轉向角。s4是車內(nèi)攝像頭即攝像單元，用于拍攝駕駛員的面部照片。s5是車外攝像頭，用于拍攝車輛外部的情況，尤其是本車前方的情況。s6是雷達，用于檢測本車與本車前方的障礙物等之間的距離。s7是導航設備，用于獲取地圖信息和本車當前的位置信息。s8是車速傳感器，用于檢測車速。

為了進行后述的駕駛輔助，控制器u對各種設備類s11～s13進行控制。s11是平視顯示器，設在駕駛席前方。s12是揚聲器，用于向車內(nèi)發(fā)出聲音，且構成警報單元。s13是節(jié)氣門執(zhí)行器，用于變更節(jié)流特性(指對節(jié)氣門開度相對于加速踏板開度的特性進行變更)。

為了進行后述的各種駕駛輔助，控制器u具有數(shù)據(jù)庫d2。該數(shù)據(jù)庫2實際上由外接的大容量存儲單元構成，用于存儲令駕駛員感到愉快的道路特征。

下面參照圖2，說明如何將駕駛員狀態(tài)劃分為四種類型。以將駕駛狀態(tài)劃分為所述類型為前提，首先說明駕駛員對駕駛的注意力集中程度和駕駛放松程度是怎樣的。

根據(jù)內(nèi)容，將對駕駛的注意力設定為下列第一到第四這四種類型。即：第一、外源性(被動)注意力，駕駛員出于外因而處于被迫進行駕駛操作的狀況，是駕駛欲望低的狀態(tài)；第二、內(nèi)源性(主動)注意力，駕駛員處于自發(fā)主動地進行駕駛操作的狀態(tài)，是駕駛欲望高的理想狀態(tài)。第三、設定為對駕駛以外的事物的注意力(例如，對導航設備的畫面操作、對電話通話等的注意力)。第四、注意力的剩余部分，是對一切事物都沒有集中注意力的狀態(tài)(指駕駛員的整體注意力中未使用而剩余的部分。在文中其他部分及附圖的文字記載中又稱之為注意力余量)。

當設上述四種集中程度的合計為100％時，對駕駛的注意力集中程度即為外源性注意力與內(nèi)源性注意力之和所占的比率。另一方面，駕駛員的駕駛放松程度即內(nèi)源性注意力與注意力余量之和所占的比率。

設定第一類到第四類這四種類型。第一類，對駕駛的注意力集中程度低且駕駛放松程度低，可以推測到的具體情況有分心駕駛等。第二類，對駕駛的注意力集中程度低且駕駛放松程度高，可以推測到的具體情況有自動駕駛或走神狀態(tài)等。第三類，對駕駛的注意力集中程度高且駕駛放松程度低。屬于該第三類時(如后面的車輛靠得較近時)，會判斷駕駛員處于緊張狀態(tài)。第四類，對駕駛的注意力集中程度高且駕駛放松程度高，是理想的駕駛狀態(tài)。上述第一類是駕駛外注意力集中狀態(tài)。

圖3是從由車內(nèi)攝像頭s4拍攝到的圖像中獲取的駕駛員狀態(tài)，也就是駕駛員的面部表情、視線方向、瞳孔狀態(tài)等，基于該駕駛員狀態(tài)與駕駛員對加速踏板(a踏板)和制動踏板(b踏板)的操作情況，分別判斷出外源性注意力集中程度、內(nèi)源性注意力集中程度、對駕駛以外的事物的注意力集中程度以及注意力余量。然后，綜合各項判斷結果，判斷駕駛員的當前狀態(tài)屬于上述四種類型中的哪一類。

如果駕駛員狀態(tài)屬于第一類，即已判斷駕駛員處于駕駛外注意力集中狀態(tài)時，則控制器u會進行控制(駕駛輔助)，通過駕駛輔助提高駕駛員的內(nèi)源性注意力集中程度。下面參照圖4～圖7的流程圖，對控制器u進行的控制例進行說明。需要說明的是，在以下說明中q表示步驟。

首先，在圖4的q1中，對駕駛員狀態(tài)進行判斷，如后文所述。該q1的判斷是為了判斷出駕駛員當前處于四種類型中的哪一種。在q2中，對駕駛員是否處于分心駕駛狀態(tài)(駕駛員是否處于駕駛外注意力集中狀態(tài))，即是否屬于上述第一類進行判斷。如果該q2的判斷為“否”，則不進行駕駛輔助而返回q1。

如果q2的判斷為“是”，則在q3中，為了消除分心狀態(tài)，控制器u執(zhí)行控制(駕駛輔助)，提高駕駛員對駕駛的內(nèi)源性注意力。需要說明的是，q3之后會詳述。

在q3后，在q4中，對駕駛員有無危險駕駛進行判斷。q4的判斷處理如下：在實施方式中，測定由車速傳感器s8檢測出的規(guī)定區(qū)間(規(guī)定距離)內(nèi)的實際平均車速，當該測定的實際平均車速超過法律規(guī)定的車速時，則判斷駕駛員有危險駕駛。

如果上述q4的判斷為“否”，則回到開始步驟。如果q4的判斷為“是”，則為了使駕駛員不進行危險駕駛而執(zhí)行抑制控制，提高駕駛員的緊張程度。該抑制控制如下：在實施方式中，讓揚聲器s12發(fā)出發(fā)動機的聲音(模擬的聲音)，且在駕駛員有危險駕駛時增大該發(fā)動機的聲音(與正常情況相比，在同一車速下駕駛員也會感到車速較快)。

圖5～圖7示出圖4的q1的詳細情況。即，在圖5的q11中，輸入數(shù)據(jù)后，在q12中，對駕駛員的面部朝向的偏移量(對應分心情況)大不大進行判斷。如果該q12的判斷為“是”，則在q13中，駕駛員對駕駛以外的事物的注意力集中量會被加分(如加20分)。

在q13后，或當q12的判斷為“否”時，分別在q14中，對主駕駛(如加速操作、制動操作、轉向操作等使車輛行駛情況發(fā)生變化的駕駛操作)以外的操作頻度大不大(是否在預設的閾值以上)進行判斷。如果該q14的判斷為“是”，則在q15中，駕駛員對駕駛以外的事物的注意力集中量會被加分(如加20分)。

在q15后，或當q14的判斷為“否”時，分別在q16中，對主駕駛以外的操作時間長不長(是否在預設的閾值以上)進行判斷。如果該q16的判斷為“是”，則在q17中，駕駛員對駕駛以外的事物的注意力集中量會被加分(如加20分)。

在q17后，或當q16的判斷為“否”時，分別在q18中，對駕駛員的頭部是否晃動大(是否在預設的閾值以上)進行判斷。如果該q18的判斷為“是”，則在q19中，注意力余量會被加分(如加20分)。

在q19后，或當q18的判斷為“否”時，分別在q20中，對腳在加速踏板和制動踏板之間切換而踩慢的時間長不長(是否在預設的閾值以上)進行判斷。如果該q20的判斷為“是”，則在q21中，注意力余量會被加分(如加20分)。

在q21后，或當q20的判斷為“否”時，分別在q22中，對駕駛員的視線移動速度慢不慢(是否在預設的閾值以下)進行判斷。如果該q22的判斷為“是”，則在q23中，注意力余量會被加分(如加20分)。

在q23后，或當q22的判斷為“否”時，在圖6的q31中，分別對駕駛員的面部朝向與視線方向的一致度高不高(一致度是否在預設的閾值范圍內(nèi))進行判斷。如果該q31的判斷為“是”，則在q32中，駕駛員對駕駛的主動(內(nèi)源性)注意力集中量會被加分(如加20分)。

在q32后，或當q31的判斷為“否”時，分別在q33中，對加速踏板開度的保持時間長不長(是否在預設的閾值以上)進行判斷。如果該q33的判斷為“是”，則在q34中，駕駛員對駕駛的主動(內(nèi)源性)注意力集中量會被加分(如加20分)。

在q34后，或當q33的判斷為“否”時，分別在q35中，對腳在加速踏板和制動踏板之間切換時的移動時間的偏差(標準偏差)小不小(是否在預設的閾值以下)進行判斷。如果該q35的判斷為“是”，則在q36中，駕駛員對駕駛的主動(內(nèi)源性)注意力集中量會被加分(如加20分)。

如果q35的判斷為“否”，則在q37中，被動(外源性)駕駛注意力集中量會被加分(如加50分)。

在q37后，在圖7的q41中，判斷駕駛員對駕駛以外的事物的注意力集中量(的總分)是否大于0。如果該q41的判斷為“是”，則在q42中，判斷駕駛員處于分心狀態(tài)，即屬于第一類。

如果q41的判斷為“否”，則在q43中，對注意力余量(的總分)是否大于被動駕駛注意力集中量(的總分)與主動駕駛注意力集中量(的總分)之和進行判斷。如果該q43的判斷為“是”，則在q44中，判斷駕駛員處于走神狀態(tài)，即屬于第二類。

如果q43的判斷為“否”，則在q45中，對主動注意力集中量(的總分)是否大于被動注意力集中量(的總分)進行判斷。如果該q45的判斷為“是”，則在q46中，判斷駕駛員處于理想狀態(tài)(第四類)。另一方面，如果q45的判斷為“否”，則在q47中，判斷駕駛員處于緊張狀態(tài)(第三類)。

下面參照圖8～圖10，說明在圖4的q3中的提高駕駛員的內(nèi)源性注意力的方法實例。首先，圖8示出用畫面向駕駛員顯示出駕駛操作范例的實例。即，例如車輛轉彎時，在顯示出的道路上，不僅示出減速區(qū)和加速區(qū)(如各區(qū)用不同顏色顯示)，而且標記出轉向點，該轉向點表示開始轉向的時間(如閃爍顯示轉向點)。這樣一來，既能提升駕駛員的駕駛欲望，又能提高駕駛員的駕駛水平。圖8示出了轉彎的情況，能夠根據(jù)路況顯示出適當?shù)鸟{駛操作范例，作為駕駛操作的目標。例如，作為駕駛操作的目標，顯示出在高速公路上駕駛的駕駛操作范例、停車時的駕駛操作范例等。作為駕駛操作的目標，尤其適宜顯示出轉向時間、踩下加速踏板和制動踏板的時間，還能夠用語音導航提示該時間。

圖9示出控制例，其目的是將駕駛員導向具有令駕駛員感到愉快的特征的道路。即，在q61中，基于例如由車內(nèi)攝像頭s4獲取的駕駛員的面部表情等，推測出駕駛員的感情狀態(tài)。作為q61的推測結果，在q62中，對駕駛員是否帶有愉快的感情進行判斷。如果該q62的判斷為“是”，則數(shù)據(jù)庫d2就會存儲令駕駛員感到愉快時的道路特征。需要說明的是，如果q62的判斷為“否”，則回到開始步驟。然后，在圖4的q3中，從方向與當前行駛的道路基本相同的道路中，選中具有存儲在數(shù)據(jù)庫d2中的特征的道路，并進行導航，以將駕駛員導向該選中的道路(如在導航畫面顯示出導航信息)。

圖10示出通過提高發(fā)動機輸出相對于加速操作的靈敏度而提升駕駛員的駕駛欲望的實例。在圖10中，實線示出正常(基本)情況下的節(jié)流特性曲線，虛線示出使靈敏度提升后的節(jié)流特性曲線(指相對于加速踏板開度的節(jié)氣門開度比正常情況下大的特性)，點劃線示出使靈敏度下降后的節(jié)流特性曲線(指相對于加速踏板開度的節(jié)氣門開度比正常情況下小的特性)。在圖4的q3中，選中的是圖10中使靈敏度提升后以虛線示出的節(jié)流特性曲線，基于該被選中的節(jié)流特性對節(jié)氣門執(zhí)行器s15進行控制。需要說明的是，能夠進行圖8～圖10示出的任意兩種控制或所有控制。

以上對實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不受上述實施方式限制，能夠在權利要求中記載的范圍內(nèi)進行適當?shù)淖兏Ｔ趫D4的q3中，進行駕駛輔助，以提高駕駛員的內(nèi)源性注意力。該駕駛輔助的執(zhí)行條件既可以設定為駕駛員的身體狀況好壞、是否堵車、駕駛員的駕駛水平高低中的任一種或兩種以上，又可以設定為上述以外的執(zhí)行條件。用來提高內(nèi)源性注意力的駕駛輔助的具體方法除了實施方式中示出的方法，還可以采用如提高轉向盤的靈敏度(在圖4的q3中加大音量來輸出發(fā)動機的聲音)、減小加速踏板、制動踏板、轉向盤的操作反作用力等適當?shù)姆椒ā?/p>

用于劃分圖2所示的四種類型的參數(shù)，可以是圖3所示的一部分參數(shù)，還可以包括轉向操作狀態(tài)等適當?shù)膮?shù)。圖4的q5中的抑制控制不限于增大發(fā)動機聲音，還可以通過變更懸架特性來進行抑制控制。例如，當駕駛員正在進行會造成轉向過度的危險駕駛時，能夠進行控制并變更各車輪的懸架減震器的硬度，使車體向轉彎側內(nèi)側傾斜，從而使駕駛員主動轉回轉向盤。在轉向過度時，為了特意讓轉向過度情況超過實際的轉向角而能夠使轉向角變得比通常情況下更大，產(chǎn)生比駕駛員想象中更嚴重的轉向過度情況，由此使駕駛員主動地轉回轉向盤。當然，抑制控制還可以采用各種方式，如使加速踏板、制動踏板或轉向盤的操作反作用力比通常情況下小等。流程圖所示的各個步驟或一系列步驟示出的是控制器u具有的功能，還可以在示出該功能的名稱中加入“單元”或“部”這樣的文字，而將它們視為控制器u所具有的構成要素。當然，本發(fā)明的目的并不限于上述明確寫出的目的，還包括隱含的目的，即提供具有本發(fā)明實質上體現(xiàn)出的優(yōu)點或好處的其他裝置。