本公開涉及用于評估駕駛員在駕駛?cè)蝿?wù)上的集中力的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

復(fù)雜的車輛電子裝置可提供駕駛員可與其交互的一系列特性和功能。此外，可用的便攜式計(jì)算與遠(yuǎn)程通信裝置(諸如，蜂窩電話、平板電腦和可穿戴裝置)的數(shù)量正在增長。作為結(jié)果，這些便攜式裝置更可能出現(xiàn)在車輛中。在駕駛時(shí)過度使用這些電子裝置和便攜式裝置可能將駕駛員的注意力引離道路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種用于車輛的駕駛員評估系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)控制器，所述一個(gè)或更多個(gè)控制器被配置為基于多個(gè)計(jì)數(shù)的加權(quán)平均值的補(bǔ)值產(chǎn)生指示在臨時(shí)時(shí)間段內(nèi)駕駛員駕駛所述車輛的注意力水平的參數(shù)以用于顯示。所述多個(gè)計(jì)數(shù)中的至少一些計(jì)數(shù)代表在所述臨時(shí)時(shí)間段期間駕駛員與所述車輛中的信息娛樂系統(tǒng)之間的交互事件的數(shù)量。所述一個(gè)或更多個(gè)控制器還可被配置為將所述參數(shù)與所述車輛在所述臨時(shí)時(shí)間段期間經(jīng)過的地理坐標(biāo)相鏈接，并響應(yīng)于包括所述地理坐標(biāo)的駕駛員注意力請求而輸出所述參數(shù)。所述一個(gè)或更多個(gè)控制器還可被配置為累加所述計(jì)數(shù)中的一個(gè)，從而響應(yīng)于交互事件的發(fā)生、所述計(jì)數(shù)中的一個(gè)大于零以及計(jì)時(shí)器的值超過預(yù)定義時(shí)間限制，所述計(jì)時(shí)器的值根據(jù)所述計(jì)時(shí)器的值與所述預(yù)定義時(shí)間限制和所述計(jì)數(shù)中的所述一個(gè)的商之間的差而減小。所述臨時(shí)時(shí)間段可由滑動(dòng)窗時(shí)間段定義。所述一個(gè)或更多個(gè)控制器還可被配置為記錄針對定義駕駛周期的臨時(shí)時(shí)間段中的每個(gè)的所述參數(shù)的值。所述多個(gè)計(jì)數(shù)中的至少一個(gè)可代表在所述臨時(shí)時(shí)間段期間視線偏離道路的事件的數(shù)量。所述視線偏離道路的事件可以是基于駕駛員的視線方向或頭部姿勢的。所述信息娛樂系統(tǒng)可以是蜂窩電話、儀表板組或中控面板控制臺。

一種駕駛員評估方法包括：通過控制器累加駕駛員注意力分散事件計(jì)數(shù)，從而響應(yīng)于交互事件的發(fā)生和計(jì)時(shí)器的值超過限制，所述計(jì)時(shí)器的值根據(jù)所述計(jì)時(shí)器的值與所述限制和所述計(jì)數(shù)的商之間的差而減小。所述方法還包括：顯示基于包括所述計(jì)數(shù)的加權(quán)平均值的補(bǔ)值的駕駛員注意力狀態(tài)值。所述方法還可包括：將駕駛員注意力狀態(tài)值與地理坐標(biāo)相鏈接，并響應(yīng)于包括所述地理坐標(biāo)的駕駛員注意力請求而輸出駕駛員注意力狀態(tài)值。所述方法還可包括：記錄針對定義駕駛周期的多個(gè)臨時(shí)時(shí)間段中的每個(gè)的駕駛員注意力狀態(tài)值，且當(dāng)駕駛周期結(jié)束時(shí)，顯示至少一些駕駛員注意力狀態(tài)值的平均值。所述方法還可包括：以非車載方式無線發(fā)送駕駛員注意力狀態(tài)值。駕駛員注意力分散事件計(jì)數(shù)可代表在所述臨時(shí)時(shí)間段內(nèi)視線偏離道路的事件的數(shù)量。視線偏離道路的事件可以使基于駕駛員的視線方向或頭部姿勢的。

一種車輛包括界面以及一個(gè)或更多個(gè)控制器，所述一個(gè)或更多個(gè)控制器被配置為：響應(yīng)于駕駛員注意力請求，基于具有0和1之間的值的多個(gè)計(jì)數(shù)的平均值的補(bǔ)值來產(chǎn)生指示在選擇的時(shí)間段內(nèi)駕駛員駕駛所述車輛的注意力水平的參數(shù)，以用于經(jīng)由所述界面顯示。所述計(jì)數(shù)中的至少一些計(jì)數(shù)代表在選擇的時(shí)間段期間駕駛員與所述車輛中的信息娛樂系統(tǒng)之間的交互事件的數(shù)量。所述一個(gè)或更多個(gè)控制器還可被配置為累加所述計(jì)數(shù)中的一個(gè)，從而響應(yīng)于交互事件的發(fā)生、所述計(jì)數(shù)中的一個(gè)大于零以及計(jì)時(shí)器的值超過預(yù)定義時(shí)間限制，所述計(jì)時(shí)器的值根據(jù)所述計(jì)時(shí)器的值與所述預(yù)定義時(shí)間限制和所述計(jì)數(shù)中的所述一個(gè)的商之間的差而減小。所述選擇的時(shí)間段可定義駕駛周期。所述多個(gè)計(jì)數(shù)中的至少一個(gè)計(jì)數(shù)可代表在所述選擇的時(shí)間段期間視線偏離道路的事件的數(shù)量。視線偏離道路的事件可以是基于駕駛員的視線方向或頭部姿勢的。

附圖說明

圖1是駕駛員注意力評估系統(tǒng)的框圖。

圖2A和圖2B分別是示出隨時(shí)間推移的駕駛員注意力分散事件以及在滑動(dòng)窗時(shí)間段中駕駛員注意力分散事件的對應(yīng)計(jì)數(shù)的曲線圖。

圖3是用于對駕駛員注意力分散事件計(jì)數(shù)的算法的框圖。

圖4A和圖4B分別是示出隨時(shí)間推移的駕駛員注意力分散事件以及使用圖3的算法的駕駛員注意力分散事件的對應(yīng)計(jì)數(shù)的曲線圖。

圖5是包括圖1的駕駛員注意力評估系統(tǒng)的車輛的框圖。

具體實(shí)施方式

在此描述了本公開的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解的是，所公開的實(shí)施例僅為示例，并且其它實(shí)施例可采用多種和可替代形式。附圖不必按比例繪制；可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的細(xì)節(jié)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)被解釋為限制，而僅為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以多種形式使用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解的是，參照任一附圖示出和描述的多種特征可與在一個(gè)或更多個(gè)其它附圖中示出的特征組合以產(chǎn)生未明確示出或描述的實(shí)施例。示出的特征的組合提供用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，與本公開的教導(dǎo)一致的特征的多種組合和變型可被期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?/p>

駕駛員具有訪問各種車載信息娛樂系統(tǒng)(諸如，中控面板控制臺、儀表組、移動(dòng)電話、可穿戴裝置等)的權(quán)利。在駕駛的時(shí)間段期間，對這些裝置的長期使用可降低駕駛員的集中力和注意力。盡管各種系統(tǒng)可基于駕駛員與信息娛樂裝置交互的程度提供警告或推遲信息傳遞，但是提供整體的駕駛員注意力的測量標(biāo)準(zhǔn)可能更有用。也就是說，將給定時(shí)間段內(nèi)(例如，駕駛周期、駕駛周期的選擇部分等)駕駛員對于駕駛?cè)蝿?wù)的注意力水平體現(xiàn)為在該時(shí)間段內(nèi)駕駛員與可用裝置的總交互的函數(shù)可能是有用的：高交互可表示駕駛員對于駕駛?cè)蝿?wù)的注意力低，低交互可表示駕駛員對于駕駛?cè)蝿?wù)的注意力高。數(shù)值、符號、圖標(biāo)等可被用于傳達(dá)駕駛員的注意力水平。

參照圖1，一個(gè)或更多個(gè)處理器10可實(shí)現(xiàn)被構(gòu)造為產(chǎn)生代表駕駛員對駕駛?cè)蝿?wù)的注意力水平的參數(shù)的一組算法。首先，關(guān)于駕駛員頭部姿勢偏移、中控面板交互、儀表組交互、連接的帶入裝置交互等的數(shù)據(jù)分別通過計(jì)數(shù)算法12、14、16、18收集。作為示例，車載相機(jī)可被用于使用已知技術(shù)追蹤駕駛員的視線方向或頭部姿勢。如果視線或姿勢被評估為偏離道路達(dá)到至少某預(yù)定時(shí)間段(例如，使用已知的遞歸信號處理技術(shù)來確定目光偏移超過預(yù)定時(shí)間段)，則累加器的值PE可增加。類似地，如果來自中控面板控制臺、儀表板組、與車輛通信的帶入裝置等的信號指示駕駛員正在使用它們，則各自的累加器的值CS、Cl、BD可增加。

任意數(shù)量的技術(shù)可被用于追蹤與上面提到的子系統(tǒng)和裝置的交互水平。例如，圖2A示出了在55秒的時(shí)間段內(nèi)與給定的信息娛樂裝置的交互的次數(shù)。數(shù)值1指示一次交互事件，諸如，觸摸屏幕、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤、撥打蜂窩電話等。并且，數(shù)值0指示不存在交互事件。圖2B示出了具有12秒的移動(dòng)窗口的對應(yīng)的循環(huán)緩沖計(jì)數(shù)。當(dāng)來自循環(huán)緩沖的計(jì)數(shù)結(jié)果是在移動(dòng)的12秒的窗口中的真實(shí)累加計(jì)數(shù)時(shí)，50Hz的采樣率將需要600個(gè)數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)存配置。

參照圖3，可使用可選的計(jì)數(shù)算法，所述計(jì)數(shù)算法僅需要兩個(gè)固定大小的寄存器：一個(gè)寄存器用于計(jì)數(shù)，一個(gè)寄存器用于計(jì)時(shí)器。如果在判定框24檢測到交互事件，則在操作26，計(jì)數(shù)增加。如果在判定框28計(jì)數(shù)大于0，則算法可進(jìn)行至判定框30。如果計(jì)時(shí)器的值小于預(yù)定義時(shí)間限制，則在操作32，計(jì)時(shí)器的值增加。在操作34，計(jì)數(shù)可隨后被輸出。算法可隨后返回到判定框24。

因此，當(dāng)系統(tǒng)初始化時(shí)，計(jì)時(shí)器的值停留在0，直到第一次交互事件發(fā)生，此時(shí)計(jì)時(shí)器的值開始增加，直到增加到預(yù)定義時(shí)間限制。預(yù)定義時(shí)間限制有效地影響了在沒有進(jìn)一步的交互事件的情況下的計(jì)數(shù)將衰減的速率：時(shí)間限制越小，衰減越快；時(shí)間限制越大，衰減越慢。因此，時(shí)間限制可被選擇或調(diào)節(jié)以達(dá)到針對特定信息娛樂裝置的期望衰減。例如，由于與移動(dòng)裝置的交互可能比與無線電音量轉(zhuǎn)盤等的交互更分散注意力，所以時(shí)間限制可被選擇，使得與移動(dòng)裝置的交互的計(jì)數(shù)比與無線電音量轉(zhuǎn)盤的交互的計(jì)數(shù)衰減得更慢。

返回到判定框30，如果計(jì)時(shí)器的值大于時(shí)間限制，則在操作36，通過根據(jù)計(jì)時(shí)器的值與限制和計(jì)數(shù)的商之間的差來減少計(jì)時(shí)器的值的一部分。此外，計(jì)數(shù)器減少。算法隨后進(jìn)行至操作34。

由于在操作26發(fā)生的任何計(jì)數(shù)的增加隨后在操作36中被去除，因此一旦計(jì)時(shí)器的值超過時(shí)間限制，則計(jì)數(shù)值不再增加。換言之，一旦計(jì)時(shí)器的值超過時(shí)間限制，則計(jì)數(shù)值將保持不變(在存在交互事件的情況下)或者減小數(shù)值。

返回至判定框28，如果計(jì)數(shù)等于0，則在操作38，計(jì)時(shí)器的值被重置為0。算法隨后返回至判定框24。

圖4A再次示出了在55秒的時(shí)間段內(nèi)與給定的信息娛樂裝置交互的次數(shù)。(與圖2A具有相同頻率的相同次數(shù)的交互)。圖4B示出了使用圖3的存儲有效算法的對應(yīng)計(jì)數(shù)。對比圖2B和圖4B，存儲有效算法以同等的精確程度近似計(jì)數(shù)，但具有更少的間接成本。

再次參照圖1，各個(gè)計(jì)數(shù)PE、CS、CL和BD被提供至注意力狀態(tài)聚合算法40。在一個(gè)示例中，使用加權(quán)平均對各個(gè)計(jì)數(shù)求和，以根據(jù)以下等式產(chǎn)生注意力狀態(tài)聚合值A(chǔ)SA：

其中，N是被追蹤的駕駛員交互裝置的數(shù)量，y_i是累計(jì)的交互裝置的事件，w_i是歸因于每個(gè)裝置的可驗(yàn)證的相關(guān)要素的權(quán)重。權(quán)重可被選擇，使得任意生成的ASA具有0和1之間的值。并且，考慮特定的交互可能比其它交互更分散注意力來選擇權(quán)重：撥打帶入裝置(諸如蜂窩電話)可能比旋轉(zhuǎn)儀表組上的轉(zhuǎn)盤更分散注意力。因此，在特定實(shí)施例中，計(jì)數(shù)衰減的速率以及與計(jì)數(shù)關(guān)聯(lián)的權(quán)重可能不同，以反映特定類型的交互比其它交互更繁重。

使用輸入PE、CS、CL和BD，可通過以下等式給出ASA：

ASA＝PEw_PE+CSw_CS+Clw_Cl+BDw_BD 等式(2)

然而，任何合適的聚合技術(shù)可被使用。

ASA隨后被提供至駕駛員注意力狀態(tài)評估算法42。在一個(gè)示例中，駕駛員注意力狀態(tài)值DASV可根據(jù)以下等式被計(jì)算為ASA的補(bǔ)值(complement)：

DASV＝1-ASA 等式(3)

因此，DASV提供了0和1之間的值，所述值可被按比例換算為百分比，并被分類為不同的類型，以反映在給定時(shí)間段內(nèi)的駕駛員注意力。在80％至100％的范圍內(nèi)的值可代表駕駛員對于駕駛?cè)蝿?wù)的注意力高，而在0％至20％的范圍內(nèi)的值可代表駕駛員對于駕駛?cè)蝿?wù)的注意力低。

以上討論的各個(gè)計(jì)數(shù)可在選擇的時(shí)間或周期性的時(shí)間進(jìn)行采樣，并且等式(2)和(3)被用于產(chǎn)生針對所述時(shí)間段的DASV。這些DASV可隨后例如被取平均以產(chǎn)生針對給定駕駛周期的DASV，或者例如與駕駛周期的多個(gè)地理部分相鏈接，使得針對駕駛周期的城市駕駛部分或高速公路部分的駕駛員注意力可被評估。作為示例，可每分鐘產(chǎn)生DASV，并且每個(gè)DASV可與該時(shí)間的車輛的當(dāng)前地理坐標(biāo)關(guān)聯(lián)。用戶可隨后通過請求與地理坐標(biāo)關(guān)聯(lián)的DASV來請求駕駛周期的特定部分的DASV，所述地理坐標(biāo)由駕駛周期的特定部分來定義。DASV的值或其平均值可隨后被報(bào)告。其它情形也可被預(yù)期。

參照圖5，車輛44包括駕駛員可與其交互的多個(gè)子系統(tǒng)或裝置(諸如，中控面板控制臺46和儀表板組48)。駕駛員還可將裝置50(諸如，蜂窩電話或可穿戴裝置)帶入車輛44，裝置50使用已知的技術(shù)與車輛44的多個(gè)控制器和通信基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行通信。此外，車輛44可包括相機(jī)系統(tǒng)51，本領(lǐng)域已知的相機(jī)系統(tǒng)51被配置為追蹤駕駛員的頭部運(yùn)動(dòng)或視線方向。指示駕駛員是否與中控面板控制臺46、儀表板組48或帶入裝置50中的任何一個(gè)進(jìn)行交互的數(shù)據(jù)可通過車輛局域網(wǎng)或它們之間的其它通信線路被提供給駕駛員注意力評估系統(tǒng)10。類似地，代表駕駛員頭部姿勢或視線方向的數(shù)據(jù)可被提供給駕駛員注意力評估系統(tǒng)10。使用以上描述的算法，駕駛員注意力評估系統(tǒng)10的處理器可根據(jù)提供的數(shù)據(jù)來產(chǎn)生DASV。

DASV可被傳遞到控制器52，控制器52可選擇性地將DASV提供至界面54以用于顯示，提供至存儲器56以用于后續(xù)檢索，或者提供至發(fā)送器(或其它裝置)以用于非車載傳輸。

在此公開的處理、方法或算法可被傳送到處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)，或者通過所述處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)被實(shí)現(xiàn)，其中，所述處理裝置、控制器或計(jì)算機(jī)可包括任何現(xiàn)有的可編程電子控制單元或?qū)Ｓ秒娮涌刂茊卧ｎ愃频?，所述處理、方法或算法可以以多種形式被存儲為通過控制器或計(jì)算機(jī)執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令，其中，所述多種形式包括但不限于被永久地存儲在不可寫存儲介質(zhì)(諸如，ROM裝置)中的信息，以及被可變地存儲在可寫存儲介質(zhì)(諸如，軟盤、磁帶、CD、RAM裝置以及其它磁性介質(zhì)和光學(xué)介質(zhì))中的信息。所述處理、方法或算法還可在軟件可執(zhí)行對象中實(shí)現(xiàn)?？蛇x地，可使用適當(dāng)?shù)挠布M件(諸如，專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、狀態(tài)機(jī)、控制器、或其它硬件組件或裝置)或者硬件、軟件和固件組件的組合來全部或部分地實(shí)現(xiàn)所述處理、方法或算法。

說明書中所使用的詞語是描述性詞語而非限制性詞語，并且應(yīng)理解的是，可在不脫離本公開的精神和范圍的情況下做出各種改變。如前所述，可將各個(gè)實(shí)施例的特征進(jìn)行組合以形成本發(fā)明的可能未被明確描述或示出的進(jìn)一步的實(shí)施例。盡管針對一個(gè)或更多個(gè)期望特性，各個(gè)實(shí)施例已經(jīng)被描述為提供優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)于其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，一個(gè)或更多個(gè)特征或特性可被折衷以實(shí)現(xiàn)依賴于特定應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)的期望的整體系統(tǒng)屬性。這些屬性可包括但不限于成本、強(qiáng)度、耐用性、生命周期成本、市場性、外觀、包裝、尺寸、可維護(hù)性、重量、可制造性、裝配的容易性等。因此，被描述為在一個(gè)或更多個(gè)特性方面不如其它實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)實(shí)施方式的實(shí)施例并非在本公開的范圍之外，并可被期望用于特定應(yīng)用。