CN101523455B - 车载警告装置及警告方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种车载警告装置包括：疏忽时间测量器件，其测量驾驶员的疏忽状态的持续时间；打盹时间测量器件，其测量驾驶员的打盹状态的持续时间；第一警告输出器件，其在测量到的疏忽时间超过第一预定时间段Ta时警告驾驶员；以及第二警告输出器件，其在测量到的打盹时间超过第二预定时间段Tb时警告驾驶员。所述第一预定时间段Ta比所述第二预定时间段Tb短。

Description

车载警告装置及警告方法

技术领域

本发明涉及车载警告装置及警告方法，其利用测量驾驶员疏忽的时间和驾驶员打盹的时间或驾驶员的眼睛闭合的时间的结果来警告驾驶员。

背景技术

例如，公开号为2002-219968的日本专利申请(JP-A-2002-219968)描述了一种当驾驶员在驾驶的时候疏忽或打盹时发布警告的警告装置。该警告装置包括：驾驶员状态检测器件，其用于检测驾驶员的疏忽状态和打盹状态；测量器件，其用于测量驾驶员的疏忽状态和打盹状态的持续时间；车速检测器件，其用于检测车速；车间距离检测器件，其用于检测到前车的距离；车间时间计算器件，其用于基于车速检测值和车间距离检测值来计算到前车的时间；容许时间设定器件，其用于从列有相对于预先设定的车间时间的容许时间的表中查找和设定一个与车间时间计算值相对应的容许时间以使得所述容许时间在预定的车间时间时为最大值；以及判定器件，其用于在疏忽状态或打盹状态的持续时间超过所述容许时间设定值时判定驾驶员在驾驶的同时疏忽或打盹。

同样，例如，专利号为2583335的日本专利描述了一种前车接近警告装置，该警告装置包括：本车车速检测器件，其用于检测本车的驾驶速度；前车车速检测器件，其用于检测前车的驾驶速度；车间距离检测器件，其用于检测本车与前车之间的车间距离；警告发布器件，其用于对于车间距离在本车相对于前车的相对速度变得等于或大于预定的容许相对速度时向驾驶员发布警告；以及驾驶状态检测器件，其用于检测驾驶员在驾驶的时候何时疏忽或打盹。当检测到在驾驶的时候疏忽或打盹时，就会导致前车接近警告装置进行校正，即降低容许相对速度，并且在本车的相对速度变得等于或大于经过校正的容许相对速度时发布警告。

在JP-A-2002-219968中描述的发明中，根据车间时间来设定相对于疏忽状态的持续时间或打盹状态的持续时间的容许时间设定值。因此，相对于疏忽状态的持续时间的容许时间设定值和相对于打盹状态的持续时间的容许时间设定值是相同的值。然而，由于疏忽状态和打盹状态各自具有不同的特征，因此如下构成的警告正时可能是不合适的，即对于疏忽状态，用与对于打盹状态相同的判定基准来设定警告正时。

同样，类似地，在专利号为2583335的日本专利中描述的发明中，由于存在碰撞的危险的警告正时在不考虑疏忽状态和打盹状态的各自的特征的情况下设定，因此警告正时可能是不合适的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能够在考虑到驾驶员的疏忽状态和驾驶员的打盹状态或驾驶员的眼睛闭合的状态(以下简称为“闭眼状态”)的特征的适当的警告正时发布警告的车载警告装置及警告方法。

本发明的第一方案涉及一种车载警告装置，该车载警告装置包括：疏忽时间测量器件，其测量驾驶员的疏忽状态的持续时间；打盹时间测量器件，其测量驾驶员的打盹状态的持续时间；第一警告输出器件，其在测量到的疏忽时间超过第一预定时间段时警告驾驶员；以及第二警告输出器件，其在测量到的打盹时间超过第二预定时间段时警告驾驶员。第一预定时间段不同于第二预定时间段。即，视情况而定，可以使得第一预定时间段比第二预定时间段短或长。

本发明的第二方案涉及一种车载警告装置，该车载警告装置包括：碰撞危险判定器件，其基于预定阈值与能够指示本车与本车前方的物体之间的相对关系的物理量之间的关系来判定在本车与本车前方的物体之间是否存在碰撞的危险；警告输出器件，其在碰撞危险判定器件判定出存在碰撞的危险时警告驾驶员；疏忽时间测量器件，其测量驾驶员的疏忽状态的持续时间；打盹时间测量器件，其测量驾驶员的打盹状态的持续时间；以及阈值改变器件，其根据测量到的疏忽时间与打盹时间中的一个来改变预定阈值，以使碰撞危险判定器件更容易地判定出存在碰撞的危险。对于疏忽时间预定阈值的改变量不同于对于打盹时间预定阈值的改变量。即，可以使得对于疏忽时间预定阈值的改变量比对于打盹时间预定阈值的改变量大或小。

打盹时间测量器件还可以测量驾驶员的眼睛闭合的状态的持续时间作为打盹时间。

本发明的第三方案涉及一种车载警告装置，该车载警告装置包括：疏忽时间测量器件，其测量驾驶员的疏忽状态的持续时间；闭眼时间测量器件，其测量驾驶员的眼睛闭合的持续时间；第一警告输出器件，其在测量到的疏忽时间超过第一预定时间段时警告驾驶员；以及第二警告输出器件，其在测量到的闭眼时间超过第二预定时间段时警告驾驶员。第一预定时间段不同于第二预定时间段。即，可以使得第一预定时间段比第二预定时间段短或长。

本发明的第四方案涉及一种车载警告装置，该车载警告装置包括：碰撞危险判定器件，其基于预定阈值与能够指示本车与本车前方的物体之间的相对关系的物理量之间的关系来判定在本车与本车前方的物体之间是否存在碰撞的危险；警告输出器件，其在碰撞危险判定器件判定出存在碰撞的危险时警告驾驶员；疏忽时间测量器件，其测量驾驶员的疏忽状态的持续时间；闭眼时间测量器件，其测量驾驶员的眼睛闭合的持续时间；以及阈值改变器件，其根据测量到的疏忽时间与闭眼时间中的一个来改变预定阈值，以使碰撞危险判定器件更容易地判定出存在碰撞的危险。对于疏忽时间预定阈值的改变量不同于对于闭眼时间预定阈值的改变量。即，可以使得对于疏忽时间预定阈值的改变量比对于闭眼时间预定阈值的改变量大或小。

疏忽时间测量器件还可以测量驾驶员不面向前方的状态的持续时间作为疏忽时间。

本发明的第五方案涉及一种车载警告装置，该车载警告装置包括：检测驾驶员的疏忽状态的器件；检测驾驶员的打盹状态与驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个的器件；测量驾驶员的疏忽状态的持续时间的第一测量器件；测量驾驶员的打盹状态的持续时间与驾驶员的眼睛闭合的持续时间中的至少一个的第二测量器件；以及向驾驶员发布警告的警告器件。从检测到疏忽状态的时间到发布警告的时间为止的时间段不同于从检测到驾驶员的打盹状态与驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个的时间到发布警告的时间为止的时间段。

本发明的第六方案涉及一种警告方法，该警告方法包括：检测驾驶员的疏忽状态；检测驾驶员的打盹状态与驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个；测量驾驶员的疏忽状态的持续时间；测量驾驶员的打盹状态的持续时间与驾驶员的眼睛闭合的持续时间中的至少一个；以及向驾驶员发布警告。从检测到疏忽状态的时间到发布警告的时间为止的时间段不同于从检测到驾驶员的打盹状态与驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个的时间到发布警告的时间为止的时间段。

对于本发明的第五和第六方案，可能存在如下情况：从检测到疏忽状态的时间到发布警告为止的时间段与从检测到驾驶员的打盹状态与驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个的时间到发布警告为止的时间段碰巧一致。然而，重要的是输出警告反映出驾驶员在疏忽状态、打盹状态以及他或她的眼睛闭合的状态下的反应速度。

根据本发明，能够获得一种车载警告装置，该车载警告装置能够在考虑到驾驶员的疏忽状态和打盹状态或闭眼状态的特征的适当的警告正时发布警告。

附图说明

通过结合附图对示范实施例的下列描述，本发明的上述和进一步的目的、特征和优点将变得明显，其中，相同的附图标记用于表示相同的元件并且其中：图1为示出了包括根据本发明的第一示范实施例的车载警告装置的警告系统的主要结构的一个示例的系统方框图；图2为示意性地示出了第二预定时间段Tb与第一预定时间段Ta之间的差别的时间图；图3为示意性地示出了根据本发明的第二示范实施例的第二预定时间段Tb与第一预定时间段Ta之间的差别的时间图；图4为示出了包括根据本发明的第三示范实施例的车载警告装置的警告系统的主要结构的一个示例的系统方框图；图5A和图5B为示出了预定阈值Th根据疏忽时间和闭眼时间的变化方式的曲线图；以及图6A和图6B为示出了根据本发明的第四示范实施例的预定阈值Th根据疏忽时间和闭眼时间的变化方式的曲线图。

具体实施方式

[第一示范实施例]图1为示出了包括根据本发明的第一示范实施例的车载警告装置的警告系统的主要结构的一个示例的系统方框图。该示范实施例中的车载警告装置包括警告控制ECU 110A、驾驶员监视ECU 210、驾驶员监视摄像机212、警告ECU 230，以及蜂鸣器240。

警告控制ECU 110A包括各种硬件，诸如以适当的处理器或微型计算机为中心构造并且执行稍后将要描述的各种进程的CPU、存储用于执行那些各种进程的程序和数据的ROM、存储计算结果等等的可读/可写RAM、定时器、计数器、输入接口，以及输出接口等等。其它的ECU 210和230也可以具有类似的硬件结构，当然存储在ROM中的程序和数据(软件)会根据不同的进程而不同。

警告控制ECU 110A设置有实现主要功能的功能块。这些功能块包括疏忽触发计数部(inattention trigger counting portion)112、疏忽警告必要性判定部114、闭眼触发计数部116，以及打盹警告必要性判定部118。

驾驶员监视ECU 210经由适当的总线连接到警告控制ECU 110A，而驾驶员监视摄像机212连接到该驾驶员监视ECU 210上。同样，白线(whiteline)检测ECU 290经由适当的总线连接到警告控制ECU 110A上，而白线识别摄像机292连接到该白线检测ECU 290上。此外，雷达传感器280经由适当的总线连接到警告控制ECU 110A上。同样，警告ECU 230经由支撑CAN(控制局域网)的总线连接到警告控制ECU 110A上，而蜂鸣器240连接到该警告ECU 230上。而且，制动ECU 250经由支撑CAN的总线连接到警告控制ECU 110A上，而制动执行器260和车轮侧传感器270连接到制动ECU 250上。同样，在附图所示的示例中，横摆率传感器272和转向传感器274经由支撑CAN的总线连接到警告控制ECU 110A上。顺带说明，这些连接不必非是有线的。这些连接中的一些或全部还可以通过无线电信道来实现。同样，为了方便起见，ECU 110、210和230构造为独立的单元。然而，一个特定的ECU的功能中的一些或全部可以通过另外的ECU来实现，或者一个特定的ECU的功能中的一些还可以通过独立的新的ECU来实现。

白线识别摄像机292安装在车辆上适当的位置中以使其能够拍摄车辆正在行驶的道路上的道路边界线(该示范实施例中的白线是白色的线，但是可以适当地设定为适合于指定国家的道路边界线颜色)。白线识别摄像机292可以布置为拍摄车辆前方的道路和/或布置为拍摄车辆后方的道路。白线检测ECU 290通过处理来自白线识别摄像机292的图像来检测道路边界线的位置。各种方法中的任意一种可以用于检测道路边界线。例如，可以使用通过通常的边缘处理来检测道路边界线的方法或者可以使用利用形态学计算的方法。

例如，雷达传感器280可以靠近车辆的前格栅布置或布置在车辆的前保险杠中，以使其监视车辆前方的物体。雷达传感器280发射检测波并且通过接收在雷达传感器280的检测区内的本车前方的物体(典型地为前方车辆)已经反射掉的那些检测波来检测从本车前方的物体到本车的距离，以及本车前方的物体相对于本车的方向。同样，在弯曲的道路上，可以利用来自横摆率传感器272和转向传感器274的输出信号来校正本车前方的行进方向。从雷达传感器280发射的检测波可以为光波(例如激光波)、无线电波(例如毫米波)，或声波(例如超声波)。同样，多个雷达传感器280还可以布置为监视车辆的后方和/或侧方。此外，代替雷达传感器280或除雷达传感器280以外，图像传感器可以用于监视车辆的前方和/或后方和/或侧方。

例如，驾驶员监视摄像机212具有彩色或红外线感应CCD(电荷耦合器件)传感器阵列。驾驶员监视摄像机212安装在车辆中适当的位置中以使其能够拍摄驾驶员的前方(例如，驾驶员的脸部的前方)。例如，驾驶员监视摄像机212布置在车辆的仪表板(instrument panel)的前围板(dashboard)上、转向管柱上，或驾驶室反光镜等等上。驾驶员监视摄像机212实时拍摄当驾驶员在驾驶车辆时驾驶员的脸部的图像(以下，称为“脸部图像”)，并且可以典型地以30fps(帧每秒)的流格式将所述脸部图像提供给驾驶员监视ECU 210。

驾驶员监视ECU 210处理根据需要从驾驶员监视摄像机212输入的脸部图像并且检测驾驶员的脸部是否正面向前方。有多种方法可用于基于图像处理来检测驾驶员的脸部是否正面向前方。可以使用任意适当的方法。例如，能够通过比较如上所述已经拍摄到的脸部的每一部分的位置或方向与预先存储的位置(例如，当驾驶员正面向前方时的位置或驾驶员向左、向右、向上和向下看时的位置)中的脸部的那些相同部分的位置或方向之间的匹配程度来检测驾驶员的当前位置(即，脸部的方向)。例如，脸部方向可以由围绕三个轴的旋转角度来表示，三个轴中的一个轴表示当驾驶员在适当的位置时面向前方的脸部。当脸部方向相对于前方偏离预定基准或更多时，判定出驾驶员不面向前方。驾驶员监视ECU 210对于每个图像帧或对每套预定量的连续图像帧进行上述判定，并且对于每个判定周期将判定结果提供给警告控制ECU 110A。在该示例中，驾驶员监视ECU 210对于已经判定出驾驶员不面向前方的每个判定周期将指示驾驶员的脸部不面向前方的触发信号(以下，该触发信号将称为“疏忽触发”)提供给警告控制ECU 110A。

驾驶员监视ECU 210还通过处理根据需要从驾驶员监视摄像机212输入的脸部图像，基于驾驶员的眼睑的打开量(即，睑开度)来检测驾驶员的眼睛是否闭合。有多种方法可用于基于图像处理来检测驾驶员的眼睛是否闭合。可以使用任意适当的方法。例如，可以通过仿射变换等等来校正脸部图像中的脸部方向和尺寸，然后在边缘处理之后可以通过匹配脸部的部分(即，口、鼻、眼)来确定脸部的部分。接下来，基于眼睛的特征量，即基于该示范实施例中的眼睑的边界线的坐标线来获得上、下眼睑之间的最大距离(即，睑开度)。当睑开度等于或小于预定基准值时，判定出驾驶员的眼睛闭合。该情况下的预定值可以为适合于每个驾驶员的值。即，预定基准值来源于预先的感官评价(sensory evaluation)(即，通过测量当每个驾驶员的眼睛睁开时的眼睑的打开量和当每个驾驶员的眼睛闭合时的眼睑的打开量)，并且为每个驾驶员制作数据库。驾驶员监视ECU 210对于每个图像帧或对于每套定量的连续图像帧进行上述判定，并且对于每个判定周期将判定结果提供给警告控制ECU 110A。在该示例中，驾驶员监视ECU 210对于已经判定出驾驶员的眼睛闭合的每个判定周期将指示驾驶员的眼睛闭合的触发信号(以下，该触发信号将称为“闭眼触发”)提供给警告控制ECU 110A。

警告控制ECU 110A的疏忽触发计数部112基于从驾驶员监视ECU 210输入的疏忽触发来测量驾驶员的疏忽状态的持续时间。更具体地，当疏忽触发在某判定周期输入时，疏忽触发计数部112将疏忽计数值(其初始值为零)递增，并且此后每当疏忽触发在一判定周期输入时就递增疏忽计数值。疏忽触发计数部112主要地计数在连续的判定周期输入的疏忽触发。然而，还可以使用即使当疏忽触发瞬间中断时也能够保持疏忽触发值的过滤器。疏忽计数值与驾驶员的疏忽状态的持续时间，即疏忽时间相对应。

警告控制ECU 110A的疏忽警告必要性判定部114在与驾驶员监视ECU 210的判定周期同步的每个判定周期判定当前的疏忽时间是否已经超过第一预定时间段Ta[ms]。更具体地，每当疏忽计数值递增时，疏忽警告必要性判定部114判定疏忽计数值是否已经超过与第一预定时间段Ta相对应的第一预定阈值。当疏忽计数值已经超过第一预定阈值时，疏忽警告必要性判定部114判定疏忽警告是必要的并且将疏忽警告命令输出到警告ECU 230。还可以增加其它条件(除与稍后将要描述的闭眼时间有关的条件以外)作为用于输出疏忽警告命令的条件。例如，基于车轮侧传感器270的车速等于或大于预定值的条件以及基于来自白线检测ECU 290的道路边界线的图像识别结果或来自转向传感器274的输出值的车辆运行情况(behavior)不稳定的条件等等(例如，当车辆以断续地穿过道路边界线的方式蛇行时)也可以用作用于输出疏忽警告命令的与(AND)条件。

警告ECU 230响应于来自警告控制ECU 110A的疏忽警告必要性判定部114的疏忽警告命令而经由蜂鸣器240来输出疏忽警告。输出疏忽警告的模式不限定于音频。例如，可以使得埋设在座椅或方向盘中的振动体振动，驾驶员可以被埋设在座椅或方向盘中的温度改变器件(例如加热器或珀耳贴元件)热刺激，大量的空气可以突然从空调器出口吹出，驾驶员可以被自动照向他或她的光警告，或者通过制动ECU 250驱动制动执行器260而强制地制动车辆来警告驾驶员。

警告控制ECU 110A的闭眼触发计数部116基于从驾驶员监视ECU 210输入的闭眼触发来测量驾驶员的打盹状态的持续时间。更具体地，当闭眼触发在特定某判定周期输入时，闭眼触发计数部116将闭眼计数值(其初始值为零)递增，并且此后每当闭眼触发在一判定周期输入时就递增闭眼计数值。闭眼触发计数部116主要地计数在连续的判定周期输入的闭眼触发。然而，还可以使用即使当闭眼触发瞬间中断时也能够保持闭眼触发值的过滤器。闭眼计数值与驾驶员的闭眼状态的持续时间，即闭眼时间相对应。

警告控制ECU 110A的打盹警告必要性判定部118在与驾驶员监视ECU 210的判定周期同步的每个判定周期判定当前的闭眼时间是否已经超过第二预定时间段Tb[ms]。更具体地，每当通过闭眼触发计数部116递增闭眼计数值时，打盹警告必要性判定部118判定闭眼计数值是否已经超过与第二预定时间段Tb相对应的第二预定阈值。当闭眼计数值已经超过第二预定阈值时，打盹警告必要性判定部118判定打盹警告是必要的并且将打盹警告命令输出到警告ECU 230。类似于输出疏忽警告命令的条件，其它条件(除与以上所述的疏忽时间有关的条件以外)也可以加入作为输出打盹警告命令的条件。

警告ECU 230响应于来自警告控制ECU 110A的打盹警告必要性判定部118的打盹警告命令而经由蜂鸣器240来输出打盹警告。与输出疏忽警告的模式相同，输出打盹警告的模式不限定于音频。同样，输出打盹警告的模式可以与输出疏忽警告的模式相同或不同于输出疏忽警告的模式。当输出打盹警告的模式与输出疏忽警告的模式相同时，从警告控制ECU 110A输出的警告命令可以为同一种信号。

这里，在该示范实施例中，因为当驾驶员疏忽时，他或她正专注于除正前方以外的方向上的某些东西，所以将假定当驾驶员疏忽时，他或她对警告的反应将比当驾驶员打盹时的反应慢。因此，第一预定时间段Ta设定为比第二预定时间段Tb短，第一预定时间段Ta为上述的疏忽时间的阈值，第二预定时间段Tb为闭眼时间的阈值。因此，因为第一预定时间段Ta设定为比第二预定时间段Tb短，所以在驾驶员疏忽时更早发布警告。第一预定时间段Ta可以设定为比例如驾驶员进行安全检查或检查导航器件上的显示所需的时间长。同样，第二预定时间段Tb可以设定为比在驾驶员的眼睛闭合后到意识水平(警觉度)下降并且驾驶员开始打盹为止的时间段长。可选择地，第二预定时间段Tb可以设定为比通常的眨眼持续时间长而比在驾驶员的眼睛闭合后到驾驶员完全入睡为止的时间短。即，第二预定时间段Tb还可以设定为能够说驾驶员未入睡时的时段。

图2为示意性地示出了第二预定时间段Tb与第一预定时间段Ta之间的差别的时间图。在图2中，横轴表示时间而纵轴表示疏忽触发和闭眼触发的输出状态。在图2所示的示例中，从时间t1开始连续输出指示正在检测出疏忽状态的疏忽触发。同样，从时间t2开始连续输出指示正在检测出打盹状态的闭眼触发(其在该实施例中等同于打盹触发)。顺带说明，图2中的时间t1和时间t2为了方便起见均位于时间线上的同一个位置以便使得更容易去比较第二预定时间段Tb与第一预定时间段Ta的长度。

在该示范实施例中，如上所述，对于疏忽时间和打盹时间设定不同的阈值(即，第二预定时间段Tb和第一预定时间段Ta)。而且，根据疏忽状态和打盹状态的各自的特征而将第一预定时间段Ta设定为比第二预定时间段Tb短。因此，例如，如图2所示，从开始检测到疏忽状态时的时间到输出疏忽警告为止的时间段比从开始检测到打盹状态时的时间到输出打盹警告为止的时间段短。即，对于疏忽状态输出警告比对于打盹状态输出警告早。

这样，根据该示范实施例，如上所述，由于第一预定时间段Ta设定为比第二预定时间段Tb短，因此能够在适合于疏忽状态和打盹状态的各自的特征的正时输出警告。即，对于疏忽状态输出警告比对于打盹状态输出警告早，对于疏忽状态，在特征上对警告的响应较慢，对于打盹状态，认为对警告的响应较快。结果，由于警告更有用，因此能够确保驾驶员的安全。

[第二示范实施例]接下来，将描述本发明的第二示范实施例。在第一示范实施例中，对于疏忽时间用作阈值的第一预定时间段Ta设定为比对于闭眼时间用作阈值的第二预定时间段Tb短。然而，在第二示范实施例中，将假定当驾驶员在打盹时，他或她花费时间来变得警觉，因此上述的对于闭眼时间用作阈值的第二预定时间段Tb设定为比对于疏忽时间用作阈值的第一预定时间段Ta短。即，当驾驶员在打盹时，他或她对警告的反应倾向于比当他或她疏忽时慢，在他或她疏忽的情况下，不需要时间来变得警觉。因此，更早的发布警告是有用的。第一预定时间段Ta可以设定为，例如比驾驶员进行安全检查或检查导航器件上的显示花费的时间量长。同样，第二预定时间段Tb可以设定为比通常的眨眼的持续时间长以便防止由于眨眼而频繁地发布不必要的警告。例如，第二预定时间段Tb可以设定为比通常的眨眼持续时间长而比在驾驶员的眼睛闭合的时间之后到驾驶员完全入睡为止的时间短。即，第二预定时间段Tb还可以设定为能够说驾驶员未入睡时的时段。这是因为即使驾驶员的眼睛闭合的持续时间没有达到能够说他或她入睡的持续时间，当眼睛闭合时瞳孔也将变大，因此当眼睛睁开时，驾驶员在瞳孔适应外部的光线之前难以识别外部的物体。因此，当驾驶员在打盹时比当驾驶员疏忽时更早发布警告是有用的，因为在驾驶员疏忽的情况下不存在所述的识别延迟。

图3为示意性地示出了根据本发明的第二示范实施例的第二预定时间段Tb与第一预定时间段Ta之间的差别的时间图。在图3中，横轴表示时间而纵轴表示疏忽触发和闭眼触发的输出状态。在图3所示的示例中，从时间t1开始连续输出指示正在检测疏忽状态的疏忽触发。同样，从时间t2开始连续输出指示正在检测打盹状态的闭眼触发(其在该实施例中为打盹触发)。顺带说明，图3中的时间t1和时间t2为了方便起见均位于时间线上的同一个位置以便使得更容易比较第二预定时间段Tb与第一预定时间段Ta的长度。

在该示范实施例中，如上所述，对于疏忽时间和打盹时间设定不同的阈值(即，第二预定时间段Tb和第一预定时间段Ta)。而且，根据疏忽状态和打盹状态的各自的特征而将第二预定时间段Tb设定为比第一预定时间段Ta短。因此，例如，如图3所示，从开始检测到打盹状态时的时间到输出打盹警告为止的时间段比从开始检测到疏忽状态时的时间到输出疏忽警告时为止的时间段短。即，对于打盹状态输出警告比对于疏忽状态输出警告早。

这样，根据该示范实施例，如上所述，由于第二预定时间段Tb设定为比第一预定时间段Ta短，因此能够在适合于疏忽状态和打盹状态的各自的特征的正时输出警告。即，对于打盹状态输出警告比对于疏忽状态输出警告早，对于打盹状态，在特征上对警告的响应较慢，对于疏忽状态，认为对警告的响应较快。结果，由于在警告有意义的正时发布警告，因此能够确保驾驶员的安全。

顺带说明，在第一和第二示范实施例中，本发明的疏忽时间测量器件能够被认为是由驾驶员监视摄像机212、驾驶员监视ECU 210，以及警告控制ECU 110A的疏忽触发计数部112来协作地实现。同样，本发明的打盹时间测量器件或闭眼时间测量器件能够被认为是由驾驶员监视摄像机212、驾驶员监视ECU 210，以及警告控制ECU 110A的闭眼触发计数部116来协作地实现。本发明的第一警告输出器件能够被认为是由警告控制ECU110A的疏忽警告必要性判定部114、警告ECU 230，以及蜂鸣器240来协作地实现。本发明的第二警告输出器件能够被认为是由警告控制ECU 110A的打盹警告必要性判定部118、警告ECU 230，以及蜂鸣器240来协作地实现。

以上所述的第一和第二示范实施例还可以进行如下改进。

例如，在上述示范实施例中，测量驾驶员的闭眼状态的持续时间(即，闭眼时间)作为驾驶员的打盹状态的持续时间(即，打盹时间)。然而，可以利用代替驾驶员的眼睛闭合的时间或除驾驶员的眼睛闭合的时间以外的另外的参数来测量打盹时间。例如，还可以利用诸如脑波、脑磁描记法(magneto encephalography)、心搏或心搏的波动，或驾驶员的体表温度或驾驶员的体表温度的变化方式的各种生理特征量来测量打盹时间。在该情况下，还能够通过像在第一示范实施例中那样将对于疏忽状态的持续时间的阈值，即第一预定时间段Ta设定为比第二预定时间段Tb短来获得与上述第一示范实施例所获得的效果相同的效果。同样，还能够通过像在第二示范实施例中那样将对于打盹状态的持续时间的阈值，即第二预定时间段Tb设定为比第一预定时间段Ta短来获得与上述第二示范实施例所获得的效果相同的效果。

[第三示范实施例]图4为示出了包括根据本发明的第三示范实施例的车载警告装置的警告系统的主要结构的一个示例的系统方框图。除特别提及以外，由与以上所述的第一示范实施例中相同的附图标记指示的构成元件可以与上述第一示范实施例中的构成元件相同。第三示范实施例说明了如下情况：因为在驾驶员疏忽时他或她不面向前方，所以假定存在驾驶员在他或她疏忽时比在他或她在打盹时响应警告花费更长时间的倾向。

警告控制ECU 110B设置有实现主要功能的功能块。这些功能块包括疏忽触发计数部112、闭眼触发计数部116、碰撞危险判定部120，以及阈值改变部122。

碰撞危险判定部120基于每个预定周期从雷达传感器280供给的关于本车前方的物体的信息，通过监视本车与本车前方的物体之间的相对关系来判定在本车与本车前方的物体之间是否存在碰撞的危险。在该示例中，碰撞危险判定部120在每个预定周期基于来自雷达传感器280的关于本车前方的物体的信息来计算/监视本车与本车前方的物体之间的时间。当计算出的车辆到物体间的时间低于预定阈值Th时，碰撞危险判定部120判定出在本车与本车前方的物体之间存在碰撞的危险。这里，车辆到物体间的时间为从当前点到估计出本车将要与本车前方的物体相撞时的点的时间。更简单地，可以通过用本车与本车前方的物体的相对速度除本车与本车前方的物体之间的距离来计算车辆到物体间的时间。如稍后将要描述的，只要疏忽触发或闭眼触发(其在该实施例中为打盹触发)不被输出，预定阈值Th就能够为缺省值T0。缺省值T0在估计出碰撞发生之前时优选地设定为在警告输出有意义的时段(时间范围)内。此外，例如，缺省值T0可以比碰撞变得不可避免时的点与估计出的碰撞时间之间的时间长。当判定出碰撞不可避免时，结构优选为使得由未示出的自动转向机构来执行碰撞避免转向，并且由制动ECU 250来强制地紧急制动。将缺省值T0设定为比碰撞变得不可避免时的点与估计出的碰撞时间之间的时间长是因为即使驾驶员通过警告而警觉到不可避免的碰撞，由驾驶员自身执行的避免碰撞的任意操作也是没有意义的，因此一旦碰撞不可避免则发布警告是毫无意义的。然而，缺省值T0还可以为与碰撞不可避免的状态相对应的时间。

顺带说明，可以将其它条件增加到用于判定是否存在碰撞的危险的条件。其它条件的示例包括由本车与本车前方的物体之间的速度矢量产生的角度在预定角度的范围内的条件以及本车的速度等于或大于预定值的条件。

当碰撞危险判定部120判定出存在碰撞的危险时，其将碰撞危险警告命令输出到警告ECU 230以发布碰撞危险警告。

警告ECU 230响应于来自警告控制ECU 110B的碰撞危险判定部120的碰撞危险警告命令而经由蜂鸣器240来输出碰撞危险警告命令。顺带说明，输出疏忽警告的模式不限定于音频。例如，可以使得埋设在座椅或方向盘中的振动体振动，驾驶员可以被埋设在座椅或方向盘中的温度改变器件(例如加热器或珀耳贴元件)热刺激，大量的空气可以突然从空调器出口吹出，驾驶员可以被自动照向他或她的光警告，或者制动ECU 250可以通过驱动制动执行器260强制地制动车辆来警告驾驶员。

阈值改变部122根据当前的疏忽时间和闭眼时间而将预定阈值Th从缺省值T0改变到使得碰撞危险判定部120更灵敏地判定出碰撞的危险的值(即，使得碰撞危险判定部120更容易地判定出存在碰撞的危险)。更具体地，阈值改变部122使预定阈值Th增加与在当前时间的疏忽触发计数值和闭眼触发计数值相对应的量。

因此，在该示范实施例中，如果驾驶员当前正在疏忽或打盹，则根据疏忽时间或闭眼时间来增加预定阈值Th，因此车辆到物体的时间低于预定阈值Th时的正时被提前(即，更早发布警告)相应的量。即，发布警告时的正时被提前，因此能够实现所谓的提前警告。

图5A为示出了预定阈值Th根据疏忽时间的变化方式的曲线图，而图5B为示出了预定阈值Th根据闭眼时间的变化方式的曲线图。图5A中的横轴表示疏忽时间，而图5B中的横轴表示闭眼时间。图5A和图5B中的纵轴均表示预定阈值Th。

如图5A所示，预定阈值Th随着疏忽时间增加而向上限值Tx增大。在附图的示例中，当疏忽时间变为Ta[ms]时，预定阈值Th达到上限值Tx并且即使疏忽时间变得比Ta大也仍然保持在上限值Tx。同样，如图5A所示，在疏忽时间达到Ta之前，预定阈值Th以向上拱起的凸曲线非线性地增加。顺带说明，能够正像在如上所述的第一示范实施例中那样来设定疏忽时间Ta的值。

如图5B所示，预定阈值Th随着闭眼时间增加而向上限值Ty增大。在附图中的示例中，当闭眼时间变为Tb[ms]时，预定阈值Th达到上限值Ty并且即使闭眼时间变得比Tb大也仍然保持在上限值Ty。同样，如图5B所示，在闭眼时间达到Tb之前，预定阈值Th以向下拱起的凹曲线非线性地增加。顺带说明，能够正像在如上所述的第一示范实施例中那样来设定闭眼时间Tb的值，在第一示范实施例中，闭眼时间Tb大于疏忽时间Ta(即，Tb＞Ta)。

这里，上限值Ty设定为比上限值Tx小的值。这是因为已知疏忽和打盹的特征，存在驾驶员在他或她疏忽时比在他或她在打盹时响应警告花费更长时间的倾向。

因此，在该示范实施例中，与在检测到打盹状态时相比，在检测到疏忽状态时碰撞危险判定部120更容易判定出存在碰撞的危险。因此，警告的输出正时在检测到疏忽状态时比在检测到打盹状态时早。

这样，根据该示范实施例，能够通过关注于打盹状态与疏忽状态的特征差别以及相异地提前对于疏忽状态和对于打盹状态的警告输出的正时，根据打盹状态与疏忽状态的特征差别而在适当的正时输出警告。即，因为在驾驶员疏忽时他或她不面向前方，所以存在驾驶员在他或她疏忽时比在他或她打盹时响应警告花费更长时间的倾向。因此，在驾驶员疏忽时能够早相应的时间量输出警告。

同样，在该示范实施例中，即使当前的疏忽时间小于时间Ta或即使当前的闭眼时间小于时间Tb，即，即使对于疏忽时间预定阈值Th小于上限值Tx或即使对于闭眼时间预定阈值Th小于上限值Ty，也在更早的正时输出警告。这是因为即使在这些情况下，驾驶员没有充分地注意到车辆前方的区域也是非常可能的，因此略微地提前警告正时是有效的。

这里，通过比较图5A和图5B显而易见的是，在该示范实施例中，在横轴上从0到Tb的整个区间内，对于疏忽时间预定阈值Th的改变量比对于闭眼时间预定阈值Th的改变量大。这i)通过使得上限值Tx大于上限值Ty，并且ii)由于如上所述曲线突出的方向的差别而实现。根据该结构，根据打盹状态与疏忽状态的特征差别来使得对于疏忽状态警告的提前量比对于打盹状态警告的提前量大。因此，能够取决于各自的状态的特征来适当地提前警告正时。

以上所述的第三示范实施例还可以进行如下改进。

在第三示范实施例中，对于疏忽状态预定阈值Th的变化曲线为朝上弯曲(即，是凸的)直至上限值Tx，而对于打盹状态预定阈值Th的变化曲线为朝下弯曲(即，是凹的)直至上限值Ty。然而，可选择地，可以仅实现这些中的一个。例如，可以仅对于疏忽状态预定阈值Th的变化曲线为朝上弯曲(即，是凸的)，而对于打盹状态预定阈值Th的变化曲线为直线。相反地，可以仅对于打盹状态预定阈值Th的变化曲线为朝下弯曲(即，是凹的)，而对于疏忽状态预定阈值Th的变化曲线为直线。可选择地，可以简单地使得上限值Tx比上限值Ty大(即，对于疏忽状态和打盹状态，预定阈值Th的变化特征对于两者来说均可以为线性的)。

同样，以上所述的第三示范实施例还能够与上述第一示范实施例相结合。在该情况下，例如，对于疏忽，当疏忽时间小于Ta时，如果判定出存在碰撞的危险，则能够输出碰撞危险警告。当疏忽时间变得等于或大于Ta时，输出疏忽警告。然而，如果判定出存在碰撞的危险并且疏忽时间等于或大于Ta，则除疏忽警告以外还可以输出碰撞危险警告。该结构在碰撞危险警告的输出模式不同于疏忽警告的输出模式时尤其是优选的。

[第四示范实施例]接下来，将描述本发明的第四示范实施例。第四示范实施例说明了如下情况：假定基于打盹和疏忽的特征而存在驾驶员在他或她打盹时，即在低警觉的状态下注意到车辆前方的区域比在他或她疏忽时花费更长时间的倾向。图6A为示出了预定阈值Th根据疏忽时间的变化方式的曲线图，而图6B为示出了预定阈值Th根据闭眼时间的变化方式的曲线图。图6A中的横轴表示疏忽时间，而图6B中的横轴表示闭眼时间。图6A和图6B中的纵轴均表示预定阈值Th。

如图6A所示，预定阈值Th随着疏忽时间增加而向上限值Tx增大。在附图中的示例中，当疏忽时间变为Ta[ms]时，预定阈值Th达到上限值Tx并且即使疏忽时间变得比Ta大也仍然保持在上限值Tx。同样，如图6A所示，在疏忽时间达到Ta之前，预定阈值Th以向下拱起的凹曲线非线性地增加。顺带说明，能够正像在如上所述的第二示范实施例中那样来设定疏忽时间Ta的值。上限值Tx为驾驶员在被警告提示时从疏忽状态到面向前方并且注意到车辆前方的区域所花费的时间。

如图6B所示，预定阈值Th随着闭眼时间增加而向上限值Ty增大。在附图中的示例中，当闭眼时间变为Tb[ms]时，预定阈值Th达到上限值Ty并且即使闭眼时间变得比Tb大也仍然保持在上限值Ty。同样，如图6B所示，在闭眼时间达到Tb之前，预定阈值Th以向上拱起的凸曲线非线性地增加。顺带说明，能够正像在如上所述的第二示范实施例中那样来设定闭眼时间Tb的值，在第二示范实施例中，闭眼时间Tb等于或小于疏忽时间Ta(即，Tb≤Ta)。上限值Ty为驾驶员在被警告提示时从打盹状态(在该示例中为闭眼状态)醒来、睁开他或她的眼睛并且注意到车辆前方的区域所花费的时间。这里，上限值Ty设定为比上限值Tx大的值。这是因为已知打盹和疏忽的特征，存在驾驶员在他或她打盹时，即在低警觉的状态下响应警告比在他或她疏忽时花费更长时间的倾向。

因此，在该示范实施例中，与在检测到疏忽状态时相比，在检测到打盹状态时碰撞危险判定部120更容易地判定出存在碰撞的危险，因此，警告的输出正时在检测到打盹状态时比在检测到疏忽状态时早。

这样，根据该示范实施例，能够通过关注于打盹状态与疏忽状态的特征差别以及相异地提前对于疏忽状态和对于打盹状态的警告输出的正时，根据打盹状态与疏忽状态的特征差别而在适当的正时输出警告。即，由于打盹和疏忽的特征而存在驾驶员在他或她打盹时，即在意识低的状态下比在他或她疏忽时响应警告花费更长时间的倾向。因此，在驾驶员打盹时能够早相应的时间量输出警告。

同样，在该示范实施例中，不考虑对于疏忽时间预定阈值Th是否比上限值Tx小或者对于闭眼时间预定阈值Th是否比上限值Ty小，即使当前的疏忽时间小于时间Ta或即使当前的闭眼时间小于时间Tb，也在更早的正时输出警告。这是因为即使在这些情况下，驾驶员没有充分地注意到车辆前方的区域也是非常可能的，因此略微地提前警告正时是有效的。

这里，通过比较图6A和图6B显而易见的是，在该示范实施例中，在横轴上从0到Tb的整个区间内，对于疏忽时间预定阈值Th的改变量比对于打盹时间预定阈值Th的改变量大。这i)通过使得上限值Ty大于上限值Tx，并且ii)由于如上所述曲线突出的方向的差别而实现。根据该结构，根据打盹状态与疏忽状态的特征的差别来使得对于打盹状态警告的提前量比对于疏忽状态警告的提前量大。因此，能够取决于各自的状态的特征来适当地提前警告正时。

以上所述的第四示范实施例还可以进行如下改进。

在上述示范实施例中，测量闭眼时间作为打盹时间。然而，可选择地，可以利用代替驾驶员的眼睛闭合或除驾驶员的眼睛闭合以外的另外的参数来测量打盹时间。例如，可以利用诸如脑波的各种生理特征量测量打盹时间。同样在该情况下，通过将对于打盹状态的持续时间的预定阈值Th的增加量设定为比对于疏忽状态的持续时间的预定阈值Th的增加量大来获得与上述示范实施例中获得的效果类似的效果。

同样，在上述示范实施例中，对于疏忽状态预定阈值Th的变化曲线为朝下弯曲(即，是凹的)直至上限值Tx，而对于打盹状态预定阈值Th的变化曲线为朝上弯曲(即，是凸的)直至上限值Ty。然而，可选择地，可以仅实现这些中的一个。例如，可以仅对于疏忽状态预定阈值Th的变化曲线为朝下弯曲(即，是凹的)，而对于打盹状态预定阈值Th的变化曲线为直线。相反地，可以仅对于打盹状态预定阈值Th的变化曲线为朝上弯曲(即，是凸的)，而对于疏忽状态预定阈值Th的变化曲线为直线。可选择地，可以简单地使得上限值Ty比上限值Tx大(即，对于疏忽状态和打盹状态，预定阈值Th的变化特征对于两者来说均可以为线性的)。

同样，以上所述的第四示范实施例还能够与上述第二示范实施例相结合。在该情况下，例如，对于疏忽，当疏忽时间小于Ta时，如果判定出存在碰撞的危险，则能够输出碰撞危险警告。当疏忽时间变得等于或大于Ta时，输出疏忽警告。然而，如果判定出存在碰撞的危险并且疏忽时间等于或大于Ta，则除疏忽警告以外还可以输出碰撞危险警告。该结构在碰撞危险警告的输出模式不同于疏忽警告的输出模式时尤其是优选的。

同样，第三和第四示范实施例还可以进行如下改进。例如，在上述示范实施例中，基于车辆到物体的时间和预定阈值Th来判定是否存在碰撞的危险。然而，还可以通过另外的方法来进行该判定。例如，可以使用由本车与本车前方的物体之间的距离，以及本车与本车前方的物体的相对速度来定义的二维地图。在该情况下，例如，当阈值曲线将二维地图分为碰撞危险区域和无碰撞危险区域，并且当前车辆到物体的距离和相对速度在如由阈值曲线限定的碰撞危险区域中时，可以判定存在碰撞的危险。同样，还可以利用除车辆到物体的距离和相对速度以外的诸如加速度(或减速度)的另外的物理量来判定是否存在碰撞的危险。

同样，在上述示范实施例中，通过雷达传感器280来获得指示本车与本车前方的物体之间的相对关系的信息。然而，还可以利用代替雷达传感器280或除雷达传感器280以外的图像传感器来获得相同的信息。当本车设置有能够与车辆前方的物体进行双向通信的通信设备时，也可以经由所述通信(例如车间通信)来获得相同的信息。

在第三和第四示范实施例中，本发明的碰撞危险判定器件能够被认为是由雷达传感器280和警告控制ECU 110B的碰撞危险判定部120来协作地实现。同样，本发明的警告输出器件能够被认为是由警告控制ECU 110B的碰撞危险判定部120、警告ECU 230，以及蜂鸣器240来协作地实现。本发明的疏忽时间测量器件能够被认为是由驾驶员监视摄像机212、驾驶员监视ECU 210，以及警告控制ECU 110B的疏忽触发计数部112来协作地实现。本发明的打盹时间测量器件或闭眼时间测量器件能够被认为是由驾驶员监视摄像机212、驾驶员监视ECU 210，以及警告控制ECU 110B的闭眼触发计数部116来协作地实现。此外，本发明的阈值改变器件能够被认为是由警告控制ECU 110B的阈值改变部122来实现。

虽然本发明已经结合其示范实施例进行了描述，但是将要理解的是，本发明不局限于这些示范实施例而可以包含在不背离本发明的精神和范围的情况下的各种变化或改进。

Claims (7)

1.一种车载警告装置，包括：

疏忽时间测量器件(212、210、112)，其测量驾驶员的疏忽状态的持续时间；

打盹时间测量器件(212、210、116)，其测量所述驾驶员的打盹状态的持续时间；

第一警告输出器件(114、230、240)，其在测量到的所述疏忽时间超过第一预定时间段时警告所述驾驶员；以及

第二警告输出器件(118、230、240)，其在测量到的所述打盹时间超过第二预定时间段时警告所述驾驶员，

其中，所述第一预定时间段比所述第二预定时间段短。

2.根据权利要求1所述的车载警告装置，其中，所述疏忽时间测量器件(212、210、112)测量所述驾驶员不面向前方的状态的持续时间作为所述疏忽时间。

3.根据权利要求1所述的车载警告装置，其中，所述打盹时间测量器件(212、210、116)测量所述驾驶员的眼睛闭合的状态的持续时间作为所述打盹时间。

4.一种车载警告装置，包括：

疏忽时间测量器件(212、210、112)，其测量驾驶员的疏忽状态的持续时间；

闭眼时间测量器件(212、210、116)，其测量所述驾驶员的眼睛闭合的持续时间；

第一警告输出器件(114、230、240)，其在测量到的所述疏忽时间超过第一预定时间段时警告所述驾驶员；以及

第二警告输出器件(118、230、240)，其在测量到的所述闭眼时间超过第二预定时间段时警告所述驾驶员，

其中，所述第一预定时间段比所述第二预定时间段短。

5.根据权利要求4所述的车载警告装置，其中，所述疏忽时间测量器件(212、210、112)测量所述驾驶员不面向前方的状态的持续时间作为所述疏忽时间。

6.一种车载警告装置，包括：

第一检测器件(212、210)，其检测驾驶员的疏忽状态；

第二检测器件(212、210)，其检测所述驾驶员的打盹状态与所述驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个；

第一测量器件(112)，其测量所述驾驶员的所述疏忽状态的持续时间；

第二测量器件(116)，其测量所述驾驶员的所述打盹状态的持续时间与所述驾驶员的眼睛闭合的持续时间中的至少一个；以及

警告器件(114、118、230、240)，其向所述驾驶员发布警告，

其中，从检测到所述疏忽状态的时间到发布所述警告的时间为止的时间段比从检测到所述驾驶员的所述打盹状态与所述驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个的时间到发布所述警告的时间为止的时间段短。

7.一种警告方法，包括：

检测驾驶员的疏忽状态；

检测所述驾驶员的打盹状态与所述驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个；

测量所述驾驶员的所述疏忽状态的持续时间；

测量所述驾驶员的所述打盹状态的持续时间与所述驾驶员的眼睛闭合的持续时间中的至少一个；以及

向所述驾驶员发布警告，

其中，从检测到所述疏忽状态的时间到发布所述警告的时间为止的时间段比从检测到所述驾驶员的所述打盹状态与所述驾驶员的眼睛闭合的状态中的至少一个的时间到发布所述警告的时间为止的时间段短。

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