CN108973851A - 疲劳驾驶警报系统 - Google Patents

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Abstract

适用于自动车辆的疲劳驾驶警报系统包括相机、警报装置和控制器。相机提供车道标记和邻近主车辆的物体的图像。警报装置可操作以警告主车辆的操作者警惕疲劳驾驶。控制器与相机以及警报装置通信。控制器基于图像确定主车辆相对于车道标记的车辆偏移。控制器基于图像确定物体相对于车道标记的偏移位置。当车辆偏移小于偏差阈值时，控制器确定为发生了车道偏离。当偏移位置小于偏移阈值时，控制器不对车道偏离的发生进行计数，并且当发生车道偏离的计数超过表示疲劳驾驶的越界阈值时，激活警报装置。

Description

疲劳驾驶警报系统
技术领域
本公开总体上涉及一种疲劳驾驶警报系统，并且更具体地涉及一种不会对驾驶员进行惩罚以避开物体的疲劳驾驶警报系统。
背景技术
已知通过对确定驾驶员维持车道位置的程度的车道保持表现进行追踪来检测驾驶员的疲劳水平。车道内的过度移动和/或过度车道偏离可能指示不安全的疲劳驾驶水平，并且可能导致警报装置的激活，所述警报装置提醒驾驶员注意其降低的响应水平。
发明内容
根据一个实施例，提供了疲劳驾驶警报系统。适用于自动车辆的疲劳驾驶警报系统包括相机、警报装置和控制器。相机提供车道标记的图像和邻近主车辆的物体的图像。警报装置可操作以警告疲劳驾驶主车辆的操作者警惕疲劳驾驶。控制器与相机以及警报装置通信。控制器基于图像确定主车辆相对于车道标记的车辆偏移。控制器基于图像确定物体相对于车道标记的偏移位置。当车辆偏移小于偏差阈值时，控制器确定为发生了车道偏离。当偏移位置小于偏移阈值时，控制器不对车道偏离的发生进行计数，并且当发生车道偏离的计数超过表示疲劳驾驶的越界阈值时，激活警报装置。
在另一实施例中，提供一种操作适用于自动车辆的疲劳驾驶警报系统的方法。该方法包括提供图像、警告操作者、确定车辆偏移、确定车道偏离、确定偏移位置以及激活警报装置的步骤。提供图像的步骤可以包括利用相机提供车道标记和靠近主车辆的物体的图像。警告操作者的步骤可以包括利用警报装置警告疲劳驾驶主车辆的操作者警惕疲劳驾驶。确定车辆偏移的步骤可以包括利用与相机和警报装置通信的控制器并基于图像确定主车辆相对于车道标记的车辆偏移。确定偏移位置的步骤可以包括基于图像确定物体相对于车道标记的偏移位置。确定车道偏离的步骤可以包括当车辆偏移小于偏差阈值时确定为发生车道偏离，并且当偏移位置小于偏移阈值时，不对车道偏离的发生进行计数。激活警报装置的步骤可以包括当车道偏离发生的计数超过指示疲劳驾驶的越界阈值时激活警报装置。
在另一实施例中，提供一种自动车辆警报系统。该自动车辆警报系统包括相机、警报装置以及与相机和警报装置通信的控制器。该控制器在主车辆相对于车道标记的偏移小于阈值时，对主车辆的车道偏离进行计数。当道路中的物体促使主车辆的操作者执行车道偏离时，控制器不对车道偏离进行计数。当车道偏离的计数超过偏离阈值时，控制器激活警报装置。
阅读优选实施例的下列详细描述并参考各个附图，进一步的特征和优点将进一步得到阐明，优选实施例只是作为非限制性示例给出的。
附图说明
参考各个附图通过示例的方式来描述本发明，其中：
图1是根据一个实施例的疲劳驾驶警报系统的示图。
图2是根据一个实施例的装备有图1的疲劳驾驶警报系统的主车辆进行车道偏离的示图。
图3是根据一个实施例的进行车道偏离的图2的主车辆的示图。
图4是根据一个实施例的进行车道偏离的图2的主车辆的示图。
图5是根据一个实施例的进行车道偏离的图2的主车辆的示图。
图6是根据另一个实施例的操作疲劳驾驶警报系统的方法的流程图。
图7是根据另一个实施例的自动车辆警报系统的示图。
图8是根据另一个实施例的装备有图7的自动车辆警报系统的主车辆进行车道偏离的示图。
图9是根据另一个实施例的进行车道偏离的图8的主车辆的示图。
图10是根据另一个实施例的进行车道偏离的图8的主车辆的示图。
图11是根据另一个实施例的进行车道偏离的图8的主车辆的示图。
图12是根据一个实施例的疲劳驾驶算法的流程图。
具体实施方式
典型的疲劳驾驶系统通过测量车道保持表现来检测主车辆的操作者是困倦还是疲劳。典型的车道保持表现算法通过检测某些事件序列和/或转向活动的缺乏来估计操作者沿行驶车道的中心线驾驶主车辆的能力。指示疲劳驾驶的事件包括但不限于主车辆从中心线的横向偏移的变化、和/或在主车辆从中心线漂走的情况下没有转向活动然后突然修正转向回到中心线(又名回位)。本领域中已知，不使用转向灯而显着增加大量车道交叉的情况可能是疲劳驾驶的指示。
尽管典型的车道保持表现算法可以在理想的交通状况下准确地估计疲劳驾驶，但是存在这样的情况，其中操作者可能有意地执行车道偏离以避免在相邻车道或者路肩上的物体(例如运输的超大货物或停在路肩上的其他车辆)，或避开行驶车道中的物体(例如坑洞或杂物)。尽管这些车道偏离可能与谨慎和/或有礼貌的驾驶操纵相关联，但是它们可能被典型的车道保持表现算法计数为疲劳驾驶的指示，并且可能导致错误的疲劳驾驶警告。如下面将更详细描述的，本文描述的系统是对现有的疲劳驾驶警报系统的改进，该系统通过确定何时要对车道偏离进行计数来降低错误的疲劳驾驶警报的比率，这有助于减少操作者故意停用疲劳驾驶警报系统的情况。
图1示出适用于自动车辆(以下称为主车辆12)上的疲劳驾驶警报系统10(以下称为系统10)的非限制性示例。这里所用的术语“自动车辆”的意思不是建议主车辆12需要完全的自动化或自主操作。可以预料本申请中的教导适用于如下示例：主车辆12完全由驾驶人手动操作，自动化仅对驾驶人提供紧急制动。系统10包括相机14，该相机14提供道路20的车道标记18以及邻近主车辆12的物体22的图像16。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆12上使用的相机14的示例是可购得的，其中一种是来自美国爱达荷州博伊西的美光科技公司(Micron Technology,Inc.)的APTINA MT9V023。相机14可安装在主车辆12的前面，或安装在主车辆12的内部适于使相机14穿过主车辆12的挡风玻璃观察主车辆12周围区域的位置。相机14优选地是视频类型的相机14或能以例如每秒10帧的足够的帧速率捕捉道路20和周围区域的图像16的相机14。如果没有检测到车道标记18，则行驶车道24可以由车道标记18限定，或者可以由路面的边缘限定。图像16可包括但不限于道路20的行驶车道24左侧和右侧的车道标记18。图像16也可以包括相邻车道26上的车道标记18。车道标记18可以包括实线、虚线或它们的任意组合。
系统10还包括警报装置28，该警报装置28可操作以警告主车辆12的操作者30警惕疲劳驾驶。警报装置28可以是操作者30可看到的指示器，该指示器被照亮以指示疲劳驾驶的实例、和/或可听警报、和/或被激活以指示疲劳驾驶的振动警报。
系统10还包括与相机14以及警报装置28通信的控制器32。控制器32可包括诸如微处理器的处理器(未示出)或其它控制电路，诸如模拟和/或数字控制电路，包括应当为本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器32可包括用以存储一个或多个例程、阈值和所捕捉的数据的存储器(未具体示出)，该存储器包括非易失性存储器，诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。一个或多个例程可以由处理器执行，以执行用于基于由控制器32从本文所描述的相机14接收到的信号来确定检测到的疲劳驾驶实例是否存在的步骤。
控制器32可以经由视频信号(未示出)接收图像16，并且可以基于车道标记18来确定车道宽度(未具体示出)和行驶车道24的中心线34。即，控制器32使用已知的用于图像分析的技术处理由相机14检测或捕捉到的图像16从而确定主车辆12应在道路20上的何处被操作或转向。可以使用视觉处理技术，诸如来自以色列耶路撒冷的Moblieye视觉科技公司(Moblieye Vision Technologies,Ltd.)的平台、或其他合适的装置。通过示例而非限制的方式，中心线34优选为在主车辆12所行驶的行驶车道24的中间。
图2示出了主车辆12正在接近在相邻车道26上行驶的物体22(即，超大载荷)的交通场景。如主车辆12的周边所示，主车辆12的操作者30进行有意的车道偏离38，覆盖行驶车道24的左侧的车道标记18，以在主车辆12和物体22之间提供更大的间隙。控制器32基于从相机14接收到的图像16确定主车辆12相对于车道标记18的车辆偏移36。车辆偏移36是从主车辆12的左侧和右侧到车道标记18的距离的量度。当车辆偏移36小于偏差阈值40时，控制器32确定为发生了车道偏离38。这里所使用的偏差阈值40被定义为从主车辆12的左侧和/或右侧到车道标记18的最小可允许距离。偏差阈值40可以是用户定义的并且可以是满足主车辆12的要求所需的任何距离，并且可以在从零米(0.0米)到0.75米之间的范围内。偏差阈值40可以基于主车辆12的宽度而变化、和/或可以基于行驶车道24的宽度而变化。车道偏离38的发生可以由控制器32计数42，并且可以存储在存储器中用于估计操作者30的车道保持表现。
如图2所示，控制器32还基于图像16确定物体22相对于车道标记18的偏移位置44。偏移位置44被定义为从物体22的左侧或右侧到主车辆12所行驶的行驶车道24的车道标记18的距离。控制器32还确定偏移阈值46，该偏移阈值46被定义为从物体22的左侧和/或右侧到主车辆12所行驶的行驶车道24的车道标记18(仅出于说明目的在图2中的物体22的左侧示出)的最小可允许距离。偏移阈值46可以是用户定义的并且可以是满足主车辆12的要求所需的任何距离，并且可以在从0.0米到0.75米之间的范围内。偏移阈值46可基于物体22的宽度而变化，和/或可基于行驶车道24的宽度而变化，和/或可基于主车辆12的宽度而变化。
如图2所示，当偏移位置44小于偏移阈值46时，控制器32不对主车辆12的车道偏离38的发生进行计数。通过不对在上述条件下发生的车道偏离38进行计数42，当操作者30进行有意的车道偏离38来提供主车辆12与检测到的物体22之间更大的间隙时，系统10不惩罚主车辆12的操作者30。
图3示出了另一交通场景，其中主车辆12的操作者30进行有意的车道偏离38，以提供主车辆12与位于主车辆12所行驶的行驶车道24上并被操作者30感知为危险物的检测到的物体22(例如坑洞和/或杂物)之间更大的间隙。如图3所示，操作者30向行驶车道24的左侧进行车道偏离38。如图3所示，当偏移位置44(图示为距离车道标记18的距离的负值)小于偏移阈值46时，控制器32不对车道偏离38的发生进行计数。检测到的物体22的位置可促使操作者30向物体22的任一侧进行有意的车道偏离38并且不会由控制器32对其进行计数42。
图4示出了另一种交通场景，其中主车辆12的操作者30进行有意的车道偏离38来提供主车辆12与位于行驶车道24的路肩并被操作者30感知为危险物的检测到的物体22(例如施工塔架)之间更大的间隙。如图4所示，操作者30正向行驶车道24的左侧进行车道偏离38。当偏移位置44小于偏移阈值46时，控制器32不对车道偏离38的发生进行计数。
图5示出了又一个交通场景，其中控制器32进一步确定物体22(例如超大载荷)在相邻车道26上并且确定车道偏离38也出现在相邻车道26上。与图2所示的交通场景相比，控制器32对图5所示的车道偏离38进行计数42，因为主车辆12移动地更靠近物体22而没有打转向灯通知该操纵，这可能是疲劳驾驶的指示。
当车道偏离38的出现的计数42超过表示疲劳驾驶的越界阈值48(参见图1)时，控制器32激活警报装置28。越界阈值48可以是在限定的时间段内任意数量的车道偏离38的发生，并且优选为在2分钟的时间段内2至3次车道偏离38的范围内。
回到图1，系统10可以进一步包括与控制器32进行通信的测距传感器50。测距传感器50可以检测物体22相对于主车辆纵轴(未示出)的范围52和方位角54。测距传感器50可以是雷达56，例如美国密歇根州特洛伊市的德尔福公司的雷达传感器，市售产品为电子扫描雷达(ESR)或后方检测系统(RSDS)，或者短程雷达(SRR)或者测距传感器50可以是激光雷达58，或者测距传感器50可以是超声换能器60，例如美国德克萨斯州达拉斯市德州仪器公司的TIDA-00151。正如本领域技术人员将会理解的那样，控制器32可以基于范围52和方位角54来进一步确定物体22的偏移位置44。
图6示出操作适用于自动车辆(以下称为主车辆12)的图1所示的疲劳驾驶警报系统10(以下称为系统10)的方法200的非限制性示例。这里所用的术语“自动车辆”的意思不是建议主车辆12需要完全的自动化或自主操作。可以预料本申请中的教导适用于如下示例：主车辆12完全由驾驶人手动操作，自动化仅对驾驶人提供紧急制动。
步骤202，提供图像，可以包括使用相机14提供道路20的车道标记18以及邻近主车辆12的物体22的图像16的步骤。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆12上使用的相机14的示例是可购得的，其中一种是来自美国爱达荷州博伊西的美光科技公司(MicronTechnology,Inc.)的APTINA MT9V023。相机14可安装在主车辆12的前面，或安装在主车辆12的内部适于使相机14穿过主车辆12的挡风玻璃观察主车辆12周围区域的位置。相机14优选地是视频类型的相机14或能以例如每秒10帧的足够的帧速率捕捉道路20和周围区域的图像16的相机14。如果没有检测到车道标记18，则行驶车道24可以由车道标记18限定，或者可以由路面的边缘限定。图像16可包括但不限于道路20的行驶车道24左侧和右侧的车道标记18。图像16也可以包括相邻车道26上的车道标记18。车道标记18可以包括实线、虚线或它们的任意组合。
步骤204，警告操作者，可以包括利用警报装置28警告主车辆12的操作者30警惕疲劳驾驶的步骤。警报装置28可以是操作者30可看到的指示器，该指示器被照亮以指示疲劳驾驶的实例、和/或可听警报、和/或被激活以指示疲劳驾驶的振动警报。
步骤206，确定车辆偏移，可以包括利用与相机14和警报装置28通信的控制器32并基于图像16确定主车辆12相对于车道标记18的车辆偏移36的步骤。控制器32可包括诸如微处理器的处理器(未示出)或其它控制电路，诸如模拟和/或数字控制电路，包括应当为本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器32可包括用以存储一个或多个例程、阈值和所捕捉的数据的存储器(未具体示出)，该存储器包括非易失性存储器，诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。一个或多个例程可以由处理器执行，以执行用于基于由控制器32从本文所描述的相机14接收到的信号来确定检测到的疲劳驾驶实例是否存在的步骤。
控制器32可以经由视频信号(未示出)接收图像16，并且可以基于车道标记18来确定车道宽度(未具体示出)和行驶车道24的中心线34。即，控制器32使用已知的用于图像分析的技术处理由相机14检测或捕捉到的图像16从而确定主车辆12应在道路20上的何处被操作或转向。可以使用视觉处理技术，诸如来自以色列耶路撒冷的Moblieye视觉科技公司(Moblieye Vision Technologies,Ltd.)的平台、或其他合适的装置。通过示例而非限制的方式，中心线34优选为在主车辆12所行驶的行驶车道24的中间。
图2示出了主车辆12正在接近在相邻车道26上行驶的物体22(即，超大载荷)的交通场景。如主车辆12的周边所示，主车辆12的操作者30进行有意的车道偏离38，覆盖行驶车道24的左侧的车道标记18，以在主车辆12和物体22之间提供更大的间隙。控制器32基于从相机14接收到的图像16确定主车辆12相对于车道标记18的车辆偏移36。车辆偏移36是从主车辆12的左侧和右侧(未具体示出)到车道标记18的距离的量度。
步骤208，确定车道偏离，可以包括当车辆偏移36小于偏差阈值40时利用控制器32确定为发生车道偏离38的步骤。这里所使用的偏差阈值40被定义为从主车辆12的左侧和/或右侧到车道标记18的最小可允许距离。偏差阈值40可以是用户定义的并且可以是满足主车辆12的要求所需的任何距离，并且可以在从零米(0.0米)到0.75米之间的范围内。偏差阈值40可以基于主车辆12的宽度而变化、和/或可以基于行驶车道24的宽度而变化。车道偏离38的发生可以由控制器32计数42，并且可以存储在存储器中用于估计操作者30的车道保持表现。
步骤210，确定偏移位置，可以包括利用控制器32来基于图像16确定物体22相对于车道标记18的偏移位置44的步骤。偏移位置44被定义为从物体22的左侧或右侧到主车辆12所行驶的行驶车道24的车道标记18的距离。控制器还确定偏移阈值46，该偏移阈值46被定义为从物体22的左侧和/或右侧到主车辆12所行驶的行驶车道24的车道标记18(出于说明目的仅在图2中的物体22的左侧示出)的最小可允许距离。偏移阈值46可以是用户定义的并且可以是满足主车辆12的要求所需的任何距离，并且可以在从0.0米到0.75米之间的范围内。偏移阈值46可基于物体22的宽度而变化，和/或可基于行驶车道24的宽度而变化，和/或可基于主车辆12的宽度而变化。
如图2所示，当偏移位置44小于偏移阈值46时，控制器32不对主车辆12的车道偏离38的发生进行计数。通过不对在上述条件下发生的车道偏离38进行计数42，当操作者30进行有意的车道偏离38来提供主车辆12与检测到的物体22之间更大的间隙时，系统10不惩罚主车辆12的操作者30。
图3示出了另一交通场景，其中主车辆12的操作者30进行有意的车道偏离38，以提供主车辆12与位于主车辆12所行驶的行驶车道24上并被操作者30感知为危险物的检测到的物体22(例如坑洞和/或杂物)之间更大的间隙。如图3所示，操作者30向行驶车道24的左侧进行车道偏离38。如图3所示，当偏移位置44(图示为距离车道标记18的距离的负值)小于偏移阈值46时，控制器32不对车道偏离38的发生进行计数。检测到的物体22的位置可促使操作者30向物体22的任一侧进行有意的车道偏离38并且不会由控制器32对其进行计数42。
图4示出了另一种交通场景，其中主车辆12的操作者30进行有意的车道偏离38来提供主车辆12与位于行驶车道24的路肩并被操作者30感知为危险物的检测到的物体22(例如施工塔架)之间更大的间隙。如图4所示，操作者30正向行驶车道24的左侧进行车道偏离38。当偏移位置44小于偏移阈值46时，控制器32不对车道偏离38的发生进行计数。
图5示出了又一个交通场景，其中控制器32进一步确定物体22(例如超大载荷)在相邻车道26上并且确定车道偏离38也出现在相邻车道26上。与图2所示的交通场景相比，控制器32对图5所示的车道偏离38进行计数，因为主车辆12移动地更靠近物体22而没有打转向灯通知该操纵，这可能是疲劳驾驶的指示。
步骤212，激活警报装置，可以包括当车道偏离38的出现的计数42超过表示疲劳驾驶的越界阈值48(参见图1)时利用控制器32激活警报装置28的步骤。越界阈值48可以是在限定的时间段内任意数量的车道偏离38的发生，并且优选为在2分钟的时间段内2至3次车道偏离38的范围内。
回到图1，系统10可以进一步包括与控制器32进行通信的测距传感器50。测距传感器50可以检测物体22相对于主车辆纵轴(未示出)的范围52和方位角54。测距传感器50可以是雷达56，例如美国密歇根州特洛伊市的德尔福公司的雷达传感器，市售产品为电子扫描雷达(ESR)或后方检测系统(RSDS)，或者短程雷达(SRR)或者测距传感器50可以是激光雷达58，或者测距传感器50可以是超声换能器60，例如美国德克萨斯州达拉斯市德州仪器公司的TIDA-00151。正如本领域技术人员将会理解的那样，控制器32可以基于范围52和方位角54来进一步确定物体22的偏移位置44。
图7是适用于自动车辆112(以下称为主车辆112)的自动车辆警报系统110(以下称为系统110)的又一实施例的非限制性示例。这里所用的术语“自动车辆”的意思不是建议主车辆112需要完全的自动化或自主操作。可以预料本申请中的教导适用于如下示例：主车辆112完全由驾驶人手动操作，自动化仅对驾驶人提供紧急制动。系统110包括相机114，该相机114提供道路120的车道标记118以及邻近主车辆112的物体122的图像116。如本领域技术人员将认识到的，适于在主车辆112上使用的相机114的示例是可购得的，其中一种是来自美国爱达荷州博伊西的美光科技公司(Micron Technology,Inc.)的APTINA MT9V023。相机114可安装在主车辆112的前面，或安装在主车辆112内部的适于使相机114穿过主车辆112的挡风玻璃观察主车辆112周围区域的位置。相机114优选地是视频类型的相机114或能以例如每秒10帧的足够的帧速率捕捉道路120和周围区域的图像116的相机114。如果没有检测到车道标记118，则行驶车道124可以由车道标记118限定，或者可以由路面的边缘限定。图像116可包括但不限于道路120的行驶车道124左侧和右侧的车道标记118。图像116也可以包括相邻车道126上的车道标记118。车道标记118可以包括实线、虚线或它们的任意组合。
系统110还包括警报装置128，该警报装置128可操作以警告主车辆112的操作者130警惕疲劳驾驶。警报装置128可以是操作者130可看到的指示器，该指示器被照亮以指示疲劳驾驶的实例、和/或可听警报、和/或被激活以指示疲劳驾驶的振动警报。
系统110还包括与相机114以及警报装置128通信的控制器132。控制器132可包括诸如微处理器的处理器(未示出)或其它控制电路，诸如模拟和/或数字控制电路，包括应当为本领域技术人员熟知的用于处理数据的专用集成电路(ASIC)。控制器132可包括用以存储一个或多个例程、阈值和所捕捉的数据的存储器(未具体示出)，该存储器包括非易失性存储器，诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。一个或多个例程可以由处理器执行，以执行用于基于由控制器132从本文所描述的相机114接收到的信号来确定检测到的疲劳驾驶实例是否存在的步骤。
控制器132可以经由视频信号(未示出)接收图像116，并且可以基于车道标记118来确定车道宽度(未具体示出)和行驶车道124的中心线134。即，控制器132使用已知的用于图像分析的技术处理由相机114检测或捕捉到的图像116从而确定主车辆112应在道路120上的何处被操作或转向。可以使用视觉处理技术，诸如来自以色列耶路撒冷的Moblieye视觉科技公司(Moblieye Vision Technologies,Ltd.)的平台、或其他合适的装置。通过示例而非限制的方式，中心线134优选为在主车辆112所行驶的行驶车道124的中间。
图8示出了主车辆112正在接近在相邻车道126上行驶的物体122(即，超大载荷)的交通场景。如主车辆112的周边所示，主车辆112的操作者130进行有意的车道偏离138，覆盖行驶车道124的左侧的车道标记118，以在主车辆12和物体22之间提供更大的间隙。控制器132基于从相机114接收到的图像116确定主车辆112相对于车道标记118的主车辆偏移136。主车辆偏移136是从主车辆112的左侧和右侧(未具体示出)到车道标记118的距离(未具体示出)的量度。当主车辆偏移136小于阈值140时，控制器132确定为发生了车道偏离138。这里所使用的阈值140被定义为从主车辆112的左侧和/或右侧到车道标记118的最小可允许距离。阈值140可以是用户定义的并且可以是满足主车辆112的要求所需的任何距离，并且可以在从零米(0.0米)到0.75米之间的范围内。阈值140可以基于主车辆112的宽度而变化、和/或可以基于行驶车道124的宽度而变化。车道偏离138的发生可以由控制器132计数142，并且可以存储在存储器中用于估计操作者130的车道保持表现。
如图8所示，控制器132还基于图像116确定物体122相对于车道标记118的偏移位置144。偏移位置144被定义为从物体122的左侧或右侧到主车辆112所行驶的行驶车道124的车道标记118的距离。控制器132还确定偏移阈值146，该偏移阈值146被定义为从物体122的左侧和/或右侧到主车辆12所行驶的行驶车道24的车道标记118(仅出于说明目的在图8中的物体122的左侧示出)的最小可允许距离。偏移阈值146可以是用户定义的并且可以是满足主车辆112的要求所需的任何距离，并且可以在从0.0米到0.75米之间的范围内。偏移阈值146可基于物体122的宽度而变化，和/或可基于行驶车道124的宽度而变化，和/或可基于主车辆112的宽度而变化。
如图8所示，当偏移位置144小于偏移阈值146时，控制器132不对主车辆112的车道偏离138的发生进行计数142。通过不对在上述条件下的车道偏离138的发生进行计数142，当操作者130进行有意的车道偏离138以提供主车辆112和检测到的物体122之间的更大间隙时，系统110不惩罚主车辆112的操作者130。
图9示出了另一交通场景，其中主车辆112的操作者130进行有意的车道偏离138，以提供主车辆112与位于主车辆112所行驶的行驶车道124上并被操作者130感知为危险物的检测到的物体122(例如坑洞和/或杂物)之间更大的间隙。如图9所示，操作者130正向行驶车道124的左侧进行车道偏离138。如图9所示，当偏移位置144(图示为距离车道标记118的距离的负值)小于偏移阈值146时，控制器132不对车道偏离138的发生进行计数142。检测到的物体122的位置可促使操作者30向物体122的任一侧进行有意的车道偏离138并且不会由控制器132对其进行计数142。
图10示出了另一种交通场景，其中主车辆112的操作者130进行有意的车道偏离138来提供主车辆112与位于行驶车道124的路肩并被操作者130感知为危险物的检测到的物体122(例如施工塔架)之间更大的间隙。如图10所示，操作者130正向行驶车道124的左侧进行车道偏离138。当偏移位置144小于偏移阈值146时，控制器132不对车道偏离138的发生进行计数142。
图11示出了又一个交通场景，其中控制器132进一步确定物体122(例如超大载荷)在相邻车道126上并且确定车道偏离138也出现在相邻车道126上。与图8所示的交通场景相比，控制器132对图11所示的车道偏离138进行计数142，因为主车辆112移动地更靠近物体122而没有打转向灯通知该操纵，这可能是疲劳驾驶的指示。
当车道偏离138的出现的计数142超过表示疲劳驾驶的偏离阈值148(参见图7)时，控制器132激活警报装置128。偏离阈值148可以是在限定的时间段内任意数量的车道偏离138的发生，并且优选为在2分钟的时间段内2至3次车道偏离138的范围内。
回到图7，系统110可以进一步包括与控制器132进行通信的测距传感器150。测距传感器150可以检测物体122相对于主车辆纵轴(未示出)的范围152和方位角154。测距传感器150可以是雷达156，例如美国密歇根州特洛伊市的德尔福公司的雷达传感器，市售产品为电子扫描雷达(ESR)或后方检测系统(RSDS)，或者短程雷达(SRR)或者测距传感器150可以是激光雷达158，或者测距传感器150可以是超声换能器160，例如美国德克萨斯州达拉斯市德州仪器公司的TIDA-00151。正如本领域技术人员将会理解的那样，控制器132可以基于范围152和方位角154来进一步确定物体122的偏移位置144。
图12示出可以存储在控制器32的存储器中的疲劳驾驶算法的非限制性示例。疲劳驾驶算法可以包括以下逻辑：该逻辑包括基于传感器输入、车道偏离警报、方向盘活动和主车辆速度来做出决定。
因此，提供了疲劳驾驶警报系统10、用于疲劳驾驶警报系统10的控制器32和操作疲劳驾驶警报系统10的方法200。系统10通过确定何时对车道偏离38进行计数42来降低错误的疲劳驾驶警报的比率，这有助于减少驾驶员30故意停用疲劳驾驶警报系统10的发生。通过在上述条件下不对车道偏离38的发生进行计数42，当操作者30进行有意的车道偏离38时，系统10不惩罚主车辆12的操作者30。操作者30可以进行有意的车道偏离38以在主车辆12和可能被操作员30感知为危险物的检测到的物体22之间提供更大的间隙。
尽管已经根据本发明的优选实施例描述了本发明，但是并不旨在受限于此，而是仅受随后的权利要求书中所阐述的范围限制。

Claims (10)

1.一种适用于自动车辆(12)的疲劳驾驶警报系统(10)，其特征在于，所述系统(10)包括：
相机(14)，该相机(14)提供车道标记(18)和邻近主车辆(12)的物体(22)的图像(16)；
警报装置(28)，该警报装置(28)可操作以警告主车辆(12)的操作者(30)警惕疲劳驾驶；以及
控制器(32)，该控制器(32)与相机(14)和警报装置(28)通信，并且所述控制器(32)基于图像(16)确定主车辆(12)相对于车道标记(18)的车辆偏移(36)，基于图像(16)确定物体(22)相对于车道标记(18)的偏移位置(44)，当车辆偏移(36)小于偏差阈值(40)时，确定为发生了车道偏离(38)，当偏移位置(44)小于偏移阈值(46)时，不对车道偏离(38)的发生进行计数(42)，并且当发生车道偏离(38)的计数(42)超过指示疲劳驾驶的越界阈值(48)时，激活警报装置(28)。
2.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，该系统(10)还包括与控制器(32)通信的测距传感器(50)，所述测距传感器(50)对物体(22)的范围(52)和方位角(54)进行检测，其中，控制器(32)还基于所述范围(52)和所述方位角(54)确定偏移位置(44)。
3.如权利要求2所述的系统(10)，其特征在于，所述测距传感器(50)为雷达(56)。
4.如权利要求2所述的系统(10)，其特征在于，所述测距传感器(50)为激光雷达(58)。
5.如权利要求2所述的系统(10)，其特征在于，所述测距传感器(50)为超声换能器(60)。
6.如权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述控制器(32)还确定物体(22)处于相邻车道(26)上并在车道偏离(38)为进入相邻车道(26)时对所述车道偏离(38)进行计数(42)。
7.一种用于操作适用于自动车辆的疲劳驾驶警报系统(10)的方法(200)，其特征在于，所述方法(200)包括：
利用相机(14)提供(202)车道标记(18)和邻近主车辆(12)的物体(22)的图像(16)；
利用警报装置(28)警告(204)主车辆(12)的操作者(30)警惕疲劳驾驶；以及
利用与相机(14)和警报装置(28)通信的控制器(32)，基于图像(16)确定(206)主车辆(12)相对于车道标记(18)的车辆偏移(36)，基于图像(16)确定(210)物体(22)相对于车道标记(18)的偏移位置(44)，当车辆偏移(36)小于偏差阈值(40)时，确定(208)为发生了车道偏离(38)，当偏移位置(44)小于偏移阈值(46)时，不对车道偏离(38)的发生进行计数，并且当发生车道偏离(38)的计数(42)超过指示疲劳驾驶的越界阈值(48)时，激活(212)警报装置(28)。
8.如权利要求7所述的方法(200)，其特征在于，该系统(10)还包括与控制器(32)通信的测距传感器(50)，所述方法还包括：利用所述测距传感器(50)对物体(22)的范围(52)和方位角(54)进行检测的步骤；以及利用控制器(32)基于所述范围(52)和所述方位角(54)确定(210)偏移位置(44)的步骤。
9.如权利要求7所述的方法(200)，其特征在于，还包括：利用所述控制器(32)确定物体(22)处于相邻车道(26)上并在车道偏离(38)进入相邻车道(26)时对所述车道偏离(38)进行计数的步骤。
10.一种自动车辆警报系统(110)，其特征在于，包括：
相机(114)；
警报装置(128)；以及
控制器(132)，该控制器(132)与所述相机(114)以及所述警报装置(128)通信，所述控制器(132)在相对于车道标记(118)的主车辆偏移(136)小于阈值(140)时对主车辆(112)的车道偏离(138)进行计数(142)，并且在道路(120)上的物体(122)促使主车辆(112)的操作者(130)执行车道偏离(138)时不对所述车道偏离(138)进行计数(142)，并在所述车道偏离(138)的计数(142)超过偏离阈值(148)时激活所述警报装置(128)。
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