CN1849233A - 驾驶员警告装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种驾驶员警告装置，它用来当汽车处于安全紧急状况时向驾驶员发出警告。只有当警告的发出应按照一个使用者情况表来实施时，警告才会发出。从而可避免向驾驶员发出不必要的警告，这些不必要的警告有可能使驾驶员轻视对警告系统的承认。

Description

驾驶员警告装置

背景技术

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的驾驶员警告装置。DE 100 39 795 A1中已公开过一种用于警告汽车驾驶员的方法，其中由汽车传感器探测出一种紧急情况，并借此查明驾驶员的注意力。根据驾驶员的注意力警告所述紧急情况。从而达到下述目的：在驾驶员低注意力时对其提出警告，而当他高度注意时则不给予他已经觉察到的危险的警告。

本发明的优点

根据本发明提出的、具有独立权利要求特征的装置与此相比具有这样一种优点：只有在下述条件下才向驾驶员发出警告：已超越用于安全紧急状况的极限值，该极限值是根据一种所存储的使用者情况表(Nutzerprofil)而制定的。这样就给驾驶员提供了这种可能性：为他自动地确定了适合于他的、个人的警告阈值，从该阈值起他可获得警告。从而可避免发生下述现象：驾驶员接到警告，而他对这些警告根本不感兴趣。这一点可能导致产生下述结果：使用者关停整个警告设备；而当极限值已被大大地超过、而且他原本希望获得关于上述大大超越的警告时，却又得不到警告了。

通过在各项从属权利要求中所述的措施，就能有利地改进和完善在独立权利要求中述及的驾驶员警告装置。特别有利之处是：可以直接地在使用者情况表中存储从它们开始就应该进行警告的、用于汽车安全紧急状况的极限值。这样，驾驶员便可对所发出的警告施加直接的影响。例如这时驾驶员可以调节：只是在驾驶已超越了车道限制标识时才会发出偏离行车道的警告；或者说对于距离警告，只有当与前面行驶的车辆的半测速间距(halber Tachoabstand)的一个安全距离已不超过两米时才会发出警告。

此外特别有利的是，为了规定安全紧急的极限值，设置了一种评估单元。该评估单元分析出评估时间点之前的一个预定的时间间隔、例如10分钟内所存储在使用者情况表中的汽车和/或驾驶员的状况。如果在此评估时间间隔内确定，相应极限值已经超越了几倍，必要时即使已发出了警告亦是如此，那么用于从其开始就要发出警告的安全紧急状况的极限值就得如此地加以提高，使得不再发出警告。如果某个驾驶员例如为了特别的体育运动目的驾驶汽车，他为此保持相对紧靠的距离或者紧急加速或紧急刹车，从而至少使某些否则就该发出的警告现在被压制下来。所述压制可通过以下做法来达到：提高警报阈值，借以此后即在进一步提高车速或在进一步缩小距离的情况下才发出警告。按照一种优选的实施方式还有一种可能性，就是必要时只是部分地发出警告。因此，例如在驶越一条侧面的限制线时、在紧跟前面的车辆行驶时、在急剧加速时、以及在超过允许的最高限速的情况下，而且在事先获知是一种体育运动性质的行驶的条件下，则可以放弃发出声控警告，而是向驾驶员一直发出一种光控警告，特别在驾驶员前面的多功能仪表的显示屏上发出。

此外还有一种可能性：根据所掌握的车辆的状况，在评估时间点之前的一个预定的时间间隔内获得驾驶员的驾驶状况，并将之与已存储在使用者情况表中的驾驶状况进行比较。这样，便可获得驾驶员此时的驾驶状况与他平时的驾驶状态的差别。如果存在这种差别，就只能将使用者情况表暂时地适配于当前的行驶。只有在下述情况下才能长时间地让使用者情况表去适配：相继有多次行驶与迄此的使用者情况表有差别。

此外，也可利用生理参数来监视驾驶员的注意力。例如，若获知驾驶员与其通常的身体反应相比是疲倦的：他例如表现出特别高的眨眼频率和/或特别低的脉搏率，于是就得降低用于发出警告的安全紧急性极限值，借以尽可能早地警告使用者有危险。

此外有利的是，特别掌握加速值、转速值和/或与前面行驶的车辆的距离值，从而为了对行驶状况进行判断以及以此为了确定安全紧急状况的极限值而在一个反馈单元中进行分析处理。特别是所述及的量值可以用于推断出：一位驾驶员是否在开斗气车或者在开拖沓车。从而也可以推断出：一位驾驶员是否关注对于轻微超越规定的极限值所进行的安全紧急状态的警告；或者推断出：是否该驾驶员只是想在严重超过这样一种极限值时才获得一次警告。该反馈单元还可配有一个操作元件，驾驶员可利用此操作元件来使一个警告去除激活，使得他可以直接向驾驶员警告装置传达：他将刚发出的警告视为多余的。此外还有一种可能性，就是将反馈单元加以如此设计，使得它在发出警告后能检查出驾驶员是否已对警告有所反应，从而也就在一定时间间隔之后不会再超越一种安全紧急状况的极限值，该极限值的超越已被探测出来。如果该极限值继续被超越，则可由此断定，这种超越是驾驶员有意识地所希望的。这样，便可对于超越用于安全紧急状态的极限值完全地或部分地停止继续发出警告。

此外有利的是，将使用者情况表经过一个接口传递给驾驶员警告装置。这样，一方面可以顺利地确定与使用者有关的情况表，为此也可利用一个外部操作单元；还可以特别地转移到新购进的或从外部租用的汽车上。上述确定例如可在一个计算机上实现。它也可以必要时以一种优选的个人化的芯片卡提供给驾驶员使用。

特别有利的是设置一个操作单元，以用于选择或确定一个新的使用者情况表，借以对于一个使用者实现其使用者情况表的一种个人匹配。在此特别有利的是，对于不同的、使用一辆汽车的驾驶员，也可以个人化地存储不同的使用者情况表。

此外有利的是，经过一条数据总线使驾驶员警告装置与汽车上的多个传感器相联，以达到监视汽车和驾驶员的目的。通过上述那种数据传递，便能将数据可靠地以及可快速而简单地进行分析地传递给本装置的一个计算单元，借以监视驾驶员。

此外有利的是，可以根据驾驶员的反应来让使用者情况表进行匹配，从而它可以对驾驶员的驾驶风格的变化作出反应，而且必要时可以不再向驾驶员发出警告，或者只是受限制地例如仅以光的方式向驾驶员发出警告。

附图说明

在附图中绘示出本发明的实施例，并将在下面的说明中加以详细解释。

附图示出：

图1根据本发明的一种驾驶员警告装置的一种实施例；

图2与一条数据总线相联的传感器，用于获得汽车和驾驶员的状况；

图3在与行驶在前面的汽车保持间距情况下，用于确定安全紧急状况所用极限值的一种实施例；

图4用于根据本发明的方法过程的一种实施例。

具体实施方式

本发明可用于任何汽车。下面将根据用于一辆汽车的驾驶员警告装置的例子来对本发明做说明。

图1中绘示出一种驾驶员警告装置1，在该装置上，在一个中央单元2上连接着一个扬声器3和一个显示器4。经过扬声器3可发出信号声音，以用于驾驶员警告。显示器4例如安置在汽车上的通用仪表上或一个中心托架上，在该显示器上设有一个显示面5，该显示面特别用于显示警告符号6或具有文字形式的警告。此外还可以将一种触觉的警告元件7与所述中心单元连接起来，该触觉警告单元例如通过电动机的振动而向汽车驾驶员发出警告。例如，为此可使驾驶盘或驾驶员座位发生振动，借以向驾驶员指出有可能发生危险。此外，中央单元2还与一个操作单元8相连，该操作单元用于控制驾驶员警告装置1。操作单元8具有相应的操作元件9，这些操作元件例如是按键或旋键。操作单元8以优选的方式与显示器4如此相互协调作用，使得可以经过操作元件9来控制功能目录单选择，借以在显示器4上实现对驾驶员警告装置1的控制。此外，可以经过一条数据总线10由汽车传感器向中央单元2输送信息，这些传感器以优选的实施方式监视着驾驶员和汽车。根据其它的实施方式还可以做到：要么只监视驾驶员要么只监视汽车。在这种情况下，关于对汽车的监视应这么理解：不仅掌握汽车本身的量值—例如发动机运行值、速度、加速度及车速，而且还掌握涉及汽车环境的数据。这些数据例如可以是经过交通指示牌或者经过外部的服务中心所传递的数据，它们涉及道路状况和例如所允许的最高车速。此外，根据一种优选的实施方式，这还可理解为相邻汽车的距离、或者对汽车前面所存在的障碍物的掌握。

在图2中示出了各个传感器，它们的数据经过数据总线10而传输到中央单元2。根据另一种实施方式还可以(特别在高动态性测量值方面)通过单个的接头以代替数据总线10，借助这些接头使传感器或传感器组直接与中央单元2相连，而不是使它们的数据经过数据总线来传输。不过，数据总线10仍能对不同传感器实现简单的询问。

下面介绍传感器的一种优选的配置，这些传感器是用来掌握汽车和驾驶员的状态的。在此情况下，不需要将用于根据本发明运转的每个传感器都连接到数据总线10上。相应地可以只应用所述传感器中的几个。此外，仍可将一些辅助性的、未参照图2加以解释的传感器连接到数据总线10上。

配置了一个第一摄像机11，用于监视驾驶员。特别是驾驶员的眨眼频率和/或观察方向受到监视。如果探测到驾驶员的眼睛闭上了、和/或太高的眨眼频率，那么就发现了驾驶员的一种低的注意力，他可能是疲倦了。此外，还在数据总线10上连接了加速度传感器12，这些加速度传感器既能掌握纵向加速度、侧向加速度、也能掌握旋转加速度。必要时，也可分析加速度的导数、即加速度变化。如果探测到高的加速度值，则可推导出驾驶员强烈地加大油门或者剧烈地刹车。如果相应地仍探测出高的加速度值，则有可能是驾驶员在开斗气车，这是与高的车速变化相连的。另外还设置了一个踏板分析单元13，该单元可掌握对踏板所施加的压力和/或对踏板的频繁的、反复的操作。如果探测到对踏板施加了高的压力、和/或频繁地对踏板进行操作，则这种情况也说明驾驶员在进行体育运动式的驾驶。一个速度测量装置14用于测定车速。

一个距离传感器15、特别是作为一种雷达传感器设计的，用它来测定该汽车与在其前面行驶的汽车的距离。一个转向角传感器16用于掌握转向角和/或用于掌握转向角变化。经过一个转速测量器17便可掌握发动机转速。一个温度探测器18用于掌握冷却水温度。一个第二摄像机19监视着汽车前面存在的行驶空间，并可掌握何时驶越了行驶轨迹的侧向限制。一个燃油消耗传感器20掌握着由汽车发动机所实际消耗的汽油量。

上述传感器中有一些是用来掌握安全紧急状况的。第一摄像机11用来掌握驾驶员是否清醒。加速度传感器12用来掌握允许的加速度值和转速值是否被超越。速度测量装置用于监视允许的最高车速是否被保持，只要相应的速度信息例如经过中央单元2的一个无线电接口而提供使用。距离测量装置用于掌握与前面行驶的汽车的距离，该距离太小同样可能意味着对汽车是一种紧迫的危险。车道离开警告装置相应地掌握着对行车道的离开情况。其余的汽车状况和驾驶员状况，倘若它们不是为了显示目的而被掌握的话，而是为了测定驾驶员状态而一并加以掌握的，必要时也可为似然性控制加以分析处理。例如在相当低的车速情况下如果出现频繁的踏板操作和急剧的转向回转，则很可能不是驾驶员在开斗气车，而是汽车可能在一个坡路上行驶，这段坡路要求驾驶员频繁地应付，而不能达到高的车速。

此外，还可掌握刹车动作的强度和次数。为此例如还可以分析出是否需要主动地在刹车过程中采取ABS(防抱死系统)。此外还可为此分析出是否要对汽车的行驶状态采取牵引控制或电子离心控制(ESP)。

经过数据总线10由传感器11...20所掌握的测量值被传输到中央单元2的一个第一存储器21中，并可在该处必要时以其时间历程经过预定的时间间隔、例如15分钟加以存储。必要时也可以只存储实际掌握的值。此外，中央单元2还具有一个计算单元22，该计算单元将实际掌握的、与安全相关的值同存储在中央单元2的一个第二存储器23中的极限值进行比较。根据一种优选方案，上述极限值是由汽车制造厂家给定的。计算单元22将存储在第一存储器21中的测量值与存储在第二存储器23中的测量值进行比较。此外，在比较中还得引入一个存储在一个第三存储器24中的使用者情况表25。存储在第二存储器23中的极限值和/或使用者情况表25可以按第一种实施例经过一个插接接口26传输给中央单元2。此外还有一种可能性，就是中央单元2具有一个无线电接口27，经过该接口可将相应数据传送到中央单元2。根据一种优选的实施方式，使用者情况表25具有一个第一区域28，在此区域中存储着用于汽车和/或驾驶员的安全紧急状况的极限值。在一个第二区域29中存储着行驶状况，这些状况表示出驾驶员的驾驶特征。因此，例如为发动机转速存储着一个极限值，这个发动机转速一般是不会被驾驶员超越的。此外，还为汽油消耗存储着一个值，这个值经过一个例如为15分钟的时间间隔平均而言是不会被超越的。此外，还为转向速度或者为油门踏板的操作频率存储着极限值，这些极限值同样一般地说也不会被驾驶员超越。还可以为安全紧急状况性的值存储着相应的、一般会被驾驶员遵守的值，如通常的平均速度、与前面行驶的车辆的通常平均距离和/或最大汽车加速度。

根据一种优选的实施方式，存储了用于不同驾驶员的这种使用者情况表25。在起动汽车行驶时，驾驶员可以经过操作单元8进行辨认，借以考虑到为他所存储的使用者情况表25。如果一位驾驶员第一次使用该汽车，那么最好是已确定一个标准-使用者情况表，新的驾驶员可以使用该表。使用者情况表中的数据也可以手工操作方式经过操作单元8的操作元件9输入到中央单元2中。

现参照图4，对根据本发明的驾驶员警告装置运行用的本发明设定的方法过程加以说明。从一个起动步骤30出发，例如起动汽车，分支到一个测量步骤31。在该测量步骤31中，参照图2所说明的那些传感器11......20对汽车和驾驶员的相关数值进行测量。所求得的测量值经过数据总线10传送到中央单元2的第一存储器21中。与第一测量步骤31相连接的是一个第一个检查步骤32，在此检查步骤中，计算单元22将存储在第一存储器21中的测量值同存储在第二存储器23中的用于安全紧急状况的极限值进行比较。如果所有的测量值都低于安全紧急状况所用的极限值，就可分支返回到测量步骤31，并继续进行测量。在此，“低于”这个词的意义应如此理解：测量值处于这样一个范围中：其中不用根据存储在第二存储器23中的极限值进行警告。例如在极限值为比如50公里/小时的极限值条件下的超速，随之就以较大车速超越该极限值；与此同时，在距离太小时只在下述情况下才超越极限值，即所测得的距离小于所存储的极限值时。如果距离大于该极限值，则测量值处在一个不应该发出警告的范围中。

若在第一检查步骤32中得知超越至少一个极限值，即可分支到一个第二检查步骤33。在该第二检查步骤33中进行检查，看对于该超越的测量值在使用者情况表的第一区域28中是否存在一个相应的极限值。如果所求得的测量值现在超越第二存储器23中的极限值，但仍然低于使用者情况表25的第一区域28中的极限值的话，便可分支回到测量步骤31，而不发出警告。如果所求得的极限值超越了在第一区域28中所确定的极限值，或者没有确定这种极限值，便可分支到一个第三检查步骤34。必要时也可以在第二检查步骤33之前、甚至在第三检查步骤34之前，于此情况下已在显示器4上发出一个纯光控警告，有时不是在该显示器的中心区域而是在其外缘区域发出该警告。在第三检查步骤34中进行检查，看此时是否确定驾驶员的一种特技的或体育运动性质的行驶。根据一种优选的实施方式，为此还掌握着一些涉及以下各项的标准：油门踏板的接触、油门踏板压力、汽油消耗、纵向加速度、以及对行车道标识线的驶越。对上述标准中的每一个，都在使用者情况表的第二区域29中存储着极限值。例如这可能是下列极限值：

油门踏板的接触频率，其意义是大于1/10赫兹的松开和重新接触；

油门踏板在一分钟内有三次以上的完全施压；

大于2米/秒2的加速度；

在一个为10分钟的平均时间间隔中每100公里有大于10升的汽油消耗；

每分钟有一次以上的行驶在行车道标识线上、或驶越行车道标识线。

如果达到以上标准中的至少两个，则可以确定是驾驶员的一种体育运动性质的驾驶风格。为此，在使用者情况表25的第二区域29中存储着另一个极限值。若未超越这个极限值，便可分支回到测量步骤31，而不发出警告。但如果超越了该极限值，则可分支到相连的警告步骤35，在此步骤中向驾驶员发出光、声警告和/或触觉警告。随即同样分支回到测量步骤31。从警告步骤35出发，经过一个预定的时间间隔之后，在一个第四检查步骤36中进行检查，看所超越的测量值是否总被超越。如果不再是这种情况，则警告已被注意到，就不需要发出另外的警告了。如果极限值仍然被超越，则可在一个校正步骤37中将相应的极限值提高一个预定的百分率、例如提高2％，或者说在下降的极限值的情况下、例如在一个最小距离情况下则将之相应地降低。这样，就可进行使用者情况表的适配，借以日后不发生警告。在汽车关闭发动机之前，在显示器4上指出预定的适配。若驾驶员操作存储器，便也可对于后继行驶将上述适配存储起来。如果使用者不希望存储，则可从下一次行驶起再提供原先在已存储的使用者情况表中所确定的值。

在图3中绘示出一种实施例，以用于安全紧急状况的极限值，这以与前面行驶车辆的距离为例。X-轴40上表示车速。Y-轴41表示距离，在距离缩小时则警告预防一辆在前面行驶的汽车。由此可清楚地知道：“极限值”这个词不能仅仅理解为恒定的极限，而应理解为曲线，其中所述极限是根据另一个参数加以限定的。例如在图3中突出一点，其中在车速为100公里/小时，以附图标记42表示之，距离小于53米时即发出警告，其中53米这个值以附图标记43表示。从上述之点发出，向原点方向延伸着一条由制造厂家规定的警告曲线46，它在小于一个至少须加以保持的距离之前基本上是呈直线的。在该曲线下方绘入一条第一极限值曲线44，这条曲线关联到驾驶员，它在车速为100公里/小时(42)的情况下在最小距离小于48米时规定发出警告。这时如果利用汽车的各种状况同使用者情况表的第二区域29中所存储的极限值进行比较，从而确定驾驶员的一种体育运动性质的驾驶或特技驾驶(这种驾驶一般地都与高度的注意相关联)，则只在低于第二极限值曲线45时才发出警告。这是本来例如在车速为100公里/小时情况下到前面行驶的车辆小于45米距离时才应发出的警告。根据另一种实施方式，还有一种可能性，就是一种为100公里/小时的车速分别对于警告曲线46、第一极限值曲线44和第二极限值曲线45将50米的、40米的和35米的距离设定为相应的距离极限。

第二存储器23中的极限值也可以由使用者情况表的第一区域28中的极限值加以标示。因此也就可以让使用者自己来规定出用于警告的极限值，这些极限值导致比汽车制造厂家所规定的较早地发出警告。这样，例如还可以使警告的发出适配于新的法规。特别是，一位特别小心谨慎的驾驶员也可以如此改变这种配置，使得他可提早很多地得到警告。一位驾驶员还可以例如规定出一条这样的距离曲线，使得在车速为100公里/小时的情况下在与前面行驶的车辆的距离达60米时就发出警告。

不仅对汽车各项数值、而且也对涉及驾驶员的参数例如眨眼频率，都能规定出相应的极限值。这样例如就能实现驾驶员的疲劳识别。

Claims (11)

1.驾驶员警告装置，它配有一个检测单元，以用于掌握汽车和/或驾驶员的状况；还配有一个警告单元，以便在汽车和/或驾驶员处于安全紧急状况时向驾驶员发出警告，其特征在于，用于汽车和/或驾驶员的安全紧急状况的一个极限值(44，45)是根据一种使用者情况表(25)加以确定的。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，用于汽车和/或驾驶员的安全紧急状况的极限值都存储在使用者情况表中。

3.按以上权利要求之一所述的装置，其特征在一个评估单元(22)，以用于确定安全紧急状况的极限值，其方法是将存储在使用者情况表中的汽车和/或驾驶员的状况与在一个规定时间间隔内于评估时间点之前所掌握的汽车和/或驾驶员的状况进行比较。

4.按权利要求3所述的装置，其特征在于，在下述情况下，即在预定的时间间隔内探测到汽车的加速值和/或转速值，该值超过了预定的极限；和/或已探测到与前面行驶的车辆的距离值，该值小于预定的极限，于是便分别使所属的安全紧急状况极限值提高或降低。

5.按以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，配有一个反馈单元(8，9，22)，以用于求得驾驶员对警告的反应，以及用于根据是否对所述警告有反应来适配使用者情况表。

6.按以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于一种接口(26)，以用于向该装置输送使用者情况表。

7.按以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于一种操作单元(8)，用于选择一个已存储的使用者情况表、和/或用于确定一个新的使用者情况表。

8.按以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于一种存储单元(24)，用于存储汽车的不同驾驶员所用的使用者情况表。

9.按以上权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，该装置经过一条数据总线(10)而与多个传感器相连，该传感器用于探测汽车和/或驾驶员的状况。

10.利用一种探测单元以及一种警告单元所进行的驾驶员警告方法，所述探测单元用于探测汽车和/或驾驶员的状况；所述警告单元用于在汽车和/或驾驶员处于安全紧急状况时向驾驶员发出警告，其特征在于，用于安全紧急状况的极限值是根据一种存储的使用者情况表加以确定的。

11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，所述使用者情况表是根据汽车和/或驾驶员的状况、和/或根据尤其是为了使警告去除激活而由驾驶员的一种输入加以适配的。

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