DE102018127163A1

DE102018127163A1 - Vorrichtung, verfahren und programm zur fahrerzustandsbestimmung

Info

Publication number: DE102018127163A1
Application number: DE102018127163.8A
Authority: DE
Inventors: Masato Tanaka; Yoshio Matsuura; Keisuke Yokota
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2017-11-15
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2019-05-16
Anticipated expiration: 2038-11-01
Also published as: DE102018127163B4; JP2019091272A; US20190147274A1; CN109784135A; JP6720951B2; US11062158B2

Abstract

Eine genaue Fahrerzustandsbestimmung, die Sicherheit erreicht, wird ermöglicht, ohne durch Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern beeinflusst zu werden. Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung (10) zum Bestimmen eines Fahrerzustands, wie z. B. abgelenktem Fahren, beinhaltet einen Statistikrechner (14), der eine Richtung eines Gesichts oder eines Blicks des Fahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten bestimmt, die von einem ersten Fahrerüberwachungssensor (21) ausgegeben werden und ein Bild des Fahrers enthalten, und wiederholt statistische Informationen über eine Richtung berechnet, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs beibehält und die bestimmte Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung basierend auf den statistischen Informationen korrigiert. Eine Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung (15) bestimmt einen Fahrerzustand basierend auf einer Abweichung der korrigierten Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers von der Referenzrichtung.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung, die zum Beispiel den Zustand eines Fahrzeugfahrers bestimmt, der abgelenkt fährt, und ein Verfahren und ein Programm für eine derartige Bestimmung.
STAND DER TECHNIK
Heutzutage enthalten Fahrzeuge wie Kraftfahrzeuge verschiedene Vorrichtungen, die den Fahrer unterstützen, während das Fahrzeug fährt. Ein bekanntes Beispiel ist eine Vorrichtung zum Bestimmen abgelenkten Fahrens, die die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers ermittelt, um zu bestimmen, ob der Fahrer abgelenkt fährt. Die Vorrichtung erzeugt einen Alarm an den Fahrer, welcher abgelenkt fährt. Typischerweise wird, wenn die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers um einen vorgegebenen Winkel oder mehr von der Vorwärtsrichtung abweicht, bestimmt, dass der Fahrer abgelenkt fährt. Die Vorwärtsrichtung des Fahrers kann jedoch von der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs abweichen. Einzelne Fahrer haben unterschiedliche Vorwärtsrichtungen. Insbesondere unterscheiden sich die Richtungen, in denen Fahrer, die geradeaus blicken, ihre Gesichter oder Blicke beibehalten, bekanntermaßen je nach jedem einzelnen Fahrer um einen Winkel von einigen wenigen bis zu einem Dutzend Grad.
Zum Beispiel beschreibt die Patentliteratur 1 eine Vorrichtung zum Bestimmen abgelenkten Fahrens, die den Kriteriumswert zum Ermitteln von abgelenktem Fahren in Übereinstimmung mit dem Häufigkeitsverhältnis zwischen ermitteltem abgelenktem Fahren und ermitteltem nicht abgelenktem Fahren ändert. Diese Vorrichtung legt den für jeden Fahrer geeigneten Kriteriumswert fest, um individuelle Unterschiede zu korrigieren, und bestimmt abgelenktes Fahren genau, ohne durch Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern beeinflusst zu werden.
QUELLENLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: Japanische nicht geprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 8-207617
KURZDARSTELLUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Die in der Patentliteratur 1 beschriebene Technik verwendet unterschiedliche Kriteriumswerte für abgelenktes Fahren für unterschiedliche Fahrer. Die Verwendung derartiger unterschiedlicher Kriteriumswerte führt jedoch zu einer Lockerung des Bestimmungskriteriums für Fahrer, die häufig abgelenkt fahren. Obwohl diese Technik die Genauigkeit der Fahrerzustandsbestimmung in Übereinstimmung mit Unterschieden zwischen einzelnen Fahrern erhöhen kann, kann diese Technik möglicherweise keine Sicherheit erreichen.
Als Reaktion auf das vorstehende Problem zielen ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung auf eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung, die eine genaue Fahrerzustandsbestimmung ermöglicht, indem sie Sicherheit ohne Beeinflussung durch Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern erzielt, und ein Verfahren und ein Programm für eine derartige Bestimmung.
LÖSUNG DER AUFGABE
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Rechner, der eine Richtung eines Gesichts oder eines Blicks eines Fahrzeugfahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten bestimmt, die von einem ersten Sensor ausgegeben werden und ein Bild des Fahrers enthalten, und wiederholt statistische Informationen über eine Richtung berechnet, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs behält, eine Korrektureinheit, die basierend auf den von dem Rechner berechneten statistischen Informationen die von dem Rechner bestimmte Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung korrigiert oder die Referenzrichtung korrigiert, eine erste Bestimmungseinrichtung, die einen Zustand des Fahrers basierend auf einer Abweichung der Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers, korrigiert durch die Korrektureinheit, von der Referenzrichtung bestimmt, oder einer Abweichung der von dem Rechner bestimmten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der von der Korrektureinheit korrigierten Referenzrichtung, und eine Ausgabeeinheit, die ein Bestimmungsergebnis von der ersten Bestimmungseinrichtung an den Fahrer ausgibt.
In der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt bestimmt der Rechner die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrzeugfahrers basierend auf den ersten Erfassungsdaten, die von dem ersten Sensor ausgegeben werden, und berechnet wiederholt die statistischen Informationen über die Richtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält, und die Korrektureinheit korrigiert basierend auf den berechneten statistischen Informationen die bestimmte Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers in Bezug auf die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung oder sie korrigiert die Referenzrichtung. Mit anderen Worten, die Vorwärtsrichtung (0°) in der Sicht des Fahrers wird auf die von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung verwendete Vorwärtsrichtung (0°) korrigiert, oder spezifisch auf die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung. Dies kann durch Korrigieren des Bestimmungswerts für die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder durch Korrigieren der als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierten Referenzrichtung erreicht werden. Die erste Bestimmungseinrichtung bestimmt den Zustand des Fahrers basierend auf der Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder der Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung. Die Ausgabeeinheit gibt dann das Bestimmungsergebnis an den Fahrer aus. Zum Beispiel wird der Winkel von 0° in der Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers, der sich in Abhängigkeit von jedem Fahrer unterscheidet, auf die durch die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung vordefinierte Referenzrichtung korrigiert, oder zum Beispiel auf den Winkel von 0° in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Nach der Korrektur wird der Zustand des Fahrers einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustandes des Fahrers bestimmt. Mit anderen Worten, wenn die Vorwärtsrichtung in der Sicht des Fahrers von dem Winkel von 0° in der von der Vorrichtung verwendeten Richtung abweicht, wird die Vorwärtsrichtung in der Sicht des Fahrers als der Winkel von 0° bei der von der Vorrichtung verwendeten Richtung verwendet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Kriterium zum Ermitteln von abgelenktem Fahren in Abhängigkeit von jedem Fahrer zu lockern, und es wird eine genaue Fahrerzustandsbestimmung ermöglicht, die Sicherheit erreicht, ohne durch Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern beeinträchtigt zu werden.
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, in der die erste Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob eine Fahrerzustandsbestimmung unter Verwendung von zweiten Erfassungsdaten, die von einem zweiten Sensor ausgegeben werden und einen Zustand des Fahrzeugs anzeigen, durchzuführen ist oder das Bestimmungsergebnis von der Ausgabeeinheit auszugeben ist.
In der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt bestimmt die erste Bestimmungseinrichtung, ob eine Fahrerzustandsbestimmung unter Verwendung der zweiten Erfassungsdaten, die von dem zweiten Sensor ausgegeben werden und einen Zustand des Fahrzeugs anzeigen, durchzuführen ist oder das Bestimmungsergebnis von der Ausgabeeinheit auszugeben ist. Mit anderen Worten, diese Vorrichtung kann bestimmen, ob eine Fahrerzustandsbestimmung entsprechend des Zustands des Fahrzeugs durchzuführen ist. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel eine Kurve auf einer Straße befährt, nach rechts oder links abbiegt oder die Spur wechselt, kann der Fahrer zur Sicherheitsprüfung auf ähnliche Weise wie beim abgelenkten Fahren handeln. Es wird verhindert, dass derartige Handlungen bei der Bestimmung des Zustands des Fahrers, einschließlich eines abgelenkten Zustands, als abgelenktes Fahren bestimmt werden. Ein abgelenkter Fahrer verursacht wahrscheinlich keine Probleme, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt oder geparkt ist. Der Fahrer kann zur Sicherheitsprüfung auf ähnliche Weise wie beim abgelenkten Fahren, vor allem beim Starten eines geparkten Fahrzeugs, handeln. Das Bestimmen abgelenkten Fahrens kann deaktiviert werden, während das Fahrzeug geparkt ist, und für eine vorgegebene Zeitdauer, nachdem das Fahrzeug gestartet wurde, bis das Fahrzeug eine vorgegebene Distanz zurücklegt oder bis das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht. In einigen Ausführungsformen kann die Bestimmung abgelenkten Fahrens durchgeführt werden, ohne das Bestimmungsergebnis auszugeben, um dieselben vorteilhaften Auswirkungen zu erzeugen.
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt, in der der Rechner eine erste Lerneinheit beinhaltet, die die statistischen Informationen wiederholt berechnet, wenn eine erste Bedingung, die einen Faktor für fehlerhaftes Lernen ausschließt, erfüllt ist, und eine zweite Lerneinheit, die die statistischen Informationen wiederholt berechnet, wenn eine zweite Bedingung, die den Faktor für fehlerhaftes Lernen enthält, erfüllt ist, und die Korrektureinheit den von der zweiten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen ein geringeres Gewicht zuweist als den von der ersten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen und die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers oder die Referenzrichtung korrigiert.
In der Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt führt der Rechner parallel eine Berechnung von statistischen Informationen mit der ersten Lerneinheit durch, die genau ist, aber selten durchgeführt wird, wenn die erste Bedingung, die Faktoren für fehlerhaftes Lernen ausschließt, erfüllt ist, sowie eine Berechnung anderer statistischer Informationen mit der zweiten Lerneinheit, die weniger genau ist, aber häufig durchgeführt wird, wenn die zweite Bedingung, die die Faktoren für fehlerhaftes Lernen enthält, erfüllt ist. Dies ermöglicht es der ersten Bestimmungseinrichtung, den Zustand des Fahrers zu einem früheren Zeitpunkt oder unmittelbar nach dem Beginn des Fahrens des Fahrzeugs zu bestimmen. Die Korrektureinheit kann in dem Korrekturprozess den weniger genauen statistischen Informationen ein geringeres Gewicht als den genaueren statistischen Informationen zuweisen. Die Korrekturergebnisse können eine beabsichtigte Genauigkeit oder höhere Genauigkeit haben.
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem dritten Aspekt, in der der Rechner die von der zweiten Lerneinheit durchgeführte Berechnung statistischer Informationen anhält, wenn die erste Lerneinheit die statistischen Informationen eine vorgegebene Anzahl von Malen berechnet hat.
In der Vorrichtung gemäß dem vierten Aspekt erzeugt die erste Lerneinheit statistische Informationen mit einer ausreichend hohen Genauigkeit durch die vorgegebene Anzahl von Berechnungen. Die statistischen Informationen werden nur von der ersten Lerneinheit berechnet. Dadurch entfallen überflüssige Berechnungen.
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem dritten oder vierten Aspekt, die ferner einen Speicher beinhaltet, der statistische Informationen speichert, die zuvor für eine Mehrzahl von Fahrern berechnet wurden. Der Rechner hält die von der zweiten Lerneinheit durchgeführte Berechnung von statistischen Informationen an, wenn statistische Informationen, die den von der zweiten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen angenähert sind, in dem Speicher gespeichert sind.
In der Vorrichtung gemäß dem fünften Aspekt hört die zweite Lerneinheit damit auf, statistische Informationen weiter zu berechnen, wenn in dem Speicher vorher berechnete statistische Informationen gefunden werden, die den von der zweiten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen angenähert sind. Wenn der das Fahrzeug gerade fahrende Fahrer zuvor berechnete statistische Informationen aufweist, bestimmt die Vorrichtung somit, dass die von der ersten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen genau sind, und verwendet nur die von der ersten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen.
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem fünften Aspekt, in der, wenn eine Möglichkeit eines Fahrerwechsels ermittelt wird, die erste Lerneinheit die statistischen Informationen, die bis dahin von dem Rechner berechnet wurden, in den Speicher speichert, und die erste Lerneinheit und die zweite Lerneinheit in dem Rechner mit der Berechnung neuer statistischer Informationen beginnen.
Wenn eine Möglichkeit eines Fahrerwechsels ermittelt wird, werden in der Vorrichtung gemäß dem sechsten Aspekt statistische Informationen, die bis dahin mit der ersten Lerneinheit berechnet wurden, in den Speicher gespeichert, und die Berechnung neuer statistischer Informationen mit der ersten Lerneinheit und der zweiten Lerneinheit wird begonnen. Das Fahrzeug hält vollständig an und geht in einen Parkzustand über, normalerweise bevor das Fahrzeugenergieversorgungssystem ausgeschaltet wird. Somit wird die Möglichkeit eines Fahrerwechsels erkannt und die statistischen Informationen, die bis dahin von der ersten Lerneinheit berechnet wurden, werden in den Speicher gespeichert. Auf diese Weise werden die berechneten statistischen Informationen auf zuverlässige Weise in den Speicher gespeichert. Insbesondere werden für einen neuen Fahrer berechnete statistische Informationen zuverlässig gespeichert.
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß dem sechsten Aspekt, die weiterhin eine zweite Bestimmungseinrichtung beinhaltet, die die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder den zweiten Erfassungsdaten bestimmt.
In der Vorrichtung gemäß dem siebten Aspekt bestimmt die zweite Bestimmungseinrichtung eine Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder den zweiten Erfassungsdaten. Zum Beispiel ermittelt die zweite Bestimmungseinrichtung die Möglichkeit eines Fahrerwechsels durch Ermitteln des vollständigen Stillstands des Fahrzeugs basierend auf den Erfassungsdaten von einem Geschwindigkeitssensor, der der zweite Sensor ist, und Bestimmen, dass das Fahrzeug in den Parkzustand übergegangen ist, basierend auf den Erfassungsdaten von einem Gangwahlhebelsensor und/oder einem Feststellbremsensensor. Zusätzlich kann der Fahrer zum Beispiel vorübergehend aus einem Überwachungsbild verschwinden und dann erneut in einem Überwachungsbild auftauchen, oder die Ermittlung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers basierend auf den ersten Erfassungsdaten kann vorübergehend deaktiviert und dann wieder aktiviert werden. Wenn die zweite Bestimmungseinrichtung derartige Fälle basierend auf den ersten Erfassungsdaten von einer Fahrerkamera, die der erste Sensor ist, ermittelt, ermittelt die zweite Bestimmungseinrichtung die Möglichkeit eines Fahrerwechsels. Somit kann die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den ersten oder zweiten Erfassungsdaten leicht bestimmt werden. Die zweite Bestimmungseinrichtung kann auch leicht die Möglichkeit eines Fahrerwechsels ohne eine komplizierte persönliche Authentifizierungsverarbeitung, wie z. B. Gesichtserkennung, oder eine spezifische Handlung durch den Fahrer, wie z. B. eine Selbstmeldung eines Fahrerwechsels, bestimmen, um die Möglichkeit eines Fahrerwechsels zu bestimmen. Ohne eine persönliche Authentifizierungsverarbeitung kann durch diese Struktur die Notwendigkeit eines höheren Programmsicherheitsniveaus entfallen.
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung gemäß einem des ersten bis siebten Aspekts, in der die statistischen Informationen einen Mittelwert und eine Abweichung der Richtung beinhalten, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs während eines vorgegebenen Zeitraums beibehält.
Die Vorrichtung gemäß dem achten Aspekt berechnet statistische Informationen, die zum Beispiel den Mittelwert und die Abweichung der Richtung beinhalten, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs während eines vorgegebenen Zeitraums beibehält. Somit werden statistische Informationen leicht beschafft.
Ein Verfahren zum Bestimmen des Fahrerzustands gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen des Fahrerzustands, das durch eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung implementiert wird, die einen Zustand eines Fahrzeugfahrers bestimmt. Das Verfahren beinhaltet das Bestimmen einer Richtung eines Gesichts oder eines Blicks des Fahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten, die von einem ersten Sensor ausgegeben werden und ein Bild des Fahrers enthalten, mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung und wiederholtes Berechnen statistischer Informationen über eine Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält, Korrigieren der bestimmten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung basierend auf den berechneten statistischen Informationen, oder das Korrigieren der Referenzrichtung, Bestimmen eines Zustands des Fahrers basierend auf einer Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder einer Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung, und das Ausgeben eines Bestimmungsergebnisses für den Zustand des Fahrers an den Fahrer mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung.
Wie in dem ersten Aspekt kann bei dem Verfahren gemäß dem neunten Aspekt der Winkel 0° der Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers, die sich in Abhängigkeit von jedem Fahrer unterscheidet, auf die durch die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung vordefinierte Referenzrichtung korrigiert werden, oder zum Beispiel auf den Winkel von 0° in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Nach der Korrektur wird der Zustand des Fahrers einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustandes des Fahrers bestimmt. Dies ermöglicht eine genaue Bestimmung des Fahrerzustands, wobei Sicherheit erreicht wird, ohne durch Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern beeinträchtigt zu werden.
Ein Programm zur Fahrerzustandsbestimmung gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung bewirkt, dass ein Computer als die in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einem des ersten bis achten Aspekts enthaltenen Einheiten fungiert.
Das Programm gemäß dem zehnten Aspekt ermöglicht es einem Computer, den ersten bis achten Aspekt zu implementieren.
VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN
Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung, das Verfahren zum Bestimmen des Fahrerzustands und das Programm zur Bestimmung des Fahrerzustands gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung ermöglichen eine genaue Fahrerzustandsbestimmung, die Sicherheit erreicht, ohne durch Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern beeinflusst zu werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das eine beispielhafte Verwendung einer Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm eines Fahrerzustandsbestimmungssystems, das die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform beinhaltet.
3 ist ein Diagramm, das Lernergebnisse zeigt, die in einem Lerndatenspeicher in dem Fahrerzustandsbestimmungssystem gemäß der ersten Ausführungsform gespeichert sind.
4 ist ein Flussdiagramm, das die von dem Fahrerzustandsbestimmungssystem gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführte Vorgehensweise und Verarbeitung zeigt.
5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Lernen zeigt, das der Vorgehensweise gemäß der ersten Ausführungsform und den berechneten Korrekturwerten für individuelle Unterschiede folgt.
6A ist ein Diagramm, das eine Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten zeigt, die in dem Lerndatenspeicher in dem Fahrerzustandsbestimmungssystem bereitgestellt ist, das die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform beinhaltet.
6B ist ein Diagramm, das eine Tabelle mit flüchtigen Lernwerten zeigt, die in dem Lerndatenspeicher gemäß der zweiten Ausführungsform bereitgestellt ist.
6C ist ein Diagramm, das eine andere Tabelle mit flüchtigen Lernwerten zeigt, die in dem Lerndatenspeicher gemäß der zweiten Ausführungsform bereitgestellt ist.
6D ist ein Diagramm, das die Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten zeigt, zu der gelernte, genauigkeitsfokussierte Lernwerte hinzugefügt wurden.
7 ist ein Flussdiagramm, das die von dem Fahrerzustandsbestimmungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführte Vorgehensweise und Verarbeitung zeigt.
8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Lernen zeigt, das der Vorgehensweise gemäß der zweiten Ausführungsform und den berechneten Korrekturwerten für individuelle Unterschiede folgt.
9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für Lernen zeigt, das der von dem Fahrerzustandsbestimmungssystem nach einer Modifizierung der zweiten Ausführungsform durchgeführten Vorgehensweise und Verarbeitung folgt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Beispielhafte Verwendung
Es wird eine beispielhafte Verwendung einer Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung, die den Zustand eines Fahrzeugfahrers gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bestimmt, beschrieben.
1 zeigt schematisch die Struktur der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung in dieser beispielhaften Verwendung.
Eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 beinhaltet eine Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 11, eine Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit 12, einen Speicher für beschaffte Informationen 13, einen Statistikrechner 14 als Rechner (eine erste Lerneinheit und eine zweite Lerneinheit) und als Korrektureinheit, eine Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 als eine erste Bestimmungseinrichtung, eine Ausgabeeinheit 16, einen Statistikspeicher 17 als einen Speicher und eine Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 als zweite Bestimmungseinrichtung.
Die Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 11 beschafft sich erste Erfassungsdaten von einem Fahrerüberwachungssensor 21, der an einer vorgegebenen Stelle in einem Fahrzeug in Bezug auf den Fahrer installiert ist. Die Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 11 dient als erster Sensor zum Ermitteln von Handlungen des Fahrers und zugehörigen Informationen, einschließlich zum Beispiel der Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält. Zum Beispiel ist der Fahrerüberwachungssensor 21 an einer Stelle zum Aufnehmen eines Bildes des Gesichts des Fahrers installiert. Der Fahrerüberwachungssensor 21 kann eine Kamera sein, die zum Beispiel auf dem Armaturenbrett, in der Mitte des Lenkrads, neben dem Tachometer oder an einer vorderen Säule angeordnet ist, um ein Bild des oberen Teils des Körpers des Fahrers, einschließlich des Gesichts, aufzunehmen. Diese Kamera kann eine Standbildkamera sein, die mehrere Standbilder des Fahrers pro Sekunde aufnimmt, oder eine Videokamera, die bewegte Bilder des Fahrers aufnimmt. Die Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 11 digitalisiert Bildsignale von der Kamera und beschafft die digitalisierten Bildsignale als die ersten Erfassungsdaten, einschließlich Fahrerbilder. Die Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 11 speichert die beschafften ersten Erfassungsdaten in dem Speicher für beschaffte Informationen 13.
Der Speicher für beschaffte Informationen 13 beinhaltet als Speichermedien einen nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher, wie z. B. ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder ein Solid-State-Laufwerk (SSD), und einen flüchtigen Speicher, wie einen Direktzugriffsspeicher (RAM).
Die Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit 12 beschafft Fahrzeuginformationen von einem oder mehreren Fahrzeugzustandssensoren 22, die jeweils als zweiter Sensor dienen, der an einer vorgegebenen Stelle des Fahrzeugs installiert ist. Jeder Fahrzeugzustandssensor 22 ermittelt Informationen, die für die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 zu verwenden sind, um zu bestimmen, ob der Fahrer gewechselt wurde. Fahrer können normalerweise in einem Parkzustand gewechselt werden, in dem das Fahrzeug vollständig angehalten ist. Die Fahrzeugzustandssensoren 22 können somit einen Geschwindigkeitssensor zum Ermitteln der Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Feststellbremsensensor zum Ermitteln des Zustands der Feststellbremse und einen Gangwahlhebelsensor zum Ermitteln der Parkposition des Gangwahlhebels in einem Automatikgetriebefahrzeug beinhalten. Wie vorstehend beschrieben, können die Fahrzeugzustandssensoren 22 ein oder mehrere Sensoren sein. Die Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit 12 digitalisiert die von jedem Fahrzeugzustandssensor 22 ermittelten Informationen und beschafft die digitalisierten Informationen als zweite Erfassungsdaten, die den Fahrzeugzustand anzeigen. Jeder Fahrzeugzustandssensor 22 speichert die beschafften zweiten Erfassungsdaten in dem Speicher für beschaffte Informationen 13.
Während des Betriebs des Antriebs und/oder des Motors, der als das Fahrzeugenergieversorgungssystem dient, bestimmt der Statistikrechner 14 Merkmalsgrößen, einschließlich der Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers basierend auf Bilddaten für den Fahrer, die in dem Speicher für beschaffte Informationen 13 gespeichert sind. In jedem vorgegebenen Zeitraum berechnet der Statistikrechner 14 wiederholt statistische Informationen, einschließlich des Mittelwerts und der Abweichung für die Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs während des vorgegebenen Zeitraums beibehält. Die statistischen Informationen, die in jedem vorgegebenen Zeitraum berechnet werden, werden aktualisiert und in den Statistikspeicher 17 gespeichert, wie später beschrieben wird. Auf diese Weise werden statistische Informationen gelernt. Der vorgegebene Zeitraum kann einige Sekunden (X Sekunden) betragen.
Der Statistikrechner 14 berechnet die Merkmalsgröße und die statistischen Informationen durch eine von zwei Arten von Lernen: genauigkeitsfokussiertes Lernen, das unter einer ersten Bedingung durchgeführt wird, die Faktoren für fehlerhaftes Lernen ausschließt, und gelegenheitsfokussiertes Lernen, das unter einer zweiten Bedingung ausgeführt wird, die die Faktoren für fehlerhaftes Lernen enthält. Fehlerhaftes Lernen bezieht sich hierin auf das Berechnen und Speichern von unbeabsichtigten statistischen Informationen, die von anderen Berechnungsergebnissen abweichen. Mit anderen Worten bezieht sich fehlerhaftes Lernen auf das Lernen von ungenauen statistischen Informationen, die ein fehlerhaftes Bestimmungsergebnis von der später beschriebenen Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 verursachen können.
Die erste Bedingung ist erfüllt, wenn zum Beispiel das Fahrzeug für mindestens X Sekunden mit einer Geschwindigkeit von mehr als oder gleich 80 km/h fährt, ohne dass der Richtungsanzeiger in Betrieb ist, während denen die Merkmalsgröße während X Sekunden eine Abweichung aufweist, die kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, zum Beispiel die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers eine Abweichung von kleiner oder gleich Y° aufweist. Mit anderen Worten, die statistischen Informationen werden beschafft, wenn das Fahrzeug auf einer geraden Straße mit einer hohen Geschwindigkeit ohne Spurwechsel fährt, und ohne dass sich die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers verändert. In diesem Fall können genaue statistische Informationen beschafft werden. Informationen werden jedoch unter der ersten Bedingung weniger häufig beschafft.
Die zweite Bedingung ist erfüllt, wenn zum Beispiel das Fahrzeug für mindestens X Sekunden mit einer Geschwindigkeit von mehr als oder gleich 20 km/h geradeaus fährt, ohne dass ein Richtungsanzeiger in Betrieb ist. Unter dieser Bedingung werden statistische Informationen häufig beschafft. Es ist jedoch wahrscheinlicher, dass der Fahrer abgelenkt ist, wenn das Fahrzeug mit einer niedrigeren Geschwindigkeit fährt, als wenn es mit einer höheren Geschwindigkeit fährt. Somit werden weniger genaue statistische Informationen unter der zweiten Bedingung beschafft.
Damit korrigiert der Statistikrechner 14 den bestimmten Wert der Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers oder einer Referenzrichtung, indem er den häufig beschafften, weniger genauen statistischen Informationen ein kleineres Gewicht zuweist als den weniger häufig beschafften, genauen statistischen Informationen. Der vorstehend beschriebene Statistikrechner 14 kann die Berechnung statistischer Informationen durch das vorstehend beschriebene gelegenheitsfokussierte Lernen anhalten, wenn statistische Informationen eine vorgegebene Anzahl von Malen durch das vorstehend beschriebene genauigkeitsfokussierte Lernen berechnet werden.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 korrigiert basierend auf den von dem Statistikrechner 14 berechneten statistischen Informationen die bestimmte Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers in Bezug auf die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung, oder sie korrigiert die Referenzrichtung. Mit anderen Worten, die Vorwärtsrichtung (0°) in der Sicht des Fahrers wird auf die von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung verwendete Vorwärtsrichtung (0°) korrigiert, oder spezifisch auf die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung. Dies kann durch Korrigieren des Bestimmungswerts für die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder durch Korrigieren der als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierten Referenzrichtung erreicht werden.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 bestimmt dann den Zustand des Fahrers, einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustands des Fahrers, basierend auf der Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder der Abweichung der von dem Statistikrechner 14 bestimmten Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung, und den Fahrzeuginformationen als die in dem Speicher für beschaffte Informationen 13 gespeicherten zweiten Erfassungsdaten.
Die Ausgabeeinheit 16 gibt das Bestimmungsergebnis von der Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 an den Fahrer aus. Die Ausgabeeinheit 16 beinhaltet zum Beispiel einen Lautsprecher und eine Alarmanzeigelampe und gibt das Bestimmungsergebnis aus der Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 an den Fahrer durch Aussenden eines Alarmtons oder Aufleuchten der Warnlampe aus. Die Ausgabeeinheit 16 kann eines von dem Lautsprecher und der Alarmanzeigelampe sein. Der Alarmton und die Alarmanzeige können durch eine Tonausgabefunktion und eine Bildanzeigefunktion eines in dem Fahrzeug enthaltenen Navigationssystems implementiert werden. In diesem Fall kann die Ausgabeeinheit 16 die Zustandsbestimmungsergebnisinformationen, die das Bestimmungsergebnis aus der Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 anzeigen, an das Navigationssystem ausgeben.
Der Statistikspeicher 17 beinhaltet als Speichermedium eine Kombination aus einem nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher, wie z. B. einer HDD oder einer SSD, und einem flüchtigen Speicher, wie z. B. einem RAM. Der nichtflüchtige Speicher in dem Statistikspeicher 17 speichert zuvor gelernte statistische Informationen über Merkmalsgrößen für Handlungen jedes Fahrers. Die gespeicherten statistischen Informationen beinhalten zum Beispiel den Mittelwert und die Abweichung für die Beibehaltungsrichtung des Gesichts oder Blicks jedes Fahrers in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Der flüchtige Speicher in dem Statistikspeicher 17 speichert vorübergehend statistische Informationen, die in jeder von dem Statistikrechner 14 durchgeführten Berechnung durch genauigkeitsfokussiertes und gelegenheitsfokussiertes Lernen berechnet wurden, sowie die Anzahl der für genauigkeitsfokussierte Lernvorgänge und gelegenheitsfokussierte Lernvorgänge berechneten statistischen Informationen. Der Statistikrechner 14 kann die Berechnung statistischer Informationen durch gelegenheitsfokussiertes Lernen anhalten, wenn in dem nichtflüchtigen Speicher in dem Statistikspeicher 17 statistische Informationen gefunden werden, die den durch gelegenheitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen angenähert sind.
Die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 bestimmt die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den in dem Speicher für beschaffte Informationen 13 als zweite Erfassungsdaten gespeicherten Fahrzeuginformationen. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug vollständig anhält und in einen Parkzustand übergeht, ermittelt die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels. Die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 kann auch die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den Überwachungsdaten als den ersten Erfassungsdaten bestimmen, die in dem Speicher für beschaffte Informationen 13 gespeichert sind. Zum Beispiel kann die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 einmal den Fahrer vorübergehend nicht ermitteln und dann den Fahrer erneut ermitteln. In einem derartigen Fall ermittelt die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels. Wenn die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels ermittelt, kann der Statistikrechner 14, der statistische Informationen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechnet hat, die bis dahin berechneten Informationen in dem nichtflüchtigen Speicher in dem Statistikspeicher 17 speichern. Der Statistikrechner 14 kann ferner mit dem Berechnen neuer statistischer Informationen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen und durch gelegenheitsfokussiertes Lernen beginnen.
In der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 mit der vorstehend beschriebenen Struktur bestimmt der Statistikrechner 14 die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den Überwachungsdaten als den ersten Erfassungsdaten, die von dem Fahrerüberwachungssensor 21 als dem ersten Sensor ausgegeben werden, und berechnet wiederholt statistische Informationen über die Richtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält. Dann korrigiert die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 basierend auf den berechneten statistischen Informationen die bestimmte Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung oder korrigiert die Referenzrichtung. Mit anderen Worten, die Vorwärtsrichtung (0°) in der Sicht des Fahrers wird auf die von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung verwendete Vorwärtsrichtung (0°) korrigiert, oder spezifisch auf die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung. Dies kann durch Korrigieren des Bestimmungswerts für die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder durch Korrigieren der als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierten Referenzrichtung erreicht werden. Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 bestimmt dann den Zustand des Fahrers basierend auf der Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder der Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung. Die Ausgabeeinheit 16 gibt dann das Bestimmungsergebnis an den Fahrer aus. Zum Beispiel wird der Winkel von 0° in der Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers, der sich in Abhängigkeit von jedem Fahrer unterscheidet, auf die durch die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung vordefinierte Referenzrichtung korrigiert, oder zum Beispiel auf den Winkel von 0° in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs. Nach der Korrektur wird der Zustand des Fahrers einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustandes des Fahrers bestimmt. Mit anderen Worten, wenn die Vorwärtsrichtung in der Sicht des Fahrers von dem Winkel von 0° in der von der Vorrichtung verwendeten Richtung abweicht, wird die Vorwärtsrichtung in der Sicht des Fahrers als der Winkel von 0° bei der von der Vorrichtung verwendeten Richtung verwendet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Kriterium zum Ermitteln von abgelenktem Fahren in Abhängigkeit von jedem Fahrer zu lockern, und es wird eine genaue Fahrerzustandsbestimmung ermöglicht, die Sicherheit erreicht, ohne durch Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern beeinträchtigt zu werden.
In der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 auch, ob eine Fahrerzustandsbestimmung unter Verwendung von zweiten Erfassungsdaten, die den Zustand des Fahrzeugs anzeigen, durchzuführen ist oder das Bestimmungsergebnis von der Ausgabeeinheit auszugeben ist. Mit anderen Worten, die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 kann bestimmen, ob die Fahrerzustandsbestimmung entsprechend des Zustands des Fahrzeugs durchzuführen ist. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel eine Kurve auf einer Straße befährt, nach rechts oder links abbiegt oder die Spur wechselt, kann der Fahrer zur Sicherheitsprüfung auf ähnliche Weise wie beim abgelenkten Fahren handeln. Es wird verhindert, dass solche Handlungen als abgelenktes Fahren bestimmt werden. Ein abgelenkter Fahrer verursacht wahrscheinlich keine Probleme, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt oder geparkt ist. Der Fahrer kann zur Sicherheitsprüfung auf ähnliche Weise wie beim abgelenkten Fahren vor allem beim Starten eines geparkten Fahrzeugs handeln. Das Bestimmen abgelenkten Fahrens kann deaktiviert werden, während das Fahrzeug geparkt ist, und für eine vorgegebene Zeitdauer, nachdem das Fahrzeug gestartet wurde, bis das Fahrzeug eine vorgegebene Distanz zurücklegt oder bis das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht. In einigen Ausführungsformen kann die Bestimmung abgelenkten Fahrens durchgeführt werden, ohne das Bestimmungsergebnis auszugeben, um dieselben vorteilhaften Auswirkungen zu erzeugen.
In der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 kann der Statistikrechner 14 auch genaues, selten durchgeführtes genauigkeitsfokussiertes Lernen unter der ersten Bedingung durchführen, die Faktoren für fehlerhaftes Lernen ausschließt, parallel zu weniger genauem, häufig durchgeführtem gelegenheitsfokussierten Lernen unter der zweiten Bedingung, die die vorstehenden Faktoren für fehlerhaftes Lernen enthält. Dies ermöglicht es der Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15, den Zustand des Fahrers zu einem früheren Zeitpunkt oder unmittelbar nach dem Start des Fahrens des Fahrzeugs zu bestimmen. In diesem Fall führt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 15 den Korrekturprozess durch, indem sie durch ein weniger genaues gelegenheitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen ein geringeres Gewicht zuweist als durch genaueres genauigkeitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen. Die Korrekturergebnisse können eine beabsichtigte Genauigkeit oder höhere Genauigkeit haben.
Der Statistikrechner 14 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 erzeugt statistische Informationen mit ausreichend hoher Genauigkeit über eine vorgegebene Anzahl von Berechnungen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen, und kann dann gelegenheitsfokussiertes Lernen anhalten und statistische Informationen nur durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechnen. Dadurch entfallen überflüssige Berechnungen.
Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 kann die Berechnung statistischer Informationen durch gelegenheitsfokussiertes Lernen ferner anhalten, wenn in dem nichtflüchtigen Speicher in dem Statistikspeicher 17 statistische Informationen gefunden werden, die den von dem Statistikrechner 14 durch gelegenheitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen angenähert sind. Mit anderen Worten, wenn der das Fahrzeug gerade fahrende Fahrer zuvor berechnete statistische Informationen aufweist, bestimmt die Vorrichtung somit, dass die sich ergebenden, durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen genau sind, und hält gelegenheitsfokussiertes Lernen an.
Wenn die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels ermittelt, speichert die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 die bis dahin durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen in den nichtflüchtigen Speicher in dem Statistikspeicher 17 und berechnet neue statistische Informationen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen und gelegenheitsfokussiertes Lernen. Das Fahrzeug hält vollständig an und geht in einen Parkzustand über, normalerweise bevor das Fahrzeugenergieversorgungssystem ausgeschaltet wird. Somit bestimmt die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels und speichert die bis dahin durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen in den nichtflüchtigen Speicher in dem Statistikspeicher 17. Somit werden die berechneten statistischen Informationen in den nichtflüchtigen Speicher in dem Statistikspeicher 17 in einer zuverlässigen Weise für eine nachfolgende Informationserfassung gespeichert, die für angenäherte statistische Informationen wie vorstehend beschrieben durchgeführt wird. Insbesondere werden für einen neuen Fahrer berechnete statistische Informationen zuverlässig in den Speicher gespeichert.
In der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 kann die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder zweiten Erfassungsdaten, die in dem Speicher für beschaffte Informationen 13 gespeichert sind, bestimmen. Zum Beispiel ermittelt die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18, dass das Fahrzeug vollständig angehalten ist, basierend auf den Erfassungsdaten von einem Geschwindigkeitssensor als Fahrzeugzustandssensor 22, und dass das Fahrzeug geparkt ist, basierend auf den Erfassungsdaten von einem Gangwahlhebelsensor und/oder einem Feststellbremsensensor als den Fahrzeugzustandssensor 22 zum Ermitteln der Möglichkeit eines Fahrerwechsels. In einigen Ausführungsformen kann zum Beispiel die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 basierend auf den Überwachungsdaten, die von einer Fahrerkamera als Fahrerüberwachungssensor 21 übertragen werden, die Möglichkeit eines Fahrerwechsels bestimmen, wenn der Fahrer vorübergehend von einem Überwachungsbild verschwindet und dann wieder während der Überwachung erscheint, oder wenn die Ermittlung des Gesichts oder Blicks des Fahrers unter Verwendung von Überwachungsdaten vorübergehend deaktiviert und dann wieder aktiviert wird. Somit bestimmt die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 auf einfache Weise die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den ersten Erfassungsdaten, die in dem Speicher für beschaffte Informationen 13 gespeichert sind. Die Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels 18 kann auch leicht die Möglichkeit eines Fahrerwechsels wie vorstehend beschrieben ohne eine komplizierte persönliche Authentifizierungsverarbeitung, wie z. B. Gesichtserkennung, oder eine spezifische Handlung durch den Fahrer, wie z. B. eine Selbstmeldung eines Fahrerwechsels, bestimmen. Ohne eine persönliche Authentifizierungsverarbeitung entfällt durch diese Struktur die Notwendigkeit eines höheren Programmsicherheitsniveaus.
Der Statistikrechner 14 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 10 kann auch statistische Informationen berechnen, einschließlich zum Beispiel des Mittelwerts und der Abweichung der Richtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick.in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs während eines vorgegebenen Zeitraums beibehält. Somit werden statistische Informationen leicht beschafft.
Erste Ausführungsform
Nun wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Konfiguration
System
2 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Gesamtkonfiguration eines Fahrerzustandsbestimmungssystems, einschließlich einer Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung, gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Das Fahrerzustandsbestimmungssystem beinhaltet eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 gemäß der ersten Ausführungsform, verschiedene Sensoren 41 bis 46 und ein Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50.
Sensoren
Die in der ersten Ausführungsform verwendeten Sensoren beinhalten zum Beispiel einen Fahrerüberwachungssensor, einschließlich einer Fahrerkamera 41, die als Fahrerüberwachungssensor dient, und einen Geschwindigkeitssensor 42, einen Lenksensor 43, einen Richtungsanzeigersensor 44, einen Gangwahlhebelsensor 45 und einen Feststellbremsensensor 46, die als Fahrzeugzustandssensoren dienen. Dies sind nur Beispiele und andere Sensoren können auch enthalten sein.
Die Fahrerkamera 41 ist an einer Stelle zum Aufnehmen eines Bildes des Gesichts des Fahrers installiert. Die Fahrerkamera 41 ist eine Kamera, die zum Beispiel auf dem Armaturenbrett, in der Mitte des Lenkrads, neben dem Tachometer oder an einer vorderen Säule angeordnet ist, um ein Bild des oberen Teils des Körpers des Fahrers, einschließlich des Gesichts, aufzunehmen. Die Fahrerkamera 41 kann eine Standbildkamera sein, die mehrere Standbilder pro Sekunde aufnimmt, oder eine Videokamera, die bewegte Bilder aufnimmt.
Der Geschwindigkeitssensor 42 ermittelt die Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs. Der Lenksensor 43 ermittelt den Lenkwinkel des Lenkrads. Der Lenksensor 43 kann einen Lenkvorgang durch einen Fahrer ermitteln oder den durch einen Lenkvorgang geänderten Radwinkel ermitteln. Der Richtungsanzeigersensor 44 ermittelt den Betrieb des Richtungsanzeigers. Der Richtungsanzeigersensor 44 kann eine von dem Fahrer durchgeführte Betätigung eines Richtungsanzeigerhebels ermitteln oder ein blinkendes Steuersignal zum Richtungsanzeiger ermitteln, der als Reaktion auf die Betätigung des Richtungsanzeigerhebels blinkt.
Der Gangwahlhebelsensor 45 ermittelt die Parkposition des Gangwahlhebels in einem Auto mit Automatikgetriebe. Der Gangwahlhebelsensor 45 kann einen Auswahlvorgang durch einen Fahrer mit dem Gangwahlhebel ermitteln oder ein Lichtsteuersignal für die Anzeige für die ausgewählte Position ermitteln. Der Feststellbremsensensor 46 ermittelt den Zustand der Feststellbremse. Der Feststellbremsensensor 46 kann eine Parkbremshebelbetätigung durch einen Fahrer ermitteln oder ein Aktivierungssteuersignal zum Aktivieren der Feststellbremse ermitteln. Sowohl der Gangwahlhebelsensor 45 als auch der Feststellbremsensensor 46 sind eventuell nicht enthalten. Zum Beispiel kann ein Automatikgetriebefahrzeug den Gangwahlhebelsensor 45 beinhalten, aber eventuell nicht den Feststellbremsensensor 46. Ein Fahrzeug mit Handschaltgetriebe kann einfach den Feststellbremsensensor 46 beinhalten.
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung
Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 beinhaltet eine Steuereinheit 32, eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstelleneinheit 31 und eine Speichereinheit 33.
Die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelleneinheit 31 empfängt ein von der Fahrerkamera 41 ausgegebenes Bildsignal, wandelt das empfangene Signal in digitale Daten um und gibt die resultierenden Daten in die Steuereinheit 32 ein. Die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelleneinheit 31 empfängt auch Erfassungsdaten von jedem von dem Geschwindigkeitssensor 42, dem Lenksensor 43, dem Richtungsanzeigersensor 44, dem Gangwahlhebelsensor 45 und dem Feststellbremsensensor 46 und gibt die Daten in die Steuereinheit 32 ein. Die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelleneinheit 31 konvertiert ferner die von der Steuereinheit 32 ausgegebenen Fahrerzustandsbestimmungs-ergebnisinformationen in ein Ausgabesteuersignal und gibt das resultierende Signal an das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 aus.
Die Speichereinheit 33 beinhaltet als Speichermedien einen nichtflüchtigen Lese-Schreib-Speicher, wie z. B. eine SSD oder eine HDD, und einen flüchtigen Speicher, wie z. B. ein RAM. Die Speichereinheit 33 beinhaltet als in der vorliegenden Ausführungsform verwendete Speicherbereiche einen Überwachungsdatenspeicher 331 zum Überwachen von Daten über Fahrer, einen Fahrzeuginformationsspeicher 332 für Fahrzeugzustände und einen Lerndatenspeicher 333 für Lernergebnisse als Lerndaten, einschließlich statistischer Informationen und der Anzahl der durchgeführten Lernvorgänge.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Lerndaten zeigt, die in dem Lerndatenspeicher 333 zu speichern sind. In der ersten Ausführungsform speichert der Lerndatenspeicher 333 einen genauigkeitsfokussierten Lernwert, der durch genauigkeitsfokussiertes Lernen beschaffte statistische Informationen darstellt, und die Anzahl der durchgeführten Lernvorgänge, und einen gelegenheitsfokussierten Lernwert, der durch gelegenheitsfokussiertes Lernen beschaffte statistische Informationen darstellt, und die Anzahl der durchgeführten Lernvorgänge. Derartige statistische Informationen beinhalten den Mittelwert und die Abweichung für die Richtung (Beibehaltungsrichtung), in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält. Wenn in dem in 3 dargestellten Beispiel die von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung verwendete Vorwärtsrichtung oder die als Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung 0° beträgt, weist die durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechnete Beibehaltungsrichtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers einen Mittelwert von +5,1° und eine Abweichung von 1,1° auf. Die Tabelle zeigt auch, dass das Lernen dreimal durchgeführt wurde. Die durch gelegenheitsfokussiertes Lernen berechnete Beibehaltungsrichtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers weist einen Mittelwert von +4,8° und eine Abweichung von 1,3° auf, und das Lernen wurde acht Mal durchgeführt. Obwohl die gespeicherte Beibehaltungsrichtung hierin unter Verwendung eines positiven Werts und eines negativen Werts ausgedrückt wird, der die Richtung nach rechts und nach links von der Referenzrichtung anzeigt, kann die Richtung unter Verwendung eines positiven und eines negativen Werts ausgedrückt werden, der die Richtung nach oben und nach unten von der Referenzrichtung anzeigt. In einigen Ausführungsformen können sowohl die Rechts-Links-Richtung als auch die Oben-Unten-Richtung gespeichert werden. Zusätzlich kann zum Beispiel die Neigung des Kopfes des Fahrers gespeichert werden.
Die Steuereinheit 32 beinhaltet einen Hardware-Prozessor 321, wie z. B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) und einen Programmspeicher 322. Die Steuereinheit 32 beinhaltet eine Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 3211, eine Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit 3212, ein Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, eine Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 und eine Signalausgabeeinheit 3215 als Softwarekomponenten zum Implementieren der vorliegenden Ausführungsform. Die Softwarekomponenten werden durch den Hardware-Prozessor 321 implementiert, der in dem Programmspeicher 322 gespeicherte Programme ausführt. Jede dieser Softwarekomponenten kann eine spezielle Hardwarekomponente sein.
Die Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 3211 beschafft ein Überwachungsbild des Fahrers von der Fahrerkamera 41. Insbesondere empfängt die Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 3211 über die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelleneinheit 31 Erfassungsdaten, die die digitalen Daten sind, die ein von der Fahrerkamera 41 ausgegebenes Fahrerbildsignal darstellen, und speichert die empfangenen Erfassungsdaten in den Überwachungsdatenspeicher 331 in der Speichereinheit 33 als Überwachungsdaten für den Fahrer.
Die Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit 3212 beschafft Fahrzeuginformationen von jedem von dem Geschwindigkeitssensor 42, dem Lenksensor 43, dem Richtungsanzeigersensor 44, dem Gangwahlhebelsensor 45 und dem Feststellbremsensensor 46. Insbesondere empfängt die Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit 3212 über die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelleneinheit 31 von jedem dieser Sensoren ausgegebene Erfassungsdaten und speichert die empfangenen Erfassungsdaten in den Fahrzeuginformationsspeicher 332 in der Speichereinheit 33 als Fahrzeuginformationen.
Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 lernt Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern. Zum Beispiel berechnet das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 während des Betriebs des Antriebs und/oder des Motors, der als Fahrzeugenergieversorgungssystem dient, statistische Informationen, einschließlich des Mittelwerts und der Abweichung für die Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in jedem vorgegebenen Zeitraum (z. B. alle paar Sekunden) in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält. Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 bestimmt eine aktuelle Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den Überwachungsdaten, die in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeichert sind, und gibt die bestimmte Richtung in das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 ein. Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 berechnet statistische Werte der Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält, als die Merkmalsgröße des Fahrers für den vorgegebenen Zeitraum basierend auf der eingegebenen Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers.
Die statistischen Informationen können unter der Verwendung von zwei verschiedenen Bedingungen berechnet werden, die zum Beispiel die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Lenkwinkel und den Betrieb eines Richtungsanzeigers verwenden. Die statistischen Informationen werden nur berechnet, wenn eine der beiden Bedingungen erfüllt ist. Die erste für genauigkeitsfokussiertes Lernen definierte Bedingung ist erfüllt, wenn zum Beispiel das Fahrzeug für mindestens X Sekunden mit einer Geschwindigkeit von mehr als oder gleich 80 km/h fährt, ohne dass der Richtungsanzeiger in Betrieb ist, während denen die Merkmalsgröße während X Sekunden eine Abweichung aufweist, die kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert ist, zum Beispiel die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers eine Abweichung von kleiner oder gleich Y° aufweist. Dies schließt Faktoren für fehlerhaftes Lernen aus und ermöglicht das Beschaffen von genauen statistischen Informationen. Informationen werden jedoch mit der ersten Bedingung weniger häufig beschafft. Die zweite für gelegenheitsfokussiertes Lernen definierte Bedingung ist erfüllt, wenn zum Beispiel das Fahrzeug für mindestens X Sekunden mit einer Geschwindigkeit von weniger als oder gleich 20 km/h geradeaus fährt, ohne dass ein Richtungsanzeiger in Betrieb ist. Dies kann Faktoren für fehlerhaftes Lernen nicht ausschließen. Somit haben die resultierenden statistischen Informationen eine geringere Genauigkeit. Statistische Informationen können jedoch häufig beschafft werden.
Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 kann statistische Informationen berechnen, einschließlich nicht nur des Mittelwerts und der Abweichung für die Beibehaltungsrichtung für das Gesicht oder den Blick des Fahrers während des vorgegebenen Zeitraums, sondern auch statistischer Informationen, die bereits berechnet (gelernt) wurden, oder spezifisch statistischer Informationen, die statistische Informationen beinhalten, die bis zu diesem Zeitpunkt berechnet wurden.
Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 speichert in den Lerndatenspeicher 333 einen genauigkeitsfokussierten Lernwert, der durch genauigkeitsfokussiertes Lernen beschaffte statistische Informationen darstellt, und die Anzahl der durchgeführten Lernvorgänge, und einen gelegenheitsfokussierten Lernwert, der durch gelegenheitsfokussiertes Lernen beschaffte statistische Informationen darstellt, und die Anzahl der durchgeführten Lernvorgänge.
Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 führt auch genauigkeitsfokussiertes Lernen und gelegenheitsfokussiertes Lernen durch, um statistische Informationen für die durch die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 bestimmte Beibehaltungsrichtung für das Gesicht oder den Blick des Fahrers während des vorstehenden vorgegebenen Zeitraums zu berechnen, und speichert die resultierenden Informationen in den Lerndatenspeicher 333.
Der Hardware-Prozessor 321, der das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 beinhaltet, startet den Betrieb, wenn das Fahrzeugenergieversorgungssystem eingeschaltet wird, und stellt den Betrieb ein, wenn das Fahrzeugenergieversorgungssystem ausgeschaltet wird.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 liest durch genauigkeitsfokussiertes und gelegenheitsfokussiertes Lernen berechnete und in dem Lerndatenspeicher 333 gespeicherte Lerndaten, und korrigiert basierend auf den gelesenen Lerndaten die bestimmte Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers in Bezug auf die als Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung. In einigen Ausführungsformen kann das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 die Referenzrichtung basierend auf den Lerndaten korrigieren. Mit anderen Worten, die Vorwärtsrichtung (0°) in der Sicht des Fahrers wird auf die von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung verwendete Vorwärtsrichtung (0°) korrigiert, oder spezifisch auf die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung. Dies kann durch Korrigieren des Bestimmungswerts für die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder durch Korrigieren der als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierten Referenzrichtung erreicht werden.
In der ersten Ausführungsform wird diese Korrektur dadurch erreicht, dass das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 einen Korrekturwert für individuelle Unterschiede basierend auf den Lerndaten berechnet und dann die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers korrigiert, oder durch Korrigieren der Referenzrichtung basierend auf dem Korrekturwert für individuelle Unterschiede, wie später im Detail beschrieben.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 liest ferner aus dem Fahrzeuginformationsspeicher 332 Erfassungsdaten von dem Lenksensor 43 und dem Richtungsanzeigersensor 44. Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 bestimmt dann den Zustand des Fahrers, einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustands des Fahrers, basierend auf der Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder der Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung. In diesem Fall bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214, ob die Fahrerzustandsbestimmung wie vorstehend beschrieben durchzuführen ist, oder das Bestimmungsergebnis basierend auf Erfassungsdaten von dem Lenksensor 43 oder dem Richtungsanzeigersensor 44 auszugeben ist. Wenn das Fahrzeug eine Kurve auf einer Straße befährt, nach rechts oder links abbiegt oder die Spur wechselt, kann der Fahrer zur Sicherheitsprüfung auf ähnliche Weise wie beim abgelenkten Fahren handeln. Es kann somit verhindert werden, dass derartige Handlungen als abgelenktes Fahren bestimmt werden.
Die Signalausgabeeinheit 3215 gibt die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen, die den durch die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 bestimmten Zustand des Fahrers anzeigen, an das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 durch die Eingabe-Ausgabe-Schnittstelleneinheit 31 aus.
Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät
Das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 beinhaltet zum Beispiel einen Lautsprecher und eine Alarmanzeigelampe und gibt die von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 ausgegebenen Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen an den Fahrer durch Aussenden eines Alarmtons oder Aufleuchten der Warnlampe aus. Das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 kann entweder die Lautsprecher- oder die Alarmanzeigelampe sein. Das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 kann durch eine Tonausgabefunktion und eine Bildanzeigefunktion des in dem Fahrzeug enthaltenen Navigationssystems implementiert sein. Das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 kann in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 enthalten sein und durch die Signalausgabeeinheit 3215 gesteuert werden.
Betrieb
Nun wird der Betrieb des Fahrerzustandsbestimmungssystems mit der vorstehenden Konfiguration beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm, das die von dem in 2 dargestellten Fahrerzustandsbestimmungssystem durchgeführte Vorgehensweise und Verarbeitung zeigt. 5 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für statistisches Lernen, das der Vorgehensweise in dem in 2 dargestellten Fahrerzustandsbestimmungssystem folgt, und die berechneten Korrekturwerte für individuelle Unterschiede zeigt.
Empfangen von Erfassungsdaten
Wenn das Fahrzeugenergieversorgungssystem eingeschaltet wird, beginnen die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30, die als Fahrerüberwachungssensor dienende Fahrerkamera 41 und die als Fahrzeugzustandssensoren dienenden Sensoren 42 bis 46 zu arbeiten. Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 verwendet die Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 3211, um Erfassungsdaten von der Fahrerkamera 41 zu beschaffen und die Erfassungsdaten als Überwachungsdaten in den Überwachungsdatenspeicher 331 zu speichern. Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 verwendet auch die Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit 3212, um Erfassungsdaten von jedem von dem Geschwindigkeitssensor 42, dem Lenksensor 43, dem Richtungsanzeigersensor 44, dem Gangwahlhebelsensor 45 und dem Feststellbremsensensor 46 zu beschaffen und die Erfassungsdaten in den Fahrzeuginformationsspeicher 332 als Fahrzeuginformationen zu speichern. Erfassungsdaten werden wiederholt beschafft und gespeichert, bis das Fahrzeugenergieversorgungssystem abgeschaltet wird.
Lernen statistischer Informationen
Parallel zum Vorgang zum Beschaffen von Erfassungsdaten beginnt die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 in Schritt S11 mit dem Lernen statistischer Informationen durch gelegenheitsfokussiertes Lernen und in Schritt S12 mit dem Lernen statistischer Informationen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen.
Insbesondere bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 zuerst die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeicherten Überwachungsdaten. Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 berechnet dann den Mittelwert und die Abweichung für die Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält, basierend auf der bestimmten Richtung des Gesichts oder Blick des Fahrers. In diesem Fall berechnet die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 statistische Informationen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen, wenn die erste Bedingung erfüllt ist, oder wenn zum Beispiel das Fahrzeug geradeaus mit einer Geschwindigkeit von mehr als oder gleich 80 km/h für mindestens X Sekunden fährt, ohne dass ein Richtungsanzeiger in Betrieb ist, während denen die Merkmalsgröße während X Sekunden eine Abweichung kleiner oder gleich einem vorgegebenen Wert aufweist, oder spezifisch zum Beispiel die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers eine Abweichung kleiner oder gleich Y° aufweist. Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 berechnet auch statistische Informationen durch gelegenheitsfokussiertes Lernen, wenn die zweite Bedingung, die lockerer als die erste Bedingung ist, erfüllt ist, oder wenn das Fahrzeug zum Beispiel mit einer Geschwindigkeit von weniger als oder gleich 20 km/h für einen Zeitraum länger als oder gleich X Sekunden geradeaus fährt und kein Richtungsanzeiger in Betrieb sind. Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 speichert die Berechnungsergebnisse von gelegenheitsfokussiertem Lernen und genauigkeitsfokussiertem Lernen in den Lerndatenspeicher 333 als Lemdaten.
Berechnung des Korrekturwerts für individuelle Unterschiede und Fahrerzustandsbestimmung
Wenn genauigkeitsfokussiertes Lernen nicht ausreicht
Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 verwendet dann die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214, um einen Korrekturwert für individuelle Unterschiede zum Bestimmen des Zustands des Fahrers zu berechnen.
Insbesondere bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 zuerst, ob die Anzahl der genauigkeitsfokussierten Lernvorgänge für die in dem Lerndatenspeicher 333 eingegebenen Lerndaten in Schritt S13 mindestens N-mal (vorgegebene Anzahl) beträgt. Hierbei ist N eine ganze Zahl, die die Anzahl der Lernvorgänge angibt, die durchgeführt werden müssen, um Ergebnisse mit ausreichend hoher Genauigkeit zu erzeugen.
Die zweite Bedingung ist lockerer als die erste Bedingung und kann daher vor der ersten Bedingung erfüllt werden. In den Anfangsphasen nach dem Start des Fahrens des Fahrzeugs wird gelegenheitsfokussiertes Lernen häufiger als genauigkeitsfokussiertes Lernen durchgeführt. In Schritt S13 wird bestimmt, dass die Anzahl der genauigkeitsfokussierten Lernvorgänge nicht N-mal erreicht. In diesem Fall berechnet das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 einen Korrekturwert in Schritt S14 basierend auf den Lerndaten, die in dem Lerndatenspeicher 333 gespeichert sind, oder spezifisch Lernergebnissen von gelegenheitsfokussiertem Lernen und genauigkeitsfokussiertem Lernen. Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 bestimmt dann, den berechneten Korrekturwert als den Korrekturwert für individuelle Unterschiede in Schritt S15 zu verwenden.
Die individuellen Unterschiede werden in Schritt S14 durch zum Beispiel die nachstehende Berechnung berechnet. Der Korrekturwert Lc wird unter Verwendung der nachstehenden Gleichung berechnet. $Lc = (Lh * Nh + LI * (NI / M)) / (Nh + (NI / M))$
In dieser Gleichung ist Lh der genauigkeitsfokussierte Lernwert, Nh ist die Anzahl der genauigkeitsfokussierten Lernvorgänge, LI ist der gelegenheitsfokussierte Lernwert, NI ist die Anzahl der gelegenheitsfokussierten Lernvorgänge und M ist die Gewichtungskonstante. Die Gewichtungskonstante M kann eine beliebige ganze Zahl sein. Insbesondere hat der gelegenheitsfokussierte Lernwert LI eine Gewichtung von nur 1/M des genauigkeitsfokussierten Lernwerts Lh. Der durch M-mal durchgeführtes gelegenheitsfokussiertes Lernen beschaffte gelegenheitsfokussierte Lernwert LI entspricht dem durch einmalig durchgeführtes genauigkeitsfokussiertes Lernen beschafften Wert Lh.
Das Fahrzeugenergieversorgungssystem wird eingeschaltet, nachdem das Fahrzeug vollständig angehalten hat und in einen Parkzustand übergeht. Somit werden, wie in 5 dargestellt, zum Zeitpunkt t0, oder wenn das Fahrzeugenergieversorgungssystem eingeschaltet wird und in den Schritten S11 und S12 das Lernen gestartet wird, tatsächlich keine statistischen Informationen berechnet. In diesem Fall sind der genauigkeitsfokussierte Lernwert Lh, die Anzahl der genauigkeitsfokussierten Lernvorgänge Nh, der gelegenheitsfokussierte Lernwert Ll und die Anzahl der gelegenheitsfokussierten Lernvorgänge Nl alle 0, und der Korrekturwert Lc ist 0. In 5 zeigen unterbrochene Linien den Beginn und das Ende jedes vorgegebenen Zeitraums (X Sekunden) an, und nicht schraffierte Bereiche für genauigkeitsfokussiertes Lernen und für gelegenheitsfokussiertes Lernen zeigen an, dass während dieser Zeiträume kein tatsächliches Lernen durchgeführt wird.
In Schritt S16 bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 den Zustand des Fahrers unter Verwendung des Korrekturwerts für individuelle Unterschiede. Zum Beispiel korrigiert die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die aktuelle Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers, die basierend auf den in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeicherten Überwachungsdaten unter Verwendung des vorstehenden Korrekturwerts für individuelle Unterschiede bestimmt wird, und korrigiert somit die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers. Die korrigierte Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers wird dann mit der vorgegebenen Referenzrichtung verglichen. Die resultierende Abweichung der Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers von der Referenzrichtung wird verwendet, um den Zustand des Fahrers, einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustands des Fahrers, zu bestimmen.
Wenn der Korrekturwert für individuelle Unterschiede 0 ist, ist es wahrscheinlich, dass das Fahrzeug angehalten hat oder sich unmittelbar nach dem Start befindet, eine Kurve auf einer Straße befährt, nach rechts oder links abbiegt oder unter der ersten und der zweiten Bedingung die Spur wechselt. In diesem Fall bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 eventuell nicht den Zustand des Fahrers.
In Schritt S17 verwendet die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Signalausgabeeinheit 3215, um die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen, die den Zustand des Fahrers anzeigen, an das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 auszugeben. Somit werden die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen durch das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 dem Fahrer durch Aussenden eines Alarmtons oder Aufleuchten der Alarmlampe präsentiert.
Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 wiederholt daraufhin die vorstehend beschriebene Verarbeitung in Schritt S11 und den nachfolgenden Schritten.
Wenn genauigkeitsfokussiertes Lernen ausreicht
Wie vorstehend beschrieben, wird die Verarbeitung von den Schritten S11 bis S17 wiederholt und das N-te genauigkeitsfokussierte Lernen wird zum Zeitpunkt t1 durchgeführt, wie in 5 dargestellt. In Schritt S13 wird bestimmt, dass ein genauigkeitsfokussiertes Lernen mindestens N-mal durchgeführt worden ist. In diesem Fall bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, den genauigkeitsfokussierten Lernwert Lh als den Korrekturwert für individuelle Unterschiede in Schritt S18 zu verwenden.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 bestimmt dann den Zustand des Fahrers in Schritt S19 unter Verwendung des Korrekturwerts für individuelle Unterschiede. Zum Beispiel korrigiert die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die aktuelle Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers, die basierend auf den in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeicherten Überwachungsdaten unter Verwendung des vorstehenden Korrekturwerts für individuelle Unterschiede bestimmt wird, und korrigiert somit die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers. Die korrigierte Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers wird dann mit der vorgegebenen Referenzrichtung verglichen. Die resultierende Abweichung der Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers von der Referenzrichtung wird verwendet, um den Zustand des Fahrers, einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustands des Fahrers, zu bestimmen.
In Schritt S20 verwendet die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Signalausgabeeinheit 3215, um die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen, die den Zustand des Fahrers anzeigen, an das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 auszugeben. Somit werden die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen durch das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 dem Fahrer durch Aussenden eines Alarmtons oder Aufleuchten der Alarmlampe präsentiert.
Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 wiederholt daraufhin die vorstehend beschriebene Verarbeitung in Schritt S12 und den nachfolgenden Schritten. Insbesondere hält die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 das gelegenheitsfokussierte Lernen an und führt anschließend ein genauigkeitsfokussiertes Lernen durch.
Wenn der Korrekturwert für individuelle Unterschiede 0 ist, ist es in diesem Fall auch wahrscheinlich, dass das Fahrzeug angehalten hat oder sich unmittelbar nach dem Start befindet, eine Kurve auf einer Straße befährt, nach rechts oder links abbiegt oder unter der ersten Bedingung die Spur wechselt. In diesem Fall bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 eventuell nicht den Zustand des Fahrers.
Vorteilhafte Auswirkungen der ersten Ausführungsform
In der vorstehend ausführlich beschriebenen ersten Ausführungsform verwendet die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 zum Bestimmen der Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeicherten Überwachungsdaten und verwendet das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, um wiederholt statistische Informationen über die Richtung zu berechnen, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält. Dann korrigiert das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 basierend auf den berechneten statistischen Informationen die bestimmte Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers in Bezug auf die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung, oder es korrigiert die Referenzrichtung. Mit anderen Worten, die Vorwärtsrichtung (0°) in der Sicht des Fahrers wird auf die von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung verwendete Vorwärtsrichtung (0°) korrigiert, oder spezifisch auf die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung. Dies kann durch Korrigieren des Bestimmungswerts für die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder durch Korrigieren der als Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierten Referenzrichtung erreicht werden. Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 bestimmt dann den Zustand des Fahrers basierend auf der Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder der Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung. Das Bestimmungsergebnis wird dann durch das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 an den Fahrer ausgegeben. Zum Beispiel wird der Winkel von 0° der Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers, die sich in Abhängigkeit von jedem Fahrer unterscheidet, auf die durch die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 vordefinierte Referenzrichtung oder den Winkel von 0° in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs korrigiert. Nach der Korrektur wird der Zustand des Fahrers einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustandes des Fahrers bestimmt. Mit anderen Worten, wenn die Vorwärtsrichtung in der Sicht des Fahrers von dem Winkel von 0° in der von der Vorrichtung verwendeten Richtung abweicht, wird die Vorwärtsrichtung in der Sicht des Fahrers als der Winkel von 0° bei der von der Vorrichtung verwendeten Richtung verwendet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, das Kriterium zum Ermitteln von abgelenktem Fahren in Abhängigkeit von jedem Fahrer zu lockern, und somit wird eine genaue Fahrerzustandsbestimmung ermöglicht, die Sicherheit erreicht, ohne durch Unterschiede zwischen einzelnen Fahrern beeinträchtigt zu werden.
In der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 auch, ob eine Fahrerzustandsbestimmung unter Verwendung der Fahrzeuginformationen, die den Zustand des Fahrzeugs anzeigen, durchzuführen ist oder das Bestimmungsergebnis durch das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 auszugeben ist. Mit anderen Worten, die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 kann bestimmen, ob die Fahrerzustandsbestimmung entsprechend des Zustands des Fahrzeugs durchzuführen ist. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel eine Kurve auf einer Straße befährt, nach rechts oder links abbiegt oder die Spur wechselt, kann der Fahrer zur Sicherheitsprüfung auf ähnliche Weise wie beim abgelenkten Fahren handeln. Es wird verhindert, dass solche Handlungen als abgelenktes Fahren bestimmt werden. Ein abgelenkter Fahrer verursacht wahrscheinlich keine Probleme, wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt oder geparkt ist. Der Fahrer kann zur Sicherheitsprüfung auf ähnliche Weise wie beim abgelenkten Fahren vor allem beim Starten eines geparkten Fahrzeugs handeln. Das Bestimmen abgelenkten Fahrens kann deaktiviert werden, während das Fahrzeug geparkt ist, und für eine vorgegebene Zeitdauer, nachdem das Fahrzeug gestartet wurde, bis das Fahrzeug eine vorgegebene Distanz zurücklegt oder bis das Fahrzeug eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht. In einigen Ausführungsformen kann die Bestimmung abgelenkten Fahrens durchgeführt werden, ohne das Bestimmungsergebnis auszugeben, um dieselben vorteilhaften Auswirkungen zu erzeugen.
In der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 kann das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 auch genaues, selten durchgeführtes genauigkeitsfokussiertes Lernen unter der ersten Bedingung durchführen, die Faktoren für fehlerhaftes Lernen ausschließt, parallel zu weniger genauem, häufig durchgeführtem gelegenheitsfokussiertem Lernen unter der zweiten Bedingung, die die vorstehenden Faktoren für fehlerhaftes Lernen enthält. Dies ermöglicht es der Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214, den Zustand des Fahrers zu einem früheren Zeitpunkt oder unmittelbar nach dem Start des Fahrens des Fahrzeugs zu bestimmen. In diesem Fall führt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 den Korrekturprozess durch, indem es durch ein weniger genaues gelegenheitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen ein geringeres Gewicht zuweist als durch genaueres genauigkeitsfokussiertes Lernen berechneten statistischen Informationen. Die Korrekturergebnisse können eine beabsichtigte Genauigkeit oder höhere Genauigkeit haben.
Bekannte Techniken, die zum Beispiel in der Patentliteratur 1 beschrieben werden, können eine Korrektur nur durchführen, nachdem abgelenktes Fahren mehrere Male ermittelt wurde, obwohl bei normalen Fahrern eventuell nur eine begrenzte Anzahl von Malen bestimmt wird, dass sie abgelenkt fahren. Solche Techniken können somit eine lange Zeit benötigen, bevor eine genaue Bestimmung für das abgelenkte Fahren ermöglicht wird. Wenn eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung oder zum Beispiel eine Vorrichtung zum Bestimmen abgelenkten Fahrens, die abgelenktes Fahren bestimmt, mit anderen Vorrichtungen, wie z. B. einer Fahrunterstützungsvorrichtung oder einer automatischen Fahrvorrichtung, in einem System kombiniert werden, weist das System eventuell keine Informationen über die Entfernung auf, die ein Fahrzeug zurücklegen muss, bevor von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung genaue Ergebnisse beschafft werden können. Ohne diese Informationen kann das System nicht gebaut werden. Die Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist in einem derartigen System insofern vorteilhaft, als die Vorrichtung gelegenheitsfokussiertes Lernen verwendet, das Bestimmungsergebnisse mit ausreichend hoher Genauigkeit in den frühen Phasen unmittelbar nach dem Start des Fahrens des Fahrzeugs bereitstellt.
Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 erzeugt statistische Informationen mit einer ausreichend hohen Genauigkeit über eine vorgegebene Anzahl von Berechnungen (N-mal) durch genauigkeitsfokussiertes Lernen und kann dann gelegenheitsfokussiertes Lernen anhalten und statistische Informationen nur durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechnen. Dadurch entfallen überflüssige Berechnungen.
Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 kann auch statistische Informationen berechnen, einschließlich des Mittelwerts und der Abweichung der Richtung, in der der Fahrer sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs während eines vorgegebenen Zeitraums beibehält. Somit werden statistische Informationen leicht beschafft.
Zweite Ausführungsform
Nun wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Konfiguration
Ein Fahrerzustandsbestimmungssystem, einschließlich einer Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, hat eine Gesamtkonfiguration, die der des Fahrerzustandsbestimmungssystems gemäß der in 2 dargestellten ersten Ausführungsform ähnlich ist. Das Fahrerzustandsbestimmungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform beinhaltet eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30, verschiedene Sensoren 41 bis 46 und ein Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50. Dieselben Bauteile wie die entsprechenden Bauteile des Fahrerzustandsbestimmungssystems gemäß der ersten Ausführungsform werden nicht beschrieben, und Bauteile, die sich von denjenigen unterscheiden, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind, werden nachstehend beschrieben.
Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 gemäß der ersten Ausführungsform in den nachstehend beschriebenen Bauteilen.
In der zweiten Ausführungsform beinhaltet ein in einer Speichereinheit enthaltener Lerndatenspeicher 333 eine Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 zum Speichern von Lerndaten auf nichtflüchtige Weise, wie in 6A dargestellt, und eine Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 zum Speichern von Lerndaten in einer flüchtigen Weise, wie in 6B dargestellt.
Die Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 speichert die genauigkeitsfokussierten Lernwerte für jeden Fahrer, die durch das zuvor durchgeführte, genauigkeitsfokussierte Lernen berechnet wurden, wie in 6A dargestellt. Insbesondere speichert die Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 für jeden Fahrer genauigkeitsfokussierte Lernwerte oder statistische Informationen, einschließlich des Mittelwerts und der Abweichung für die Beibehaltungsrichtung, in der jeder Fahrer, welcher geradeaus blickt, sein Gesicht oder seinen Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs während einer vorgegebenen Zeitdauer beibehält, zusammen mit einer Kennung, die den entsprechenden Fahrer identifiziert. In dem in 6A dargestellten Beispiel beinhaltet die Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 genauigkeitsfokussierte Lernwerte für drei Fahrer. Insbesondere, wenn die von der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung verwendete Vorwärtsrichtung, oder spezifisch die als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung, 0° ist, weist die Beibehaltungsrichtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers, der durch die Fahrerkennung 1 identifiziert wird, einen Mittelwert von -2,8° und eine Abweichung von 1,8° auf. Die Beibehaltungsrichtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers, der durch die Fahrerkennung 2 identifiziert wird, weist einen Mittelwert von +5,0° und eine Abweichung von 1,0° auf. Die Beibehaltungsrichtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers, der durch die Fahrerkennung 3 identifiziert wird, weist einen Mittelwert von +0,5° und eine Abweichung von 2,0° auf. Obwohl die gespeicherte Beibehaltungsrichtung hierin unter Verwendung eines positiven Werts und eines negativen Werts ausgedrückt wird, der die Richtung nach rechts und nach links von der Referenzrichtung anzeigt, kann die Richtung unter Verwendung eines positiven und eines negativen Werts ausgedrückt werden, der die Richtung nach oben und nach unten von der Referenzrichtung anzeigt. In einigen Ausführungsformen können sowohl die Rechts-Links-Richtung als auch die Oben-Unten-Richtung gespeichert werden. Zusätzlich kann zum Beispiel die Neigung des Kopfes des Fahrers gespeichert werden.
Wie in 6B dargestellt, speichert die Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 einen genauigkeitsfokussierten Lernwert, der durch genauigkeitsfokussiertes Lernen beschaffte statistische Informationen darstellt, und die Anzahl der durchgeführten Lernvorgänge, und einen gelegenheitsfokussierten Lernwert, der durch gelegenheitsfokussiertes Lernen beschaffte statistische Informationen darstellt, und die Anzahl der durchgeführten Lernvorgänge. In dem in 6B dargestellten Beispiel, wenn die Referenzrichtung auf 0° gesetzt ist, weist die Beibehaltungsrichtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers, die durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechnet wird, einen Mittelwert von +5,1° und eine Abweichung von 1,1° auf, und zeigt an, dass das Lernen dreimal durchgeführt wurde. In diesem Beispiel weist die durch gelegenheitsfokussiertes Lernen berechnete Beibehaltungsrichtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers einen Mittelwert von +4,8° und eine Abweichung von 1,3° auf, und das Lernen wurde vier Mal durchgeführt. Die Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 verwendet positive und negative Werte, um die Richtungen auf die gleiche Weise wie für die in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 gespeicherten, genauigkeitsfokussierten Lernwerte auszudrücken.
Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in der zweiten Ausführungsform, die auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben genauigkeitsfokussiertes Lernen und gelegenheitsfokussiertes Lernen durchführt, hält gelegenheitsfokussiertes Lernen an, wenn in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 statistische Informationen gefunden werden, die den durch das gelegenheitsfokussierte Lernen berechneten Informationen angenähert sind. Wenn die Möglichkeit eines Fahrerwechsels ermittelt wird, speichert das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 somit statistische Informationen, die bis dahin durch genauigkeitsfokussiertes Lernen in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 berechnet wurden, und beginnt dann mit der Berechnung neuer statistischer Informationen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen und gelegenheitsfokussiertes Lernen.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 kann die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den in dem Fahrzeuginformationsspeicher 332 gespeicherten Fahrzeuginformationen bestimmen. Zum Beispiel kann die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels ermitteln durch Ermitteln des vollständigen Anhaltens des Fahrzeugs basierend auf den Erfassungsdaten von dem Geschwindigkeitssensor 42 und Bestimmen, dass das Fahrzeug in den Parkzustand übergegangen ist, basierend auf den Erfassungsdaten von dem Gangwahlhebelsensor 45 und/oder dem Feststellbremsensensor 46. In einigen Ausführungsformen kann die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 auch die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeicherten Überwachungsdaten ermitteln. Zum Beispiel kann der Fahrer vorübergehend aus einem Überwachungsbild verschwinden und dann erneut in einem Überwachungsbild auftauchen, oder die überwachungsdatenbasierte Ermittlung des Gesichts oder Blicks des Fahrers kann vorübergehend deaktiviert und dann wieder aktiviert werden. In einem derartigen Fall kann die Möglichkeit eines Fahrerwechsels erkannt werden. Wenn auf diese Weise die Möglichkeit eines Fahrerwechsels ermittelt wird, gibt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 ein Fahrerwechsel-Triggersignal an das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 aus.
Betrieb
Nun wird der Betrieb des Fahrerzustandsbestimmungssystems mit der vorstehenden Konfiguration beschrieben.
7 ist ein Flussdiagramm, das die von dem Fahrerzustandsbestimmungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführte Vorgehensweise und Verarbeitung zeigt. 8 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel für Lernen zeigt, das der Vorgehensweise gemäß der zweiten Ausführungsform und den berechneten Korrekturwerten für individuelle Unterschiede folgt.
Empfangen von Erfassungsdaten
Wenn das Fahrzeugenergieversorgungssystem eingeschaltet wird, beginnen die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30, die als Fahrerüberwachungssensor dienende Fahrerkamera 41 und die als Fahrzeugzustandssensoren dienenden Sensoren 42 bis 46 zu arbeiten, wie in der ersten Ausführungsform. Die Überwachungsdaten werden in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeichert. Die Fahrzeuginformationen werden in dem Fahrzeuginformationsspeicher 332 gespeichert. Die Erfassungsdaten werden wiederholt beschafft und gespeichert, bis das Fahrzeugenergieversorgungssystem abgeschaltet wird.
Lernen statistischer Informationen
Parallel zum Vorgang zum Beschaffen von Erfassungsdaten beginnt die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 in Schritt S11 mit dem Berechnen statistischer Informationen durch gelegenheitsfokussiertes Lernen und in Schritt S12 mit dem Berechnen statistischer Informationen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen. Die Schritte S11 und S12 sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform beschrieben. Das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 speichert Berechnungsergebnisse von gelegenheitsfokussiertem Lernen und genauigkeitsfokussiertem Lernen in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 in dem Lerndatenspeicher 333 als Lerndaten.
Berechnung des Korrekturwerts für individuelle Unterschiede und Fahrerzustandsbestimmung
Wenn genauigkeitsfokussiertes Lernen nicht ausreicht
Ohne vorheriges Lernen
Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 verwendet die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214, um einen Korrekturwert für individuelle Unterschiede zum Bestimmen des Zustands des Fahrers zu berechnen.
Insbesondere bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 zuerst, ob die Anzahl der genauigkeitsfokussierten Lernvorgänge für die in dem Lerndatenspeicher 333 eingegebenen Lerndaten in Schritt S13 mindestens N-mal (vorgegebene Anzahl) beträgt. In Schritt S21 vergleicht das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, das feststellt, dass ein genauigkeitsfokussiertes Lernen weniger als N-mal durchgeführt wurde, den in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 gespeicherten gelegenheitsfokussierten Lernwert mit dem für jeden Fahrer in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 in dem Lerndatenspeicher 333 gespeicherten genauigkeitsfokussierten Lernwert. In Schritt S22 bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, ob irgendein genauigkeitsfokussierter Lernwert, der dem gelegenheitsfokussierten Lernwert angenähert ist, gefunden wird, oder ob ein derartiger genauigkeitsfokussierter Lernwert zuvor gelernt wurde. In diesem Fall wird zum Beispiel nicht nur der Mittelwert, sondern auch die Abweichung der Beibehaltungsrichtung für das Gesicht oder den Blick des Fahrers verwendet, um fehlerhafte Bestimmungsergebnisse zu reduzieren.
Wenn bestimmt wird, dass kein genauigkeitsfokussierter Lernwert, der dem gelegenheitsfokussierten Lernwert angenähert ist, gefunden wird, berechnet das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in Schritt S14 einen Korrekturwert basierend auf den in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 gespeicherten Lerndaten, oder den Ergebnissen des gelegenheitsfokussierten Lernens und des genauigkeitsfokussierten Lernens, wie in der ersten Ausführungsform. In Schritt S15 bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, den berechneten Korrekturwert als den Korrekturwert für individuelle Unterschiede zu verwenden. In Schritt S16 bestimmt die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 den Zustand des Fahrers unter Verwendung des vorstehenden Korrekturwerts für individuelle Unterschiede. In Schritt S17 verwendet die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Signalausgabeeinheit 3215, um die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen, die den Zustand des Fahrers anzeigen, an das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 auszugeben. Somit werden die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen durch das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 dem Fahrer durch Aussenden eines Alarmtons oder Aufleuchten der Alarmlampe präsentiert.
In Schritt S23 bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30, ob ein Fahrerwechsel-Triggersignal von der Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 eingegeben wurde. Wenn bestimmt wird, dass kein Fahrerwechsel-Triggersignal eingegeben wurde, wiederholt die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 die vorstehend beschriebene Verarbeitung in Schritt S11 und den nachfolgenden Schritten.
Somit funktioniert die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, wenn kein genauigkeitsfokussierter Lernwert, der dem gelegenheitsfokussierten Lernwert angenähert ist, in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 gespeichert ist und kein Fahrerwechsel-Triggersignal eingegeben wird.
Das Fahrzeugenergieversorgungssystem wird eingeschaltet, nachdem das Fahrzeug vollständig angehalten hat und in einen Parkzustand übergeht. Somit wird, wie in 5 dargestellt, zum Zeitpunkt t0, an dem das Fahrzeugenergieversorgungssystem eingeschaltet wird, ein Fahrerwechsel-Triggersignal eingegeben. Wenn jedoch Schritt S11 zum Zeitpunkt t0 noch gestartet werden muss, bleibt der in dem Flussdiagramm dargestellte Vorgang unbeeinflusst.
Wenn anschließend in der Verarbeitung von den in jedem vorgegebenen Zeitraum wiederholten Schritten S11 bis S23 ein Fahrerwechsel-Triggersignal eingegeben wird, ermittelt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 die Eingabe des Signals in Schritt S23. In diesem Fall setzt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in Schritt S24 die Lerndaten oder spezifisch die in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 in dem Lerndatenspeicher 333 gespeicherten Ergebnisse des gelegenheitsfokussierten Lernens und des genauigkeitsfokussierten Lernens zurück. Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 wiederholt daraufhin die vorstehend beschriebene Verarbeitung in Schritt S11 und den nachfolgenden Schritten.
Mit zuvor durchgeführtem Lernen
Wenn zum Beispiel ein genauigkeitsfokussierter Lernwert (der durch die Fahrerkennung 2 identifizierte Mittelwert von +5,0° und die Abweichung von 1,0°), der dem vorstehend berechneten gelegenheitsfokussierten Lernwert (einen Mittelwert von +4,8° und einer Abweichung von 1,3°) angenähert ist, gefunden wird, wie in 6B dargestellt, wird zum Zeitpunkt t11 in der in dem in 8 dargestellten Schritt S22 durchgeführten Bestimmung ein angenäherter genauigkeitsfokussierter Lernwert gefunden. In diesem Fall bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, dass der Fahrer, welcher gegenwärtig das Fahrzeug fährt, der Fahrer mit dem berechneten angenäherten, genauigkeitsfokussierten Lernwert ist. In diesem Fall bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in Schritt S18, den angenäherten, genauigkeitsfokussierten Lernwert als den Korrekturwert für individuelle Unterschiede zu verwenden. Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 bestimmt dann den Zustand des Fahrers in Schritt S19 mit der Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 unter Verwendung des vorstehenden Korrekturwerts für individuelle Unterschiede. In Schritt S20 verwendet die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Signalausgabeeinheit 3215, um die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen, die den Zustand des Fahrers anzeigen, an das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 auszugeben. Somit werden die Fahrerzustandsbestimmungs-Ergebnisinformationen durch das Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät 50 dem Fahrer durch Aussenden eines Alarmtons oder Aufleuchten der Alarmlampe präsentiert.
In Schritt S25 bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30, ob ein Fahrerwechsel-Triggersignal von der Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 eingegeben wurde. Wenn bestimmt wird, dass kein Fahrerwechsel-Triggersignal eingegeben wurde, verwendet die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 in Schritt S26 nur von dem Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 durchgeführtes genauigkeitsfokussiertes Lernen. Die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 wiederholt daraufhin die vorstehend beschriebene Verarbeitung in Schritt S18 und den nachfolgenden Schritten.
Wenn ein genauigkeitsfokussierter Lernwert, der dem berechneten gelegenheitsfokussierten Lernwert angenähert ist, in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 gefunden wird und kein Fahrerwechsel-Triggersignal eingegeben wird, funktioniert die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform, wenn die Anzahl der genauigkeitsfokussierten Lernvorgänge mindestens N (vorgegebene Anzahl) beträgt.
Anschließend ermittelt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 als Reaktion auf ein Fahrerwechsel-Triggersignal, das zum Zeitpunkt t12 eingegeben wird, wie in 8 dargestellt, während der Verarbeitung von den Schritten S18 bis S20, Schritt S25 oder Schritt S23 wiederholt in jedem vorgegebenen Zeitraum, die Eingabe des Signals in Schritt S25. In Schritt S27 aktualisiert das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 die Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 mit dem genauigkeitsfokussierten Lernwert, der in den Lerndaten enthalten ist, die in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 in dem Lerndatenspeicher 333 gespeichert sind. In Schritt S24 setzt die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 die Lemdaten oder spezifisch die in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 gespeicherten Ergebnisse des gelegenheitsfokussierten Lernens und des genauigkeitsfokussierten Lernens zurück und wiederholt die vorstehend beschriebene Verarbeitung in Schritt S11 und den nachfolgenden Schritten.
Wenn der genauigkeitsfokussierte Lernwert in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 in Schritt S27 in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 gespeichert werden soll, wird der genauigkeitsfokussierte Lernwert in Schritt S22 mit dem angenäherten genauigkeitsfokussierten Lernwert überschrieben. Auf diese Weise wird der genauigkeitsfokussierte Lernwert für den Fahrer aktualisiert. Eine Kennung für den Fahrer kann in der in Schritt S22 durchgeführten Bestimmung gespeichert werden, um den genauigkeitsfokussierten Lernwert zu identifizieren, der in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 überschrieben werden soll.
Wenn genauigkeitsfokussiertes Lernen ausreicht
Wenn zum Beispiel zum Zeitpunkt t13 während der wiederholten Verarbeitung der zum Zeitpunkt t12 gestarteten Schritte S11 bis S23, wie in 8 dargestellt, das N-te genauigkeitsfokussierte Lernen durchgeführt wird, speichert die Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 in dem Lerndatenspeicher 333, dass die Anzahl der genauigkeitsfokussierten Lernvorgänge N-mal beträgt, wie in 6C dargestellt. Somit wird in Schritt S13 bestimmt, dass ein genauigkeitsfokussiertes Lernen mindestens N-mal ausgeführt worden ist. In diesem Fall speichert das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in Schritt S28 den in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 gespeicherten, genauigkeitsfokussierten Lernwert neu in die Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331, wie in 6D dargestellt.
Die Verarbeitung schreitet dann zu Schritt S18 weiter und die vorstehend beschriebene Vorgehensweise wird durchgeführt.
Um den genauigkeitsfokussierten Lernwert in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 in Schritt S27 als Reaktion auf ein Fahrerwechsel-Triggersignal, von dem in Schritt S25 bestimmt wurde, dass es eingegeben wurde, in die Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 zu speichern, wird der genauigkeitsfokussierte Lernwert mit dem in Schritt S28 wie vorstehend beschrieben neu gespeicherten genauigkeitsfokussierten Lernwert überschrieben. Dies aktualisiert den genauigkeitsfokussierten Lernwert für den Fahrer. Eine Kennung für den Fahrer kann gespeichert werden, wenn der neue Wert in Schritt S28 gespeichert wird, um den genauigkeitsfokussierten Lernwert zu identifizieren, der in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 überschrieben werden soll.
Vorteilhafte Auswirkungen der zweiten Ausführungsform
Wie vorstehend in dem Detail beschrieben, erzeugt die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform dieselben vorteilhaften Auswirkungen wie in der ersten Ausführungsform.
Zusätzlich speichert die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 gemäß der zweiten Ausführungsform in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 zuvor berechnete genauigkeitsfokussierte Lernwerte für mehrere Fahrer und hält ein durch das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 durchgeführtes gelegenheitsfokussiertes Lernen an, wenn ein genauigkeitsfokussierter Lernwert, der dem durch gelegenheitsfokussiertes Lernen berechneten gelegenheitsfokussierten Lernwert angenähert ist, in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 gefunden wird. Mit anderen Worten, die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 führt das gelegenheitsfokussierte Lernen nicht weiter durch, wenn sie irgendeinen zuvor berechneten genauigkeitsfokussierten Lernwert findet, der dem berechneten gelegenheitsfokussierten Lernwert angenähert ist. Wenn der Fahrer, welcher das Fahrzeug gegenwärtig fährt, den zuvor berechneten Lernwert aufweist, bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 somit, dass die statistischen Informationen korrekt sind, obwohl die statistischen Informationen durch genauigkeitsfokussiertes Lernen eine unzureichende Anzahl von Malen zum Erreichen der beabsichtigten Genauigkeit berechnet worden sind. Es wird dann nur genauigkeitsfokussiertes Lernen durchgeführt.
Wenn die Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 eine Möglichkeit eines Fahrerwechsels feststellt, speichert sie auch die genauigkeitsfokussierten Lernwerte, die bis dahin durch das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 berechnet wurden, in die Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 und veranlasst, dass das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 gelegenheitsfokussiertes Lernen und genauigkeitsfokussiertes Lernen neu startet. Das Fahrzeug hält vollständig an und geht in einen Parkzustand über, normalerweise bevor das Fahrzeugenergieversorgungssystem ausgeschaltet wird. Somit wird die Möglichkeit eines Fahrerwechsels erfasst, und der auf Genauigkeit ausgerichtete Lernwert, der bis dahin durch genauigkeitsfokussiertes Lernen berechnet wurde, wird in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 gespeichert. Somit wird der berechnete genauigkeitsfokussierte Lernwert in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 auf zuverlässige Weise gespeichert. Insbesondere wird für einen neuen Fahrer, für den die Berechnung durch ein genauigkeitsfokussiertes Lernen gestartet wird, das Berechnungsergebnis oder der durch ein genauigkeitsfokussiertes Lernen berechnete Wert auf zuverlässige Weise gespeichert.
Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung 30 bestimmt basierend auf den in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeicherten Überwachungsdaten oder den in dem Fahrzeuginformationsspeicher 332 gespeicherten Fahrzeuginformationen, ob der Fahrer gewechselt wurde, und gibt ein Fahrerwechsel-Triggersignal in das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 ein. Zum Beispiel kann die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels ermitteln durch Ermitteln des vollständigen Anhaltens des Fahrzeugs basierend auf den Erfassungsdaten von einem Geschwindigkeitssensor und Bestimmen, dass das Fahrzeug in den Parkzustand übergegangen ist, basierend auf den Erfassungsdaten von dem Gangwahlhebelsensor und/oder dem Feststellbremsensensor. In einigen Ausführungsformen kann die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den Überwachungsdaten bestimmen, die von einer als der Fahrerüberwachungssensor 21 dienenden Fahrerkamera übertragen wurden. Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 erfasst die Möglichkeit eines Fahrerwechsels, wenn beispielsweise der Fahrer vorübergehend von einem Überwachungsbild verschwindet und dann wieder in einem Überwachungsbild erscheint, oder wenn die Ermittlung des Gesichts oder Blicks des Fahrers unter Verwendung von Überwachungsdaten vorübergehend deaktiviert und dann wieder aktiviert wird. Auf diese Weise kann die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 auf einfache Weise die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den Überwachungsdaten oder Fahrzeuginformationen bestimmen. Die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 kann auch leicht die Möglichkeit eines Fahrerwechsels wie vorstehend beschrieben ohne eine komplizierte persönliche Authentifizierungsverarbeitung, wie z. B. Gesichtserkennung, oder eine spezifische Handlung durch den Fahrer, wie z. B. eine Selbstmeldung eines Fahrerwechsels, bestimmen. Ohne eine persönliche Authentifizierungsverarbeitung entfällt durch diese Struktur die Notwendigkeit eines höheren Programmsicherheitsniveaus.
Modifizierung
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die vorstehend in dem Detail beschrieben sind, sind in jeder Hinsicht lediglich Beispiele der vorliegenden Erfindung. Die Ausführungsformen können auf verschiedene Weisen modifiziert oder abgeändert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Insbesondere kann die vorliegende Erfindung nach Bedarf unter Verwendung der für jede Ausführungsform spezifischen Konfiguration implementiert werden.
(1) In der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform wird der durch gelegenheitsfokussiertes Lernen beschaffte gelegenheitsfokussierte Lernwert mit dem in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 in dem Lerndatenspeicher 333 gespeicherten genauigkeitsfokussierten Lernwert verglichen, um zu bestimmen, ob ein angenäherter genauigkeitsfokussierter Lernwert gefunden wird. Anstelle eines gelegenheitsfokussierten Lernwerts kann ein unter Verwendung eines gelegenheitsfokussierten Lernwerts und eines genauigkeitsfokussierten Lernwerts berechneter Korrekturwert mit einem in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 gespeicherten genauigkeitsfokussierten Lernwert verglichen werden, um zu bestimmen, ob ein angenäherter genauigkeitsfokussierter Lernwert gefunden wird.
9 ist ein Flussdiagramm, das die von dem Fahrerzustandsbestimmungssystem nach der vorliegenden Modifikation durchgeführte Vorgehensweise und Verarbeitung zeigt.
Wenn die Anzahl der genauigkeitsfokussierten Lernvorgänge in Schritt S13 N-mal nicht erreicht hat, berechnet das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 in diesem Fall in Schritt S14 einen Korrekturwert basierend auf den Lerndaten oder den in der Tabelle mit flüchtigen Lernwerten 3332 gespeicherten Ergebnissen aus gelegenheitsfokussiertem Lernen und genauigkeitsfokussiertem Lernen. In Schritt S29 vergleicht das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 den berechneten Korrekturwert mit dem in der Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten 3331 gespeicherten genauigkeitsfokussierten Lernwert. In Schritt S22 bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, ob ein genauigkeitsfokussierter Lernwert, der dem Korrekturwert angenähert ist, gefunden wird, oder ob ein derartiger Wert zuvor gelernt wurde. Wenn kein genauigkeitsfokussierter Lernwert gefunden wird, der dem Korrekturwert angenähert ist, bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, den berechneten Korrekturwert als den Korrekturwert für individuelle Unterschiede in Schritt S15 zu verwenden. Wenn ein genauigkeitsfokussierter Lernwert gefunden wird, der dem Korrekturwert angenähert ist, bestimmt das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213, den angenäherten, genauigkeitsfokussierten Lernwert als den Korrekturwert für individuelle Unterschiede in Schritt S18 zu verwenden.
Der Rest der Verarbeitung ist identisch mit der in der zweiten Ausführungsform beschriebenen.
Diese Struktur erzeugt auch dieselben vorteilhaften Auswirkungen wie in der zweiten Ausführungsform. Ferner verwendet diese Struktur den Korrekturwert genauer als den gelegenheitsfokussierten Lernwert, und bestimmt somit einen angenäherten genauigkeitsfokussierten Lernwert mit höherer Genauigkeit.
(2) Obwohl in der vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform in demselben vorgegebenen Zeitraum genauigkeitsfokussiertes Lernen und gelegenheitsfokussiertes Lernen durchgeführt werden, können genauigkeitsfokussiertes Lernen und gelegenheitsfokussiertes Lernen in verschiedenen vorgegebenen Zeiträumen durchgeführt werden.
(3) Wenn der Zustand des Fahrers in der ersten und der zweiten Ausführungsform bestimmt wird, wird die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers, die basierend auf den in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeicherten Überwachungsdaten bestimmt wird, korrigiert und die Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung wird zum Bestimmen des Zustands des Fahrers, einschließlich eines abgelenkten oder nicht abgelenkten Zustands des Fahrers, verwendet. Mit anderen Worten wird die konstante Referenzrichtung verwendet, mit der die basierend auf dem Korrekturwert für individuelle Unterschiede korrigierte Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers verglichen wird, um den Zustand des Fahrers zu bestimmen. Umgekehrt kann die Referenzrichtung basierend auf dem Korrekturwert für individuelle Unterschiede korrigiert werden, wie in der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben. Die korrigierte Referenzrichtung kann dann mit der aktuellen Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers verglichen werden, um den Zustand des Fahrers zu bestimmen. Diese Struktur erzeugt auch dieselben vorteilhaften Auswirkungen wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform.
(4) In der zweiten Ausführungsform bestimmt zum Beispiel die Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung 3214 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels. In einigen Ausführungsformen kann das Lerngerät für individuelle Unterschiede 3213 die Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeicherten Überwachungsdaten oder in dem Fahrzeuginformationsspeicher 332 gespeicherten Fahrzeuginformationen bestimmen. In anderen Ausführungsformen kann eine spezielle Einheit als eine Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels hinzugefügt werden. Diese Modifikationen können auch dieselben vorteilhaften Auswirkungen wie in der zweiten Ausführungsform erzeugen.
Zusätzlich kann die Gesichts- oder Blickrichtung des Fahrers durch die Überwachungsdatenbeschaffungseinheit 3211 basierend auf Erfassungsdaten von der Fahrerkamera 41 erfasst werden, und das Erfassungsergebnis kann in dem Überwachungsdatenspeicher 331 gespeichert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, vielmehr können die Bauteile modifiziert werden, ohne vom Geist und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebenen Bauteile können nach Bedarf kombiniert werden, um verschiedene erfindungsgemäße Aspekte bereitzustellen. Zum Beispiel können einige der in jeder vorstehend beschriebenen Ausführungsform beschriebenen Bauteile entfallen. Ferner können Bauteile in verschiedenen Ausführungsformen nach Bedarf kombiniert werden.
Anhänge
Die oben beschriebenen Ausführungsformen können teilweise oder gänzlich in den nachfolgenden Anhängen ausgedrückt werden, ohne darauf beschränkt zu sein.
Anhang 1
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung (10; 30), umfassend:

einen Rechner (14; 3213), der dazu eingerichtet ist, eine Richtung eines Gesichts oder eines Blicks eines Fahrzeugfahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten, die von einem ersten Sensor (21; 41) ausgegeben werden und ein Bild des Fahrers enthalten, zu bestimmen und wiederholt statistische Informationen über eine Richtung zu berechnen, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs beibehält;
eine Korrektureinheit (14; 3213), die dazu eingerichtet ist, basierend auf den von dem Rechner berechneten statistischen Informationen die von dem Rechner bestimmte Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung zu korrigieren, oder die Referenzrichtung zu korrigieren;
eine erste Bestimmungseinrichtung (15; 3214), die dazu eingerichtet ist, einen Zustand des Fahrers basierend auf einer Abweichung der Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers, korrigiert durch die Korrektureinheit, von der Referenzrichtung oder einer Abweichung der Richtung des Gesichts oder des Blicks des von dem Rechner bestimmten Fahrers von der von der Korrektureinheit korrigierten Referenzrichtung zu bestimmen; und
eine Ausgabeeinheit (16; 3215, 50), die dazu eingerichtet ist, ein Bestimmungsergebnis von der ersten Bestimmungseinrichtung an den Fahrer auszugeben.

Anhang 2
Verfahren zum Bestimmen des Fahrerzustands, das durch eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung (10; 30) implementiert wird, die dazu eingerichtet ist, einen Fahrzeugfahrer zu bestimmen, wobei das Verfahren umfasst:

Bestimmen einer Richtung eines Gesichts oder eines Blicks des Fahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten, die von einem ersten Sensor (21; 41) ausgegeben werden und ein Bild des Fahrers enthalten, mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung und wiederholtes Berechnen statistischer Informationen über eine Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs beibehält;
Korrigieren der bestimmten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs definierte Referenzrichtung mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung basierend auf den berechneten statistischen Informationen, oder Korrigieren der Referenzrichtung;
Bestimmen eines Zustands des Fahrers basierend auf einer Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder einer Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung; und
Ausgeben eines Bestimmungsergebnisses für den Zustand des Fahrers an den Fahrer mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung.

Anhang 3
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung (30), die einen Hardware-Prozessor (321) und einen Speicher (33) umfasst, wobei der Hardware-Prozessor dazu eingerichtet ist,
eine Richtung eines Gesichts oder eines Blicks eines Fahrzeugfahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten zu bestimmen, die von einem ersten Sensor (41) ausgegeben werden und ein Bild des Fahrers enthalten, zu bestimmen und wiederholt statistische Informationen über eine Beibehaltungsrichtung zu berechnen, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs beibehält,
basierend auf den berechneten statistischen Informationen die bestimmte Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung zu korrigieren oder die Referenzrichtung zu korrigieren,
einen Zustand des Fahrers basierend auf einer Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder einer Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung zu bestimmen, und
ein Bestimmungsergebnis für den Zustand des Fahrers an den Fahrer auszugeben.
Anhang 4
Verfahren zum Bestimmen des Fahrerzustands, das durch eine Vorrichtung implementiert wird, die einen Hardware-Prozessor (321) und einen Speicher (33) enthält, wobei das Verfahren umfasst:

Bestimmen einer Richtung eines Gesichts oder eines Blicks eines Fahrzeugfahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten, die von einem ersten Sensor (41) ausgegeben werden und ein Bild des Fahrers enthalten, mit dem Hardware-Prozessor und wiederholtes Berechnen statistischer Informationen über eine Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs beibehält;
Korrigieren der bestimmten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung mit dem Hardware-Prozessor basierend auf den berechneten statistischen Informationen oder Korrigieren der Referenzrichtung;
Bestimmen eines Zustands des Fahrers basierend auf einer Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder einer Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung mit dem Hardware-Prozessor; und Ausgeben eines Bestimmungsergebnisses für den Zustand des Fahrers an den Fahrer mit dem Hardware-Prozessor.

Bezugszeichenliste
10: Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung, 11: Überwachungsdatenbeschaffungseinheit, 12: Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit, 13: Speicher für beschaffte Informationen, 14: Statistikrechner, 15: Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung, 16: Ausgabeeinheit, 17: Statistikspeicher, 18: Bestimmungseinrichtung der Möglichkeit eines Fahrerwechsels, 21: Fahrerüberwachungssensor, 22: Fahrzeugzustandssensor, 30: Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung, 31: Eingabe-Ausgabe-Schnittstelleneinheit 32: Steuereinheit, 33: Speichereinheit, 41: Fahrerkamera, 42: Geschwindigkeitssensor, 43: Lenksensor, 44: Richtungsanzeigersensor, 45: Gangwahlhebelsensor, 46: Feststellbremsensensor, 50: Bestimmungsergebnis-Ausgabegerät, 321: Hardware-Prozessor, 322: Programmspeicher, 331: Überwachungsdatenspeicher, 332: Fahrzeuginformationsspeicher, 333: Lerndatenspeicher, 3211: Überwachungsdatenbeschaffungseinheit, 3212: Fahrzeuginformationsbeschaffungseinheit, 3213: Lerngerät für individuelle Unterschiede, 3214: Fahrerzustandsbestimmungseinrichtung, 3215: Signalausgabeeinheit, 3331: Tabelle mit nichtflüchtigen Lernwerten, 3332: Tabelle mit flüchtigen Lernwerten.

Claims

Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung (10; 30), umfassend: einen Rechner (14; 3213), der dazu eingerichtet ist, eine Richtung eines Gesichts oder eines Blicks eines Fahrzeugfahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten, die von einem ersten Sensor (21; 41) ausgegeben werden und ein Bild eines Fahrers eines Fahrzeugs enthalten, zu bestimmen, und wiederholt statistische Informationen über eine Richtung zu berechnen, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs beibehält; eine Korrektureinheit (14; 3213), die dazu eingerichtet ist, basierend auf den von dem Rechner berechneten statistischen Informationen die von dem Rechner bestimmte Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung zu korrigieren, oder die Referenzrichtung zu korrigieren; eine erste Bestimmungseinrichtung (15; 3214), die dazu eingerichtet ist, einen Zustand des Fahrers basierend auf einer Abweichung der Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers, korrigiert durch die Korrektureinheit, von der Referenzrichtung oder einer Abweichung der Richtung des Gesichts oder des Blicks des von dem Rechner bestimmten Fahrers von der von der Korrektureinheit korrigierten Referenzrichtung zu bestimmen; und eine Ausgabeeinheit (16; 3215, 50), die dazu eingerichtet ist, ein Bestimmungsergebnis von der ersten Bestimmungseinrichtung an den Fahrer auszugeben.
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Bestimmungseinrichtung bestimmt, ob eine Fahrerzustandsbestimmung unter Verwendung von zweiten Erfassungsdaten, die von einem zweiten Sensor (22; 42, 43, 44, 45, 46) ausgegeben werden und einen Zustand des Fahrzeugs anzeigen, durchzuführen ist oder das Bestimmungsergebnis von der Ausgabeeinheit auszugeben ist.
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Rechner eine erste Lerneinheit (14; 3213), die dazu eingerichtet ist, die statistischen Informationen wiederholt zu berechnen, wenn eine erste Bedingung, die einen Faktor für fehlerhaftes Lernen ausschließt, erfüllt ist, und eine zweite Lerneinheit (14; 3213), die dazu eingerichtet ist, die statistischen Informationen wiederholt zu berechnen, wenn eine zweite Bedingung, die den Faktor für fehlerhaftes Lernen enthält, erfüllt ist, beinhaltet und die Korrektureinheit den von der zweiten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen ein geringeres Gewicht zuweist als den von der ersten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen und die Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers oder die Referenzrichtung korrigiert.
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Rechner die Berechnung von statistischen Informationen, die von der zweiten Lerneinheit durchgeführt wird, wenn die erste Lerneinheit die statistischen Informationen eine vorbestimmte Anzahl von Malen berechnet hat, anhält.
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, ferner umfassend: einen Speicher (17; 333), der dazu eingerichtet ist, statistische Informationen zu speichern, die zuvor für eine Mehrzahl von Fahrern berechnet wurden, wobei der Rechner die Berechnung von statistischen Informationen, die von der zweiten Lerneinheit durchgeführt wird, wenn statistische Informationen, die den von der zweiten Lerneinheit berechneten statistischen Informationen angenähert sind, in dem Speicher gespeichert sind, anhält.
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei, wenn eine Möglichkeit eines Fahrerwechsels erfasst wird, die erste Lerneinheit die statistischen Informationen, die bis dahin von dem Rechner berechnet wurden, in den Speicher speichert, und die erste Lerneinheit und die zweite Lerneinheit in dem Rechner mit der Berechnung neuer statistischer Informationen beginnen.
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend: eine zweite Bestimmungseinrichtung (18; 3214), die dazu eingerichtet ist, eine Möglichkeit eines Fahrerwechsels basierend auf den ersten Erfassungsdaten oder den zweiten Erfassungsdaten zu bestimmen.
Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die statistischen Informationen einen Mittelwert und eine Abweichung der Richtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs während eines vorgegebenen Zeitraums beibehält, enthalten.
Verfahren zum Bestimmen des Fahrerzustands, das durch eine Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung (10; 30) implementiert wird, die dazu eingerichtet ist, einen Zustand eines Fahrzeugfahrers zu bestimmen, wobei das Verfahren umfasst: Bestimmen einer Richtung eines Gesichts oder eines Blicks des Fahrers basierend auf ersten Erfassungsdaten, die von einem ersten Sensor (21; 41) ausgegeben werden und ein Bild des Fahrers enthalten, mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung und wiederholtes Berechnen statistischer Informationen über eine Beibehaltungsrichtung, in der der Fahrer, welcher geradeaus blickt, das Gesicht oder den Blick in Bezug auf eine Vorwärtsrichtung eines Fahrzeugs beibehält; Korrigieren der bestimmten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers in Bezug auf eine als die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs definierte Referenzrichtung mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung basierend auf den berechneten statistischen Informationen, oder Korrigieren der Referenzrichtung; Bestimmen eines Zustands des Fahrers basierend auf einer Abweichung der korrigierten Richtung des Gesichts oder des Blicks des Fahrers von der Referenzrichtung oder einer Abweichung der bestimmten Richtung des Gesichts oder Blicks des Fahrers von der korrigierten Referenzrichtung mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung; und Ausgeben eines Bestimmungsergebnisses für den Zustand des Fahrers an den Fahrer mit der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung.
Programm zur Fahrerzustandsbestimmung, das bewirkt, dass ein Computer als die in der Fahrerzustandsbestimmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 enthaltenen Einheiten fungiert.