CN105279900A - 用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的方法和装置以及交通工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的方法和装置并且涉及一种交通工具。所介绍的方法（20）在此包括与驾驶员相关地测定疲劳程度变化的步骤（S3）以及根据以前的疲劳程度来测定疲劳程度的步骤（S4），所述以前的疲劳程度在使用与驾驶员相关的生理节律的情况下得到测定并且所述以前的疲劳程度包括所测定的疲劳程度变化。所介绍的方法的特征在于，在使用在驾驶员没有驾驶交通工具的时间间隔里关于驾驶员的数据的情况下测定所述以前的疲劳程度。

Description

用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的方法和装置以及交通工具

技术领域

本发明涉及用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的方法和装置，并且本发明涉及一种交通工具。

背景技术

为了在由驾驶员驾驶的交通工具的交通中提高安全性，越来越多地使用用于测定相应的驾驶员的疲劳程度的方法和装置。超过一定疲劳阈值的疲劳程度用术语“昏昏欲睡”来表示。在探测到昏昏欲睡时，而后可以输出光学的和/或声学的信号，用于短时间激励驾驶员以集中更多注意力并且长时间激励其稍作休息。也可能的是，自动的控制***承担对于交通工具的驾驶。交互地相同意义的定名***基于术语“注意力”和/或术语“警醒”。

用于测定疲劳程度的方法和装置也被称为驾驶员协助***或者是驾驶员协助***的一部分。在此可以测定疲劳程度，用于在不同的交通工具中提高安全性。一张非穷尽的、针对交通工具的实例的清单包括处于道路交通中的载货车和载客车、处于轨道交通中的载货机车和载客机车以及处于空中交通中的飞机。

驾驶员驾驶的交通工具原则上包括一些装置（控制元件），所述装置能够使驾驶员改变所述交通工具的速度。这样的装置允许比如通过所谓的“加速踏板”或者“油门踏板”和/或“制动踏板”来改变速度的绝对值并且/或者比如通过方向盘来改变速度的方向或者方向变化速度。前者比如可以通过加速度、通过所谓的“加油”或者通过减速度、比如通过“降速”或者“减速”和/或制动来进行。后者则比如可以通过转向来进行。“加速踏板”、“加油”、“降速”和“减速”这些术语在此在所转义的意义上也用于交通工具、比如用电来运行的交通工具，所述交通工具在狭义上根本不是通过供气来加速或者减速。

一种测定驾驶员的疲劳程度的可行方案在于，将交通工具的、以前的与当前的、通过驾驶员引起的速度变化彼此进行比较。

也就是说，如果所述疲劳程度提高，那么对于有意的但是不合适的驾驶特性的校正经常变得必要，使得有意引起的速度变化变得更加显著。还进一步提高疲劳程度的会导致微睡事件，所述微睡事件引起偶然的、非有意的速度变化。用于测定疲劳程度的方法的目的是，及时告诫微睡事件的出现。

对于交通工具的、以前的与当前的、通过驾驶员来引起的速度变化的比较因而能够测定疲劳程度变化。

如果现在知道以前的疲劳程度，则可以将所述疲劳程度变化用于对所述疲劳程度进行更新。

对于这样的方法来说，有必要使所述疲劳程度初始化。已经表明，不仅对于所述疲劳程度变化的初始化来说而且对于所述疲劳程度的测定来说，有利的是，根据相应的驾驶员情况将所述方法参数化。在此，在开始的调整阶段中使对于驾驶员的疲劳程度的测定与驾驶员相匹配。

JP2008035964A介绍了一种用于就主体的昏昏欲睡进行判断的装置，该装置包括一存储设备，在所述存储设备中保存了在过去关于所述主体的昏昏欲睡所作的判断。将来自过去的判断用于就当前的昏昏欲睡进行判断。

由US6313749B公开了一种用于产生以（音频）-视频方式显示昏昏欲睡的昏昏欲睡探测方案，该昏昏欲睡探测方案考虑到个体的驾驶员的、生理节律的参数以及睡眠参数和/或一般性的或者普遍性的人类心理学上的因数，并且集成有包括转向和加速在内的驾驶员的控制动作的实时状态测量。

WO12144948A1研究了一种速度记录器和一种包括关于驾驶员的旅程时间及休息时间的数据的驾驶员地图。注意力建模单元在使用注意力模型的情况下计算用于驾驶员的、眼下的疲劳值。所述模型在此基于三个组成部分：注意力程度、生理节律和基于每日的生命活力的超昼夜节奏。

生物测量的方法原则上允许在技术上识别驾驶员的面孔。

发明内容

发明人已经发现，可以进一步改进对于所述疲劳程度的测定的质量。

按照本发明，提供一种按权利要求1所述的用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的方法、一种按权利要求7所述的用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的装置以及一种按权利要求10所述的交通工具。

所介绍的方法在此包括与驾驶员相关地测定疲劳程度变化的步骤以及根据以前的疲劳程度来确定疲劳程度的步骤，所述以前的疲劳程度在使用与驾驶员相关的生理节律的情况下得到测定，并且所述以前的疲劳程度包括所测定的疲劳程度变化。

所介绍的方法的特征在于，在使用关于驾驶员的、来自其没有驾驶交通工具的时间间隔的数据的情况下测定以前的疲劳程度。

也就是说，使用关于驾驶员的、来自其没有驾驶交通工具的时间间隔的数据能够针对疲劳程度变化的初始化和/或针对疲劳程度变化的测定改善所述方法的参数化或使所述参数化加速，从而实现短时间和/或长时间更加精确地测定所述疲劳程度。

在一种有利的实施方式中，所述时间间隔处于过去，其中，驾驶员紧挨着在所述时间间隔之前及之后已经驾驶了所述交通工具或驾驶所述交通工具。于是，所述数据可以包括所述时间间隔的持续时间，其中，将所述持续时间与极限值进行比较，并且在所述持续时间小于所述极限值时，在使用另一疲劳程度的情况下求得所述以前的疲劳程度，所述另一疲劳程度在使用速度变化特性的情况下紧挨着在所述时间间隔开始之前已被测定。

这意味着，在短的旅程中断（休息）之后不必使所述方法复位，因为可以认为，驾驶员的疲劳程度在休息中没有根本地变化。

而在所述持续时间超过所述极限值时，则可以在使用与驾驶员相关的生理节律的情况下测定所述以前的疲劳程度。

所述生理节律提供驾驶员的疲劳程度的好的起始估算值。

所述数据也可以包括在移动的存储设备中所保存的、关于驾驶员在所述时间间隔中的一项或者多项活动的活动信息。于是，所述方法此外可以包括：从所述存储设备中读出活动信息并且在使用所述活动信息的情况下对与驾驶员相关的生理节律进行调整。

电子记事日历、像比如在智能手机中所保存的电子记事日历，提供关于驾驶员在旅程之前和/或旅程之后的、使人疲倦的、约束注意力或者以其他方式对生理节律产生影响的活动的依据。

可以无线地或者有线地读出所述数据。

比如，驾驶员可以眼下在一个时区里驾驶交通工具，并且所述活动信息可以包括驾驶员在与所述时区不同的时区中的、关于至少一个停留的时区信息。

于是，这就允许所述生理节律与可能存在的时差相匹配。

所述活动信息也可以包括驾驶员的反复的往返线路（Pendelwegen）的历史。于是，为了对所述生理节律进行调整，可以将所述历史用于确定驾驶员的日常节律。

因此，如果就这些线路而言驾驶员没有使用交通工具或者使用其他的交通工具，则可以对由驾驶员有规律地经过的往返线路加以考虑。

按本发明所介绍的、用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的装置包括存储单元和测定单元，其中，在所述存储单元中保存了能够通过所述测定单元来执行的命令语句，并且其中，在通过所述测定单元来执行所述命令语句时实施按本发明所介绍的方法。按本发明所介绍的交通工具包括按本发明所介绍的装置。

在一种有利的实施方式中，所述装置还包括用于对驾驶员的面部进行光学检测的摄像机。于是如此构成保存在存储单元中的、能够执行的命令语句，使得在通过所述测定单元来执行所述命令语句时，识别与驾驶员相关的面部特征，并且在使用其他与驾驶员相关的、保存在所述存储单元中的面部特征的情况下，通过将所识别的面部特征与所保存的面部特征进行比较来鉴别驾驶员。

驾驶员地图的使用由此变为多余。

所保存的面部特征可以和与驾驶员相关的、用于进行与驾驶员相关的初始化的应用参数相结合，用于测定疲劳程度。

比如可以在使用所述交通工具的、以前的以及当前通过驾驶员引起的速度变化的情况下来测定疲劳程度变化。

在此，在本发明的意义下，可以将速度的绝对值的变化、速度的方向的变化和速度方向的变化率的变化理解为速度变化。

也可能的是，为了测定疲劳程度变化而使用外部摄像机和/或内部空间摄像机。特别地，借助于内部空间摄像机检测到的驾驶员的眨眼频率和/或驾驶员的最大的眼睛张开度可以用于测定疲劳程度变化。驾驶员的眨眼频率和/或最大的眼睛张开度在此可以单独地使用或者在与所述外部摄像机的跟踪数据和/或所述交通工具的速度变化的组合中使用。

本发明的有利的改进方案在从属权利要求中得到说明并且在说明书中得到了描述。

附图说明

借助于附图和以下说明来对本发明的实施例进行详细解释。附图示出：

图1是按本发明的装置的、一种示范性的实施方式的示意图；

图2是按本发明的方法的、一种示范性的实施方式的流程图；并且

图3是按本发明的交通工具的、一种示范性的实施方式的示意图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了按本发明的装置10的、一种示范性的实施方式。在实施例中以闪存的形式构成的存储单元100与在实施例中以微处理器的形式构成的测定单元200相连接。所述测定单元200可以从所述存储单元100中读出并且执行在所述实施例中以软件程序的形式构成的命令语句。在此通过所述测定单元200来执行所述命令语句，这引起以下结果：按本发明的方法被实施。

为此，所述装置10与控制单元400相连接，借助于该控制单元驾驶员可以改变在图3中示范性地示出的交通工具30的速度。在所述实施例中，所述装置10布置在所述交通工具30中。所述实施例的控制单元400包括加速踏板和方向盘。特别地，所述测定单元200与所述控制单元400如此连接，使得所述交通工具30的当前的由驾驶员引起的速度变化、即由所述驾驶员与所述方向盘和/或所述加速踏板的相互作用引起的速度变化可以由所述测定单元200来检测。此外，在所述存储单元100中保存了所述交通工具30的、以前的、由驾驶员借助于所述控制单元400引起的速度变化。在此，以前的速度变化与驾驶员的面部特征相结合地得到保存。此外，与驾驶员相关的、用于对所述方法参数化的应用参数与驾驶员的面部特征相结合地得到保存。

在所述实施例中，所述装置10与在所述实施例中同样布置在所述交通工具30中的摄像机300相连接。特别地，所述测定单元200与所述摄像机300相连接，从而可以拍摄当前的驾驶员的面部并且从所拍摄的面部中提取面部特征。因此，通过当前所提取的面部特征与所保存的面部特征的比较，可以从所述存储单元中选出属于所述驾驶员的、以前的速度变化和/或所述应用参数并且将其用于使所述方法初始化或者参数化。

也可以取代所述摄像机而使用其他的驾驶员鉴别方法。在最简单的情况下，所述交通工具30仅针对由一个唯一的驾驶员使用的情况而被设置，从而可以取消鉴别。

在通过所述测定单元200来执行所述命令语句时，所述测定单元200在驾驶员的识别和与驾驶员相关的初始化或参数化之后执行按本发明的方法20的、在图2中示出的实施例的步骤S1。步骤S1包括从移动的存储设备、在所述实施例中是驾驶员的智能手机的存储装置中读出活动信息。可以通过不同的方式来识别驾驶员的智能手机。比如它是唯一的、能够通过无线连接比如蓝牙或者WLAN（wirelesslocalareanetwork）来实现的、移动的存储设备。或者它是那些能够无线地利用最强的信号连接来实现的、移动的存储设备。也可能的是，借助于有线连接来识别移动的存储设备。另一种可行方案在于，明确的标识（设备ID）与所保存的面部特征一同保存并且相结合，其中，所述移动的存储设备在构建连接时向所述装置10传输其标识。而后所述装置10可以将所传输的标识与所保存的标识进行比较，并且就这样对所述移动的存储设备进行鉴别，可以从所述移动的存储设备中读出与驾驶员相关的活动信息。

随后在所示出的实施例中执行步骤S2，该步骤包括在使用所述活动信息的情况下对与驾驶员相关的生理节律进行调整。在接下来的步骤S3中实施对于疲劳程度变化的、与驾驶员相关的测定。为此，比如要使用所述交通工具30的、以前的以及当前由驾驶员引起的速度变化。在所述实施例中从所述存储单元100中读出以前由驾驶员引起的速度变化，通过测定单元200和控制单元400的连接来检测当前所引起的速度变化。在本发明的意义下，速度的绝对值的变化（加速、减速或者制动）、速度的方向的变化（方向盘的转向）以及速度方向的变化率的变化（方向盘转向的变化）在此都可以理解为速度变化。

为了测定疲劳程度变化，作为补充方案或者替代方案也可以（一同）使用外部摄像机和/或内部空间摄像机。特别地，借助于所述内部空间摄像机检测到的驾驶员的眨眼频率和/或驾驶员的最大的眼睛张开度可以被用于测定疲劳程度变化。驾驶员的眨眼频率和/或最大的眼睛张开度在此可以单独地使用或者在与所述外部摄像机的跟踪数据和/或所述交通工具30的速度变化的组合中使用。

最后，在步骤S4中借助于以前的疲劳程度以及所确定的疲劳程度变化来测定所述疲劳程度。在此，以前的疲劳程度取决于与驾驶员相关的生理节律并且取决于在驾驶员没有驾驶所述交通工具30的时间间隔里关于驾驶员的数据。在所述实施例中，这些数据包括所读出的活动信息。比如可以将关于最近在与正在移动的交通工具30当前所在的时区不同的时区中执行的停留的信息用于时差决定地校正生理节律。也可以借助于驾驶员的日常节律来对所述生理节律进行校正，驾驶员的日常节律则借助于由驾驶员有规律地经过的往返线路来确定。通过访问智能手机来确定往返线路，由此可以在不取决于是否利用所述交通工具30来实施所述往返线路的情况下考虑到所述往返线路。此外，过去的和/或将来的日程可以用于对驾驶员的以前的疲劳程度进行调整。因此，比如可以考虑到在旅程之前不久已经进行的、紧张的体育活动和/或费力的职业的日程，因为它们伴随着疲劳程度的升高。同样，重要的日程在旅程之后会影响到注意力，并且就这样导致疲劳程度的更快的升高。

而后所述方法返回到步骤S3，其中，当前所确定的疲劳程度在重新执行步骤S4时用作以前的疲劳程度。为此将当前所确定的疲劳程度比如保存在所述存储单元100中。

在结束旅程时，可以将最后确定的疲劳程度保存在所述存储单元200中。

在按本发明的方法的、示范性的实施方式的一种改进方案中，在驾驶员结束旅程之后在比较步骤S5中通过所述装置10来监控，在短的时间间隔之内驾驶员是否又开始旅程。也就是说，要确定旅程中断的持续时间，其中，在所述旅程中断之前及之后驾驶员驾驶所述交通工具30，并且将所确定的持续时间与极限值进行比较。如果所确定的持续时间保持小于所述极限值，那么所述方法就返回到步骤S3。而如果所确定的持续时间超过所述极限值，那么所述方法则返回到步骤S1。

按本发明的方法的、示范性的实施方式除了步骤S3和S4之外还包括步骤S5、步骤S1和S2或者步骤S1、S2和S5。

Claims (10)

1.一种用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的方法（10），其中，所述方法包括与驾驶员相关地测定疲劳程度变化的步骤（S3）以及根据以前的疲劳程度来测定疲劳程度的步骤（S4），所述以前的疲劳程度在使用与驾驶员相关的生理节律的情况下得到测定，并且所述以前的疲劳程度包括所测定的疲劳程度变化，其特征在于，在使用在驾驶员没有驾驶所述交通工具的时间间隔里关于驾驶员的数据的情况下测定所述以前的疲劳程度。

2.按权利要求1所述的方法，其中，所述时间间隔处于过去并且驾驶员紧挨着在所述时间间隔之前及之后已经驾驶了所述交通工具或驾驶所述交通工具，所述数据包括所述时间间隔的持续时间，并且其中，在比较步骤（S5）中将所述持续时间与极限值进行比较，其中，在所述持续时间小于所述极限值时，在使用另一疲劳程度的情况下测定所述以前的疲劳程度，所述另一疲劳程度在使用速度变化特性的情况下紧挨着在所述时间间隔的开始之前已被测定。

3.按权利要求2所述的方法，其中，在所述持续时间超过所述极限值时，在使用与驾驶员相关的生理节律的情况下测定所述以前的疲劳程度。

4.按权利要求1到3中任一项所述的方法，其中，所述数据是在移动的存储设备中所保存的、关于驾驶员在时间间隔中的一项或者多项活动的活动信息，并且其中，所述方法还包括：从所述移动的存储设备中读出（S1）所述活动信息并且在使用所述活动信息的情况下对与驾驶员相关的生理节律进行调整（S2）。

5.按权利要求3所述的方法，其中，驾驶员眼下在一个时区内驾驶交通工具，并且所述活动信息包括驾驶员在与所述时区不同的另一时区内的、关于至少一个停留的时区信息。

6.按权利要求3或4所述的方法，其中，所述活动信息包括驾驶员的反复的往返线路的历史，并且为了对所述生理节律进行调整将所述历史用于测定驾驶员的日常节律。

7.一种用于测定交通工具的驾驶员的疲劳程度的装置（20），该装置包括存储单元（100）和测定单元（200），其中，在所述存储单元（100）中保存了能够通过所述测定单元（200）来执行的命令语句，并且其中，在通过所述测定单元（200）来执行所述命令语句时实施按前述权利要求中任一项所述的方法。

8.按权利要求7所述的装置，还包括用于对驾驶员的面部进行光学检测的摄像机（300），其中，如此构成所述命令语句，使得在通过所述测定单元（200）来执行所述命令语句时，识别与驾驶员相关的面部特征，并且在使用其他与驾驶员相关的、保存在所述存储单元（100）内的面部特征的情况下，通过将所识别的面部特征与所保存的面部特征进行比较这种方式来鉴别驾驶员。

9.按权利要求8所述的装置，其中，此外，与驾驶员相关的应用参数被保存在所述存储单元（100）中，所述应用参数与所保存的面部特征如此相结合，使得通过所述测定单元（200）能够利用与驾驶员相关的应用参数与驾驶员相关地对所述命令语句的执行初始化。

10.一种交通工具（30），其具有按权利要求7到9中任一项所述的装置（20）。