CN105523043B - 在换档期间利用驾驶员眼睛监控的避撞*** - Google Patents

在换档期间利用驾驶员眼睛监控的避撞*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在换档期间利用驾驶员眼睛监控的避撞***，具体地提供一种避撞***，该避撞***包括通过确定驾驶员的头部和眼睛位置而确定驾驶员意图的向前或反向行驶方向的传感***。提供辨认向前或向后方向的驾驶员最近变速器换档的控制器。当驾驶员的意图行驶方向与最近的驾驶员换档矛盾时，该控制器阻止车辆的运动。

Description

在换档期间利用驾驶员眼睛监控的避撞***
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的避撞***。
背景技术
在机动车辆事故的记录中，存在许多由于车辆运动的非意图方向而发生事故的例子。车辆操作者常常在他们想要行驶的换档方向中出错。常常是在车辆的初始操作期间出错。车辆操作者常常想要在反向上行进，却不慎将车辆置于前进驱动档。在其它情况下，车辆操作者希望汽车向前行进，却不慎将汽车置于倒档。不慎的档位选择由于将档位选择器布置在车辆地板上而不是放置在车辆转向柱而被进一步加强。经常当档位选择器是在地板上时，车辆操作者不向下看以确认已选择了适当的档位，而是依靠他们的触觉记忆来保证已选择了正确的档位。当在作出档位选择之后使他们的脚离开制动器时，驾驶员常常会经历在非意图方向上的不希望的运动。这种事故会被开始驾驶动车辆时被移动电话或其它电子装置分心的一些驾驶员的令人遗憾的习惯进一步加倍。期望提供一种避撞***，如果当车辆操作者错误地选择错误的档位时不能完全地排除车辆的不希望运动，那么该避撞***可以阻止以上发生。
发明内容
为了表明上述的和其它的多种愿望，而提出了本发明的一个启示（revelation）。在一个优选实施例中，本发明提出了一种用于机动车辆的避撞***及其使用方法。该***具有通过确定驾驶员的头部和眼睛位置来确定驾驶员的意图的向前或反向行驶方向的传感***。提供辨认向前进方向或向后方向的驾驶员的最近变速器换档的控制器。当驾驶员的意图行驶方向与最近的驾驶员换档矛盾时，该控制器阻止车辆的运动。
基于下文中所提供的详细描述，本发明的进一步的应用范围将变得明显。应当理解的是详细描述和具体示例，虽然说明了本发明的优选实施例，但意图只是为了说明的目的而并非意图限制本发明的范围。
附图说明
基于详细描述和附图将更充分地理解本发明，在附图中：
图1是向前看的机动车辆内部的透视图，该图中示出了各种视区；
图2是当驾驶员往向后方向上看时的机动车辆内部的透视图；
图3是机动车辆内部的侧面剖视图，该剖视图中示出了驾驶员的位置和在本发明避撞***中所使用的传感***；
图4是驾驶员正在向正前方看时由传感***所获取的驾驶员的面部视图；
图5是示出转向看后视镜或向后看的驾驶员头部的驾驶员面部视图；
图6是正在向前位置中但朝向内后视镜看的驾驶员的面部视图；
图7是当驾驶员正在看外部驾驶员侧后视镜时的驾驶员头部的图像；
图8是其中驾驶员正戴着深色眼镜的驾驶员面部视图。
具体实施方式
以下对优选实施例的描述在本质上仅仅是示例性的，而绝不是意图限制本发明、其应用、或使用。
参照图1-图8，提供一种用于机动车辆的避撞***。该避撞***包括通常是视觉摄像机的传感***。如所示的，存在位于前部的单个摄像机12和位于后部的第二摄像机13；然而，在其它实施例中，可以存在位于在机动车辆10中的各种位置的其它摄像机。传感***是通过确定驾驶员的头部位置来确定驾驶员的意图的向前或向后。在向后方向上，在各种视区中存在若干物件。驾驶员的侧后视镜14提供后视区。另一个后视区是由内后视镜16提供。下后视区是由后视摄像机显示器18提供。另一个后视区是由乘客侧外后视镜20提供。图2示出了向后区域反向视区22。
当向前看时，存在三个主视区。视区24是车辆方向盘的正前方。当向前看时，在内后视镜16下面且略微向右在外后视镜20之前的是前视区26。在前视区26上方且在内后视镜16右侧的是前视区28。
如前所述，传感***常常将具有一个视觉摄像机或多个摄像机。这些摄像机与设置在控制器30内部的处理器连接。传感***首先识别驾驶员头部32的面部。传感***（其向处理器提供实时反馈）其次识别驾驶员面部的主要特征，如嘴唇34和眼睛36。传感***首先试图找到嘴唇的边缘38。传感***通过找到是眼睛瞳孔的两个暗点40而识别眼睛36。传感***假设眼睛通常是在嘴唇边缘38的上方并且平行于嘴唇边缘。在瞳孔40的识别后，传感***然后试图识别瞳孔的周围颜色。如果周围颜色是白色或浅黄色，那么传感***估计有很大的可能性存在人眼并且接受所述两个瞳孔40是眼睛36。为简单起见，如果未识别到嘴唇的边缘38或眼睛36，则假设驾驶员32未正在向前看。传感***允许眼睛36的眨眼，但当执行换档时持久的闭眼被认为是未在向前或反向方向上看。在这种情况下，驾驶员的意图方向是未确定的，控制器30将不允许车辆的运动。每当控制器30经由避撞***7不允许车辆运动时，提供视觉和/或音频信号从而允许车辆操作者被告知避撞***已被使用。为所有的车辆操作者提供超越控制开关，以便禁用避撞***。
给控制器30进行预编程，以便获知各种视区的位置。在图5中，车辆操作者已将他们的头部转向右侧或者正在向后看，并且避撞***7只获取嘴唇的一个边缘38并且最多只获取一只眼睛36（通过摄像机12）。避撞***7将这解释成驾驶员正在看乘客侧后视镜或者正在向后看（通过后视摄像机13给出确认）。参照回到图4为一示例，其中驾驶员正在向前视区中观看并且避撞***确定驾驶员正在意图向前行驶。如图6中所示，驾驶员的头部在向前方向上旋转；然而，***7确定驾驶员瞳孔40相对于驾驶员眼睛巩膜46的取向，以确定驾驶员眼睛焦点正在看内后视镜16。图7示出了其中借助于瞳孔40相对于巩膜46的位置来确定驾驶员头部向前但正在朝外部驾驶员侧后视镜14观看的一个示例。
在操作中，一旦车辆发动或者一旦驾驶员施加压力于制动踏板52上，传感***12便开始操作。当驾驶员将换档杆50变换进入档位时，控制器辨认到换档。利用由传感***12所提供的数据，控制器通过确定驾驶员的头部和眼睛位置（如前所述）来确定驾驶员是否意图向前或反向行驶方向。如果在驾驶员的意图方向与在向前或向后方向上的最近驾驶员变速器换档之间存在矛盾，那么控制器30阻止车辆的运动。如果驾驶员的头部位置是未确定的，那么控制器30阻止车辆的运动。当控制器阻止车辆的运动时，将触发警报。警报可以在各种显示器上或者可以是声频信号。也可以对控制器进行编程，以便只有当驾驶员将他们的脚从制动器上移开时才阻止运动。
当驾驶员戴上深色太阳眼镜47时，如图8中所示，避撞***将试图找到面部的嘴唇和眼睛。如果不能找到眼睛，那么避撞***将告知驾驶员由于障碍而使其禁用。
对本发明的描述在本质只是示例性的，因此不偏离本发明主旨的变型意图是在本发明的范围内。这种变型不应被看作是偏离本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种用于机动车辆的避撞***，包括：
视觉传感***，所述视觉传感***位于机动车辆的内部并且联接到机动车辆，所述视觉传感***包括：
第一摄像机，其位于机动车辆的驾驶员前面并且指向机动车辆的驾驶员；
第二摄像机，其位于机动车辆的驾驶员后面并且也指向所述驾驶员，两个摄像机指向彼此；以及
控制器，其联接到第一摄像机和第二摄像机；
其中，第一摄像机和第二摄像机以及控制器构造成通过确定驾驶员的头部和眼睛位置来确定驾驶员意图的向前或向后行驶方向，驾驶员的头部和眼睛位置由第一摄像机和第二摄像机中的一者检测驾驶员的嘴唇边缘并且检测驾驶员的眼睛而确定；并且
所述控制器还辨认向前或向后方向的最近的驾驶员变速器换档，当驾驶员的意图行驶方向与所述最近的驾驶员换档矛盾时所述控制器阻止所述车辆的运动。
2.如权利要求1所述的避撞***，其中，通过确定所述驾驶员正在对包括内后视镜、外驾驶员侧后视镜、外乘客侧后视镜、后视摄像机显示器的一组物件中的至少一者，或者所述车辆的向后区域进行检查，而作出确定所述驾驶员的意图行驶方向是向后的。
3.如权利要求1所述的避撞***，其中，所述视觉传感***通过确定所述驾驶员的头部和眼睛正面对在除内后视镜以外区域中的挡风玻璃，而确定驾驶员的意图向前行驶方向。
4.如权利要求1所述的避撞***，其中，如果所述驾驶员头部位置处在不发出信号以告知向前或向后方向的未确定位置，那么所述控制器默认阻止所述车辆的运动。
5.如权利要求1所述的避撞***，其中，当所述控制器已确定驾驶员意图行驶方向与所述最近的驾驶员换档矛盾时，所述避撞***给出从一组音频信号或显示器信号中所获取的信号。
6.如权利要求1所述的避撞***，其中，所述控制器不阻止所述车辆的运动，直到所述驾驶员松开所述车辆的制动器。
7.如权利要求1所述的避撞***，其中，确定驾驶员的头部位置额外地确认驾驶员眼睛的瞳孔与巩膜之间的关系，以在确定驾驶员的意图向前或向后行驶方向上确定眼睛焦点的方向。
8.一种用于机动车辆的避撞***，包括：
视觉传感***，所述视觉传感***位于机动车辆的内部并且联接到机动车辆，所述视觉传感***包括：
第一摄像机，其位于机动车辆的驾驶员前面并且指向机动车辆的驾驶员；
第二摄像机，其位于机动车辆的驾驶员后面并且也指向所述驾驶员，两个摄像机指向彼此；以及
控制器，其联接到第一摄像机和第二摄像机两者；
其中，第一摄像机和第二摄像机以及控制器构造成通过确定驾驶员的头部和眼睛位置以确定驾驶员的意图向前或向后行驶方向以及通过确定驾驶员瞳孔相对于驾驶员眼睛巩膜的位置以确定所述驾驶员的眼睛焦点；其中，驾驶员的眼睛焦点进入驾驶员侧外后视镜、或内后视镜、或乘客侧外后视镜、或后视摄像机显示器，或者驾驶员头部转向向后看被判断为驾驶员意图在向后行驶方向上运动，并且驾驶员的眼睛焦点进入除绕着所述内后视镜的区域以外的挡风玻璃被解释成驾驶员意图在向前方向上行驶；并且
所述控制器还辨认向前或向后方向的最近的驾驶员变速器换档；当所述驾驶员意图的行驶方向与所述最近的驾驶员换档矛盾时，在驾驶员释放制动器时，所述控制器阻止所述车辆的运动。
9.如权利要求8所述的避撞***，其中，当所述控制器已确定驾驶员意图行驶方向与所述最近的驾驶员换档矛盾时，所述避撞***给出从一组音频或显示器信号中所获取的信号。
10.一种机动车辆中避免碰撞的方法，包括：
通过检测驾驶员的嘴唇边缘并且检测驾驶员的眼睛来确定驾驶员的头部位置和驾驶员眼睛位置，所述驾驶员的嘴唇以及眼睛的检测由位于驾驶员前面的第一摄像机或由位于驾驶员后面的第二摄像机做出，两个摄像机指向所述驾驶员并且指向彼此；
通过传感***确定驾驶员的头部和眼睛位置，而确定驾驶员的意图的向前或向后行驶方向；以及
将所确定的驾驶员的头部和眼睛位置提供至控制器，所述控制器辨认向前或向后方向的最近的驾驶员变速器换档，当所述驾驶员的意图行驶方向与所述最近的驾驶员换档矛盾时所述控制器阻止所述车辆的运动。
11.如权利要求10所述的避免碰撞的方法，还包括通过确定所述驾驶员正在观看包括内后视镜、外驾驶员侧后视镜、外乘客侧后视镜、后视摄像机显示器的一组视区中的至少一个，或者所述车辆的向后区域，而确定驾驶员的意图行驶方向是向后。
12.如权利要求10所述的避免碰撞的方法，还包括通过确定所述驾驶员的头部和眼睛正面对在除内后视镜以外的视区中的所述车辆的挡风玻璃，而确定驾驶员的意图的向前行驶方向。
13.如权利要求10所述的避免碰撞的方法，还包括视觉地感测所述驾驶员的头部和眼睛位置。
14.如权利要求10所述的避免碰撞的方法，还包括在确定驾驶员的头部位置时所述传感***识别所述驾驶员的嘴唇。
15.如权利要求14所述的避免碰撞的方法，还包括所述传感***确定所述驾驶员的嘴唇的边缘，并且通过从所述驾驶员的嘴唇向上方向看以确定眼睛位置而找到所述驾驶员的眼睛位置。
16.如权利要求15所述的避免碰撞的方法，还包括通过找到面部上的暗圈而识别所述驾驶员的眼睛位置，并且找到平行于所述驾驶员嘴唇边缘的暗点以确定所述驾驶员眼睛瞳孔的位置。
17.如权利要求15所述的避免碰撞的方法，还包括利用驾驶员瞳孔相对于驾驶员眼睛巩膜的位置来识别所述驾驶员的眼睛焦点。
18.如权利要求10所述的避免碰撞的方法，还包括在二维构造中视觉地感测驾驶员的头部和眼睛位置，以确定所述驾驶员的方向意图。
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