JP4711826B2 - 運転者の障害を認識するための方法およびシステム - Google Patents
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Description
(a)運転の主要な制御作業のために不十分な注意力だけが残される程度、および/または、
(b)運転能力(例えば車線維持または速度制御)および安全性が危うくなる程度。
−例えば背景に対する身体運動または遊離した物体である、カメラ視野における物体の動的特性を計測すること。
−加速度センサ(例えば座席内に配置される)を使用して運転者に作用する力を計測すること。
−トラックの残りの部分と比較した車室のエアサスペンションおよび傾斜角度を計測すること。
−ステアリングホイールの運動を計測すること。
−閾値トリガーが、混乱信号に対して設定され得る。反応は、一定の閾値より大きい混乱に関してのみ計算される。その結果、その計測は、プローブベース(プローブが混乱である)であり、連続的な信号に基づくものではない。
−頭部運動は、自動車が所定の時間周期にわたって且つ所定の速度閾値を越えて相当にまっすぐ走行している場合にのみ使用され得るのであり、すなわち、方向転換して新しい道路に進入したり、ロータリーを周回したり、または市街地を走行している間は使用され得ない。
−頭部運動は、車線を変更する信号表示の際には無視されるべきである。
−反応と正常領域中心点(NRCP)Xとの間における(例えば転位に関する)相違。その相違は、眠気を催した運転者の場合は、覚醒している運転者の場合よりも大きい。
−反応と正常領域中心点Xとの間における相違のRMS(二乗平均平方根)数値。ここでもまた、低いRMS数値は、頭部運動が有効に制御されていて、運転者が覚醒していることを示す。高いRMS数値は、眠気を催した運転者を示す。
−HMRのパターン認識。
−混乱に反応する頭部運動の基準モデルと同じ混乱に反応する頭部運動計測値との間における誤差。この誤差は、眠気の量を示す。覚醒している運転者の混乱に応答する頭部運動は、例えば、上側接合部および底部における下側接合部によって連結される2本の棒の頂部における質点質量の物理的モデルであっても良く、それは、頭部および脊椎の単純なモデルである。下側接合部は運転者の座席との接触を示し、下側の棒は胴体を示し、上側接合部は首を示し、質点質量は頭部を示している。運転者の環境(トラック運転台)における混乱は、計測されて、モデルに対して導入され、それが結果としてモデル化された頭部運動を生じ、続いて、それが頭部運動計測値と比較される。そのモデルは、覚醒しているときの運転者として反応するように調整される。衝突実験のダミーのようなモデルが使用されても構わない。
矢印H:運転者の頭部運動信号(前述のように全ての6つの成分)の入力。
1:ノイズ抑制および姿勢の影響の除去を包含する事前処理段階。
2:運転者に特有なシステムパラメータを初期化するための初期化・適応ブロック(これは、連続的な適応も含み得る)。
3:覚醒している初期化周期(または覚醒している運転者の所定の頭部運動分布の適応性)に関する頭部運動分布の計算。このステップは、所定の時間周期の後に休止され、その後、覚醒している運転者のための基準分布として機能する。
矢印E:初期化が完了したとき眠気の計算を可能にする。
4:運転の所定の過去X分(「スライド式時間窓」)にわたって構成要素1によって送られる運転者の事前処理頭部運動信号に基づいた、頭部運動信号分布の連続的な計算。
5:最新の頭部運動信号分布を覚醒している運転者の頭部運動信号分布と比較すること。この構成要素は、運転者が眠気を催していると考えられるときのための判定基準および/または閾値を含む。
矢印O:連続的または離散的な眠気数値の出力。
矢印H:運転者の頭部運動信号(前述のように全ての6つの成分)の入力。
1:ノイズ抑制および姿勢の影響の除去を包含する事前処理段階。
2:運転者に特有なシステムパラメータを初期化するための初期化・適応ブロック(これは、連続的な適応も含み得る)。
矢印E:初期化が完了したとき眠気の計算を可能にする。
矢印D:混乱信号(例えば加速度計の信号)の入力。
3:プローブトリガーおよび/または運転者の単純な基準モデル。どの混乱が使用できるほど大きい(且つ所定の数値を超過する)のかと、どれが比較構成要素5に送られるのかが決定される。当該構成要素3は、運転者の単純な基準モデル(例えば前述のような機械的モデル)も同様に含む。混乱Dが、モデルに対して適用され、続いて、その出力(シミュレーションされた頭部運動)が、比較構成要素5に対して送られる。
矢印P:計測値の比較および/または計算を行うべきときを示すトリガー信号。
4:運転の所定の過去X分にわたる頭部運動計測値(頭部運動分布を含む)に関する連続的な計算。
5:最新の頭部運動計測値をモデル化された頭部運動分布と比較すること。この構成要素は、この比較と頭部運動および混乱計測値の数値とに基づいて、運転者が眠気を催していると考えられるときのための判定基準および/または閾値を含む。
矢印O:連続的または離散的な眠気数値の出力。
Claims (20)
- 3つの頭部回転成分(ピッチ、ヨー、ロール)のうちの少なくとも1つおよび/または3つの頭部並進成分(それぞれが直交する方向の成分)のうちの少なくとも1つに基づいて、人の頭部運動を検出して評価することによって、人の障害および/または不注意を認識および/または検出するための方法において、
少なくとも1つの所定長さの時間間隔であって時間の経過とともに前記所定長さのまま時間軸上をスライドするスライド式時間窓内に亘り連続的に、
密度パターンのピークを含む正常領域(NR)または正常領域中心点(NRCP)と前記正常領域(NR)または正常領域中心点(NRCP)を取り囲む複数の事前設定正常外領域(ONR1,ONR2,・・・)との間における少なくとも1つの成分の多数のサンプルの実際の分布の形態をとる少なくとも1つの頭部回転成分および/または少なくとも1つの頭部並進成分の実際の密度パターン形態を算出し、
前記それらの領域は、予め定められた幾何学形状に区切られたグリッドの形態を有し、その分布は、前記領域のサイズに基づいた信号成分の標準化ヒストグラムであり、
上記の各領域内における少なくとも1つの成分のサンプルの基準分布の形態をとる少なくとも1つの成分の基準密度パターン形態と実際の密度パターン形態を比較し、
両者のパターンまたは分布の間における形態の相違を評価し、その相違が所定の数値を超過する場合に信号を出力する、
各ステップを含むことを特徴とする方法。 - 基準密度パターン形態は、人が障害および/または不注意の基準レベルを有する少なくとも1つの所定の時間間隔の間に評価されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 基準密度パターン形態は、その人からは独立して任意の人のための基準として事前に規定される少なくとも1つの閾値分布の形態をとって提供されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 1つまたは複数の閾値が、1つまたは複数の正常領域のそれぞれを規定するために事前に決定されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- それらの閾値は、正常領域中心点からの標準偏差に関して規定されることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 実際の密度パターン形態を基準密度パターン形態と比較することが、様々な正常領域および/または少なくとも1つの正常領域の各セグメントの両者の間における相違を評価することを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 人の頭部運動反応を引き起こす外的要因値によって物体または自動車が影響されるか影響を受ける、特には自動車である物体に対して作用的または反応的に関連付けられる、特には自動車の運転者である人の障害および/または不注意を認識および/または検出するための方法において、
外力によって物体または自動車に対して付加される外的要因値を検出し、
3つの頭部回転成分(ピッチ、ヨー、ロール)のうちの少なくとも1つおよび/または3つの頭部並進成分(それぞれが直交する方向の成分)のうちの少なくとも1つに基づいて、外的要因値に対する人の頭部運動反応を検出し、
頭部運動反応と所定の基準頭部運動反応または前記外的要因値に際して記憶された先行の頭部運動反応との間における相違を評価し、
その相違が所定の数値を超過する場合に信号を出力する、
各ステップを含むことを特徴とする方法。 - その物体が自動車であり、外的要因値を検出することが、
自動車内部における各物体の動的特性と、
人に作用する加速力と、
特にはトラックの場合に自動車の残りの部分と比較した車室の傾斜角度と、
ステアリングホイールの運動と、
から成る各数値のうちの少なくとも1つを計測することを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 頭部運動反応を検出することが、
外的要因値信号に関する閾値を事前に規定して、その外的要因値が閾値を超過する場合に頭部運動反応を評価し、
自動車が実質的に所定の時間周期にわたって且つ所定の速度閾値の上において実質的にまっすぐな方向において走行している場合に頭部運動を評価し、
自動車が実質的に所定の時間周期にわたっておよび/または所定の速度閾値の上において実質的にまっすぐな方向において走行していない場合には頭部運動を無視する、
各計測および各評価のうちの少なくとも1つをそれぞれ含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 実質的にまっすぐな方向における走行および/または自動車の速度が、GPSおよびマップ対応データおよび/または類似のナビゲーション/位置推定システムおよびデータに基づいて評価されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 頭部運動反応を検出することが、GPSおよびマップ対応データおよび/または類似のナビゲーション/位置推定システムおよびデータに基づいて、起動されおよび/または停止されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 相違の評価が、
反応と標準領域中心点の間における相違と、
反応と標準領域中心点の間における相違のRMS(二乗平均平方根)数値と、
外的要因値に反応する頭部運動のモデルと同じ外的要因値に反応する頭部運動計測値との間の誤差とから成る各計測のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項8に記載の方法。 - 頭部運動の評価が、人の居眠りおよび/または注意散漫および/または作業負荷を検出するために行われることを特徴とする請求項1または8に記載の方法。
- 3つの頭部回転成分(ピッチ、ヨー、ロール)のうちの少なくとも1つおよび/または3つの頭部並進成分のうちの少なくとも1つの量および/または時間依存性導関数に基づいて人の頭部運動を検出して評価することによって、人の作業負荷を認識および/または検出することを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 3つの頭部回転成分(ピッチ、ヨー、ロール)のうちの少なくとも1つおよび/または3つの頭部並進成分(それぞれが直交する方向の成分)のうちの少なくとも1つの量および/または時間依存性導関数に基づいて人の頭部運動を検出して評価することによって、人の作業負荷に基づいて障害および/または不注意を認識および/または検出するための方法において、
所定長さの時間間隔であって時間の経過とともに前記所定長さのまま時間軸上をスライドするスライド式時間窓内に亘り連続的に、
少なくとも1つの成分の標準偏差および二乗平均平方根数値および/またはその時間依存性導関数を計算して、作業負荷の連続的な定量化を実行し、
その定量化された作業負荷を少なくとも1つの閾値と比較して、その相違が閾値のうちの少なくとも1つを超過する場合に信号を出力する各ステップを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1または8または16に記載の方法を実行するためのシステム。
- プログラムがプログラム可能なマイクロコンピュータにおいて実行されるとき、請求項1から16のうちの少なくとも1つに記載の方法を実行するように適応されるコンピュータプログラムコード手段を含むことを特徴とするコンピュータプログラム。
- インターネットに接続されるコンピュータにおいて実行されるとき、請求項17に記載のシステムまたはその構成要素のうちの1つに対してダウンロードされるように適応されることを特徴とする請求項18に記載のコンピュータプログラム。
- 請求項18に記載のコンピュータプログラムコード手段を含むことを特徴とするコンピュータで使用可能な媒体上に記憶されるコンピュータプログラム製品。
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