[發明專利]具有監測駕駛員是否存在及其生理指標功能的自動駕駛車輛

在審

• 申請號: 201410314286.0
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104276180A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 馬諾哈普拉薩德·K·拉奧;馬克·A·庫迪西;樂嘉良
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60W50/08
• 分類號: B60W50/08
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 包紅健

技術領域

本發明涉及具有監測駕駛員是否存在及其生理指標功能的自動駕駛車輛。

背景技術

本發明總體上涉及自動駕駛車輛，并且更具體地涉及確保在車輛自動運轉期間身體健康的駕駛員在駕駛座上的自動駕駛車輛的安全措施。

由于感應技術(例如目標探測和位置追蹤)、控制算法和數據基礎設施的發展，在自動駕駛車輛(比如轎車和卡車)上越來越多地使用自動駕駛。通過組合多個可用技術，比如自適應巡航控制(ACC)、車道保持輔助(LKA)、電動助力轉向(EPAS)、主動前輪轉向、泊車輔助、防抱死制動(ABS)、牽引控制、電子穩定控制(ESC)、盲點探測、GPS和地圖數據庫、車與車的通信等，可以使車輛自動駕駛(即需要很少或不需要駕駛員的干預)變得可能。

自動駕駛車輛提供了更安全的行駛、改善的機動性以及車輛之間更好的協調的優點。然而，它們還需要額外的監視以確保任何時候需要人工干預時駕駛員可以進行干預。例如專利公開US2010/0222976A1顯示的，座椅占用傳感器用于監視駕駛座上駕駛員的存在，并且當駕駛員不在時停用駕駛員輔助系統。然而，確保駕駛員在行駛期間不離開駕駛座只是解決了問題的一個方面。車輛應該確保一旦車輛啟程能操作的駕駛員就存在以防止自動駕駛車輛在沒有駕駛員在駕駛員座上的情況下開始任何行程。

除了駕駛員實際存在于駕駛座之外，還確保駕駛員有能力執行必需的手動駕駛操作是有益處的。如果駕駛員發生緊急醫療事件(比如中風、心臟病或者不省人事)，那么車輛可以不受阻礙地到達目的地。駕駛員除了失去故障應急能力，還可能浪費急救醫療處理所需要的寶貴時間。

希望以穩健、便于使用、可靠并且高效的方式將駕駛員存在和健康監視集成進自動駕駛車輛的控制。

發明內容

在本發明的一個方面，具有駕駛座的道路交通車輛包含具有設置模式、主動駕駛模式、安全停機模式和緊急響應模式的自動駕駛控制。設置模式用于指定行駛路線。主動駕駛模式用于執行自動轉向、加速和制動功能以沿該行駛路線行駛。安全停機模式用于識別并自動行駛至車流之外(out-of-traffic)的停車位置。緊急響應模式自動執行緊急干預。提供駕駛員感應系統用于感應駕駛座上的駕駛員存在以及用于感應駕駛員的生理狀態。在設置模式期間，自動駕駛控制比較感應的生理狀態與預定的正常狀況。不進入主動駕駛模式直到駕駛員在駕駛座上并且生理狀態匹配于預定的正常狀況。在主動駕駛模式期間，自動駕駛控制計算沒有探測到駕駛員存在所經過的時間段。如果時間段增加到第一閾值以上，那么自動駕駛控制發起警告狀態以向駕駛員提供如果仍然沒有探測到駕駛員存在則將中斷主動駕駛模式的通知。如果時間段增加到第二閾值以上那么自動駕駛控制終止主動駕駛模式并且發起安全停機模式。在主動駕駛模式期間，自動駕駛控制比較感應的生理狀態與預定的緊急狀況并且如果發現相匹配，那么自動駕駛控制終止主動駕駛模式并且發起緊急響應模式。

從而，一個或多個傳感器用于監視駕駛座上的駕駛員存在并且還監視自動駕駛車輛中駕駛員的生理狀態。用于探測被動約束系統中前排座椅乘客的已知乘客分類傳感器可以用于探測駕駛座上的駕駛員存在。還可以使用其它已知的存在探測傳感器，比如紅外線接近探測器。當自動駕駛的車輛處于非泊車狀態時，只要沒有探測到駕駛員就發布警告。如果駕駛員不存在的情形仍然持續，隨后將車輛安全地轉到安全位置(比如道路側邊)并且停車。

關于駕駛員的生理狀態，通過任何已知的生理傳感器監視多個健康狀況(例如心率、呼吸、皮膚溫度、血糖含量、血壓等)。它們可以是內置傳感器(比如集成進駕駛座用于探測心率(ECG)和呼吸的電容傳感器，或者與安全帶中呼吸傳感器組合的方向盤上用于探測心率的電極)或者它們可以是駕駛員提供的監視特定狀況的適配于車輛接口的裝置。在替代實施例中，可以使用內部視覺傳感器通過比如面部特征分析和脈搏血氧測量(pulse?oxigraphy)的技術監視駕駛員面部生物特征、眼睛睜開的狀況、脈搏率以及呼吸來監視座椅上的駕駛員存在和駕駛員的生理狀況。在另一個替代實施例中，還可以通過電磁遠程感應技術(比如雷達和鐳射傳感器)監視駕駛員存在、心率和呼吸。在行駛期間持續地監視生理狀態。一旦探測到生物信號的任何嚴重狀況/偏離，可以采取適當的校正措施，比如重新規劃自動駕駛的車輛路線至最近的緊急醫療中心以提供盡可能快的處理。可替代地，可以將車輛安全地轉到比如道路側邊的位置，并且可以將具有車輛位置和駕駛員狀態的自動緊急通知發送至緊急響應供應商。

根據本發明的一個實施例，駕駛員感應系統包含安裝在駕駛座上的電容傳感器。