CN108297880A - 分心驾驶员通知系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及分心驾驶员通知系统、车辆和通知分心驾驶员的方法。所述系统包括由天线和众多传感器中的一者或两者构成的通信系统，使得通信系统获取指示交通状况下的实际或预期车辆移动的数据。所获取的数据被传送到计算机进行处理，以确定是否存在交通状况以及这种状况的状态改变。所获取的或经处理的数据还可以被用于确定驾驶员是否应当响应于交通路况的状态改变而移动车辆。人机接口可以包括视觉、触觉和音频中的一个或多个，其被配置为提醒分心驾驶员开始移动配备有该系统的车辆，所述提醒基于由通信系统获取并由计算机处理的交通状况的状态改变，其中这种状态改变有助于车辆移动，所述系统被配置为使得当车辆不处于交通状况时不提供这种提醒。

Description

分心驾驶员通知系统

技术领域

本说明书一般而言涉及改进驾驶员状况意识的系统，并且更具体地涉及可以在特定交通状况下检测驾驶员注意力不集中的证据，并且如果驾驶员不采取他或她自己的步骤来针对这种注意力不集中而采取校正措施，就提醒驾驶员这种注意力不集中的系统。

背景技术

当使用诸如手机、平板电脑或其它电子设备之类的个人设备时，驾驶员分心是让其他驾驶员烦恼的重要原因并且是潜在的安全隐患。在一种形式中，问题包括车辆处于缓慢或停车的状况，包括与诸如红灯、停车标志等交通控制设备相关联的情况。在这种情况下，当分心驾驶员不保持交通流时，在规定时间内能够通过关注区域的车辆的数量减少，进而导致拥挤和相关的延迟。在一个值得注意的示例中，在每个交通控制设备周期期间，在前方其它车辆开始移动通过交叉路口时不能立刻移动，会增加交叉路口处的车辆排队，这进而加剧了周围区域的拥挤。

现在许多车辆具有电子视觉系统以监视车辆的前视图，包括前方碰撞警告、自动紧急刹车、车道保持、自适应巡航控制等。同样，许多车辆都配备了导航系统来提供空间信息。如此装备的车辆可以提供前方车辆的距离(range)和距离变化率(range-rate)信号，同时在系统确定驾驶员分心的情况下向驾驶员提供报警，以告知他或她在装备车辆与前方车辆之间的对应距离和接近/分离速率(closure/separation rate)信息。在相关的形式中，其它系统可以改进在交叉路口处的驾驶员状况意识。通过提示驾驶员交通控制设备(诸如信号灯(traffic light))已改变，这种系统可以帮助驾驶员更好地识别交通控制设备的状态，以便改进驾驶员的响应时间并降低堵塞的可能性，包括装备车辆在交通控制设备处不是队列中的第一的情况。

虽然对于其预期目的是有用的，但是这种系统不依靠其传感器来查找装备车辆正前方所停车辆的标记(诸如照亮的刹车灯等)，以作为决定是否向装备车辆的驾驶员发出警告，如上所述。而且，这种系统看起来不能区分传统的交通状况与传统交通拥堵问题不适用或者明显降低对交通拥堵问题关注的停车场、车道等的交通状况。由于未能考虑到此类不同的情形，这种系统往往成为驾驶员附加分心或恶化的来源，而不是帮助改进的状况意识。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种分心驾驶员通知系统。该系统包括众多的传感器、计算机和人机接口(HMI)。传感器获取提供交通状况下的实际或预期车辆移动的标记的数据，而计算机与传感器通过信号协作以处理他们搜集的数据，而HMI被配置为提醒分心驾驶员开始移动配备有该系统的车辆。该提醒是基于如由传感器获取并由计算机处理的交通状况的状态改变，其中这种状态改变有助于装备车辆移动。这种改变与装备车辆是否正在进行这种移动进行比较，使得如果系统确定装备车辆可以移动但是没有移动，那么驾驶员可能处于分心状态。重要的是，当车辆在停车场、车道或其它不满足交通状况标准的环境中时，系统避免提供这种提醒。

在本上下文中，实际车辆移动包括正在进行证明实际车辆移动，诸如通过视觉、多普勒、速度计、里程表、红外、激光雷达(光检测和测距用户激光)或相关手段测得的情况，而预期的车辆移动包括证明移动的前方障碍物被部分或完全消除的那些状况，诸如信号灯由红变绿、或者视觉、多普勒、红外、激光雷达或装备车辆前方的车辆正在移动远离的相关检测。

此外，在本上下文中，交通状况是配备有该系统的车辆与至少一个相邻车辆在诸如公路(无论是基于收费还是免费)的朝向公共目的地通道上因信号灯或相关交通控制设备、道路施工、交通挤塞、事故或相关障碍而出现暂时阻碍交通流的状况。在一种形式中，这种相邻车辆位于装备车辆的后方，使得在装备车辆的驾驶员在装备车辆在导致障碍移除的交通状况的状态改变时(诸如信号灯由红变绿，或障碍(诸如事故、坏的车辆、行人、动物或其它造成拥挤的临时事件以及相关的交通流缺乏)移除)没有向前移动的情况下，相邻车辆向前移动的自由将受到装备车辆的妨碍。这种交通状况不包括与穿过停车场(包括公共停车库等)或者私人住宅的车道或车库的车辆相关联的那些交通状况。

另外，在本上下文中，交通控制设备被相对宽泛地解释为涵盖用于向道路或相关通道上的车辆提供控制或信息的所有设备或标志(无论是静态的还是发光的)，而信号灯被更狭窄地解释为涵盖通常在交叉路口使用的传统的红-黄-绿信号。因此，除了信号灯之外，交通控制设备还可以包括闪烁的黄灯、走/不走信号以及诸如停车标志、让路标志、并道标志或其它道路符号标志(诸如那些符合美国交通部的联邦公路管理局规定的标志)的道路标志。在交通控制设备是静止设备(诸如停止标志、让路标志等，其中不发送发光或电子变化的信号)的情况下，将理解的是，这种设备的状态改变与一个或多个车辆沿着由该设备调节的通道的一部分有序进行相关联的交通模式的改变一致。

同样，在本上下文中，有助于车辆移动的状态改变是导致交通状况的障碍原因被移除的情况。举例来说，这种改变包括在车辆行驶的方向上信号灯从红变绿。在另一个示例中，这种改变包括直接位于装备车辆前方的车辆开始移动。在又一个示例中，这种改变包括装备车辆在遇到停车标志之后适时地前进或者非计划停车(诸如与交通事故、车道变窄或对交通流的其它障碍相关的那些)。这种改变不一定局限于预期不会导致装备车辆与通道上该车辆前方的一个或多个其它车辆或其它物体之间的接触的向前移动。

在另一个实施例中，公开了一种车辆。该车辆包括由轮式底盘构成的平台，轮式底盘由发动机推动，发动机耦合到与轮式底盘和发动机协作的控制装置，以便提供动力控制。该车辆还包括分心驾驶员通知系统，该系统包括众多的传感器、计算机、通信系统和HMI。传感器获取提供交通状况下的实际或预期车辆移动的标记的数据，而通信系统提供与附近车辆或基础设施的通信，并且计算机与传感器和通信系统通过信号协作以处理他们搜集的数据并且可以通知HMI以提醒分心驾驶员开始移动车辆。提醒是基于如由传感器和通信系统获取并由计算机处理的交通状况的状态改变，其中这种状态改变有助于装备车辆移动。这种改变与装备车辆是否正在进行这种移动进行比较，使得如果系统确定装备车辆可以移动但是没有移动，那么驾驶员可能处于分心状态。重要的是，当车辆处于预期频繁或长期停车的情形下时(诸如停车场、公共停车库、私人住宅车道、私人住宅车库或不满足交通状况标准的其它环境)，系统避免提供这种提醒。

在又一个实施例中，公开了一种通知分心驾驶员的方法。该方法包括用作为通信系统的一部分或与通信系统一起使用的车载传感器和天线获取数据，在计算机中处理从传感器接收的数据，通过确定是否存在如由多个传感器获取并由计算机处理的交通状况的状态改变(其中这种改变有助于装备车辆移动)并将改变的交通状况数据与装备车辆是否正在进行这种移动进行比较来利用计算机确定车辆的驾驶员是否分心。以这种方式，如果系统确定装备车辆可以移动但是没有移动，那么驾驶员可能处于分心状态，在这个时候系统可以提醒分心驾驶员开始移动车辆。如果在分心时车辆没有处于交通状况或者如果确定驾驶员没有分心，那么系统不会提醒驾驶员。

结合附图，将通过以下详细描述更全面地理解由本文描述的实施例提供的这些和附加特征。

附图说明

在附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，并且不旨在限制由权利要求限定的主题。当结合以下附图阅读时，可以理解说明性实施例的以下详细描述，其中相同的结构用相同的标号指示，并且其中：

图1绘出了描绘根据本文示出或描述的一个或多个实施例的驾驶员分心检测系统内的一些功能单元的框图；

图2绘出了在概念性(notional)交通状况下使用图1的系统的车辆；以及

图3绘出了突出显示图1的系统的一种操作形式的流程图。

具体实施方式

本文公开的实施例包括监视交通路况的系统，使得其可以被用于在遇到频繁停车、起步和缓慢移动交通的交通状况时提醒分心驾驶员停在他们前方的车辆已经开始移动。这种情况可以包括红绿灯、停车标志、事故现场、建筑工地或通道上可能遇到交通拥堵的其它地点。在特定的形式中，根据本公开的系统使用通信系统来监视装备车辆前方的交通路况，并向被确定为分心的驾驶员提供提醒。在一种形式中，分心驾驶员通知系统和通信系统都可以被集成到装备车辆内的其它系统中，而在另一种形式中，它们可以作为独立的系统被添加，使得它们与之协作的车辆将成为装备车辆。

首先参考图1，示出了描绘提供分心驾驶员通知系统1的功能属性的一些部件的框图。本公开的系统1的一个益处是其能够在自动化数据处理装备(诸如与数字计算机100相关联的设备或相关信息处理系统)中实现。在这种情况下，自动化可以通过控制逻辑、程序代码或相关算法以计算机可执行(即，机器可读)指令的形式发生，这些指令可以在计算机100上执行、运行或以其它方式进行。这种计算机可执行指令可以用任何编程语言来编写，包括可以由如下讨论的处理器直接执行的机器语言、可以被编译或汇编并存储在存储器中的汇编语言、面向对象的编程(OOP)语言、脚本语言、微代码等，如下面所讨论的。可替代地，机器可读指令可以用硬件描述语言(HDL)(诸如经由现场可编程门阵列(FPGA)配置或专用集成电路(ASIC)实现的逻辑)以及它们的等同物来编写。因此，本文描述的系统和方法可以用任何常规的计算机编程语言实现为预编程的硬件元件或实现为硬件部件和软件部件的组合。

在一种形式中，计算机100可以被配置为可以放在车辆中的一个或多个电子控制单元(ECU)。在存在众多这种ECU的情况下，它们可以在整个车辆中适合于其预期功能的位置分布。不管形式如何，计算机都可以被配置为包括输入和输出(I/O)110、处理单元(常常被称为中央处理单元(CPU)或更一般地称为处理器)120和存储器130中的一个或多个，其中存储器130可以临时或永久地存储这种代码、程序或算法，使得包含在代码中的指令基于由I/O 110接收的输入数据由处理单元120对其进行操作，使得由代码和处理单元120生成的输出数据可以经由I/O 110被传送到另一个程序或用户。将认识到的是，代替单个CPU，处理单元120可以是众多分布式微处理器或相关处理装置的形式，并且任一变体都被认为在本公开的范围内，只要它们能够执行控制逻辑、程序代码或相关算法的机器可读版本即可。在一种形式中，也与易失性工作存储器相关联的存储器的含数据部分被称为随机存取存储器(RAM)130A，而也与永久或非易失性存储器相关联的存储器的含指令部分被称为只读存储器(ROM)130B。因此，本领域技术人员将认识到的是，体现本公开中其它地方所讨论的计算的计算机可执行指令可以被放在计算机100内的适当位置(诸如前面提到的存储器130)内，以便实现在本发明中阐述的目标。在一种形式中，计算机100可以附加地包括用于外围功能的附加芯片集(未示出)。除了控制逻辑、程序代码或相关算法之外，存储器130还可以被配置为存储对象检测逻辑、对象识别逻辑以及听觉消息生成逻辑，所有这些都将在下面更详细地描述。

如本文所讨论的这种计算机100一般被称为具有冯·诺依曼(von Neumann)体系架构，并被配置为执行本公开中概述的具体自动化步骤。一旦将程序代码装置加载到存储器130中(并且特别地以一种形式将其加载到ROM 130B中)，计算机100就变成被配置为以如本文所述的方式确定驾驶员分心参数的专用机器。因此，计算机100变成特别适用的计算机或计算机相关的数据处理设备，其采用这种体系架构的显著特征来执行本文所讨论的数据获取、操纵或相关计算功能中的至少一些。如图所示，计算机100绘出了自治(即，独立)单元；如本领域技术人员将认识到的那样，在一种形式中，它可以是诸如在云计算中遇到的更大网络的一部分，其中各种计算、软件、数据访问和存储服务可以驻留在不同的物理位置。在一种形式中(未示出)，计算机100不需要位于车辆10上，诸如与云计算相关联的那些配置。计算资源的这种分离(dissociation)不会损害这种计算机100在本公开的范围内。

数据总线150或相关线路集合和相关联的电路系统形成合适的数据通信路径，其可以以允许计算机100作为整体来操作的方式充当用于I/O 110、处理单元120和存储器130以及任何外围装备的本地接口或相关互连。总线150可以被配置为包括控制、地址和数据特征，并且可以以包括控制器区域网络(CAN)、本地互联网络(LIN)和车辆区域网络(VAN)以及相关变型的任何常规格式进行布置。同样，由总线150形成的通信路径可以通过信号将系统1内的任意数量的部件彼此耦合，而不管它们是在分布式还是独立计算环境中操作。在一种形式中，其它设备可以耦合到I/O 110(或者通过总线150或者直接地，后者如图所示)，而在另一种形式中，这种设备可以构成I/O 110，这依赖于结构整合的程度，其中这种程度的级别越高，越可以减少或避免部件冗余。

HMI 200可以被配置为充当车辆10的乘客舱内的车辆控制台或相关头部单元，使得驾驶员5向其输入并响应来自其的输出(通过音频210和视觉中的一者或两者，后者是以显示器220的形式)，计算机100可以被用于完成诸如输入程序偏好或设置、向系统1提供命令和提供反馈的任务。除了常规的触感装置(诸如键盘、触摸板、鼠标或触摸屏)之外，HMI200的输入还可以采取任何适当的形式，包括诸如麦克风或相关的音频换能器之类的语音驱动装置。此外，HMI 200可以是具有车辆到基础设施(V2I)和车辆到车辆(V2V)通信系统功能中的一者或两者的车辆远程信息处理系统的一部分(或与其结合工作)(如将在下面更详细讨论的))，以无线地发送和接收外部数据源，诸如通过近场通信(诸如蓝牙、WiFi或相关机制)或远场通信(诸如蜂窝或卫星)在互联网上递送的数据源。

HMI 200可以包括一个或多个计算机可读介质加载器(未示出)，但是其可以是用于接收CD、DVD、USB端口(包括闪存)等形式的磁或光数据存储介质的驱动器的形式。这些加载器可以被用于引入附加的控制逻辑或其它数据(例如，静态地图更新等)，作为将数据或程序指令从一个计算机可用介质放到计算机100上的存储器130的方式。如同存储器130一样，这些数据存储设备可以被配置为易失性或非易失性存储器设备，使得在物理上分离的同时，也可以提供(serve)本文讨论的存储器130的功能。在一种形式中，存储器130以及控制逻辑、程序代码或以驻留在其上的计算机可执行指令的形式的相关算法中的任何一个是非暂态的，因为其作为有形介质而不是作为传播信号本身存在。

传感器(统称为300但单独编号如下)包括用于常规车辆10的系统及其部件的运行监视的那些传感器；这种传感器可以包括用于测量温度、压力、电流、流体水平等的传感器。例如，耦合到速度计310A的传感器测量车辆10的速度，而耦合到里程计310B的传感器测量车辆10行进的距离。

其它传感器可以被用于获取数据，以递送到系统1并由其使用。这些传感器可以放在车辆10内和车辆10周围的各种位置。在一种形式中，这些传感器可以放在各种外围位置以最大化视场，诸如在前后保险杠、后视镜、护栅以及乘客舱的向外看设备中。因此，这些其它传感器可以被配置为检测任何期望的波长频带(诸如紫外波长频带、近紫外波长频带、可见光波长频带以及各种红外波长频带(包括近红外、红外或远红外频带))中的辐射。在一种形式，这些传感器300可以直接与计算机100交互，而在另一种形式中，交互可以是间接的。在任一情况下，这种交互也都可以使用其它硬件，诸如放大器、驱动器、数模转换器、模数转换器等(它们都没有示出)。

例如，图像捕获传感器可以包括能够获取静态图像或数字视频图像的一个或多个数码相机320A。数码相机320A充当图像传感器，其可以被配置为能够检测具有可见光谱中的波长的光辐射的电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。这种相机320A可以以任何已知的分辨率配置，诸如标准清晰度(640像素×480像素)、高清晰度(1440像素×1024像素或1280像素×1024像素)或超高清晰度(3840像素×2160像素)，但是其它分辨率也被认为在本公开的范围内。这种相机320A可以被用于车道偏离警告和相关的情况意识通知，以及与下面提到的一个或多个传感器结合使用。

同样，图像捕获传感器可以被配置为检测可见光谱外的波长的光辐射。例如，传感器可以包括一个或多个红外(IR)检测器320B(也被称为热成像相机、热敏成像相机等)，其中波长往往远大于可见光谱的400至700纳米范围，常常进入微米范围。在一种形式中，基于IR的检测器320B可以被用于基于或者门控或者非门控的有源系统的夜视应用，其中传感器320B或单独的天线发出信号，使得检测器320B(其在一种形式中可以被配置成上面提到的CCD相机)拾取返回辐射。IR检测器320B在一种形式中可以被集成到车辆10的前灯70中。在这种情况下，从前灯70发射的光(其可以被过滤，使得只有被选择的IR波长被投射到其视场中的物体上，之后可以由IR检测器320B捕获反射，之后反射可以被发送到就其能力而言充当ECU等的计算机100，以进一步处理并在HMI 200上显示。在另一种形式中，IR检测器320B可以被用作车辆导航系统的一部分，该车辆导航系统可以集成到导航系统中或者与其结合操作。

此外，图像捕获传感器可以被配置为发射和接收微波辐射。例如，传感器可以包括处于已知频率的一个或多个雷达传感器320C，诸如毫米波雷达(大致30至300GHz)、K频带(大致18至27GHz)或X频带(大致8至12GHz)等等。这种传感器320C对于动态/自适应巡航控制会是特别有用的。基于雷达的传感器320C可以与相机(诸如上面讨论的光学相机320A)一起用于检测车辆10前方的一个或多个车辆或其它物体的存在，以及用于自动刹车和相关的移动控制功能。

此外，图像捕获传感器可以被配置为发射和接收相干光辐射，以用于期望准直光束精度以及相关的缺少返回信号估计的情形。例如，传感器可以包括一个或多个激光雷达传感器320D。在一种形式中，激光雷达传感器320D可以被制造为具有很少或者不具有移动部分的固态设备，包括被配置为光学相控阵列设备的那些，其中其棱镜状的操作允许宽视场而没有与传统旋转激光雷达检测器相关联的重量和尺寸复杂性。与雷达传感器320C一样，激光雷达传感器320D特别适合于测量飞行时间，飞行时间进而可以与距离测量相关联。如与IR检测器320B一样，激光雷达传感器320D在一种形式中可以在电磁波谱的红外范围内或附近操作，其中一个示例具有大约905纳米的发射辐射。诸如激光雷达320D之类的传感器可以被车辆10用于提供详细的3D空间信息，以识别车辆10附近的物体，以及在用于车辆测绘、导航和自主操作的系统的服务中使用这种信息，尤其是当与诸如GPS 510的地理参考设备或基于陀螺仪的惯性测量单元(未示出)以及存储器(或者其自身或者计算机100的存储器130)结合使用时。

传感器300还可以包括麦克风(未示出)或相关的听觉设备以捕获声音。如本文讨论的其它传感器一样，麦克风可以被配置为能够从处理器110(或者直接地或者间接地从其它硬件，诸如放大器、驱动器、数模转换器等)接收听觉信号，以产生能够被驾驶员5听到的听觉消息。在一种形式中，被感测到的声学信号可以包括用于间隙控制(clearancecontrol)的声纳。

由传感器320A、320B、320C或320D捕获的图像或其它数据通过车辆总线150耦合到计算机100，使得从计算机100发送的控制信号可以指示传感器300获取车辆10周围的操作空间的图像数据，并将获取的图像数据发送到处理器120或存储器130，以进行相应的处理或存储。在一种形式中，所获取的图像数据以数字方式表示场景内的物体；这种物体可以包括其它车辆、地标、行人、骑自行车者、动物等。特别关于其它车辆，可以调谐传感器以获取相对移动信息(诸如通过多普勒/雷达、激光雷达、光学等)以及通过IR、光电二极管或光学装置的基于光的图像，其中这种基于光的图像可以包括信号灯800是发射红光、黄光还是绿光。

在一种形式，计算机100被配置为自动检测物体，诸如通过主动发送信号并接收返回信号。在这种情况下，计算机100还可以被配置为用加载到存储器130中的物体识别软件来自动识别检测到的物体。这种物体识别软件可以被配置为自动识别形状、颜色或其它标记中的一个或多个以帮助系统1识别候选物体。通过使用这种物体识别软件，计算机100可以接收来自传感器300的图像数据，并提供包括其它车辆、行人、交通控制设备或道路内或道路周围可能引起交通状况的其它物体的标记。

一个或多个天线400可以被用于实现系统1与电信网络(诸如包括卫星(例如，GPS)510或蜂窝520配置中的一个或多个的远场无线网络500)之间的信号通信。在这种情形下，除了其它常规射频通信功能(诸如与已知的远程信息处理系统相关联的那些)之外，计算机100还包括导航系统功能和电话功能。此外，这种一个或多个天线400可以被用于在车辆10中或周围经由无线(诸如蓝牙610或相关的Wifi 620)实现与近场网络600的信号通信，而有线信号通信做法(诸如USB 700)可以也被用于车载使用。在本上下文中，术语“信号”意味着包括波形(例如，以电、光、磁、声或电磁的形式)，并且这种形式可以包括直流(DC)、交流(AC)、正弦波、三角波、方波、振动和相关变体，所有这些都能够通过合适的介质行进。同样，术语“信号通信”、“通过信号耦合”、“通信耦合”及其变体意味着耦合的部件能够彼此交换数据信号，其中例如数据信号是经由传导介质传送的电信号、在空中传送的电磁信号、经光波导传送的光信号等。以有线的形式，这种传导介质可以包括传导迹线、传导电线、连接器和总线的组合，它们协作以允许电数据信号传输到计算机100和通过信号耦合的设备(诸如HMI 200、传感器300等)以及从这些设备传输电信号。特别考虑从GPS 510到达的信号，接收到天线400中的信号被变换为指示车辆10的三角测量位置(经度和纬度)以及车辆10的方向和速度的数据信号。如上面所提到的，这种数据信号可以由计算机100操作。在天线400从外部源(诸如GPS 510或蜂窝网络520)收集信号数据的情况下，以及进一步信号数据被用于向车辆10提供导航或相关车辆位置信息的情况下，天线400在本上下文中被理解为以与本文讨论的传感器300类似的方式用作传感器，因为它获取要由计算机100处理的数据。虽然未示出，但是可以包括一个或多个网络接口设备，以通过天线400将系统1耦合到一个或多个远程网络。导航系统还可以提供关于装备车辆10的位置的附加信息。例如，使用作为整个系统1的一部分的车辆10的导航系统可以另外是有益的，因为它可以提供在其数据库中注明的信号灯800和其它交通控制设备(诸如结合图2所示的)的位置，因此可以从导航系统直接获取信号灯800或其它交通控制设备的确认。因此，导航系统被集成到通信系统(如通过计算机100、传感器300和天线400中的一个或多个体现的)以及其它车辆或基础设施传感器、发送器、信标或相关的信号-传送设备中或以其它方式与其协作。

如上面所提到的，构成系统1的传感器300和其它部件中的一些或全部连同天线400及其辅助结构(未示出)的组合将被理解为形成通信系统的一部分，利用该通信系统建立与远场无线网络500和近场无线网络600的信息的无线交换。这种通信系统也可以用作一般地车辆自组织网络(VANET)800的一部分，并且具体地是V2I网络810和V2V网络820。在V2V网络820中，每个车辆充当形成不依靠预先存在的通信基础设施的更大通信系统的一部分的节点。V2V网络820由美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)实现为新的联邦机动车辆安全标准(FMVSS)150的一部分。依据FMVSS 150，V2V网络(诸如图2所示的V2V网络820)的一个提出的性能要求是包括在5.9GHz的无线通信信道上操作的专用短程通信(DSRC)设备，被称为设备到设备(D2D)通信，诸如由IEEE 802.11p DSRC标准所实现的。802.11p标准中允许的增加的发射功率启用更长距离的通信。这种更长距离的通信在V2V网络820中是有益的，其中装备车辆10在信号灯810或其它交通控制设备后面若干车辆处。在这种情形下，如果信号灯810处队列中的领头车辆发送灯已改变或它正在移动通过交叉路口的信号，那么装备车辆10可以寻找其前方车辆中的运动，并且如果司机5对这种运动没有反应就提醒他或她。

同样，构成系统1的部件连同天线400和传感器300中的一者或两者结合其辅助结构将被理解为形成作为V2I网络810的一部分的通信系统。V2I网络810以信号灯810的形式示出，信号灯810可以配置有信标810A或相关的发送器，其可以向传感器300或天线400传送一个或多个信号，以供计算机100进行后续处理。在一种形式中，这种信标810A可以在已知频带(诸如700MHz)中操作，以检测可能存在于交通路口或其它可能的拥塞点处的即将到来的车辆、行人和其它物体，使得它们可以通过传感器300中的一个或多个将其传送到系统1。

接下来参考图2并且关于GPS 510，在一种形式中，导航相关的数据可以形成为静态数据库和动态数据库的组合，其中前者包括与已知或先前行进的路段和路线有关的地理信息，而后者包括与特定路线或路段何时被驶过有关的时间信息。在包括静态数据库的实施例中，这种数据库一般包括路段列表和路线列表，而在包括动态数据库的实施例中，这种数据库一般包括路线历史。在包括静态数据库和动态数据库的一些实施例中，静态数据库和动态数据库以XML格式存储，但是将认识到的是，静态数据库和动态数据库可以以任何其它合适的格式存储，但是将理解的是，使用静态与动态数据库用于导航相关的数据的操作不是必需的。

而且，GPS 510与系统1之间的通信可以通过HMI 200来实现，其中地图等形式的视觉信息显示在安装在车辆10的乘客舱中的显示器220上。除了用于绘出车辆周围的道路和导航模式的地图，来自显示器220的这种视觉信息还可以包括用于娱乐、信息或其组合的信息。显示器220可以包括能够发送光输出的任何介质，诸如像发光二极管、液晶显示器、等离子体显示器、阴极射线管等。如上面所提到的，显示器220还可以被配置为除了提供光学信息之外还检测在显示器220的表面上或与其相邻的表面上触感输入的存在和位置的触摸屏。在一些实施例中，显示器220和触摸屏被组合成HMI 200内的单个模块，而在另一些实施例中，触摸屏及其触感输入硬件可以与所显示的GPS 510和相关的导航或地图数据分离；在任一配置中，都可以通过总线150或其它合适的通信路径彼此交换信号。在另一种形式中，GPS 510可以与驱动器5通信，而不需要显示器220，而是仅仅通过HMI 200的音频部分210或者向驾驶员5的触觉输入(诸如通过方向盘中的振动等)。这在计算机100的导航系统部分被用于基于转弯确定和路段识别中的一者或两者来预测路线的实施例中是有用的，使得其基于预测的路线自动地利用预测的路线来优化车辆10的操作参数。

将认识到的是，系统1可以包括图1中未示出的附加部件，诸如电源、稳压器、模数转换器、数模转换器、驱动器、信号调节电路、电磁滤波电路等，并且就这些附加部件中的任何一个或全部及其功能对确保系统1的正确功能是有用的程度而言，它们被认为通过引用并入为在本公开的范围内。

特别参考配备有如本文讨论的系统1的车辆10(在本文也称为装备车辆10)，其在图2中被描绘为由驾驶员5操作，车辆10处于与其它车辆在交通信号灯800处停止的车流中。车辆10包括具有多个车轮30的底盘20。底盘20可以是框架式或单体式构造，并且两种构造都被认为是在本公开的范围内。动力单元40(诸如常规内燃机(ICE)、电池组、燃料电池堆或上述的一个或多个的混合组合)可以位于底盘20中或底盘20上，以向车辆10提供推进动力。如图所示，动力单元40位于放在车辆10的前端的发动机盖的下方。引导装置50(在本文中也被称为控制装置，除其它之外，其可以包括方向盘、加速器、刹车、变速器和换档器(均未示出))与车轮30、动力单元40和其它系统协作使用，以控制车辆10的移动。乘客舱60在底盘20内形成，不仅用作运送乘客和货物的地方，而且用作驾驶员可以从中操作车辆10的地方。前灯70和刹车灯80(后者可以包括中央高位刹车灯(CHMSL，未示出))分别安装在车辆10的前部和后部。

接下来参考图3，示出了使用系统1通知分心驾驶员5的示例性处理1000的流程图。首先，获取传感器数据1010连同可选的导航数据1020以及车辆10的速度1030。在这个时候，确定车辆10是否已经停止1040。在确定车辆10仍然在移动的情况下，系统1继续监视车辆10的速度1030。另一方面，在确定车辆10停止的情况下，系统1确定停止的原因，其可以包括如步骤1050中所示的信号灯800，或前方停止的车辆(或其它临时障碍物，诸如道路碎石、行人、动物等)。如果在步骤1070确定另一个车辆或相关障碍物在传感器300的视场内，那么系统1继续监视障碍物1080。同样，如果确定前方车辆不再存在(诸如当其移出视场或至少离其先前位置足够远从而确定其已经显著移动时)，那么系统1确定装备车辆10是否在设定的时间量(例如，3秒)之后移动1090。在这个时候也可以存在附加的感测。例如，当前方车辆开始移动并且系统1不再检测到前方车辆的刹车灯被照亮时，系统1将使用这种信息来起动定时器，使得在达到如上面所讨论的预定时间时，系统1在步骤1100提醒驾驶员5开始移动装备车辆10。这个通知可以是可听或动觉(即，触觉)信号的形式。如果车辆10没有移动，那么系统1在步骤1100提醒驾驶员5。相反，如果车辆10在移动，那么车辆10小心地移动1110，同时在步骤1030中系统1继续监视车辆10的速度。

在可选的形式中，如步骤1120所示，系统1可以针对检测到信号灯800的情况确定灯是处于垂直还是水平朝向。这是有用的，不管车辆10正在横穿哪个交通管辖。之后，在步骤1130，系统1确定信号灯800是否是红色的，如果是，那么在步骤1140继续监视灯800。相反，如果确定灯800不再是红色，那么系统1在步骤1150激活定时器。然后系统1在设定的时间量(例如，3秒)之后确定装备车辆10是否在移动1160。如果车辆10没有移动，那么系统1在步骤1100以类似于上面讨论的在步骤1090之后发生的方式的方式提醒驾驶员5。将认识到的是，让系统1做出确定的时间长度可以变化，并且所有这样设定的时间量都被认为在本公开的范围内。

重要的是，系统1可以与车辆10的测得的或实际的速度耦合，作为一般地监视交通模式并特别地监视交通状况的一部分。除了车辆10的速度数据之外，还可以使用前视图和位置信息(如通过静态地图、GPS 510等获取的)，使得当车辆10停止时，系统1将以V2I模式寻找信号灯800或其它交通信号(未示出)，或者以V2V模式寻找在装备车辆10的正前方停止的车辆。停在装备车辆10前方的车辆停在信号灯800或其它交通控制设备处是可行的，但是由于前者和后者之间的距离或障碍，装备车辆10不能检测到这种交通控制设备的存在。在这种情况下，可以使系统1及其雷达、激光雷达、IR或基于相机的传感器300的向前视觉能力查找来自装备车辆10前方的车辆的交通状况的证据，诸如被照亮的后刹车灯或者表示前方车辆的雷达或激光雷达图像。同样，装备车辆10可以使用这些传感器300来确定装备车辆10前方的可能引起交通状况的车辆、行人、动物或其它物体。车辆10还可以使用从GPS 510或速度计传感器310A接收并由计算机100处理的信号，作为确定装备车辆10是否已移动的方式。

同样，系统1可以被配置为识别落在交通状况之外的情形。在这种情况下，当由计算机处理时，由传感器300获取的数据可以识别车辆10处于停车场、私人住宅车道或车库中，使得不是如步骤1100中那样提醒驾驶员，而是系统1进入逻辑循环或相关的保持模式，在那里继续监视车辆10的速度而不是启动驾驶员提醒定时器。例如当在装备车辆10前方存在停放的车辆(诸如拖入停车位)时驾驶员5使装备车辆10停车时，可能出现这种情形。在这个时候，系统1将识别出前方车辆上没有照亮的后刹车灯。还可以使用附加数据(诸如来自GPS 510)来帮助系统1确定装备车辆10不在交叉路口或交通信号附近，这进而可以由系统1用于指示车辆10不存在交通状况。后一种情形(例如，如果驾驶员5有意停在停车场、住处或出于某种其它原因)是有用的，因为它有助于确定车辆10是否处于驾驶员5应当被监视是否分心的情况。

要注意的，术语“基本上”和“大约”可以在本文中用于表示可归因于任何定量比较、值、测量或其它表示的不确定性的固有程度。这些术语在本文中也用于表示定量表示可以不同于所声明的参考而不导致所讨论主题的基本功能的改变的程度。

虽然本文已经说明和描述了特定的实施例，但是应当理解的是，在不背离要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以做出各种其它改变和修改。例如，该系统和使用该系统的方法可以在软件和硬件中的一者或两者中实现，并且如本文讨论的这种系统和方法的实施例的所有变化都将被理解为在本公开的范围内。此外，与此类方法相关联的步骤的次序可以被改变，同时系统的各种特征可以被组合、添加、移除、重新排序、修改等，并且仍然在本公开的范围内。而且，虽然本文已经描述了要求保护的主题的各个方面，但是这些方面不需要组合使用。因此，所附权利要求旨在涵盖在要求保护的主题的范围内的所有此类改变和修改。

Claims (15)

1.一种分心驾驶员通知系统，包括：

通信系统，所述通信系统包括天线和多个传感器中的至少一者，所述通信系统被配置为获取提供交通状况下的实际或预期车辆移动的标记的数据；

计算机，所述计算机与所述通信系统通过信号协作以处理从所述通信系统接收的数据，所述计算机被配置为通过比较有助于配备有所述系统的车辆移动的交通状况的状态改变与这种车辆是否在进行这种移动来确定驾驶员是否分心；以及

人机接口，所述人机接口响应于所述计算机并且被配置为提醒分心驾驶员开始移动所述车辆，其中当所述车辆不处于交通状况时或者当所述系统确定驾驶员没有分心时，不提供这种提醒。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述通信系统包括天线和多个传感器两者，其中至少一者包括前视传感器，所述前视传感器被配置为检测信号灯的状态改变，使得当所述信号灯从红变绿时，获得所述交通状况的状态改变的第一测量。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述多个传感器中的至少一个传感器还包括前视传感器，所述前视传感器被配置为检测装备车辆前方的至少一个车辆的刹车灯的状态改变，使得当所述刹车灯的状态从挂挡变为摘挡时，获得所述交通状况的状态改变的第二测量。

4.如权利要求2所述的系统，其中所述多个传感器中的至少一个传感器还包括前视传感器，所述前视传感器被配置为检测装备车辆与所述装备车辆前方的至少一个车辆之间的距离，使得当所述距离超过阈值时，获得所述交通状况的状态改变的第三测量。

5.如权利要求2所述的系统，其中所述多个传感器中的至少一个传感器还包括前视传感器，所述前视传感器被配置为检测装备车辆与所述装备车辆前方的至少一个车辆之间的分离速率，使得当所述分离速率超过阈值时，获得所述交通状况的状态改变的第四测量。

6.如权利要求2所述的系统，其中所述多个传感器选自包含光学传感器、声学传感器、激光雷达、雷达、红外及其组合的组。

7.如权利要求2所述的系统，其中由所述多个传感器获取并由所述计算机处理的所述交通状况的状态改变由交通控制设备、所述装备车辆前方的至少一个车辆的刹车灯状态、所述装备车辆与所述装备车辆前方的至少一个车辆之间的距离以及所述装备车辆与所述装备车辆前方的至少一个车辆之间的分离速率当中的至少两个的状态改变来确定。

8.如权利要求2所述的系统，其中由所述天线获取并由所述计算机处理的导航数据提供装备车辆不处于交通状况的标记。

9.如权利要求8所述的系统，其中装备车辆不处于交通状况的标记包括装备车辆在停车场中的标记。

10.如权利要求9所述的系统，其中装备车辆不处于交通状况的标记包括装备车辆处于私人住宅的车道和车库中的至少一个中的标记。

11.如权利要求1所述的系统，其中所述提醒包括在计算机启动延迟之后传送到驾驶员的可听提醒和视觉提醒中的至少一个。

12.如权利要求1所述的系统，其中，当所述车辆不处于交通状况时，所述系统监视所述装备车辆的速度但不提醒驾驶员。

13.如权利要求1所述的系统，其中所述提醒包括可听报警和视觉报警中的至少一个。

14.一种车辆，包括：

平台，所述平台包括轮式底盘，所述轮式底盘限定乘客舱和包括位于其中的发动机的发动机舱，

控制装置，所述控制装置与所述轮式底盘和所述发动机协作以提供动力控制；以及

分心驾驶员通知系统，包括：

通信系统，所述通信系统包括天线和多个传感器中的至少一者，所述通信系统被配置为获取提供交通状况下的实际或预期车辆移动的标记的数据；

计算机，所述计算机与所述通信系统通过信号协作以处理从所述通信系统接收的数据，所述计算机被配置为通过比较有助于车辆移动的交通状况的状态改变与这种车辆是否在进行这种移动来确定驾驶员分心；以及

人机接口，所述人机接口响应于所述计算机并且被配置为提醒分心驾驶员开始移动所述车辆，其中当所述车辆不处于交通状况时或者当所述系统确定驾驶员没有分心时，不提供这种提醒。

15.一种通知分心驾驶员的方法，所述方法包括：

用包括天线和多个传感器中的至少一者的通信系统获取数据，所述数据提供交通状况下的车辆实际或预期移动的标记；

在计算机中处理从所述通信系统接收的数据；

用计算机通过比较有助于车辆移动的交通状况的状态改变与这种车辆是否在进行这种移动来确定驾驶员是否分心；以及

如果系统确定驾驶员分心，则提醒分心驾驶员开始移动车辆，但是如果车辆不处于交通状况或者如果系统确定驾驶员没有分心，则不提醒驾驶员。