用于驾驶员分心警告的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年6月30日提交的韩国专利申请第10-2020-0080608号的优先权和利益，其公开通过引用全部纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于提供关于驾驶员分心的警告的装置和方法。

背景技术

根据相关技术，在基于相机的驾驶员分心警告技术中，是否发生例如车道偏离、闭眼等驾驶员分心情况是基于确定规则来确定的，并提供关于该情况的警告。

根据相关技术，基于生产商定义的前方区域、车辆速度和离开时间提供警告，并且还根据生产商定义的闭眼时间提供警告。

也就是说，根据相关技术，存在的问题是，为了提供关于驾驶员分心情况的警告，用于确定是否发生分心的参数被任意定义，而与分心有关的警告的提供则根据设计者定义的参数进行概括。

因此，存在的问题是，所概括的确定参数不能满足世界各地大量的驾驶员，会由于错误的分心确定而产生错误的警告，并且会降低警告提供的可靠性和效率。

发明内容

本发明旨在是提供一种用于驾驶员分心警告的装置，其中用于提供关于驾驶员分心情况的警告的确定参数通过反映外部信息(驾驶环境和车辆驾驶信息)和驾驶员内部信息(目光注视相关信息)来自适应地且自动地调整，从而提高警告提供的可靠性和效率，以及提供一种驾驶员分心警告的方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于驾驶员分心警告的装置，该装置包括：输入单元，被配置为接收视野相关信息、驾驶环境信息和驾驶相关信息；内存，被配置为存储使用视野相关信息、驾驶环境信息和驾驶相关信息的驾驶员分心情况的警告提供程序；和处理器，被配置为执行警告提供程序。该处理器改变驾驶员分心的警告确定参数，并提供关于驾驶员分心的警告警报。

处理器可以使用视野相关信息追踪驾驶员的目光注视。

处理器可以分析关于驾驶员的中心视觉和周边视觉的特征信息、关于根据瞳孔尺寸的中心视觉和周边视觉变化的信息、焦距变化信息，以及驾驶员目光注视的每个位置的焦距信息。

处理器可以使用对应于驾驶相关信息的车辆速度信息来分析行为信息。

处理器可以使用视野相关信息、驾驶环境信息和驾驶相关信息来确定向前目光注视区域，并根据视角和焦距的变化自适应地改变警告确定参数，其中该警告确定参数定义了分心警告时间和分心级别变化时间，所述视角和焦距的变化是考虑到瞳孔尺寸变化特征和车辆速度来计算的。

根据本发明的一个方面，提供了一种驾驶员分心警告的方法，该方法包括接收驾驶环境信息、驾驶相关信息和视野相关信息的操作(a)，对操作(a)中接收的信息执行融合分析的操作(b)，以及确定是否发生驾驶员分心并提供警告报警的操作(c)。

操作(a)可包括从用于拍摄驾驶车辆前方景色的相机接收作为驾驶环境信息的前方图像和亮度信息，以及从驾驶车辆接收作为驾驶相关信息的驾驶行为信息和全球定位系统(GPS)信息中的至少一个。

操作(a)可以包括从用于拍摄驾驶员的相机接收作为视野相关信息的驾驶员目光注视信息和驾驶员瞳孔尺寸信息。

操作(b)可包括融合驾驶环境信息、驾驶相关信息和视野相关信息，并分析融合后的信息，并且设置用于提供关于驾驶员分心的警告的参数。

操作(b)可以包括对用于拍摄驾驶车辆前方景色的相机和用于拍摄驾驶员的相机执行校准，计算驾驶员目光注视的每个位置的焦距，考虑到焦距、瞳孔尺寸的变化和车辆速度信息来确定目光注视区域，以及自适应地改变用于改变分心的警告提供时间和警告级别的参数。

附图说明

通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述及其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员来说将变得更加明显，其中：

图1示出了根据本发明的实施例的用于驾驶员分心警告的装置；以及

图2示出了根据本发明的实施例的驾驶员分心警告的方法。

具体实施方式

参照附图和以下详细的实施例，可以清楚地理解本发明的上述目的、其他目的、优点和特征以及实现其的方法。

然而，本发明并不局限于以下要公开的实施例，而是可以以各种不同的形式实施。提供以下实施例只是为了方便地让本领域的技术人员了解本发明的目的、配置和效果。本发明的范围由所附的权利要求书限定。

同时，提供本文使用的术语只是为了描述本发明的实施例，而不是为了限制的目的。在本说明书中，单数形式包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将理解，术语“包括”和/或“包含”，当在本文使用时，指定了一些陈述的组件、步骤、操作和/或元件，但不排除一个或多个其他组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。

图1示出了根据本发明的实施例的用于驾驶员分心警告的装置。

根据本发明的实施例，无需由系统设计者根据综合定义设置基于相机的驾驶员分心确定参数的参考值，可通过基于生物的驾驶员状态分析和外部环境信息的综合分析，自适应地且自动地确定驾驶员分心的确定参数，并且可以根据最佳警告时间和警告级别提供关于驾驶员分心的警告。

交通事故的原因被分为三个因素，例如驾驶员、车辆和道路环境，其中驾驶员是最重要的因素。

由于驾驶员是车辆驾驶的主体，在驾驶期间发生的驾驶员相对于交通状况的认知延迟、错误确定、分心等成为事故发生的主要因素。

大多数由于不遵守安全驾驶而导致的事故都直接或间接地与驾驶员行为(例如疏忽向前注视)有关。这是因为驾驶所需的大部分交通信息都是通过驾驶员的眼睛直观地获得的。

也就是说，考虑到例如驾驶员的视力(visual acuity)和视野的视觉特征，提供有关疏忽向前注视的驾驶员分心的警告是很重要的。

在韩国的《道路交通法》中，规定了驾驶汽车等需要的视力的资格标准。

视力是指用眼睛识别物体或情况的能力，并且在生理学上指的是视网膜中心凹(fovea centralis)的视力。当注视中心远离中心凹时，视力会发生变化，同时敏感地回应。

具体地，当偏离注视点时，视力会迅速降低(当偏离注视点2°时，视力会降低到1/2，当偏离注视点10°时，会降低到1/5)。

视力分为看处于静止状态下的物体时的静态视力和看移动物体时的动态。在相同条件下，看移动物体时或在移动的同时看物体或状况时的动态视力低于静态。

众所周知，当具有1.2的静态视力的驾驶员在以50公里/小时驾驶时看固定物体，动态视力降低到0.7，而在以90公里/小时驾驶时，动态视力降低到0.5或以下。

此外，由于与在白天的视力相比在夜间的视力降低了约50％，可以看见物体的可视距离进一步缩短。

特别地，驾驶员在夜间的视力和可视距离被车辆头灯物理地限制。一般来说，由于头灯前方的有效可视距离对于远光灯来说范围是从100至150米，对于近光灯来说范围是从约40至50米，所以在没有路灯并且驾驶员只可以用头灯看的地方道路上，很难识别远处的车辆前方的道路状况或交通状况。

在夜间超速驾驶时，由于降低的视力，很难顺利看见周围情况，并且当驾驶员遇到车辆前方突然出现的危险时，停车距离被增加，并且它极有可能导致事故。

焦距是根据瞳孔尺寸的变化而改变的。在夜间驾驶时，瞳孔尺寸增加，因此会出现光线模糊，而且用于聚焦的距离范围比白天驾驶期间更有限。

随着瞳孔尺寸减少，焦距增加，而随着瞳孔尺寸增加，焦距减少。

随着瞳孔尺寸减少，焦距增加，使得中心视觉下降，而随着瞳孔尺寸增加，焦距减少，使得中心视觉增加。

能够被人的两只眼睛看到的左右之间的范围被称为视野。物体的图像聚焦在视网膜中心，并且能够最清晰和准确地看见物体的视野被称为中心视觉，而视野的从注视的外部范围接收视觉信息的部分，即不聚焦的部分，被称为周边视觉。

众所周知，具有正常视力的人的两只眼睛的视野范围是从约180至200°，一只眼睛的视野，左右各约为160°，并且能够通过两只眼睛区分颜色的范围约为70°。

视野也被移动速度影响。例如，正常人处于静止状态下的视野范围从约180至200°，但驾驶员的视野在约40公里/小时的驾驶速度下迅速下降至约100°，在约70公里/小时的驾驶速度下下降至约65°，并且在约100公里/小时的驾驶速度下下降至约40°。

因此，在例如超速等高速驾驶中，驾驶员可能因没有看见或不经意地超过位于驾驶员前侧的车辆、行人和其他危险障碍物而面临危险。

根据本发明的实施例，考虑到对于每个驾驶员的视野信息的不同特征(焦距和视角的变化与瞳孔的尺寸相关)和根据车辆速度的视角范围的变化特征(随着车辆速度增加，中心视觉下降)，可以通过反映各个特征来确定是否发生驾驶员分心，并可以提供分心的警告。

输入单元110从用于拍摄驾驶员的相机接收与驾驶员的视野有关的信息。

输入单元110从用于拍摄驾驶车辆的前方的相机接收驾驶环境信息(前方图像)，并从驾驶车辆接收驾驶相关信息(包括

处理器130使用视野相关信息、驾驶环境信息和驾驶相关信息来改变驾驶员分心的警告确定参数，并提供驾驶员分心的警告警报。

处理器130使用车辆速度信息、方向盘操纵信息和转向信号指示器照明信息中的至少一种来分析行为信息。

处理器130通过对用于拍摄驾驶车辆前方景色的相机和用于拍摄驾驶员的相机执行校准，计算驾驶员注视的每个位置的距离值。

处理器130分析关于驾驶员的中心视觉和周边视觉的特征信息，通过驾驶员瞳孔尺寸的分析来分析关于中心视觉和周边视觉变化的信息，根据中心视觉、周边视觉和瞳孔尺寸的变化分析焦距变化信息，以及根据驾驶员注视的位置变化分析焦距信息，这些信息作为视野相关信息。

处理器130将使用前方相机获得的图像映射至驾驶员的目光注视，并计算注视的位置的距离值。

处理器130使用视野相关信息、驾驶环境信息和驾驶相关信息来自适应地改变前方区域参数，并根据车辆速度、中心视觉、周边视觉和焦距的变化自适应地改变定义了分心警告时间和分心级别改变时间的参数。

因此，根据驾驶环境和驾驶情况自适应地提供驾驶员分心的警报是可能的。

根据本发明的实施例，通过分析根据驾驶速度的视角变化和焦距变化，根据驾驶速度改变前方区域的关注区域的尺寸，并改变驾驶员分心的警告时间和警告级别。

进一步说，考虑到根据驾驶速度和周围环境亮度值(白天驾驶或夜间驾驶)的变化的瞳孔尺寸变化的特征，分析焦距变化，根据焦距变化确定中心视觉和周边视觉中瞳孔位置的值，并改变驾驶员分心的警告时间和警告级别。

图2示出了根据本发明的实施例的驾驶员分心警告的方法。

根据本发明的实施例的驾驶员分心警告的方法包括接收驾驶环境信息、驾驶相关信息和视野相关信息的操作(S210)、对接收的信息执行融合分析的操作(S220)和确定是否发生驾驶员分心的操作(S230)。

在操作S210中，从用于拍摄驾驶车辆前方景色的相机接收作为驾驶环境信息的前方图像和亮度信息，并从驾驶车辆接收作为驾驶相关信息的驾驶行为信息(车辆速度信息、方向盘操纵信息和转向信号指示器照明信息)和GPS信息(道路信息、隧道信息和时间信息)中的至少一个。

在操作S210中，从用于拍摄驾驶员的相机接收作为视野相关信息的驾驶员瞳孔尺寸信息。

在操作S220中，通过融合和分析驾驶环境信息、驾驶相关信息和与视野相关信息，设置用于提供关于驾驶员分心的警告的参数。

在操作S220中，通过用于拍摄驾驶车辆前方景色的相机和用于拍摄驾驶员的相机的校准(将获得的图像映射到驾驶员的目光注视上)，计算驾驶员注视的每个位置的距离值。

在操作S220中，在个性化模式中，使用单个瞳孔尺寸执行个性化校准，而在非个性化模式中，使用基于实时数据积累的瞳孔尺寸执行代表值校准。

在操作S220中，考虑到图像消失点、驾驶员目光注视的每个位置的焦距、瞳孔尺寸和车辆速度，来确定目光注视区域。

在操作S220中，设置用于分心确定的前方区域参数，并设置用于根据分心而改变警告提供时间和警告级别的参数。

在操作S230中，使用参数来确定是否发生驾驶员分心情况，并提供警告警报，该参数使用视野相关信息、驾驶环境信息和驾驶相关信息自适应改变。

同时，根据本发明的实施例的驾驶员分心警告的方法可以在计算机系统中实现，或者记录在记录介质上。该计算机系统可以包括至少一个处理器、内存、用户输入装置、数据通信总线、用户输出装置和存储器。上述组件通过数据通信总线执行数据通信。

该计算机系统还可以包括耦合到网络的网络接口。处理器可以包括中央处理单元(central processing unit，CPU)或半导体装置，其处理存储在内存和/或存储器中的指令。

内存和存储器可以包括各种类型的易失性或非易失性存储介质。例如，内存可以包括只读内存(read-only memory，ROM)和随机存取内存(random-access memory，RAM)。

因此，根据本发明的实施例的驾驶员分心警告的方法可以实现为计算机可执行方法。当根据本发明的实施例的驾驶员分心警告的方法在计算机装置中执行时，计算机可读指令可以执行根据本发明的驾驶员分心警告的方法。

同时，上述根据本发明的驾驶员分心警告的方法可以在计算机可读记录介质上实现为计算机可读代码。计算机可读记录介质包括任何类型的记录介质，其中存储有可由计算机系统读取的数据。例如，计算机可读记录介质可以包括ROM、RAM、磁带、磁盘、闪存、光学数据存储装置等。进一步地，计算机可读记录介质可以分布在通过计算机通信网络连接的计算机系统中，并可以被存储和执行为可以分布式方式读取的代码。

根据本发明，通过自适应地且自动地调整用于确定驾驶员分心的确定参数，可以提高警告提供的可靠性和便利性。

通过自适应地确定驾驶员分心警告时间和分心级别变化时间，可以提高驾驶员分心确定逻辑的性能。

无需局限于系统设计者的定义，考虑到基于生物的驾驶员状态分析和外部环境信息，优化调整驾驶员分心确定参数是可能的。

本发明的效果并不局限于上述效果，并且本领域的技术人员可以从以上描述中清楚地理解未描述的其他效果。