受生物學(xué)控制的車輛及其控制方法
【專利說明】
[0001] 交叉引用相關(guān)申請
[0002] 本申請要求于2013年12月11日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第 P2013-153584號的權(quán)益，其公開內(nèi)容并入本文中以作參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種由駕駛員的生物信號控制的車輛及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 近年來，開發(fā)了輔助安全駕駛車輛的各種系統(tǒng)。用于防止車輛偏離車道的輔助系 統(tǒng)的實例包括車道保持輔助系統(tǒng)（LKAS)以及車道偏離警示系統(tǒng)（LDWS)。同時，駕駛員控制 車輛的能力可能會受到駕駛員的壓力指數(shù)的影響。在駕駛員的壓力指數(shù)很高時，控制車輛 的能力可能減小。因此，需要開發(fā)反映駕駛員的壓力指數(shù)的技術(shù)，用于輔助車輛駕駛。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種車輛及其控制方法，其通過反映駕駛員的壓力指數(shù)來進(jìn)行車道 偏離警示或車道保持輔助，以更有效地保證安全駕駛。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種受生物學(xué)控制的車輛。該車輛可包括：生物信 號檢測單元，被配置為檢測駕駛員的生物信號；車道檢測單元，被配置為檢測車輛在其內(nèi)行 駛的車道；以及控制器，被配置為根據(jù)所檢測的駕駛員的生物信號計算駕駛員的壓力指數(shù)， 根據(jù)所檢測的車道確定車輛的車道出入程度，并且根據(jù)所計算的壓力指數(shù)以及所確定的車 輛的車道出入程度執(zhí)行輸出給駕駛員的警報。
[0007] 車輛的車道出入程度可包括關(guān)于在車輛與車道之間的距離的信息。控制器可被配 置為：將車輛與車道之間的距離與對應(yīng)于所計算的壓力指數(shù)的至少一個參考值進(jìn)行比較； 以及在車輛與車道之間的距離等于或小于該至少一個參考值時，執(zhí)行輸出給駕駛員的警 報。隨著與其對應(yīng)的壓力指數(shù)增大，該至少一個參考值可能增大。
[0008] 該車輛可進(jìn)一步包括：聲音輸出單元，被配置為輸出聲音；以及方向盤，由駕駛員 操縱以控制車輛的轉(zhuǎn)向。該至少一個參考值可包括第一參考值和大于第一參考值的第二參 考值，并且控制器可被配置為在車輛與車道之間的距離等于或小于第二參考值并且大于第 一參考值時，操作聲音輸出單元以輸出警報聲音?？刂破骺蛇M(jìn)一步被配置為在車輛與車道 之間的距離等于或小于第一參考值時，操作聲音輸出單元以輸出警報聲音并且使方向盤振 動。生物信號檢測單元可包括心電圖（ECG)傳感器，并且ECG傳感器可安裝在車輛的方向 盤內(nèi)。車道檢測單元可包括圖像傳感器和紅外線傳感器中的至少一個。
[0009] 控制器可被配置為根據(jù)所計算的壓力指數(shù)以及所確定的車輛的車道出入程度來 調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向。此外，控制器可被配置為：將車輛與車道之間的距離與對應(yīng)于所計算的壓 力指數(shù)的至少一個參考值進(jìn)行比較；以及在車輛與車道之間的距離等于或小于該至少一個 參考值時，將警報輸出給駕駛員或者調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向。
[0010] 該至少一個參考值可包括第一參考值和大于第一參考值的第二參考值；并且控制 器可被配置為在車輛與車道之間的距離等于或小于第一參考值時，調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向，并且 在車輛與車道之間的距離等于或大于第一參考值并且等于或小于第二參考值時，將警報輸 出給駕駛員。
[0011] 車輛可進(jìn)一步包括電動助力轉(zhuǎn)向（MDPS)電機，被配置為將動力提供給車輛的方 向盤?？刂破骺杀慌渲脼閷⒖刂菩盘柊l(fā)送給MDPS電機并且調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種受生物學(xué)控制的車輛的控制方法。該方法 可包括：檢測駕駛員的生物信號；檢測車輛在其內(nèi)行駛的車道；根據(jù)所檢測的駕駛員的生 物信號，計算駕駛員的壓力指數(shù)；根據(jù)所檢測的車道，確定車輛的車道出入程度；并且根據(jù) 所計算的壓力指數(shù)以及所確定的車輛的車道出入程度，執(zhí)行輸出給駕駛員的警報。
[0013] 駕駛員的生物信號可包括心電圖（ECG)傳感器，并且駕駛員的壓力指數(shù)的計算可 包括：根據(jù)駕駛員的ECG信號獲得心率變異性；并且根據(jù)所獲得的心率變異性計算駕駛員 的壓力指數(shù)。車輛的車道出入程度可包括關(guān)于車輛與車道之間的距離的信息。執(zhí)行輸出給 駕駛員的警報可包括：將車輛與車道之間的距離與對應(yīng)于所計算的壓力指數(shù)的至少一個參 考值進(jìn)行比較；以及在車輛與車道之間的距離等于或小于該至少一個參考值時，將警報輸 出給駕駛員。隨著與其對應(yīng)的壓力指數(shù)增大，該至少一個參考值可能增大。
[0014] 該方法可進(jìn)一步包括：根據(jù)所計算的壓力指數(shù)以及所確定的車輛的車道出入程度 來調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向。執(zhí)行輸出給駕駛員的警報可包括：將車輛與車道之間的距離與對應(yīng)于 所計算的壓力指數(shù)的第二參考值進(jìn)行比較；以及在車輛與車道之間的距離等于或小于第二 參考值時，將警報輸出給駕駛員。調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向可包括：將車輛與車道之間的距離與對應(yīng) 于所計算的壓力指數(shù)并且小于第二參考值的第一參考值進(jìn)行比較；以及在車輛與車道之間 的距離等于或小于第一參考值時，調(diào)整車輛的轉(zhuǎn)向。
【附圖說明】
[0015] 通過結(jié)合附圖進(jìn)行的示例性實施方式的以下描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面 顯而易見并且更加容易理解，其中：
[0016] 圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的車輛的外觀的示例性示圖；
[0017] 圖2為根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的車輛的示例性控制方框圖；
[0018] 圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的示例性生物信號檢測單元的示 例性示圖；
[0019] 圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的車輛的配置的示例性控制方框圖；
[0020] 圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的壓力與心率變異性之間的關(guān)系 的示例性示圖；
[0021] 圖6為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的心電圖（ECG)信號的R波與R波 間距（RRI)的示例性示圖；
[0022] 圖7為示意性示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的計算壓力指數(shù)的壓力指 數(shù)計算單元的處理的示例性示圖；
[0023] 圖8為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的通過實驗獲得的每個分析指標(biāo) 的示例性平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的示例性表格；
[0024] 圖9為根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的示例性表格，其中，壓力指數(shù)根據(jù)其 值分成幾個階段并且表示由每個階段指示人體狀態(tài)；
[0025] 圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的車輛的前排座椅側(cè)的內(nèi)部配置 的示例性示圖；
[0026] 圖11到圖13為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的在視覺上輸出關(guān)于駕駛 員的壓力指數(shù)的信息的實例的示例性示圖；
[0027] 圖14為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的車輛的車道出入程度的示例性 示圖；
[0028] 圖15為示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的根據(jù)壓力階段和車道出入距離 的示例性警報輸出控制邏輯的示例性示圖；
[0029] 圖16為示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式在車輛中自動控制轉(zhuǎn)向的車輛控制的 示例性方框圖；
[0030] 圖17為描述根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施方式的控制車輛的方法的示例性流程 圖；
[0031] 圖18為描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的在控制車輛的方法中控制警報輸出 的處理的示例性流程圖；以及
[0032] 圖19為描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的在控制車輛的方法中自動控制車輛 轉(zhuǎn)向的方法的示例性流程圖。
【具體實施方式】
[0033] 要理解的是，在本文中所使用的術(shù)語"車輛"或"車輛的"或其他相似的術(shù)語通常 包括機動車輛，例如，包括運動型多用途車（SUV)的客車、公共汽車、卡車、各種商用車輛、 包括各種船舶和輪船的船只、飛機等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、燃燒插電式混合 動力汽車、氫動力車輛以及其他替代的燃料車輛（例如，源自石油以外的資源的燃料）。
[0034] 雖然示例性實施方式描述為使用多個單元來執(zhí)行示例性處理，但是要理解的是， 示例性處理還可由一個或多個模塊執(zhí)行。此外，要理解的是，術(shù)語控制器/控制單元表示包 括存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器被配置為儲存模塊并且處理器具體地被配置為執(zhí)行 所述模塊，以執(zhí)行下面進(jìn)一步描述的一個或多個處理。
[0035] 而且，本發(fā)明的控制邏輯可作為永久性計算機可讀介質(zhì)在包含由處理器、控制器/ 控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機可讀介質(zhì)上體現(xiàn)。計算機可讀介質(zhì)的實例包括 但不限于ROM、RAM、光盤（CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡以及光學(xué)數(shù)據(jù)儲存裝置。計