[发明专利]具有监测驾驶员是否存在及其生理指标功能的自动驾驶车辆

说明书

技术领域

本发明涉及具有监测驾驶员是否存在及其生理指标功能的自动驾驶车辆。

背景技术

本发明总体上涉及自动驾驶车辆，并且更具体地涉及确保在车辆自动运转期间身体健康的驾驶员在驾驶座上的自动驾驶车辆的安全措施。

由于感应技术(例如目标探测和位置追踪)、控制算法和数据基础设施的发展，在自动驾驶车辆(比如轿车和卡车)上越来越多地使用自动驾驶。通过组合多个可用技术，比如自适应巡航控制(ACC)、车道保持辅助(LKA)、电动助力转向(EPAS)、主动前轮转向、泊车辅助、防抱死制动(ABS)、牵引控制、电子稳定控制(ESC)、盲点探测、GPS和地图数据库、车与车的通信等，可以使车辆自动驾驶(即需要很少或不需要驾驶员的干预)变得可能。

自动驾驶车辆提供了更安全的行驶、改善的机动性以及车辆之间更好的协调的优点。然而，它们还需要额外的监视以确保任何时候需要人工干预时驾驶员可以进行干预。例如专利公开US2010/0222976A1显示的，座椅占用传感器用于监视驾驶座上驾驶员的存在，并且当驾驶员不在时停用驾驶员辅助系统。然而，确保驾驶员在行驶期间不离开驾驶座只是解决了问题的一个方面。车辆应该确保一旦车辆启程能操作的驾驶员就存在以防止自动驾驶车辆在没有驾驶员在驾驶员座上的情况下开始任何行程。

除了驾驶员实际存在于驾驶座之外，还确保驾驶员有能力执行必需的手动驾驶操作是有益处的。如果驾驶员发生紧急医疗事件(比如中风、心脏病或者不省人事)，那么车辆可以不受阻碍地到达目的地。驾驶员除了失去故障应急能力，还可能浪费急救医疗处理所需要的宝贵时间。

希望以稳健、便于使用、可靠并且高效的方式将驾驶员存在和健康监视集成进自动驾驶车辆的控制。

发明内容

在本发明的一个方面，具有驾驶座的道路交通车辆包含具有设置模式、主动驾驶模式、安全停机模式和紧急响应模式的自动驾驶控制。设置模式用于指定行驶路线。主动驾驶模式用于执行自动转向、加速和制动功能以沿该行驶路线行驶。安全停机模式用于识别并自动行驶至车流之外(out-of-traffic)的停车位置。紧急响应模式自动执行紧急干预。提供驾驶员感应系统用于感应驾驶座上的驾驶员存在以及用于感应驾驶员的生理状态。在设置模式期间，自动驾驶控制比较感应的生理状态与预定的正常状况。不进入主动驾驶模式直到驾驶员在驾驶座上并且生理状态匹配于预定的正常状况。在主动驾驶模式期间，自动驾驶控制计算没有探测到驾驶员存在所经过的时间段。如果时间段增加到第一阈值以上，那么自动驾驶控制发起警告状态以向驾驶员提供如果仍然没有探测到驾驶员存在则将中断主动驾驶模式的通知。如果时间段增加到第二阈值以上那么自动驾驶控制终止主动驾驶模式并且发起安全停机模式。在主动驾驶模式期间，自动驾驶控制比较感应的生理状态与预定的紧急状况并且如果发现相匹配，那么自动驾驶控制终止主动驾驶模式并且发起紧急响应模式。

从而，一个或多个传感器用于监视驾驶座上的驾驶员存在并且还监视自动驾驶车辆中驾驶员的生理状态。用于探测被动约束系统中前排座椅乘客的已知乘客分类传感器可以用于探测驾驶座上的驾驶员存在。还可以使用其它已知的存在探测传感器，比如红外线接近探测器。当自动驾驶的车辆处于非泊车状态时，只要没有探测到驾驶员就发布警告。如果驾驶员不存在的情形仍然持续，随后将车辆安全地转到安全位置(比如道路侧边)并且停车。

关于驾驶员的生理状态，通过任何已知的生理传感器监视多个健康状况(例如心率、呼吸、皮肤温度、血糖含量、血压等)。它们可以是内置传感器(比如集成进驾驶座用于探测心率(ECG)和呼吸的电容传感器，或者与安全带中呼吸传感器组合的方向盘上用于探测心率的电极)或者它们可以是驾驶员提供的监视特定状况的适配于车辆接口的装置。在替代实施例中，可以使用内部视觉传感器通过比如面部特征分析和脉搏血氧测量(pulse oxigraphy)的技术监视驾驶员面部生物特征、眼睛睁开的状况、脉搏率以及呼吸来监视座椅上的驾驶员存在和驾驶员的生理状况。在另一个替代实施例中，还可以通过电磁远程感应技术(比如雷达和镭射传感器)监视驾驶员存在、心率和呼吸。在行驶期间持续地监视生理状态。一旦探测到生物信号的任何严重状况/偏离，可以采取适当的校正措施，比如重新规划自动驾驶的车辆路线至最近的紧急医疗中心以提供尽可能快的处理。可替代地，可以将车辆安全地转到比如道路侧边的位置，并且可以将具有车辆位置和驾驶员状态的自动紧急通知发送至紧急响应供应商。

根据本发明的一个实施例，驾驶员感应系统包含安装在驾驶座上的电容传感器。