阅读说明：本技术 车辆环境调节系统及方法 (Vehicle environment adjusting system and method ) 是由 黄慕真 戴雅丽 江昱娴 陈天乐 于 2019-05-05 设计创作，主要内容包括：一种环境调节系统,设置于一车辆中,该环境调节系统包括一感测模块,用来侦测该车辆内相关于车内空气的至少一环境参数,并产生一车内信息；一判断模块,用来根据该车内信息,判断一环境嗜睡指数或一疲劳程度；以及一控制模块,用来根据该疲劳程度或该环境嗜睡指数产生一控制信号,以调整驾驶人所感受到的至少一体感环境参数,使得该至少一环境参数在一舒适临界范围外,达到针对预防疲劳驾驶而采取相应控制措施的效果。(An environment adjusting system is arranged in a vehicle and comprises a sensing module, a control module and a display module, wherein the sensing module is used for sensing at least one environmental parameter related to air in the vehicle and generating information in the vehicle; the judging module is used for judging an environmental sleepiness index or a fatigue degree according to the in-vehicle information; and a control module for generating a control signal according to the fatigue degree or the environmental lethargy index to adjust at least one integrative environmental parameter sensed by the driver, so that the at least one environmental parameter is out of a comfortable critical range, thereby achieving the effect of taking corresponding control measures aiming at preventing fatigue driving.)

车辆环境调节系统及方法

技术领域

本发明是指一种车辆环境调节系统及方法，尤指一种可使驾驶人维持在清醒状态的车辆环境调节系统及方法。

背景技术

疲劳驾驶一直是影响交通安全的危险因子之一，当驾驶人因过度疲劳而在车辆行驶时恍神或打瞌睡时，容易造成前车追撞、撞上护栏或安全岛等危险的交通事故，而造成生命或财产的损失。

汽车安全系统是为了提高行车安全并减少意外事故机率而设计的，现有技术汽车安全系统已发展出防死锁煞车系统(ABS)、循迹防滑控制系统(TCS)、电子稳定控制系统(ESC)、停车辅助系统(PA)、车道偏移警示系统(LDW)、前方碰撞预警系统(FCW)、盲点侦测系统(BSD)及自适性车距控制巡航系统(ACC)等。

然而，现有技术并未发展出针对预防疲劳驾驶而采取相应控制措施的汽车安全控制系统。因此，现有技术实有改善的必要。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种可使驾驶人维持在清醒状态的车辆环境调节系统及方法，以改善现有技术的缺点。

本发明实施例提供一种环境调节系统，设置于一车辆中，该环境调节系统包括一感测模块，用来侦测该车辆内相关于车内空气的至少一环境参数，并产生一车内信息；一判断模块，耦接于该感测模块，用来根据该车内信息，判断一环境嗜睡指数或一驾驶人的一疲劳程度；以及一控制模块，耦接于该判断模块，该控制模块根据该疲劳程度或该环境嗜睡指数产生一控制信号，以调整相关于该车辆内该驾驶人所感受到的至少一体感环境参数，使得该至少一环境参数在一舒适临界范围外，而该驾驶人得以维持在清醒状态。

本发明实施例还提供一种环境调节系统，设置于一车辆中，该环境调节系统包括一人机界面，用来接收一用户指令；以及一控制模块，耦接于该人机界面，用来根据该用户指令，产生一控制信号，以调整相关于该车辆内该驾驶人所感受到的至少一体感环境参数，使得该至少一体感环境参数在一舒适临界范围外而在一唤醒临界范围内，一驾驶人得以维持在清醒状态。

本发明实施例还提供一种环境调节方法，应用于一车辆中的一环境调节系统，该环境调节方法包括侦测该车辆内的至少一环境参数，并产生一车内信息；根据该车内信息，判断一环境嗜睡指数或一驾驶人的一疲劳程度；以及根据该疲劳程度或该环境嗜睡指数，产生一控制信号，以调整相关于该车辆内该驾驶人所感受到的至少一体感环境参数，使得该至少一环境参数在一舒适临界范围外，而该驾驶人得以维持在清醒状态。

附图说明

图1为本发明实施例一环境调节系统的示意图；

图2为本发明实施例一感测模块的示意图；

图3为本发明实施例一舒适临界范围及多个唤醒临界范围的示意图；

图4为本发明实施例一环境调节方法的示意图；

图5为本发明实施例一环境调节系统的示意图。

附图标记：

10、50：环境调节系统；12：感测模块；120：环境感测器；122：摄影机；14、判断模块；16：控制模块；18：受控模块；40：流程；402～406：步骤；52：人机界面；CFZ：舒适临界范围；CTRL：控制信号；WK1～WK4：唤醒临界范围。

具体实施方式

请参考图1，环境调节系统10可设置于一车辆中，其包括一感测模块12、一判断模块14、一控制模块16以及一受控模块18。感测模块12可用来侦测车辆内相关于车内空气的至少一环境参数EP，其中环境参数EP可为该车辆内空气的二氧化碳浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度、负离子浓度、气温/温度、湿度中的至少一个，感测模块12产生车辆内的相关于车内空气或驾驶人状态的一车内信息。判断模块14耦接于感测模块12，用来根据车内信息，判断对应于车内环境的一环境嗜睡指数EI或驾驶人的一疲劳程度DL。控制模块16耦接于判断模块14，控制模块16用来根据环境嗜睡指数EI或疲劳程度DL，产生一控制信号CTRL来控制受控模块18，以调整相关于该车辆内驾驶人所感受到的至少一体感环境参数PMT，使得(相关于车内空气的)至少一环境参数EP得以在一舒适临界范围CFZ外，而驾驶人得以维持在清醒状态。

舒适临界范围CFZ可为车内气温、湿度或湿球温度(Wet Bulb Temperature)在特定范围中所形成的一区域，其中湿度可用空气中绝对湿度(g/m³，空气中含有的水蒸气的质量)、湿度值或相对湿度(％，绝对湿度与最高湿度之间的比值)、或含湿量(gm/kg，单位公斤的干空气中水蒸气的质量)等作为衡量依据。舒适临界范围CFZ可根据季节、气候、天气、车辆所在地区、使用者习惯等实际情况而设定或调整。举例来说，请参考表I，表I为一实施例的一种舒适性等级划分表，表I列举出在不同季节对应于舒适临界范围CFZ的温度及湿度范围，在秋冬季时，舒适临界范围CFZ可为气温在19～21度之间而湿度值为52～58％之间；在春夏季时，舒适临界范围CFZ可为气温在24～26度之间而湿度值为52～58％之间。

表I 舒适性等级划分表

请参考图2，感测模块12可包括一环境感测器120以及一摄影机122，其中摄影机122可为用来监测驾驶人的专用摄影机(Driver Monitoring Camera，DMC)。感测模块12可利用环境感测器120来感测环境参数EP，并将环境参数EP传递至判断模块14(或控制模块16，此时车内信息可包括环境参数EP)，判断模块14可根据感测模块12所感测的环境参数EP来判断并产生环境嗜睡指数EI，在一实施例中，环境嗜睡指数EI可相关于或单纯地为车辆内的二氧化碳浓度或一氧化碳浓度，当二氧化碳(或一氧化碳)浓度越高时，判断模块14所产生的环境嗜睡指数EI越高。另外，感测模块12也可将环境参数EP传递至控制模块16，控制模块16可判断环境参数EP是否属于舒适临界范围CFZ。

除此之外，感测模块12可利用摄影机122对驾驶人的脸部进行拍摄，产生对应于驾驶人的一脸部画面信息FC至判断模块14(此时车内信息可包括脸部画面信息FC)。判断模块14可对脸部画面信息FC进行影像识别运算，以产生一影像识别结果IRS，并根据影像识别结果IRS，判断驾驶人的疲劳程度DL。在一实施例中，影像识别结果IRS可为驾驶人的一眨眼频率、一点头频率或一阖眼时间长度中的至少一个。在一实施例中，疲劳程度DL可代表无疲劳(如DL＝0)、轻度疲劳(如DL＝1)、中度疲劳(如DL＝2)、重度疲劳(如DL＝3)或是极重度疲劳(如DL＝4)。当驾驶人开始出现眨眼、点头或阖眼动作时，代表驾驶人即将或正要开始打瞌睡，判断模块14可产生疲劳程度DL对应于轻度疲劳(如DL＝1)，随着驾驶人的眨眼频率、点头频率或阖眼时间长度增加，代表驾驶人打瞌睡的情况逐渐严重，判断模块14可产生疲劳程度DL对应于中度疲劳(DL＝2)、重度疲劳(DL＝3)或是极重度疲劳(DL＝4)。

控制模块16根据环境嗜睡指数EI或疲劳程度DL产生控制信号CTRL至受控模块18，以调整体感环境参数PMT，使得环境参数EP得以远离舒适临界范围CFZ。当控制模块16判断环境参数EP属于舒适临界范围CFZ且疲劳程度DL大于一特定程度(或环境嗜睡指数EI大于一特定值)时，或是当疲劳程度DL大于特定程度(或环境嗜睡指数EI大于特定值)时，控制模块16可产生控制信号CTRL以调整驾驶人所感受到的体感环境参数PMT，其中，驾驶人所感受到的体感环境参数PMT可为气温/温度、湿度、负离子浓度等，使得车内的环境参数EP远离舒适临界范围CFZ。在一实施例中，受控模块18可为车内的一空调系统(Air Conditioner，AC)，此时驾驶人所感受到的体感环境参数PMT可为气温/温度。当控制模块16判断环境参数EP属于舒适临界范围CFZ或疲劳程度DL大于特定程度(或环境嗜睡指数EI大于特定值)时，控制模块16可产生控制信号CTRL控制空调系统，使得驾驶人所感受到的气温/温度(对应体感环境参数PMT)特别低(或特别高)，而驾驶人可维持在清醒状态。另外，控制模块16可单纯地根据环境参数EP产生控制信号CTRL，当控制模块16判断环境参数EP属于舒适临界范围CFZ时，控制模块16可产生控制信号CTRL以调整驾驶人所感受到的体感环境参数PMT，使得环境参数EP远离舒适临界范围CFZ。

更进一步地，操作人员或控制模块16可根据车辆所在的地区、时间、季节或气候中的至少一因素，决定唤醒临界范围WK1～WKN。类似于舒适临界范围CFZ，唤醒临界范围WK1～WKN亦可为车内气温、湿度甚至湿球温度所形成的多个区域。请参考图3，唤醒临界范围WK1～WK4皆为以舒适临界范围CFZ为中心而环绕舒适临界范围CFZ的区域，其中唤醒临界范围WK1环绕舒适临界范围CFZ，唤醒临界范围WK2环绕唤醒临界范围WK1，唤醒临界范围WK3环绕唤醒临界范围WK2，唤醒临界范围WK4环绕唤醒临界范围WK3。另外，唤醒临界范围WK1与舒适临界范围CFZ之间的距离最近，唤醒临界范围WK2与舒适临界范围CFZ之间的距离次近，唤醒临界范围WK4与舒适临界范围CFZ之间的距离最远，而唤醒临界范围WK3与舒适临界范围CFZ之间的距离次远。请再参考表I，表I列举出一实施例中对应于唤醒临界范围WK1～WK4温度及湿度的范围。举例来说，在秋冬季时，唤醒临界范围WK1的温度为17℃～19℃或21℃～23℃，湿度为46％～52％或58％～64％，以此类推。

唤醒临界范围与舒适临界范围CFZ之间的距离越远，代表人体所感受的不适感(不舒适的程度)越强烈。在一实施例中，控制模块16可根据疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)，决定要将环境参数EP调整至唤醒临界范围WK1～WK4中的一个。在一实施例中，当疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)越大时，控制模块16可将环境参数EP调整至距离舒适临界范围CFZ越远的唤醒临界范围。例如，当疲劳程度DL对应于轻度疲劳(DL＝1)，控制模块16可将环境参数EP调整至唤醒临界范围WK1；当疲劳程度DL对应于极重度疲劳(DL＝4)，控制模块16可将环境参数EP调整至唤醒临界范围WK4，以此类推。

由上述可知，环境调节系统10可利用感测模块12及判断模块14预先判断驾驶人的精神状况，当驾驶人的呈现精神不济的状态(如眨眼/点头频率过高或阖眼时间长度过长)时，控制模块16可根据疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)，产生控制信号CTRL以调整相关于该车辆内驾驶人所感受到的体感环境参数PMT(如温度或湿度)，使得环境参数EP得以远离舒适临界范围CFZ，而驾驶人得以维持在清醒状态。

关于环境调节系统10的操作，可归纳为一流程40，流程40可由环境调节系统10来执行，如图4所示，流程40包括以下步骤：

步骤402：侦测车辆内相关于车内空气的环境参数EP，并以产生一车内信息。

步骤404：根据该车内信息，判断车内环境的环境嗜睡指数EI或驾驶人的疲劳程度DL。

步骤406：根据环境嗜睡指数EI或疲劳程度DL，产生控制信号CTRL，以调整相关于该车辆内该驾驶人所感受到的至少一体感环境参数PMT，使得环境参数EP远离舒适临界范围CFZ。

关于流程40的操作细节，请参考前述相关段落，在此不再赘述。

需注意的是，前述实施例用于说明本发明的概念，本领域具通常知识者当可据以做不同的修饰，而不限于此。举例来说，环境调节系统10可套用模糊逻辑控制(Fuzzy LogicControl)来取得疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)与控制信号CTRL中相关于体感环境参数PMT调整程度(如唤醒临界范围WK1～WKN)之间的对应关系，而未有所限。

除了空调系统之外，受控模块18可包括一座椅温度模块，控制模块16可根据疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)，产生控制信号CTRL控制座椅温度模块，以调整车辆内驾驶人所感受到的头枕温度、座椅温度或把手温度中的至少一个，此时驾驶人所感受到的体感环境参数PMT即为头枕温度、座椅温度或把手温度中的一个。当控制模块16判断疲劳程度DL大于特定程度(或环境嗜睡指数EI大于特定值)时，控制模块16可产生控制信号CTRL控制座椅温度模块，使得驾驶人所感受到的头枕温度、座椅温度或把手温度(对应体感环境参数PMT)特别低(或特别高)，而驾驶人可维持在清醒状态。

另外，受控模块18可包括一音响影音系统，控制模块16可根据疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)，产生控制信号CTRL控制受控模块18(音响影音系统)，以调整车辆内驾驶人所听到的音量或播放音乐类型，或车辆内驾驶人所看到的灯光效果，此时驾驶人所感受到的体感环境参数PMT即为音量、音乐类型或灯光效果中的一个。在一实施例中，当疲劳程度DL大于特定程度时，控制模块16可调整音响影音系统的音量为越大，使得驾驶人可维持在较为清醒的状态。在一实施例中，当疲劳程度DL大于特定程度(或环境嗜睡指数EI大于特定值)时，控制模块16可调整音响影音系统所播放的音乐类型为节奏感较明确的音乐，如摇滚乐、饶舌乐或重金属音乐，使得驾驶人可维持在清醒的状态。

另外，受控模块18可包括一负离子产生器，控制模块16可根据疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)，产生控制信号CTRL控制负离子产生器，以调整车辆内驾驶人所感受到的负离子浓度，此时驾驶人所感受到的体感环境参数PMT即为负离子浓度。在一实施例中，当疲劳程度DL大于特定程度(或环境嗜睡指数EI大于特定值)时，控制模块16可产生控制信号CTRL控制负离子产生器以产生较多的负离子而提升车辆内的负离子浓度，使得驾驶人可维持在清醒的状态。

另外，受控模块18可包括一电动窗升降机，控制模块16可根据疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)，适时地产生控制信号CTRL控制电动窗升降机，此时驾驶人所感受到的体感环境参数PMT可为温度、二氧化碳浓度或一氧化碳浓度中的至少一个。当疲劳程度DL大于特定程度(或环境嗜睡指数EI大于特定值)时，控制模块16可产生控制信号CTRL将车窗打开或降下，增加车内空气与车外空气之间的流动或对流(相当于改变车内驾驶人所感受到的温度、二氧化碳浓度或一氧化碳浓度)，使得驾驶人可维持在清醒的状态。

另外，受控模块18可包括一气味调节器，气味调节器内可装有香水或芳香精油(如含薄荷成份的精油或药油，如白花油、百灵油、绿油晶等)，控制模块16可根据疲劳程度DL(或环境嗜睡指数EI)，适时地产生控制信号CTRL控制气味调节器，此时驾驶人所感受到的体感环境参数PMT可为空气中对应特定气味分子的分子浓度。当疲劳程度DL大于特定程度(或环境嗜睡指数EI大于特定值)时，控制模块16可产生控制信号CTRL控制气味调节器，以调整车内的气味，使得驾驶人可维持在较为清醒的状态。

另外，环境调节系统10为主动地侦测环境状态或驾驶人状态而调整体感环境参数以远离舒适临界范围，而不限于此，本发明的环境调节系统可被动地接受驾驶人或用户的用户指令，而调整体感环境参数以远离舒适临界范围。请参考图5，环境调节系统50包括一人机界面52、控制模块16以及受控模块18。人机界面52可包括一按键、一触控面板、一声控模块、一手势感测模块或一眼球控制模块中的至少一个，用来提供驾驶人或使用者手动(Manually)输入用户指令，人机界面52接受用户指令后可产生一控制指令CMD至控制模块16，而控制模块16可根据控制指令CMD产生控制信号CTRL以控制受控模块18，以调整相关于该车辆内驾驶人所感受到的至少一体感环境参数PMT，使得体感环境参数PMT得以远离舒适临界范围CFZ，而驾驶人得以维持在清醒状态。其余关于控制模块16及受控模块18的细节，请参考前述相关段落，在此不再赘述。

综上所述，本发明环境调节系统可利用感测模块及判断模块主动地预先判断驾驶人的精神状况，当驾驶人的呈现精神不济的状态时，控制模块可根据疲劳程度(或环境嗜睡指数)控制受控模块，以调整相关于该车辆内驾驶人所感受到的体感环境参数，使得环境参数或驾驶人所感受到的体感环境参数得以远离舒适临界范围，而驾驶人得以维持在清醒状态。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。