用于确定认知需求的系统和方法技术方案

一种用于确定用户的认知需求水平的系统和计算机实施的方法，所述方法包括：将用户的一个或多个第一生物信号记录作为第一训练数据子集，其中所述用户正忙于至少一个第一任务；根据训练数据集训练人工神经网络以确定指示所述用户正在经历的认知需求的认知需求水平；将车辆的用户的一个或多个第二生物信号记录作为输入数据集；以及由所述训练过的人工神经网络处理所述输入数据集以确定指示所述用户正在经历的认知需求的认知需求水平。户正在经历的认知需求的认知需求水平。户正在经历的认知需求的认知需求水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定认知需求的系统和方法


[0001]本公开涉及用于确定认知需求的系统和方法，并且更具体而言涉及确定车辆的驾驶员的认知需求。

技术介绍

[0002]车辆驾驶员可能会因同时执行一个或多个附加任务或因经历由交通状况引起的压力而在驾驶时分心。这增加了驾驶员的认知需求，从而可能不利地影响驾驶员的表现，这取决于他是否分心。用于为驾驶员提供支持的高级驾驶员辅助系统通常被配置用于持续的低认知需求。因此，这些系统受益于检测到驾驶员的认知需求。因此，需要检测人、特别是汽车的驾驶员的认知需求。
[0003]认知需求的主题在以下各项中进行了讨论：
[0004]·
Niculescu等人在2009年7月19日至24日在圣地亚哥举办的第13届人机交互国际会议上发表的“多模式对话交互中的压力和认知负荷(Stress and Cognitive Load in Multimodal Conversational Interactions)”第891至第895页
[0005]·
Hone等人，自然语言工程6,287(2000)。DOI：10.1017/S1351324900002497
[0006]驾驶模拟器的有效性在以下各项中公开：
[0007]·
McWilliams,T.等人，交通研究记录，2672,164(2018)。DOI:10.1177/0361198118798729。
[0008]·
Deniaud等人，J.Interact.Sci.3,1(2015)。DOI:10.1186/s40166
‑
015
‑
0005
‑
z
[0009]·
Ekanayake等人，国际计算机游戏技术杂志2013，891431(2013)。DOI:10.1155/2013/891431
[0010]·
Chua等人，J.Med.Internet Res，21,e14821(2019)，DOI:10.2196/14821
[0011]https://cdn.euroncap.com/media/43373/euro
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ncap
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assessment
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protocol
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sa
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v901.pdf描述了用于驾驶员状态检测的主要应用。
[0012]以下文件涉及根据驾驶员的精神状态配置车载电子器件：
[0013]·
https://media.daimler.com/marsmediasite/en/instance/ko/energizing
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comfort
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control
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wellness
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while
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driving.xhtml？oid＝22934464
[0014]·
https://media.daimler.com/marsmediasite/en/instance/ko/energizing
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comfort
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control
‑
your
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personal
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is
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always
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board.xhtml？oid＝43504472
[0015]·
https://www.bmwblog.com/2019/11/09/video
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good
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atmosphere
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inside
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your
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new
‑
bmw/
[0016]US 9248819 B1和US 9132839 B1公开了用于定制车辆的车辆部件控制系统的方法。
[0017]http://www.nhtsa.gov.edgesuite
‑
staging.net/dot/nhtsa/nrd/multimedia/pdfs/crash％20avoidance/driver％20distraction/driver％20workload％20metrics％20final％20report.pdf讨论了认知负荷对驾驶质量和驾驶员在驾驶员相关任务中的表现
的影响。
[0018]欧洲新车评估计划Euro NCAP、评估协议
‑
安全助手(版本9.0.1，2019年2月(https://cdn.euroncap.com/media/43373/euro
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ncap
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assessment
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protocol
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sa
‑
v901.pdf.))涉及确定驾驶员是否在驾驶中分心的问题。
[0019]以下公开内容涉及精神状态分析：
[0020]·
US 9934425 B2
[0021]·
US 2018/0125405 A1
[0022]·
US 2018/0125356 A1
[0023]·
US 7344251 B2
[0024]·
US 6090051 A
[0025]·
US 2018/0125406 A1
[0026]·
US 7435227 B2
[0027]·
US 7938785 B2
[0028]·
WO 2006/024129 A1
[0029]·
US 9723992 B2
[0030]·
US 9646046 B2
[0031]·
US 10111611 B2
[0032]·
US 9763573 B2
[0033]·
WO 2015/116832 A1
[0034]·
US 7438418 B2
[0035]·
US 2007/0066916 A1
[0036]·
WO 2008/107832 A1
[0037]·
US 6102870 A
[0038]·
US 2008/0150734 A1
[0039]US 10399575 B2公开了一种认知负荷驾驶助手。
[0040]US 10368741 B2公开了一种用于处理从用户感测到的信号的系统和方法。
[0041]US 2020/0003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定用户的认知需求水平的方法，所述方法包括：将用户的一个或多个第一生物信号记录作为第一训练数据子集，其中所述第一生物信号指示所述用户正忙于至少一个第一任务；获得指示所述用户正在经历的认知需求的信息作为第二训练数据子集；将所述第一训练数据子集和所述第二训练数据子集作为训练数据集提供给人工神经网络；根据所述训练数据集训练所述人工神经网络以确定指示所述用户正在经历的认知需求的认知需求水平；将车辆的用户的一个或多个第二生物信号记录作为输入数据集；以及由所述训练过的人工神经网络处理所述输入数据集以确定指示所述用户正在经历的认知需求的所述认知需求水平。2.如权利要求1所述的计算机实施的方法，其还包括：在记录所述生物信号之后通过将时间窗口应用于所述记录的生物信号将所述一个或多个生物信号转换为指示每次事件的频率和/或持续时间的连续格式，所述时间窗口具体而言是滑动时间窗口。3.如权利要求1或2所述的计算机实施的方法，其中所述至少一个第一任务包括驾驶车辆。4.如权利要求1至3中任一项所述的计算机实施的方法，其中所述一个或多个生物信号包括心搏间期IBI。5.如权利要求4所述的计算机实施的方法，其中记录所述生物信号包括：借助于附接到所述用户的接触式传感器来确定所述心搏间期；和/或借助于面向所述用户的RGB相机(102)来确定所述心搏间期。6.如权利要求1至3中任一项所述的计算机实施的方法，其中所述生物信号包括眼睛指标，特别是眼睛注视方向、眼睛开合度和眼动数据中的一者或多者。7.如权利要求6所述的计算机实施的方法，其中记录所述生物信号包括：由相机(104)捕获所述用户的图像，以及分析所述图像以确定所述眼睛指标，特别是眼睛注视方向、眼睛开合度和眼动数据中的一者或多者。8.如权利要求6所述的计算机实施的方法，其还包括：由预处理器分析所述眼睛指标以确定注视、眼跳和眨眼，特别是眨眼持续时间、眼睑闭合速度、眼睑睁开速度中的一者或多者的发生。9.如任一前述权利要求所述的计算机实施的方法，其中所述认知需求包括与所述用户除了所述第一任务之外还忙于除所述第一任务之外的至少第二任务相关的所述用户的认知负荷。
10.如权利要求9所述的计算机实施的方法，其还包括：如果所述确定的认知需求水平超过预定义阈值，则确定所述用户正在经历高认知需求；以及如果所述确定的认知需求水平等于或低于所述预定义阈值，则确定所述用户未经历高认知需求。11.如权利要求1至5中任一项所述的计算机实施的方法，其中所述认知需求包括压力。12.如权利要求11所述的计算机实施的方法，其还包括：如果所述确定的认知需求水平在预定时段内超过预定义阈值，则确定所述用户正在经历高认知需求；以及如果所述确定的认知需求水平在所述预定时段内等于或低于所述预定义阈值，则确定所述用户未经历高认知需求。13.如权利要求10或12所述的计算机实施的方法，其还包括：基于确定所述用户正在经历高认知需求，进行以下动作中的一个或多个：向所述车辆附近的一辆或多辆车辆传输警告，向驾驶员辅助系统输出信号，激活限速器，调整制动踏板或方向盘的灵敏度，激活车道保持系统，执行自动紧急停止操纵，修改与所述车辆中或附接到所述车辆上的音频、照明、导航和/或空调系统有关的设置。14.一种用于确定用户的认知需求水平的系统，所述系统包括：第一计算装置；第一传感器；第二计算装置(106)；以及第二传感器(102、104)；其中：述第一传感器被配置为将用户的一个或多个第一生物信号记录作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：哈曼贝克自动系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：