CN106575478B - 驾驶员监视装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供驾驶员监视装置。驾驶员监视装置具备：检测部(21)，基于通过相机(31)拍摄到的车辆的驾驶席的图像，来检测驾驶员的姿势变形；判断部(22)，判断通过检测部检测到的驾驶员的姿势变形是否是因驾驶员的习惯引起的姿势变形；以及通知部(33、34)，在通过判断部判断为因习惯引起的姿势变形的情况下、和通过判断部判断为习惯以外的姿势变形的情况下，通过不同的方式对驾驶员进行与姿势变形有关的通知。

Description

驾驶员监视装置
本申请主张于2014年8月8日申请的日本国专利申请2014－162875号的优先权，并在此引用其全部内容。
技术领域
本公开涉及监视车辆的驾驶员的驾驶员监视装置。
背景技术
提出了判断驾驶员是否处于观察旁侧、瞌睡等危险的状态，并在处于危险的状态的情况下对驾驶员进行警告等的监视装置。例如，专利文献1所记载的驾驶员监视装置根据拍摄投影到驾驶员的面部的亮点图案得到的图像，求出驾驶员的面部的上下的方向的倾斜角度、左右的方向的倾斜角度、以及倾斜的倾斜角度。而且，专利文献1所记载的装置根据求出的面部的倾斜角度判断驾驶员是否处于观察旁侧、瞌睡等危险的状态，在处于危险的状态时对驾驶员进行警告。
专利文献1：日本特开平10－960号公报
根据本申请发明者的研究，在专利文献1所记载的装置中，存在不仅由于观察旁侧、瞌睡等而姿势变形的情况，在由于驾驶员的习惯而姿势变形的情况下，也判断为处于危险的状态，而对驾驶员进行警告的担心。
发明内容
本公开的一个目的在于提供能够根据姿势变形进行适当的通知的驾驶员监视装置。
本公开的一个例子所涉及的驾驶员监视装置具备：检测部，基于通过相机拍摄到的车辆的驾驶席的图像，来检测驾驶员的姿势变形；判断部，判断通过上述检测部检测到的驾驶员的姿势变形是否是因上述驾驶员的习惯引起的姿势变形；以及通知部，在通过上述判断部判断为因习惯引起的姿势变形的情况下、和通过上述判断部判断为习惯以外的姿势变形的情况下，通过不同的方式对上述驾驶员进行与姿势变形有关的通知。
根据上述的驾驶员监视装置，基于相机图像来检测驾驶员的姿势变形，并判断检测到的驾驶员的姿势变形是否是因驾驶员的习惯引起的姿势变形。虽然在因习惯引起的姿势变形的情况下，与习惯以外的姿势变形的情况相比紧急性较低，但希望促使驾驶员改善姿势变形。因此，在判断为因习惯引起的姿势变形的情况下、和判断为习惯以外的姿势变形的情况下，通过不同的方式对驾驶员进行与姿势变形有关的通知。因此，能够根据姿势变形对驾驶员进行适当的通知。
附图说明
通过参照了附图的下述的详细的说明，本公开的上述以及其它的目的、特征、优点会变得更加明确。附图说明如下。
图1是表示驾驶员监视装置的构成的图。
图2是表示安装了驾驶员监视装置的车室内的图。
图3是表示姿势变形量的一个例子的图。
图4A是表示姿势正常时的姿势变形量的随时间变化的图。
图4B是表示习惯引起的姿势变形时的姿势变形量的随时间变化的图。
图4C是表示疲劳、注意力降低引起的姿势变形时的姿势变形量的随时间变化的图。
图5是表示进行与姿势变形有关的通知的处理程序的流程图。
图6是表示向驾驶员提示的适当的驾驶姿势的一个例子的图。
图7A是表示向驾驶员提示的姿势变形的影响的一个例子的图。
图7B是表示向驾驶员提示的姿势变形的影响的其它的例子的图。
具体实施方式
以下，参照附图对将驾驶员监视装置(驾驶员监视装置)具体实现的实施方式进行说明。
首先，参照图1以及2对本实施方式所涉及的驾驶员监视装置10的构成进行说明。驾驶员监视装置10具备驾驶员监视器ECU20、相机31、照明器32、设定开关36、显示器33、以及扬声器34。
相机31例如是CCD相机，是在近红外区域具有较高的灵敏度特性的相机。照明器32是近红外LED等照射近红外光的设备，设置在相机31的附近。如图2所示，相机31设置于仪表罩53，拍摄被照明器32照射的车辆的驾驶席。详细而言，照明器32朝向驾驶席的座椅51的头枕51a周边照射近红外光，相机31拍摄被照明器32照亮的头枕51a周边。即，相机31在驾驶员坐在驾驶席的情况下，拍摄驾驶员的面部周边。相机31每拍摄一帧的图像，就将图像数据发送给驾驶员监视器ECU20。此外，相机31只要在能够拍摄坐在座椅51的驾驶员的面部周边的位置，则也可以设置在仪表板上、转向柱、A柱等。另外，相机31也可以由多个相机构成，且各个相机设置在不同的位置。
驾驶员监视器ECU20是具备CPU、ROM、RAM以及I/O等的微型计算机，实现检测部21、判断部22、开度计算部23、以及停车部24的各功能。另外，驾驶员监视器ECU20为了容易拍摄驾驶员的面部，而与时间段等对应地调整照明器32的光量。以下，对上述各功能进行说明。检测部21相当于检测单元的一个例子。判断部22相当于判断单元的一个例子。开度计算部23相当于开度计算单元的一个例子。停车部24相当于停车单元的一个例子。
检测部21基于由相机31拍摄到的图像，检测驾驶员的姿势变形。详细而言，检测部21识别由相机31拍摄到的图像，并计算姿势变形量L。姿势变形量L的定义虽然考虑各种方面，但例如如图3所示，以头枕51a的中心为基准点，并将基准点与驾驶员的面部中心的距离作为姿势变形量L。也可以代替头枕51a的中心，而以方向盘52的中心为基准点。或者，也可以预先登记驾驶员以朝向正面的适当的姿势坐在座椅51时的面部中心作为基准点，并将该基准点与根据图像识别出的驾驶员的面部中心的距离作为姿势变形量L。
而且，检测部21在姿势变形量L比阈值Th大的情况下，检测到驾驶员的姿势变形。阈值Th例如，是在碰撞时安全气囊能够正确发挥效果的范围的边界值。即，阈值Th是在姿势变形量L比阈值Th大的情况下，安全气囊不能够发挥正确的效果的值。作为安全气囊，有在方向盘52之上展开的驾驶席安全气囊、在座椅51与门板之间展开的侧安全气囊等。例如，在驾驶席安全气囊的情况下，若投影到方向盘52的上面的驾驶员的头部从安全气囊的展开区域突出，则在碰撞时安全气囊不能够发挥正确的效果。另外，若安全气囊与驾驶员的头部的距离过近，则在安全气囊展开时驾驶员的头部受到较强的冲击，而在碰撞时安全气囊不能够发挥正确的效果。阈值Th根据设置于车辆的安全气囊的位置、大小适当地设定即可。此外，阈值Th也可以按照姿势变形的方向即从适当的驾驶姿势偏移的方向来进行设定。
判断部22判断通过检测部21检测到的驾驶员的姿势变形是否是因驾驶员的习惯引起的姿势变形。如图4A所示，在正常的姿势的情况下，姿势变形量L比阈值Th小。另外，如图4B所示，在因习惯引起的姿势变形的情况下，在从刚开始驾驶后起姿势变形量L持续地比阈值Th大。另外，如图4C所示，在因疲劳、注意力降低所引起的姿势变形的情况下，姿势变形量L在刚开始驾驶后较小，但随着驾驶时间的经过逐渐变大。而且，姿势变形量L在比阈值Th大之后，持续地比阈值Th大。在因习惯引起的姿势变形的情况下，虽然不需要立即唤起驾驶员注意，但若姿势变形继续则容易积蓄疲劳，所以期望促使驾驶员改正姿势。另一方面，在因疲劳、注意力降低所引起的姿势变形的情况下，存在引起事故的担心，所以需要立即唤起驾驶员注意并催促其休息等。
判断部22在从刚开始驾驶后(从驾驶开始起规定时间内)起通过检测部21持续比时间T1(变形判断时间)长的时间检测到驾驶员的姿势变形的情况下，判断为因习惯引起的姿势变形。另外，判断部22在姿势变形量L随着驾驶时间的经过从阈值Th以下的值增大并超过阈值Th的情况下，判断为因疲劳、注意力降低所引起的姿势变形，即习惯以外的姿势变形。或者，判断部22在从开始驾驶起经过了规定时间以后，通过检测部21持续比时间T1长的时间检测到驾驶员的姿势变形的情况下，判断为习惯以外的姿势变形。
判断部22在判断为因习惯引起的姿势变形的情况下，以在规定的时刻提示姿势信息的方式，在显示器33以及扬声器34发出指示，在判断为习惯以外的姿势变形的情况下，以立即唤起注意的方式，向显示器33以及扬声器34发出指示。此外，在姿势变形量L急剧增大并超过阈值Th，并在经过时间T1之前姿势变形量L为阈值Th以下的情况下，驾驶员进行观察旁侧等并立即改正姿势，所以不需要对驾驶员进行与姿势变形有关的通知。
在习惯以外的姿势变形时，在即使唤起驾驶员注意也未改善姿势变形，并且驾驶员的眼睛闭合的情况下，有驾驶员丧失意识等，而成为不能够驾驶的状态的担心。因此，开度计算部23识别由相机31拍摄到的图像，并计算驾驶员的眼睛的开度。眼睛的开度根据上眼睑的轮廓与下眼睑的轮廓的间隔来计算。停车部24在随着习惯以外的姿势变形而唤起驾驶员注意之后，驾驶员的姿势未改善，并且判断为驾驶员闭上眼睛的情况下，向车辆控制装置40发送使车辆安全停车的信号。停车部24在通过开度计算部23计算出的眼睛的开度超过时间T2(开度判断时间)比阈值Tho(开度阈值)小的情况下，判断为驾驶员闭上眼睛。
显示器33(相当于通知部以及通知单元的一个例子)是车载信息终端的显示器、设在仪表面板内的车载显示器。显示器33也可以是具备液晶面板、有机EL面板的触摸显示器。扬声器34(相当于通知部以及通知单元的一个例子)是与车载信息终端、音频装置等共用的车载扬声器。显示器33以及扬声器34在通过判断部22判断为因习惯引起的姿势变形的情况下、和通过判断部22判断为习惯以外的姿势变形的情况下，以不同的方式对驾驶员进行与姿势变形有关的通知。
详细而言，显示器33以及扬声器34在习惯姿势变形的情况下，在规定的时刻提示姿势信息。姿势信息是催促改正姿势的信息，优选是包含适当的驾驶姿势以及姿势变形的影响的至少一方的信息。若使规定的时刻为停车时刻，则与行驶时相比能够安全地提示较多的姿势信息。另外，在习惯以外的姿势变形的情况下，显示器33以及扬声器34立即唤起驾驶员注意。
设定开关36(相当于设定部以及设定单元的一个例子)是用于驾驶员设定提示姿势信息的频度的开关。设定开关36既可以是机械开关，也可以是与显示器33一体地形成的触摸开关。在因习惯引起的姿势变形的情况下，也存在若频繁地提示姿势信息，则感觉到厌烦的驾驶员。这样的驾驶员能够操作设定开关36，以例如在一次出行中获取一次姿势信息或者每隔数小时获取一次姿势信息那样，能够以方便的频度获取姿势信息的方式进行设定。
接下来，参照图5的流程图对进行与姿势变形有关的通知的处理程序进行说明。本处理程序由驾驶员监视器ECU20执行。
首先，判断是否检测到姿势变形(S10)。即，判断姿势变形量L是否比阈值Th大。在未检测到姿势变形的情况下(S10：否)，反复执行S10的处理。在检测到姿势变形的情况下(S10：是)，接下来，判断是否持续比时间T1长的时间检测到姿势变形(S11)。在未持续比时间T1长的时间检测到姿势变形的情况下(S11：否)，返回到S10的处理。
另一方面，在持续比时间T1长的时间检测到姿势变形的情况下(S11：是)，接下来，判断是否是因习惯引起的姿势变形(S12)。在从刚开始驾驶后检测到姿势变形的情况下，即、在从刚开始驾驶后起持续比时间T1长的时间检测到姿势变形的情况下，判断为因习惯引起的姿势变形(S12：是)。这里，将刚开始驾驶后设为从使档位从停车移动起规定时间内，或者从开始车辆的行驶起规定时间内。档位、行驶开始基于车辆传感器41的检测值进行判断。另一方面，在未从刚开始驾驶后检测到姿势变形的情况下，即、在与刚开始驾驶后相比更以后，持续比时间T1长的时间检测到姿势变形的情况下，判断为习惯以外的姿势变形(S12：否)。
在判断为因习惯引起的姿势变形的情况下，接下来，判断是否是停车中(S13)。详细而言，基于车辆传感器41的检测值，判断车速是否在Vkm/h以下。Vkm/h既可以是0km/h(完全的停车)，也可以是足够低至能够视为停车的程度的速度(例如1km/h)。在判断为不为停车中的情况下(S13：否)，反复执行S13的处理。
另一方面，在判断为停车中的情况下(S13：是)，提示适当的驾驶姿势以及姿势变形的影响(S14)。图6示出提示的适当的驾驶姿势的一个例子。在图6所示的例子中，使显示器33显示图解正确的驾驶姿势的说明图，还使显示器33显示取得正确的驾驶姿势的步骤A～D，并且使扬声器34进行声音输出。步骤A是“朝向正面坐下，并调整靠背的位置，以便在驾驶操作时不远离靠背”。步骤B是“调整座椅位置，以便在充分地踩下踏板，并握住方向盘时手肘稍微弯曲”。步骤C是“使头枕的中央在耳朵的上端附近”。步骤D是“正确地佩戴安全带”。
另外，使姿势变形的影响显示于显示器33并且使其从扬声器34声音输出。作为姿势变形的影响的例子，能够列举“若以变形的姿势持续驾驶，则积蓄疲劳而给身体造成负担”、“若以变形的姿势进行驾驶，则驾驶操作不顺畅，引起事故的可能性较高”等。
并且，也可以根据因习惯引起的姿势变形的变形方式，使姿势信息的内容变化来进行提示。详细而言，将姿势变形的变形方式分类为前倾、过于放松(后仰)、倚靠车门等模式，并提示与分类的姿势变形的模式对应的姿势信息。
例如，能够预先准备将姿势变形的模式分类的表格，并比较该表格与通过图像识别检测到的驾驶员的姿势来进行姿势变形的模式的分类。也可以使用其它的方法来进行姿势变形的模式的分类。以下，对根据姿势变形的模式而提示的姿势信息的例子进行说明。
例如，在背部不贴到座椅51的靠背，而成为前倾的姿势的情况下，如图7A所示的例子那样，使前倾的姿势的说明图显示于显示器33。由此，驾驶员能够客观地把握自己的姿势的习惯。并且，作为前倾姿势的影响，使内容(1)以及(2)显示于显示器33并且使其从扬声器34声音输出。内容(1)是“在安全气囊打开时受到较强的冲击”，内容(2)是“车室内后视镜、车门后视镜所照到的后方、后侧面的位置偏移，所以死角的范围变大不容易进行充分的状况的确认”。该情况下，作为适当的驾驶姿势的信息，也可以仅提示图6的步骤A。
另外，在腰不贴到座椅51，成为过于放松的姿势的情况下，如图7B所示的例子，使过于放松的姿势的说明图显示于显示器33。并且，作为过于放松的姿势的影响，使内容(1)以及(2)显示于显示器33并且使其从扬声器34声音输出。内容(1)是“在碰撞时有身体钻入安全带下的可能性”，内容(2)是“前方的视野变差”。该情况下，作为适当的驾驶姿势的信息，也可以仅提示图6的步骤B。
接下来，在判断为习惯以外的姿势变形的情况下(S12：否)，立即唤起注意(S15)。具体而言，从扬声器34输出警告音。或者，使“请进行休息”这样的提醒显示于显示器33并且使其从扬声器34声音输出。
接着，判断驾驶员的姿势是否已改善(S16)。在姿势变形量L在阈值Th以下的情况下，判断为驾驶员的姿势已改善(S16：是)，并结束本处理。
另一方面，在姿势变形量L保持比阈值Th大的状态的情况下，判断为驾驶员的姿势没有改善(S16：否)，判断驾驶员的眼睛是否闭合比时间T2长的时间(S17)。即，判断是否在比时间T2长的期间，眼睛的开度比阈值Tho小。
在驾驶员的眼睛闭合比时间T2长的期间的情况下(S17：是)，向车辆控制装置40发出指示，以便进行适当的制动以及转向操作并安全地停车。另外，为了向周围的车辆通知危险，向车辆控制装置40发出点亮前照灯以及鸣响喇叭的指示。并且，为了向车辆的其它的搭乘者通知危险，向扬声器34发出警报输出的指示。
另一方面，在驾驶员的眼睛未闭合比时间T2长的期间的情况下(S17：否)，与S13的处理同样地判断是否为停车中(S19)，在停车中的情况下(S19：是)，与S14的处理相同，提示适当的驾驶姿势以及姿势变形的影响(S20)。然后，结束本处理。
根据以上说明的本实施方式，起到以下的效果。
判断基于相机图像检测到的驾驶员的姿势变形是否为因驾驶员的习惯引起的姿势变形。而且，在判断为因习惯引起的姿势变形的情况下、和判断为习惯以外的姿势变形的情况下，通过不同的方式对驾驶员进行与姿势变形有关的通知。由此，能够与姿势变形对应地对驾驶员进行适当的通知。
一般而言，在因习惯引起的姿势变形的情况下，从刚开始驾驶后起姿势变形继续持续，因此在从刚开始驾驶后起比时间T1更长地持续检测到姿势变形的情况下，能够判断为因习惯引起的姿势变形。
在判断为因习惯引起的姿势变形的情况下，在规定的时刻提示姿势信息，在判断为习惯以外的姿势变形的情况下，立即唤起注意。因此，能够分别对紧急性较低的因习惯引起的姿势变形、和紧急性较高的习惯以外的姿势变形进行适合的通知。
在判断为因习惯引起的姿势变形的情况下，能够提示包含适当的驾驶姿势以及姿势变形的影响的至少一方的姿势信息，来催促驾驶员改善驾驶姿势。
通过将规定的时刻设为停车时刻，能够与行驶时相比安全地提示更多的信息。
根据因习惯引起的姿势变形的模式，而与适当的驾驶姿势的偏差方式、姿势变形的影响不同，所以与因习惯引起的姿势变形的模式对应地，使姿势信息的内容变化地进行提示。由此，驾驶员能够高效地获取与姿势变形的模式对应的信息。
在因习惯引起的姿势变形的情况下，存在若频繁地提示姿势信息，则驾驶员感到厌烦的担心，所以使驾驶员设定提示姿势信息的频度。由此，驾驶员能够以方便的频度获取姿势信息。
在随着判断为习惯以外的姿势变形而唤起注意之后，驾驶员的姿势未改善，并且驾驶员在超过时间T2闭上眼睛的情况下，驾驶员由于意识丧失等而处于不能够驾驶的状态的危险较高。因此，在这样的情况下，通过使车辆安全地停车，由此能够防止事故。
(其它的实施方式)
在判断为因习惯引起的姿势变形的情况下，也可以分多个停车时刻来提示姿势信息。例如，也可以在不同的停车时刻提示适当的驾驶姿势的提示和姿势变形的影响的提示。另外，在提示图6所示的适当的驾驶姿势的情况下，也可以从步骤A到D依次地进行提示，在第一次的停车时刻提示到步骤B，然后在第二次的停车时刻从步骤C开始进行提示。通过在分多个停车时刻来提示姿势信息，能够安全地向驾驶员提示更多的姿势信息。此外，也可以在分多个停车时刻来提示姿势信息的情况下，若在提示全部的姿势信息之前驾驶员的姿势被改善，则中止剩余的姿势信息的提示。
也可以在驾驶员监视装置10设置外部存储装置35，在判断为因习惯引起的姿势变形的情况下，将该姿势信息与驾驶员建立对应地存储于外部存储装置35。或者，也可以驾驶员预先利用相机31拍摄自己的习惯的姿势，并登记于外部存储装置35。而且，判断部22也可以在刚开始驾驶后通过图像识别检测到的驾驶员的姿势与存储于外部存储装置35的该驾驶员的习惯的姿势信息一致的情况下，判断为因习惯引起的姿势变形。
姿势信息的提示以及注意的唤起也可以仅在显示器33以及扬声器34的任意一方进行。
以上，例示了本公开所涉及的实施方式以及构成，但本公开的实施方式以及构成并不限定于上述的各实施方式以及构成。适当地组合不同的实施方式以及构成所公开的技术部分而得到的实施方式以及构成也包含在本公开所涉及的实施方式以及构成的范围内。

Claims (8)

1.一种驾驶员监视装置，具备：
检测部(21)，基于通过相机(31)拍摄到的车辆的驾驶席的图像，检测驾驶员的姿势变形；
判断部(22)，判断通过所述检测部检测到的驾驶员的姿势变形是否是因所述驾驶员的习惯引起的姿势变形；以及
通知部(33、34)，在通过所述判断部判断为因习惯引起的姿势变形的情况下、和通过所述判断部判断为习惯以外的姿势变形的情况下，通过不同的方式对所述驾驶员进行与姿势变形有关的通知，
在从刚开始驾驶后起持续比变形判断时间更长地通过所述检测部检测到所述驾驶员的姿势变形的情况下，所述判断部判断为因所述习惯引起的姿势变形。
2.根据权利要求1所述的驾驶员监视装置，
所述通知部在通过所述判断部判断为因习惯引起的姿势变形的情况下，在规定的时刻提示姿势信息，在通过所述判断部判断为习惯以外的姿势变形的情况下，立即唤起注意。
3.根据权利要求2所述的驾驶员监视装置，
所述姿势信息包含适当的驾驶姿势以及姿势变形的影响的至少一方。
4.根据权利要求2所述的驾驶员监视装置，
所述规定的时刻是停车时刻。
5.根据权利要求4所述的驾驶员监视装置，
所述通知部分多个所述停车时刻来提示所述姿势信息。
6.根据权利要求2所述的驾驶员监视装置，
所述通知部与因所述习惯引起的姿势变形的变形方式对应地，使所述姿势信息的内容变化地进行提示。
7.根据权利要求2所述的驾驶员监视装置，还具备：
设定部(36)，使所述驾驶员设定提示所述姿势信息的频度。
8.根据权利要求2～7中任意一项所述的驾驶员监视装置，还具备：
开度计算部(23)，基于所述图像，计算所述驾驶员的眼睛的开度；以及
停车部(24)，在通过所述通知部唤起注意后所述驾驶员的姿势没有改善，并且通过所述开度计算部计算出的所述开度小于开度阈值超过开度判断时间的情况下，向车辆控制装置(40)输出使所述车辆安全地停车的信号。
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