JP2008217693A - 顔向き警告装置、顔向き警告装置の警告方法 - Google Patents

Abstract

【課題】直進走行中の不要警告を低減する顔向き警告装置、顔向き警告装置の警告方法を提供すること。
【解決手段】運転者の顔向き度を検出する顔向き検出手段１１、１２と、運転者の顔向き度が、所定の判定基準を満たす場合に運転者の脇見を検出する脇見検出手段１５ａと、運転者の脇見が検出された場合に運転者に警告する警告手段１７、１８と、を有する顔向き警告装置１０において、走行レーンを区切る車線区分線を認識する車線区分線認識手段１３、１４と、正常状態の車線区分線認識手段１３、１４による車線区分線の認識有無に応じて、判定基準を可変とする判定基準制御手段１５ｂと、を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、運転者の脇見を検出して運転者を注意喚起する顔向き警告装置及び顔向き警告装置の警告方法に関し、特に、脇見検出の判定基準を可変とした顔向き警告装置及び顔向き警告装置の警告方法に関する。

運転者の顔向きを検出して、脇見をしている場合又は脇見時間が所定時間以上となると警報音を出力して運転者に注意を促す顔向き警告装置が提案されている。しかしながら、顔向き警告装置は、車両がカーブを走行しているため運転者がカーブに沿って進行方向を向いていたり、後進中に運転者が後方を向いている場合でも警報音を出力してしまい、運転者に煩わしさを感じさせる場合がある。そこで、直進走行中以外は脇見でないと判定する顔向き警告装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１記載の顔向き警告装置は、ハンドルの操舵角又はシフト位置から正面を向かずともよい状態であるか否かを判定し、カーブ走行中や後進中に脇見が検出されることによる不要警告を防止している。
特許第３０８４９９６号公報

しかしながら、車両が直進走行中であっても運転者が左右確認を必要とする走行環境があり、特許文献１記載の顔向き警告装置ではこれを考慮していないため、左右確認を必要とする直進走行中に不要警告が出力されるおそれがある。

例えば、自動車専用道路では交差点や横断歩道がないためそれほど頻繁に左右確認する必要がないのに対し、脇道や住宅地では見通しの悪い交差点や歩行者の飛び出し等に備えるため左右確認する必要性が増してくる。ところで、顔向き警告装置が警報音を出力する判定基準は走行環境に関わらず一定とされていることが多い。この場合、一般道に合わせて判定基準を設定すると自動車専用道路で警告遅れが発生するおそれがあり、また、自動車専用道路に合わせて判定基準を設定すると、これでは一般道で不要警告が増大するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑み、警告の精度を向上して、不要警告を低減する顔向き警告装置、顔向き警告装置の警告方法を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明は、運転者の顔向き度を検出する顔向き検出手段（例えば、顔カメラ１１と顔画像処理ＥＣＵ１２）と、運転者の顔向き度が、所定の判定基準を満たす場合に運転者の脇見を検出する脇見検出手段と、運転者の脇見が検出された場合に運転者に警告する警告手段（例えば、ブザー出力装置１７、表示部１８）と、を有する顔向き警告装置において、走行レーンを区切る車線区分線を認識する車線区分線認識手段（例えば、前方カメラ１１と白線認識ＥＣＵ１４）と、正常状態の車線区分線認識手段による車線区分線の認識有無に応じて、判定基準を可変とする判定基準制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、狭い道路や大きな交差点では車線区分線が描画されていないことを利用して、車線区分線が認識されていない場合は脇見の検出をしにくくし、不要警告を低減することができる。また、ナビゲーションシステム等で道路種別を判別する必要がないので新しい道路に対しても対応することができる。

また、本発明の一形態において、正常状態の車線区分線認識手段が車線区分線を認識しない場合、判定基準制御手段は、判定基準を高くするか又は脇見検出手段による脇見の検出を禁止する、ことを特徴とする。

本発明によれば、狭い道路や大きな交差点では脇見の検出を禁止して、不要警告を防止することができる。

また、本発明の一形態において、車線区分線認識手段が車線区分線を認識し、かつ、車速が所定以上の場合、判定基準制御手段は判定基準を低くする、ことを特徴とする。

本発明によれば、高速の場合には脇見検出の判定基準を低くするので、脇見の許容時間を短時間にすることができる。

警告の精度を向上して、不要警告を低減する顔向き警告装置、顔向き警告装置の警告方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。本実施形態の顔向き警告装置１０は、左右確認すべきかどうかの走行環境に応じて判定基準を可変とし又は走行環境に応じて脇見に対する警告を禁止する。左右確認すべき走行環境では判定基準を高くすることで不要警告を低減でき、正面方向を注視すべき走行環境では判定基準を低くすることで警告遅れを低減できる。

図１は、顔向き警告装置１０の概略ブロック図を示す。顔カメラ１１は、車両の後方の斜め上方を光軸にして、例えばステアリングコラムに運転者の顔を臨むように配置される。顔カメラ１１はＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の光電変換素子を有し、入射した光をその強度に応じて光電変換し、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像（顔画像）を出力する。

顔画像処理ＥＣＵ１２は顔画像から顔向き度を検出するマイコンである。顔向き度の検出について簡単に説明する。顔画像処理ＥＣＵ１２は、順次入力される顔画像から顔の輪郭と中央線を検出する。顔画像処理ＥＣＵ１２は、顔画像から顔のおよその位置を決定するため顔の輪郭を検出する。例えば、顔画像処理ＥＣＵ１２は、顔画像に対し背景が静止していることを利用して、複数の顔画像間の画素毎に画素値の変化量をカウントし、カウント結果を垂直方向に累積したカウント結果がピークとなる画素位置を顔の横方向の輪郭位置とする。

また、顔画像処理ＥＣＵ１２は、エッジ情報から顔の上下方向の輪郭を検出する。エッジ情報により、顔のパーツである、眉、まぶた、鼻孔、口角、上下の唇の境、など、肌に比べ輝度の変化の大きい画素が検出される。人の顔のパーツは左右対称に配置されているので、顔画像処理ＥＣＵ１２は左右のエッジ情報の数がほぼ均等になるように顔の中央線を検出する。

そして、得られた顔の中央線から眉と推定される連続黒領域（エッジ情報で囲まれた領域）を、中央線の左右対象に検出し、これを上側の輪郭と決定する。また、眉よりも下側であって顔の中央線を跨ぎ所定以上に連続したエッジ情報を上下の唇の境とみなし、顔の下側の輪郭として決定する。このようにして、顔の輪郭位置が得られる。

得られた中央線を顔画像毎に追跡することで、正面方向に対し運転者が顔を向いている方向を示す顔向き度が検出される。なお、顔向きを顔画像でなく、ヘッドレストに設けた顔向きセンサ（静電容量センサ、超音波センサ等）により検出してもよい。

前方カメラ１３は、車両前部バンパや室内ルームミラーに搭載され、車両前方へ向けて水平下向きに所定角範囲で広がる領域を撮影し、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）のデジタル画像（前方画像）を出力する。白線認識ＥＣＵ１４は、所定の閾値以上の輝度を有する領域を前方画像の底部から上方に向けて探索するようにして、その前方画像に映し出されている道路上に描かれた走行レーンを区切る車線区分線（以下、単に白線という）を検出する。白線は両端に高周波成分たるエッジを有するので、車両前方の画像データの輝度値を水平方向に微分すると、白線の両端にピークが得られ白線部分が推定できる。さらに推定した白線部分について、白線の特徴である、輝度が高い、線状の形状である等の特徴のある領域に、マッチングなどの手法を適用して白線を検出できる。白線認識ＥＣＵ１４は所定距離前方までの白線認識を前方画像毎に繰り返す。

白線認識ＥＣＵ１４は、認識した白線に基づき走行レーンの道路曲率Ｒ、白線に対する車両のヨー角θ、走路幅Ｗ、目標走行線（中央線）からのオフセット量Ｄ、白線が認識できないことを示す不認識情報、を含む白線情報を生成する。

不認識情報は、白線認識のシステムは正常に作動しているが、白線認識が不可能な状態（例えば、白線がない、逆光や水たまりなどで白線が撮影しにくい）、ワイパの作動状態、操舵中・ターンシグナルランプ点滅中等、に出力される。また、前方カメラ１３又は白線認識ＥＣＵ１４に異常がある場合（例えば、高温による前方カメラ１３の停止、他のシステムからの要求、その他の異常）には、白線認識ＥＣＵ１４は異常情報を出力する。

なお、白線情報を利用してレーンキーピングアシスト（以下、ＬＫＡという）装置により車線維持支援制御を実行してもよい。ＬＫＡ装置では車両のオフセット量Ｄに応じて付加操舵力を電動パワーステアリングシステムに付加し、走行レーンの中央付近を走行するようにステアリング操舵を補助する。

顔向き度、白線情報及び異常情報は、ドライバーズサポート（ＤＳＳ）ＥＣＵ（以下、単にＤＳＳという）１５に出力される。ＤＳＳ１５は、プログラムを実行するＣＰＵ、プログラム実行の作業領域となりまた一時的にデータを記憶するＲＡＭ、イグニションオフしてもデータを保持するフラッシュメモリ、データのインターフェイスとなる入出力インターフェイス、他のＥＣＵと通信する通信コントローラ、及び、プログラムを記憶するＲＯＭ等がバスにより接続されたマイコンにより構成される。ＣＰＵがプログラム実行することで、脇見検出手段１５ａ、判定基準制御手段１５ｂ、が実現される。

脇見検出手段１５ａは、所定角（例えば、θ度）以上の顔向き度が所定時間（例えば、Ｔ秒）継続して検知された場合に脇見を検出して、メータＥＣＵ１６に運転者への警告を要求する。以下、所定角と所定時間の少なくとも一方を判定基準という。

メータＥＣＵ１６には、ブザー出力装置１７及び表示部１８が接続されている。ブザー出力装置１７はブザーなどの警報音を出力するための音源回路及びスピーカであり、表示部１８は、白線が認識されているか否か、異常情報、ＬＫＡ装置の作動状況を表示する液晶などの表示装置、又は、異常や警告を知らせるための警告ランプである。

そして、判定基準制御手段１５ｂは、走行環境に基づき脇見検出手段１５ａの脇見検出の判定基準を可変に制御する。例えば、左右を頻繁に確認する可能性のある走行環境では判定基準を高くし（脇見検出しにくくなる）、左右を頻繁に確認しなくてもよい走行環境では判定基準を低くする（脇見検出しやすくする）。また、左右を頻繁に確認すべき走行環境では脇見検出を禁止してもよい（例えば、判定基準を無限大にする）。

なお、プリクラッシュセーフティ（以下、ＰＣＳという）制御では、レーダ装置が照射したレーダが車両前方の障害物に反射して返ってくるまでの時間により障害物までの距離を、反射波の周波数変化により障害物との相対速度を、検出して警報音の吹聴や自動的な車両の制動、シートベルト巻き上げ等を行う。そして、ＰＣＳ制御においては、脇見検出手段１５ａが脇見を検出すると脇見を検出しない場合よりも早期にＰＣＳ制御が実行される（以下、早期制御という）。したがって、判定基準制御手段１５ｂが脇見検出の判定基準を制御した場合、ＰＣＳの早期制御も脇見検出の結果に連動することになる。

以上の構成に基づき、判定基準制御手段１５ｂが走行環境に応じて脇見検出の判定基準を高くする手順について図２のフローチャート図に基づき説明する。図２のフローチャート図は、顔向き警告装置１０がオンにされるとスタートする。

顔向き警告装置１０がオンにされると、所定のサイクル時間毎に白線認識ＥＣＵ１４が白線情報をＤＳＳ１５に出力するので、判定基準制御手段１５ｂは白線情報に不認識情報が含まれているか否かを判定する（Ｓ１０）。

ここで、白線が実際に描画されてない道路は、幅員の狭い裏道であったり、大きな交差点内、等であることが考えられるため、白線の描画されていない道路では歩行者の飛び出し、一時停止しない他車両等に備えるため正面だけでなく左右方向を確認すべき走行環境であると考えられる。

なお、不認識情報には、逆光や水たまりなどで白線が撮影しにくい状態、ワイパの作動状態、操舵中・ターンシグナルランプ点滅中等、も含まれるため、ステップＳ１０ではこれらの不認識情報を排除して、実際に白線が描画されていないため検出された不認識情報のみを利用することが好ましい。

白線情報に不認識情報が含まれている場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、判定基準制御手段１５ｂは白線認識ＥＣＵ１４から異常情報が出力されているか否かを判定する（Ｓ２０）。何らかの異常が生じている場合は白線が不認識となる場合があるので、異常情報が出力されている場合には（Ｓ２０のＮｏ）、実際には描画されている白線を認識できていないと判定する。

異常情報が出力されていない場合には（Ｓ２０のＹｅｓ）、判定基準制御手段１５ｂは脇見検出の判定基準を高く制御する（Ｓ３０）。判定基準制御手段１５ｂは制御前の判定基準（顔向き度θ度、所定時間Ｔ秒）に対し顔向き度θを例えば１．５〜２倍にしたり、若しくは、所定時間Ｔ秒を例えば１．５〜２倍にしたり、又は、顔向き度θと所定時間Ｔ秒のいずれも大きく制御する。判定基準を高くすれば、運転者の顔向き度が判定基準を満たし脇見が検出されることが少なくなる。

以上の処理により、本実施例の顔向き警告装置１０は、幅員の狭い裏道や大きな交差点内等では左右確認する運転者に対し不要警告を低減することができる。

なお、判定基準制御手段１５ｂは、判定基準を高く制御した後もサイクル時間毎に図２の処理を繰り返し、不認識情報が検出されかつ異常情報が検出される場合は制御後の判定基準を保つ。また、不認識情報が所定のサイクル時間検出されないようになったら（白線が認識されるようになった）、判定基準制御手段１５ｂは判定基準を元に戻す。したがって、白線が描画された道路では適切なタイミングで脇見が検出されるので警告が遅れることもない。

続いて、判定基準制御手段１５ｂが走行環境に応じて脇見検出の判定基準を低くする手順について図３のフローチャート図に基づき説明する。図３のフローチャート図は、顔向き警告装置１０がオンにされるとスタートする。

顔向き警告装置１０がオンにされると、所定のサイクル時間毎に白線認識ＥＣＵ１４が白線情報をＤＳＳ１５に出力するので、判定基準制御手段１５ｂは白線情報に不認識情報が含まれているか否かを判定する（Ｓ４０）。不認識情報が含まれていない場合は、白線が認識されかつ白線認識ＥＣＵ１４に異常が生じていない場合と考えられる。

白線情報に不認識情報が含まれていない場合（Ｓ４０のＹｅｓ）、判定基準制御手段１５ｂは車速が所定値以上か否かを判定する（Ｓ５０）。所定値以上の比較的高車速で走行する場合、脇見が許容される時間が短いことを、また、車速を判定する所定値を例えば６０ｋｍ／ｈとすることで一般道でない自動車専用道路を走行していることを判定しうる。

車速が所定値以上の場合（Ｓ５０のＹｅｓ）、判定基準制御手段１５ｂは脇見検出の判定基準を低くする（Ｓ６０）。判定基準制御手段１５ｂは制御前の判定基準（顔向き度θ度、所定時間Ｔ秒）に対し顔向き度θを例えば０．５〜０．９倍にしたり、若しくは、所定時間Ｔ秒を例えば０．５〜０．９倍にしたり、又は、顔向き度θと所定時間Ｔ秒のいずれも小さくする。判定基準を低くすれば運転者の顔向き度が判定基準を満たしやすくなるので、脇見を検出しやすくすることができる。

以上の処理により、本実施例の顔向き警告装置１０は、自動車専用道路のように車速が大きく短時間に状況が変化する走行環境では運転者の脇見に対し早期に警報音を出力することができ、より安全サイドの脇見検出が可能となる。

本実施例によれば、幅員の狭い裏道では脇見を検出しにくくし、自動車専用道路では脇見を検出しやすくするので、走行環境に応じて不要警告の低減と警告遅れの低減を両立して実現できる。

また、ナビゲーションシステムにより道路の種別を判定する必要がないので、新しい道路を走行する場合でも地図データの更新を待たずに対応できる。

実施例１では、白線の不認識情報を利用して脇見検出の判定基準を可変としたが、判定基準を可変とすべきか否かの情報をより直接的に顔向き警告装置１０が取得してもよい。例えば、ナビゲーションシステムでは走行しているリンクの幅員、交差するリンクの幅員が既知となるので、幅員から白線が描画された道路か否か、すなわち、左右確認を頻繁にすべき道路を走行しているか否かを判定することができる。また、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）などの路車間通信により当該道路では左右を頻繁に確認すべきか否か、正面方向をより注視すべきか否かを等の走行環境情報を光ビーコンなどで受信した場合には、ピンポイント的に判定基準を可変に制御することができる。

図４は、路車間通信により走行環境情報を取得して、判定基準制御手段１５ｂが走行環境に応じて脇見検出の判定基準を可変に制御する手順のフローチャート図を示す。図３のフローチャート図は例えば顔向き警告装置１０がオンにされるとスタートする。

走行環境情報を配信するリンクを車両が通過すると路側装置から車両が走行環境情報を受信する。走行環境情報が受信された場合（Ｓ１００のＹｅｓ）、判定基準制御手段１５ｂは走行環境に応じて判定基準を可変に制御する（Ｓ２００）。例えば、道幅の狭い道路や大きな交差点であることを示す走行環境情報を受信した場合は判定基準を高くし、自動車専用道路であることを示す走行環境情報を受信した場合は判定基準を低くする。走行環境情報が受信されない一般道では判定基準を変えることなく走行する。

したがって、本実施例によれば、左右を確認すべき道路、正面を注視すべき道路等の走行環境に応じて判定基準を制御するので、より精度よく不要警告の低減と警告遅れの低減を両立して実現できる。

顔向き警告装置の概略ブロック図である。 判定基準制御手段が走行環境に応じて脇見検出の判定基準を高くする手順のフローチャート図である。 判定基準制御手段が走行環境に応じて脇見検出の判定基準を低くする手順のフローチャート図である。 路車間通信により走行環境情報を取得して、判定基準制御手段が脇見検出の判定基準を可変に制御する手順のフローチャート図である。

符号の説明

１０ 顔向き警告装置
１１ 顔カメラ
１２ 顔画像処理ＥＣＵ
１３ 前方カメラ
１４ 白線認識ＥＣＵ
１５ ドライビングサポートＥＣＵ（ＤＳＳ）
１５ａ 脇見検出手段
１５ｂ 判定基準制御手段
１６ メータＥＣＵ
１７ ブザー出力装置
１８ 表示部

Claims (4)

1. 運転者の顔向き度を検出する顔向き検出手段と、
   運転者の顔向き度が、所定の判定基準を満たす場合に運転者の脇見を検出する脇見検出手段と、
   運転者の脇見が検出された場合に運転者に警告する警告手段と、を有する顔向き警告装置において、
   走行レーンを区切る車線区分線を認識する車線区分線認識手段と、
   正常状態の前記車線区分線認識手段による車線区分線の認識有無に応じて、前記判定基準を可変とする判定基準制御手段と、
   を有することを特徴とする顔向き警告装置。
2. 正常状態の前記車線区分線認識手段が車線区分線を認識しない場合、前記判定基準制御手段は、前記判定基準を高くするか又は前記脇見検出手段による脇見の検出を禁止する、
   ことを特徴とする請求項１記載の顔向き警告装置。
3. 前記車線区分線認識手段が車線区分線を認識し、かつ、車速が所定以上の場合、前記判定基準制御手段は前記判定基準を低くする、
   ことを特徴とする請求項１記載の顔向き警告装置。
4. 運転者の顔向き度が所定の判定基準を満たす場合に運転者の脇見を検出して警告する顔向き警告装置の警告方法において、
   車線区分線認識手段が走行レーンを区切る車線区分線を認識するステップと、
   正常状態の前記車線区分線認識手段が車線区分線を認識しない場合、判定基準制御手段が、前記判定基準を高くするか又は前記脇見検出手段による脇見の検出を禁止するステップと、
   を有することを特徴とする顔向き警告装置の警告方法。

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