JP2016032257A - ドライバ監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力が少ないドライバ監視装置を提供する。【解決手段】運転席に向けてそれぞれ光を照射する複数のＬＥＤ光源４と、運転席に着座しているドライバを撮影できる位置に設けられた撮像部（近赤外線カメラ）５と、撮像部５が撮影した画像に基づいてドライバの顔または目の位置を検知するドライバ検知部６と、ドライバ検知部６の検知結果に基づいて複数の光源のうち、ドライバの顔または目の領域を照らす光源群４１を特定する光源特定部７と、特定した光源群４１を点灯させ、その他の光源群４２を消灯または減光させるようにＬＥＤ光源４を制御する光源制御部８とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は車両に搭載されるドライバ監視装置に関するものである。

従来、ドライバの顔を撮影し、画像認識処理によって、顔向き、目の開き具合を検知し、警告／警報をドライバに与えるドライバ監視装置が知られている（例えば、特許文献１）。このドライバ監視装置において、ドライバの顔を照らす照明として近赤外線ＬＥＤを用いた場合、ドライバの顔全体を照らすために近赤外線ＬＥＤから発せられる光をレンズによって放射状に広げる等の工夫がなされていた。

特開２０１３−１４６０３２号公報

しかしながら、ドライバの顔はいつも同じ位置にあるとは限らず、ドライバの顔全体を常に照らそうとすると、ドライバの顔が存在し得る範囲をくまなく照らすために近赤外線ＬＥＤの光を広角レンズによって広範囲に広げて照射しておく必要があり、結果としてドライバの顔が存在しない領域も常に照らすために無駄に電力を消費してしまうという課題があった。そこで、本発明の目的は、消費電力を抑えることが可能なドライバ監視装置を提供することである。

上記目的を解決するために、請求項１に記載のドライバ監視装置は、運転席に向けてそれぞれ光を照射する複数の光源と、運転席に着座しているドライバを撮影できる位置に設けられた撮像部と、撮像部が撮影した画像に基づいてドライバの顔または目の位置を検知するドライバ検知部と、ドライバ検知部の検知結果に基づいて複数の光源のうち、ドライバの顔または目の領域を照らすことが可能な光源を特定する光源特定部と、該光源特定部が特定した光源を点灯させ、その他の光源を消灯または減光させるように光源を制御する光源制御部とを備えることを特徴とする。

上記の構成によれば、ドライバの顔が存在し得る範囲のうち、ドライバの顔または目の領域を照らさない光源を消灯または減光してドライバの監視に不要な領域まで明るく照らさなくなるため、ドライバ監視装置が消費する電力を低く抑えることが出来る。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、光源とドライバとの距離を検知する距離推定部を更に備え、光源制御部は、距離推定部の推定結果に基づいて光源の輝度を調整することを特徴とする。

これにより、光源とドライバとの距離が近い場合に、不必要に光源を明るくすることがなくなり、ドライバ監視装置が消費する消費電力を更に低減させることができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記複数の光源はステアリングホイールに環状に並んで搭載されており、光源特定部は、ステアリングホイールの回転情報を取得し、該ステアリングホイールの回転情報に基づいて、点灯させる光源を特定することを特徴とする。

これにより、ドライバ監視装置の消費電力を低減しつつ、複数の光源をステアリングホイールに搭載することでステアリングコラム上に配置されるドライバ監視装置の筐体を小型化することが可能となる。

第１実施形態におけるドライバ監視装置の搭載位置を示す車両の断面模式図である。 第１実施形態におけるドライバ監視装置の概観を示す斜視図である。 第１実施形態におけるドライバ監視装置の制御装置の構成と、光源特定部で特定される光源とドライバの顔の位置との関係を示す図である。 第１実施形態における制御装置が実行する制御の例を示したフローチャートである。 第２実施形態における光源の配置位置を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態においての構成の一部のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することが出来る。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりでなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることが出来る。

（第１実施形態）
図１は本実施形態におけるドライバ監視装置の搭載位置を示す車両の断面模式図である。本実施形態におけるドライバ監視装置１は、その筐体１１がステアリングコラム２の上に載置されており、該筐体１１の運転席側の端面には、運転席３に向けてそれぞれ光を照射する複数のＬＥＤ光源４が設けられている。

図２は第１実施形態におけるドライバ監視装置１の筐体１１の概観を示す斜視図である。前述した複数のＬＥＤ光源４は、近赤外線カメラ５を挟んで筐体１１の運転席側端面の左右２箇所にそれぞれ集中して設けられている。近赤外線カメラ５は、ステアリングホイール１４のスポークの隙間からドライバの上半身を撮影可能な位置に設けられている撮像部である。複数のＬＥＤ光源４は、それぞれが発光部であるＬＥＤ４ａと、その前面に配置されたレンズ４ｂとから構成されている。尚、本実施形態におけるレンズ４ｂは、正面視で略正方形をなしており、縦横複数列格子状に並んで設けられている。また、本実施形態におけるＬＥＤ４ａは、レンズ４ｂの背面に配置され、レンズ４ｂを用いて指向性の高い照射光をドライバに向けて照射するものである。

図３は第１実施形態におけるドライバ監視装置１の構成と、光源特定部７で特定される光源群４１とドライバの顔の位置との関係を説明するための図である。筐体１１の内部には、ドライバ監視装置１の制御装置１３が格納されている。制御装置１３は、近赤外線カメラ５から取得した画像に基づいてドライバの顔の位置または目の位置を検知するドライバ検知部６と、該ドライバ検知部６の検知結果に基づいて上述した複数のＬＥＤ光源４のうち、ドライバの顔または目の領域を照らすことが可能なＬＥＤ光源群４１を特定する光源特定部７と、光源特定部７が特定したＬＥＤ光源群４１を点灯し、その他の光源群４２を消灯または減光するように光源を制御する光源制御部８と、ドライバとＬＥＤ光源群４１との距離を検知する光源距離推定部９と、を実現する図示しない演算装置とメモリを備えている。

また、図３に示すように、筐体１１の運転席側端面に左右二箇所に分かれてマトリックス状に集中配置されたＬＥＤ光源４は、それぞれドライバの顔を含む右側領域と、左側領域を分担して照らしており、ドライバが運転席に正しい姿勢で着座している場合、左右に分かれたマトリックス状のＬＥＤ光源４は、それぞれ中央上寄りの一部分が上述したドライバの顔または目の領域を照らすことが可能なＬＥＤ光源群４１となり、その他が消灯または減光される他のＬＥＤ光源群４２となる。

次に、図４のフローチャートを用いて本実施形態における制御装置１３が実行する処理を説明する。制御装置１３は、まずステップＳ１０にて近赤外線カメラ５からドライバの顔を含むであろう運転席近傍を撮影した画像を取得し、ステップＳ１２へと進む。

ステップＳ１２では、近赤外線カメラ５から取得した画像からドライバの顔の位置もしくは目の位置を検出し、ステップＳ１４へと進む。

ステップＳ１４ではステップＳ１２でドライバの顔の位置もしくは目の位置を検出できかた否かを判定し、顔の位置もしくは目の位置を検出できと判定した場合はステップＳ１６へと進む。

ステップＳ１６では、ステップＳ１４で検出した顔または目の位置から、ドライバの顔向き、瞼の開度、眠気、漫然度などのドライバの状態を推定し、必要に応じて図示しない警報装置によってドライバに対して警報や刺激を与える。ステップＳ１６におけるドライバ状態の推定およびドライバへの警報や刺激を与え終わると、ステップＳ１８へと進む。

ステップＳ１８では、上述した複数のＬＥＤ４のうち、ステップＳ１４で検出した顔または目の位置に近赤外光を照射することが可能なＬＥＤ群４１を特定し、ステップＳ２０へと進む。具体的には、ステップＳ１４で検出した顔または目の位置が複数のＬＥＤ４の照射エリアのどの位置に対応しているのかを判定する。図３を例に具体的に説明すると、カメラ５によってドライバの顔がカメラ５の正面やや上方に捉えられた場合、カメラ５の左右に配置された２つのＬＥＤ光源４の集まりからすると、それぞれのＬＥＤ光源４の集まりのうち、筐体１１の上側中央寄りに配置されたＬＥＤ光源群４１が近赤外光を照射することが可能なＬＥＤ群として特定される。

ステップＳ２０では、ステップＳ１８で光源特定部７が特定したＬＥＤ光源群４１を点灯し、その他の光源群４２を消灯または減光してステップＳ２２へと進む。

ステップＳ２２では、撮影されたドライバの画像からＬＥＤ光源４とドライバとの距離を推定し、推定されたＬＥＤ光源４とドライバとの距離に応じてＬＥＤ光源４の出力を調整し、再びステップＳ１０へと戻る。より具体的には、ＬＥＤ光源４とドライバとの距離が近いとＬＥＤ４による光が強いままドライバに到達してしまう恐れがあるため、ＬＥＤ光源４とドライバとの距離が近いほどＬＥＤ４の出力を小さくするように調整することが望ましい。

一方、上記ステップＳ１４で顔または目の位置が、検出できなかったと判定した場合はステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４では、全てのＬＥＤ光源４を点灯させ、再びステップ１０へと戻り、広い範囲がＬＥＤ光源４で照らされた状態で取得した画像からドライバの顔または目を探索するようにする。

尚、車両のアクセサリ電源がＯＮされた後、ドライバ監視装置１が起動して初めて図４の処理が実行された場合、初回のステップＳ１０はＬＥＤ光源４を点灯させていない状態でカメラ５が撮影した画像を取得するため、多くの場合はステップ１２で顔画または目の検出に失敗し、後述するステップ１４で否定判定がなされて、ステップＳ２４へと進むことになるが、図４の処理は繰り返し実行されるものであり、二回目以降の処理では、ＬＥＤ光源４が点灯されているため、特に問題は無い。

上記のようにすれば、図３に示すようにドライバの顔の領域を照らさないＬＥＤ光源４１を消灯または減光することにより、ドライバの監視に不要な領域まで照らさなくなるため、ドライバ監視装置が消費する電力を抑えることが出来る。もちろん、ドライバの顔の領域全体を対象とする必要はなく、ドライバの目の位置を検知し、ドライバの目の領域を照らすＬＥＤ群４１を特定するようにし、その他のＬＥＤ群４２を消灯または減光するようにしてもよい。

（第２実施形態）
上記第１実施形態ではステアリングコラム２の上に複数のＬＥＤ光源４を備えるドライバ監視装置１の筐体１１を配置するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に述べる第２実施形態のように、複数のＬＥＤ光源４をステアリングホイール１４の内側に並んで設けるようにしてもよい。具体的には、図５に示すように、ステアリングホイールの内周側にレンズ４ｂを環状に並べて配置し、それぞれのレンズ４ｂ内部に光源としてのＬＥＤ４ａを設けるようにすればよい。

また、本実施形態では、ドライバの顔または目の位置に対応する領域に光を照射するＬＥＤ光源群４１は、ステアリングホイール４の回転位置に応じて決定される必要があり、本実施形態の制御装置１３における光源特定部８は、ステアリングの回転角度も入力パラメータとしている。

また、上記第１実施形態では単眼の近赤外線カメラ５を用いて運転席に着座しているドライバの上半身を撮影するようにし、カメラが撮影したドライバの画像の大きさからドライバと光源とのおおよその距離を推測するようにしたが、第２実施形態では、撮像部を近赤外線カメラを２つ備えるステレオカメラとし、二つの近赤外線カメラ５ａと５ｂの立体視差に基づいてドライバとカメラの距離を推測し、カメラと光源特定部７で特定されたステアリングホイール１４上のＬＥＤ光源群４１との位置関係からドライバとＬＥＤ光源４１との距離を求め、距離に応じてＬＥＤ光源４１の輝度を調整するようにしてもよい。尚、カメラと光源特定部７で特定されたステアリングホイール１４上のＬＥＤ光源群４１との位置関係は、予め記憶装置に記憶しておけばよい。

また、上記実施形態では撮像部として、近赤外線カメラ５を用いるようにしたが、例えばＣＣＤカメラのような可視光カメラを用いることもできる。また、ドライバの顔を照らす複数の光源としてＬＥＤ４ａとレンズ４ｂとからなるＬＥＤ光源４を用いるようにしたが、必ずしもレンズ４ｂを別体として備えている必要はない。また、各ＬＥＤ光源４は、照射する光が高い指向性を持ち、かつ照射可能な領域それぞれが僅かながら互いに重複しつつ異なるように配置された結果、複数のＬＥＤ４が集まって、運転席に着座するドライバの上半身を略均一に照らすことができるように配置されていることが望ましい。このようにすれば、離れた位置に向けてＬＥＤ光源の光を照射する際も、少ないＬＥＤ光源の光を無理やり広げて照射する必要がなく、個々のＬＥＤ光源４の光が低い輝度の光であっても隣接するＬＥＤ光源４と合わさることで、遠く離れた広いエリアを照らすことが可能となる。

１・・・ドライバ監視装置、２・・・ステアリングコラム、４・・・ＬＥＤ光源、４ａ・・・ＬＥＤ、４ｂ・・・レンズ、５・・・近赤外線カメラ、６・・・ドライバ検知部、７・・・光源特定部、８・・・光源制御部、９・・・光源距離推定部、１１・・・筐体、１２・・・運転席側端面、１３・・・制御装置、１４・・・ステアリングホイール、４１・・・ドライバの顔または目の領域を照らすＬＥＤ光源群、４２・・・ドライバの顔または目の領域を照らさないＬＥＤ光源群。

Claims (3)

1. 運転席に向けてそれぞれ光を照射する複数の光源と、
   前記運転席に着座するドライバを撮影できる位置に設けられた撮像部と、
   前記撮像部が撮影した画像の情報に基づいて前記ドライバの顔または目の位置を検知するドライバ検知部と、
   前記ドライバ検知部の検知結果に基づいて前記複数の光源のうちで前記ドライバの顔または目の領域を照らすことが可能な光源を特定する光源特定部と、
   前記光源特定部が特定した前記光源を点灯し、その他の光源を消灯または減光するように前記光源を制御する光源制御部と、
   を備えるドライバ監視装置。
2. 前記光源と前記ドライバとの距離を検知する距離検知部を更に備え、
   前記光源制御部は、前記距離検知部の検知結果に基づいて前記光源の輝度を調整することを特徴とする請求項１に記載のドライバ監視装置。
3. 前記複数の光源はステアリングホイールに環状に並んで搭載されており、
   前記光源特定部は、ステアリングホイールの回転情報を取得し、該ステアリングホイールの回転情報に基づいて、点灯させる光源を特定することを特徴とする請求項１または２に記載のドライバ監視装置。