JP2018001908A - 乗員状態検知装置及び車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精度に乗員の着座を検知でき、耐久性が高く、且つ、低コストで製造できる乗員状態検知装置及び車両制御装置を提供する。
【解決手段】着座検知部６２は、車内カメラ３２により取得される撮像情報に基づいて撮像範囲内の空間Ｓに運転者Ｄ（乗員）の頭部Ｈ（所定部位）が位置するか否かを判定し、その判定結果に基づいて運転者Ｄの着座状態を検知する。
【選択図】図２

Description

この発明は、車室内で乗員が着座しているか否かを検知する乗員状態検知装置、及び、車室内の乗員の着座状態に基づいて車両を制御する車両制御装置に関する。

特許文献１には、乗員が着座した際に、シートベルト張り出し機構を動作させて、乗員がシートベルトを装着しやすくする装置が示されている。この装置では、車室内の乗員の着座状態を検知する着座検知センサが示されている。この着座検知センサは重量センサを備え、座面の撓み量を検知することにより乗員の着座又は非着座を検知する。

特開２０１０−１３２０２１号公報

乗員が着座した場合と同様に、座席に荷物が置かれた場合にも座席は撓む。着座検知センサとしての重量センサは、乗員が着座しているのか、荷物が置かれているのかを区別できない。こうした観点で、重量センサを使用する着座検知センサは精度が高くない。

また、重量センサは、乗員の着座時や乗降動作時に負荷を受けるため、劣化しやすいという問題がある。更に、着座検知のみのためにわざわざ重量センサを設けるとコストの上昇を招く。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、高精度に乗員の着座を検知でき、耐久性が高く、且つ、低コストで製造できる乗員状態検知装置及び車両制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る乗員状態検知装置は、車室内を撮像する撮像機と、前記撮像機により取得される撮像情報に基づいて撮像範囲内の所定位置に乗員の所定部位が位置するか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記乗員の着座状態を検知する検知部とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、座席上の物体が乗員か否かを判定できる。更に、座席上の物体が乗員である場合、乗員の所定部位が正常な運転姿勢のときにあるべき位置にあるか否かを判定できる。このため、高精度に乗員の着座を検知できる。また、撮像機の耐久性は、乗員の着座に影響を受けないため、乗員状態検知装置の劣化を抑制できる。また、車両には車内を撮像する撮像機が搭載される傾向にあることから、着座を検知するためだけの検知装置を設ける必要がない。このため、コストの上昇を抑制できる。

本発明に係る乗員状態検知装置は、シートベルトの着用状態を検知するシートベルトセンサを更に備えてもよい。また、前記検知部は、前記撮像機により取得される撮像情報に基づいて前記車室内の所定領域に前記乗員の所定部位が位置するか否かを判定すると共に、前記シートベルトセンサの検知結果に基づいて前記乗員が前記シートベルトを着用しているか否かを判定し、各判定結果に基づいて前記乗員の着座状態を検知してもよい。

上記構成によれば、撮像機とシートベルトセンサを併用するため、撮像機の誤作動により乗員の着座を検知した場合であっても、シートベルトセンサにより乗員の非着座を検知できる。このように、更に高精度に乗員の着座を検知できる。

前記シートベルトセンサは、ウェビングの張力を検知する張力センサ、及び／又は、前記ウェビングを巻き取る巻取装置の回転量を検知する回転センサを備えてもよい。また、前記検知部は、前記張力センサにより所定張力以上の張力が検知された場合、及び／又は、前記回転センサにより所定回転量以上の回転量が検知された場合に、前記乗員が前記シートベルトを着用していることを検知してもよい。

上記構成によれば、張力センサ及び／又は回転センサを使用するため、シートベルトが着用されていることを確実に検知できる。

本発明に係る車両制御装置は、走行する車両を制御する車両制御装置であって、車室内を撮像する撮像機と、前記撮像機により取得された撮像情報に基づいて前記車室内の所定領域に運転者の所定部位が位置するか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記運転者の着座状態を検知する検知部と、前記検知部により前記運転者の非着座が検知された場合に時間を計測し、所定時間以内に前記検知部により前記運転者の着座が検知されない場合に車両を制動する制動部とを備えることを特徴とする。

上記構成によれば、座席上の物体が運転者か否かを判定できる。更に、座席上の物体が運転者である場合、運転者の所定部位が正常な運転姿勢のときにあるべき位置にあるか否かを判定できる。このため、高精度に運転者の着座を検知できる。また、撮像機の耐久性は、運転者の着座に影響を受けないため、車両制御装置の劣化を抑制できる。また、車両には車内を撮像する撮像機が搭載される傾向にあることから、着座を検知するための検知装置を設ける必要がない。このため、コストの上昇を抑制できる。更に、運転者が運転困難である場合等に車両を制動することができる。

本発明に係る車両制御装置は、シートベルトの着用状態を検知するシートベルトセンサを更に備えてもよい。また、前記検知部は、前記撮像機により取得された撮像情報に基づいて前記車室内の所定領域に前記運転者の所定部位が位置するか否かを判定すると共に、前記シートベルトセンサの検知結果に基づいて前記運転者が前記シートベルトを着用しているか否かを判定し、各判定結果に基づいて前記運転者の着座状態を検知してもよい。

本発明に係る車両制御装置は、前記検知部により運転者の非着座が検知された場合に警報信号を出力する警報制御部と、前記警報信号を受信した場合に警報を発する警報機を備え、更に前記制動部は、自動運転の制御を行う自動運転制御部と、前記自動運転制御部から制動信号を受信した場合に前記車両を制動する制動機とを備え、前記自動運転制御部は、前記検知部により前記運転者の非着座が検知された場合に、所定時間以内に前記検知部により前記運転者の着座が検知されない場合に前記制動機に対して前記制動信号を出力してもよい。

上記構成によれば、警報を発してから所定時間後に車両を制動するため、運転者が着座するまで時間的余裕がある。このため、自動運転から手動運転に切り替えるとき等に、運転者は慌てることなく着座姿勢に戻ることができる。

本発明によれば、座席上の物体が運転者等の乗員か否かを判定できるため、高精度に乗員の着座を検知できる。また、撮像機の耐久性は、乗員の着座に影響を受けないため、装置の劣化を抑制できる。また、車両には車内を撮像する撮像機が搭載される傾向にあることから、着座を検知するための検知装置を設ける必要がない。このため、コストの上昇を抑制できる。

図１は第１実施形態に係る乗員状態検知装置を備える車両の模式図である。 図２は第１実施形態に係る乗員状態検知装置を示す構成図である。 図３は乗員状態検知処理のフローチャートである。 図４は乗員判定処理のフローチャートである。 図５はシートベルト判定処理のフローチャートである。 図６は着座判定状況と着座カウンタと非着座カウンタのタイムチャートである。 図７は第２実施形態に係る車両制御装置を備える車両の模式図である。 図８は第２実施形態に係る車両制御装置を示す構成図である。 図９は車両制御処理のフローチャートである。 図１０は警報処理のフローチャートである。 図１１は警報処理のフローチャートである。

以下、本発明に係る乗員状態検知装置及び車両制御装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

［１ 第１実施形態：乗員状態検知装置３０］
［１．１ 車両１０］
図１を用いて車両１０の説明をする。車両１０は、走行用の駆動源として内燃機関を搭載する内燃機関自動車、又は、電動モータを搭載する電気自動車、又は、内燃機関及び電動モータを搭載するハイブリッド自動車等である。更に電気自動車は、燃料電池を搭載する燃料電池自動車を含む。

車両１０は、加減速装置１２と制動装置１４と操舵装置１６を有する。加減速装置１２は、駆動ＥＣＵ等を含む駆動制御機器と走行用の駆動源（いずれも図示せず）を有する。駆動制御機器はアクセルペダル１８の操作量に応じて駆動源の駆動量を増加又は減少させる。制動装置１４は、制動ＥＣＵを含むブレーキ制御機器とブレーキ（いずれも図示せず）を有する。ブレーキ制御機器はブレーキペダル２０の操作量に応じてブレーキの動作量を制御する。操舵装置１６は、操舵ＥＣＵを含む操舵制御機器とステアリング（いずれも図示せず）を有する。操舵制御機器はステアリングホイール２２の操作量に応じて操舵輪の操舵角を制御する。

車両１０の車室内には、アクセルペダル１８とブレーキペダル２０とステアリングホイール２２の他に、運転席２４と車内カメラ３２とシートベルト３４とディスプレイ７２とスピーカ７４が設けられる。ディスプレイ７２は、ヘッドアップディスプレイやマルチインフォメーションディスプレイやナビゲーション装置のディスプレイ等である。また、車両１０には、乗員状態検知装置３０が設けられる。乗員状態検知装置３０は、車内カメラ３２とシートベルト３４とディスプレイ７２とスピーカ７４を一部構成として有する。

［１．２ 乗員状態検知装置３０の構成］
図１及び図２を用いて乗員状態検知装置３０の構成を説明する。乗員状態検知装置３０は、車両１０が所定車速Ｖ＿ｔｈ（例えば０[ｋｍ／ｈ]）よりも大きい速度で走行する場合に、運転者Ｄの着座状態（着座又は非着座）を判定するものである。図２に示すように、乗員状態検知装置３０は、車内カメラ３２とシートベルト３４と車速センサ３６と乗員状態検知ＥＣＵ４０と報知装置４２を有する。

車内カメラ３２は、例えばルームミラー周辺やダッシュボード等に設けられる。車内カメラ３２の向きは、運転姿勢が正常である運転者Ｄの頭部Ｈを撮像できるように調整される。具体的には、運転席２４の上部且つヘッドレスト２４Ｈの前方の空間Ｓを撮像範囲に含むように調整される。正常な運転姿勢というのは、運転者Ｄが運転席２４に座り、ステアリングホイール２２を把持し、前方を視認する姿勢のことをいう。

シートベルト３４は、ウェビング４６と、ウェビング４６を巻き取り且つ必要時にロックするリトラクタ（巻取装置）４８と、ウェビング４６の張力を検知する張力センサ５０と、リトラクタ４８の回転量を検知する回転センサ５２を有する。車速センサ３６は、車両１０の車速Ｖを検知する。

乗員状態検知ＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを含む計算機である。マイクロコンピュータは、Ａ／Ｄ変換器やＤ／Ａ変換器等を備える入出力部５６と、ＣＰＵを備える処理部５８と、ＲＯＭやＲＡＭ等を備える記憶部６０を有する。処理部５８は、ＣＰＵが記憶部６０に記憶される各種プログラムを実行することにより、着座検知部６２、処理実行判定部６４及び警報制御部６６として機能する。乗員状態検知ＥＣＵ４０は１つのＥＣＵで構成されてもよいし、複数のＥＣＵで構成されてもよい。

着座検知部６２は、乗員判定部６８とシートベルト判定部７０を有する。乗員判定部６８は、車内カメラ３２により取得される撮像情報に基づいて撮像範囲内の所定位置（空間Ｓ）に運転者Ｄの頭部Ｈが位置するか否かを判定する。シートベルト判定部７０は、張力センサ５０により検知される張力Ｔｅ及び回転センサ５２により検知される回転量Ｒに基づいてシートベルト３４が着用されているか否かを判定する。着座検知部６２は、乗員判定部６８及びシートベルト判定部７０の判定結果に基づいて運転者Ｄの着座状態を検知する。

処理実行判定部６４は、着座状態判定の要否を判定する。本実施形態では、車速センサ３６により検知される車速Ｖが記憶部６０に記憶される所定車速Ｖ＿ｔｈ（例えば０[ｋｍ／ｈ]）よりも大きい場合に着座状態判定要と判定する。

警報制御部６６は、着座検知部６２により非着座が検知される場合に警報信号を出力し、着座が検知される場合に警報停止信号を出力する。

記憶部６０は、各種プログラムの他に、所定車速Ｖ＿ｔｈや所定張力Ｔｅ＿ｔｈや所定回転量Ｒ＿ｔｈ等の各種情報を記憶する。

報知装置４２は、ディスプレイ７２とスピーカ７４とアクチュエータ７６を有する。ディスプレイ７２とスピーカ７４は、図示しないＥＣＵと駆動回路によって動作制御される。アクチュエータ７６は、運転者Ｄが操作する操作子、例えばアクセルペダル１８やステアリングホイール２２等に微弱な動作（振動等）を与えるために各操作子の駆動経路に設けられる。アクチュエータ７６は、図示しないＥＣＵと駆動回路によって動作制御される。なお、アクチュエータ７６により、運転席２４を振動させることも可能である。乗員状態検知ＥＣＵ４０から出力される警報信号の受信に応じて、ディスプレイ７２は警報表示をし、スピーカ７４は警報音を発し、アクチュエータ７６は操作子を動作させる。また、乗員状態検知ＥＣＵ４０から出力される警報停止信号の受信に応じて、ディスプレイ７２は警報表示を停止し、スピーカ７４は警報音を停止し、アクチュエータ７６は操作子の動作を停止させる。

［１．３ 乗員状態検知装置３０の処理］
図３を用いて乗員状態検知装置３０が行う乗員状態検知処理について説明する。以下で説明する一連の処理は、定期的に行われる。また、車内カメラ３２は、定期的に車室内の撮像を行い、張力センサ５０、回転センサ５２、車速センサ３６は、定期的に各値の検知を行う。

ステップＳ１において、処理実行判定部６４は、車速センサ３６で検知される車速Ｖと所定車速Ｖ＿ｔｈとを比較することにより、ステップＳ２以降の着座状態判定の要否を判定する。車速Ｖが所定車速Ｖ＿ｔｈより大きい場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２に移行する。一方、車速Ｖが所定車速Ｖ＿ｔｈ以下である場合（ステップＳ１：ＮＯ）、以降の処理は行われない。

ステップＳ１からステップＳ２に移行した場合に、乗員判定処理が行われる。乗員判定処理の詳細は後述する（下記[１．４]参照）。乗員判定処理において、所定位置（空間Ｓ）に運転者Ｄの頭部Ｈが位置する場合には第１フラグＦＬＧ１は１にされ、位置しない場合には第１フラグＦＬＧ１は０にされる。

ステップＳ３において、シートベルト判定処理が行われる。シートベルト判定処理の詳細は後述する（下記[１．５]参照）。シートベルト判定処理において、運転者Ｄによりシートベルト３４が着用されている場合には第２フラグＦＬＧ２は１にされ、着用されていない場合に第２フラグＦＬＧ２は０にされる。

ステップＳ４において、着座検知部６２は、運転者Ｄの着座状態（着座又は非着座）を検知する。着座検知部６２は、第１フラグＦＬＧ１及び第２フラグＦＬＧ２が共に１である場合に運転者Ｄの着座を検知する（ステップＳ４：ＹＥＳ）。この場合、処理はステップＳ５に移行する。一方、着座検知部６２は、第１フラグＦＬＧ１と第２フラグＦＬＧ２の少なくとも一方が０である場合に運転者Ｄの非着座を検知する（ステップＳ４：ＮＯ）。この場合、処理はステップＳ６に移行する。

ステップＳ４からステップＳ５に移行した場合に、警報制御部６６は、報知装置４２に対して警報停止信号を出力する。報知装置４２は、警報停止信号を受信した場合に警報を停止する。但し、ステップＳ５の以前に警報信号が出力されていない場合は、ステップＳ５の処理は行われない。

ステップＳ４からステップＳ６に移行した場合に、警報制御部６６は、報知装置４２に対して警報信号を出力する。報知装置４２は、警報信号を受信した場合に警報を発する。なお、既に報知装置４２が警報を発している場合は警報が継続される。

［１．４ 乗員判定処理］
図４を用いて乗員判定処理について説明する。ステップＳ１１において、乗員判定部６８は、車内カメラ３２で取得された最新の撮像情報を取得する。そして、取得した撮像情報を用いて認識処理を行い、運転者Ｄの頭部Ｈを認識する。認識処理は既存の技術を利用可能である。

ステップＳ１２において、乗員判定部６８は、運転者Ｄの頭部Ｈが所定位置（空間Ｓ）にあるか否かを判定する。頭部Ｈが空間Ｓにある場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１３に移行する。一方、頭部Ｈが空間Ｓにない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、処理はステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１２からステップＳ１３に移行した場合に、乗員判定部６８は、第１フラグＦＬＧ１を１にする。ステップＳ１２からステップＳ１４に移行した場合に、乗員判定部６８は、第１フラグＦＬＧ１を０にする。以上で乗員判定処理は終了する。

［１．５ シートベルト判定処理］
図５を用いてシートベルト判定処理について説明する。ステップＳ２１において、シートベルト判定部７０は、張力センサ５０により検知されるウェビング４６の張力Ｔｅと、回転センサ５２で検知されるリトラクタ４８の回転量Ｒを取得する。

ステップＳ２２において、シートベルト判定部７０は、張力センサ５０により検知される張力Ｔｅと記憶部６０に記憶される所定張力Ｔｅ＿ｔｈを比較する。張力Ｔｅが所定張力Ｔｅ＿ｔｈ以上である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２４に移行する。一方、張力Ｔｅが所定張力Ｔｅ＿ｔｈ未満である場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、処理はステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２２からステップＳ２３に移行した場合、シートベルト判定部７０は、回転センサ５２により検知される回転量Ｒと記憶部６０に記憶される所定回転量Ｒ＿ｔｈを比較する。回転量Ｒが所定回転量Ｒ＿ｔｈ以上である場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２４に移行する。一方、回転量Ｒが所定回転量Ｒ＿ｔｈ未満である場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、処理はステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２２又はステップＳ２３からステップＳ２４に移行した場合に、乗員判定部６８は、第２フラグＦＬＧ２を１にする。ステップＳ２３からステップＳ２５に移行した場合に、乗員判定部６８は、第２フラグＦＬＧ２を０にする。以上でシートベルト判定処理は終了する。

［１．６ 変形例］
図３に示す処理において、着座検知部６２は、第１フラグＦＬＧ１及び第２フラグＦＬＧ２が共に１となった時点で運転者Ｄの着座を検知する（ステップＳ４：ＹＥＳ）。変形例として、着座検知部６２は、第１フラグＦＬＧ１及び第２フラグＦＬＧ２が共に１になってから着座時間ｔｓを計測し、着座検知時間ｔｓ＿ｍａｘに達した時点で運転者Ｄの着座を検知してもよい。以下でその具体例の説明をする。

図６に示す時点ｔ１において、乗員判定部６８は、運転者Ｄの頭部Ｈが所定位置（空間Ｓ）にあることを検知し、且つ、シートベルト判定部７０は、運転者Ｄがシートベルト３４を着用していることを検知する。すると、第１フラグＦＬＧ１及び第２フラグＦＬＧ２は共に１となる。このとき、着座検知部６２は、着座カウンタによる着座時間ｔｓの計測を開始する。

時点ｔ２において、乗員判定部６８は、運転者Ｄの頭部Ｈが所定位置（空間Ｓ）にないことを検知し、且つ／又は、シートベルト判定部７０は、運転者Ｄがシートベルト３４を着用していないことを検知する。すると、第１フラグＦＬＧ１及び／又は第２フラグＦＬＧ２は０になる。このとき、着座検知部６２は、着座カウンタによる着座時間ｔｓの計測を一時停止して非着座カウンタによる非着座時間ｔｎの計測を開始する。なお、第１フラグＦＬＧ１グ及び／又は第２フラグＦＬＧ２が一時的に０になることを許容するのは、ノイズ等の影響を考慮しているためである。

時点ｔ２から非着座時間ｔｎ１（＜ｔｎ＿ｍａｘ）が経過した時点ｔ３において、乗員判定部６８は、運転者Ｄの頭部Ｈが所定位置（空間Ｓ）にあることを検知し、且つ、シートベルト判定部７０は、運転者Ｄがシートベルト３４を着用していることを検知する。すると、第１フラグＦＬＧ１及び第２フラグＦＬＧ２は共に１となる。このとき、着座検知部６２は、非着座カウンタを０に戻し、着座カウンタによる着座時間ｔｓの計測を再開する。

時点ｔ４において、着座時間ｔｓの積算値が着座検知時間ｔｓ＿ｍａｘに到達する。この時点で、着座検知部６２は、初めて運転者Ｄが着座していることを検知する。以降、第１フラグＦＬＧ１及び第２フラグＦＬＧ２が共に１である間は、着座検知部６２は、運転者Ｄが着座していることを検知する。

時点ｔ５において、乗員判定部６８は、運転者Ｄの頭部Ｈが所定位置（空間Ｓ）にないことを検知し、且つ／又は、シートベルト判定部７０は、運転者Ｄがシートベルト３４を着用していないことを検知する。すると、第１フラグＦＬＧ１及び／又は第２フラグＦＬＧ２は０になる。このとき、着座検知部６２は、非着座カウンタによる非着座時間ｔｎの計測を開始する。

時点ｔ６において、非着座時間ｔｎ２が非着座検知時間ｔｎ＿ｍａｘに達しても、第１フラグＦＬＧ１及び／又は第２フラグＦＬＧ２は０のままである。この場合、着座検知部６２は、運転者Ｄが着座していないことを検知する。

［１．７ その他の変形例］
第１実施形態では、乗員判定部６８は運転者Ｄの頭部Ｈを認識し、頭部Ｈが所定位置（空間Ｓ）にあるか否かを判定しているが、運転者Ｄの頭部Ｈ以外を認識することも可能である。例えば、乗員判定部６８は運転者Ｄの肩、胸、腕等の部位を認識し、各部位があるべき位置にあるか否かを判定することも可能である。

第１実施形態では、シートベルト３４が着用されているか否かを判定するために張力センサ５０及び回転センサ５２を用いているが、いずれか一方のみを用いることも可能である。また、バックルスイッチ（図示せず）のオン／オフ信号に基づいてシートベルト３４が着用されているか否かを判定することも可能である。また、張力センサ５０及び回転センサ５２を用いずに、車内カメラ３２のみを用いて、乗員状態を検知することも可能である。

また、運転者Ｄの着座状態だけでなく、他の乗員の着座状態を検知することも可能である。この場合、１つの車内カメラ３２を使用してもよいし、座席毎に設けられた車内カメラ３２を使用してもよい。１つの車内カメラ３２を用いる場合は、撮像範囲内の認識位置を乗員毎に設定しておく必要がある。

［１．８ 第１実施形態のまとめ］
乗員状態検知装置３０は、車室内を撮像する車内カメラ３２（撮像機）と、車内カメラ３２により取得される撮像情報に基づいて撮像範囲内の空間Ｓ（所定位置）に運転者Ｄ（乗員）の頭部Ｈ（所定部位）が位置するか否かを判定し、その判定結果に基づいて運転者Ｄの着座状態を検知する着座検知部６２（検知部）とを備える。

乗員状態検知装置３０によれば、運転席２４上の物体が運転者Ｄか否かを判定できる。更に、運転席２４上の物体が運転者Ｄである場合、運転者Ｄの頭部Ｈが正常な運転姿勢のときにあるべき位置にあるか否かを判定できる。このため、高精度に運転者Ｄの着座を検知できる。また、車内カメラ３２の耐久性は、運転者Ｄの着座に影響を受けないため、乗員状態検知装置３０の劣化を抑制できる。また、車両１０には車内を撮像する車内カメラ３２が搭載される傾向にあることから、着座を検知するためだけの検知装置を設ける必要がない。このため、コストの上昇を抑制できる。

更に、乗員状態検知装置３０は、シートベルト３４の着用状態を検知する張力センサ５０及び／又は回転センサ５２（シートベルトセンサ）を備える。着座検知部６２は、車内カメラ３２により取得される撮像情報に基づいて車室内の空間Ｓに運転者Ｄの頭部Ｈが位置するか否かを判定する。また、張力センサ５０及び／又は回転センサ５２の検知結果に基づいて運転者Ｄがシートベルト３４を着用しているか否かを判定する。そして、各判定結果に基づいて運転者Ｄの着座状態を検知する。

乗員状態検知装置３０によれば、車内カメラ３２と張力センサ５０及び／又は回転センサ５２等のシートベルトセンサを併用するため、車内カメラ３２の誤作動により運転者Ｄの着座を検知した場合であっても、シートベルトセンサにより運転者Ｄの非着座を検知できる。このように、更に高精度に運転者Ｄの着座を検知できる。

［２ 第２実施形態：車両制御装置８２］
［２．１ 車両８０］
図７を用いて車両８０の説明をする。車両８０は、第１実施形態の車両１０と同様に、内燃機関自動車、電気自動車、ハイブリッド自動車等である。また、車両８０は、運転者又は自動運転ＥＣＵ１００が加減速装置１２、制動装置１４及び操舵装置１６を制御する。車両８０は自動運転を行うことが可能な自動運転車両である。ここでいう自動運転というのは、全自動及び半自動（運転支援）を含む。

［２．２ 車両制御装置８２の構成］
図７及び図８を用いて車両制御装置８２の構成を説明する。車両制御装置８２の一部構成は、第１実施形態に係る乗員状態検知装置３０の一部構成と共通する。このため、乗員状態検知装置３０と共通する構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。

車両制御装置８２は、自動運転から手動運転に切り替えるイベントが発生した場合に、運転者Ｄの着座状態（着座又は非着座）を判定し、着座が所定時間検知されない場合に車両８０を減速（停車）させるものである。図８に示すように、車両制御装置８２は、運転者Ｄの着座状態を検知するための主たる構成として、車内カメラ３２とシートベルト３４とタッチセンサ８４とトルクセンサ８６と舵角センサ８８と乗員状態検知ＥＣＵ４０´と報知装置４２を有する。更に、車両制御装置８２は、自動運転を行うための主たる構成として、自動運転情報取得部９０と自動運転ＥＣＵ１００と加減速装置１２と制動装置１４と操舵装置１６を有する。

タッチセンサ８４は、ステアリングホイール２２に対する運転者Ｄの接触状態を検知し、接触状態に応じた接触信号を出力する。タッチセンサ８４は、例えば、ステアリングホイール２２のリム部表層に導電性の塗料が塗布されることにより形成される。導電性の塗料の他に、リム部表層に圧力センサが設けられてもよい。トルクセンサ８６は、図示しないステアリングシャフトに働く操舵トルクを検知し、操舵トルクに応じたトルク信号を出力する。タッチセンサ８４とトルクセンサ８６は、運転者Ｄがステアリングホイール２２を把持しているか否かを検知するためのセンサとして利用される。舵角センサ８８は、車両８０の操舵方向及び操舵角度を検知する。

乗員状態検知ＥＣＵ４０´は、マイクロコンピュータを含む計算機である。マイクロコンピュータは、入出力部５６と処理部５８´と記憶部６０´を有する。処理部５８´は、ＣＰＵが記憶部６０´に記憶される各種プログラムを実行することにより、着座検知部６２、処理実行判定部６４´、ステアリング把持検知部９４、脇見検知部９６及び警報制御部６６´として機能する。

処理実行判定部６４´は、着座状態判定の要否を判定する。本実施形態では、自動運転から手動運転への切り替え（「ハンドオーバ」という。）を要するイベントが発生した場合に着座状態判定要と判定する。ここでいうイベントとは、例えば、自動運転区間の終点までの走行距離が所定距離以内になった場合や、機器の故障や環境の悪化等により自動運転に必要な情報が取得できなくなった場合等である。処理実行判定部６４´は、イベント発生情報を自動運転ＥＣＵ１００から取得する。

ステアリング把持検知部９４は、タッチセンサ８４及び／又はトルクセンサ８６の検知結果に基づいて運転者Ｄがステアリングホイール２２を把持していること又は把持していないことを検知する。脇見検知部９６は、車内カメラ３２により取得された撮像情報に基づいて運転者Ｄの目線の方向、又は、頭部Ｈの方向を認識し、運転者Ｄの脇見又は非脇見を検知する。

警報制御部６６´は、着座検知部６２により非着座が検知される場合、又は、ステアリング把持検知部９４により非把持が検知される場合、又は、脇見検知部９６により脇見が検知される場合に警報信号を出力する。また、警報制御部６６´は、着座検知部６２により着座が検知され、ステアリング把持検知部９４により把持が検知され、脇見検知部９６により非脇見が検知される場合に警報停止信号を出力する。

自動運転情報取得部９０は、自動運転に必要な各種情報を取得する装置群である。ここには、例えば、車内カメラ３２、タッチセンサ８４、トルクセンサ８６、舵角センサ８８及び図１に示す車速センサ３６が含まれ、他にも加速度センサ、ヨーレートセンサ等のセンサや、車両８０の周辺を撮像する１以上の車外カメラ及びレーダや、ＧＰＳ等の衛星航法装置等が含まれる。

自動運転ＥＣＵ１００は、マイクロコンピュータを含む計算機である。マイクロコンピュータは、入出力部１０２と処理部１０４と記憶部１０６を有する。処理部１０４は、記憶部１０６に記憶される各種プログラムを実行することにより、自動運転制御部１０８として機能する。自動運転制御部１０８は、走行経路及び軌道を設定し、自動運転情報取得部９０で取得される各種情報に基づいて、走行経路及び軌道に沿って車両８０を走行させるように、加減速装置１２、制動装置１４及び操舵装置１６を制御する。

なお、本実施形態では、２つのＥＣＵ（乗員状態検知ＥＣＵ４０´と自動運転ＥＣＵ１００）が設けられているが、１つのＥＣＵにまとめられてもよい。また、２以上のＥＣＵが設けられてもよい。要するに、車両制御装置８２の機能が実現されるのであれば、ＥＣＵはどのような形態であってもよい。

［２．３ 車両制御装置８２の処理］
図９及び図１０を用いて車両制御装置８２が行う車両制御処理について説明する。以下で説明する一連の処理は、自動運転中に定期的に行われる。以下の処理では、ハンドオーバが必要となったときに、運転者が手動運転をできる状態になるまで警報を行うようにしている。そして、警報後に所定時間Ｔｉ＿ｔｈが経過しても運転者が手動運転をできる状態にならない場合には、車両８０を制動するようにしている。

ステップＳ３１において、処理実行判定部６４´は、ハンドオーバを要するイベントが発生したか否かを判定する。ここでは自動運転ＥＣＵ１００からイベント発生情報が出力されたか否かを判定する。イベントが発生した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３２に移行する。一方、イベントが発生していない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、以降の処理は行われない。

ステップＳ３１からステップＳ３２に移行した場合に、図４で示す乗員判定処理が行われる。また、ステップＳ３３において、図５で示すシートベルト判定処理が行われる。そして、処理は図１０に示すステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４において、着座検知部６２は、運転者Ｄの着座状態を検知する。着座検知部６２は、第１フラグＦＬＧ１及び第２フラグＦＬＧ２が共に１である場合に運転者Ｄの着座を検知する（ステップＳ３４：ＹＥＳ）。この場合、処理はステップＳ３６に移行する。一方、着座検知部６２は、第１フラグＦＬＧ１と第２フラグＦＬＧ２の少なくとも一方が０である場合に、運転者Ｄの非着座を検知する（ステップＳ３４：ＮＯ）。この場合、処理はステップＳ３５に移行する。

ステップＳ３４からステップＳ３５に移行した場合に、警報処理が行われる。警報処理の詳細は後述する（下記[２．４]参照）。警報処理において車両８０が制動されない場合、処理は図９に示すステップＳ３２に戻る。一方、警報処理において車両８０が制動される場合、図９及び図１０に示す処理は終了する。

ステップＳ３４からステップＳ３６に移行した場合に、ステアリング把持検知部９４は、タッチセンサ８４及び／又はトルクセンサ８６の検知結果に基づいて運転者Ｄによるステアリングホイール２２の把持又は非把持を検知する。ステアリング把持検知部９４は、初めて把持を検知した場合、又は、非把持から把持に切り替わった場合に、ステアリング把持時間Ｔｉ１の計測を開始する。

ステップＳ３７において、ステアリング把持検知部９４が把持を検知している場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３９に移行する。一方、把持を検知していない場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、処理はステップＳ３８に移行する。

ステップＳ３７からステップＳ３８に移行した場合に、警報処理が行われる。警報処理の詳細は後述する（下記[２．４]参照）。警報処理において車両８０が制動されない場合、処理はステップＳ３６に戻る。一方、警報処理において車両８０が制動される場合、図９及び図１０に示す処理は終了する。

ステップＳ３７からステップＳ３９に移行した場合に、脇見検知部９６は、車内カメラ３２により取得された撮像情報に基づいて運転者Ｄの目線の方向を認識する。脇見検知部９６は、初めて非脇見を検知した場合、又は、脇見から非脇見に切り替わった場合に、非脇見時間Ｔｉ２の計測を開始する。

ステップＳ４０において、脇見検知部９６は、目線方向の認識結果及び舵角センサ８８による検知結果と後述する判断基準とを照らし合わせて脇見判定を行う。脇見が検知されない場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４２に移行する。一方、脇見が検知される場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、処理はステップＳ４１に移行する。

ステップＳ４０からステップＳ４１に移行した場合に、警報処理が行われる。警報処理の詳細は後述する（下記[２．４]参照）。警報処理において車両８０が制動されない場合、処理はステップＳ３９に戻る。一方、警報処理において車両８０が制動される場合、図９及び図１０に示す処理は終了する。

ステップＳ４０からステップＳ４２に移行した場合に、ステアリング把持時間Ｔｉ１及び非脇見時間Ｔｉ２と所定時間Ｔｉ＿ｔｈが比較される。ステアリング把持時間Ｔｉ１及び非脇見時間Ｔｉ２が所定時間Ｔｉ＿ｔｈ以上である場合（ステップＳ４２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ４３に移行する。一方、ステアリング把持時間Ｔｉ１又は非脇見時間Ｔｉ２が所定時間Ｔｉ＿ｔｈ未満である場合（ステップＳ４２：ＮＯ）、処理は図９に示すステップＳ３２に戻る。なお、ステアリング把持時間Ｔｉ１と非脇見時間Ｔｉ２のそれぞれに、個別の所定時間Ｔｉ＿ｔｈを設定してもよい。

ステップＳ４２からステップＳ４３に移行した場合に、警報制御部６６´は、報知装置４２に対して警報停止信号を出力する。報知装置４２は、警報停止信号を受信した場合に警報を停止する。但し、ステップＳ４３の以前に警報信号が出力されていない場合は、ステップＳ４３の処理は行われない。

［２．４ 警報処理］
図１１を用いて警報処理について説明する。ステップＳ５１において、警報制御部６６´は、報知装置４２に対して警報信号を出力する。報知装置４２は、警報信号を受信した場合に警報を発する。なお、既に報知装置４２が警報を発している場合は警報が継続される。

ステップＳ５２において、この時点で警報制御部６６´により既に警報時間Ｔｉ３が計測されているか否かが判定される。警報時間Ｔｉ３が未計測である場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、ステップＳ５３で警報時間Ｔｉ３の計測が開始され、処理はステップＳ５４に移行する。一方、警報時間Ｔｉ３が計測されている場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、処理はステップＳ５４に移行する。

ステップＳ５４において、警報時間Ｔｉ３と制動判定時間Ｔｉ３＿ｔｈとが比較される。警報時間Ｔｉ３が制動判定時間Ｔｉ３＿ｔｈ以上である場合（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５５に移行する。一方、警報時間Ｔｉ３が制動判定時間Ｔｉ３＿ｔｈ未満である場合（ステップＳ５４：ＮＯ）、警報処理は終了し、図９又は図１０に示す処理に戻る。

ステップＳ５５において、自動運転ＥＣＵ１００の自動運転制御部１０８は、制動装置１４に対して制動信号を出力する。制動装置１４は、制動信号を受信した場合にブレーキを作動させて車両８０を停車させる。この場合、図９及び図１０で示す一連の処理は終了する。

［２．５ 第２実施形態のまとめ］
車両制御装置８２は、車室内を撮像する車内カメラ３２（撮像機）と、シートベルト３４の着用状態を検知する張力センサ５０及び／又は回転センサ５２（シートベルトセンサ）と、車内カメラ３２により取得された撮像情報に基づいて車室内の空間Ｓ（所定領域）に運転者Ｄの頭部Ｈ（所定部位）が位置するか否かを判定すると共に、張力センサ５０及び／又は回転センサ５２の検知結果に基づいて運転者Ｄがシートベルト３４を着用しているか否かを判定し、各判定結果に基づいて運転者Ｄの着座状態を検知する着座検知部６２（検知部）と、着座検知部６２により運転者Ｄの非着座が検知された場合に警報時間Ｔｉ３を計測し、制動判定時間Ｔｉ３＿ｔｈ（所定時間）以内に着座検知部６２により運転者Ｄの着座が検知されない場合に車両８０を制動する自動運転制御部１０８及び制動装置１４（制動部）とを備える。更に、車両制御装置８２は、着座検知部６２により運転者Ｄの非着座が検知された場合に警報信号を出力する警報制御部６６´と、警報信号を受信した場合に警報を発する報知装置４２（警報機）を備える。

車両制御装置８２は、第１実施形態に係る乗員状態検知装置３０と同じ効果を奏する。また、運転者Ｄが運転困難である場合等に車両８０を制動することができる。更に、警報を発してから制動判定時間Ｔｉ３＿ｔｈ後に車両８０を制動するため、運転者Ｄが着座するまで時間的余裕がある。このため、自動運転から手動運転に切り替えるとき等に、運転者は慌てることなく着座姿勢に戻ることができる。

なお、本発明に係る乗員状態検知装置３０及び車両制御装置８２は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０、８０…車両 １４…制動装置（制動機）
３０…乗員状態検知装置 ３２…車内カメラ（撮像機）
３４…シートベルト ４２…報知装置（警報機）
５０…張力センサ（シートベルトセンサ）
５２…回転センサ（シートベルトセンサ）
６２…着座検知部（検知部） ６６、６６´…警報制御部
６８…乗員判定部 ７０…シートベルト判定部
８２…車両制御装置 １０８…自動運転制御部

Claims (6)

1. 車室内を撮像する撮像機と、
   前記撮像機により取得される撮像情報に基づいて撮像範囲内の所定位置に乗員の所定部位が位置するか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記乗員の着座状態を検知する検知部とを備える
   ことを特徴とする乗員状態検知装置。
2. 請求項１に記載の乗員状態検知装置において、
   シートベルトの着用状態を検知するシートベルトセンサを更に備え、
   前記検知部は、前記撮像機により取得される撮像情報に基づいて前記車室内の所定領域に前記乗員の所定部位が位置するか否かを判定すると共に、前記シートベルトセンサの検知結果に基づいて前記乗員が前記シートベルトを着用しているか否かを判定し、各判定結果に基づいて前記乗員の着座状態を検知する
   ことを特徴とする乗員状態検知装置。
3. 請求項２に記載の乗員状態検知装置において、
   前記シートベルトセンサは、ウェビングの張力を検知する張力センサ、及び／又は、前記ウェビングを巻き取る巻取装置の回転量を検知する回転センサを備え、
   前記検知部は、前記張力センサにより所定張力以上の張力が検知された場合、及び／又は、前記回転センサにより所定回転量以上の回転量が検知された場合に、前記乗員が前記シートベルトを着用していることを検知する
   ことを特徴とする乗員状態検知装置。
4. 走行する車両を制御する車両制御装置であって、
   車室内を撮像する撮像機と、
   前記撮像機により取得された撮像情報に基づいて前記車室内の所定領域に運転者の所定部位が位置するか否かを判定し、その判定結果に基づいて前記運転者の着座状態を検知する検知部と、
   前記検知部により前記運転者の非着座が検知された場合に時間を計測し、所定時間以内に前記検知部により前記運転者の着座が検知されない場合に車両を制動する制動部とを備える
   ことを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項４に記載の車両制御装置において、
   シートベルトの着用状態を検知するシートベルトセンサを更に備え、
   前記検知部は、前記撮像機により取得された撮像情報に基づいて前記車室内の所定領域に前記運転者の所定部位が位置するか否かを判定すると共に、前記シートベルトセンサの検知結果に基づいて前記運転者が前記シートベルトを着用しているか否かを判定し、各判定結果に基づいて前記運転者の着座状態を検知する
   ことを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項４又は５に記載の車両制御装置において、
   前記検知部により運転者の非着座が検知された場合に警報信号を出力する警報制御部と、
   前記警報信号を受信した場合に警報を発する警報機を備え、
   更に前記制動部は、
   自動運転の制御を行う自動運転制御部と、
   前記自動運転制御部から制動信号を受信した場合に前記車両を制動する制動機とを備え、
   前記自動運転制御部は、前記検知部により前記運転者の非着座が検知された場合に、所定時間以内に前記検知部により前記運転者の着座が検知されない場合に前記制動機に対して前記制動信号を出力する
   ことを特徴とする車両制御装置。

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