JP2020086907A - 漫然運転判定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】運転者が漫然運転を行っているか否かを、運転者自身の状態に基づいて精度良く判定する。【解決手段】漫然運転判定装置1は、車両の運転者が漫然運転を行っているか否かを判定する。漫然運転判定装置1は、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの少なくともいずれかを取得する運転者情報取得部11と、運転者情報取得部11により取得された運転者の顔向きDF及び視線方向DEの少なくともいずれかの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である場合に、運転者が漫然運転を行っていると判定する漫然運転判定部14と、を備える。【選択図】図1
Description
本開示は、漫然運転判定装置に関する。
例えば特許文献1には、車両の速度、ステア舵角、アクセル踏み込み量、及びブレーキ踏み込み量に基づいて、車両の運転者が運転に集中しているか否かを推定する装置が開示されている。
上述した従来の装置は、運転者が運転に集中しているか否かを車両の走行状態に基づいて推定するものであり、運転者自身の状態に基づいて判定するものではない。このため、この装置では、運転者が運転に集中しているか否か、例えば、運転者が覚醒度又は注意力の低下した漫然運転を行っているか否かの判定精度に向上の余地がある。
そこで、本開示は、運転者が漫然運転を行っているか否かを、運転者自身の状態に基づいて精度良く判定することができる漫然運転判定装置を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る漫然運転判定装置は、車両の運転者が漫然運転を行っているか否かを判定する漫然運転判定装置であって、運転者の顔向き及び視線方向の少なくともいずれかを取得する運転者情報取得部と、運転者情報取得部により取得された運転者の顔向き及び視線方向の少なくともいずれかの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である場合に、運転者が漫然運転を行っていると判定する漫然運転判定部と、を備える。
本開示の一態様によれば、運転者が漫然運転を行っているか否かを、運転者自身の状態に基づいて精度良く判定することが可能となる。
以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る漫然運転判定装置1を示すブロック図である。図1に示される漫然運転判定装置1は、乗用車等の車両に搭載され、車両の運転者が漫然運転を行っているか否かを判定する装置である。「漫然運転」とは、運転者が車両の運転に集中していない状態で、当該車両の運転を行うことを意味する。運転者は、漫然運転を行っているときには、周辺確認行動が不十分になる等の運転傾向を示す場合がある。
漫然運転には、低覚醒度運転及び低注意力運転が含まれる。「低覚醒度運転」とは、運転者の覚醒度が低下した状態における漫然運転を意味する。「覚醒度が低下した状態」とは、運転者に眠気がある状態である。覚醒度が低下した状態であるか否かの評価方法は特に限定されず、ここでは、運転者の瞬き(すなわち、目蓋の開閉)に関する情報に基づく評価方法が採用されている(詳しくは後述)。「低注意度運転」とは、運転者の覚醒度が低下していない状態における漫然運転を意味する。なお、漫然運転ではない運転を正常運転という。「正常運転」とは、運転者が車両の運転に集中している状態で、当該車両の運転を行うことを意味する。
漫然運転判定装置1は、装置を統括的に制御するECU[Electronic Control Unit]10を備えている。ECU10は、CPU[CentralProcessing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]等を有する電子制御ユニットであり、例えばコンピュータとして構成されている。ECU10は、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより、漫然運転判定処理に関する各機能を実現する。ECU10は、複数のECUにより構成されていてもよい。また、ECU10の機能の少なくとも一部は、車両と通信可能なサーバで実行されてもよい。
ECU10は、ドライバモニタカメラ2、GPS受信部3、地図データベース4、外部センサ5、及びHMI6と接続されている。
ドライバモニタカメラ2は、運転者を撮像する撮像機器である。ドライバモニタカメラ2は、例えば車両のステアリングコラムのカバー上で運転者の前方の位置に設けられ、少なくとも運転者の顔を撮像する。ドライバモニタカメラ2は、運転者を複数方向から撮像するために複数個設けられていてもよい。ドライバモニタカメラ2は、運転者の撮像情報をECU10に送信する。
GPS受信部3は、3個以上のGPS衛星から信号を受信することにより、車両の位置(例えば車両の緯度及び経度)を測定する。GPS受信部3は、測定した車両の位置情報をECU10に送信する。
地図データベース4は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース4は、例えば車両に搭載されたHDD[Hard Disk Drive]内に構成されている。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路の形状の情報(例えば、道路の曲率、直線路又はカーブ路の種別、道路の勾配、平坦路又は勾配路の種別等)、交差点等の位置情報、及び構造物の位置情報が含まれる。地図情報には、位置情報と関連付けられた法定速度などの交通規制情報も含まれていてもよい。なお、地図データベース4は、車両に搭載されている必要はなく、車両と通信可能なサーバに形成されていてもよい。
外部センサ5は、車両の周辺の状況を検出する検出機器である。外部センサ5は、カメラ及びレーダセンサの少なくともいずれかを含んでいる。
カメラは、車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、車両の外部状況に関する撮像情報をECU10に送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。
レーダセンサは、電波(例えばミリ波)又は光を利用して車両の周辺の物体等を検出する。レーダセンサは、電波又は光を車両の周辺に送信し、物体等で反射された電波又は光を受信することで物体等を検出する。レーダセンサは、検出した物体情報をECU10に送信する。物体等には、ガードレール、建物等の固定物のほか、歩行者、自転車、他車両等の移動物が含まれる。
HMI6は、漫然運転判定装置1から乗員への情報の出力を行うためのインターフェイスである。HMI6は、例えば、ディスプレイ、スピーカ等の出力部を備えている。HMI6は、ECU10からの制御信号に応じて、ディスプレイでの画像出力又はスピーカからの音声出力を行う。例えば、HMI6は、覚醒度が低下している運転者に対して、当該運転者の覚醒度を回復させるための覚醒刺激となる情報を出力する。また、HMI6は、注意力が低下している運転者に対して、当該運転者の注意力を回復させるための注意力回復刺激となる情報を出力する。例えば、覚醒刺激となる情報及び注意力回復刺激となる情報は、所定の色彩で点滅する画像表示であってもよく、所定のメッセージからなる音声であってもよい。
次に、ECU10の機能的構成について説明する。ECU10は、運転者情報取得部11、道路形状検出部12、追越車両検出部13、及び漫然運転判定部14を有している。
運転者情報取得部11は、運転者の顔向き及び視線方向を取得する。また、運転者情報取得部11は、運転者の瞬きに関する瞬き情報を取得する。
図2は、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの経時変化の一例を示す図である。図2の横軸は、運転者の顔の位置を基準として、正面方向を原点としたヨー角方向yの角度を示している。図2の縦軸は、運転者の顔の位置を基準として、正面方向を原点としたピッチ角方向pの角度を示している。図2に示されるように、運転者情報取得部11は、ドライバモニタカメラ2から受信した運転者の撮像情報に基づいて、公知の手法により運転者の顔向きDFを取得する。「顔向きDF」とは、運転者の顔が向いている方向を意味する。ここでは、顔向きDFは、運転者の顔の位置を基準として、正面方向を原点とした運転者の顔の向きの角度として表されている。顔向きDFには、ヨー角方向yのヨー顔向き、及び、ピッチ角方向pのピッチ顔向きが含まれる。
また、運転者情報取得部11は、ドライバモニタカメラ2から受信した運転者の撮像情報に基づいて、公知の手法により運転者の視線方向DEを取得する。「視線方向DE」とは、運転者の視線が向いている方向を意味する。ここでは、視線方向DEは、運転者の顔の位置を基準として、正面方向を原点とした運転者の視線の向きの角度として表されている。視線方向DEには、ヨー角方向yのヨー視線方向、及び、ピッチ角方向pのピッチ視線方向が含まれる。
また、運転者情報取得部11は、ドライバモニタカメラ2から受信した運転者の撮像情報に基づいて、公知の手法により運転者の瞬き情報を取得する。「瞬き情報」とは、運転者の瞬きに関する情報であり、例えば、運転者の瞬きの頻度、目蓋を閉じている時間の長さ等に関する情報を含んでいる。
道路形状検出部12は、車両が走行している道路の形状を検出する。より具体的には、道路形状検出部12は、GPS受信部3から受信した車両の位置情報、及び、地図データベース4から取得した道路の形状の情報に基づいて、車両が走行している道路の形状を検出する。道路形状検出部12は、過去の予め設定された期間内(例えば、現時点から所定時間だけ遡った時点までの期間内)において、車両が走行した道路が常に直線路であったか否かを、検出した道路の形状に基づいて判定する。
追越車両検出部13は、カメラから受信した撮像情報又はレーダセンサから受信した物体情報に基づいて、過去の予め設定された期間内(例えば、現時点から所定時間だけ遡った時点までの期間内)において、車両を追い越した他車両が存在したか否かを判定する。
漫然運転判定部14は、運転者情報取得部11により取得された運転者の顔向きDF及び視線方向DEの少なくともいずれかの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である場合に、運転者が漫然運転を行っていると判定する。
より詳細には、漫然運転判定部14は、運転者の顔向きDFが、予め設定された時間内に、予め設定された変化量以上変位したか否かを判定する。図2では、運転者の顔向きDFが、予め設定された時間にわたって、ヨー角方向y及びピッチ角方向pにより規定されるグラフ上において予め設定された大きさの領域RF内に収まっている。このような場合に、漫然運転判定部14は、予め設定された時間内に、運転者の顔向きDFが予め設定された変化量以上変位していない(すなわち、運転者の顔向きDFの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である)と判定する。ここでは、一例として、領域RFは、ヨー角方向y及びピッチ角方向pにより規定されるグラフ上において、予め設定された時間内での運転者の顔向きDFの軌跡の中心を当該領域RFの中心とした、予め設定された半径を有する円形の領域として設定されている。
また、漫然運転判定部14は、運転者の視線方向DEが、予め設定された時間内に、予め設定された変化量以上変位したか否かを判定する。図2では、運転者の視線方向DEが、予め設定された時間にわたって、ヨー角方向y及びピッチ角方向pにより規定されるグラフ上において予め設定された大きさの領域RE内に収まっている。このような場合に、漫然運転判定部14は、予め設定された時間内に、運転者の視線方向DEが予め設定された変化量以上変位していない(すなわち、運転者の視線方向DEの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である)と判定する。ここでは、一例として、領域REは、ヨー角方向y及びピッチ角方向pにより規定されるグラフ上において、予め設定された時間内での運転者の視線方向DEの軌跡の中心を当該領域REの中心とした、予め設定された半径を有する円形の領域として設定されている。
なお、漫然運転判定部14は、運転者情報取得部11により取得された運転者の顔向きDF及び視線方向DEの少なくともいずれかの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である場合であっても、道路形状検出部12により、過去の予め設定された期間内において、車両が走行した道路が常に直線路であったと判定され、且つ、追越車両検出部13により、過去の予め設定された期間内において、車両を追い越した他車両が存在しないと判定されたときには、運転者が漫然運転を行っていると判定しない。これにより、以下の理由から、漫然運転判定装置1は、運転者が漫然運転を行っているか否かの判定精度を向上させることができる。すなわち、車両が長い直線路を走行しており、且つ、当該車両を追い越す他車両も存在していない状況では、正常運転を行っている運転者であっても、前方の一点を長時間にわたって注視し続ける可能性がある。このような状況において、正常運転を行っている運転者が漫然運転を行っていると誤判定されることが抑制される。
また、漫然運転判定部14は、運転者情報取得部11により取得された運転者の瞬き情報に基づいて、運転者の覚醒度が低下しているか否かを判定する。例えば、漫然運転判定部14は、瞬き情報のうち、運転者の瞬きの頻度に関する情報に基づいて、運転者の覚醒度が低下しているか否かを判定してもよい。より具体的には、漫然運転判定部14は、運転者の瞬きの頻度が、予め設定された閾値よりも高い場合に、運転者の覚醒度が低下していると判定してもよい。また、漫然運転判定部14、瞬き情報のうち、目蓋を閉じている時間の長さに関する情報に基づいて、運転者の覚醒度が低下しているか否かを判定してもよい。より具体的には、漫然運転判定部14は、運転者が目蓋を閉じている時間が、予め設定された閾値よりも長い場合に、運転者の覚醒度が低下していると判定してもよい。
漫然運転判定部14は、運転者が漫然運転を行っていると判定した場合において、運転者の覚醒度が低下していると判定したとき、運転者が低覚醒度運転を行っていると判定する。一方、漫然運転判定部14は、運転者が漫然運転を行っていると判定した場合において、運転者の覚醒度が低下していると判定しないとき、運転者が低注意度運転を行っていると判定する。
続いて、漫然運転判定装置1による漫然運転判定処理について説明する。図3は、漫然運転判定処理を示すフローチャートである。図3のフローチャートは、例えば車両が起動されたときに開始される。
図3に示されるように、ステップS10において、漫然運転判定装置1は、運転者情報取得部11により、ドライバモニタカメラ2から受信した運転者の撮像情報に基づいて、公知の手法により運転者の顔向きDF及び視線方向DEを取得する。その後、漫然運転判定装置1は、ステップS12に移行する。
ステップS12において、漫然運転判定装置1は、運転者情報取得部11により、ドライバモニタカメラ2から受信した運転者の撮像情報に基づいて、公知の手法により運転者の瞬きに関する瞬き情報を取得する。その後、漫然運転判定装置1は、ステップS14に移行する。
ステップS14において、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者の顔向きDFの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内であるか否かを判定する。漫然運転判定装置1は、運転者の顔向きDFの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内であると判定した場合(ステップS14:YES)、ステップS20に移行する。一方、漫然運転判定装置1は、運転者の顔向きDFの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内であると判定しない場合(ステップS14:NO)、ステップS16に移行する。
ステップS16において、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者の視線方向DEの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内であるか否かを判定する。漫然運転判定装置1は、運転者の視線方向DEの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内であると判定した場合(ステップS16:YES)、ステップS20に移行する。一方、漫然運転判定装置1は、運転者の視線方向DEの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内であると判定しない場合(ステップS16:NO)、ステップS18に移行する。
ステップS18において、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者が漫然運転を行っていない(すなわち、正常運転を行っている)と判定する。以上により、漫然運転判定装置1は、今回の漫然運転判定処理を終了し、ステップS10から再度漫然運転判定処理を実行する。
ステップS20において、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者情報取得部11により取得された瞬き情報に基づいて運転者の覚醒度が低下しているか否かを判定する。漫然運転判定装置1は、運転者の覚醒度が低下していると判定した場合(ステップS20:YES)、ステップS22に移行する。一方、漫然運転判定装置1は、運転者の覚醒度が低下していると判定しない場合(ステップS20:NO)、ステップS24に移行する。
ステップS22において、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者が漫然運転、特に低覚醒度運転を行っていると判定する。以上により、漫然運転判定装置1は、今回の漫然運転判定処理を終了し、ステップS10から再度漫然運転判定処理を実行する。なお、このとき、漫然運転判定装置1は、HMI6に制御信号を出力することで、運転者の覚醒度を回復させるための覚醒刺激となる情報を出力させてもよい。
ステップS24において、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者が漫然運転、特に低注意力運転を行っていると判定する。以上により、漫然運転判定装置1は、今回の漫然運転判定処理を終了し、ステップS10から再度漫然運転判定処理を実行する。なお、このとき、漫然運転判定装置1は、HMI6に制御信号を出力することで、運転者の注意力を回復させるための注意力回復刺激となる情報を出力させてもよい。
以上説明したように、漫然運転判定装置1によれば、予め設定された時間にわたって、運転者の顔向きが大きく変化しない場合又は運転者の視線方向が大きく変化しない場合に、運転者が漫然運転を行っていると判定する。このため、運転者が漫然運転を行っているか否かを、運転者自身の状態に基づいて精度良く判定することができる。
また、漫然運転判定装置1では、運転者情報取得部11は、運転者の瞬きに関する瞬き情報を取得し、漫然運転判定部14は、運転者情報取得部11により取得された瞬き情報に基づいて運転者の覚醒度が低下しているか否かを判定する。漫然運転判定部14は、運転者が漫然運転を行っていると判定した場合において、運転者の覚醒度が低下していると判定したとき、運転者が低覚醒度運転を行っていると判定する。また、漫然運転判定部14は、運転者が漫然運転を行っていると判定した場合において、運転者の覚醒度が低下していると判定しないとき、運転者が低注意力運転を行っていると判定する。これにより、漫然運転判定装置1によれば、運転者が漫然運転を行っている場合に、運転者が覚醒度の低下した低覚醒度運転を行っているのか、運転者が覚醒度の低下していない低注意力運転を行っているのかを判別することができる。このため、漫然運転判定装置1によれば、運転者に対して運転に集中するように促す場合に、運転者が低覚醒度運転を行っているのか低注意力運転を行っているのかに応じた適切な方法を採用することが可能となる。
上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。
例えば、漫然運転判定装置1は、運転者の視線方向DEにかかわらずに、運転者が漫然運転を行っているか否かを判定してもよい。この場合には、運転者情報取得部11は、運転者の視線方向DEを取得しなくてもよく、漫然運転判定部14は、運転者の顔向きDFの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である場合に、運転者が漫然運転を行っていると判定してもよい。
漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者の視線方向DEを適切に取得することができない場合には、運転者の顔向きDFに基づいて運転者が漫然運転を行っているか否かを判定し、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの両方を適切に取得することができる場合には、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの両方に基づいて、運転者が漫然運転を行っているか否かを判定してもよい。
より具体的には、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、ドライバモニタカメラ2から受信した運転者の撮像情報に基づいて、運転者がサングラス(例えば、いわゆるIR[Infrared]カットサングラス)を装着しているか否かを判定してもよい。そして、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者がサングラスを装着していると判定した場合には、運転者の顔向きDFに基づいて運転者が漫然運転を行っているか否かを判定し、運転者がサングラスを装着していると判定しない場合には、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの両方に基づいて、運転者が漫然運転を行っているか否かを判定してもよい。
また、漫然運転判定装置1は、運転者の顔向きDFにかかわらずに、運転者が漫然運転を行っているか否かを判定してもよい。この場合には、運転者情報取得部11は、運転者の顔向きDFを取得しなくてもよく、漫然運転判定部14は、運転者の視線方向DEの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である場合に、運転者が漫然運転を行っていると判定してもよい。
漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者の顔向きDFを適切に取得することができない場合には、運転者の視線方向DEに基づいて運転者が漫然運転を行っているか否かを判定し、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの両方を適切に取得することができる場合には、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの両方に基づいて、運転者が漫然運転を行っているか否かを判定してもよい。
また、漫然運転判定装置1は、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの両方の変化量が、それぞれ予め設定された時間にわたって、それぞれ予め設定された範囲内である場合に、運転者が漫然運転を行っていると判定してもよい。この場合には、運転者情報取得部11は、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの両方を取得してもよい。
また、漫然運転判定装置1は、漫然運転判定部14により、運転者情報取得部11により取得された運転者の瞬き情報以外の情報に基づいて、運転者の覚醒度が低下しているか否かを判定してもよい。漫然運転判定部14は、公知の手法により運転者の覚醒度が低下しているか否かを判定してもよい。
また、漫然運転判定装置1は、運転者が漫然運転を行っている場合に、運転者が低覚醒度運転を行っているのか低注意力運転を行っているのかを判別しなくてもよい。この場合には、運転者情報取得部11は、運転者の瞬きに関する瞬き情報を取得しなくてもよく、漫然運転判定部14は、運転者の覚醒度が低下しているか否かを判定しなくてもよい。
また、漫然運転判定装置1は、車両が長い直線路を走行しており、且つ、当該車両を追い越す他車両も存在していない状況であっても、運転者の顔向きDF及び視線方向DEの少なくともいずれかの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である場合には、運転者が漫然運転を行っていると判定してもよい。この場合には、漫然運転判定装置1のECU10は、道路形状検出部12及び追越車両検出部13を有していなくてもよく、GPS受信部3、地図データベース4、及び外部センサ5と接続されていなくてもよい。
また、漫然運転判定装置1は、過去の予め設定された期間内において、車両が走行した道路が常に直線路であったか否かを、外部センサ5により検出された車両の周辺の状況に基づいて判定してもよい。
1…漫然運転判定装置、11…運転者情報取得部、14…漫然運転判定部、DE…視線方向、DF…顔向き。
Claims (1)
- 車両の運転者が漫然運転を行っているか否かを判定する漫然運転判定装置であって、
前記運転者の顔向き及び視線方向の少なくともいずれかを取得する運転者情報取得部と、
前記運転者情報取得部により取得された前記運転者の前記顔向き及び視線方向の少なくともいずれかの変化量が、予め設定された時間にわたって予め設定された範囲内である場合に、前記運転者が漫然運転を行っていると判定する漫然運転判定部と、を備える、漫然運転判定装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022113275A1 (ja) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 三菱電機株式会社 | 睡眠検出装置及び睡眠検出システム |
CN115050089A (zh) * | 2021-03-08 | 2022-09-13 | 本田技研工业株式会社 | 校正装置、校正方法、行车记录仪、车辆以及存储介质 |
EP4342758A1 (en) | 2022-09-22 | 2024-03-27 | Mazda Motor Corporation | Driver state determination apparatus |
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