JP2021129700A - 基準値決定装置及び基準値決定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】顔の状態の基準値を適切に決定する。【解決手段】基準値決定装置１は、車両が始動したことを契機として、車両の進行方向前方を向いた正運転姿勢を取るように促す指示を報知部３に報知させる報知制御部１２１と、指示を報知させた後の所定期間内に検出装置２が検出した、車両のドライバの顔の状態を示す複数の状態データを取得する状態データ取得部１２２と、取得した複数の状態データの平均値を算出する算出部１２３と、算出した平均値が、正運転姿勢を取るドライバの状態データとして検出されると想定される想定範囲内である場合、算出した平均値と、正運転姿勢を取った場合のドライバの顔の状態の基準値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する判定部１２４と、差の絶対値が所定値以下である場合、平均値と基準値とを平均した値を新たな基準値として決定する基準値決定部１２６と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、運転者の顔の状態の基準値を決定する技術に関する。

特許文献１には、車両の車速が所定の車速域にあり、かつ顔の向きの変化がない状態の運転者の顔の向きに基づいて、運転者の顔の向きの基準角度を決定する技術が開示されている。

特開２０１９−８８５２２号公報

しかしながら、車両が一般道を走行する場合、車速が所定の車速域にならないことや、車両の周辺の状況を確認するために運転者の顔の向きが変化することがあった。この場合、顔の向きの基準を決定できなかったり、誤った基準を決定してしまったりして、適切な基準を決定することができないという課題があった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、顔の基準状態を示す基準値を適切に決定することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、車両が始動したことを契機として、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取るように促す指示を報知部に報知させる報知制御部と、前記報知制御部が前記指示を前記報知部に報知させた後の所定期間内に検出装置が検出した、前記車両のドライバの顔の状態を示す複数の状態データを取得する状態データ取得部と、前記状態データ取得部が取得した前記複数の状態データの平均値を算出する算出部と、前記算出部が算出した前記平均値が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの前記状態データとして検出されると想定される想定範囲内である場合、前記平均値と、前記ドライバが前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取った場合の前記ドライバの顔の状態の基準値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する判定部と、前記差の絶対値が前記所定値以下であると前記判定部が判定した場合、前記平均値と前記基準値とを平均した値を新たな基準値として決定する基準値決定部と、を備える基準値決定装置を提供する。

例えば、前記基準値決定装置は、前記車両のドライバを識別する識別情報を取得する識別情報取得部をさらに備え、前記判定部は、前記識別情報取得部が取得した前記識別情報に対応するドライバの顔の状態の基準値を、前記識別情報と前記基準値とを関連付けて記憶する記憶部から取得し、取得した前記基準値と、前記平均値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する。

例えば、前記状態データ取得部は、前記状態データとして前記ドライバの顔の位置を示す複数の位置データを取得し、前記算出部は、前記複数の位置データの平均値及び分散又は標準偏差を算出し、前記判定部は、前記複数の位置データの平均値が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの顔の位置として検出されると想定される想定位置範囲内であり、かつ前記複数の位置データの分散又は標準偏差が、前記複数の位置データを取得する間、前記ドライバが前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を継続していたとみなせる顔位置継続閾値未満である場合、前記複数の位置データの平均値と、前記ドライバの顔の基準位置を示す基準値との差の絶対値が所定距離以下であるか否かを判定し、前記基準値決定部は、前記複数の位置データの平均値と前記基準位置との差の絶対値が前記所定距離以下であると前記判定部が判定した場合、前記複数の位置データの平均値と前記基準位置とを平均した値を新たな基準位置として決定する。

例えば、前記状態データ取得部は、前記状態データとして、基準方向である前記車両の進行方向前方に対する前記ドライバの顔の向きを示す複数の角度データを取得し、前記算出部は、前記複数の角度データの平均値、最頻値、及び分散又は標準偏差を算出し、前記判定部は、前記複数の角度データの平均値及び最頻値の各々が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの顔の向きとして検出されると想定される想定角度範囲内であり、かつ前記複数の角度データの分散又は標準偏差が、前記複数の角度データを取得する間、前記ドライバが前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を継続していたとみなせる顔向き継続閾値未満である場合、前記複数の角度データの平均値と、前記ドライバの顔の向きの基準角度との差の絶対値が所定角度以下であるか否かを判定し、前記基準値決定部は、前記複数の角度データの平均値と前記基準角度との差の絶対値が前記所定角度以下であると前記判定部が判定した場合、前記複数の角度データの平均値と前記基準角度とを平均した値を新たな基準角度として決定する。

例えば、前記状態データ取得部は、前記状態データとして目の開き度合いを示す複数の開眼度を取得し、前記算出部は、複数の前記開眼度の平均値及び最頻値を算出し、前記判定部は、前記開眼度の平均値及び最頻値の各々が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの開眼度が検出される範囲として想定される想定開眼度範囲内である場合、前記開眼度の平均値と、前記ドライバの開眼度の基準開眼度との差の絶対値が所定閾値以下であるか否かを判定し、前記基準値決定部は、前記複数の開眼度の平均値と前記基準開眼度との差の絶対値が前記所定閾値以下であると前記判定部が判定した場合、前記複数の開眼度の平均値と前記基準開眼度とを平均した値を新たな基準開眼度として決定する。

例えば、前記判定部は、前記想定開眼度範囲よりも小さい開眼度の割合が判定割合未満であり、前記想定開眼度範囲よりも大きい開眼度の割合が前記判定割合未満である場合、前記開眼度の平均値と、前記基準開眼度との差の絶対値が前記所定閾値以下であるか否かを判定する。

本発明の第２の態様においては、コンピュータのプロセッサが、車両が始動したことを契機として、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取るように促す指示を報知部に報知させるステップと、前記指示を前記報知部に報知させた後の所定期間内に検出装置が検出した、前記車両のドライバの顔の状態を示す複数の状態データを取得するステップと、取得した前記複数の状態データの平均値を算出するステップと、算出した前記平均値が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの前記状態データが検出されると想定される想定範囲内であるか否かを判定するステップと、前記平均値が前記取り得る値の範囲内であると判定した場合、前記平均値と、前記ドライバが前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取った場合の前記ドライバの顔の状態の基準値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定するステップと、前記差の絶対値が前記所定値以下である場合、前記平均値と前記基準値とを平均した値を新たな基準値として決定するステップと、を実行する基準値決定方法を提供する。

本発明によれば、顔の基準状態を示す基準値を適切に決定できるという効果を奏する。

実施の形態に係る基準値決定システムの構成を示す図である。 顔の位置を示す顔位置データを説明するための図である。 顔の向きを示す顔向き角度データを説明するための図である。 判定指標と、判定指標に対応する想定範囲とを関連付けたデータテーブルの一例を示す図である。 状態データと、各状態データに対応する差の絶対値の所定値とを関連付けたデータテーブルの一例を示す図である。 実施の形態に係る基準値決定装置が実行する基準値を更新する処理の流れの一例を示すフローチャートである。

［実施の形態に係る基準値決定システムＳの構成］
実施の形態に係る基準値決定システムＳは、車両に搭載され、検出装置からドライバの顔の状態を示す状態データを取得し、取得した状態データに基づいてドライバの顔の基準状態を決定するシステムである。以下、実施の形態に係る基準値決定システムＳの構成を説明する。図１は、実施の形態に係る基準値決定システムＳの構成を示す図である。基準値決定システムＳは、車両に搭載され、基準値決定装置１と、検出装置２と、報知部３とを有する。

検出装置２は、車両のドライバの顔の状態を示す状態データを検出する装置である。例えば、検出装置２は、ドライバの顔を撮像する撮像装置を含み、ドライバの顔を含む撮像画像を解析することにより車両のドライバの顔の状態を示す状態データを所定間隔毎に検出する。所定間隔の具体的な値は例えば３０分の１秒である。

例えば、検出装置２は、撮像画像を解析することによりドライバの下瞼から上瞼までの瞼間距離を検出し、検出した瞼間距離に応じて、顔の状態を示す状態データとして目の開き度合いを示す開眼度を検出する。また、検出装置２は、ドライバの開眼度を正規化する。具体的には、検出装置２は、ドライバの下瞼から上瞼までの瞼間距離を複数回検出し、複数の瞼間距離の最頻値を、目を開いた状態の開眼度（１００％）に設定する。また、検出装置２は、目を開いた状態の開眼度（１００％）に対応する瞼間距離よりも所定値以上大きい距離を、目を大きく開いた状態の開眼度（１２０％）に設定する。なお、目を閉じた状態の開眼度（０％）に対応する瞼間距離はゼロである。検出装置２は、検出した開眼度を基準値決定装置１に送信する。

また、検出装置２は、顔の位置を示す顔位置データを検出する。図２は、顔の位置を示す顔位置データを説明するための図である。図２に示すように、検出装置２は、３次元空間におけるドライバの顔の位置を検出する。検出装置２は、顔の位置を示す顔位置データとして、顔の眉間の位置のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の座標を検出する。検出装置２は、検出した顔の眉間の位置のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の座標を含む顔位置データを基準値決定装置１に送信する。

検出装置２は、顔の向きを示す顔向き角度データを検出する。図３は、顔の向きを示す顔向き角度データを説明するための図である。図３に示すように、検出装置２は、車両の進行方向前方を基準方向とする、ドライバの顔のヨー方向の向きを示すヨー角度、ピッチ方向の向きを示すピッチ角度及びロール方向の向き示すロール角度の各々を検出する。検出装置２は、検出したヨー角度、ピッチ角度及びロール角度を含む顔向き角度データを基準値決定装置１に送信する。

検出装置２は、ドライバの顔を含む撮像画像を解析することによりドライバの顔の特徴を示す特徴データを検出することができる。特徴データの検出方法は、既知の技術を使用できる。検出装置２は、検出した特徴データを、ドライバを識別する識別情報として基準値決定装置１に送信する。

報知部３は、例えば、スピーカーを含み、基準値決定装置１の制御に基づいて音声を出力する。また、報知部３は、情報を表示する表示部を含んでもよい。この場合、報知部３は、基準値決定装置１の制御に基づいて、各種情報を表示部に表示させる。

［基準値決定装置１の構成］
基準値決定装置１は、記憶部１１と、制御部１２とを備える。記憶部１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部１１は、制御部１２が実行するプログラムを記憶する。

制御部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部１２は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、報知制御部１２１、状態データ取得部１２２、算出部１２３、判定部１２４、識別情報取得部１２５及び基準値決定部１２６としての機能を実現する。

報知制御部１２１は、車両が始動したことを契機として、車両の進行方向前方を向いた運転姿勢（以下、正運転姿勢と言う）を取るように促す指示を報知部３に報知させる。例えば、報知制御部１２１は、車両の駆動力源（エンジン又はモータ）が始動した、すなわち、車両が走行可能な状態になったことを契機として、正運転姿勢を取るように促す指示を報知部３に報知させる。具体的には、報知制御部１２１は、車両のイグニッションスイッチがオンになり、車両のエンジンが始動し、エンジンの回転が開始したことを契機として、「顔認証を始めます。正しい運転姿勢で車両の進行方向前方を向いてください。」という音声指示を報知部３に報知させる。

状態データ取得部１２２は、検出装置２が検出した車両のドライバの顔の状態を示す状態データを取得する。例えば、状態データ取得部１２２は、報知制御部１２１が指示を報知部３に報知させた後の取得期間内に検出装置２が検出した複数の状態データを取得する。取得期間は、実験などにより適宜定めればよく、具体的な値は例えば６０秒である。このように、状態データ取得部１２２は、正運転姿勢を取るように促す指示を報知した後に検出された状態データを取得するので、ドライバが正運転姿勢である蓋然性が高い状態で検出された状態データを取得できる。

以下、状態データ取得部１２２が状態データとして、顔の位置を示す顔位置データを取得する場合について説明する。状態データ取得部１２２は、状態データとして、ドライバの顔の位置を示す複数の顔位置データを検出装置２から取得する。具体的には、状態データ取得部１２２は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の座標を顔位置データとして取得する。

算出部１２３は、状態データ取得部１２２が取得した複数の顔位置データの平均値及び分散又は標準偏差を算出する。例えば、算出部１２３は、取得期間内に状態データ取得部１２２が取得した各顔位置データのＸ座標の値の平均値及び標準偏差を算出する。また、算出部１２３は、各顔位置データのＹ座標及びＺ座標についても、Ｘ座標と同様に平均値及び標準偏差を算出する。

判定部１２４は、算出部１２３が算出した複数の顔位置データの平均値が、正運転姿勢を取るドライバの顔の位置として検出されると想定される想定位置範囲内であるか否かを判定する。具体的には、判定部１２４は、顔の位置を示す座標の各々と、各座標に対応する想定位置範囲とを関連付けたデータテーブルを参照して、複数の顔位置データの平均値が想定位置範囲内であるか否かを判定する。図４は、判定指標と、判定指標に対応する想定範囲とを関連付けたデータテーブルの一例を示す図である。判定指標は、状態データが想定範囲に含まれるか否かを判定するための指標であり、例えば、顔位置のＸ座標の平均値である。

判定部１２４は、図４に示すデータテーブルを参照して、算出部１２３が算出した複数のＸ座標の平均値が、Ｘ座標の想定範囲に含まれるか否かを判定する。具体的には、判定部１２４は、複数のＸ座標の平均値が、Ｘ座標の標準値からプラスマイナス１００ミリメートルの範囲に含まれるか否かを判定する。Ｘ座標の標準値は、適宜定めればよいが、撮像画像の中心付近にドライバが撮像されるように撮像装置が設置され、撮像画像の中心を原点にとる場合、０ミリメートルである。このように、判定部１２４は、状態データ取得部１２２が取得した複数の顔位置データの平均値が、顔位置データとして検出されることが想定される想定位置範囲内であるかを判定するので、ドライバが正運転姿勢であったかどうかを確かめることができる。

また、判定部１２４は、図４に示すデータテーブルを参照して、算出部１２３が算出した複数のＸ座標の標準偏差が顔位置継続閾値未満である否かを判定する。顔位置継続閾値は、状態データ取得部１２２が複数の顔位置データを取得する間、ドライバが正運転姿勢を継続していたとみなせるかどうかを判定するための閾値である。顔位置継続閾値は、実験などにより適宜定めればよく、具体的な値は例えば１０ミリメートルである。判定部１２４は、Ｙ座標及びＺ座標の平均値及び標準偏差についてもＸ座標の平均値及び標準偏差を判定する場合と同様に判定する。このようにすることで、判定部１２４は、ドライバが、正運転姿勢を継続していたかどうかを確かめることができる。

報知制御部１２１は、複数の顔位置データの平均値が想定位置範囲内でない場合、又は複数の顔位置データの標準偏差が顔位置継続閾値よりも大きい場合、再度、正運転姿勢を取るように促す指示を報知部３に報知させる。例えば、報知制御部１２１は、「顔認証に失敗しました」、「もう一度正しい姿勢を取り直してください」という音声指示を報知部３に報知させる。このようにすることで、基準値決定装置１は、ドライバが正運転姿勢を取っていなかったり、正運転姿勢を継続していなかったりする場合に、再度、顔位置データを検出させることができる。

識別情報取得部１２５は、平均値が想定位置範囲に含まれ、標準偏差が顔位置継続閾値未満であると判定部１２４が判定した場合、車両のドライバを識別する識別情報を取得する。例えば、識別情報取得部１２５は、検出装置２が検出したドライバの顔の特徴データを識別情報として取得する。なお、識別情報取得部１２５は、これに限らず、他の方法で識別情報を取得してもよい。例えば、識別情報取得部１２５は、図示しない入力装置に入力された識別情報を取得する。入力装置に入力される識別情報は、例えばドライバ毎に設定された番号又はドライバの氏名である。また、識別情報取得部１２５は、ＩＣカード（integrated circuit card）に記憶された識別情報を読み取る読取装置を含んでもよく、読取装置が読み取った識別情報を取得する。

判定部１２４は、識別情報取得部１２５が取得した識別情報に対応するドライバの顔の状態の基準値を記憶部１１から取得する。例えば、判定部１２４は、記憶部１１に記憶された識別情報と顔の状態の基準値とを関連付けたデータテーブルを参照して、識別情報に対応する基準値を取得する。この場合、記憶部１１は、識別情報と基準値とを関連付けて記憶する。具体的には、記憶部１１は、識別情報毎に、顔の位置の基準位置を示す、基準Ｘ座標、基準Ｙ座標、及び基準Ｚ座標を記憶する。

判定部１２４は、複数の顔位置データの平均値が想定位置範囲に含まれ、複数の顔位置データの標準偏差が顔位置継続閾値未満である場合、複数の顔位置データの平均値と、ドライバの顔の基準位置を示す基準値との差の絶対値が判定距離以下であるか否かを判定する。

例えば、判定部１２４は、識別情報に対応するドライバの顔の基準Ｘ座標と、状態データ取得部１２２が算出した複数のＸ座標の平均値との差の絶対値が判定距離以下であるかを判定する。具体的には、判定部１２４は、顔の位置を示す座標と、各座標に対応する差の絶対値の所定値とを関連付けたデータテーブルを参照して、基準Ｘ座標と、算出した複数のＸ座標の平均値との差の絶対値が判定距離以下か否かを判定する。なお、判定距離は、実験などにより適宜定めればよく、例えば５０ミリメートルである。

図５は、状態データと、各状態データに対応する差の絶対値の所定値とを関連付けたデータテーブルの一例を示す図である。判定部１２４は、図５に示すデータテーブルを参照して、基準Ｘ座標と、算出した複数のＸ座標の平均値との差の絶対値が５０ミリメートル以下であるか否かを判定する。判定部１２４は、Ｙ座標及びＺ座標についても、Ｘ座標と同様に判定する。

基準値決定部１２６は、複数の顔位置データの平均値と基準位置との差の絶対値が判定距離以下であると判定部１２４が判定した場合、基準位置を更新する。例えば、基準値決定部１２６は、複数の顔位置データの平均値と基準位置とを平均した値を新たな基準位置として決定する。具体的には、基準値決定部１２６は、記憶部１１に記憶された基準Ｘ座標と、複数のＸ座標の平均値とを平均した値を、新たな基準Ｘ座標として決定する。そして、基準値決定部１２６は、決定した新たな基準Ｘ座標を記憶部１１に記憶させることにより、基準位置を更新する。

また、基準値決定部１２６は、基準Ｘ座標と算出した複数のＸ座標の平均値との差の絶対値が判定距離よりも大きいと判定部１２４が判定した場合、新たな基準Ｘ座標を決定しない。すなわち、基準値決定部１２６は、差の絶対値が判定距離よりも大きい場合、基準Ｘ座標を更新せず、記憶部１１に記憶された基準Ｘ座標を使用する。なお、基準値決定部１２６は、Ｙ座標及びＺ座標についても、Ｘ座標と同様に処理する。

以上説明したとおり、基準値決定部１２６は、ドライバが正運転姿勢を取った状態を継続していた蓋然性が高い場合であり、かつ今回検出した複数の顔位置データの平均値と、過去の基準位置の座標との差が小さい場合に、基準位置を更新する。このようにすることで、基準値決定部１２６は、ドライバの姿勢や顔の向きが変化しておらず、ドライバが過去に取った正しい運転姿勢と同じ運転姿勢を取ったとみなせる状態で基準位置を更新できる。

以上、状態データ取得部１２２が状態データとして顔の位置を示す顔位置データを取得する場合について説明した。続いて、状態データ取得部１２２が状態データとして顔の向きを示す顔向き角度データを取得する場合について説明する。

状態データ取得部１２２は、状態データとして、基準方向である車両の進行方向前方に対するドライバの顔の向きを示す複数の顔向き角度データを検出装置２から取得する。具体的には、状態データ取得部１２２は、ヨー角度、ピッチ角度及びロール角度を含む顔向き角度データを状態データとして取得する。

算出部１２３は、状態データ取得部１２２が取得した複数の顔向き角度データの平均値、最頻値、及び分散又は標準偏差を算出する。具体的には、算出部１２３は、複数のヨー角度の平均値、最頻値、及び分散又は標準偏差を算出する。また、算出部１２３は、ピッチ角度及びロール角度についても、ヨー角度と同様に算出する。

判定部１２４は、複数の顔向き角度データの平均値及び最頻値の各々が、正運転姿勢を取るドライバの顔の向きとして検出されると想定される想定角度範囲内であるか否かを判定する。例えば、判定部１２４は、記憶部１１に記憶された、顔の向きと、各顔の向きに対応する想定角度範囲とを関連付けたデータテーブルを参照して、顔向き角度データの平均値及び最頻値の各々が想定角度範囲内であるか否かを判定する。想定角度範囲は、車両の進行方向前方を標準角度（０度）と中心とする範囲であり、実験などにより適宜定めればよい。

具体的には、判定部１２４は、図４に示すデータテーブルを参照して、複数のヨー角度の平均値及び最頻値の各々が、ヨー方向の標準角度（０度）からプラスマイナス１０度以内であるか否かを判定する。また、判定部１２４は、ピッチ角度及びロール角度についても、ヨー角度と同様に判定する。

判定部１２４は、算出部１２３が算出した複数の顔向き角度データの標準偏差が顔向き継続閾値未満であるか否かを判定する。顔向き継続閾値は、複数の顔向き角度データを取得する間、ドライバが正運転姿勢を継続していたとみなせるかどうかを判定するための閾値である。顔向き継続閾値は、実験などにより適宜定めればよく、具体的な値は例えば５度である。判定部１２４は、図４に示すデータテーブルを参照して、複数のヨー角度の標準偏差が、顔向き継続閾値である５度未満であるか否かを判定する。判定部１２４は、ピッチ角度及びロール角度についても、ヨー角度と同様に判定する。

判定部１２４は、複数の顔向き角度データの平均値及び最頻値の各々が想定角度範囲内であり、複数の顔向き角度データの標準偏差が顔向き継続閾値未満である場合、複数の顔向き角度データの平均値と、ドライバの顔の向きの基準角度との差の絶対値が判定角度以下であるか否かを判定する。具体的には、まず、判定部１２４は、識別情報取得部１２５が取得した識別情報に対応するドライバの顔の向きの基準角度を記憶部１１から取得する。そして、判定部１２４は、取得した基準角度と複数の顔向き角度データの平均値との差の絶対値が判定角度以下であるか否かを判定する。

例えば、判定部１２４は、識別情報に対応するドライバの顔の基準ヨー角度と、状態データ取得部１２２が算出した複数のヨー角度の平均値との差の絶対値が判定角度以下であるか否かを判定する。具体的には、判定部１２４は、顔の向きの種別と、顔の向きの種別に対応する差の絶対値の所定値とを関連付けたデータテーブルを参照して、基準ヨー角度と、算出した複数のヨー角度の平均値との差の絶対値が判定角度以下か否かを判定する。なお、判定角度は、実験などにより適宜定めればよく、例えば５度である。判定部１２４は、図５に示すデータテーブルを参照して、基準ヨー角度と、算出した複数のヨー角度の平均値との差の絶対値が５度以下であるか否かを判定する。判定部１２４は、ピッチ角度及びロール角度についても、ヨー角度と同様に判定する。

基準値決定部１２６は、複数の顔向き角度データの平均値と基準角度との差の絶対値が判定角度以下であると判定部１２４が判定した場合、基準角度を更新する。例えば、基準値決定部１２６は、複数の顔向き角度データの平均値と基準角度とを平均した値を新たな基準角度として決定する。具体的には、基準値決定部１２６は、基準ヨー角度と算出した複数のヨー角度の平均値との差の絶対値が判定角度以下である場合、記憶部１１に記憶された基準ヨー角度と、複数のヨー角度の平均値とを平均した値を、新たな基準ヨー角度として決定する。そして、基準値決定部１２６は、新たな基準ヨー角度を記憶部１１に記憶させることにより、基準角度を更新する。

また、基準値決定部１２６は、基準ヨー角度と、算出した複数のヨー角度の平均値との差の絶対値が判定角度よりも大きいと判定部１２４が判定した場合、新たな基準ヨー角度を決定しない。すなわち、基準値決定部１２６は、差の絶対値が判定角度よりも大きい場合、基準ヨー角度を更新せず、記憶部１１に記憶された基準ヨー角度を使用する。なお、基準値決定部１２６は、ピッチ角度及びロール角度についても、ヨー角度と同様に処理する。

以上、状態データ取得部１２２が状態データとして顔の向きを示す顔向き角度データを取得する場合について説明した。続いて、状態データ取得部１２２が状態データとして、目の開き度合いを示す複数の開眼度を取得する場合について説明する。

算出部１２３は、状態データ取得部１２２が取得した複数の開眼度の平均値及び最頻値を算出する。また、算出部１２３は、想定開眼度範囲よりも小さい開眼度の割合を算出する。想定開眼度範囲は、正運転姿勢を取るドライバの開眼度が検出される範囲として想定される範囲である。想定開眼度範囲の具体的な値は、開眼度の標準値として設定される値からプラスマイナス１０％である。開眼度の標準値は、目を開いた状態の開眼度（１００％）である。算出部１２３は、想定開眼度範囲よりも小さい第１閾値未満の開眼度の割合（以下、第１割合と言う）を算出する。第１閾値は、実験などにより適宜定めればよく、具体的な値は例えば２０％である。

また、算出部１２３は、想定開眼度範囲よりも大きい開眼度の割合を算出する。具体的には、算出部１２３は、想定開眼度範囲よりも大きい第２閾値以上の開眼度の割合（以下、第２割合と言う）を算出する。第２閾値は、実験などにより適宜定めればよく、具体的な値は例えば１２０％である。

判定部１２４は、算出部１２３が算出した開眼度の平均値及び最頻値の各々が想定開眼度範囲内であるか否かを判定する。判定部１２４は、図４に示すデータテーブルを参照して、算出部１２３が算出した複数の開眼度の平均値及び最頻値の各々が想定開眼度範囲に含まれるか否かを判定する。具体的には、算出部１２３は、複数の開眼度の平均値及び最頻値が、開眼度の標準値からプラスマイナス１０％の範囲に含まれるか否かを判定する。

また、判定部１２４は、図４に示すデータテーブルを参照して、第１割合が判定割合未満であるか否か、及び第２割合が判定割合未満であるか否かを判定する。判定割合は、実験などにより適宜定めればよいが、具体的な値は例えば２０％である。

判定部１２４は、開眼度の平均値及び最頻値の各々が想定開眼度範囲内であり、第１割合と第２割合とが共に判定割合未満である場合、開眼度の平均値と、ドライバの開眼度の基準開眼度との差の絶対値が判定閾値以下であるか否かを判定する。判定閾値は、実験などにより適宜定めればよいが、具体的な値は例えば１０％である。具体的には、判定部１２４は、図５に示すデータベースを参照して、開眼度の平均値と、基準開眼度との差の絶対値が、１０％以下であるか否かを判定する。

基準値決定部１２６は、複数の開眼度の平均値と基準開眼度との差の絶対値が判定閾値以下であると判定部１２４が判定した場合、基準開眼度を更新する。例えば、基準値決定部１２６は、複数の開眼度の平均値と基準開眼度とを平均した値を新たな基準開眼度として決定する。そして、基準値決定部１２６は、新たな基準開眼度を記憶部１１に記憶させることにより基準開眼度を更新する。また、基準値決定部１２６は、基準開眼度と算出した複数の開眼度の平均値との差の絶対値が判定閾値よりも大きいと判定部１２４が判定した場合、新たな基準開眼度を決定しない。すなわち、基準値決定部１２６は、差の絶対値が判定距離よりも大きい場合、基準開眼度を更新せず、記憶部１１に記憶された基準開眼度を使用する。

以上説明したとおり、算出部１２３は、状態データ取得部１２２が取得した複数の状態データの平均値及び各種統計量を算出する。続いて、判定部１２４は、算出部１２３が算出した平均値及び各種統計量が、正運転姿勢を取るドライバの状態データとして検出されると想定される想定範囲内であるか否かを判定する。具体的には、判定部１２４は、顔位置データ、顔向き角度データ、及び開眼度の各々について、それぞれに対応する想定範囲内であるか否かを判定する。

次に、判定部１２４は、算出部１２３が算出した平均値と、ドライバが正運転姿勢を取った場合のドライバの顔の状態の基準値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する。具体的には、判定部１２４は、顔位置データ、顔向き角度データ、及び開眼度の各々について、平均値と基準値との差の絶対値が、それぞれに対応する所定値以下であるか否かを判定する。そして、基準値決定部１２６は、差の絶対値が所定値以下であると判定部１２４が判定した場合、平均値と基準値とを平均した値を新たな基準値として決定し、基準値を更新する。また、基準値決定部１２６は、差の絶対値が所定値よりも大きい場合、基準値を更新しない。

このように、基準値決定装置１は、ドライバが正運転姿勢を取った状態を継続していた蓋然性が高い場合であり、かつ今回検出した複数の状態データの平均値と、ドライバの顔の基準状態を示す基準値との差が小さい場合に、基準値を更新する。このようにすることで、基準値決定装置１は、ドライバの姿勢や顔の向きが変化しておらず、正しい運転姿勢を取ったとみなせる状態で基準値を更新できる。そのため、基準値決定装置１は、ドライバの顔の基準状態を示す基準値を適切に決定できる。

［実施の形態に係る基準値決定装置１が実行する処理］
図６は、実施の形態に係る基準値決定装置１が実行する基準値を更新する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６を参照しながら、車両に搭載される基準値決定装置１のプロセッサが実行する基準値を更新する処理の流れを説明する。

まず、報知制御部１２１は、車両の駆動力源が始動したことを契機として、正運転姿勢を取るように促す指示を報知部３に報知させる（ステップＳ１）。例えば、報知制御部１２１は、車両のイグニッションスイッチがオンになったことを契機として、「顔認証を始めます」、「正しい運転姿勢で車両の進行方向前方を向いてください」という音声指示を報知部３に報知させる。

次に、状態データ取得部１２２は、報知制御部１２１が指示を報知部３に報知させた後の取得期間内に検出装置２が検出した複数の状態データを取得する（ステップＳ２）。具体的には、まず、状態データ取得部１２２は、報知制御部１２１が指示を報知部３に報知させた後、状態データの取得を開始する指示を検出装置２に出力する。続いて、状態データ取得部１２２は、検出装置２が所定間隔毎に取得した状態データを、取得期間が継続する間、順次取得する。

なお、報知制御部１２１は、状態データ取得部１２２が状態データの取得を開始する指示を検出装置２に出力した後、各種案内を報知部３に報知させてもよい。例えば、状態データ取得部１２２は、「顔認証しています」、「正面を向いてください」、「まばたきはしても結構です」等の音声案内を報知部３に報知させる。

算出部１２３は、状態データ取得部１２２が取得した複数の状態データの平均値及び各種統計量を算出する（ステップＳ３）。具体的には、算出部１２３は、複数の顔位置データの平均値及び標準偏差と、複数の顔向き角度データの平均値、最頻値、及び標準偏差と、複数の開眼度の平均値及び最頻値とを算出する。また、算出部１２３は、想定開眼度範囲よりも小さい第１閾値未満の開眼度の第１割合と、想定開眼度範囲よりも大きい第２閾値以上の開眼度の第２割合とを算出する。

判定部１２４は、報知制御部１２１が算出した複数の状態データの平均値及び各種統計量の各々が、それぞれに対応する想定範囲内か否かを判定する（ステップＳ４）。報知制御部１２１は、判定部１２４が複数の状態データの平均値及び各種統計量のうちいずれか一つでも想定範囲内でないと判定した場合（ステップＳ４でＮｏ）、顔認証ができなかったことを報知部３に報知させるとともに、ステップＳ１に移行して、再度、正運転姿勢を取るように促す指示を報知部３に報知させる。具体的には、報知制御部１２１は、「顔認証に失敗しました」、「もう一度正しい姿勢を取り直してください」という音声指示を報知部３に報知させる。

識別情報取得部１２５は、判定部１２４が複数の状態データの平均値及び各種統計量の各々が、それぞれに対応する想定範囲内であると判定した場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、検出装置２が検出したドライバの顔の特徴データをドライバの識別情報として取得する（ステップＳ５）。また、報知制御部１２１は、ドライバの顔の特徴データを識別情報取得部１２５が取得した場合、顔認証ができたことを示す案内情報として、「顔認証できました」という音声案内を報知部３に報知させてもよい。

判定部１２４は、識別情報取得部１２５が取得した識別情報に対応する顔の状態の基準値を記憶部１１から取得する（ステップＳ６）。判定部１２４は、ドライバの識別情報に対応する顔の状態の基準値と、状態データ取得部１２２が算出した平均値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

基準値決定部１２６は、差の絶対値が所定値以下である場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、基準値と平均値とを平均した値を新たな基準値として決定し、基準値を更新する（ステップＳ８）。基準値決定部１２６は、差の絶対値が所定値よりも大きい場合（ステップＳ７でＮｏ）、新たな基準値を決定せず、基準値を更新しない（ステップＳ９）。

そして、報知制御部１２１は、顔認証が完了したこと示す情報を報知部３に報知させる（ステップＳ１０）。例えば、報知制御部１２１は、基準値決定部１２６が基準値を更新したか否かにかかわらず、顔認証が完了したこと示す情報として、「ドライバモニタを開始します」、「本日も安全運行をお願いします」という音声案内を報知部３に報知させる。

なお、上記のとおり、基準値を更新する処理は、車両に搭載される基準値決定装置１のプロセッサが実行するものとして説明したが、処理を実行する主体は基準値決定装置１に限らない。例えば、検出装置２と通信可能なサーバが、基準値を更新する処理を実行してもよい。また、複数の車両が隊列走行する場合において、複数の車両のいずれかに搭載された基準値決定装置１が、基準値を更新する処理を実行してもよい。

(変形例１)
なお、検出装置２は、状態データを所定間隔毎に検出するが、ドライバの顔の状態の突発的な変化などにより、状態データを検出できない場合がある。取得期間において状態データを取得できない割合が高くなると、基準値決定装置１は、適切な基準状態を決定できなくなる。

そこで、判定部１２４は、取得期間において、検出装置２が状態データを検出できなかった時間割合が、所定のロスト割合未満であるか否かを判定する。ロスト割合は、正常に状態データを取得できていないとみなせるように実験などにより定めればよく、例えば５％である。判定部１２４は、複数の状態データの平均値及び各種統計量が想定範囲内であり、かつ状態データを検出できなかった時間割合がロスト割合未満である場合に、平均値と基準値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する。このようにすることで、基準値決定装置１は、取得期間において状態データを取得できない割合が相対的に小さく、適切な状態データが検出された状態で、基準値を更新できる。

（変形例２）
なお、上記の基準値決定装置１は、駆動力源がエンジンである車両だけでなく、駆動力源がモータである車両（電動車）であってもよい。基準値決定装置１は、車両の駆動力源がモータである場合、車両のモータがパワーオン（走行可能状態）になったことを契機として、正運転姿勢を取るように促す指示を報知部３に報知させる。

［実施の形態に係る基準値決定装置１の効果］
以上説明したとおり、基準値決定装置１は、車両の駆動力源が始動したことを契機として、正運転姿勢を取るように促す指示を報知部３に報知させる。次に、基準値決定装置１は、促す指示を報知部３に報知させた後の所定期間内に検出装置２が検出した、車両のドライバの顔の状態を示す複数の状態データを取得し、取得した複数の状態データの平均値を算出する。次に、基準値決定装置１は、算出した平均値が、正運転姿勢を取るドライバの状態データとして検出されると想定範囲内である場合、平均値と、ドライバの顔の基準状態を示す基準値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する。そして、基準値決定装置１は、差の絶対値が所定値以下である場合、平均値と基準値とを平均した値を新たな基準値として決定する。

このようにすることで、基準値決定装置１は、ドライバの姿勢や顔の向きが変化しておらず、ドライバが正しい運転姿勢を取ったとみなせる状態で基準値を更新できる。そのため、基準値決定装置１は、ドライバの顔の基準状態を示す基準値を適切に決定できる。

なお、上記の説明においては、算出部１２３が複数の状態データの標準偏差を算出するものとして説明したが、これに限らず、算出部１２３が複数の状態データの分散を算出する場合も、上記と同様の方法を用いることができる。なお、算出部１２３が分散を算出する場合の継続閾値は、標準偏差の継続閾値と同様に、実験などにより適宜定めればよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

１ 基準値決定装置
１１ 記憶部
１２ 制御部
１２１ 報知制御部
１２２ 状態データ取得部
１２３ 算出部
１２４ 判定部
１２５ 識別情報取得部
１２６ 基準値決定部
２ 検出装置
３ 報知部

Claims (7)

1. 車両が始動したことを契機として、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取るように促す指示を報知部に報知させる報知制御部と、
   前記報知制御部が前記指示を前記報知部に報知させた後の所定期間内に検出装置が検出した、前記車両のドライバの顔の状態を示す複数の状態データを取得する状態データ取得部と、
   前記状態データ取得部が取得した前記複数の状態データの平均値を算出する算出部と、
   前記算出部が算出した前記平均値が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの前記状態データとして検出されると想定される想定範囲内である場合、前記平均値と、前記ドライバが前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取った場合の前記ドライバの顔の状態の基準値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する判定部と、
   前記差の絶対値が前記所定値以下であると前記判定部が判定した場合、前記平均値と前記基準値とを平均した値を新たな基準値として決定する基準値決定部と、
   を備える基準値決定装置。
2. 前記車両のドライバを識別する識別情報を取得する識別情報取得部をさらに備え、
   前記判定部は、前記識別情報取得部が取得した前記識別情報に対応するドライバの顔の状態の基準値を、前記識別情報と前記基準値とを関連付けて記憶する記憶部から取得し、取得した前記基準値と、前記平均値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定する、
   請求項１に記載の基準値決定装置。
3. 前記状態データ取得部は、前記状態データとして前記ドライバの顔の位置を示す複数の位置データを取得し、
   前記算出部は、前記複数の位置データの平均値及び分散又は標準偏差を算出し、
   前記判定部は、前記複数の位置データの平均値が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの顔の位置として検出されると想定される想定位置範囲内であり、かつ前記複数の位置データの分散又は標準偏差が、前記複数の位置データを取得する間、前記ドライバが前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を継続していたとみなせる顔位置継続閾値未満である場合、前記複数の位置データの平均値と、前記ドライバの顔の基準位置を示す基準値との差の絶対値が所定距離以下であるか否かを判定し、
   前記基準値決定部は、前記複数の位置データの平均値と前記基準位置との差の絶対値が前記所定距離以下であると前記判定部が判定した場合、前記複数の位置データの平均値と前記基準位置とを平均した値を新たな基準位置として決定する、
   請求項１又は２に記載の基準値決定装置。
4. 前記状態データ取得部は、前記状態データとして、基準方向である前記車両の進行方向前方に対する前記ドライバの顔の向きを示す複数の角度データを取得し、
   前記算出部は、前記複数の角度データの平均値、最頻値、及び分散又は標準偏差を算出し、
   前記判定部は、前記複数の角度データの平均値及び最頻値の各々が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの顔の向きとして検出されると想定される想定角度範囲内であり、かつ前記複数の角度データの分散又は標準偏差が、前記複数の角度データを取得する間、前記ドライバが前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を継続していたとみなせる顔向き継続閾値未満である場合、前記複数の角度データの平均値と、前記ドライバの顔の向きの基準角度との差の絶対値が所定角度以下であるか否かを判定し、
   前記基準値決定部は、前記複数の角度データの平均値と前記基準角度との差の絶対値が前記所定角度以下であると前記判定部が判定した場合、前記複数の角度データの平均値と前記基準角度とを平均した値を新たな基準角度として決定する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の基準値決定装置。
5. 前記状態データ取得部は、前記状態データとして目の開き度合いを示す複数の開眼度を取得し、
   前記算出部は、複数の前記開眼度の平均値及び最頻値を算出し、
   前記判定部は、前記開眼度の平均値及び最頻値の各々が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの開眼度が検出される範囲として想定される想定開眼度範囲内である場合、前記開眼度の平均値と、前記ドライバの開眼度の基準開眼度との差の絶対値が所定閾値以下であるか否かを判定し、
   前記基準値決定部は、前記複数の開眼度の平均値と前記基準開眼度との差の絶対値が前記所定閾値以下であると前記判定部が判定した場合、前記複数の開眼度の平均値と前記基準開眼度とを平均した値を新たな基準開眼度として決定する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の基準値決定装置。
6. 前記判定部は、前記想定開眼度範囲よりも小さい開眼度の割合が判定割合未満であり、前記想定開眼度範囲よりも大きい開眼度の割合が前記判定割合未満である場合、前記開眼度の平均値と、前記基準開眼度との差の絶対値が前記所定閾値以下であるか否かを判定する、
   請求項５に記載の基準値決定装置。
7. コンピュータのプロセッサが、
   車両が始動したことを契機として、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取るように促す指示を報知部に報知させるステップと、
   前記指示を前記報知部に報知させた後の所定期間内に検出装置が検出した、前記車両のドライバの顔の状態を示す複数の状態データを取得するステップと、
   取得した前記複数の状態データの平均値を算出するステップと、
   算出した前記平均値が、前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取る前記ドライバの前記状態データが検出されると想定される想定範囲内であるか否かを判定するステップと、
   前記平均値が前記取り得る値の範囲内であると判定した場合、前記平均値と、前記ドライバが前記車両の進行方向前方を向いた運転姿勢を取った場合の前記ドライバの顔の状態の基準値との差の絶対値が所定値以下であるか否かを判定するステップと、
   前記差の絶対値が前記所定値以下である場合、前記平均値と前記基準値とを平均した値を新たな基準値として決定するステップと、
   を実行する基準値決定方法。

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