JP4342708B2 - ドライバの視線領域の適合性を判定する車載情報処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載の情報処理装置に関し、より具体的にはドライバの観察力、注意力を補完する車載情報処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、走行中の車両の周囲における危険要因は、ドライバ自身の観察力および注意力によって把握されている。ドライバの心理状態、身体状態の不調などにより危険要因の見落としがあると、事故寸前の状態になってひやりとしたり、最悪の場合は、事故にいたる。
【０００３】
特開平8-207617号公報には、ドライバの顔または視線の方向を検出して、運転状態検出手段で検出された運転状態に応じた基準値と視線方向を比較し、脇見運転の判定を行い、警報を発するようにした車載装置が開示されている。
【０００４】
この脇見運転判定装置は、ドライバは車両前方を注視しなければならないとの前提で、ドライバの脇見状態を監視するものであり、安全確認のためにドライバが特定の方向、たとえばサイドミラー、バックミラーまたは車両の左後方、右後方を見るという積極的な注意行動を監視するものではない。
【０００５】
特開平7-61257号公報には、障害物を検出し、ウィンドシールド上にHUD（ヘッドアップディスプレイ）表示する装置において、ドライバの視線方向を検出し、その分布状態を演算し、ドライバの視線の頻度に応じてHUD表示像の輝度レベルを変えることが記載されている。
【０００６】
一方、カーナビゲーション（以下、カーナビという）の分野では、情報センタにインターネットを経由して接続し、行き先の地域に関する諸々の情報、レジャー情報などをアクセスしこれをカーナビ装置のメモリに格納し、必要に応じてこれを検索して液晶ディスプレイに表示させることが行われている。たとえば、インターナビシステム（本田技研工業株式会社の商標）の場合、事前にパソコン通信を利用して情報センタにアクセスして必要な情報を検索してパーソナルコンピュータにダウンロードし、この情報を着脱式のメモリカードに記憶させ、このメモリカードを自動車に搭載されているカーナビ装置にセットして利用することができ、また、パソコンに代えてカーナビ装置の通信装置に携帯電話を接続し、携帯電話を利用して情報センタにアクセスして同様の操作で所望の情報をカーナビ装置に直接ダウンロードすることもできる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これらの従来の車載情報処理装置は、ドライバが行うべき注意行動に対する監視機能を備えていない。たとえば左折時に左サイドミラーで左後方を確認し、さらに左後方を振り向いて直接左側および左後方の安全を確認する行動を監視し、補完することは、車両走行の安全性を向上させる上で重要である。
【０００８】
したがって、この発明は、ドライバがとるべき注意行動を監視する車載の情報処理装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の情報処理装置は、車両の走行環境に基づいてドライバが目を向けるべき視線領域を予測する視線領域予測部と、車両に搭載されたセンサの出力に基づいてドライバの視線領域を検出する視線領域検出部と、前記視線領域予測部によって予測された視線領域と前記視線領域検出部によって検出された視線領域との適合性を判定する判定部と、を備える。
【００１０】
この発明によると、車両の走行環境に基づいてドライバが見るべき領域を予測し、ドライバの視線領域を検出してこの領域をドライバが見たかどうかを判定するので、ドライバが走行環境の下で当然はらうべき注意をはらって運転しているかどうかを判定することができる。
【００１１】
この発明の一面によると、車載情報処理装置は、判定部の出力が不適合を示すことに応答して、ドライバに警告を発する警告装置を備えている。また、この発明のもう一つの側面によると、車載情報処理装置は、カーナビゲーション機能を備えており、視線領域予測部は、カーナビゲーションのルート管理機能に従い左折または右折のハンドル操作を要する環境に基づいて左サイドミラー領域または右サイドミラー領域、またはバックミラー領域を視線領域として予測する。
【００１２】
また、この発明の他の面によると、車載情報処理装置は、車両前方の物体を検出する前方監視装置を備え、視線領域予測部は、前方監視装置が物体への接近を示すとき、物体領域を視線領域として予測する。また、この発明のさらに他の面によると、車載情報処理装置は、車両後方の物体を検出する後方監視装置を備え、視線領域予測部は、後方監視装置が後方の他の車両が自車両に接近していることを示すとき、バックミラー領域を視線領域として予測する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、車両の通信環境を示す概念図である。車５には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を備えナビゲーション機能を持つ情報処理装置６が搭載されている。車５のトランクには道路地図データが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭを読み出すためのＣＤ−ＲＯＭプレーヤ７が格納されている。複数のＧＳＰ衛星２からの電波は、ＧＳＰアンテナ８で受信されＣＤ−ＲＯＭプレーヤ７に組み込まれているＧＳＰレシーバーで信号処理され、車５の緯度および経度が測定され、車の現在位置が認識される。こうして認識された車の現在位置は、ＣＤーＲＯＭから読み出されてＬＣＤに表示される道路地図上に重ねて表示される。
【００１４】
情報処理装置６は、放送局から放送されるＦＭ多重放送によるデータ伝送を受信する受信機を備えており、アンテナ９で受信するＦＭ波の信号処理を行う。ＦＭ放送局は、ＶＩＣＳが提供する公共の道路交通情報をＦＭ多重放送で放送する。ＦＭ多重放送は、ＦＭ波の副搬送波を使ったデータ伝送で、例えば「見えるラジオ」として文字データを放送し、受信したラジオのＬＣＤに文字情報を表示することが行われている。
【００１５】
情報処理装置６は、さらに携帯電話を使ってたとえば株式会社ホンダアクセスが運営するインターナビ情報センタなどの情報センタ３にアクセスし、所定の手順でデータを検索し所望のデータの送信を受ける機能を備えている。情報センタ３が提供する情報には、警察から提供される過去の交通事故に関する情報が含まれる。この情報には、交通事故を起こした場所の緯度、経度、同じ場所での事故発生の頻度、事故の形態（左折車、右折車、追突、側面衝突）などに関する情報が含まれている。
【００１６】
利用者は、自宅のパーソナルコンピュータからインターネット経由で情報センタ３に接続して、利用したい情報を検索してパーソナルコンピュータにダウンロードすることができる。このとき、パーソナルコンピュータのPCMCIAスロットにメモリカード（フラッシュメモリとも呼ばれる）を差込み、このメモリカードに情報を記憶させる。このメモリカードをパーソナルコンピュータから引き抜き、車載の情報処理装置に差し込むと、情報センタ３からダウンロードした情報を車載情報処理装置で利用することができる。
【００１７】
次に図２は、この発明の一実施例の車載情報処理装置の全体的な構成を示すブロック図である。視線センサ11は、この実施例では車両内部でドライバの前方上方に取り付けられた赤外線照明装置と赤外線カメラとで構成される。赤外線照影装置がドライバの顔付近に可視域外の赤外線を照射し、赤外線カメラがドライバの顔付近の像を捕捉する。
【００１８】
視線検出部12は、視線センサ11が捕捉したドライバの顔の像を画像処理し、顔の向き（まっすぐ前の方向に対する顔が向いている方向の角度）を検出するとともにドライバの眼球から反射した光を検出する。一実施例では、特開平7-61257号公報に記載されている視線方向の検出手法を用いる。すなわち、視線検出部12は、瞳孔と角膜反射像の組み合わせから視線方向を検出する。視線センサ11で得られる画像からドライバの瞳孔中心および角膜球中心を計算し、瞳孔中心と角膜球中心を結んだ線を計算すると、ドライバの視線、すなわち顔の正面に対するドライバの視線の傾きが得られる。これにドライバの顔の向きを加えると車両の正面に対するドライバの視線が得られる。たとえば、ドライバが車両の正面に対して顔を20度左に向け、瞳孔中心を角膜球中心から10度左に向けていると、ドライバの視線は車両正面に対して30度左を向いている。
【００１９】
この発明のもう一つの実施例では、視線検出部12は、ドライバの顔の向きだけを検出し、顔の向く方向を視線方向として扱う。視線方向の精度は落ちるが、ＣＰＵの演算の負担を小さくすることができる。また、サイドミラーを見る、バックミラーを見るといったドライバの動作は通常、顔の向きを変えて行われるから、この発明の目的のためには実用上支障のない精度が得られる。ドライバの顔の向きを検出する手法としては、上記の視線センサの他に、この出願と同一出願人に係る特開2000-113164号公報に記載される差分画像を用いて乗員の動きを検出する技術を使用することができる。
【００２０】
視線領域検出部13は、視線検出部12で検出されたドライバの視線の角度にも基づいて現在の視線が次の視線領域のいずれに属するかを判断する。すなわち、正面前方、左前方、左サイドミラー、左横、左後方（視線検出不能）、右前方、右サイドミラー、右横、右後方（視線検出不能）、およびバックミラーの視線領域のいずれに属するか判断する。ここで視線が左後方にあることは、前回観測した視線領域が左横にあり、今回視線の検出が不能になったとき、視線は左後方に向いていると判断する。右後方も同様のロジックによって判断する。視線領域の判断は、たとえば100ミリ秒の周期で実行される。
【００２１】
ドライバの行動予測部27は、カーナビ21、前方監視装置22、後方監視装置23、および交差点レーダ25から車両の外部環境を示す情報を受け取り、それぞれの外部環境においてドライバがとる行動を予測データベース28を参照して予測する。たとえば、カーナビ21がルート管理機能を働かせてドライバを目的地にガイドするモードで動作しているとき、左折すべき交差点に接近すると（すなわち、ＧＳＰからの信号に基づいて検出される車両の緯度、経度が左折すべき交差点の緯度、経度に接近すると）、行動予測部27は、予測データベース28を参照して、ドライバの視線が左前方に向き、左サイドミラーに向き、次いで左後方に向くと予測する。
【００２２】
前方監視装置22は、レーダにより車両前方の車両その他の障害物の存在および障害物までの距離を検出する装置であり、後方監視装置23は、レーダにより車両後方の車両その他の障害物の存在および障害物が自車に接近する速度を検出する装置である。前方監視装置22および後方監視装置23は、それ自体公知の技術であり、レーダを用いる方式のほかにCCD撮像装置を用いた画像処理によって監視する方式がある。CCD撮像装置を用いた前方または後方の車両その他の物体検出装置は、この出願と同一出願人に係る特願平11-269627号、11-314330号、11-314331号、11-314332号などに記載されている。
【００２３】
たとえば、後方監視装置23が後方から自車に相当な速度で接近する車両を検出し、その信号を行動予測部27に送ると、行動予測部27は、予測データベース28を参照して、ドライバの視線がバックミラーに向くと予測する。
【００２４】
交差点レーダ25は、事故が多発する交差点に設けられたレーダで、たとえば陸橋が設けられ、歩行者用の横断路が設けられていない交差点において道路を横断する歩行者を検出して、検出信号を送信する。車載情報処理装置には、この信号を受信する受信機が備えられており、この信号を受信すると、行動予測部27は、予測データベース28を参照して、ドライバの視線が左前方または右前方に向くと予測する。
【００２５】
行動予測部27がこのような行動予測を行うことに応答して、ドライバの視線領域予測部29は、行動予測から所定の時間内にドライバの視線が向かうべき視線領域を予測データベース28を参照して予測する。たとえば、車両が左折しようとするときは、行動予測から３秒以内にドライバの視線が左サイドミラー領域にゆき、次いで左横視線領域から左後方視線領域にゆくと予測する。
【００２６】
適合性判定部15は、視線領域予測部29からの予測出力を受けて、予測のタイミングと同期して視線領域検出部13からドライバの実際の視線がある領域を取り出し、両者を比較する。視線領域検出部13から取り出される視線領域が視線領域予測部29からの予測出力と一致するときは、適合性判定部15は、「適合」を示す出力を出す。この出力は、カーナビゲーションの走行軌跡情報の一部としてメモリカード19に記憶される。
【００２７】
視線領域検出部13から取り出される視線領域が視線領域予測部29からの予測出力と一致しないときは、適合性判定部15は、「不適合」を示す出力を出す。この「不適合」出力は、車両の走行軌跡とともにメモリカード19に記憶されるとともに警告装置17に送られ、ドライバに対して警告が発せられる。この実施例では「ピーン」というチャイム音に続いて音声により、この例の状況では「左後方に注意してください」というアナウンスが流されることにより、警告がなされる。
【００２８】
利用者は、車両の使用を終了した後、走行軌跡が記憶されたメモリカード19を車載情報処理装置から取り出し、自宅のパーソナルコンピュータのカード・スロットに差し込み、パーソナルコンピュータにインストールされているカーナビゲーション・プログラムを起動させることによって、走行軌跡をレビューすることができる。その際、走行中に実施された適合性判定部15による判定が走行軌跡に沿って表示され、警告が発せられた箇所では警告が再現される。このようにすることにより、ドライバは運転中の注意力の欠点を知ることができるので、安全運転に向けて運転スキルを向上させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
この発明によると、車両運転中のドライバの注意力を監視し補完することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例におけるシステム環境を示す図。
【図２】この発明の一実施例における車載情報処理装置の全体的なブロック図。
【図３】この発明の一実施例における視線領域検出手段の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１ 視線センサ
１２ 視線検出部
１３ 視線領域検出部
２７ ドライバの行動予測部
２９ ドライバの視線領域予測部
１５ 適合性判定部

Claims (3)

1. 車両の走行環境に基づいてドライバが目を向けるべき視線領域を予測する視線領域予測部と、
   車両に搭載されたセンサの出力に基づいてドライバの視線領域を検出する視線領域検出部と、
   前記視線領域予測部によって予測された視線領域と前記視線領域検出部によって検出された視線領域との適合性を判定する判定部と、
   カーナビゲーション装置と、を備え、
   前記視線領域予測部は、カーナビゲーション装置上で予め設定されたルートを車両が走行するとき、該ルートにおいて左折または右折のハンドル操作を要する環境に車両が到達したことに基づいて、左サイドミラー領域または右サイドミラー領域、またはバックミラー領域を視線領域として予測するよう構成されている車載情報処理装置。
2. 車両前方の物体を検出する前方監視装置を備え、前記視線領域予測部は、該前方監視装置が物体への接近を示すとき、該物体領域を視線領域として予測するよう構成された請求項１に記載の車載情報処理装置。
3. 車両後方の物体を検出する後方監視装置を備え、前記視線領域予測部は、該後方監視装置が後方の他の車両が自車両に接近していることを示すとき、バックミラー領域を視線領域として予測するよう構成された請求項１記載の車載情報処理装置。

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