JP6565305B2 - 車両の安全運転促進方法及び車両の安全運転促進装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の安全運転促進方法及び車両の安全運転促進装置に関し、より詳細には、運転者の前方不注視に対する警報に関して未警報及び誤警報の両方を低減し、運転者の警報に対する煩わしさを抑制すると共に信頼性を向上して、安全運転を促進する車両の安全運転促進方法及び車両の安全運転促進装置に関する。

車両を運転する運転者の顔向き方向及び視線方向によって運転者の前方不注視（脇見）を判定し、運転者が前方不注視であると判定した場合に運転者に警報する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この装置においては、運転者の顔の向きが正面に対して所定基準以上ずれた場合には、運転者の顔向きが正面（前方）を向いていないと判定することによって、運転者が正面を注視しているか、あるいは脇見をしているかを判定し、脇見時間が所定時間を上回ったときに運転者に警告するものである。

しかし、この装置のように顔向き角度や視線角度が所定角度以上の状態が所定時間以上継続したら警報を発する、つまり現時刻の運転者の行動のみでその行動を脇見（前方不注視）と判定するという単純な方法では、判定された運転者の行動が脇見であるのか、あるいはサイドミラー（車体外後写鏡）など確認するための視認行動であるかを判別することが難しいという問題がある。

特に、運転者が脇見する状況においては、運転者は前方を気にしつつも、気になる対象を見たいという葛藤から前方確認と脇見とを繰り返すことが多くなる。そのような状況では、運転者の行動が脇見か、視認行動かを判別することがより難しくなる。例えば、前方確認と脇見とを繰り返す、あるいは前方確認と視認行動とを繰り返すような状況においては、視認行動における誤警報を低減するために、所定角度及び所定時間のいずれかを大きくした場合には運転者の行動が脇見であるにも関わらずに未警報となることが増加する。一方、脇見における未警報を低減するために、所定角度及び所定時間のいずれかを小さくした場合には運転者の行動が視認行動であるにも関わらずに警報が発せられる誤警報が増加する。

このように、運転者の脇見を判定する判定基準の設定によっては、未警報が増加することで運転者の行動が脇見であってもその行動に対して警報できずに安全性が低下するという問題や、誤警報が増加することで警報に対して運転者が煩わしくなり警報の信頼性が低下するという問題が生じる。

結果、現時刻の運転者の行動のみで前方不注視の判定を行うと、未警報が多くなった場合には短期的に運転者の脇見に対して警報が発せられずに車両の安全運転を維持できなくなり、一方、誤警報が多くなった場合には長期的に、あるいは日常的に、警報に対する運転者の信頼性は薄れていき、最終的に運転者が警報を無視する事態を引き起こすおそれがある。

特開２００８−０９７４４５号公報

本発明の目的は、運転者の前方不注視に対する警報に関して未警報及び誤警報の両方を低減し、運転者の警報に対する煩わしさを抑制すると共に信頼性を向上して、安全運転を促進することができる車両の安全運転促進方法及び車両の安全運転促進装置を提供することである。

上記の目的を達成する本発明の車両の安全運転促進方法は、車両を運転する運転者の行動が前方不注視であるか否かを判定し、運転者の行動が前方不注視であると判定した場合に警報を発令する車両の安全運転促進方法において、前記車両の進行方向を基準にして左右方向の運転者の顔向きの角度又は視線の角度を取得するステップと、取得した前記角度を時系列で記憶するステップと、過去一定期間における各前記角度に基づいた関数を時間積分した積分値を算出するステップと、算出した前記積分値が予め設定された警報発令閾値以上であるか否かを判定するステップと、前記積分値が前記警報発令閾値以上と判定した場合に、前記警報を発令するステップと、算出した前記積分値が前記警報発令閾値よりも小さな値に設定した警報解除閾値以下であるか否かを判定するステップと、前記積分値が前記警報解除閾値以下と判定した場合に、運転者の行動が前方不注視でないと判定して、前記警報を解除するステップと、を含むことを特徴とする方法である。

また、上記の目的を達成する本発明の車両の安全運転促進装置は、車両を運転する運転者の行動が前方不注視であるか否かを判定する判定部と、該判定部で運転者の行動が前方不注視であると判定した場合に警報を発令する警報部とを備えた車両の安全運転促進装置において、前記車両の進行方向を基準にして左右方向の運転者の顔向きの角度又は視線の角度を取得する角度取得部と、該角度取得部で取得された該角度を時系列で記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された情報から、過去一定期間における各前記角度に基づいた関数を時間積分した積分値を算出する算出部を備え、前記判定部を、前記算出部で算出された前記積分値が予め設定された警報発令閾値以上か否かを判定するとともに前記積分値が前記警報発令閾値よりも小さな値に設定した警報解除閾値以下であるか否かを判定する構成にし、前記警報部を、前記判定部で前記積分値が前記警報発令閾値以上と判定された場合に前記警報を発令する一方で、前記積分値が前記警報解除閾値以下と判定した場合に運転者の行動が前方不注視でないと判定して前記警報を解除する構成にしたことを特徴とするものである。

本発明の車両の安全運転促進方法及び車両の安全運転促進装置によれば、検出した顔向きの角度又は視線の角度を時系列で記憶し、現時刻から過去一定期間における各角度に基づいて変化する量を用いて運転者の前方不注視を判定するようにしたことで、運転者の現時刻の行動のみで判定するのではなく、過去の行動の履歴も考慮することができるので、運転者の行動が脇見に起因する行動か、視認行動に起因する行動かを正確に判定することができる。

これにより、運転者の行動が脇見である場合の未警報、及び運転者の行動が視認行動である場合の誤警報の両方を低減することができるので、運転者の警報に対する煩わしさを抑制すると共に信頼性を向上することができ、運転者に安全運転を促進することができる。

特に、本発明は、運転者の顔向きの角度や視線の角度が頻繁に変わる、すなわち前方確認及び脇見を繰り返す、並びに、前方確認及び視認行動を繰り返すような状況でも、運転者の行動が脇見であるか、それとも視認行動であるかを正確に判定することができる。

本発明の第一実施形態の車両の安全運転促進装置を例示する構成図である。 図１の車両の進行方向に見た運転室１２の内部を例示する構成図である。 図１のカメラで撮像した撮像画像であり、図３（ａ）は運転者が前方を注視している状況を例示し、図３（ｂ）は運転者が右側を注視している状況を例示し、図３（ｃ）は運転者が左側を注視している状況を例示している。 図１の記憶部に記憶されるマップデータであり、運転者の行動が前方不注視である状況を例示している。 図１の記憶部に記憶されるマップデータであり、運転者の行動が前方不注視である状況を例示している。 図１の記憶部に記憶されるマップデータであり、運転者の行動が視認行動である状況を例示している。 図１の安全運転促進装置を具体的に例示する構成図である。 本発明の実施形態の安全運転促進方法を例示するフローチャートである。 図８のステップＳ３０の結果を時系列で表示した図である。 本発明の第二実施形態の車両の安全運転促進装置を具体的に例示する構成図である。 図４を基に角度の倍率を変換したマップデータである。 図５を基に角度の倍率を変換したマップデータである。 図６を基に角度の倍率を変換したマップデータである。 本発明の第二実施形態の安全運転促進方法を例示するフローチャートである。 図１４のステップＳ１１０を例示するフローチャートである。 図１５のステップＳ１２０を例示するフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の第一実施形態からなる車両１０の安全運転促進装置３０を例示する。なお、図中の一点鎖線は信号線を示している。

この安全運転促進装置３０は、運転者の顔向きの角度や視線の角度を取得し、その角度に基づいて運転者の前方不注視を判定し、運転者が前方不注視であると判定した場合に警報を発令する装置である。

図１に示すように、車両１０は、シャーシ１１の前方側に運転室（キャブ）１２が配置され、シャーシ１１の後方側にボディ１３が配置されている。運転室１２の内部には、運転者が搭乗する運転席１４と、運転者が操作するハンドル１５、アクセルペダル１６、及びシフトレバー１７などの操作機器とが配置されている。

また、図２に示すように、車両１０を進行方向に見たときの運転室１２の前方には、フロントガラス２０が配置され、運転室１２の左右側面にはサイドガラス２１、２２が配置されている。フロントガラス２０の下方で、且つ運転席１４の前方には、メータパネル（計器類）２３が配置され、フロントガラス２０の上部側には、ルームミラー２４が配置されている。更に、運転室１２の右外側、つまりサイドガラス２１の外側には、右側サイドミラー２５が配置され、運転室１２の左外側、つまりサイドガラス２２の外側には、左側サイドミラー２６、サイドアンダーミラー２７、及びアンダーミラー２８が配置されている。なお、この車両１０の構成は一例であり、例えば、運転室１２の左側に運転席１４を設けてもよく、ミラーなどの配置についても同様である。

安全運転促進装置３０は、運転室１２のメータパネル２３の上部に配置されたカメラ３１と、運転室１２のダッシュボードの内部に配置されて、カメラ３１に接続された制御装置３２と、メータパネル２３に配置された警報器３３とを備えている。

カメラ３１は、運転室１２に搭乗した運転者の顔を少なくとも含む撮像範囲の撮像画像Ｐｘを撮像している。このカメラ３１は、この実施形態のように大型車両に適用する場合には、普通乗用車と比較して運転者の視認行動の動きが大きく、且つその回数も多くなるため、広角を撮像できるカメラ、あるいは複数のカメラで構成されるカメラユニットが好ましい。また、このカメラ３１の解像度は、撮像画像Ｐｘに基づいて制御装置３２が運転
者の顔向きの角度を解析できる解像度であればよい。なお、この実施形態では、カメラ３１が運転者の顔向きを撮像する構成としてが、運転者の視線の向きを撮像する構成としてもよい。但し、運転者の視線の向きを精度良く撮像するためには、より高解像度のカメラが必要となる。

制御装置（コントロールユニット）３２は、各種処理を行うＣＰＵ、その各種処理を行うために用いられるプログラムが一時的に格納されるＲＯＭ、処理結果を読み書き可能なＲＡＭ、及び各種インターフェースなどから構成されている。

警報器３３は、警報音を鳴らすブザーなどで構成される。なお、この警報器３３は警報音を鳴らす構成の他に、運転者に警報のメッセージを表示するディスプレイなどの表示装置を用いてもよい。

この安全運転促進装置３０は、カメラ３１で撮像した撮像画像Ｐｘを制御装置３２で解析して、運転者の前方不注視を判定し、運転者が前方不注視であると判定した場合には、警報器３３を鳴らして運転者に警報を発令している。

図３は、カメラ３１で撮像した撮像画像Ｐｘを例示している。この撮像画像Ｐｘは動画や０．１秒〜１秒ごとの静止画である。図３（ａ）の撮像画像Ｐ０に示すように、通常、走行中に運転者は、フロントガラス２０を介して車両１０の進行方向、つまり前方を注視している。一方で、運転者は、安全確認のための視認行動として、図３（ｂ）の撮像画像Ｐ１に示すように右側サイドミラー２５を介して車両１０の右側、及び右側後方を視認する右側視認行動と、図３（ｃ）の撮像画像Ｐ２に示すように左側サイドミラー２６、サイドアンダーミラー２７、及びアンダーミラー２８などを介して車両１０の左側や左側後方を視認する左側視認行動と、を行っている。なお、視認行動としては、この他にも、メータパネル２３などを視認する下側視認行動や、ルームミラー２４を介して車両１０の後方を視認する後方視認行動を例示できる。

つまり、運転者は、前方を注視する一方で前方以外の方向の視認行動を適宜行うことで安全運転を維持している。しかし、車両１０の外側の景観に気になるものが映った場合に、ダッシュボードに配置された空調調節器や音響機器を操作する場合に、あるいは腕時計や携帯電話などを気にする場合に、運転者がその対象に視線を向けることで前方不注視、いわゆる脇見となる。

図４〜図６は、運転者の行動を車両１０の進行方向を基準として運転者の顔向きの角度θに変換したマップデータＤ１ｘを例示している。なお、このマップデータＤ１ｘにおいては、現時刻をｔで示している。図４のマップデータＤ１１及び図５のマップデータＤ１２には、運転者が前方を気にしつつも、気になる対象を見たいという葛藤から前方確認と脇見とを繰り返す状況が例示されている。一方、図６のマップデータＤ１３には、運転者が安全運転のための視認行動を行った状況が例示されている。

この図４〜図６に示すように、顔向きの角度やその行動の継続時間を判定基準とすると、例えば、図４の状況で前方不注視と判定できるが、図５の状況で前方不注視と判定できなかったり、図５の状況で前方不注視と判定できるが、図６の状況で安全運転のための視認行動と判定できなかったりする。

そこで、本発明の安全運転促進装置３０においては、図７に示すように、制御装置３２が、角度取得部３４、記憶部３５、算出部３７、判定部３８、及び警報部３９を備えて構成される。そして、この安全運転促進装置３０は、角度取得部３４が車両１０の進行方向を基準にして左右方向の運転者の顔向きの角度θを取得し、取得した角度θを時系列で記
憶部３５に記憶し、算出部３７が過去一定期間ｔａにおける各角度θ（ｔ）に基づいて変化する量を算出し、判定部３８がその変化する量を用いて、運転者の行動が前方不注視であるか否か判定するように構成される。

なお、角度取得部３４、算出部３７、判定部３８、及び警報部３９のそれぞれは、記憶部３５に記憶された実行プログラムがＣＰＵによりＲＯＭに読み出されることで、それぞれ予め指定された処理を行う手段であり、それぞれ異なる制御装置としてもよい。

角度取得部３４は、カメラ３１で撮像されて記憶部３５に記憶された撮像画像Ｐｘを読み出して解析して、車両１０の進行方向を基準にして左右方向の運転者の顔向きの角度θを取得し、記憶部３５にその角度θを記憶するステップを処理する手段である。

記憶部３５は、不揮発性メモリやハードディスクなどの記憶媒体で構成され、カメラ３１の撮像した撮像画像Ｐｘ、制御装置３２のＲＯＭに読み込まれるプログラム、制御装置３２における各処理の結果などが記憶される。また、この記憶部３５は、角度取得部３４で取得された顔向きの角度θが時系列で記憶された図４〜図６に示すマップデータＤ１ｘが記憶される。

算出部３７は、記憶部３５に記憶されたマップデータＤ１ｘを読み出して、現時刻ｔから過去一定期間ｔａにおける時間ごとの角度θ（ｔ）に基づいて変化する量、具体的には図４〜図６に示す過去一定期間ｔａにおける角度θに基づいた関数ｆ｛θ（ｔ）｝を時間積分した積分値として積分値ＩＶｘを算出し、その算出した積分値ＩＶｘを判定部３８へ送るステップを処理する手段である。なお、算出した積分値ＩＶｘは記憶部３５に記憶するようにしてもよい。

この算出部３７で算出される積分値ＩＶｘは以下の数式（１）で表される。ここで、過去の時刻（ｔ−ｔａ）から現時刻ｔまでの経過時間Ｔごとの顔向きの角度θに基づく関数ｆ｛θ（ｔ）｝は、図４〜図６に示した通り、この第一実施形態では、ｆ｛θ（ｔ）｝＝θ（ｔ）となる。

従って、この積分値ＩＶｘは、図４〜図６の斜線箇所の面積であり、現時刻ｔの運転者の行動のみならず、過去一定期間ｔａの運転者の行動が考慮されたものとなる。

また、この算出部３７で用いられる過去一定期間ｔａは、実験や試験、あるいは学習により求めることができ、現時刻ｔから過去に遡った運転者の行動を加味でき、少なくとも視認行動における行動時間が含まれる値に設定される。この過去一定期間ｔａが、１秒未満に設定されると運転者の過去の行動を十分に考慮することができなくなり判定部３８における判定精度が低下する一方、１０秒超に設定されると過去の行動を過剰に考慮することになり判定精度が低下する。そこで、この過去一定期間ｔａは、例えば、１秒以上、１０秒以下が好ましい。

判定部３８は、算出部３７で算出された積分値ＩＶｘと予め設定された警報発令閾値Ｉ
Ｖａとを比較して、より詳しくは、積分値ＩＶｘが警報発令閾値ＩＶａ以上であるか否かを判定して、積分値ＩＶｘが警報発令閾値ＩＶａ以上と判定した場合に、運転者の行動が前方不注視であると判定するステップを処理する手段である。

この判定部３８で用いられる警報発令閾値ＩＶａは、運転者の行動が脇見の場合にはそのときの積分値ＩＶｘ以下になり、且つ視認行動の場合にはそのときの積分値ＩＶｘ超になる値に設定される。この警報発令閾値ＩＶａは、例えば、実験や試験、あるいは学習により図６に示す視認行動におけるマップデータＤ１３をいくつか作成し、それらのマップデータＤ１３から求めるとよい。具体的には、安全運転のための視認行動による積分値ＩＶ３の平均値、視認行動における角度θ３の平均値γ及びその平均値が維持される平均時間ｕを乗算した値、あるいは複数の積分値ＩＶ３のうちの最大値に設定するとよい。

警報部３９は、判定部３８で積分値ＩＶｘが警報発令閾値ＩＶａ以上であると判定されたに、すなわち運転者の行動が前方不注視であると判定された場合に、警報器３３を鳴らして運転者に警報を発令するステップを処理する手段である。

また、制御装置３２は、タイマー４０を備えて構成されており、そのタイマー４０により、現時刻ｔや経過時間Ｔなどをカウントしている。

次に、第一実施形態の安全運転促進方法を、図８に示すフローチャートに基づいて制御装置３２の機能として以下に説明する。なお、カメラ３１による撮像画像の撮像と、記憶部３５へのその撮像画像の記憶は車両１０の電装系の通電が開始された後に逐次開始されるものとする。また、以下で説明する方法は、タイマー４０でカウントされた経過時間Ｔごとに行われており、この経過時間Ｔは、例えば、０．０３秒以上、１秒以下に設定される。

まず、ステップＳ１０では、角度取得部３４が記憶部３５に記憶された撮像画像Ｐｘから運転者の顔向きの角度θを検出する。なお、カメラ３１で撮像した撮像画像Ｐｘを一旦記憶部３５に記憶した後に角度取得部３４がその撮像画像Ｐｘを読み込んで顔向きの角度θを検出するステップとしたが、カメラ３１で撮像した撮像画像Ｐｘを即時、角度取得部３４で解析してもよい。

次いで、ステップＳ２０では、角度取得部３４が検出した顔向きの角度θを時系列で記憶部３５に記憶する。つまり、このステップＳ２０では、顔向きの角度θをタイマー４０でカウントしている経過時間Ｔごとに配列した図４〜図６に示すマップデータＤ１１〜Ｄ１３を作成している。

次いで、ステップＳ３０では、算出部３７が、マップデータＤ１ｘを参照して、上記の数式（１）を用いて、過去の時刻（ｔ−ｔａ）から現時刻ｔまでの角度θに基づいた関数ｆ｛θ（ｔ）｝を時間積分した積分値である積分値ＩＶｘを算出する。なお、このステップＳ３０で算出された積分値ＩＶｘは判定部３８に送られる。なお、この積分値ＩＶｘを記憶部３５に記憶してもよい。

次いで、ステップＳ４０では、判定部３８が、積分値ＩＶｘを読み込み、その積分値ＩＶｘが予め設定された警報発令閾値ＩＶａ以上であるか否かを判定する。このステップＳ４０で、積分値ＩＶｘが警報発令閾値ＩＶａ以上の場合は運転者の行動が前方不注視であると判定してステップＳ５０へ進む一方、積分値ＩＶｘが警報発令閾値ＩＶａ未満の場合は運転者の行動が前方不注視でない、すなわち安全運転を維持できていると判定してスタートへ戻る。

次いで、ステップＳ５０では、警報部３９が、警報器３３を鳴らして運転者に警報を発令して、スタートへ戻る。このように、経過時間Ｔごとに上記のステップＳ１０〜ステップＳ５０を繰り返す。

図９は、図４〜図６のそれぞれの状況における上記のステップＳ３０で算出される積分値ＩＶｘを時系列で表している。図４の状況では、時間ｔ１で積分値ＩＶ１が警報発令閾値ＩＶａ以上となって警報が発令され、図５の状況では、時間ｔ２で積分値ＩＶ２が警報発令閾値ＩＶａ以上となって警報が発令されている。一方、図６の状況では、どの時間帯でも積分値ＩＶ３が警報発令閾値ＩＶａ以上とならないため、警報が発令されない。

このように、検出した顔向きの角度θを時系列で配列したマップデータＤ１ｘから、現時刻ｔから過去一定期間ｔａにおける角度θに基づいた関数ｆ｛θ（ｔ）｝を時間積分した積分値ＩＶｘと警報発令閾値ＩＶａとを比較して、運転者の前方不注視を判定するようにしたので、運転者の現時刻ｔの行動のみで判定するのではなく、現時刻ｔから過去へ一定期間ｔａ分遡った行動の履歴も考慮することができるので、運転者の行動が脇見に起因する行動か、視認行動に起因する行動かを正確に判定することができる。

これにより、運転者の行動が前方不注視である場合の未警報、及び運転者の行動が視認行動である場合の誤警報の両方を低減することができるので、運転者の警報に対する煩わしさを抑制すると共に信頼性を向上することができ、運転者に安全運転を促進することができる。

特に、図４及び図５に示すように、運転者の顔向きの角度θが頻繁に変わる、すなわち前方確認及び脇見を繰り返す、並びに、図６に示すように、前方確認及び視認行動を繰り返すような状況でも、運転者の行動が脇見であるか、それとも視認行動であるかを正確に判定することができる。

また、図９に示すように、過去の運転者の行動から脇見などの前方不注視であると判定されると、運転者が前方を向いても警報器３３が鳴り続け運転者に警報を発令し続けることで、運転者の警報に対する煩わしさを低減することもできる。

例えば、従来技術では、運転者が前方を向いてしまうと警報が解除されてしまう。つまり、図４及び図５のような運転者の行動の場合では、警報の発令と解除とが繰り返され、警報器３３が鳴ったり、止まったりを繰り返すことになるため、運転者の警報に対する煩わしさが増加する。一方、この安全運転促進装置３０では、前方を気にしつつも、気になる対象を見たいという葛藤から前方確認と脇見とを繰り返す行動の一連を前方不注視として判定して、警報し続けることで運転者の煩わしさを低減することができる。

上記の安全運転促進方法においては、算出した積分値ＩＶｘが警報発令閾値ＩＶａよりも小さな値に設定した警報解除閾値ＩＶｂ以下であるか否かを判定するステップと、積分値ＩＶｘが警報解除閾値ＩＶｂ以下と判定した場合に、運転者の行動が前方不注視でないと判定して、警報を解除するステップと、を含むことが望ましい。

具体的には、警報が解除されている場合に積分値ＩＶｘが警報発令閾値ＩＶａ以上、つまり運転者の行動が前方不注視であることを判定した場合に、警報を発令する一方、警報が発令されている場合に積分値ＩＶｘが警報解除閾値ＩＶｂ以下、つまり運転者の行動が前方不注視でないことを判定した場合に、警報を解除する。

警報解除閾値ＩＶｂは、ゼロに設定すると、運転者が完全に前方を注視している状況になったときに警報が解除されることになるが、ゼロに設定すると、警報が解除され難くな
るおそれがある。そこで、確実に運転者の前方不注視が解消されたときに警報が解除され、且つ運転者の煩わしさが解消されるような値に設定される。この警報解除閾値ＩＶｂは、例えば、ゼロの近傍の値が好ましい。

図９に示すように、警報発令閾値ＩＶａのみで、警報の発令と解除とを判断すると、図４に示す状況では、時間ｔ３で警報が解除された直後の時間ｔ４で再び警報が発令されてしまう。しかし、警報発令閾値ＩＶａよりも小さい値に設定された警報解除閾値ＩＶｂを用いることで、図４に示す状況でも、時間ｔ３から時間ｔ４の間も警報を鳴らし続けることができる。

このように、警報により運転者の行動が脇見などの前方不注視から、安全運転に基づいた行動に戻った場合には、警報を解除するようにすると、警報に対する運転者の煩わしさを低減することができる。また、警報発令閾値ＩＶａと警報解除閾値ＩＶｂとをそれぞれ異なる値とし、警報解除閾値ＩＶｂを警報発令閾値ＩＶａ未満に設定することで、警報を鳴らすタイミングをより最適化することができるので、より運転者の警報に対する煩わしさを抑制すると共に、運転者が前方不注視である場合には、警報により運転者に安全運転を意識させることができる。

更に、運転者の行動が前方不注視であるか否かを発令用と解除用とで区別して判定する場合には、解除用の判定を行うときに、過去一定期間ｔａに代えて、その過去一定期間ｔａとは異なる時間に設定された過去一定期間ｔｂを用いるとよい。この過去一定期間ｔａ及びｔｂは実験や試験、あるいは学習により求めて、車両１０ごと、あるいは運転者ごとによって異なる時間に設定するとよい。

また、上記の安全運転促進方法は、ステップＳ４０で、車両１０の進行方向を基準にして顔向きが右方向に傾いた場合と、顔向きが左方向に傾いた場合とでそれぞれ別々の閾値を用いて、運転者の行動が前方不注視であるか否かを判定することが望ましい。

実施形態の車両１０においては、運転席１４が車両１０の右側に配置されているため、安全運転のための視認行動でも、右側視認行動と左側視認行動とでは、顔向きの角度θが異なり、右側視認行動と比較して左側視認行動のときの顔向きの角度は大きくなる。そこで、顔向きが右方向に傾いた場合を正として角度αで表し、顔向きが左方向に傾いた場合を負として角度βで表す。そして、角度αに基づく関数ｆ｛α（ｔ）｝の積分値ＩＶαｘに対しては、右側警報発令閾値ＩＶａ＿ｒと右側警報解除閾値ＩＶｂ＿ｒとを用いて判定し、角度βの関数ｆ｛β（ｔ）｝の積分値ＩＶβｘに対しては、左側警報発令閾値ＩＶａ＿ｌと左側警報解除閾値ＩＶｂ＿ｌとを用いて判定する。

この右側警報発令閾値ＩＶａ＿ｒを、運転席１４が車両１０の右側に配置された場合には左側警報発令閾値ＩＶａ＿ｌよりも大きな値に設定し、右側警報解除閾値ＩＶｂ＿ｒも同様に左側警報解除閾値ＩＶｂ＿ｌよりも大きな値に設定することがより望ましい。

このように、安全運転のための視認行動において、顔向きの角度α、βの絶対値が異なる右側視認行動、左側視認行動を区別して、それぞれに適した閾値を用いてステップＳ４０で運転者の行動が前方不注視であるか否かを判定するようにすることで、運転者の行動が脇見などによる前方不注視であるか、それとも安全運転のための視認行動であるかをより正確に判定することができる。

図１０は、本発明の第二実施形態からなる車両１０の安全運転促進装置３０を例示する。この第二実施形態の安全運転促進装置３０は、第一実施形態の構成に加えて、角度θ（あるいは角度α、β）の倍率を変換する変換部３６を備える。

変換部３６は、記憶部３５に記憶された実行プログラムがＣＰＵによりＲＯＭに読み出されることで、記憶部３５に記憶されたマップデータＤ１ｘの角度α、βの大きさに応じて倍率Ｋ（Ｎ、Ｍ、Ｌ）を設定し、角度α、βの倍率を変換するステップを処理する手段である。

前述の第一実施形態では、角度θの倍率は１．０に固定されているのに対して、この第二実施形態では変換部３６を備えることで、角度α、βの大きさに応じてその角度α、βの倍率を、例えば、０．１倍〜３．０倍に変換する。

倍率Ｋは、角度αの大きさに応じて設定されており、前方不注視による危険度を考慮した値に設定される。この倍率Ｋは、例えば、角度αの大きさに比例して設定したり、安全運転のための視認行動における角度（例えば、図６では角度γ）の近傍では１．０倍、あるいは１．０倍に近い値に設定し、そこから離間するに連れて大きい値にしたりするとよい。この第二実施形態では、ゼロから視認行動における角度の近傍までは、１．０倍から１．２倍まで段階的に大きくなるようにし、視認行動における角度の近傍では１．０倍とし、そこから大きくなるに従った１．０倍から１．５倍まで段階的に大きくなるように設定した。なお、この倍率Ｋは、警報を発令する場合で、且つ顔向きが右方向に傾いている場合のものであり、前述した閾値と同様に、発令用及び解除用でそれぞれ異なる値とし、更に、右側及び左側でそれぞれ異なる値とする。つまり、右側発令用の倍率Ｋ、右側解除用の倍率Ｎ、左側発令用の倍率Ｍ、及び左側解除用の倍率Ｌをそれぞれ角度α、βに乗算する。

図１１〜図１３は、第一実施形態の図４〜図６の状況に対して角度の倍率を変換したマップデータＤ２ｘを例示している。この図１１〜図１３に示すように、角度αに倍率Ｋを乗算して角度αの倍率を変換すると、安全運転のための視認行動以外の行動では、積分値ＩＶ１０、ＩＶ２０が大きくなる一方で、積分値ＩＶ３０の値はほぼ変化がない。

このように、角度αにその角度αに応じた倍率Ｋを乗算して倍率変換することで、視認行動とそれ以外の前方不注視の行動とをより確実に区別できるようになるので、運転者の行動が前方不注視である場合の未警報と視認行動である場合の誤警報との両方をより低減できる。

また、角度αごとに異なる危険度を考慮して倍率Ｋを設定することで、例えば、角度αが１０度から１５度に変化する行動よりも危険度の高い可能性がある７０度から７５度に変化する行動を行った場合に、運転者に警報することで、より安全運転を促進することができる。

次に、第二実施形態の安全運転促進方法を、図１４〜図１６に示すフローチャートに基づいて制御装置３２の機能として以下に説明する。なお、図中の二重線は並行処理を示している。

図１４に示すように、ステップＳ１００では、タイマー４０が現時刻ｔに経過時間Ｔを加算する。次いで、前述したステップＳ１０、Ｓ２０を行った後に、図１５に示すステップＳ１１０で、顔向きが右向きの判定を行い、図１６に示すステップＳ１２０で顔向きが左向きの判定を行う。このステップＳ１１０、Ｓ１２０については、並列で処理が進む。

なお、この第二実施形態では、ステップＳ１１０及びステップＳ１２０を並列で処理したが、現時刻ｔから過去一定期間ｔａにおける運転者の行動が右向きか、あるいは左向きかを判定して、その判定結果に応じてステップＳ１１０及びステップＳ１２０のどちらか
一方を処理するようにしてもよい。但し、過去一定期間ｔａに右向きの行動と左向きの行動が混在している場合もあるため、ステップＳ１１０及びステップＳ１２０を並列で処理することが好ましい。

次いで、ステップＳ１３０では、警報部３９が、ステップＳ１１０の判定で右側警報発令フラグが立ったか否かを判定する。なお、右側警報発令フラグが立った場合をｆｌｇ１＝１で示し、右側警報解除フラグが立った場合をｆｌｇ１＝０で示している。このステップＳ１３０で右側警報発令フラグが立ったと判定した場合には、ステップＳ１５０に進む一方、右側警報解除フラグが立ったと判定した場合には、ステップＳ１４０に進む。

次いで、ステップＳ１４０では、警報部３９が、ステップＳ１２０の判定で左側警報発令フラグが立ったか否かを判定する。このステップＳ１４０で左側警報発令フラグが立ったと判定した場合には、ステップＳ１５０に進む一方、左側警報解除フラグが立ったと判定した場合には、ステップＳ１６０に進む。

次いで、ステップＳ１５０では、すなわち右側警報発令フラグ及び左側警報発令フラグの少なくとも一方が立っている場合では、警報部３９が警報器３３を鳴らして運転者に警報を発令して、ステップＳ１７０へ進む。

一方、ステップＳ１６０では、すなわち右側警報解除フラグ及び左側警報解除フラグの両方が立っている場合では、警報部３９が警報器３３を停止して警報を解除して、ステップＳ１７０へ進む。

次いで、ステップＳ１７０では、制御装置３２が車両１０の停車を判定し、車両１０が停車していないと判定した場合には、スタートへ戻りステップＳ１００〜ステップＳ１７０を繰り返す。一方、車両１０が停車していると判定した場合には、ステップＳ１８０へ進み、タイマー４０でカウントしている現時刻ｔをリセットして終了する。

図１５に示すように、ステップＳ２００では、算出部３７が右側警報発令フラグが立っているか否かを判定する。このステップＳ２００で右側警報解除フラグが立っている場合にはステップＳ２１０へ進む。

次いで、ステップＳ２１０では、変換部３６が現時刻ｔから過去一定期間ｔａまでの角度αに、その角度αに応じた倍率Ｋを乗算して角度値Ａに変換する。なお、この第二実施形態では、ステップＳ２１０で角度値Ａを算出するようにしたが、記憶部３５に角度αを記憶する際に、変換部３６で角度値Ａを算出した後に、記憶部３５に時系列で記憶するようにしてもよい。

次いで、ステップＳ２２０では、算出部３７が、ステップＳ２１０で算出した現時刻ｔから過去一定期間ｔａにおける角度値Ａを参照して、現時刻ｔから過去一定期間ｔａにおける、すなわち過去の時刻（ｔ−ｔａ）から現時刻ｔまでの角度値Ａに基づいた関数ｆ｛Ａ（ｔ）｝を時間積分した積分値ＩＶＡｘを算出する。なお、このステップＳ２２０で算出された積分値ＩＶＡｘは判定部３８に送られる。

次いで、ステップＳ２３０では、判定部３８が、積分値ＩＶＡｘを読み込み、その積分値ＩＶＡｘが予め設定された右側警報発令閾値ＩＶｃ以上か否かを判定する。このステップＳ２３０で、積分値ＩＶＡｘが右側警報発令閾値ＩＶｃ以上の場合は運転者が前方不注視であると判定してステップＳ２４０へ進み、ステップＳ２４０では、右側警報発令フラグを立ててステップＳ１３０へ進む。一方、積分値ＩＶＡｘが右側警報発令閾値ＩＶｃ未満の場合はステップＳ２００の判定を維持して、つまり右側警報解除フラグが立った状態
を維持してステップＳ１３０へ進む。

ステップＳ２００で、右側警報発令フラグが立っている場合には、ステップＳ２５０へ進む。次いで、ステップＳ２５０では、変換部３６が現時刻ｔから過去一定期間ｔａまでの角度αに、その角度αに応じた倍率Ｎを乗算して角度値Ｂに変換する。

次いで、ステップＳ２６０では、算出部３７が、ステップＳ２５０で算出した現時刻ｔから過去一定期間ｔａにおける角度値Ｂを参照して、現時刻ｔから過去一定期間ｔｂにおける角度値Ｂに基づいた関数ｆ｛Ｂ（ｔ）｝を時間積分した積分値ＩＶＢｘを算出する。

次いで、ステップＳ２７０では、判定部３８が、積分値ＩＶＢｘが予め設定された右側警報解除閾値ＩＶｄ以下か否かを判定する。このステップＳ２３０で、積分値ＩＶＢｘが右側警報解除閾値ＩＶｄ以下の場合は運転者が前方不注視でない、つまり安全運転を維持していると判定してステップＳ２８０へ進み、ステップＳ２８０では、右側警報解除フラグを立ててステップＳ１３０へ進む。一方、積分値ＩＶＢｘが右側警報解除閾値ＩＶｄ超の場合はステップＳ２００の判定を維持して、つまり右側警報発令フラグが立った状態を維持してステップＳ１３０へ進む。

図１６に示すように、顔向きが左向きの判定においては、倍率や閾値が異なるが、各処理については同様のため、説明を省略する。このステップＳ１２０では、角度βの倍率として発令用の倍率Ｎ、解除用の倍率Ｌを用いて角度βの倍率を変換し、閾値として発令用の左側警報発令閾値ＩＶｅ、解除用の左側警報花序閾値ＩＶｆを用いて判定する。

このように、第二実施形態の安全運転促進方法によれば、第一実施形態と同様に、現時刻ｔの運転者の行動のみではなく、過去一定期間ｔａ、ｔｂの運転者の行動も考慮して前方不注視を判定することで、運転者の前方不注視に対する警報の未警報及び誤警報の両方を低減し、運転者の警報に対する煩わしさを抑制すると共に信頼性を向上して、安全運転を促進することができる。

また、右側用及び左側用のそれぞれ、並びに、警報発令用及び警報解除用のそれぞれに異なる閾値を用いることで、より正確に運転者の前方不注視を判定することができる。特に、右側視認行動と左側視認行動との角度が大きく異なるトラックなどの大型車両に好適である。

加えて、角度αの倍率をその角度αの大きさに応じた倍率Ｋを乗算して変換することで、視認行動との判別が難しい、腕時計や携帯電話などを気にする角度αの小さな前方不注視も、より正確に判別することができると共に、より危険度が高いような前方不注視も判別することができる。

なお、上記の実施形態では、車両１０を大型車両であるトラックを例に説明したが、本発明はこれに限定されずに、乗合自動車であるバスや普通乗用車にも適用できる。但し、特に本発明は、普通乗用車と比較して、車幅が広くて車線逸脱までの余裕がない、及び一定速度で安定に走行したいことから視認行動の頻度が高い大型車両に好適である。

また、上記の実施形態では、運転者の顔向きの角度に基づいて判定を行う構成を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、運転者の視線の角度に基づいて判定を行う構成にしてもよい。加えて、運転者の顔向きの角度や視線の角度をカメラ３１で撮像する構成を例に説明したが、それらの角度を取得することができればよく、例えば、超音波センサや人感センサなどを用いてもよい。

また、上記の実施形態では、運転者の顔向きの角度を左右方向で取得したが、上下方向も考慮してもよい。その場合には、演算が複雑化するがより判定精度を向上することができる。

また、上記の実施形態のフローチャートにおいては、ステップの順番を入れ替えても処理に支障を来さない範囲で、入れ替えてもよい。例えば、ステップＳ２００、Ｓ３００のフラグ判定を、角度値積分値を算出した後に行うようにしてもよい。

また、上記の実施形態では、角度θに基づく関数をｆ｛θ（ｔ）｝＝θ（ｔ）とし、角度αの倍率が変換された角度値Ａに基づく関数をｆ｛Ａ（ｔ）｝＝Ａ（ｔ）としたが、本発明はこれに限定されずに、関数として二次関数を用いてもよく、関数として、前方不注視と安全運転のための視認行動とがより精度良く区別できるものを用いるとよい。

１０ 車両
３０ 安全運転促進装置
３１ カメラ
３２ 制御装置
３３ 警報器
３４ 角度取得部
３５ 記憶部
３６ 変換部
３７ 算出部
３８ 判定部
３９ 警報部

Claims (6)

1. 車両を運転する運転者の行動が前方不注視であるか否かを判定し、運転者の行動が前方不注視であると判定した場合に警報を発令する車両の安全運転促進方法において、
   前記車両の進行方向を基準にして左右方向の運転者の顔向きの角度又は視線の角度を取得するステップと、
   取得した前記角度を時系列で記憶するステップと、
   過去一定期間における各前記角度に基づいた関数を時間積分した積分値を算出するステップと、
   算出した前記積分値が予め設定された警報発令閾値以上であるか否かを判定するステップと、
   前記積分値が前記警報発令閾値以上と判定した場合に、前記警報を発令するステップと、
   算出した前記積分値が前記警報発令閾値よりも小さな値に設定した警報解除閾値以下であるか否かを判定するステップと、
   前記積分値が前記警報解除閾値以下と判定した場合に、運転者の行動が前方不注視でないと判定して、前記警報を解除するステップと、を含むことを特徴とする車両の安全運転促進方法。
2. 時系列で記憶した前記角度の大きさに応じて倍率を設定し、該角度の倍率を変換するステップを含み、
   前記積分値を前記過去一定期間における倍率が変換された各角度に基づいた関数を時間積分した値として算出する請求項１に記載の車両の安全運転促進方法。
3. 前記車両の進行方向を基準にして顔向き又は視線が左方向に傾いた場合と、右方向に傾いた場合とでそれぞれ別々の閾値を用いて、運転者の行動が前方不注視であるか否かを判定する請求項１または２に記載の車両の安全運転促進方法。
4. 車両を運転する運転者の行動が前方不注視であるか否かを判定する判定部と、該判定部で運転者の行動が前方不注視であると判定した場合に警報を発令する警報部とを備えた車両の安全運転促進装置において、
   前記車両の進行方向を基準にして左右方向の運転者の顔向きの角度又は視線の角度を取得する角度取得部と、該角度取得部で取得された該角度を時系列で記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された情報から、過去一定期間における各前記角度に基づいた関数を時間積分した積分値を算出する算出部を備え、
   前記判定部を、前記算出部で算出された前記積分値が予め設定された警報発令閾値以上か否かを判定するとともに前記積分値が前記警報発令閾値よりも小さな値に設定した警報解除閾値以下であるか否かを判定する構成にし、
   前記警報部を、前記判定部で前記積分値が前記警報発令閾値以上と判定された場合に前記警報を発令する一方で、前記積分値が前記警報解除閾値以下と判定した場合に運転者の行動が前方不注視でないと判定して前記警報を解除する構成にしたことを特徴とする車両の安全運転促進装置。
5. 時系列で記憶した前記角度の大きさに応じて倍率を設定し、該角度の倍率を変換する変換部を備え、
   前記算出部を、前記積分値を前記過去一定期間における倍率が変換された各角度に基づいた関数を時間積分した値として算出する構成にした請求項４に記載の車両の安全運転促進装置。
6. 前記判定部を、前記車両の進行方向を基準にして顔向き又は視線が左方向に傾いた場合と、右方向に傾いた場合とでそれぞれ別々の閾値を用いて、運転者の行動が前方不注視であるか否かを判定する構成にした請求項４または５に記載の車両の安全運転装置。