JP7342744B2 - 安全運転判定装置 - Google Patents

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Description

本発明は、安全運転判定装置に関する。
従来、車両を運転する運転者の顔向き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を発する装置が提案されている。この装置は、運転者の顔向き角度が、運転者が脇見をしていない状態における平均的な顔の向きである基準向きに対して所定角度以上ずれた状態が所定時間以上継続すると、警報を発する（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０１９－７０８７５号公報
しかし、基準向きの決定には時間を要するので、基準向きが決定される前の期間においては、例えば車両の進行方向のような初期値が基準向きとして使用される。このように初期値に基づいて判定を行うと、基準向きと初期値との差が大きい場合は、運転者が脇見をしていないにもかかわらず、装置が誤って警報を発するおそれがある。
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、運転者が脇見をしていないにもかかわらず警報が発せられることを抑制することを目的とする。
本発明の態様に係る安全運転判定装置は、車両の運転者を撮像装置によって撮像して前記車両の進行方向を基準にしたときの前記運転者の顔向き角度を示す角度値を取得し、取得した前記角度値に基づいて前記運転者が前方不注視状態であるか否かを判定する安全運転判定装置であって、前記進行方向に対する前記運転者のヨー方向の顔向き角度と、前記進行方向に対する前記運転者のピッチ方向の顔向き角度との少なくとも一方の顔向き角度を示す角度値を特定する角度値特定部と、前記角度値特定部が所定時間に亘って特定した前記角度値を用いて、前記運転者の顔に対する前記撮像装置の撮像方向に対応した前記角度値のオフセット値を決定するオフセット値決定部と、前記オフセット値決定部が前記オフセット値を決定した後に、前記オフセット値と前記角度値との関係に基づいて、前記運転者が前方不注視状態であるか否かの判定を開始する判定部と、を有する。
前記オフセット値決定部は、所定のオフセット値算出期間のうち、前記運転者の顔の向きが所定の範囲内にある期間の割合が閾値を超えている場合に前記オフセット値を新たに決定してもよい。
前記オフセット値決定部は、前記判定部が前方不注視状態であると判定している間は、前記オフセット値を新たに決定しないでもよい。
前記車両の運転者が前方不注視状態であると判定した場合に、前記運転者に警告を発する警告部をさらに有し、前記警告部は、前記オフセット値決定部が前記オフセット値を決定していることを条件として、前記運転者に前記警告を発してもよい。
本発明によれば、運転者が脇見をしていないにもかかわらず警報が発せられることを抑制するという効果を奏する。
本発明に係る車両Ｓの構成を示す図である。 撮像装置１と運転者の顔向き角度との関係を示す図である。 オフセット値決定部３２１がオフセット値を決定する処理のフローチャートを示す図である。 オフセット値決定部３２１、判定部３２３、及び警告部３２４の動作の流れを示す図である。
＜車両Ｓの構成＞
図１は、本発明に係る車両Ｓの構成を示す図である。車両Ｓは、撮像装置１と、警報装置２と、安全運転判定装置３とを有する。
撮像装置１は、車両Ｓの運転席に設けられており、例えばＣＣＤカメラを含む。撮像装置１は、運転席に座っている運転者を前方から撮像して、撮像画像を生成する。例えば、撮像装置１は、車両Ｓが走行中の運転者の顔を撮像して、車両Ｓの進行方向に対する運転者の顔向き角度を特定できる撮像画像を生成する。撮像装置１は、生成した撮像画像を安全運転判定装置３に出力する。
図２は、撮像装置１と運転者の顔向き角度との関係を示す図である。図２（ａ）には運転者Ｄの側面から見た図が示され、図２（ｂ）には運転者Ｄの上方から見た図が示されている。撮像装置１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、運転者Ｄの顔の正面ではなく、運転者Ｄの顔に対して、例えば斜め下方に設けられている。
警報装置２は、運転中の運転者が前方不注視（例えば脇見）であることを安全運転判定装置３から通知されたことに基づいて、運転者に対して警告を発する装置である。警報装置２は、例えば、アラームの音を鳴らすスピーカ、警告画面を表示する表示部、及び振動を発生する振動発生部を含む。なお、警報装置２は、音、表示、及び振動の少なくとも２つを組み合わせて、警告を発してもよい。
安全運転判定装置３は、記憶部３１と、制御部３２とを有する。安全運転判定装置３は、車両Ｓの運転者を撮像装置１によって撮像して車両の進行方向を基準にしたときの運転者の顔向き角度を示す角度値を特定する。安全運転判定装置３は、特定した角度値に基づいて運転者が前方不注視状態であるか否かを判定する。安全運転判定装置３は、運転者が前方不注視状態であると判定した場合は、警報装置２に警告を発するように通知する。
記憶部３１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等の記憶媒体を有する。記憶部３１は、後述する制御部３２が実行するプログラムを記憶している。記憶部３１には、例えば運転者の顔向き角度に係る情報が記憶されている。
制御部３２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部３２は、記憶部３１に記憶されているプログラムを実行することにより、角度値特定部３２０、オフセット値決定部３２１、角度値補正部３２２、判定部３２３、及び警告部３２４として機能する。制御部３２は、運転者の顔向き角度を特定するとともに、運転者の顔向き角度を記憶部３１に記憶させる。
角度値特定部３２０は、車両Ｓの進行方向に対する運転者のヨー方向（図２（ｂ））の顔向き角度を示すヨー角度値と、進行方向に対する運転者のピッチ方向（図２（ａ））の顔向き角度を示すピッチ角度値との少なくとも一方の顔向き角度を示す角度値を特定する。
角度値特定部３２０は、撮像装置１が撮像した撮像画像に基づいて角度値を特定する。角度値特定部３２０は、所定間隔（例えば１００秒間隔）で、継続して角度値を特定する。角度値特定部３２０は、特定した角度値を、オフセット値決定部３２１及び角度値補正部３２２に通知する。
オフセット値決定部３２１は、角度値特定部３２０が所定時間（例えば１００秒）に亘って特定した角度値を用いて、運転者の顔に対する撮像装置１の撮像方向に対応した角度値のオフセット値を決定する。オフセット値は、撮像装置１の撮像方向を基準として角度値特定部３２０が特定した角度値を、運転者が脇見をしていない状態における平均的な顔の向きである基準向きを基準とする角度値に補正するための値である。
オフセット値決定部３２１は、例えば角度値特定部３２０が所定時間に亘って特定した角度値の平均値又は中央値等の統計値を、オフセット値として決定する。オフセット値決定部３２１は、ヨー角度値のオフセット値を示すヨーオフセット値とピッチ角度値のオフセット値を示すピッチオフセット値との少なくとも一方をオフセット値として決定する。
オフセット値決定部３２１は、所定のオフセット値算出期間（例えば１００秒）のうち、運転者の顔の向きが所定の範囲内にある期間の割合が閾値（例えば７０秒）を超えている場合にオフセット値を新たに決定する。ここでいう、運転者の顔の向きの所定の範囲内にある期間とは、例えば車両の正面方向に対するヨー角度値が左右３０度以内の期間である。
オフセット値決定部３２１は、例えば運転者の顔向き角度、運転者の頭部の位置、及び車両Ｓの車速のうち少なくとも１つが所定の範囲内にある期間の割合が閾値を超えている場合にオフセット値を新たに決定してもよい。オフセット値決定部３２１は、決定したオフセット値を角度値補正部３２２に通知する。
ところで、判定部３２３が前方不注視状態であると判定している間にオフセット値決定部３２１がオフセット値を決定してしまうと、運転者が脇見をしている状態における顔の向きが基準向きに設定されてしまう。そこで、オフセット値決定部３２１は、判定部３２３が前方不注視状態であると判定している間は、オフセット値を新たに決定しない。
具体的には、オフセット値決定部３２１は、運転者が前方不注視状態であるか否かの判定を判定部３２３から取得する。オフセット値決定部３２１は、判定部３２３から取得した判定が不注視状態である場合はオフセット値を更新せずに前の時刻に決定したオフセット値を角度値補正部３２２に通知する。一方、判定部３２３から取得した判定が不注視状態ではない場合は、新たに決定したオフセット値を角度値補正部３２２に通知する。オフセット値決定部３２１は、角度値補正部３２２に通知したオフセット値が新たに決定したオフセット値であるか否かを判定部３２３に通知する。
このように、オフセット値決定部３２１は、判定部３２３から取得した不注視状態であるか否かの判定に基づいてオフセット値を更新するか否かを切り替えることで、誤ったオフセット値を角度値補正部３２２に通知してしまうことを抑制できる。
角度値補正部３２２は、角度値特定部３２０が特定した角度値を、オフセット値決定部３２１が決定したオフセット値に基づいて補正する。例えば、角度値補正部３２２は、ヨーオフセット値に基づいてヨー角度値を補正し、ピッチオフセット値に基づいてピッチ角度値を補正する。角度値補正部３２２は、補正したヨー角度値とピッチ角度値との少なくとも一方を、補正後の角度値として判定部３２３に通知する。
判定部３２３は、オフセット値決定部３２１がオフセット値を決定した後に、オフセット値と角度値特定部３２０が特定した角度値との関係に基づいて、運転者が前方不注視状態であるか否かの判定を開始する。判定部３２３は、オフセット値決定部３２１が決定したオフセット値と、角度値特定部３２０が特定した角度値とに基づく補正後の角度値を角度値補正部３２２から取得する。判定部３２３は、オフセット値決定部３２１がオフセット値を更新したか否かをオフセット値決定部３２１から取得する。判定部３２３は、運転者が前方不注視状態であるか否かの判定を警告部３２４に通知する。
判定部３２３は、当該判定部３２３が、運転者が前方不注視状態であると判定した場合、オフセット値決定部３２１に運転者が前方不注視状態であることを通知する。一方、運転者が前方不注視状態ではないと判定した場合、オフセット値決定部３２１がオフセット値を更新したか否かに基づいて、判定を継続するか中止するかの動作を切り替える。
具体的には、判定部３２３が運転者は前方不注視状態ではないと判定している場合において、オフセット値決定部３２１がオフセット値を更新した場合、判定部３２３は当該オフセット値に基づいて、運転者が前方不注視状態か否かを判定する。一方、オフセット値決定部３２１がオフセット値を更新しなかった場合、判定部３２３は運転者が前方不注視状態か否かの判定を中止する。このように動作することで、判定部３２３は、当該判定部３２３が誤った判定を警告部３２４に通知してしまうことを抑制できる。
警告部３２４は、車両Ｓの運転者が前方不注視状態であると判定部３２３が判定した場合に、運転者に警告を発する。具体的には、警告部３２４は、判定部３２３が、運転者が前方不注視状態であると判定し、且つ、オフセット値決定部３２１がオフセット値を更新していることを条件として、判定部３２３から運転者に警告を発するように通知される。警告部３２４は、オフセット値を更新していることを、オフセット値決定部３２１から通知されてもよい。警告部３２４は、判定部３２３から警告を発するように通知されると、警報装置２に警告を発するように通知する。
＜オフセット値決定処理＞
図３は、オフセット値決定部３２１がオフセット値を決定する処理のフローチャートを示す図である。オフセット値決定部３２１は、角度値特定部３２０が、直前のオフセット値算出期間中に特定した角度値を取得する（Ｓ１０）。オフセット値決定部３２１は、取得した角度値のそれぞれが所定の範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１１）。
続いて、オフセット値決定部３２１は、取得した角度値のうち、所定の範囲内にある角度値の割合が閾値を超えているか否かを判定する（Ｓ１２）。オフセット値決定部３２１は、オフセット値算出期間中に特定した角度値のうち、所定の範囲内にある角度値の割合が閾値を超えている場合（Ｓ１２のＹＥＳ）は、当該角度値のそれぞれからオフセット値を決定する（Ｓ１３）。
一方、オフセット値決定部３２１は、所定の範囲内にある角度値の割合が閾値未満である場合（Ｓ１２のＮＯ）は、オフセット値を決定しない（Ｓ１４）。オフセット値決定部３２１は、所定の時間（例えば１秒）ごとに、Ｓ１０からＳ１４までの処理を繰り返す。オフセット値決定部３２１がこのように動作することで、角度値補正部３２２が誤った角度値に補正することと、判定部３２３が誤った角度値に基づいて誤判定することを抑制することができる。
＜オフセット値決定と不注視状態判定との動作＞
図４は、オフセット値決定部３２１、判定部３２３、及び警告部３２４の動作の流れを示す図である。図４の縦軸は、上段がオフセット値決定部３２１、中段が判定部３２３、及び下段が警告部３２４の動作状態を示す。図４の横軸は時間を示す。
時刻Ｔ１（例えば車両Ｓのエンジンが始動した時刻）において、オフセット値決定部３２１は、オフセット値を算出するために、運転者の顔の向きの特定を開始する。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２においてオフセット値決定部３２１は、角度値特定部３２０が特定した角度値を取得する。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの長さは、オフセット値算出期間に相当する長さである。時刻Ｔ２においてオフセット値決定部３２１はオフセット値を決定する。
時刻Ｔ２においてオフセット値決定部３２１は、角度値特定部３２０がオフセット算出期間に亘って特定した角度値のうち、所定の範囲内にある角度値の割合が閾値以上であることを条件として、オフセット値を決定する。
判定部３２３は、時刻Ｔ２においてオフセット値決定部３２１がオフセット値を決定した後の時刻Ｔ３において、角度値補正部３２２がオフセット値を用いて補正した角度値に基づいて、運転者が前方不注視であるか否かの判定を開始する。
このように、判定部３２３は、オフセット値決定部３２１が車両Ｓの起動後に最初にオフセット値を決定した時刻Ｔ２よりも後の時刻である時刻Ｔ３に、運転者が前方不注視状態であるか否かの判定を開始する。これにより、判定部３２３は、運転者に基づくオフセット値から補正された角度値により判定することができるため、運転者が前方不注視状態か否かを誤判定することを抑制できる。
オフセット値決定部３２１は、角度値特定部３２０がオフセット値算出期間中に特定した角度値のうち、所定の範囲内にある角度値の割合が閾値未満であった場合、時刻Ｔ４においてオフセット値の更新を中止する。
判定部３２３は、オフセット値決定部３２１が時刻Ｔ４においてオフセット値の更新を中止した場合、時刻Ｔ５において、運転者が前方不注視状態か否かの判定を中止する。このように、判定部３２３が判定を中止することで、判定部３２３は、例えば運転者が姿勢を変化させたことにより所定の範囲内にある角度値の割合が閾値未満になったような場合に、「運転者は前方不注視状態である」と判定しない。これにより、警告部３２４が誤って運転不注視の警告を発することを抑制できる。
時刻Ｔ６においてオフセット値決定部３２１は、角度値特定部３２０が所定時間に亘って特定した角度値のうち、所定の範囲内にある角度値の割合が閾値以上であることに基づいて、オフセット値の更新を再開する。判定部３２３は、時刻Ｔ６においてオフセット値決定部３２１がオフセット値の更新を再開した場合、時刻Ｔ７において、運転者が前方不注視状態か否かの判定を再開する。
このように、時刻Ｔ６における更新されたオフセット値に基づいて、判定部３２３が時刻Ｔ７において前方不注視を判定することで、判定部３２３は、例えば運転者がミラーを確認した後に、脇見をしていない状態で運転を継続する動作を行う場合であっても、運転者が前方不注視状態か否かを判定できる。
判定部３２３は、当該判定部３２３が時刻Ｔ８において「運転者は前方不注視状態である」と判定した場合、オフセット値決定部３２１及び警告部３２４に「運転者は前方不注視状態である」と通知する。時刻Ｔ９においてオフセット値決定部３２１は、判定部３２３から「運転者は前方不注視である」と通知されたことに基づいて、オフセット値の決定を中止する。時刻Ｔ９において警告部３２４は、警報装置２に警告を発するように通知する。
このように、時刻Ｔ９においてオフセット値決定部３２１がオフセット値の更新を中止することで、判定部３２３は、時刻Ｔ９のオフセット値により補正された角度値に基づいて判定を継続する。これにより、例えば運転者が脇見を続けることにより、オフセット値決定部３２１が誤ったオフセット値を決定することを抑制できるため、判定部３２３は、誤判定を抑制できる。
＜安全運転判定装置３による効果＞
以上のとおり、制御部３２は、運転者の顔向き角度である角度値を特定する角度値特定部３２０と、角度値のオフセット値を決定するオフセット値決定部３２１とを有する。そして、判定部３２３は、オフセット値決定部３２１がオフセット値を決定した後に運転者が前方不注視状態であるか否かの判定を開始する。
したがって、車両Ｓにおいては、運転者の顔向き角度に基づいたオフセット値により角度値を補正することができるため、運転者が前方不注視状態であるか否かの誤判定を抑制することができる。これにより、判定部３２３は、誤判定に基づいて、運転者が脇見をしていないにもかかわらず警報が発せられることを抑制することができる。
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 撮像装置
２ 警報装置
３ 安全運転判定装置
３１ 記憶部
３２ 制御部
３２０ 角度値特定部
３２１ オフセット値決定部
３２２ 角度値補正部
３２３ 判定部
３２４ 警告部

Claims (3)

  1. 車両の運転者を撮像装置によって撮像して前記車両の進行方向を基準にしたときの前記運転者の顔向き角度を示す角度値を取得し、取得した前記角度値に基づいて前記運転者が前方不注視状態であるか否かを判定する安全運転判定装置であって、
    前記進行方向に対する前記運転者のヨー方向の顔向き角度と、前記進行方向に対する前記運転者のピッチ方向の顔向き角度との少なくとも一方の顔向き角度を示す角度値を特定する角度値特定部と、
    前記角度値特定部が所定時間に亘って特定した前記角度値を用いて、前記運転者の顔に対する前記撮像装置の撮像方向に対応した前記角度値のオフセット値を決定するオフセット値決定部と、
    前記オフセット値決定部が前記オフセット値を決定した後に、前記オフセット値と前記角度値との関係に基づいて、前記運転者が前方不注視状態であるか否かの判定を開始する判定部と、
    を有し、
    前記オフセット値決定部は、所定のオフセット値算出期間のうち、前記運転者の顔の向きが所定の範囲内にある期間の割合が閾値を超えている場合に前記オフセット値を新たに決定する、
    安全運転判定装置。
  2. 前記オフセット値決定部は、前記判定部が前方不注視状態であると判定している間は、前記オフセット値を新たに決定しない、
    請求項１に記載の安全運転判定装置。
  3. 前記車両の運転者が前方不注視状態であると判定した場合に、前記運転者に警告を発する警告部をさらに有し、
    前記警告部は、前記オフセット値決定部が前記オフセット値を決定していることを条件として、前記運転者に前記警告を発する、
    請求項１又は２に記載の安全運転判定装置。
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