JP4795281B2

JP4795281B2 - 車両の安全装置

Info

Publication number: JP4795281B2
Application number: JP2007067269A
Authority: JP
Inventors: 孝太朗高島; 昭夫高橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: JP2008226163A

Description

本発明は、車両の安全装置に関するものである。

自車両周辺の障害物を検知し、運転者に警報を呈示する技術が提案されている。例えば特許文献１には、運転者に警報すべき障害物を検出した場合には、運転者の運転負荷状態と障害物の種別に応じて、障害物警報情報を運転者に提示する技術が開示されている。

一方、運転者の脇見を検出するため、様々な脇見判定方法が提案されている。例えば特許文献２には、被写体の特定部位の往復運動を検出するジェスチャ検出方法が開示されている。
特開２００２−１０４０１８号公報特開２００５−３５２５３１号公報

脇見判定に基づいて警報を行う場合には、脇見と判定した場合に警報を行い、正面視と判定した場合に警報を行わないことになる。この構成では、運転者の認識が脇見であっても、判定結果が正面視であれば警報が行われないので、脇見判定システムが故障したものと誤認され、脇見判定に対する運転者の不信感を招くことになる。

また従来の脇見判定では、脇見判定タイミングのわずかなずれにより、運転者の認識と脇見判定結果との間に齟齬が生じるという問題がある。例えば、運転者が脇見に移行する直前の正面視状態において脇見判定が行われた場合には、運転者の認識は脇見であるが、判定結果は正面視となる。逆に、運転者が正面視に移行する直前の脇見状態において脇見判定が行われた場合には、運転者の認識は正面視であるが、判定結果は脇見となる。このように、運転者の認識と脇見判定結果との齟齬があると、運転者には誤判定のように感じられ、脇見判定に対する運転者の不信感を招くことになる。

そこで本発明は、運転者の認識と脇見判定結果との齟齬を防止し、運転者の不信感を払拭することが可能な、車両の安全装置の提供を課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、自車周辺の物体を検知する物体検知手段（例えば、実施形態における物体検知手段１０）と、運転者の顔が向いている方向を検出する顔向き検出手段（例えば、実施形態における顔向き検出手段２６）と、前記顔向き検出手段の検出結果に基づいて脇見か否かを判定する脇見判定手段（例えば、実施形態における脇見判定手段２０）と、前記脇見判定手段により脇見と判定された場合に第１の警報を呈示する警報手段（例えば、実施形態における警報手段３０）と、を備えた車両の安全装置において、前記警報手段は、前記物体検知手段により物体が検知された場合であって、前記脇見判定手段により脇見ではないと判定された場合に、前記第１の警報とは異なる第２の警報を呈示し、前記運転者の顔の角速度を検出する角速度検出手段（例えば、実施形態における角速度検出手段２８）を備え、前記脇見判定手段は、前記角速度検出手段により検出された角速度が所定値未満の場合に、脇見か否かを判定することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、脇見ではないと判定された場合に第２警報を呈示するので、運転者は、車両の安全装置が作動中であって脇見ではないと判定されたことを認識することができる。これにより、車両の安全装置が故障したとの誤認を防止することが可能になり、車両の安全装置に対する運転者の不信感を払拭することができる。
また、物体検知手段１０により歩行者が検知された場合に第２警報を呈示するので、特に脇見運転に注意が必要な場合のみに第２警報を呈示することが可能になる。それ以外の場合には第２警報を呈示しないので、煩わしさを軽減することができる。
また、運転者の顔の角速度が所定値未満の場合に脇見か否かを判定するので、運転者の顔向きが定まっている場合に脇見か否かを判定することが可能になる。したがって、運転者の認識と脇見判定結果との齟齬を防止することが可能になり、脇見判定に対する運転者の不信感を払拭することができる。

以下、本発明の実施形態につき図面を参照して説明する。
（車両の安全装置）
図１は、本実施形態に係る車両の安全装置のブロック図である。本実施形態に係る車両の安全装置１は、自車周辺の物体を検知する物体検知手段１０と、運転者の顔が向いている方向を検出する顔向き検出手段２６と、顔向き検出手段２６の検出結果に基づいて脇見か否かを判定する脇見判定手段２０と、脇見判定手段２０の判定結果に基づいて第１警報または第２警報を呈示する警報手段３０と、を有するものである。

物体検知手段１０は、車両周辺の画像を取得する赤外線カメラ１２と、画像を二値化処理して明部を抽出する画像処理部１４と、抽出した物体が歩行者であるか判定する歩行者判定部１６とを備えている。

赤外線カメラ１２は、人物等の温度の高い部分を明るく、温度の低い部分を暗く撮影するものである。
画像処理部１４は、赤外線カメラの画像を二値化処理する。すなわち、輝度しきい値より明るい画素を「１」とし、暗い画素を「０」とする。そして「１」の画素が連続する領域（明部）を物体として抽出する。
歩行者判定部１６は、抽出した物体の縦横比や充足率、更には実面積と画像上の重心位置を用いて距離を算出することで、抽出した物体が歩行者であるか否かを判定する。なお、左右に配置した赤外線カメラ１２の画像について上記処理を行うことにより、歩行者までの距離を算出することも可能である。

脇見判定手段２０は、運転者の顔の画像を取得する可視光カメラ２２と、画像を処理して画像データを作成する画像処理部２４と、画像データから顔の特定部分を抽出して顔向きを検出する顔向き検出手段２６と、顔向き検出結果を検出時間とともに記憶するメモリ２７と、現在および過去の顔向き検出結果から運転者の顔の角速度を検出する角速度検出手段２８とを備えている。

可視光カメラ２２は、可視光領域にて撮影可能なＣＣＤカメラやＣ−ＭＯＳカメラ等で構成され、車室内のインストルメントパネルやダッシュボード上部等に配置されている。
画像処理部２４は、可視光カメラ２２により撮影して得た可視光画像に対して、例えばフィルタリングや二値化処理等の所定の画像処理を行い、二次元配列の画素からなる画像データを生成する。

顔向き検出手段２６は、画像データに対して、例えば運転者の顔を検知対象物とした特徴量算出および形状判別等の認識処理を行う。特徴量算出の処理では、例えば二値化処理後の画像データに対して、画素の連続性に基づく検知対象物の抽出およびラベリングを行い、抽出した検知対象物の重心や面積、外接四角形の縦横比等を算出する。また、形状判別の処理では、例えば予め記憶している所定パターン（例えば輪郭等）に基づき画像データ上の検索を行い、所定パターンとの類似性に応じて検知対象物を抽出する。そして、認識した検知対象物に基づき、運転者の顔向きを算出する。

図２は、顔向き検出方法の説明図である。顔向き検出手段による認識処理では、可視光画像Ｓにおいて運転者の目尻の位置Ｅ１，Ｅ１および目頭の位置Ｅ２，Ｅ２を検出し、さらに目尻Ｅ１，Ｅ１間の目尻間距離Ｌ１および目頭Ｅ２，Ｅ２間の目頭間距離Ｌ４を検出する。目尻間距離Ｌ１および目頭間距離Ｌ４は、運転者の顔向きの方向Ｐに応じて変化する。例えば、運転者の顔向きの方向Ｐと可視光カメラ２２の撮影方向とのなす角度θが増大するに伴い、目尻間距離Ｌ１が減少する。そこで目尻間距離Ｌ１または目頭間距離Ｌ４に基づき、運転者の顔向きの方向Ｐと可視光カメラ２２の撮影方向とのなす角度θを算出することができる。さらに、運転者の右眼の目尻Ｅ１と目頭Ｅ２との間の距離Ｌ２と、左眼の目尻Ｅ１と目頭Ｅ２との間の距離Ｌ３との、相対的な大小関係に基づき、運転者の顔向きの方向Ｐが左右の何れの方向であるかを判別することができる。

図１に戻り、メモリ２７は、顔向き検出手段２６によって検出された運転者の顔向き方向Ｐ（可視光カメラ２２の撮影方向とのなす角度θ）を、その検出時間とともに記録している。
角速度検出手段２８は、顔向き検出手段２６により検出された現在の顔向き方向Ｐと、メモリ２７に記録された過去の顔向き方向Ｐとを読み込み、両者の角度差を算出する。さらに、算出された角度差を両者の時間差で除することにより、運転者の顔の角速度（首振りの角速度）ωを検出する。

そして脇見判定手段２０は、顔向き検出手段２６により検出された運転者の顔向き方向Ｐと、角速度検出手段２８により検出された運転者の顔の角速度ωとに基づいて、運転者が正面視状態にあるか、それとも脇見状態にあるかを判定する。

警報手段３０は、脇見判定手段２０により脇見と判定された場合に第１警報を出力し、脇見ではないと判定された場合に第２警報を出力する。第１警報および第２警報は、車室内のスピーカから出力される警報音である。第１警報は通常の警報音であり、第２警報は通常の警報音＋ブロック音である。ブロック音とは、通常の警報音の音量または周波数を低下させたものである。すなわち第２警報では、通常の警報音と、通常の警報音の音量または周波数を低下させたものとを、繰り返し出力する。

（警報呈示方法）
次に、警報呈示方法について説明する。図３は、脇見判定方法および警報呈示方法のフローチャートである。
まずＳ１２において、物体検知手段１０により歩行者が検知されたか判断する。具体的には、赤外線カメラ１２で車両周辺の画像を撮影し、画像処理部１４において画像の二値化処理を行って物体を抽出し、歩行者検出部１６においてその物体が歩行者として検出されたか判断する。歩行者が検知された場合（Ｓ１２の判断がＹｅｓの場合）にはＳ２０に進み、脇見判定手段２０により脇見判定を行う。

図４は、脇見判定サブルーチンのフローチャートである。まずＳ２２において、顔向き検出手段２６により運転者の顔向きを検出する。具体的には、可視光カメラ２２で運転者の顔の画像を撮影し、顔向き検出手段２６において画像データから顔の特定部分を抽出し、その特定部分から運転者の顔向き方向を検出する。

次にＳ２４において、脇見判定手段２０は、顔向き検出手段２６により検出した運転者の顔向きが正面視判定の範囲内か判断する。具体的には、車両前方から左右に所定角度の範囲内を正面視判定の範囲とし、検出した運転者の顔向きがこの範囲内にあるか判断する。Ｓ２４の判断がＹｅｓの場合はＳ２５に進み、Ｓ２４の判断がＮｏの場合はＳ２７に進む。Ｓ２５およびＳ２７において、角速度検出手段２８は、運転者の顔の角速度ωを算出する。そして脇見判定手段２０は、角速度検出手段２８が検出した運転者の顔の角速度ωが所定値ｋ以上か判断する。角速度ωが所定値ｋ以上の場合（Ｓ２５およびＳ２７の判断がＹｅｓの場合）には、運転者が首振り中であって顔向き方向が定まらず、脇見判定ができない。この場合には、Ｓ２２に戻って顔向き検出をやり直す。

一方、運転者の顔向きが正面視判定の範囲内（Ｓ２４の判断がＹｅｓ）であり、しかも角速度ωが所定値ｋ未満（Ｓ２５の判断がＮｏ）の場合には、Ｓ２６において運転者は正面視状態であると判定する。また、運転者の顔向きが正面視判定の範囲外（Ｓ２４の判断がＮｏ）であり、しかも角速度ωが所定値ｋ未満（Ｓ２７の判断がＮｏ）の場合には、Ｓ２６において運転者は脇見状態であると判定する。

なおＳ２５およびＳ２７における判断がＹｅｓの場合（角速度ωが所定値ｋ以上の場合）に、Ｓ２２に戻って顔向き検出をやり直すのではなく、前回の脇見判定結果を踏襲してもよい。前回の脇見判定結果がない場合（今回が初めての脇見判定の場合）には、暫定的に正面視状態と判定すればよい。

図３に戻り、Ｓ２０における脇見判定の結果が脇見状態の場合には、Ｓ１４の判断はＹｅｓであり、Ｓ１６に進んで第１警報を作動させる。第１警報として、車室内のスピーカから運転者に向かって通常の警報音を出力する。一方、Ｓ２０における脇見判定の結果が正面視状態の場合には、Ｓ１４の判断はＮｏであり、Ｓ１８に進んで第２警報を作動させる。第２警報として、車室内のスピーカから運転者に向かって通常の警報音＋ブロック音を出力する。すなわち、通常の警報音と、通常の警報音の音量または周波数を低下させたものとを、繰り返し出力する。なお第１警報および第２警報の出力は、次回の脇見判定が行われるまで、または脇見判定が終了するまで継続させる。
なお図３に示す警報呈示方法は、車両運転中に繰り返し実施する。

以上に詳述したように、本実施形態に係る車両の安全装置は、物体検知手段１０により歩行者が検知された場合であって、脇見判定手段２０により脇見ではないと判定された場合に、脇見と判定された場合の第１警報とは異なる第２警報を呈示する警報手段３０を備えている。具体的には、脇見と判定された場合の第１警報として通常の警報音を呈示し、脇見ではないと判定された場合の第２警報として通常の警報音＋ブロック音を呈示する。

この構成によれば、脇見ではないと判定された場合に第２警報を呈示するので、運転者は、車両の安全装置が作動中であって脇見ではないと判定されたことを認識することが可能になる。これにより、車両の安全装置が故障したとの誤認を防止することが可能になり、車両の安全装置に対する運転者の不信感を払拭することができる。
また、物体検知手段１０により歩行者が検知された場合に第２警報を呈示するので、特に脇見運転に注意が必要な場合のみに第２警報を呈示することが可能になる。それ以外の場合には第２警報を呈示しないので、煩わしさを軽減することができる。さらに運転者は、第２警報により歩行者の存在を認識することができる。

また脇見判定手段２０は、運転者の顔の角速度が所定値未満の場合に脇見か否かを判定する構成とした。
この構成によれば、運転者の顔の角速度が所定値未満の場合、すなわち運転者の顔向きが定まっている場合に脇見か否かを判定することが可能になる。これにより、運転者が脇見に移行する直前の正面視状態において脇見判定を行ったり、運転者が正面視に移行する直前の脇見状態において脇見判定を行ったりすることがない。したがって、運転者の認識と脇見判定結果との齟齬を防止することができる。すなわち、運転者の認識が脇見であっても判定結果が正面視となったり、運転者の認識が正面視であっても判定結果が脇見となったりすることがない。これに伴って、脇見判定に対する運転者の不信感を払拭することができる。

なお、この発明は上述した実施形態に限られるものではない。
例えば、実施形態で採用した物体検出手段や顔向き検出手段の構成は一例であり、他の構成を採用してもよい。顔向き検出手段の構成として、特開２００２−２８８６７０号公報や、特開２００３−１５８１６号公報に記載された技術を採用することも可能である。また顔向き検出手段とともに、特開２００５−２９６３８３号公報に記載されているような視線検知手段を採用して、脇見判定を行ってもよい。

実施形態に係る車両の安全装置のブロック図である。顔向き検出方法の説明図である。警報呈示方法のフローチャートである。脇見判定サブルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１…車両の安全装置１０…物体検知手段２０…脇見判定手段２６…顔向き検出手段２８…角速度検出手段３０…警報手段

Claims

自車周辺の物体を検知する物体検知手段と、
運転者の顔が向いている方向を検出する顔向き検出手段と、
前記顔向き検出手段の検出結果に基づいて脇見か否かを判定する脇見判定手段と、
前記脇見判定手段により脇見と判定された場合に第１の警報を呈示する警報手段と、
を備えた車両の安全装置において、
前記警報手段は、前記物体検知手段により物体が検知された場合であって、前記脇見判定手段により脇見ではないと判定された場合に、前記第１の警報とは異なる第２の警報を呈示し、
前記運転者の顔の角速度を検出する角速度検出手段を備え、
前記脇見判定手段は、前記角速度検出手段により検出された角速度が所定値未満の場合に、脇見か否かを判定することを特徴とする車両の安全装置。