JP7059566B2 - 車両用警報装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両用警報装置に関する。

車両用の警報装置は種々提案されている。特許文献１には、車両の周囲を監視し、自車両に衝突する可能性のある障害物を検知し、警報を出す技術が開示されている。

特開２００７－０３８９５４号公報

上記のような技術においては、警報を出力すべきと判定された場合、運転者に警報が通知される。警報は運転者の注意を喚起するためのものである。したがって、車両を運転中の運転者の意識を向けさせるために、音や振動を運転者に提示したり、表示部にメッセージを提示したりすることが行われる。

運転者に注意喚起すべきときにこれらの警報が通知されることは有用である。しかしながら、誤判定によって注意喚起の必要がないときに警報が通知されると、車両を運転中の運転者の集中力を乱しかねない。

本開示はこれらの点に鑑みてなされたものであり、運転状態に関する誤判定に基づく警報の通知を抑制する技術を提供することを目的とする。

本開示のある態様は、車両用警報装置である。この装置は、車両の運転者を撮像する撮像部と、前記車両の位置を示す位置情報及び進行方向を検出する座標検出部と、前記撮像部が撮像した映像を解析して前記運転者による前記車両の運転状態の適否を判定する適否判定部と、日時、位置情報、及び日照方向を対応付けて格納する日照データベースを参照して、日照方向を取得する日照方向取得部と、前記運転者の運転状態が不適と判定された場合、前記車両の進行方向と前記車両の位置における前記日照方向とが所定の関係を満たすことを条件として警報を通知する警報部と、を備える。

前記警報部は、前記車両の進行方向が日照方向に対向する方向でないことを条件として警報を通知してもよい。

前記車両用警報装置は、前記車両を構成する車体の３次元データを格納する車体データベースを参照して、太陽の光が前記車両の運転手の顔又は前記撮像部の少なくとも一部に照射されるか否かを判定する照射判定部をさらに備えてもよく、前記警報部は、太陽の光が前記車両の運転手の顔又は前記撮像部の少なくとも一部に照射されていないことを条件として警報を通知してもよい。

前記車両用警報装置は、前記車両の位置における天候を取得する天候取得部をさらに備えてもよく、前記警報部は、前記運転者の運転状態が不適と判定された場合において、前記車両の進行方向と前記車両の位置における前記日照方向とが所定の関係を満たしていない場合であっても、前記天候が晴れでないときは警報を通知してもよい。

本開示によれば、運転状態に関する誤判定に基づく警報の通知を抑制することができる。

実施の形態に係る車両用警報装置の概要を説明するための模式図である。 実施の形態に係る車両用警報装置を模式的に示す図である。 実施の形態に係る日照方向データベースのデータ構造を模式的に示す図である。 実施の形態に係る車体データベースに格納されている情報の一部を説明するための図である。 実施の形態に係る車両用警報装置が実行する警報通知処理の流れを説明するためのフローチャートである。

＜実施の形態の概要＞
図１を参照して、実施の形態に係る車両用警報装置１の概要を述べる。
図１は、実施の形態に係る車両用警報装置１の概要を説明するための模式図である。図１に示す例では、車両用警報装置１は運転者Ｄが運転する車両Ｖに搭載されている。車両Ｖは、車両用警報装置１の一部として、撮像部２及び位置情報取得部３も備えている。

撮像部２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子であり、車両Ｖの運転者Ｄを撮像する。車両用警報装置１は、撮像部２が撮像した映像を解析することによって得られた運転者Ｄの運転姿勢や運転者Ｄの目の開き具合を示す開眼度に基づいて、運転者Ｄによる車両Ｖの運転状態の適否を判定する。

ここで、「運転者Ｄによる車両Ｖの運転状態」とは、運転者Ｄが車両Ｖを正常に走行させることができるか否かを示す運転者Ｄの状態を意味する。例えば、運転者Ｄが心疾患や脳梗塞等が原因で運転不能となりうずくまっているような場合には、運転者Ｄは車両Ｖを正常に走行させることができないので、運転状態は「不適」といえる。また、運転者Ｄの目が閉じている場合にも、不適といえる。

車両用警報装置１は、光学撮像素子である撮像部２が撮像した映像に基づいて運転者Ｄによる車両Ｖの運転状態を解析する。このため、撮像部２による運転者Ｄの撮像条件によっては、運転状態の解析に支障をきたすことも起こり得る。具体的には、運転者Ｄ又は撮像部２に直射日光が当たっているような場合である。

図１において、破線の矢印Ａ１は、日照方向を示す。また、破線の矢印Ａ２は、車両Ｖの進行方向を示す。図１に示す例では、車両Ｖの進行方向が太陽と対抗しており、かつ矢印Ａ１と矢印Ａ２とが成す角αが小さいため、運転者Ｄに日光が直撃している様子を示している。このような場合、撮像部２が自動露出機能を備えていても撮像素子が飽和してしまうことにより、撮像部２は適切な映像を生成できない場合がある。撮像部２の画角に太陽が入る場合も同様である。この結果、運転者Ｄによる車両Ｖの運転状態が適切であっても、車両用警報装置１は不適と誤判定することも起こり得る。

そこで、実施の形態に係る車両用警報装置１は、運転者Ｄの運転状態が不適と判定した場合には、車両Ｖの進行方向と車両Ｖの存在位置における日照方向とが所定の関係を満たすことを条件として、警報を通知する。なお、車両Ｖの存在位置は位置情報取得部３が取得する。位置情報取得部３は、例えば既知のＧＰＳ（Global Positioning System）である。また、「所定の関係」とは、例えば太陽の光が車両Ｖの運転者Ｄの顔又は撮像部２の少なくとも一部に照射されないための矢印Ａ１と矢印Ａ２とが満たすべき関係である。これにより、実施の形態に係る車両用警報装置１は、運転状態に関する誤判定に基づく警報の通知を抑制することができる。

＜車両用警報装置１の機能構成＞
以下、実施の形態に係る車両用警報装置１の機能構成について説明する。
図２は、実施の形態に係る車両用警報装置１を模式的に示す図である。実施の形態に係る車両用警報装置１は、撮像部２、位置情報取得部３、記憶部４、及び制御部５を備える。

撮像部２は、車両Ｖの運転者Ｄを撮像する。位置情報取得部３は、車両Ｖの位置を示す位置情報を取得する。記憶部４は、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置、及びＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の一時記憶部を含む。不揮発性記憶装置は、実施の形態に係る車両用警報装置１を実現するための各種プログラム及びデータベースの格納部として機能する。一時記憶部は、制御部５の作業メモリとして機能する。

制御部５は、車両ＶのＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のプロセッサである。制御部５は、記憶部４に格納されているプログラムを実行することにより、座標検出部５１、日照方向取得部５２、警報部５３、照射判定部５４、及び天候取得部５５として機能する。

適否判定部５０は、撮像部２が撮像した映像を解析することにより、運転者Ｄによる車両Ｖの運転状態の適否を判定する。具体的には、適否判定部５０は、既知の画像認識技術を用いることによって運転者Ｄの運転姿勢や運転者Ｄの目の開眼度を取得することにより、運転者Ｄの運転状態の適否を判定する。

座標検出部５１は、位置情報取得部３から車両Ｖの位置を示す位置情報を取得する。座標検出部５１は、取得した位置情報の時間変化から、車両Ｖの進行方向を検出する。日照方向取得部５２は、日時、位置情報、及び日照方向を対応付けて格納する日照データベースを参照して、日照方向を取得する。

図３は、実施の形態に係る日照方向データベースのデータ構造を模式的に示す図である。日照方向データベースは記憶部４に格納され、日照方向取得部５２によって管理される。図３に示すように、日照方向データベースは、日付を単位として日照方向のデータがまとめられている。図３に示す例では、２０１７年６月１９日の日照方向のデータが図示されている。

より具体的には、日照方向データベースは、各日付において、緯度と経度との組み合わせ毎に、太陽の高度及び方位がまとめられている。日照方向取得部５２は、日付、緯度、及び経度を指定して日照方向データベースを参照することにより、例えば３０分毎の太陽の高度及び方位を取得することができる。

警報部５３は、適否判定部５０によって運転者Ｄの運転状態が不適と判定された場合、車両Ｖの進行方向と車両Ｖの位置における日照方向とが所定の関係を満たすことを条件として、警報を通知する。これにより、実施の形態に係る車両用警報装置１は、運転状態に関する誤判定に基づく警報の通知を抑制することができる。

所定の条件の一例として、警報部５３は、車両Ｖの進行方向が日照方向に対向する方向でないことを条件として警報を通知してもよい。車両Ｖの進行方向が日照方向に対向する方向である場合には、車両Ｖの顔に直射日光が当たる蓋然性が高く、適否判定部５０による運転者Ｄの運転状態の判定に影響を及ぼす可能性があるからである。これにより、警報部５３は、適否判定部５０による運転者Ｄの運転状態の誤判定に基づく警報の通知を抑制することができる。

所定の条件の別の例として、警報部５３は、太陽の光が車両Ｖの運転者Ｄの顔又は撮像部２の少なくとも一部に照射されていないことを条件として、警報を通知してもよい。この場合、まず、照射判定部５４が、車両Ｖを構成する車体の３次元データを格納する車体データベースを参照して、太陽の光が車両Ｖの運転者Ｄの顔又は撮像部２の少なくとも一部に照射されるか否かを判定する。

図４は、実施の形態に係る車体データベースに格納されている情報の一部を説明するための図である。車体データベースは記憶部４に格納され、照射判定部５４によって管理される。車体データベースには、車両Ｖの設計データであるＣＡＤ（Computer-Aided Design）データも含まれており、照射判定部５４は、ＣＡＤデータに基づいて車両Ｖの３次元的な形状を構築することができる。

図４に示すように、車体データベースには、運転者Ｄが車両Ｖの運転席に着座したときに、路面から運転者Ｄの目までの距離Ｈが格納されている。また、車体データベースには、運転者Ｄが車両Ｖの運転席に着座したときに、運転者Ｄが車体に遮蔽されずにウィンドシールドＷを通して見上げることができる角度の最大値である最大仰角βも格納されている。さらに、車体データベースには、運転者Ｄが車両Ｖの運転席に着座したときに、運転者Ｄが車体に遮蔽されずにウィンドシールドＷを通して見下ろすことができる角度の最大値である最大俯角γも格納されている。

照射判定部５４は、車両Ｖの進行方向と日照方向とが成す仰俯角が、図４に示すβとγとで形成される角度の範囲内となるとき、太陽の光が車両Ｖの運転者Ｄの顔又は撮像部２の少なくとも一部に照射されると判定する。換言すると、照射判定部５４は、車両Ｖの進行方向と日照方向とが成す仰俯角が、図４に示すβとγとで形成される角度の範囲から外れるとき、太陽の光が車両Ｖの運転者Ｄの顔又は撮像部２の少なくとも一部に照射されないと判定する。照射判定部５４は、車両Ｖの設計データに基づいて太陽の光が車両Ｖの運転者Ｄの顔又は撮像部２の少なくとも一部に照射されるか否かを判定するので、判定精度を高めることができる。

以上、車両用警報装置１が、日照方向と車両Ｖの進行方向とに基づいて、車両Ｖの運転者Ｄの顔又は撮像部２に日光が直射されるか否かを判定する場合について説明した。ここで、日照方向は日時及び車両Ｖの存在位置から計算によって求められた情報であり、車両Ｖの走行時に実際に車両Ｖに直射日光が当たることを保証するものではない。例えば、計算上は車両Ｖに直射日光が当たる場合であっても、天候が悪い場合には雲等によって遮蔽されて直射日光が車両Ｖに到達しないことも考えられる。

そこで、天候取得部５５は、車両Ｖの位置における天候を取得する。具体的には、天候取得部５５は、図示しない無線機器を介してインターネット等のネットワークから天候情報を取得してもよい。これに替えて、あるいはこれに加えて、天候取得部５５は、車両Ｖの図示しないウィンドシールドワイパーの動作情報を取得し、ウィンドシールドワイパーが作動しているときは、雨天であると判定してもよい。

警報部５３は、運転者Ｄの運転状態が不適と判定された場合において、車両Ｖの進行方向と車両Ｖの位置における日照方向とが所定の関係を満たしていない場合であっても、車両Ｖの走行位置における天候が晴れでないときは警報を通知する。天候が晴れでない場合には、車両Ｖの運転者Ｄの顔又は撮像部２に日光が直射されず、その影響によって適否判定部５０が運転者Ｄの運転状態の誤判定する蓋然性は低いからである。これにより、車両用警報装置１は、直射日光の影響による運転状態の誤判定の抑制と、警報通知による運転者Ｄへの注意喚起とを両立することができる。

＜車両用警報装置１が実行する警報通知処理の処理フロー＞
図５は、実施の形態に係る車両用警報装置１が実行する警報通知処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば車両Ｖのエンジンが始動したときに開始する。

撮像部２は、車両Ｖの運転者Ｄを被写体に含む映像を撮像する（Ｓ２）。適否判定部５０は、撮像部２が撮像した映像を解析して運転者Ｄによる車両Ｖの運転状態を判定する（Ｓ４）。位置情報取得部３は、車両Ｖの存在位置を示す位置情報を取得する（Ｓ６）。

日照方向取得部５２は、日時、位置情報、及び日照方向を対応付けて格納する日照データベースを参照して、車両Ｖの位置及び走行日時における日照方向を取得する（Ｓ８）。適否判定部５０による運転者Ｄの運転状態が不適の場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、警報部５３は、車両Ｖの進行方向と車両Ｖの位置における日照方向との関係を取得する（Ｓ１２）。

車両Ｖの進行方向と車両Ｖの位置における日照方向とが所定の関係を満たす場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、天候取得部５５は、車両Ｖの走行位置における天候を取得する（Ｓ１６）。車両Ｖの走行位置における天候が晴れでない場合（Ｓ１８のＮｏ）、警報部５３は、警報を通知する（Ｓ２０）。

運転者Ｄの運転状態が適切であるか（Ｓ１０のＮｏ）、車両Ｖの進行方向と車両Ｖの位置における日照方向とが所定の関係を満たさないか（Ｓ１４のＮｏ）、又は車両Ｖの走行位置における天候が晴れである場合（Ｓ１８のＹｅｓ）、警報部５３は警報を通知することなく、本フローチャートにおける処理は終了する。車両用警報装置１は、上述の処理を繰り返すことにより、警報通知処理を継続する。

＜車両用警報装置１が奏する効果＞
以上説明したように、実施の形態に係る車両用警報装置１によれば、運転状態に関する誤判定に基づく警報の通知を抑制することができる。特に、車両用警報装置１は、映像を解析することによって運転状態を判定する。このため、車両用警報装置１は、運転状態の判定に影響を及ぼしかねない日光の直射が懸念される場合に警報を止めることにより、誤判定に基づく警報の通知を抑制することができる。

また、車両用警報装置１は、計算上は日光の直射が懸念される場合であっても、天候が晴れでない場合には、警報を通知する。これにより、車両用警報装置１は、誤判定に基づく警報の抑制と、本来の警報装置としての目的とを両立させることができる。

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、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、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合わせ持つ。

＜変形例＞
上記では、車両用警報装置１は、車両Ｖの進行方向と日照方向との関係に基づいて警報を抑制する場合について説明した。ここで、車両Ｖの進行方向は車両Ｖが走行する道路の形状によって変動しうる。例えば、車両Ｖが高速道路等の自動車専用道路を走行している場合は、市街地等を走行している場合と比較して、進行方向の変動は緩やかであると考えられる。

そこで、警報部５３は、車両Ｖの進行方向の変動が、進行方向の変動に関する所定の条件を満たす場合には、警報を抑制してもよい。ここで「進行方向の変動に関する所定の条件」とは、警報部５３が警報を抑制するか否かを決定するために参照する警報抑制基準条件の一つである。

具体的には、警報部５３は、車両Ｖが自動車専用道路を走行している場合には、警報を抑制する。警報部５３は、座標検出部５１が取得した位置座標に基づいて図示しない道路データベースを参照することにより、車両Ｖが自動車専用道路を走行しているか否かを決定することができる。

車両Ｖが自動車専用道路以外の市街地等を走行している場合には、車両Ｖの進行方向の変動が大きいため、仮に運転者Ｄや撮像部２に直射日光が当たる条件を満たす場合であっても、短時間で条件を満足しなくなる蓋然性が高い。そこで、運転者Ｄや撮像部２に直射日光が当たる条件が維持されやすい道路、すなわち、直線道路が多い自動車専用道路を車両Ｖが走行中であることを条件として、警報部５３は警報を抑制する。これにより、車両用警報装置１は、誤判定に基づく警報の抑制と、本来の警報装置としての目的とを両立させることができる。

１・・・車両用警報装置
２・・・撮像部
３・・・位置情報取得部
４・・・記憶部
５・・・制御部
５０・・・適否判定部
５１・・・座標検出部
５２・・・日照方向取得部
５３・・・警報部
５４・・・照射判定部
５５・・・天候取得部
Ｖ・・・車両
Ｗ・・・ウィンドシールド

Claims (3)

1. 車両の運転者を撮像する撮像部と、
   前記車両の位置を示す位置情報及び進行方向を検出する座標検出部と、
   前記撮像部が撮像した映像を解析して前記運転者による前記車両の運転状態の適否を判定する適否判定部と、
   日時、位置情報、及び日照方向を対応付けて格納する日照データベースを参照して、日照方向を取得する日照方向取得部と、
   前記運転者の運転状態が不適と判定された場合、前記車両の進行方向が日照方向に対向する方向でないことを条件として警報を通知するとともに、前記車両の進行方向が日照方向に対向する方向であっても前記車両が自動車専用道路以外を走行している場合は警報を通知する警報部と、
   を備える車両用警報装置。
2. 前記車両を構成する車体の３次元データを格納する車体データベースを参照して、太陽の光が前記車両の運転手の顔又は前記撮像部の少なくとも一部に照射されるか否かを判定する照射判定部をさらに備え、
   前記警報部は、太陽の光が前記車両の運転手の顔又は前記撮像部の少なくとも一部に照射されていないことを条件として警報を通知する、
   請求項１に記載の車両用警報装置。
3. 前記車両の位置における天候を取得する天候取得部をさらに備え、
   前記警報部は、前記運転者の運転状態が不適と判定された場合において、前記車両の進行方向と前記車両の位置における前記日照方向とが所定の関係を満たしていない場合であっても、前記天候が晴れでないときは警報を通知する、
   請求項１又は２に記載の車両用警報装置。
   

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