(57)【要約】【課題】  ドライバの座り直しがあった場合でも、ドライバの異常姿勢発生の判定を適切に行うことができるドライバ異常姿勢検出装置を提供する。【解決手段】  ドライバ異常姿勢検出装置において、車内カメラ１と、車内カメラ１からのドライバ画像に基づいてドライバ頭部状態の計測値を算出するドライバ位置検出部１１と、ドライバ頭部状態の計測値の履歴を生成する履歴生成部１２と、履歴に基づいてドライバ頭部状態の計測値の基準値を算出する基準値算出部１３と、ドライバ頭部状態の計測値と基準値の閾値を超えての乖離が異常判定時間を超えて継続したドライバ姿勢異常の判定を行う異常姿勢判定部１４と、ドライバの座り直しの有無を判定する座り直し判定部１５と、ドライバの座り直しがあった場合に、異常判定時間を標準時間よりも長い時間に設定する異常判定時間変更部１６と備えた。【選択図】      図１
2020184138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に備えられるドライバ異常姿勢検出装置において、
ドライバを撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影されたドライバの画像に基づいてドライバ頭部状態の計測値を算出するドライバ頭部状態検出部と、
前記ドライバ頭部状態の計測値の統計データから履歴を生成する履歴生成部と、
前記履歴に基づいてドライバ頭部状態の計測値の基準値を算出する基準値算出部と、
前記ドライバ頭部状態の計測値が前記基準値に対して所定の異常判定時間を超えて継続して所定の閾値を超えて乖離している場合に、ドライバに異常姿勢が発生したと判定する異常姿勢判定部と、
前記ドライバ頭部状態の計測値に基づいてドライバの座り直しの有無を判定する座り直し判定部と、
前記座り直し判定部によりドライバの座り直しがあったと判定された場合に、前記異常判定時間を所定期間にわたって標準時間よりも長い時間に設定する異常判定時間変更部と
を備えたドライバ異常姿勢検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のドライバ姿勢検出装置において、
前記座り直し判定部は、ドライバの頭部位置の計測値とドライバの顔の向きの計測値に基づいて座り直しの有無を判定するドライバ姿勢検出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のドライバ姿勢検出装置において、
前記基準値算出部は、前記座り直し判定部により座り直しがあったと判定された場合に、座り直し後のドライバ頭部状態に適合するように前記履歴を新たな履歴に変更するドライバ異常姿勢検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に備えられるドライバ姿勢検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両の運転においては、走行中におけるドライバの体調の急変による交通事故が相次いでいる。統計によると、日本の自動車事故件数の約一割（事業用車両の場合は三割）は運転手の体調変化に起因している。このようなドライバの体調の急変（内因性疾患等）に起因する交通事故の分析においては、事故直前のドライバ状態に、筋緊張の喪失による頭部姿勢の崩れや、前を向いて運転できない姿勢の崩れが見出されており、これらがドライバに異常が生じたことのサインであると推察されている。
【０００３】
このようなドライバ異常の判定には、ドライバの姿勢検出が不可欠であるが、近年の撮像手段の高機能化・数値演算処理装置の高速化に伴って、高度な画像処理機能を安価に利用可能となったことから、ドライバを撮影した画像の認識処理を実時間で行うことにより、ドライバ画像からドライバ状態を的確に認識することが可能となり、これに基づく高精度のドライバ異常状態の判定を行うことができるようになってきている。
【０００４】
そこで、近年、車両内に取り付けたカメラやセンサを用いてドライバの姿勢を検出し、ドライバの姿勢からドライバの異常を検出する各種技術が提案されてきている。例えば、特許文献１（特開２０１７−７７８１７号公報）には、車両の運転者の頭部位置の基準範囲を設定し、画像取得部により取得された運転者の画像において、頭部位置が所定の基準範囲に入っていない場合に異常状態との判定を行う発明が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−７７８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般にドライバの姿勢は個人差・運転シーン差などが大きいことが知られている。例えば、ドライバの想定される体格は、例えば身長差では４０ｃｍ以上の個人差があるため、正常な姿勢における身体各部の位置（例えば頭部位置）を基準とするには、このような個人差に適合することが不可欠である。また、振動を伴う車上において頭部位置は常に変動するうえ、ドライバの意識／無意識による姿勢変化（例えば、アームレストへの寄りかかり等）によって、基準とすべき頭部位置は時々刻々と変動する。こうした変化を追跡し、正常な状態における基準位置を算出する第一の手段は、移動平均処理であるが、ドライバの意図的且つ短時間に遷移する大きな姿勢の崩れが生じた際には、基準位置算出の時間遅れによって正しくドライバ異常の判定が行えないことが懸念される。
【０００７】
図４には、ドライバが大きな姿勢変更（座り直し）を行った場合におけるドライバ頭部位置とドライバの顔の向きの計測値の頻度分布の一例を示す。図から分かるように、計測値は、ドライバの姿勢変更の前後で平均値が異なったものとなるので、暫くの間、頻度分布は２つの山を有するものとなる。このため、この期間中は、適切な基準値算出が行なわれず、ドライバの異常姿勢発生の判定が正確に行えない可能性がある。
【０００８】
本発明は、以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、ドライバの座り直しがあった場合でも、ドライバの異常姿勢発生の判定を適切に行うことができるドライバ異常姿勢検出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明にあっては、次のような解決方法を採択している。すなわち、請求項１に記載のように、車両に備えられるドライバ異常姿勢検出装置において、ドライバを撮影する撮影部と、前記撮影部により撮影されたドライバの画像に基づいてドライバ頭部状態の計測値を算出するドライバ頭部状態検出部と、前記ドライバ頭部状態の計測値の統計データから履歴を生成する履歴生成部と、前記履歴に基づいてドライバ頭部状態の計測値の基準値を算出する基準値算出部と、前記ドライバ頭部状態の計測値が前記基準値に対して所定の異常判定時間を超えて継続して所定の閾値を超えて乖離している場合に、ドライバに異常姿勢が発生したと判定する異常姿勢判定部と、前記ドライバ頭部状態の計測値に基づいてドライバの座り直しの有無を判定する座り直し判定部と、前記座り直し判定部によりドライバの座り直しがあったと判定された場合に、前記異常判定時間を所定期間にわたって標準時間よりも長い時間に設定する異常判定時間変更部とを備えた。
【００１０】
上記解決手法によれば、ドライバに座り直しがあった場合には、異常判定時間が延長されるので、座り直し後の適切な基準値算出までに時間遅れが発生した場合であっても、これに起因する異常姿勢判定の誤判定が生じてしまわないようにできる
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載の通りである。すなわち、前記座り直し判定部は、ドライバの頭部位置の計測値とドライバの顔の向きの計測値に基づいて座り直しの有無を判定する（請求項２対応）。この場合、ドライバの座り直しを特徴づけるドライバ頭部状態の計測値により、座り直しを的確に判定できる。
【００１１】
前記基準値算出部は、前記座り直し判定部により座り直しがあったと判定された場合に、座り直し後のドライバ頭部状態に適合するように前記履歴を新たな履歴に変更する（請求項３対応）。この場合、履歴に基づいて算出される基準値を、ドライバの座り直しに素早く追従したものにできる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ドライバに座り直しがあった場合でも、ドライバの姿勢異常発生を的確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の制御系の一例を示すブロック構成図。
【図２】本発明による異常判定の制御手順の一例を示すフローチャート。
【図３】本発明による履歴更新及び異常判定時間変更の制御手順の一例を示すフローチャート
【図４】ドライバの座り直しがあった場合のドライバ位置の移動平均値を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１には、本発明のドライバ異常姿勢検出装置の制御系の一例をブロック構成図で示す。図示されるように、ドライバ姿勢検出装置は、車内カメラ１とコントローラＵを備えている。車内カメラ１は、車室内におけるドライバを撮影可能な撮影手段であり、頭部（顔）を含むドライバの様子（例えばドライバの上半身）を撮影して、撮影された画像をコントローラＵに送信する。
【００１６】
コントローラＵは、マイクロコンピュータを利用して構成された制御装置であり、処理手段（プログラム）として、頭部位置検出部１１と、履歴生成部１２と、基準値算出部１３と、異常姿勢判定部１４と、座り直し判定部１５と、異常判定時間変更部１６とを備えている。
【００１７】
ドライバ頭部状態検出部１１は、車内カメラ１から取得したドライバの画像を解析することにより、ドライバ頭部状態（具体的には、ドライバの頭部の位置及び姿勢（角度））の計測値を算出する。具体的なドライバ頭部状態には、例えば、ドライバの頭部位置、ドライバの顔の向き等が含まれる。頭部状態算出部１１によるドライバ頭部状態の計測値の算出は、所定の検出間隔で繰り返される。
【００１８】
履歴生成部１２は、ドライバ頭部状態検出部１１により検出されたドライバ頭部状態の計測値の時系列データから、履歴（統計量を算出するための母集団）を生成する。履歴は、現在までの所定期間にわたる計測値の時系列データから構成され、ドライバ頭部状態の計測値の現在値に基づいて、随時更新されていくようになっている。すなわち、履歴は、ドライバ頭部状態の計測値の現在値が加えられるとともに、最も古い計測値データが破棄されることにより、更新されていく。
【００１９】
基準値算出部１３は、履歴生成部１２により生成された現在の履歴の中央値（又は履歴に含まれるドライバ頭部状態の計測値の移動平均値）を算出し、この中央値（又は移動平均値）を現在の基準値として設定する。
【００２０】
異常姿勢判定部１４は、ドライバ頭部状態の計測値の現在値を、基準値算出部１３で算出された基準値と比較し、計測値の基準値からの乖離が所定の閾値を超えた状態が、所定の異常判定時間を超えて継続した場合に、ドライバの姿勢に異常（体調変化による姿勢の崩れ等）が発生したとの判定を行う。
【００２１】
座り直し判定部１５は、ドライバ頭部状態検出部１１から取得したドライバの頭部位置と顔の向きの計測値に基づいて、ドライバが運転席で座り直しを行ったか否かの判定を行う。ここで、本願における座り直しとは、ドライバが正常に運転を継続しているが、運転姿勢が大きく変更された場合（例えばアームレストに肘をついた場合等）を広く含むものであり、ドライバの頭部位置（顔の位置）が急変する一方で、顔の向きは急変することがない動作として判別される。
【００２２】
なお、本願における座り直しには、同一のドライバが大きく姿勢を変更した場合だけでなく、運転しているドライバが体格の異なる他のドライバに交代した場合も含まれる。すなわち、ドライバの変更によりドライバの頭部位置が大きく変わった場合も、同一ドライバが姿勢を変更して頭部位置が大きく変わった場合と同様に処理することができる。
【００２３】
座り直し判定部１５は、ドライバの頭部位置の計測値が所定の閾値（例えば３％）を超えて急変したか否かを判定する頭部位置判定部２１と、ドライバの顔の向きの計測値が所定の閾値を超えて急変したか否かを判定する顔向き判定部２２を備えており、ドライバの頭部位置の計測値が急変し、且つドライバの顔の向きの計測値が急変していない場合に、ドライバの座り直しがあったと判定する。
【００２４】
座り直し判定部１５により座り直しありとの判定がなされた場合（頭部位置判定部２１によりドライバの頭部位置の急変がありとの判定がなされた場合）、履歴生成部１１は、履歴をドライバの座り直し（頭部位置の急変）後の計測値に適合した新たな履歴に変更する。例えば、判定時における履歴の分散値σと、判定時間内に検出された計測値の平均値μを用いて、分散値σと中央値μを持つ正規分布を乱数で生成し、新たな履歴（母集団）とする。これにより、基準値算出部１３により算出される基準値は、ドライバの座り直しに素早く追従したものとなる。
【００２５】
異常判定時間変更部１６は、座り直し判定部１５により座り直しありとの判定がなされた場合に、異常姿勢判定部１４における異常判定時間を、標準時間（例えば２秒）よりも長い時間（例えば１０秒）に延長する。このように異常判定時間に余裕を持たせることにより、座り直し後の適切な基準値算出までに時間遅れが発生した場合であっても、これに起因する異常姿勢判定部１４による誤判定が生じてしまわないようにできる。異常判定時間の延長は、所定時間にわたって継続され、所定時間経過後（基準値が座り直し後のドライバ姿勢を反映する値となった後）には、異常判定時間は標準時間に戻される。
【００２６】
次に、図２のフローチャートにしたがって、本発明のドライバ異常姿勢検出装置による異常検出の制御例について説明する。制御においては、まずステップＳ１において、ドライバ頭部状態の計測値の現在値を取得する。続くステップＳ２においては、車速に基づいて車両が走行中であるか否かの判定がなされ、走行中でない場合には、そのまま一巡の処理を終了する。
【００２７】
一方、車両が走行中である場合には、ステップＳ３に進み、ドライバ頭部状態の計測値と基準値を比較して、異常姿勢があるか否か（すなわち、計測値と基準値の閾値を超えた乖離があるか否か）の判定がなされる。この判定により異常姿勢がない場合には、ステップＳ６に進み、異常無しとの判定を行って、一巡の処理を終了する。
【００２８】
ステップＳ３において異常姿勢ありとの判定がなされた場合には、ステップＳ４に進み、異常姿勢が異常判定時間を超えて継続したか否かの判定がなされ、異常判定時間を超えての継続がなかった場合には、ドライバの姿勢が一時的に崩れただけであると判断し、ステップＳ６に進んで、異常無しとの判定を行い、一巡の処理を終了する。
【００２９】
一方、異常姿勢が異常判定時間を超えて継続した場合には、ドライバに体調急変等の異常が発生したと判断し、ステップＳ５に進み、異常ありとの判定を行い、一巡の処理を終了する。
次に、図３のフローチャートにしたがって、本発明のドライバ異常姿勢検出装置による履歴更新及び異常判定時間変更の制御例について説明する。制御においては、まずステップＳ１１において、ドライバ頭部状態の計測値の現在値を取得する。続くステップＳ１２においては、車速に基づいて車両が走行中であるか否かの判定がなされ、走行中でない場合には、そのまま一巡の処理を終了する。
【００３０】
一方、車両が走行中である場合には、ステップＳ１３に進み、ドライバ頭部位置に急変があるか否かの判定がなされ、急変がない場合には、ステップＳ１４に進み、現在値により履歴を更新して、ステップＳ１８に進み、更新された履歴に基づいて基準値を算出（更新）して、一巡の処理を終了する。
【００３１】
ステップＳ１３において、ドライバの頭部位置に急変があったと判定された場合には、ステップＳ１５に進み、ドライバの顔の向きに急変があったか否かの判定がなされる。この判定により、ドライバの顔の向きに急変がなかった場合には、座り直しがなされたと判断して、ステップＳ１６に進み、異常判定時間を所定時間にわたって標準時間から延長する設定を行って、ステップＳ１７に進む。一方、ドライバの顔の向きに急変がなかった場合には、そのままステップＳ１７に進む。
【００３２】
ステップＳ１７においては、過去履歴の分散値と現在値から新たな履歴を生成し、続くステップＳ１８においては、新たな履歴に基づいて基準値を算出して、一巡の処理を終了する。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲において適宜の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、自動車等の車両におけるドライバ姿勢に基づくドライバ異常の検出のために利用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  車内カメラ
１１  ドライバ頭部状態検出部
１２  履歴生成部
１３  基準値算出部
１４  異常姿勢判定部
１５  座り直し判定部
１６  異常判定時間変更部
２１  頭部位置判定部
２２  顔向き判定部
【図１】
2020184138.tif 000003
【図２】
2020184138.tif 000004
【図３】
2020184138.tif 000005
【図４】
2020184138.tif 000006