(57)【要約】【課題】ドライバの意識低下の誤検出を防止する。【解決手段】車両の安全性を向上させる安全システム５００を搭載する車両１０において、ＥＣＵ１００の制御部１１０は安全システム制御処理を実行する。当該処理において、制御部１１０は、画像センサ３００を介して得られるドライバの画像からドライバ状態量を演算し、脇見や居眠り等、ドライバの意識レベルの低下が生じているか否かを判別する。一方、意識低下の度合いを表す意識レベル値は、所定の周期で更新されるが、ドライバの意識レベルが低下している場合、当該意識レベル値は、当該度合いが大きくなる側へ減少補正される。この際、当該減少補正に係る意識レベルのダウン量は、車両１０の走行位置が安全確認動作発生位置に該当する場合には意識レベル値が減少し難くなるように、安全確認動作発生位置に該当しない場合と比較して小さく設定される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動時に安全性を向上させる所定種類の安全システムを備えた車両に搭載され、
該車両のドライバにおける、前記安全システムの作動条件に対応付けられた意識低下の度合いを特定する特定手段と、
前記車両の走行位置に関する位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記取得された位置情報に基づいて、前記走行位置が、前記ドライバに対し予め前記意識低下の度合いの特定精度を低下させるものとして規定された行動の発生を促す対象位置に該当するか否かを判別する第１の判別手段と、
前記走行位置が前記対象位置に該当する旨が判別された場合に前記特定される意識低下の度合いを補正する補正手段と
を具備することを特徴とする意識状態検出装置。
【請求項２】
前記行動は、前記車両周囲の視認作業を含む所定種類の安全確認行動を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の意識状態検出装置。
【請求項３】
前記ドライバの画像に係る画像情報を取得する画像情報取得手段を更に具備し、
前記特定手段は、該取得された画像情報に基づいて前記意識低下の度合いを特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の意識状態検出装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記走行位置が前記対象位置に該当しない旨が判別された場合と比較して小さくなるように前記意識低下の度合いを補正する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の意識状態検出装置。
【請求項５】
所定の判別基準に従って前記意識低下が生じているか否かを判別する第２の判別手段を更に具備し、
前記特定手段は、前記意識低下の度合いを所定の指標値として特定し、且つ前記意識低下が生じているか否かに係る判別結果に応じて所定の周期で該指標値を更新すると共に、少なくとも該指標値を更新するに際し前記意識低下が生じている旨の判別がなされている場合には、該指標値を所定の更新指標値に応じて前記意識低下の度合いが大きくなる方向へ変化させる
ことを特徴とする請求項４に記載の意識状態検出装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記意識低下の度合いが大きくなり難くなるように前記更新指標値を設定することにより前記意識低下の度合いを補正する
ことを特徴とする請求項５に記載の意識状態検出装置。
【請求項７】
前記補正手段は、前記意識低下が生じている旨の判別がなされ難くなるように前記判別基準を変更することにより前記意識低下の度合いを補正する
ことを特徴とする請求項５に記載の意識状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、ドライバの意識状態を検出する意識状態検出装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、車両の走行状況を考慮したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された予防安全装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、走行状況に応じて居眠り運転状態の判断と脇見運転状態の判断との間の優先度を変更することにより、処理速度の低下を防止できるとされている。
【０００３】
尚、瞬きの特徴量から眠気を判定する装置において、道路形状に基づいて判定の閾値を変更するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、生理データ及びナビ状態に基づいて眠気等の運転精神状態の低下を検出する技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２６７５８号公報
【特許文献２】特開平８−１４７５８２号公報
【特許文献３】特開平８−１４０９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車両を運転する場合、ドライバが車両側方や車両後方等、車両周囲の状況を確認するために、視線を前方から外す場合がある。このような一種の安全確認作業は、車両の安全性を向上させるが、従来の技術では、視線が一時的であっても前方から外れること等に伴って、この種の安全確認作業が居眠りや脇見に相当する旨の誤判断が行われる可能性がある。一方、この種の装置によって検出される運転者の意識状態は、車両に備わる各種の安全システムの作動タイミングと相関する。従って、居眠りや脇見等の誤検出が生じると、これら安全システムの誤作動を招き、かえって車両の安全性が低下しかねない。即ち、従来の技術には、場合によっては車両の安全性の低下を招きかねないという技術的な問題点がある。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、例えば居眠りや脇見等の誤検出を防止することが可能な意識状態検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る意識状態検出装置は、作動時に安全性を向上させる所定種類の安全システムを備えた車両に搭載され、該車両のドライバにおける、前記安全システムの作動条件に対応付けられた意識低下の度合いを特定する特定手段と、前記車両の走行位置に関する位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記取得された位置情報に基づいて、前記走行位置が、前記ドライバに対し予め前記意識低下の度合いの特定精度を低下させるものとして規定された行動の発生を促す対象位置に該当するか否かを判別する第１の判別手段と、前記走行位置が前記対象位置に該当する旨が判別された場合に前記特定される意識低下の度合いを補正する補正手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る車両には、例えば各種のＤＳＳ（Driving Support System：運転支援システム）、例えばＰＣＳ（Pre Crush Safety system：衝突前安全システム）等の各種安全システム、より具体的には、例えばＰＢ（Pre-crush Brake：衝突前ブレーキ制御）、ＰＳＢ（Pre-crush Seat Belt：衝突前シートベルト制御）、ＰＢＡ（Pre-crush Brake Assist：衝突前ブレーキアシスト制御）、例えば車体の潜り込みを防止するためのサスペンション制御、各種警報装置の出力制御、ＥＰＳ（Electronic Power Steering：電動パワーステアリング装置）等を利用した各種操舵支援制御、例えば頭部保護のためのヘッドレスト制御、人体保護のためのシート制御、アクティブフード或いはアクティブバンパ等の各種制御を実現するための物理的、機械的、機構的又は電気的な各種システム、或いは更にＡＣＣ（Adaptive Cruise Control：可変速度維持制御装置）、ＬＫＡ（Lane Keeping Assist：レーン追従補助装置）、若しくはＩＰＡ（Intelligent Parking Assist：駐車支援システム）等の運転負荷軽減システム等が備わり、その作動時において、車両における安全性の向上が図られる。
【００１０】
本発明に係る意識状態検出装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る特定手段により、ドライバにおける意識低下の度合いが特定される。
【００１１】
ここで、本発明に係る「意識低下」とは、直接的に又は間接的に上述した安全システムの作動条件を変化させ得る意識状態を包括する概念であり、例えば、居眠り状態、脇見状態、漫然運転状態等、ドライバが本来注視すべき前方領域を注視していない状態等を含む趣旨である。
【００１２】
従って、「意識低下の度合い」とは、これら各種態様を採り得る状態を幾らかなり定量化し得る指標であって、好適な一形態としては、例えば、居眠り状態、脇見状態又は漫然運転状態等の形態を採り得る前方非注視の状態が発生している確率（確かさ）、その発生頻度或いはその発生規模等を規定する定量的、且つ段階的又は連続的な指標値を指す。上述した各種の安全システムにおける当該作動条件は、好適な一形態として、係る意識低下の度合いが大きい（前方非注視の度合いで言えば、低い）程安全システムが相対的に早く作動するように設定される。
【００１３】
尚、本発明における「特定」とは、例えば、特定対象を何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に物理的数値又は物理的数値に対応する電気信号等として検出すること、何らかの検出手段を介して直接的に又は間接的に例えば電気信号等の形で検出された、特定対象と対応関係を有する物理的数値に基づいて予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する数値を選択すること、このような物理的数値又は選択された数値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式に従って導出すること、或いはこのように検出、選択又は導出された数値等を、例えば電気信号等の形で単に取得すること等を包括する広い概念である。
【００１４】
ここで特に、ドライバが車両を運転するに際し、意識低下の度合いの特定に係る特定精度を低下させる動作を行うことがある。この場合、本来意識低下の度合いが大きくない或いは意識低下が生じていないにもかかわらず意識低下が大きい或いは意識低下が生じている等の意識状態の誤検出の発生確率が上昇することとなり、本来安全システムの作動を必要としないにもかかわらず安全システムの作動を招く結果となって車両の安全性が低下しかねない。そこで、本発明に係る意識状態検出装置は、以下の如くにしてこれら意識状態の誤検出を防止せしめている。
【００１５】
即ち、本発明に係る意識状態検出装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る位置情報取得手段が、例えば、カーナビゲーション装置等を介し、例えば車両の絶対位置情報、走行経路におけるインフラ情報、車両位置周辺の道路情報又は渋滞情報等として或いは、画像センサや三次元レーダ装置等を介し、例えば、車両前方領域の画像情報や反射波情報等として、車両の走行位置に関する位置情報を取得する。更に、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１の判別手段が、この取得された位置情報に基づいて、当該走行位置が対象位置であるか否かを判別する。
【００１６】
ここで、「対象位置」とは、ドライバに対し意識低下の度合いの特定精度を低下させるものとして規定された行動の発生を促すものとし予め設定された位置を包括する概念である。上述した意識状態の誤検出を招くドライバの動作は、車両の走行位置と相関があり、例えば、道路種別、道路状況、道路形状、道路法規、車線数、車線状態或いは道路の混雑状態等に応じて、幾らかなりその発生状態は変化する。従って、判別手段は、位置情報取得手段により取得される位置情報に基づいて、車両の走行位置が対象位置に該当するか否かに係る判別を好適に行うことができる。
【００１７】
一方、車両の走行位置が対象位置である旨が判別された場合、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る補正手段により、特定された意識低下の度合いが直接的に、或いは当該意識低下の度合いと相関する何らかの指標値の補正を介して間接的に補正される。
【００１８】
ここで「補正する」とは、例えば、特定手段により一時的に特定された意識低下の度合いを何らかの補正係数や補正項等に基づいた数値演算や論理演算等の結果として修正することを含み、更には、特定手段に係る意識低下の度合いの特定プロセスそのものを制御することも含む概念である。即ち、車両の走行位置が対象位置である旨が、最終的な意識低下の度合いに影響を及ぼし得る限りにおいて、補正手段に係る補正の態様は何ら限定されない趣旨である。
【００１９】
このように、本発明に係る意識状態検出装置によれば、車両の走行位置に応じて、特定される意識低下の度合いが補正される。従って、車両の安全性の悪化を招きかねないドライバの意識低下の誤検出を効果的に防止することが可能となる。
【００２０】
本発明に係る意識状態検出装置の一の態様では、前記行動は、前記車両周囲の視認作業を含む所定種類の安全確認行動を含む。
【００２１】
この態様によれば、意識低下の度合いの特定精度を低下させる行動として、車両周囲の視認作業を含む概念としての安全確認行動が含まれる。
【００２２】
ここで、本発明に係る「安全確認行動」とは、車両周囲を視認する動作を好適に含む概念であり、好適な一形態として、例えば車両における合流時、分岐時、車線変更時、右左折時或いは一時停止時等において顕著に発生し易い。当該安全確認行動は、基本的にドライバの顔向き或いは視線の移動又は変化を伴い易く、実践上、単なる脇見や居眠りとの区別が付き難い。少なくとも何らこの種の安全確認行動が行われない場合と比較すれば、特定される意識低下の度合いに不確定さをより多く含む結果となり易い。
【００２３】
一方、このような安全確認行動は、例えば、車両が合流位置、分岐位置、交差点、一時停止位置、横断歩道手前或いは徐行路等に位置していれば、必然的にその発生の可能性が上昇する行動であり、この場合、車両の走行位置が対象位置に該当するか否かの判別に係る判断基準を、事前に、且つ高精度に設定しておくことが可能であり、当該判別は相対的にみて高精度に行われ得る。
【００２４】
即ち、この態様によれば、意識低下の誤検出が効率的且つ効果的に防止される。
【００２５】
本発明に係る意識状態検出装置の他の態様では、前記ドライバの画像に係る画像情報を取得する画像情報取得手段を更に具備し、前記特定手段は、該取得された画像情報に基づいて前記意識低下の度合いを特定する。
【００２６】
この態様によれば、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る画像情報取得手段により、例えば車両に備わる例えばモノラル又はステレオの画像センサ、モノラル又はステレオのＣＣＤカメラ、又はビデオカメラ等の撮像手段を介して、ドライバの画像に係る例えば画像パターン等の画像情報が取得される。
【００２７】
この画像情報によれば、例えば予めこの画像情報に基づいてドライバの閉眼時間や顔向きに関する各種状態量等を少なくとも実践上不具合を顕在化させない程度に特定し得るものとして実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて設定されてなるアルゴリズムや判断基準或いは算出式や論理式等に従って、これら閉眼時間や各種状態量を高精度に特定することが可能であり、基本的に意識低下の度合いを高精度に特定することが可能となる。
【００２８】
本発明に係る意識状態検出装置の他の態様では、前記補正手段は、前記走行位置が前記対象位置に該当しない旨が判別された場合と比較して小さくなるように前記意識低下の度合いを補正する。
【００２９】
この態様によれば、車両の走行位置が対象位置に該当する旨が判別された場合、その旨が判別されない場合と比較して小さくなるように意識低下の度合いの補正が行われるため、定性的に言えば、意識低下の度合いが大きくなり難くなる。即ち、走行位置が対象位置である場合、ドライバが居眠り運転や脇見運転を行っている旨の判断がなされ難くなる。従って、意識低下の誤検出が効果的に防止される。
【００３０】
尚、この場合、意識低下の度合いは、当該判別がなされない場合と較べて相対的に小さくなるのであり、必ずしも絶対値として小さくならずともよい。
【００３１】
尚、この態様では、所定の判別基準に従って前記意識低下が生じているか否かを判別する第２の判別手段を更に具備し、前記特定手段は、前記意識低下の度合いを所定の指標値として特定し、且つ前記意識低下が生じているか否かに係る判別結果に応じて所定の周期で該指標値を更新すると共に、少なくとも該指標値を更新するに際し前記意識低下が生じている旨の判別がなされている場合には、該指標値を所定の更新指標値に応じて前記意識低下の度合いが大きくなる方向へ変化させる。
【００３２】
この場合、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２の判別手段によって、意識低下が生じているか否かが好適には二値的に判別される。この際、第２の判別手段の判別動作に係る判別基準は、少なくとも実践上の不具合を招かない程度の信頼性を伴った判別結果を導き得る限りにおいて限定されない趣旨であり、例えば、前述した画像情報取得手段を備える場合等には、閉眼時間や顔向きに関する各種状態量等に対応付けられた閾値等として与えられていてもよい。
【００３３】
一方、この場合、特定手段は、意識低下の度合いを例えば意識レベル値等の指標値として特定すると共に、第２の判別手段によってなされる、意識低下が生じているか否かの判別結果に応じて、当該指標値を所定周期で更新する。この際、特定手段は、少なくとも意識低下が生じている旨が判別された場合に、従前の指標値を所定量或いは所定割合等として規定され得る更新指標値に応じて意識低下の度合いが大きくなる方向へ変化させることによって更新する。従って、この場合、特定手段によって特定される意識低下の度合いは、少なくとも意識低下の度合いが大きくなる方向へは段階的に又は連続的に変化する。このため、外乱要素に対するロバスト性が担保され、且つ意識低下の度合いを高精度に特定することが可能となる。
【００３４】
尚、意識低下の度合いが小さくなる方向への指標値の変化は、比較的自由であってよく、例えば、意識低下が生じていない旨が判別された場合には、従前の指標値をクリアしてもよいし、意識低下が生じている旨の判別がなされた場合と同様に、所定量或いは所定割合だけ当該指標値を意識低下の度合いが小さくなる方向へ変化させてもよい。
【００３５】
第２の判別手段を備えた本発明に係る意識状態検出装置の一の態様では、前記補正手段は、前記意識低下の度合いが大きくなり難くなるように前記更新指標値を設定することにより前記意識低下の度合いを補正する。
【００３６】
この態様によれば、補正手段は、上述した更新指標値を小さくする（好適には、指標値から加減算される加減算項として更新指標値が設定される場合、或いは指標値に対し乗じられる１より大きい係数として更新指標値が設定される場合）ことによって、或いは更新指標値を大きくする（好適には、指標値に対し乗じられる１未満の係数として更新指標値が設定される場合）ことによって、意識低下の度合いが大きくなり難くなるように、意識低下の度合いを補正する。
【００３７】
即ち、この場合、意識低下の度合いを規定する指標値は、少なくとも意識低下の度合いが大きくなる方向へは変化し難くなり、ドライバにおける安全確認行動等の各種行動が、意識低下の度合いの特定精度に与える影響が相対的に緩和される。従って、意識低下の度合いの誤検出が効果的に防止される。
【００３８】
第２の判別手段を備えた本発明に係る意識状態検出装置の他の態様では、前記補正手段は、前記意識低下が生じている旨の判別がなされ難くなるように前記判別基準を変更することにより前記意識低下の度合いを補正する。
【００３９】
この態様によれば、補正手段によって、第２の判別手段に係る判別基準自体が、意識低下が生じている旨の判別がなされ難くなるように補正される。従って、車両の走行位置が対象位置に該当する場合には、本来意識低下が生じている旨の判別がなされ得る行動をドライバが採ったとしても、特定される意識低下の度合いに影響され難くなり、意識低下の度合いの誤検出が効果的に防止される。
【００４０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
＜発明の実施形態＞
以下、適宜図面を参照して本発明の好適な各種実施形態について説明する。
【００４２】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、車両１０において本発明に係る意識状態検出装置に関係する部分の構成を概念的に表してなるブロック図である。
【００４３】
図１において、車両１０は、ＥＣＵ１００、ナビゲーション装置２００、画像センサ３００、ミリ波レーダ４００及び安全システム５００を備える。
【００４４】
ＥＣＵ１００は、不図示のエンジンを含む車両１０の各構成要素の動作を制御すると共に、制御用のプログラムに従って後述する安全システム制御処理を実行することが可能に構成される。この安全システム制御処理が実行されることにより、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「意識状態検出装置」の一例として機能するように構成されている。
【００４５】
ＥＣＵ１００は、制御部１１０、パターン検出部１２０及び障害物情報記憶部１３０を備える。
【００４６】
制御部１１０は、図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、ＥＣＵ１００の動作全体を制御することが可能に構成されたメインコントロールユニットである。
【００４７】
パターン検出部１２０は、画像センサ３００から後述するドライバ画像データ（即ち、本発明に係る「画像情報」の一例）を取得すると共に、当該ドライバ画像データに対応する画像に対し所定のパターン検出処理を実行することが可能に構成された画像処理ユニットである。
【００４８】
障害物情報記憶部１３０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やバッファメモリ等の書き換え可能な記憶領域を備えた記憶装置である。障害物情報記憶部１３０には、後述する安全システム制御処理において検出された障害物候補に関する情報（即ち、障害物候補の大きさ及び車両１０に対する相対位置等）が記憶される構成となっている。
【００４９】
尚、「障害物」とは、典型的には車両１０の走行経路上に存在する、車両１０が回避すべき物体を指すが、本発明に係る意識状態検出装置が、各種のＤＳＳの作動条件を規定し得ることに鑑みれば、好適な一態様としては、ドライバが回避動作を行わないと判断され得る状況、ドライバが回避動作を行い得ないと判断される状況、ドライバの回避動作が間に合わない状況、或いはドライバが回避すべき物体に気付いていない状況等における当該回避すべき物体を指す。即ち、ドライバが回避動作を行い得る身体的又は精神的状況にある場合、ドライバが回避動作を行い得るだけの時間的、空間的余裕が存在する場合、或いはドライバの回避動作が間に合うと判断され得る場合等には、言い換えれば平常時又はそれに準じる期間においては、これら回避すべき物体は、障害物となり得る物体、即ち「障害物候補」となる。従って、障害物候補と障害物とは、物体の物理的性質の観点から言えば同一の物体を指し得る概念である。以下の説明においては、適宜係る概念としての障害物候補なる言葉を使用することとする。
【００５０】
ナビゲーション装置２００は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等、然るべき記憶手段に記憶された地図データに基づいて液晶表示パネル等の各種表示手段上に表示される地図画面上に、ＧＰＳ等の各種測位システムを介して得られた絶対位置に基づいた位置情報を表示することが可能に構成された装置である。ナビゲーション装置２００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、車両１０の位置に関するデータ、より具体的には車両１０の絶対位置に関するデータ、車両１０の周辺に存在する構造物の絶対位置に関するデータ、車両１０の走行経路に関するデータ等は、当該表示手段上に地図画面が表示されているか否かにかかわらず、測位システムが稼動中である限りにおいて絶えず、或いは一定又は不定の周期で、ＥＣＵ１００に把握される構成となっている。補足すると、ＥＣＵ１００は、ナビゲーション装置２００を介して、車両１０の走行経路における、道路の種別、車線数、路面形状（例えば、カーブやアップダウンの有無や度合い、）交差点位置、一時停止位置、分岐位置及び合流位置等に関する情報等、ドライバが安全確認動作を行う、ドライバが安全確認動作を行う可能性が高い、又はドライバによる安全確認頻度が高い位置に関する情報（即ち、本発明に係る「位置情報」の一例）を取得することが可能に構成されている。
【００５１】
画像センサ３００は、車両１０の車室内において、フロントコンソールパネル、ダッシュボード或いはメータフード等、ドライバと相対する位置に、ドライバの顔面を撮像し得るように設置されてなる単眼の撮像部及び撮像されたドライバ顔面の画像に関するドライバ画像データを生成する画像生成部等を含んで構成された撮像装置である。画像センサ３００において生成されたドライバ画像データは、制御部１１０によって制御される検出周期で、パターン検出部１２０に送出される構成となっている。
【００５２】
ミリ波レーダ４００は、物体検出用のミリ波（３０〜３００ＧＨｚ帯（好適には、７６〜７７ＧＨz帯）の電波）を、車両１０の前方領域に出射可能であると共に、当該前方領域において物体に反射した出射波たる反射波を受信することが可能に構成された物体検出装置である。ミリ波レーダ４００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、その動作状態はＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。ミリ波レーダ４００は更に、出射されるミリ波の伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差など基づいて、物体の位置（好適には、車両１０に対する距離）及び物体に対する車両１０の相対速度等を検出することが可能に構成されている。
【００５３】
尚、車両１０の前方領域に存在する物体を検出する手段は、ミリ波レーダ４００に限定されず、例えば、他の電波レーダ、ソナー、赤外線、或いはモノラル又はステレオの画像センサやビデオカメラ等各種撮像装置であってもよい。
【００５４】
安全システム５００は、車両１０の前方に存在する障害物に対する車両１０の衝突安全性を向上させることが可能に構成された、本発明に係る「安全システム」の一例であり、制動装置５１０、シートベルト制御装置５２０及び警報装置５３０を含んでなる。尚、安全システム５００を構成する要素は、例えば制動装置５１０のように、車両１０における通常の走行制御に供されるものも当然ながら含み得る。
【００５５】
制動装置５１０は、車両１０の図示せぬ車輪に対し制動力を付与可能に構成された装置である。制動装置５１０は、ドライバによるブレーキペダルの操作に応じて、ブレーキアクチュエータ等の伝達手段を介して各車輪に備わるホイールシリンダ等に伝達される作動液の液圧に応じた制動力を付与することが可能に構成されたディスクブレーキ装置として構成されている。尚、制動装置５１０の態様は、これに限定されない。尚、上述したブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ１００による制御下にあるため、各車輪には、ドライバによる制動操作（上述したブレーキペダルの操作等）から独立して、言わば自動的に制動力が付与され得る構成となっている。
【００５６】
シートベルト制御装置５２０は、ドライバを含む車両１０の乗員の身体を保護するための保護手段である。シートベルト制御装置５２０は、大略して乗員を物理的に保護するベルト部と、当該ベルトの着圧を制御する制御系を含んで構成されており、当該制御系はＥＣＵ１００により上位に制御される構成となっている。従って、ベルト部が乗員を保護するに際しての着圧は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
【００５７】
警報装置５３０は、例えば車両１０のフロントコンソールパネル等に配置されたアラーム装置である。警報装置５３０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によって作動せしめられた際には、車室内に所定の音量のアラーム、或いは警告音声が流れる構成となっている。
【００５８】
尚、本実施形態における安全システム５００は、車両１０の前方領域に存在する障害物に対する安全性を向上させるべく設けられる、言わば衝突安全システムの形態を採るが、本発明に係る意識状態検出装置は、必ずしもこの種の衝突安全システムに対してのみ有効な訳ではなく、例えばＡＣＣ、ＬＫＡ若しくはＩＰＡ等の運転負荷軽減システムに対しても無論有効である。この場合、障害物の代わりに、白線等の各種レーンマークが対象物として設定されてもよい。
【００５９】
＜実施形態の動作＞
車両１０では、ＥＣＵ１００の制御部１１０によって安全システム制御処理が実行され、安全システム５００の作動状態が制御される。ここで、図２を参照して、安全システム制御処理の詳細について説明することとする。ここに、図２は、安全システム制御処理のフローチャートである。
【００６０】
図２において、制御部１１０は、ドライバ状態量を算出する（ステップＳ１０１）。ここで、本実施形態における「ドライバ状態量」とは、数値化されたドライバの顔向き及び視線並びにドライバの閉眼時間等を包括する概念である。
【００６１】
ステップＳ１０１に係る処理において、制御部１１０は、所定の周期で画像センサ３００から送出されるドライバ画像データを、パターン検出部１２０へ供給すると共に、パターン検出部１２０を制御して、ドライバ画像データに対応するドライバ画像に対するエッジパターン検出処理を実行する。
【００６２】
このエッジパターン検出処理では、公知の各種画像処理及びエッジパターン検出処理等によって、ドライバ画像に関するエッジ検出等が行われ、ドライバの顔向き及び視線方向が数値化されると共にドライバの閉眼時間が算出される。これら導出された顔向き及び視線方向並びに閉眼時間は、ドライバ状態量として制御部１１０に出力される。尚、ドライバ状態量の算出過程は、最終的に数値化されたドライバの顔向き及び視線方向並びに閉眼時間を算出し得る限りにおいて、公知の各種手法を採用することが可能である。
【００６３】
ドライバ状態量を取得すると、制御部１１０は、ドライバの意識レベルが低下しているか否かを判別する（ステップＳ１０２）。ここで、本実施形態における「意識レベルが低下しているか否か」とは、画像センサ３００による一の画像の撮像期間においてドライバが車両前方領域を注視しているか否かを表す概念である。即ち、本実施形態において、「ドライバの意識レベルが低下している」状態とは、少なくとも撮像の瞬間を含む比較的短い期間において、ドライバが脇見をしている（少なくとも正面を注視していない）或いは居眠りをしている等の状態を含む趣旨である。
【００６４】
ステップＳ１０２に係る処理において、制御部１１０は、ドライバ状態量を構成する各指標値を、夫々個別に設定される閾値と比較することによって、ドライバの意識レベルが低下しているか否かを二値的に判別する。ドライバの意識レベルが低下していない場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、制御部１１０は、処理を後述するステップＳ１０７に移行する。
【００６５】
一方、ドライバの意識レベルが低下している場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、即ち、その時点でドライバが脇見や居眠り等をしていると判断される或いは少なくとも前方を注視していないと判断される場合、制御部１１０は、ナビゲーション装置２００から車両１０の現在位置、及び車両１０の走行経路に関する前述した各種情報を含む概念としての位置情報を取得（ステップＳ１０３）すると共に、当該位置情報に基づいて、車両１０の現在位置が安全確認動作発生位置に該当するか否かを判別する（ステップＳ１０４）。
【００６６】
ここで、「安全確認動作発生位置」とは、ドライバが安全確認のために車両１０の前方から視線を外し易い、外す可能性又は頻度が高いと推定される、或いは少なくとも脇見や居眠りといった安全性を低下させ易い理由とは異なる理由からドライバの意識が車両前方以外に向くものと推定される位置であり、本発明に係る「対象位置」の一例である。
【００６７】
ステップＳ１０４に係る処理において、制御部１１０は、車両１０の現在位置が、例えば交差点、合流位置（道路の性質上合流が行われる位置に限らず、例えば方向指示器及びステアリング操舵角等からドライバが合流動作を行うものと推定される位置等を含む）、分岐位置（道路の性質上合流が行われる位置に限らず、例えば方向指示器及びステアリング操舵角等からドライバが分岐動作を行うものと推定される位置等を含む）、一時停止位置或いは横断歩道の設置位置等に該当するか否か、更には、走行中の道路が上下にアップダウンしている（ドライバの視線は必然的に上下に向き易い）か否か、又は左右にカーブしている（ドライバの視線は必然的に左右に向き易い）か否か等を個別に或いは総合的に判断し、車両１０の現在位置が安全確認動作発生位置に該当するか否かを判別する。
【００６８】
現在位置が安全確認動作発生位置に該当しない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、即ち、ドライバがそのような安全確認動作を行う可能性が、少なくとも相対的に見て低いと判断される場合、制御部１１０は、後述する意識レベル値に係るダウン量Ｄｄｎを、基準値であるＤｄｎ１に設定する（ステップＳ１０６）。一方、車両１０の現在位置が安全確認動作発生位置に該当する場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、即ち、ドライバが脇見や居眠り等安全性の低下を懸念すべき理由とは異なる合理的な理由から視線を前方領域以外に向け易い状況にあると判断される場合、制御部１１０は、意識レベル値のダウン量ＤｄｎをＤｄｎ２（Ｄｄｎ２＜Ｄｄｎ１）に設定する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５又はステップＳ１０６に係る処理においてダウン量が設定されると、処理はステップＳ１０７に移行される。
【００６９】
ステップＳ１０７において、制御部１１０は、意識レベル値を更新する。ここで、本実施形態における「意識レベル値」とは、比較的長期にわたるドライバの前方注視の度合いを数値化してなる指標値であり、本発明に係る「意識低下の度合い」及び「所定の指標値」の一例である。
【００７０】
意識レベル値は、高い程前方注視の度合いが大きい（言い換えれば、意識低下の度合いが小さい）旨を表し、低い程前方注視の度合いが小さい（即ち、意識低下の度合いが大きい）旨を表すように設定されている。但し、意識レベル値の設定態様は、これに限定されない。例えば、意識レベル値は、低い程前方注視の度合いが大きい（言い換えれば、意識低下の度合いが小さい）旨を表し、高い程前方注視の度合いが小さい（即ち、意識低下の度合いが大きい）旨を表すように設定されていてもよい。
【００７１】
本実施形態において、制御部１１０は、意識レベル値を所定の周期で（即ち、ステップＳ１０７に係る処理の実行タイミングが訪れる毎に）更新する。この際、ステップＳ１０２に係る処理で意識レベルが低下していない旨の判別が行われた場合には、意識レベル値は上昇する方向に更新される。即ち、脇見や居眠り等の前方非注視の度合いが小さい旨を表す方向へ意識レベル値が更新される。意識レベル値が上昇側に更新される場合、その更新に係る変化量は、予め設定されたアップ量（即ち、前述したダウン量と相対する概念である）Ｄｕｐに設定される。
【００７２】
意識レベル値を上昇側に更新する場合、制御部１１０は下記（１）式に従った数値演算を実行する。尚、（１）式において、Ｌ（ｉ）は、更新後の意識レベル値を表し、Ｌ（ｉ−１）は、前回の更新時における意識レベル値を表す。
【００７３】
Ｌ（ｉ）＝Ｌ（ｉ−１）＋Ｄｕｐ・・・・・（１）
一方、ステップＳ１０５又はステップＳ１０６に係る処理を経た場合、ステップＳ１０７に係る処理において、制御部１１０は、意識レベル値を低下側に更新する。即ち、脇見や居眠り等の前方非注視の度合いが大きい旨を表す方向へ意識レベル値が更新される。意識レベル値が低下側に更新される場合、その更新に係る変化量は、ステップＳ１０５又はステップＳ１０６に係る処理において得られたダウン量Ｄｄｎに設定される。即ち、このダウン量Ｄｄｎは、本実施形態に係る「更新指標値」の一例である。
【００７４】
意識レベル値を低下側に更新する場合、制御部１１０は下記（２）式に従った数値演算を実行する。当該（２）式から明らかなように、車両１０の現在位置が安全確認動作発生位置に該当する旨の判別がなされた場合、意識レベル値は相対的に低下し難くなる。即ち、本実施形態では、意識レベル値が低下側に更新される場合、車両１０の走行位置（現在位置）に応じて（即ち、安全確認動作発生位置に該当するか否かに応じて）、意識レベル値が補正される。
【００７５】
Ｌ（ｉ）＝Ｌ（ｉ−１）―Ｄｄｎ・・・・・（２）
尚、本発明に係る更新指標値の態様は、当該ダウン量Ｄｄｎの如く従前の意識レベル値から加減算される値に限らず、従前の意識レベル値に乗じられる割合等であってもよい。この場合、意識レベル値を低下側に更新するのであれば、好適には当該割合は１未満の数値を採り、車両１０の現在位置が安全確認動作発生位置に該当する場合には、当該割合がこの範囲で相対的に大きい値を採ってもよい。
【００７６】
意識レベル値を更新すると、制御部１１０は、車両１０の前方に障害物候補が存在するか否かを判別する（ステップＳ１０８）。尚、この際、ステップＳ１０８に係る処理に先立って、制御部１１０は、ミリ波レーダ４００を制御し、車両１０の前方領域に存在する物体を当該ミリ波の反射波強度として検出しており、何らかの物体の存在が検出されている場合には、障害物情報記憶部１３０に、当該物体に関する情報（ミリ波の反射波強度、車両１０との相対距離及び車両１０との相対速度等に関する情報）が格納される。
【００７７】
ステップＳ１０８に係る処理において、制御部１１０は、検出された物体の反射波強度を、所定の閾値と比較し、当該閾値以上の反射波強度を有する物体を障害物候補として抽出する。尚、障害物候補の抽出に係る反射波強度の閾値は、固定値であっても、可変値であってもよく、可変値である場合、車両１０と物体との距離に応じて（例えば、当該距離が大きい程小さくなるように）当該閾値が設定されてもよい。障害物候補が存在する場合、係る障害物候補に関する情報は保持され、障害物候補に該当しない物体の情報は破棄される。障害物候補が存在しない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、処理はステップＳ１０１に戻される。即ち、この場合、意識レベル値の更新のみが行われ、一連の処理が繰り返される。
【００７８】
一方、障害物候補が存在する場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、制御部１１０は衝突予測時間ＴＴＣの閾値Ｃｔを設定する（ステップＳ１０９）。
【００７９】
ここで、安全システム５００を構成する各装置の作動の可否は、各々について個別に設定される衝突フラグによって規定され、当該衝突フラグがＯＮに設定された場合に、当該ＯＮに設定された衝突フラグに対応する各装置が作動する構成となっている。本実施形態における「衝突予測時間の閾値」とは、この衝突フラグがＯＮに設定されるタイミングを規定する指標値であり、後述する衝突予測時間ＴＴＣが、当該閾値Ｃｔに到達した場合に、衝突フラグはＯＮに設定される。
【００８０】
尚、この閾値Ｃｔは、安全システム５００を構成する各装置相互間で異なっており、例えば同一の条件で較べた場合の一例としては、制動装置５１０が例えば０．６秒、シートベルト制御装置５２０が例えば０．８秒、また警報装置５３０が例えば２秒となる。即ち、この場合、制動装置５１０は、障害物との衝突０．６秒前に車輪に制動力を付与し、シートベルト制御装置５２０は、障害物との衝突０．８秒前にシートベルトの着圧を高め、警報装置５３０は、障害物との衝突２秒前にドライバに警告を与える。
【００８１】
ここで特に、ドライバの前方注視の度合いが小さい場合（即ち、意識低下の度合いが大きい場合）、その逆の場合に較べて障害物候補に対する車両１０の安全性は低下する。言い換えれば、障害物候補が障害物となる可能性が高くなる。従って、衝突予測時間の閾値Ｃｔは、ドライバの前方注視の度合いに応じて、即ち、ステップＳ１０７に係る処理において更新される意識レベル値に応じて可変な値を採る。ここで、衝突予測時間の閾値Ｃｔの詳細について、図３を参照して説明する。ここに、図３は、衝突予測時間の閾値Ｃｔの特性を概念的に表してなる模式図である。
【００８２】
図３において、縦軸には衝突予測時間の閾値Ｃｔが、横軸には意識レベル値が夫々表されており、衝突予測時間の閾値Ｃｔの特性は、図示実線として表される。即ち、衝突予測時間の閾値Ｃｔは、意識レベル値が低い程（即ち、前方注視の度合いが低い程）大きく（即ち、安全システム５００が作動し易いように）設定され、意識レベル値が高い程（即ち、前方注視の度合いが高い程）小さく（即ち、安全システム５００が作動し難いように）設定される。制御部１１０のＲＯＭには、予め図３に相当する衝突予測時間の閾値Ｃｔに関するマップが格納されている。
【００８３】
図２に戻り、制御部１１０は、その時点の意識レベル値を参照し、上述したマップから該当する数値を選択的に取得することにより、現時点でのドライバの意識低下の度合いに応じた適切な閾値Ｃｔを設定する。衝突予測時間の閾値Ｃｔが設定されると、制御部１１０は、衝突予測時間ＴＴＣを算出し、算出した衝突予測時間ＴＴＣが閾値Ｃｔ未満であるか否かを判別する（ステップＳ１１０）。尚、「未満」とは、閾値Ｃｔの設定如何により容易に「以下」と置換し得る概念である。
【００８４】
ここで、衝突予測時間は、対象となる障害物候補各々について、車両１０に対する距離及び相対速度に基づいて算出される。より具体的には、当該距離を当該相対速度で除することにより算出される。この距離及び相対速度に関する情報は、先に述べたように、障害物候補の各々について、障害物情報記憶部１３０に記憶されている。
【００８５】
ステップＳ１１０に係る処理の結果、衝突予測時間ＴＴＣが未だ閾値Ｃｔ以上である場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、制御部１１０は、処理をステップＳ１０１に戻し一連の処理を繰り返すと共に、衝突予測時間ＴＴＣが閾値Ｃｔ未満である場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、制御部１１０は、上述したように衝突フラグをＯＮに設定して、安全システム５００において作動タイミングを迎えた装置を作動させる。安全システム５００を作動させると、制御部１１０は、処理をステップＳ１０１に移行し、一連の処理を繰り返し実行する。
【００８６】
以上説明したように、車両１０では、ドライバの意識低下の度合いが大きい場合には、安全システム５００の早期作動が促され、例えば脇見や居眠り等による安全性の低下が補われる構成となっている。
【００８７】
ここで特に、本実施形態では、ステップＳ１０４に係る処理により、ドライバが安全確認行動を採る可能性が考慮され、例えば安全確認行動を採る可能性が高い旨が判別された（即ち、走行位置が安全確認動作発生位置に該当する旨が判別された）場合には、意識レベル値が低下し難くなるようにダウン量Ｄｄｎが設定される構成となっている。この際、意識レベル値は、ドライバの前方注視の度合い（即ち、意識低下の度合い）を表す指標値であるから、結局、このように安全確認行動の有無が考慮されることにより、ドライバが脇見や居眠りをしている旨が誤検出される事態が防止されるのである。
【００８８】
また、このようにダウン量Ｄｄｎが設定されることにより、安全確認行動を採るためにドライバが意識的に前方以外を注視する場合に、前方を注視していないことに起因して意識レベル値が通常のダウン量（本実施形態ではＤｄｎ１）で低下し続け、ステップＳ１０９に係る処理で設定される衝突予測時間ＴＴＣの閾値Ｃｔが相対的に大きく設定されて安全システム５００の早期作動が促されることにより、本来安全性が担保されているにもかかわらず安全システム５００が誤作動するといった事態の発生が防止される。即ち、ドライバの安全確認行動がかえって車両１０の安全性を低下させるといった事態が防止され、車両１０の安全性が効率的且つ効果的に担保される。
【００８９】
尚、本実施形態では、意識レベル値のダウン量を変化させているが、例えば、図２においてステップＳ１０２に先んじてステップＳ１０３及びステップＳ１０４に係る処理を実行し、車両１０の走行位置が安全確認動作発生位置に該当する場合に、ステップＳ１０２に係る処理において、意識レベルが低下している旨の判別がなされ難くなるように、意識レベル低下の判別に係るドライバ状態量の閾値が変更されてもよい。
【００９０】
また、本実施形態では、ナビゲーション装置２００を介して得られる各種情報を包括する概念としての位置情報に基づいて、安全確認動作の発生の有無（或いは可能性）が判断されているが、このような安全確認動作の発生に対応付けられた位置情報は、必ずしもナビゲーション装置２００を介して得る必要はなく、例えば、ミリ波レーダ４００により得られる反射波強度に基づいた三次元的なパターン解析により得られてもよい。或いは画像センサ３００と同様の各種画像センサやビデオカメラ等によって撮像された車両前方領域の画像を画像処理すること等によって得られてもよい。更には、予めインフラ設備として道路や構造物に設置された、路車間通信用の通信装置から道路情報や構造物情報等として取得されてもよい。これら各種の態様により得られた位置情報に基づいて、車両１０の現在位置が安全確認動作発生位置に該当するか否かの判別を行うことも可能である。
【００９１】
本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う意識状態検出装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両において本発明に係る意識状態検出装置に関係する部分の構成を概念的に表してなるブロック図である。
【図２】図１の車両においてＥＣＵにより実行される安全システム制御処理のフローチャートである。
【図３】図２の安全システム制御処理において設定される衝突予測時間の閾値の特性を表す模式図である。
【符号の説明】
【００９３】
１０…車両、１００…ＥＣＵ、１１０…制御部、１２０…パターン検出部、１３０…障害物情報記憶部、２００…カーナビゲーション装置、３００…画像センサ、４００…ミリ波レーダ、５００…安全システム。
【図１】
2008282168.tif 000003
【図２】
2008282168.tif 000004
【図３】
2008282168.tif 000005