(57)【要約】【課題】車両動作を一定の条件下で制御する場合に、運転者の意図に反する運転操作が行われた際に、車両動作を制御できるようにする。【解決手段】車両安全装置１は、カメラ装置２によって運転者を撮影した撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識すると共に、運転者の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われた際に、その運転操作に応じた車両動作を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両動作を一定の条件下で制御する車両安全装置であって、
現在の運転操作の状態を監視する監視手段と、
運転者を撮影する撮影手段と、
この撮影手段によって撮影された運転者の撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識する認識手段と、
この認識手段によって認識された運転者の現在の意図と前記監視手段によって得られた運転者の現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われたか否かを判別する判別手段と、
この判別手段によって運転者の意図に反する運転操作が行われたことが判別された際に、車両動作を制御する動作制御手段と、
を具備したことを特徴とする車両安全装置。
【請求項２】
前記認識手段は、運転者の撮影画像を解析することによって顔の向きあるいは眼や瞳の位置から運転者の視線方向を検出して現時点における運転上の意図を認識する、
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両安全装置。
【請求項３】
前記監視手段は、変速装置のギア切換え位置を監視すると共に、加速装置への加速操作を監視し、
運転者の意図が車両を後進させることであると認識され、かつ、ギア切換え位置が車両を前進させる位置である場合において、前記判別手段は、加速操作が行われた際に、運転者の意図に反する運転操作が行われたものと判別し、
前記動作制御手段は、運転者の意図に反する加速操作を無効とする、
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両安全装置。
【請求項４】
前記監視手段は、変速装置のギア切換え位置を監視すると共に、加速装置への加速操作を監視し、
運転者の意図が車両を前進させることであると認識され、かつ、ギア切換え位置が車両を後進させる位置である場合において、前記判別手段は、加速操作が行われた際に、運転者の意図に反する運転操作が行われたものと判別し、
前記動作制御手段は、運転者の意図に反する加速操作を無効とする、
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両安全装置。
【請求項５】
運転者の意図に反する運転操作が行われた場合に現在の運転操作に応じた車両動作を制御する特殊モードと、このこの特殊モードを解除して運転操作通りの動作制御を行う通常モードとを運転者からの指示に応じて切換える動作モード切換手段を設け、
前記動作制御手段は、前記特殊モードあるいは通常モードに応じた動作制御を行う、
ようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両安全装置。
【請求項６】
コンピュータに対して、
現在の運転操作の状態を監視する機能と、
運転者の撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識する機能と、
認識された運転者の現在の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われたか否かを判別する機能と、
運転者の意図に反する運転操作が行われたことが判別された際に、車両動作を制御する機能と、
を実現させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両動作を一定の条件下で制御する車両安全装置およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車の安全装置としては、様々なものが提案されて実用化されているが、運転者を撮影した撮影画像に基づいて安全運転を図るものとしては、例えば、運転者の顔画像をカメラ撮影し、この顔画像を解析し、運転者の“まばたき”を認識して警告することによって居眠り運転を防止するようにした運転者状態監視装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−９３７００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、立体駐車場からの転落事故は、度々報道されるが、このような転落事故は、駐車中の車両を進行させる際、あるいは車両を駐車させる際に、例えば、変速装置のギア切換え位置を無意識のまま誤って操作し、運転者の意図に反する車両動作によってパニック状態に陥り、無意識のままアクセルを強く踏んでしまうことに起因している場合が多い。
また、乗降りする子供等への事故も上述と同様に、ギア切換え位置を無意識のまま誤って操作してしまうことに起因している。
この発明の課題は、運転者の意図に反する運転操作が行われた際に、車両動作を的確に制御できるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車両動作を一定の条件下で制御する車両安全装置であって、現在の運転操作の状態を監視する監視手段と、運転者を撮影する撮影手段と、この撮影手段によって撮影された運転者の撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識する認識手段と、この認識手段によって認識された運転者の現在の意図と前記監視手段によって得られた運転者の現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われたか否かを判別する判別手段と、この判別手段によって運転者の意図に反する運転操作が行われたことが判別された際に、車両動作を制御する動作制御手段とを具備するものである。
更に、コンピュータに対して、上述した請求項１記載の発明に示した主要機能を実現させるためのプログラムを提供する（請求項６記載の発明）。
【０００６】
したがって、請求項１、６記載の発明は、運転者を撮影した撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識すると共に、運転者の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われた際に、車両動作を制御するようにしたから、例えば、ギア切換え位置を無意識のまま誤って操作してアクセルを強く踏んでしまったような場合には、運転者の意図に反するものとして車両動作を制御することができ、その結果、立体駐車場からの転落事故、同乗者の乗降り時の事故等を未然に防止することが可能となる。
【０００７】
この場合、運転者の撮影画像を解析することによって顔の向きあるいは眼や瞳の位置から運転者の視線方向を検出して現時点における運転上の意図を認識するようにすれば（請求項２記載の発明）、運転者が後方を向いていたり、ルームミラー／ドアミラーで後方を見ている時には、車両を後進させる場合であると認識することができ、逆に、前方を向いていたり、前方を見ている時には、車両を前進させる場合であると認識することができ、顔の向きあるいは眼や瞳の位置から運転者の現在の意図を正確に認識することが可能となる。
【０００８】
また、変速装置のギア切換え位置を監視すると共に、加速装置への加速操作を監視し、運転者の意図が車両を後進させることであると認識され、かつ、ギア切換え位置が車両を前進させる位置である場合において、加速操作が行われた際に、運転者の意図に反する運転操作が行われたものと判別し、運転者の意図に反する加速操作を無効とするようにすれば（請求項３記載の発明）、意図しない急発進を確実に防止することができる。
同様に、変速装置のギア切換え位置を監視すると共に、加速装置への加速操作を監視し、運転者の意図が車両を前進させることであると認識され、かつ、ギア切換え位置が車両を後進させる位置である場合において、加速操作が行われた際に、運転者の意図に反する運転操作が行われたものと判別し、運転者の意図に反する加速操作を無効とするようにすれば（請求項３記載の発明）、意図しない急発進を確実に防止することができる。
【０００９】
また、運転者の意図に反する運転操作が行われた場合に現在の運転操作に応じた車両動作を制御する特殊モードと、この特殊モードを解除して運転操作通りの動作制御を行う通常モードとを運転者からの指示に応じて切換え可能とし、この特殊モードあるいは通常モードに応じた動作制御を行うようにすれば（請求項５記載の発明）、運転者の使い勝手等を考慮することができる。この場合、モードの切換えを所定操作あるいは音声入力によって指示ようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、図１〜図５を参照してこの発明の第１実施形態を説明する。
図１は、この実施形態における車両安全装置の基本的な構成要素を示したブロック図である。
自動車（乗用車）には、運転操作に応じた車両動作を一定の条件下で制御する車両安全装置１が設けられている。この車両安全装置１は、カメラ装置２によって運転者を撮影した撮影画像を取得し、この撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識すると共に、運転者の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われたことを検出した際に、その運転操作に応じた車両動作を制御するようにしたものである。
【００１１】
この車両安全装置１は、カメラ装置２からの撮影画像（運転者画像）を分析する画像分析部１１と、変速装置３の現在のギア切換え位置（前進／後進）を監視するギア検知部１２と、画像分析部１１からの解析結果に基づいて運転者の現時点における運転上の意図（前進／後進）を認識する他、ギア検知部１２によって検知されたギア切換え位置を取り込み、運転者の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われたか否かを判断する安全制御判断部１３と、この安全制御判断部１３からの判断結果に基づいて動力装置４を制御する動力装置制御部１４とを有する構成となっている。
【００１２】
カメラ装置２は、例えば、車内のダッシュボード等に取り付けられ、ＣＣＤイメージセンサ等を撮像素子として使用したデジタルビデオカメラあるいはデジタルスチルカメラであり、運転者の顔を中心として、その正面方向から撮影するもので、この撮影画像は（カラー画像）は、車両安全装置１内の画像分析部１１へ送られる。ここで、画像分析部１１は、運転者の撮影画像を解析することによって顔（頭部）の向き、眼や瞳の位置に基づいて運転者の視線方向を認識するようにしている。
【００１３】
図２は、運転者の顔（頭部）の向きによって視線方向をどのように認識するかを説明する為の図であり、（Ａ）は、正面（前方）を見ている状態、（Ｂ）は、後方を見ている状態を示した図である。
ここで、画像分析部１１は、運転者の撮影画像を解析することによって、その顔、特に眼の位置に着目し、眼の有無等に基づいて正面（前方）を見ているのか否かを判断し、例えば、図２（Ｂ）のように、撮影画像内に運転者の眼が存在せず、側頭部あるいは後頭部が写っているような場合には、後方を見ているものと判断する。
【００１４】
図３は、運転者の眼や瞳の位置によって視線方向をどのように認識するかを説明する為の図であり、（Ａ）は、正面（前方）を見ている状態、（Ｂ）は、ルームミラーで後方を見ている状態、（Ｃ）は、ドアミラーで後方を見ている状態、（Ｄ）は、顔（頭部）の向きを変えながらドアミラーで後方を見ている状態を示した図である。
画像分析部１１は、運転者の撮影画像を解析することによって、顔の中央に眼が位置し、かつ、瞳が眼の中央に位置している場合には、正面（前方）を見ている状態であると認識する。また、眼の位置が顔の中央でない場合には、ドアミラーで後方を見ている状態であると認識し、また、眼の位置は顔の中央であるが、瞳の位置が眼の中央ではない場合には、ルームミラーあるいはドアミラーで後方を見ている状態であると認識するようにしている。
【００１５】
次に、この第１実施形態における車両安全装置１の動作概念を図４および図５に示すフローチャートを参照して説明する。ここで、これらのフローチャートに記述されている各機能は、読み取り可能なプログラムコードの形態で格納されており、このプログラムコードにしたがった動作を逐次実行する。また、伝送媒体を介して伝送されてきた上述のプログラムコードにしたがった動作を逐次実行することもできる。このことは後述する他の実施形態においても同様であり、記録媒体の他、伝送媒体を介して外部供給されたプログラム／データを利用してこの実施形態特有の動作を実行することもできる。
【００１６】
図４は、エンジン起動時に実行開始される車両安全装置１の動作を示したフローチャートである。
先ず、車両安全装置１は、エンジンが起動されると、それに応答して運転者の顔を中心として撮影された撮影画像をカメラ装置２から取得する（ステップＡ１）。すると、画像分析部１１は、運転者の撮影画像を解析することによって顔（頭部）の向き、眼や瞳の位置に基づいて運転者の視線方向を認識する（ステップＡ２）。ここで、上述したように、顔（頭部）の向き応じて視線方向を判断する場合には、特に眼の位置に着目することによって判断し、また、眼や瞳の位置に基づいて運転者の視線方向をする場合には、顔の中央に眼が位置しているか、瞳が眼の中央に位置しているかに応じて判断する。
【００１７】
安全制御判断部１３は、画像分析部１１からの解析結果（視線方向）に基づいて運転者の現時点における運転上の意図（前進／後進）を認識し、この認識結果をワークメモリＷＫ内に一時記憶保存しておく（ステップＡ３）。この場合、運転上の意図（前進／後進）をワークメモリＷＫに上書き保存するようにしている。以下、エンジンが停止するまで上述の動作が繰り返し実行される結果（ステップＡ１〜Ａ３）、ワークメモリＷＫ内には、運転者の現時点の意図のみが保存されることになる。
【００１８】
図５は、アクセルが踏み込まれている状態（アクセルＯＮの状態）で実行される車両安全装置１の動作を示したフローチャートである。
先ず、車両安全装置１において、アクセルが踏み込まれている状態（アクセルＯＮの状態）において、ギア検知部１２は、変速装置３の現在のギア切換え位置（前進／後進）を取得して安全制御判断部１３へ与える（ステップＢ１）。すると、安全制御判断部１３は、ギア検知部１２によって検知されたギア切換え位置を取り込みと共に、ワークメモリＷＫ内に保存されている運転者の現時点における意図（前進／後進）を取り込み（ステップＢ２）、運転者の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われたか否かを判断する。
【００１９】
すなわち、ギアが前進の位置に切換えられている状態において（ステップＢ３でＹＥＳ）、運転者の意図が前進であれば（ステップＢ４でＹＥＳ）、通常操作であると判断してその旨を動力装置制御部１４へ伝え、動力装置制御部１４は、アクセル操作通りに動力装置４を制御する（ステップＢ５）。また、ギアが前進の位置に切換えられている状態において（ステップＢ３でＹＥＳ）、運転者の意図が後進であれば（ステップＢ４でＮＯ）、運転者の意図に反する運転操作が行われたものと判断してその旨を動力装置制御部１４へ伝え、動力装置制御部１４は、アクセル操作を無効とする動力制御を行う（ステップＢ６）。
【００２０】
また、ギアが後進の位置に切換えられている状態において（ステップＢ３でＮＯ）、運転者の意図が後進であれば（ステップＢ７でＹＥＳ）、通常操作であると判断してその旨を動力装置制御部１４へ伝え、動力装置制御部１４は、アクセル操作通りに動力装置４を制御する（ステップＢ８）。また、ギアが後進の位置に切換えられている状態において（ステップＢ３でＮＯ）、運転者の意図が前進であれば（ステップＢ７でＮＯ）、運転者の意図に反する運転操作が行われたものと判断してその旨を動力装置制御部１４へ伝え、動力装置制御部１４は、アクセル操作を無効とする動力制御を行う（ステップＢ９）。
【００２１】
以上のように、この第１実施形態において車両安全装置１は、カメラ装置２によって運転者を撮影した撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識すると共に、運転者の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われた際に、その運転操作に応じた車両動作を制御するようにしたから、例えば、駐車中の車両を進行させたる際に、ギア切換え位置を無意識のまま誤って操作してアクセルを強く踏んでしまった場合に、運転者の意図に反するものとして認識することができ、その結果、立体駐車場からの転落事故、乗降りする子供等への事故を未然に防止することができる。
【００２２】
この場合、運転者の撮影画像を解析することによって顔の向きあるいは眼や瞳の位置から運転者の視線方向を検出して現時点における運転上の意図を認識するようにしたから、運転者が後方を向いていたり、ルームミラー／ドアミラーで後方を見ている時には、車両を後進させる場合であると認識することができ、逆に、前方を向いていたり、前方を見ている時には、車両を前進させる場合であると認識することができ、顔の向きあるいは瞳の位置から運転者の現在の意図を正確に認識することが可能となる。
【００２３】
また、運転者の意図が車両を後進させることであると認識され、かつ、ギア切換え位置が車両を前進させる位置である場合において、アクセル操作が行われた際に、運転者の意図に反する運転操作が行われたものと判別してアクセル操作を無効としたり、また、運転者の意図が車両を前進させることであると認識され、かつ、ギア切換え位置が車両を後進させる位置である場合において、アクセル操作が行われた際に、運転者の意図に反する運転操作が行われたものと判別してアクセル操作を無効とするようにしたから、意図しない急発進を確実に防止することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
以下、この発明の第２実施形態について図６および図７を参照して説明する。なお、上述した第２実施形態においては、運転者の意図に反する運転操作が行われた場合に現在の運転操作に応じた車両動作を制御する特殊モードと、この特殊モードを解除して運転操作通りの動作制御を行う通常モードとを運転者からの指示に応じて任意に切換え可能としたものである。
ここで、両実施形態において基本的に同一のものは、同一符号を付して示し、その説明を省略する他、以下、第２実施形態の特徴部分を中心に説明するものとする。
【００２５】
図６は、この第２実施形態における車両安全装置１の構成を示したブロック図である。この車両安全装置１には、上述した第１実施形態と同様、画像分析部１１、ギア検知部１２、安全制御判断部１３、動力装置制御部１４とを有する他、この第２実施形態においては、解除部１５、操作検出部１６、音声検出部１７を有する構成となっている。
解除部１５は、運転者の意図に反する運転操作が行われた場合に現在の運転操作に応じた車両動作を制御する為の特殊モードを解除して運転操作通りの動作制御を行う通常モードに切換えるもので、特殊モードの解除指令を動力装置制御部１４に対して与える。ここで、モードの切換えは、操作検出部１６あるいは音声検出部１７からのモード切換え信号によって行われる。なお、操作検出部１６は、モード切換えボタン（図示せず）が操作される毎にモード切換え信号を出力し、音声検出部１７は、特殊モードを解除すべき内容の入力音声を認識する毎にモード切換え信号を出力する。
【００２６】
図７は、第２実施形態において、アクセルが踏み込まれている状態（アクセルＯＮの状態）で実行される車両安全装置１の動作を示したフローチャートである。
先ず、車両安全装置１は、上述した第１実施形態と同様、現在のギア切換え位置を取り込みと共に（ステップＣ１）、ワークメモリＷＫ内に保存されている運転者の現時点における意図（前進／後進）を取り込み（ステップＣ２）、運転者の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われたか否かを判断する。
【００２７】
この場合、ギアが前進の位置に切換えられている状態において（ステップＣ３でＹＥＳ）、運転者の意図が後進である場合に（ステップＣ４でＮＯ）、動力装置制御部１４は、解除部１５からの解除指令の有無を判別し（ステップＣ６）、解除指令が有れば、アクセル操作通りに動力装置４を制御するが（ステップＣ５）、解除指令が無ければ、アクセル操作を無効とする動力制御を行う（ステップＣ７）。
同様に、ギアが後進の位置に切換えられている状態において（ステップＣ３でＮＯ）、運転者の意図が前進である場合に、（ステップＣ８でＮＯ）、動力装置制御部１４は、解除部１５からの解除指令の有無を判別し（ステップＣ１０）、解除指令が有れば、アクセル操作通りに動力装置４を制御するが（ステップＣ９）、解除指令が無ければ、アクセル操作を無効とする動力制御を行う（ステップＣ１１）。
【００２８】
以上のように、この第２実施形態において車両安全装置１は、運転者の意図に反する運転操作が行われた場合に現在の運転操作に応じた車両動作を制御する特殊モードと、この特殊モードを解除して運転操作通りの動作制御を行う通常モードとを運転者からの指示に応じて切換え可能とし、この特殊モードあるいは通常モードに応じた動作制御を行うようにしたから、運転者の使い勝手等を考慮することができる。
【００２９】
なお、上述した第１および第２実施形態においては、運転者の意図に反する運転操作が行われた場合に、現在のアクセル操作を無効とする動力制御を行うようにしたが、アクセル操作に応じた加速量を、例えば、通常の１／５以下に抑えるような動力制御を行うようにしてもよい。また、警告音を鳴らす等の手段も合わせて行うようにしてもよい。
また、上述した第１および第２実施形態においては、自動車の安全装置を例示したが、その他に、オートバイ、列車等にも勿論適用可能である。
【００３０】
また、上述した第１および第２実施形態においては、顔の向きあるいは眼や瞳の位置から運転者の視線方向を検出し、この視線方向に基づいて現時点における運転上の意図を認識する場合に、視線方向が変わった時点で即座に運転者の意図を認識するようにしたが、例えば、単に視線をそらしたような場合、つまり、運転操作には直接関係せず、視線だけをそらした場合も起こり得る為、単に視線をそらしたのか、運転操作の為に視線を変えたのかを区別する為の対策を新たに施すようにしてもよい。
【００３１】
例えば、視線方向が単位時間当たり何回変わったかを検出し、この検出値と設定基準値とを比較し、視線方向の単位時間当たりの回数が設定基準値以上であることを条件に、運転者の意図を認識するようにしてもよい。
また、視線方向の継続時間を検出し、この検出値と設定基準値とを比較し、視線方向の継続時間が設定基準値以上であることを条件に、運転者の意図を認識するようにしてもよい。
更には、運転者の視線履歴を常時学習する為の学習機能を設け、この学習結果を参照することによって運転者の癖等をも考慮して運転者の意図を認識するようにしてもよい。
【００３２】
一方、コンピュータに対して、上述した各手段を実行させるためのプログラムコードをそれぞれ記録した記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピィデスク、ＲＡＭカード等）を提供するようにしてもよい。すなわち、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードを有する記録媒体であって、現在の運転操作の状態を監視する機能と、運転者の撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識する機能と、認識された運転者の現在の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われたか否かを判別する機能と、運転者の意図に反する運転操作が行われたことが判別された際に、車両動作を制御する機能とを実現させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体を提供するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】
この発明（請求項１記載の発明）によれば、運転者を撮影した撮影画像を解析することによって得られた解析結果にしたがって運転者の現時点における運転上の意図を認識すると共に、運転者の意図と現在の操作状態とに基づいて運転者の意図に反する運転操作が行われた際に、車両動作を制御するようにしたから、例えば、ギア切換え位置を無意識のまま誤って操作してアクセルを強く踏んでしまったような場合には、運転者の意図に反するものとして車両動作を制御することができ、立体駐車場からの転落事故、同乗者の乗降り時の事故等を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両安全装置の基本的な構成要素を示したブロック図。
【図２】運転者の顔（頭部）の向きによって視線方向をどのように認識するかを説明する為の図で、（Ａ）は、正面（前方）を見ている状態、（Ｂ）は、後方を見ている状態を示した図。
【図３】運転者の眼や瞳の位置によって視線方向をどのように認識するかを説明する為の図で、（Ａ）は、正面（前方）を見ている状態、（Ｂ）は、ルームミラーで後方を見ている状態、（Ｃ）は、ドアミラーで後方を見ている状態、（Ｄ）は、顔（頭部）の向きを変えながらドアミラーで後方を見ている状態を示した図。
【図４】エンジン起動時に実行開始される車両安全装置１の動作を示したフローチャート。
【図５】アクセルが踏み込まれている状態（アクセルＯＮの状態）で実行される車両安全装置１の動作を示したフローチャート。
【図６】第２実施形態における車両安全装置１の構成を示したブロック図。
【図７】第２実施形態において、アクセルが踏み込まれている状態（アクセルＯＮの状態）で実行される車両安全装置１の動作を示したフローチャート。
【符号の説明】
１  車両安全装置
２  カメラ装置
３  変速装置
４  動力装置
１１  画像分析部
１２  ギア検知部
１３  安全制御判断部
１４  動力装置制御部
１５  解除部
１６  操作検出部
１７  音声検出部
【図１】
2005014752.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005014752.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005014752.tif 000008
【図７】
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