特許 7062909 警報装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-25

(45)【発行日】2022-05-09

(54)【発明の名称】警報装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20220426BHJP

   B60W 40/08 20120101ALI20220426BHJP

   B60W 50/14 20200101ALI20220426BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 F

G08G1/16 C

B60W40/08

B60W50/14

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2017195476

(22)【出願日】2017-10-05

(65)【公開番号】P2019070878

(43)【公開日】2019-05-09

【審査請求日】2020-10-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100124084

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 久人

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】草刈 由歌

【審査官】武内 俊之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１２８２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／１６

Ｂ６０Ｗ ４０／０８

Ｂ６０Ｗ ５０／１４

Ｂ６０Ｒ ２１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される警報装置であって、
前記車両の運転者の運転状態を検出する監視部と、
前記車両が備える機器が操作されているか否かを検知する操作検知部と、
前記監視部によって前記運転者の運転状態が不適と判定された場合に警報を通知する通知部と、
前記機器の操作が検知されている場合には、前記運転者の運転状態が不適であっても、前記通知部による警報を抑制する警報制御部と、
前記運転者の運転状態が不適であり、前記機器の操作が検知され、かつ前記運転者の移動方向が操作されている機器の存在位置とは異なる方向の場合に、前記監視部を構成するセンサの異常の有無を判定するセンサ判定部と、
を備える警報装置。

【請求項2】

前記警報制御部は、前記センサ判定部によって前記センサの異常が判定された場合、前記センサが正常となるまで前記通知部の動作を中断させる、
請求項１に記載の警報装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は警報装置に関し、特に車両に搭載して用いられる車両用の警報装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の運転中に運転者を監視し、急病等により運転者が運転不能状態に陥ったことを検出するための技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、頭部検出手段により検出された運転者の頭部が、画像の所定の範囲から外れている場合に、運転者が運転不能状態であることを検出することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－０２７４５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような装置をはじめとする各種警報装置は、警報すべき状態を適切に検知できた場合には非常に有用である。しかしながら、誤検知に基づいて警報装置が動作すると、運転者によっては警報を煩わしく感じる場合もあり得る。

【0005】

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、運転者の運転状態の誤検知に基づく警報を低減する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様は、車両に搭載される警報装置である。この警報装置は、前記車両の運転者の運転状態を検出する監視部と、前記車両が備える機器が操作されているか否かを検知する操作検知部と、前記監視部によって前記運転者の運転状態が不適と判定された場合に警報を通知する通知部と、前記機器の操作が検知されている場合には、前記運転者の運転状態が不適であっても、前記通知部による警報を抑制する警報制御部と、を備える。

【0007】

前記警報装置は、前記運転者の運転状態が不適であり、前記機器の操作が検知され、かつ前記運転者の移動方向が操作されている機器の存在位置とは異なる方向の場合に、前記監視部を構成するセンサの異常の有無を判定するセンサ判定部をさらに備えてもよい。

【0008】

前記警報制御部は、前記センサ判定部によって前記センサの異常が判定された場合、前記センサが正常となるまで前記通知部の動作を中断させてもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、運転者の運転状態の誤検知に基づく警報を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施の形態に係る警報装置の概要を説明するための模式図である。

【図2】実施の形態に係る警報装置の機能構成を模式的に示す図である。

【図3】実施の形態に係る機器の位置情報を格納する位置情報データベースのデータ構造を模式的に示す図である。

【図4】実施の形態に係る警報装置が実行する警報抑制処理の流れを説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜実施の形態の概要＞
図１を参照して、実施の形態に係る警報装置１の概要を述べる。
図１は、実施の形態に係る警報装置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、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、警報装置１の一部として監視部２も備えている。また、車両Ｖは、カーナビゲーション、エアーコンディショナ、及びＥＴＣ（Electronic Toll Collection）装置等をはじめとする、運転者Ｄの運転を補助するための種々の機器３を備えている。

【0012】

監視部２は車両Ｖの室内に設置され、車両Ｖの運転者Ｄを監視して運転状態を検出する。ここで「運転状態」とは、運転者Ｄが車両Ｖの運転に適しているか否かを示す状態である。例えば、運転者Ｄが車両Ｖの進行方向正面を向き、かつ運転者Ｄの目が開いている場合には、運転者Ｄの運転状態は適切な状態といえる。反対に、運転者Ｄが車両Ｖの側方を向いていたり、運転者Ｄの目が閉じていたたり、あるいは運転者Ｄが監視部２の検出範囲の外に存在したりする場合には、運転者Ｄの運転状態は不適な状態といえる。

【0013】

既知の技術であるため詳細な説明は省略するが、監視部２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサと画像処理を実行する計算部とで実現されている。監視部２は、車両Ｖの運転者Ｄを撮像することで得られた映像を既知の画像処理技術を用いて解析することにより、運転者Ｄの運転状態を検出する。

【0014】

なお、監視部２は、イメージセンサの他にも、運転席に設けた重量センサ、ステアリングホイールに設けた接触センサ、シートベルトの伸縮量を計測するセンサ等の各種センサの出力も運転者Ｄの運転状態を検出に利用してもよい。

【0015】

一般に、運転者Ｄが機器３の操作をするときは、通常の運転姿勢から崩れて運転不適な状態となりうる。運転者Ｄが意図的に機器３の操作をするときは、運転者Ｄも短い間運転不適な状態になることは意識しており、警報を通知することはかえって運転者Ｄの集中を乱しかねない。つまり、監視部２の操作をする運転者Ｄの運転状態を「不適」と判定することは、監視部２の誤検出の一種と考えることもできる。

【0016】

実施の形態に係る警報装置１は、監視部２によって運転者Ｄの運転状態が不適であることが検出されたとき、警報によってそのことを運転者Ｄに通知することを基本とする。一方で、実施の形態に係る警報装置１は、監視部２によって運転者Ｄの運転状態が不適であることが検出されたとしても、車両Ｖに搭載されている機器３の操作がなされているときは、運転状態に関する警報を抑制する。これにより、実施の形態に係る警報装置１は、運転者Ｄの運転状態の誤検知に基づく警報を低減することができる。

【0017】

＜警報装置１の機能構成＞
以下、実施の形態に係る警報装置１の機能構成についてより詳細に説明する。
図２は、実施の形態に係る警報装置１の機能構成を模式的に示す図である。実施の形態に係る警報装置１は、監視部２、記憶部４、及び制御部５を備える。

【0018】

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。

【0019】

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、操作検知部５０、通知部５１、警報制御部５２及びセンサ判定部５３として機能する。

【0020】

操作検知部５０は、車両Ｖが備える機器３が操作されているか否かを検知する。図示はしないが、操作検知部５０はＣＡＮ（Controller Area Network）を介して機器３と接続しており、機器３に対して操作が行われたときに機器３が出力する信号を検知する。これにより、操作検知部５０は、車両Ｖが備える機器３が操作されているか否かを検知することができる。

【0021】

通知部５１は、監視部２によって運転者Ｄの運転状態が不適と判定された場合に警報を通知する。通知部５１は、運転状態が不適であることを、例えば図示しないスピーカから警報音を出力することで音声によって運転者Ｄに通知したり、ダッシュボード内に設置された図示しない表示部に警報メッセージを表示して画像によって運転者Ｄに通知したりする。あるいは、通知部５１は、運転者Ｄが触れているステアリングホイールに内蔵されたバイブレータ（不図示）を振動させることにより、運転状態が不適であることを触覚によって運転者Ｄに通知してもよい。

【0022】

警報制御部５２は、機器３の操作が検知されている場合には、運転者Ｄの運転状態が不適であっても、通知部５１による警報を抑制する。監視部２の操作は運転者Ｄが意図的に行うことであるから、この操作に伴って運転姿勢が崩れたとしても「不適」と判定することは一種の誤検出と考えられるからである。これにより、実施の形態に係る警報装置１は、運転者Ｄの運転状態の誤検知に基づく警報を低減することができる。

【0023】

ここで、監視部２は、車両Ｖを運転中の運転者Ｄを監視することにより、運転者Ｄの移動方向を追跡することができる。運転者Ｄの運転状態が不適であり、機器３の操作が検知され、かつ運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置と一致すれば、それは運転者Ｄが機器３を操作するために移動したという蓋然性が高い。警報制御部５２は、運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置と一致する場合、通知部５１による警報の通知を抑制する。これにより、運転者Ｄの運転状態の誤検知に基づく警報抑制の精度をより高めることができる。

【0024】

一方、運転者Ｄの運転状態が不適であり、機器３の操作が検知され、かつ運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置とは異なる方向の場合、監視部２による運転者Ｄの追跡が誤った可能性がある。そこで、センサ判定部５３は、運転者Ｄの運転状態が不適であり、機器３の操作が検知され、かつ運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置とは異なる方向の場合に、監視部２を構成するセンサの異常の有無を判定する。

【0025】

図３は、実施の形態に係る機器３の位置情報を格納する位置情報データベースのデータ構造を模式的に示す図である。位置情報データベースは記憶部４に格納されており、センサ判定部５３によって管理されている。

【0026】

図３に示すように、位置情報データベースは、車両Ｖに搭載されている機器３の種類毎に、機器３の位置座標を関連付けて格納している。機器３の位置座標は、例えば、車両Ｖに設定された右手系の３次元直交座標系における位置座標として定義されている。３次元直交座標系の原点は任意の場所に設定すればよいが、一例として、車両Ｖに外接する仮想の直方体のいずれかの頂点を原点とすればよい。

【0027】

図３に示す位置情報データベースの例では、運転者Ｄが車両Ｖの運転席に着座して正面を向いたときに、運転者Ｄの顔の中心の推定座標も格納している。３次元直交座標系において、縦方向（車両Ｖの前進方向）をＸ軸、横方向（車両Ｖの幅方向）をＹ軸、高さ方向をＺ軸とすると、運転者Ｄの顔の中心Ｃの推定座標Ｃは、Ｃ（ｘｘｘ，ｙｙｙ，ｚｚｚ）である。同様に、カーナビゲーションの位置座標Ｎは、Ｎ（ａａａ，ｂｂｂ，ｃｃｃ）である。

【0028】

このため、車両Ｖを運転中の運転者Ｄが、例えばカーナビゲーションを操作するために動いたとすると、その移動方向を示すベクトルの成分は（ａａａ－ｘｘｘ，ｂｂｂ－ｙｙｙ，ｃｃｃ－ｚｚｚ）と略平行となると考えられる。他の機器３についても同様である。センサ判定部５３は、記憶部４から読み出した位置情報データベースを参照することにより、運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置と異なるか否かを判定することができる。

【0029】

より具体的には、センサ判定部５３は、運転者Ｄの移動方向を示すベクトルｐと、操作が検知された機器３の方向を示すベクトルｑとがなす角度を余弦定理を用いて算出する。センサ判定部５３は、算出した角度が所定の角度未満の場合、ベクトルｐの方向とベクトルｑの方向とが一致すると判定する。

【0030】

ここで、「所定の角度」とは、センサ判定部５３が運転者Ｄの移動方向と、操作が検知された機器３が存在する方向との一致不一致を判定するために参照する「方向判定基準角度」である。方向判定基準角度の具体的な値は、監視部２を構成するセンサの精度等を勘案して実験により定めればよいが、例えば１０度である。

【0031】

上述したように、監視部２は撮像した画像を解析することにより、運転者Ｄの運転状態や移動方向を検出している。このため、例えば運転者Ｄに直射日光が当たることによって監視部２を構成するイメージセンサがサチュレーションを起こし、解析対象となる画像に欠陥が生じることも起こり得る。解析対象となる画像に欠陥が生じると、監視部２の解析結果も誤った結果となる蓋然性が高まる。運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置とは異なる方向の場合、センサの異常は考慮すべき要素の一つといえる。

【0032】

実施の形態に係るセンサ判定部５３は、運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置とは異なる方向の場合に監視部２を構成するセンサの異常の有無を判定することにより、センサ異常をいち早く検出することができる。

【0033】

警報制御部５２は、センサ判定部５３によってセンサの異常が判定された場合、センサが正常となるまで通知部５１の動作を中断させる。これにより、欠陥を有する画像に基づいて監視部２が運転者Ｄの運転状態を誤検出したとしても、通知部５１が警報を通知することはない。結果として、実施の形態に係る警報装置１は、運転者Ｄの運転状態の誤検知に基づく警報を低減することができる。

【0034】

＜実施の形態に係る警報装置１が実行する警報抑制処理の処理フロー＞
図４は、実施の形態に係る警報装置１が実行する警報抑制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。

【0035】

車両Ｖのエンジンが始動すると、センサ判定部５３は、監視部２を構成するセンサに異常があるか否かを判定する（Ｓ２）。監視部２を構成するセンサに異常がある場合（Ｓ４のＹｅｓ）、センサ判定部５３は、所定時間待機する（Ｓ６）。「所定時間」は、センサ異常が解消されるまでセンサ判定部５３が通知部５１の動作を中断するために定められた警報待機基準時間である。所定の時間は監視部２を構成するセンサの性能等を考慮して実験により定めればよいが、例えば５秒間である。

【0036】

センサ判定部５３が所定時間待機すると、センサ判定部５３は、監視部２を構成するセンサに異常があるか否かを再判定する（Ｓ２）。監視部２を構成するセンサに異常がなくなるまで（Ｓ４のＮｏ）、上記処理が繰り返される。この意味で、ステップＳ２、ステップＳ４、及びステップＳ６によって構成されるループ処理（図４中、破線の矩形で囲む処理）は、監視部２を構成するセンサを確認する「センサ確認フロー」といえる。特に、車両Ｖのエンジンが始動した後に行われるセンサ確認フローは、監視部２の初期化フローともいえる。

【0037】

監視部２を構成するセンサに異常がない場合（Ｓ４のＮｏ）、監視部２は、運転者Ｄの運転状態を検出する。運転者Ｄの運転状態が不適の場合であり（Ｓ８のＹｅｓ）、かつ機器３の操作が検知されていない場合（Ｓ１０のＮｏ）、通知部５１は、運転者Ｄの運転状態が不適であることを警報によって運転者Ｄに通知する（Ｓ１２）。運転者Ｄの運転状態が適切である場合（Ｓ８のＮｏ）、警報装置１はステップＳ１２の処理を実行せず、通知部５１は警報を通知しない。

【0038】

車両Ｖのエンジンが動作している間、すなわち、運転者Ｄの運転状態の検出を終了しない間（Ｓ１４のＮｏ）、警報装置１はステップＳ８に戻ってステップＳ８、ステップＳ１０、及びステップＳ１２の処理を繰り返す。運転者Ｄの運転状態が不適である場合に通知部５１が警報を通知するという意味において、ステップＳ８、ステップＳ１０、ステップＳ１２、及びステップＳ１４で構成されるループ処理（図４中、１点鎖線の矩形で囲む処理）は、警報装置１における「定常警報フロー」といえる。

【0039】

運転者Ｄの運転状態が不適の場合であり（Ｓ８のＹｅｓ）、かつ機器３の操作が検知された場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、センサ判定部５３は、運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置と一致するか否かを判定する。運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置と一致する場合（Ｓ１６のＹｅｓ）、警報制御部５２は、運転者Ｄの運転状態が不適であっても、通知部５１による警報を抑制し、警報装置１はステップＳ１４の処理に進み、定常警報フローに復帰する。

【0040】

運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置と一致しない場合（Ｓ１６のＮｏ）、センサ判定部５３は、監視部２を構成するセンサの異常の有無を判定する（Ｓ１８）。センサに異常がない場合（Ｓ２０のＮｏ）、警報装置１はステップＳ１４の処理に進み、定常警報フローに復帰する。

【0041】

センサに異常がある場合（Ｓ２０のＹｅｓ）、警報装置１はステップＳ６の処理に進み、センサ判定部５３は、所定時間待機する。この結果、警報装置１の処理フローはセンサ確認フローに移行する。

【0042】

このように、機器３の操作が検知された場合、通知部５１は警報を通知することなく、警報装置１の処理フローは定常警報フロー又はセンサ確認フローのいずれかの処理フローに移行する。この意味で、ステップＳ１６、ステップＳ１８、及びステップＳ２０で構成される分岐処理（図４中、２点鎖線の矩形で囲む処理）は、警報装置１における「警報抑制フロー」といえる。

【0043】

警報抑制フローは監視部２を構成するセンサの異常判定処理（ステップＳ１８）を含むので、実施の形態に係る警報装置１は、初期化処理以外でもセンサの確認を実行することになる。これにより、警報装置１は、センサ異常を早期に検出することができる。

【0044】

なお、車両Ｖのエンジンが停止する等、運転者Ｄの運転状態の検出を終了する場合（Ｓ１４のＹｅｓ）、本フローチャートにおける処理は終了する。

【0045】

＜実施の形態に係る警報装置１が奏する効果＞
以上説明したように、実施の形態に係る警報装置１によれば、運転者Ｄの運転状態の誤検知に基づく警報を低減することができる。

【0046】

特に、車両Ｖが備える機器３の操作が検知されている場合には、運転者Ｄの運転状態が不適と判定されている場合であっても、通知部５１の警報が抑制される。これにより、運転者Ｄが意図的に機器３を操作したことによる一時的な運転姿勢の崩れ等に対して警報が通知されることが抑制されるので、警報装置１は、警報によって運転者Ｄに煩雑感を与えることを抑制できる。

【0047】

また、実施の形態に係る警報装置１は、運転者Ｄの運転状態が不適であり、機器３の操作が検知され、かつ運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置とは異なる方向の場合に、監視部２を構成するセンサの異常の有無を判定する。これにより、車両Ｖの始動時等、センサの初期化のタイミング以外であっても実施の形態に係る警報装置１はセンサの異常判定を実施することになるので、センサの異常をいち早く検知することができる。結果として、センサ異常に起因する運転者Ｄの運転状態の誤検知に基づく警報を低減することができる。

【0048】

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。

【0049】

上記では、運転者Ｄの運転状態が不適と判定され、機器３の操作が検知され、運転者Ｄの移動方向が操作されている機器３の存在位置とは異なり、かつ監視部２を構成するセンサに異常がない場合、通知部５１は警報を通知せずに定常警報フローに復帰する場合について説明した。

【0050】

このような場合において、助手席に人がいる場合には、機器３は助手席の人によって操作された可能性がある。一方、助手席に人がいない場合には、センサ判定部５３によってセンサに異常がないと判定されても、念のためセンサ確認フローに移行することでより誤検知に基づく警報を低減につながる。

【0051】

そこで、図４中のステップＳ２０においてセンサ判定部５３によってセンサに異常がないと判定された場合、助手席に人がいるか否かを判定してもよい。これは例えば車両Ｖの助手席に重量センサを設け、図示しない助手席判定部が重量センサの出力に基づいて人の有無を判定することによって実現できる。

【0052】

助手席判定部によって助手席に人がいると判定された場合、定常警報フロー中のステップＳ１４の処理に移行する。助手席に人がいないと判定された場合、センサ確認フロー中のステップＳ６の処理に移行する。これにより、警報装置１は、誤検知に基づく警報を低減しつつ、かつ監視部２を構成するセンサの異常判定をより綿密に実施することができる。

【符号の説明】

【0053】

１・・・警報装置
２・・・監視部
３・・・機器
４・・・記憶部
５・・・制御部
５０・・・操作検知部
５１・・・通知部
５２・・・警報制御部
５３・・・センサ判定部
Ｖ・・・車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】