運転状態判断装置、及びプログラム
【課題】従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断する。
【解決手段】第１の所定時間内において、ドライバの視界２４内の所定の遠方領域２０に、検出された視線が第２の所定時間以上停留した第１の回数を演算し（１０８）、第１の所定時間内において、遠方領域２０よりドライバの手前側の近傍領域２２に、検出された視線が第２の所定時間以上停留した第２の回数を演算し（１１２）、第１の回数及び第２の回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値Ｅを演算し（１１４）、そして、相対値Ｅがドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値Ｅ´を含む所定範囲内の値でない場合に、移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する（１１６）。
【解決手段】第１の所定時間内において、ドライバの視界２４内の所定の遠方領域２０に、検出された視線が第２の所定時間以上停留した第１の回数を演算し（１０８）、第１の所定時間内において、遠方領域２０よりドライバの手前側の近傍領域２２に、検出された視線が第２の所定時間以上停留した第２の回数を演算し（１１２）、第１の回数及び第２の回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値Ｅを演算し（１１４）、そして、相対値Ｅがドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値Ｅ´を含む所定範囲内の値でない場合に、移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する（１１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転状態判断装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライバ（運転者）の心理的または生理的状態を判断する運転者状態判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の運転者状態判定装置は、視線検出手段でドライバ（運転者）の視線方向を検出し、視線頻度分布計算手段で予め定められた時間内の視線方向の頻度分布を視線頻度分布として計算し、そして、運転者状態判断手段で視線頻度分布のパターンを識別することにより運転者の心理的または生理的状態を判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の運転者状態判定装置では、運転者の視線が一点に集中しているとき、運転者はぼんやり状態であると判断する。
【０００６】
しかしながら、運転中の視線分布は中央に集中することが知られており、また、意図して特定箇所を注視している場合なども含め、上記特許文献１に記載の運転者状態判定装置では、運転者の心理的または生理的状態について誤った判断がなされる可能性が高く、ドライバの運転状態を正確に判断することができない可能性が高い、という問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる運転状態判断装置、及びプログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の運転状態判断装置は、移動体を運転するドライバの視線の方向を検出する検出手段と、第１の所定時間内において、前記ドライバの視界内の所定の遠方領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する第１の演算手段と、前記第１の所定時間内において、前記遠方領域より前記ドライバの手前側の近傍領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が前記第２の所定時間以上停留した回数を演算する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で演算された回数及び前記第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する第３の演算手段と、前記第３の演算手段で演算された前記相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、前記移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する運転状態判断手段とを含んで構成されている。
【０００９】
第１の発明の運転状態判断装置によれば、第１の演算手段が、第１の所定時間内において、ドライバの視界内の所定の遠方領域に、検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算し、第２の演算手段が、第１の所定時間内において、遠方領域よりドライバの手前側の近傍領域に、検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する。第３の演算手段が、第１の演算手段で演算された回数及び第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算し、そして、運転状態判断手段が、相対値がドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する。
【００１０】
このように、第１の発明の運転状態判断装置によれば、遠方領域に視線が停留した回数及び近傍領域に視線が停留した回数に基づいた相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断しているので、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる。
【００１１】
また、本発明の運転状態判断装置が、前記運転状態判断手段で前記運転に適した状態でないと判断された場合に、前記移動体を運転するドライバに、警報を報知するように制御する報知制御手段を更に含むようにしてもよい。これにより、移動体を運転するドライバは、自身の運転状態が運転に適した状態でないことを認識することができる。
【００１２】
また、本発明の運転状態判断装置の前記第３の演算手段を、前記第１の演算手段で演算された回数に対する前記第２の演算手段で演算された回数の割合、前記第２の演算手段で演算された回数に対する前記第１の演算手段で演算された回数の割合、または前記第１の演算手段で演算された回数と前記第２の演算手段で演算された回数との差を前記相対値として演算するようにしてもよい。
【００１３】
また、上記目的を達成するために本発明のプログラムは、コンピュータを、移動体を運転するドライバの視線の方向を検出する検出手段、第１の所定時間内において、前記ドライバの視界内の所定の遠方領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する第１の演算手段、前記第１の所定時間内において、前記遠方領域より前記ドライバの手前側の近傍領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が前記第２の所定時間以上停留した回数を演算する第２の演算手段、前記第１の演算手段で演算された回数及び前記第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する第３の演算手段、及び前記第３の演算手段で演算された前記相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、前記移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する運転状態判断手段として機能させるためのプログラムである。
【００１４】
本発明のプログラムによれば、上記で説明した運転状態判断装置と同様の原理で、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上、説明したように、本発明に係る運転状態判断装置、及びプログラムによれば、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る運転状態判断装置を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る遠方領域及び近傍領域を説明するための図である。
【図３】本実施の形態に係る遠方領域及び近傍領域を説明するための図である。
【図４】本実施の形態に係るコンピュータの機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態に係る運転状態判断装置が実行する運転状態判断処理のフローチャートである。
【図６】ドライバの状態が運転に適した状態である場合を説明するための図である。
【図７】ドライバの状態が運転に適した状態でない場合を説明するための図である。
【図８】ドライバの状態が運転に適した状態でない場合を説明するための図である。
【図９】本実施の形態に係る運転状態判断装置が実行する運転状態判断処理を説明するための図である。
【図１０】遠方領域及び近傍領域の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の運転状態判断装置の実施の形態を詳細に説明する。
なお、本実施の形態では、移動体としての車両に搭載された場合の運転状態判断装置について説明する。また、運転状態が判断される対象の人物として、車両を運転するドライバ（運転者）を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係る運転状態判断装置１０は、顔撮影用カメラ１２、コンピュータ１４、及び警報装置１６を備えている。
【００１９】
顔撮影用カメラ１２は、ドライバの目を含む顔を撮影可能な位置に設けられている。顔撮影用カメラ１２は、撮影した画像の画像データを出力する。すなわち、顔撮影用カメラ１２によって、ドライバの目を含む顔の画像である顔画像の画像データが出力される。なお、本実施の形態では、この画像データは、ドライバの視線の方向を検出するために用いられる。
【００２０】
コンピュータ１４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４ａ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４ｂ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４ｃ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４ｄ、及びＩ／Ｏ（入出力）ポート１４ｅを備えている。これらＲＯＭ１４ａ、ＨＤＤ１４ｂ、ＣＰＵ１４ｃ、ＲＡＭ１４ｄ、及びＩ／Ｏポート１４ｅは互いにバス１４ｆで接続されている。
【００２１】
記憶媒体（記憶手段）としてのＲＯＭ１４ａには、ＯＳ等の基本プログラムが記憶されている。
【００２２】
記憶媒体（記憶手段）としてのＨＤＤ１４ｂには、詳細を以下で説明する運転状態判断処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムが記憶されている。
【００２３】
また、ＨＤＤ１４ｂには、図２に示す、遠方領域２０を示す情報、及び近傍領域２２を示す情報が記憶されている。遠方領域２０及び近傍領域２２は、例えば、ドライバの垂直方向の視野角により定義することができる。
【００２４】
本実施の形態における遠方領域２０及び近傍領域２２について詳細に説明する。図２（Ａ）に示すように、水平方向をドライバの視野角の基準として、基準となる水平方向からの視野角の角度θ［deg］に基づいて、遠方領域２０及び近傍領域２２を定めることができる。本実施の形態では、図２（Ｂ）に示すように、車両を運転するドライバの視界２４内の消失点の視野角ＶＰ［deg］から車両のボンネットでぎりぎりまで道路が見える視野角Ｂ［deg］までの視界を二等分する（（Ｂ−ＶＰ）／２［deg］）。そして、視野角θ［deg］が、消失点の視野角ＶＰ［deg］以上で、かつ（Ｂ−ＶＰ）／２［deg］未満のドライバの視界２４の領域を遠方領域２０とする。また、視野角θ［deg］が、（Ｂ−ＶＰ）／２［deg］以上で、かつＢ［deg］未満のドライバの視界２４の領域を近傍領域２２とする。なお、これらの情報は実験的に予め求められ、上述したように、ＨＤＤ１４ｂに記憶されている。すなわち、遠方領域２０は、車両を運転するドライバの視界２４内の消失点を含む領域である。また、近傍領域２２は、車両を運転するドライバの視界２４内の消失点を含まずかつ遠方領域２０よりドライバの手前側の領域である。
【００２５】
また、図３に示すように、遠方領域２０を示す情報は、遠方領域２０を特定することが可能な数の座標、例えば、４つの角の座標２０Ａ（Ｘａ，Ｙａ）、座標２０Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ）、座標２０Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ）、座標２０Ｄ（Ｘｄ，Ｙｄ）を含む情報でもある。なお、これらの座標２０Ａ（Ｘａ，Ｙａ）、２０Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ）、２０Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ）、２０Ｄ（Ｘｄ，Ｙｄ）は、車両を運転するドライバの視界における座標系（Ｘ−Ｙ座標系）における座標であり、この座標系は予め定められたものである。また、上記の遠方領域２０を示す各座標の情報は予め定められて、ＨＤＤ１４ｂに記憶されている。
【００２６】
同様に、近傍領域２２を示す情報は、近傍領域２２を特定することが可能な数の座標、例えば、４つの角の座標２２Ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ）、座標２２Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）、座標２２Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）、座標２２Ｈ（Ｘｈ，Ｙｈ）を含む情報でもある。なお、これらの座標２２Ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ）、座標２２Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）、座標２２Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）、座標２２Ｈ（Ｘｈ，Ｙｈ）は、車両を運転するドライバの視界における上記と同一の座標系（Ｘ−Ｙ座標系）における座標であり、上記の近傍領域２２を示す各座標の情報は予め定められて、ＨＤＤ１４ｂに記憶されている。また、本実施の形態では、上記座標２０Ｄと上記座標２２Ｅとは同一となり、上記座標２０Ｃと上記座標２２Ｆとは同一となる。
【００２７】
ＣＰＵ１４ｃは、プログラムをＲＯＭ１４ａ及びＨＤＤ１４ｂから読み出して実行する。
【００２８】
ＲＡＭ１４ｄには、各種データが一時的に記憶される。
【００２９】
Ｉ／Ｏポート１４ｅには、顔撮影用カメラ１２、及び警報装置１６が接続されている。従って、ＣＰＵ１４ｃは、顔撮影用カメラ１２から画像データを取得することが可能となり、また、ＣＰＵ１４ｃは、警報音を出力するように警報装置１６を制御することが可能となる。
【００３０】
コンピュータ１４を以下で詳細を説明する運転状態判断処理に従って機能ブロックで表すと、図４に示すように、検出手段７０、第１の演算手段（遠方領域停留回数演算手段）７２、第２の演算手段（近傍領域停留回数演算手段）７４、第３の演算手段（相対値演算手段）７６、運転状態判断手段７８、及び報知制御手段８０で表すことができる。
【００３１】
検出手段７０は、移動体としての車両を運転するドライバの視線の方向を検出する。
【００３２】
第１の演算手段７２は、第１の所定時間Ｘ（例えば、Ｘ＝１０秒）内において、ドライバの視界２４内の所定の遠方領域２０に、検出手段７０で方向が検出された視線が第２の所定時間Ｙ（例えば、Ｙ＝０．５秒）以上停留した回数を演算する。
【００３３】
第２の演算手段７４は、第１の所定時間Ｘ内において、遠方領域２０よりドライバの手前側の近傍領域２２に、検出手段７０で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する。
【００３４】
第３の演算手段７６は、第１の演算手段７２で演算された回数及び第２の演算手段７４で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する。
【００３５】
運転状態判断手段７８は、第３の演算手段７６で演算された相対値が、ドライバが運転に適した状態で車両を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、車両のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する。
【００３６】
報知制御手段８０は、運転状態判定手段７８でドライバの状態が運転に適した状態でないと判断された場合に、車両を運転するドライバに、警報を報知するように警報装置１６を制御する。
【００３７】
次に、コンピュータ１４のＣＰＵ１４ｃが実行する運転状態判断処理の処理ルーチンについて図５を参照して説明する。
【００３８】
なお、本実施の形態において、運転状態判断処理は、運転状態判断装置１０の電源（図示せず）がオンされると、実行される。
【００３９】
まず、ステップ１００で、時間を計測するためのタイマーによる時間の計測をスタート（開始）させる。これにより、時間Ｔの計測が開始される。なお、このようなタイマーは周知の技術であり、本実施の形態では、例えば、１秒単位で時間を計測するためのタイマーを用いる。また、ステップ１００では、変数ｃｎｔＦ及び変数ｃｎｔＮの値を０に設定することにより、変数ｃｎｔＦ及び変数ｃｎｔＮを初期化する。
【００４０】
次のステップ１０２では、上記タイマーによって計測された時間Ｔが、第１の所定時間Ｘ（例えば、Ｘ＝１０秒）を超えたか否かを判定する。ステップ１０２で、時間Ｔが第１の所定時間Ｘを超えたと判定された場合には、次のステップ１１４に進む。一方、ステップ１０２で、時間Ｔが第１の所定時間Ｘを超えていない（時間Ｔが第１の所定時間Ｘ内である）と判定された場合には、次のステップ１０４へ進む。
【００４１】
ステップ１０４では、第２の所定時間Ｙ（例えば、Ｙ＝０．５秒）の間、顔撮影用カメラ１２からの画像データを所定時間間隔（例えば、０．５秒間隔）で取り込み、取り込んだ各画像データからドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）を検出する。これにより、第２の所定時間Ｙの間のドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）が１個または複数個検出される。なお、公知の技術を用いて画像データからドライバの視線の方向を検出することができ、例えば、特開平６−２５１２７３号公報に記載の技術等を用いてもよい。また、本実施の形態では、ドライバの視線の方向である（ｘ、ｙ）の座標は、上述したＸ−Ｙ座標系における座標である。
【００４２】
次のステップ１０６では、上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、遠方領域２０内に収まっているか否かを判断する。より具体的には、上述したように、遠方領域２０の４角の座標２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、及び２０Ｄが既知であるので、これらの座標が示す範囲内に、上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが収まっているか否かを判断する。
【００４３】
ステップ１０６で、肯定判定された場合（上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、遠方領域２０内に収まっていると判定された場合）には、次のステップ１０８へ進む。
【００４４】
ステップ１０８では、変数ｃｎｔＦの値を１インクリメント（増加）する。これにより、ドライバの視界２４内の所定の遠方領域２０に、上記ステップ１０４で方向（ｘ、ｙ）が検出された視線が第２の所定時間Ｙ停留した回数が演算される。なお、この回数は変数ＣｎｔＦが示す値である。以下、この回数のことを第１の回数と称する場合がある。そして、ステップ１０２に戻る。
【００４５】
一方、ステップ１０６で否定判定された場合（上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、遠方領域２０内に収まっていないと判定された場合）には、ステップ１１０へ進む。
【００４６】
ステップ１１０では、上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、近傍領域２２内に収まっているか否かを判断する。より具体的には、上述したように、近傍領域２２の４角の座標２２Ｅ、２２Ｆ、２２Ｇ、及び２２Ｈが既知であるので、これらの座標が示す範囲内に、上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが収まっているか否かを判断する。
【００４７】
ステップ１１０で、肯定判定された場合（上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、近傍領域２２内に収まっていると判定された場合）には、次のステップ１１２へ進む。
【００４８】
ステップ１１２では、変数ｃｎｔＮの値を１インクリメント（増加）する。これにより、ドライバの視界２４内の所定の近傍領域２２に、上記ステップ１０４で方向（ｘ、ｙ）が検出された視線が第２の所定時間Ｙ停留した回数が演算される。なお、この回数は変数ＣｎｔＮが示す値である。以下、この回数のことを第２の回数と称する場合がある。そして、ステップ１０２に戻る。
【００４９】
また、ステップ１１０で、否定判定された場合（上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、近傍領域２２内に収まっていないと判定された場合）にも、ステップ１０２へ戻る。
【００５０】
ステップ１０２で肯定判定された場合には、上述したようにステップ１１４へ進む。すなわち、ステップ１１４へ進んだ時点で、第１の所定時間Ｘ内において、ドライバの視界２４内の所定の遠方領域２０に、上記ステップ１０４で方向（ｘ、ｙ）が検出された視線が第２の所定時間Ｙ停留した回数（第１の回数）が演算されると共に、第１の所定時間Ｘ内において、ドライバの視界２４内の所定の近傍領域２２に、上記ステップ１０４で方向（ｘ、ｙ）が検出された視線が第２の所定時間Ｙ停留した回数（第２の回数）が演算される。
【００５１】
ステップ１１４では、第１の回数（変数ｃｎｔＦが示す値）及び第２の回数（変数ｃｎｔＮが示す値）の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する。より具体的には、例えば、以下の式（１）に従って、第２の回数に対する第１の回数の割合Ｅを相対値として演算する。
【００５２】
【数１】
【００５３】
次のステップ１１６では、上記ステップ１１４で相対値として演算された割合Ｅが、ドライバが運転に適した状態で車両を運転した場合に求めた割合Ｅ´を含む所定範囲内（（Ｅ´−ｃｎ）より大きく、（Ｅ´＋ｃｆ）より小さい範囲）の値であるか否かを判定する。
【００５４】
ここで、この相対値としての割合Ｅ´について説明する。実際の運転パフォーマンスには、視界遠方の情報と視界近傍の情報とが最も多く影響を与えている。ドライバは視界遠方より先の情報を入手し、これからどのような運転をすればよいかを計画し（フィードフォーワード制御）、視界近傍より今何をしないといけないかを判断し行動に移す（フィードバック制御）。そして、視界遠方の領域を視認する回数と、視界近傍の領域を視認する回数とが適切な割合である場合には、図６に示すように、ドライバによって車両が適切に運転される。このような場合のドライバの状態を運転適合状態と称する。
【００５５】
一方、ドライバの視線が遠方よりに集中すると、図７に示すように、おおまかなルートは走行可能であるが微少修正ができなくなり逸脱が増加する。また、ドライバの視線が近傍よりに集中する（近傍ばかり見ている）と、図８に示すように、その場あたりの運転になってしまい、ふらつきが多く生じる。以上説明したように、ドライバの視線が遠方よりに集中するドライバの状態、及びドライバの視線が近傍よりに集中するドライバの状態は運転に適した状態ではない。なお、このような運転に適した状態ではない状態を運転不適状態と称する。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、上記のステップ１００〜１１６までの処理を予め実験として行い、ドライバが運転に適した状態である場合の相対値（割合）Ｅを求め、この求められた相対値Ｅを上記のＥ´として設定することとする。また、上記のｃｆ、ｃｎは、上記ステップ１１６で演算された割合Ｅが、（Ｅ´−ｃｎ）より大きく（Ｅ´＋ｃｆ）より小さい範囲であれば、ドライバが運転に適した状態であると判断可能な値とする。これらｃｆ、ｃｎは、は予め実験によって定められている。
【００５７】
ステップ１１６で、上記ステップ１１４で相対値として演算された割合Ｅが、ドライバが運転に適した状態で車両を運転した場合に求めた割合Ｅ´を含む所定範囲内（（Ｅ´−ｃｎ）より大きく、（Ｅ´＋ｃｆ）より小さい範囲）の値でないと判定された場合には、ドライバが運転に適した状態でないと判断して（すなわち、運転不適合状態であると判断して）、次のステップ１１８へ進む。なお、このような場合は、図９に示す「運転不適合」の場合に相当する。
【００５８】
ステップ１１８では、ドライバに、警報を報知するように警報装置１６を制御する。これにより、車両を運転するドライバは、自身の運転状態が運転に適した状態でないことを認識することができる。
【００５９】
次のステップ１２０では、上記タイマーを初期化（タイマーが計測した時間Ｔを０に設定）する。
【００６０】
そして、上記ステップ１００に戻る。また、ステップ１１６で、上記ステップ１１４で相対値として演算された割合Ｅが、ドライバが運転に適した状態で車両を運転した場合に求めた割合Ｅ´を含む所定範囲内（（Ｅ´−ｃｎ）より大きく、（Ｅ´＋ｃｆ）より小さい範囲）の値であると判定された場合、ドライバが運転に適した状態である運転適合状態であると判断して、上記ステップ１２０へ進む。なお、このような場合は、図９に示す「運転適合」の場合に相当する。
【００６１】
以上、本実施の形態の運転状態判断装置１０が実行する運転状態判断処理について説明した。なお、ステップ１００、１０２、１０４は検出手段７０によって実行され、ステップ１０６、１０８は、第１の演算手段７２によって実行され、ステップ１１０、１１２は第２の演算手段７４によって実行され、ステップ１１４は第３の演算手段７６によって実行され、ステップ１１６は運転状態判断手段７８によって実行され、ステップ１１８、１２０は報知制御手段８０によって実行される。
【００６２】
以上、本実施の形態の運転状態判断装置１０について説明した。本実施の形態の運転状態判断装置１０によれば、遠方領域２０に視線が停留した回数及び近傍領域２２に視線が停留した回数に基づいた相対値Ｅが、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値Ｅ´を含む所定範囲（（Ｅ´−ｃｎ）〜（Ｅ´＋ｃｆ））内の値でない場合に、移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断しているので、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる。
【００６３】
なお、ステップ１１４で、上記の式（１）に従って、第２の回数に対する第１の回数の割合Ｅを相対値として演算する例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、以下の式（２）に従って、第１の回数に対する第２の回数の割合Ｅ´´を相対値として演算するようにしてもよい。
【００６４】
【数２】
【００６５】
また、以下の式（３）または式（４）に従って、第１の回数と第２の回数との差Ｋを相対値として演算してもよい。
【００６６】
【数３】
【００６７】
【数４】
【００６８】
なお、これら式（２）、式（３）、式（４）の何れかに従って、ステップ１１４で相対値を演算した場合には、演算された相対値は、第１の回数及び第２の回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値である。また、これら式（２）、式（３）、式（４）の何れかに従って、ステップ１１４で相対値を演算した場合には、各々対応する値が、上記Ｅ´、ｃｎ、ｃｆに設定される。
【００６９】
また、遠方領域２０及び近傍領域２２は上記で説明した範囲の領域に限られない。例えば、図１０に示すように、遠方領域２０をＦ−Ｗｆ［deg］からＦ＋Ｗｆ［deg］までの領域とし、近傍領域２２をＮ−Ｗｎ［deg］からＮ＋Ｗｎ［deg］までの領域としてもよい。なお、Ｆ＝４［deg］、Ｎ＝９［deg］、Ｗｆ＝Ｗｎ＝０．５［deg］としてもよい。また、Ｆ、Ｎ、Ｗｆ、Ｗｎの各値は、車速、道路形状（のぼり、くだり、カーブ）に応じて変更することにより、より精度が高くドライバの運転状態を判断することが可能となる。
【００７０】
また、上記の本実施の形態では、顔画像の処理を０．５秒間隔で行う場合に、第１の所定時間Ｘを１０秒、第２の所定時間Ｙを０．５秒とした例について説明したが、第１の所定時間Ｘ、及び第２の所定時間Ｙはこれらの値に限られない。なお、顔画像の処理を０．５秒間隔で行う場合に、第１の所定時間Ｘを１０秒、第２の所定時間Ｙを０．５秒とした場合には、前回の処理結果と今回の処理結果との視線の方向の差分に相当する（１つ前と比較して変化のない場合、停留とする）。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 運転状態判断装置
１２ 顔撮影用カメラ
１４ コンピュータ
１４ｃ ＣＰＵ
１６ 警報装置
７０ 検出手段
７２ 第１の演算手段
７４ 第２の演算手段
７６ 第３の演算手段
７８ 運転状態判断手段
８０ 報知制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転状態判断装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライバ（運転者）の心理的または生理的状態を判断する運転者状態判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の運転者状態判定装置は、視線検出手段でドライバ（運転者）の視線方向を検出し、視線頻度分布計算手段で予め定められた時間内の視線方向の頻度分布を視線頻度分布として計算し、そして、運転者状態判断手段で視線頻度分布のパターンを識別することにより運転者の心理的または生理的状態を判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５１２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の運転者状態判定装置では、運転者の視線が一点に集中しているとき、運転者はぼんやり状態であると判断する。
【０００６】
しかしながら、運転中の視線分布は中央に集中することが知られており、また、意図して特定箇所を注視している場合なども含め、上記特許文献１に記載の運転者状態判定装置では、運転者の心理的または生理的状態について誤った判断がなされる可能性が高く、ドライバの運転状態を正確に判断することができない可能性が高い、という問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる運転状態判断装置、及びプログラム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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の運転状態判断装置は、移動体を運転するドライバの視線の方向を検出する検出手段と、第１の所定時間内において、前記ドライバの視界内の所定の遠方領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する第１の演算手段と、前記第１の所定時間内において、前記遠方領域より前記ドライバの手前側の近傍領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が前記第２の所定時間以上停留した回数を演算する第２の演算手段と、前記第１の演算手段で演算された回数及び前記第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する第３の演算手段と、前記第３の演算手段で演算された前記相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、前記移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する運転状態判断手段とを含んで構成されている。
【０００９】
第１の発明の運転状態判断装置によれば、第１の演算手段が、第１の所定時間内において、ドライバの視界内の所定の遠方領域に、検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算し、第２の演算手段が、第１の所定時間内において、遠方領域よりドライバの手前側の近傍領域に、検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する。第３の演算手段が、第１の演算手段で演算された回数及び第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算し、そして、運転状態判断手段が、相対値がドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する。
【００１０】
このように、第１の発明の運転状態判断装置によれば、遠方領域に視線が停留した回数及び近傍領域に視線が停留した回数に基づいた相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断しているので、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる。
【００１１】
また、本発明の運転状態判断装置が、前記運転状態判断手段で前記運転に適した状態でないと判断された場合に、前記移動体を運転するドライバに、警報を報知するように制御する報知制御手段を更に含むようにしてもよい。これにより、移動体を運転するドライバは、自身の運転状態が運転に適した状態でないことを認識することができる。
【００１２】
また、本発明の運転状態判断装置の前記第３の演算手段を、前記第１の演算手段で演算された回数に対する前記第２の演算手段で演算された回数の割合、前記第２の演算手段で演算された回数に対する前記第１の演算手段で演算された回数の割合、または前記第１の演算手段で演算された回数と前記第２の演算手段で演算された回数との差を前記相対値として演算するようにしてもよい。
【００１３】
また、上記目的を達成するために本発明のプログラムは、コンピュータを、移動体を運転するドライバの視線の方向を検出する検出手段、第１の所定時間内において、前記ドライバの視界内の所定の遠方領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する第１の演算手段、前記第１の所定時間内において、前記遠方領域より前記ドライバの手前側の近傍領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が前記第２の所定時間以上停留した回数を演算する第２の演算手段、前記第１の演算手段で演算された回数及び前記第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する第３の演算手段、及び前記第３の演算手段で演算された前記相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、前記移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する運転状態判断手段として機能させるためのプログラムである。
【００１４】
本発明のプログラムによれば、上記で説明した運転状態判断装置と同様の原理で、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上、説明したように、本発明に係る運転状態判断装置、及びプログラムによれば、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態に係る運転状態判断装置を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る遠方領域及び近傍領域を説明するための図である。
【図３】本実施の形態に係る遠方領域及び近傍領域を説明するための図である。
【図４】本実施の形態に係るコンピュータの機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態に係る運転状態判断装置が実行する運転状態判断処理のフローチャートである。
【図６】ドライバの状態が運転に適した状態である場合を説明するための図である。
【図７】ドライバの状態が運転に適した状態でない場合を説明するための図である。
【図８】ドライバの状態が運転に適した状態でない場合を説明するための図である。
【図９】本実施の形態に係る運転状態判断装置が実行する運転状態判断処理を説明するための図である。
【図１０】遠方領域及び近傍領域の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の運転状態判断装置の実施の形態を詳細に説明する。
なお、本実施の形態では、移動体としての車両に搭載された場合の運転状態判断装置について説明する。また、運転状態が判断される対象の人物として、車両を運転するドライバ（運転者）を例に挙げて説明する。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係る運転状態判断装置１０は、顔撮影用カメラ１２、コンピュータ１４、及び警報装置１６を備えている。
【００１９】
顔撮影用カメラ１２は、ドライバの目を含む顔を撮影可能な位置に設けられている。顔撮影用カメラ１２は、撮影した画像の画像データを出力する。すなわち、顔撮影用カメラ１２によって、ドライバの目を含む顔の画像である顔画像の画像データが出力される。なお、本実施の形態では、この画像データは、ドライバの視線の方向を検出するために用いられる。
【００２０】
コンピュータ１４は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４ａ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４ｂ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４ｃ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１４ｄ、及びＩ／Ｏ（入出力）ポート１４ｅを備えている。これらＲＯＭ１４ａ、ＨＤＤ１４ｂ、ＣＰＵ１４ｃ、ＲＡＭ１４ｄ、及びＩ／Ｏポート１４ｅは互いにバス１４ｆで接続されている。
【００２１】
記憶媒体（記憶手段）としてのＲＯＭ１４ａには、ＯＳ等の基本プログラムが記憶されている。
【００２２】
記憶媒体（記憶手段）としてのＨＤＤ１４ｂには、詳細を以下で説明する運転状態判断処理の処理ルーチンを実行するためのプログラムが記憶されている。
【００２３】
また、ＨＤＤ１４ｂには、図２に示す、遠方領域２０を示す情報、及び近傍領域２２を示す情報が記憶されている。遠方領域２０及び近傍領域２２は、例えば、ドライバの垂直方向の視野角により定義することができる。
【００２４】
本実施の形態における遠方領域２０及び近傍領域２２について詳細に説明する。図２（Ａ）に示すように、水平方向をドライバの視野角の基準として、基準となる水平方向からの視野角の角度θ［deg］に基づいて、遠方領域２０及び近傍領域２２を定めることができる。本実施の形態では、図２（Ｂ）に示すように、車両を運転するドライバの視界２４内の消失点の視野角ＶＰ［deg］から車両のボンネットでぎりぎりまで道路が見える視野角Ｂ［deg］までの視界を二等分する（（Ｂ−ＶＰ）／２［deg］）。そして、視野角θ［deg］が、消失点の視野角ＶＰ［deg］以上で、かつ（Ｂ−ＶＰ）／２［deg］未満のドライバの視界２４の領域を遠方領域２０とする。また、視野角θ［deg］が、（Ｂ−ＶＰ）／２［deg］以上で、かつＢ［deg］未満のドライバの視界２４の領域を近傍領域２２とする。なお、これらの情報は実験的に予め求められ、上述したように、ＨＤＤ１４ｂに記憶されている。すなわち、遠方領域２０は、車両を運転するドライバの視界２４内の消失点を含む領域である。また、近傍領域２２は、車両を運転するドライバの視界２４内の消失点を含まずかつ遠方領域２０よりドライバの手前側の領域である。
【００２５】
また、図３に示すように、遠方領域２０を示す情報は、遠方領域２０を特定することが可能な数の座標、例えば、４つの角の座標２０Ａ（Ｘａ，Ｙａ）、座標２０Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ）、座標２０Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ）、座標２０Ｄ（Ｘｄ，Ｙｄ）を含む情報でもある。なお、これらの座標２０Ａ（Ｘａ，Ｙａ）、２０Ｂ（Ｘｂ，Ｙｂ）、２０Ｃ（Ｘｃ，Ｙｃ）、２０Ｄ（Ｘｄ，Ｙｄ）は、車両を運転するドライバの視界における座標系（Ｘ−Ｙ座標系）における座標であり、この座標系は予め定められたものである。また、上記の遠方領域２０を示す各座標の情報は予め定められて、ＨＤＤ１４ｂに記憶されている。
【００２６】
同様に、近傍領域２２を示す情報は、近傍領域２２を特定することが可能な数の座標、例えば、４つの角の座標２２Ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ）、座標２２Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）、座標２２Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）、座標２２Ｈ（Ｘｈ，Ｙｈ）を含む情報でもある。なお、これらの座標２２Ｅ（Ｘｅ，Ｙｅ）、座標２２Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）、座標２２Ｇ（Ｘｇ，Ｙｇ）、座標２２Ｈ（Ｘｈ，Ｙｈ）は、車両を運転するドライバの視界における上記と同一の座標系（Ｘ−Ｙ座標系）における座標であり、上記の近傍領域２２を示す各座標の情報は予め定められて、ＨＤＤ１４ｂに記憶されている。また、本実施の形態では、上記座標２０Ｄと上記座標２２Ｅとは同一となり、上記座標２０Ｃと上記座標２２Ｆとは同一となる。
【００２７】
ＣＰＵ１４ｃは、プログラムをＲＯＭ１４ａ及びＨＤＤ１４ｂから読み出して実行する。
【００２８】
ＲＡＭ１４ｄには、各種データが一時的に記憶される。
【００２９】
Ｉ／Ｏポート１４ｅには、顔撮影用カメラ１２、及び警報装置１６が接続されている。従って、ＣＰＵ１４ｃは、顔撮影用カメラ１２から画像データを取得することが可能となり、また、ＣＰＵ１４ｃは、警報音を出力するように警報装置１６を制御することが可能となる。
【００３０】
コンピュータ１４を以下で詳細を説明する運転状態判断処理に従って機能ブロックで表すと、図４に示すように、検出手段７０、第１の演算手段（遠方領域停留回数演算手段）７２、第２の演算手段（近傍領域停留回数演算手段）７４、第３の演算手段（相対値演算手段）７６、運転状態判断手段７８、及び報知制御手段８０で表すことができる。
【００３１】
検出手段７０は、移動体としての車両を運転するドライバの視線の方向を検出する。
【００３２】
第１の演算手段７２は、第１の所定時間Ｘ（例えば、Ｘ＝１０秒）内において、ドライバの視界２４内の所定の遠方領域２０に、検出手段７０で方向が検出された視線が第２の所定時間Ｙ（例えば、Ｙ＝０．５秒）以上停留した回数を演算する。
【００３３】
第２の演算手段７４は、第１の所定時間Ｘ内において、遠方領域２０よりドライバの手前側の近傍領域２２に、検出手段７０で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する。
【００３４】
第３の演算手段７６は、第１の演算手段７２で演算された回数及び第２の演算手段７４で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する。
【００３５】
運転状態判断手段７８は、第３の演算手段７６で演算された相対値が、ドライバが運転に適した状態で車両を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、車両のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する。
【００３６】
報知制御手段８０は、運転状態判定手段７８でドライバの状態が運転に適した状態でないと判断された場合に、車両を運転するドライバに、警報を報知するように警報装置１６を制御する。
【００３７】
次に、コンピュータ１４のＣＰＵ１４ｃが実行する運転状態判断処理の処理ルーチンについて図５を参照して説明する。
【００３８】
なお、本実施の形態において、運転状態判断処理は、運転状態判断装置１０の電源（図示せず）がオンされると、実行される。
【００３９】
まず、ステップ１００で、時間を計測するためのタイマーによる時間の計測をスタート（開始）させる。これにより、時間Ｔの計測が開始される。なお、このようなタイマーは周知の技術であり、本実施の形態では、例えば、１秒単位で時間を計測するためのタイマーを用いる。また、ステップ１００では、変数ｃｎｔＦ及び変数ｃｎｔＮの値を０に設定することにより、変数ｃｎｔＦ及び変数ｃｎｔＮを初期化する。
【００４０】
次のステップ１０２では、上記タイマーによって計測された時間Ｔが、第１の所定時間Ｘ（例えば、Ｘ＝１０秒）を超えたか否かを判定する。ステップ１０２で、時間Ｔが第１の所定時間Ｘを超えたと判定された場合には、次のステップ１１４に進む。一方、ステップ１０２で、時間Ｔが第１の所定時間Ｘを超えていない（時間Ｔが第１の所定時間Ｘ内である）と判定された場合には、次のステップ１０４へ進む。
【００４１】
ステップ１０４では、第２の所定時間Ｙ（例えば、Ｙ＝０．５秒）の間、顔撮影用カメラ１２からの画像データを所定時間間隔（例えば、０．５秒間隔）で取り込み、取り込んだ各画像データからドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）を検出する。これにより、第２の所定時間Ｙの間のドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）が１個または複数個検出される。なお、公知の技術を用いて画像データからドライバの視線の方向を検出することができ、例えば、特開平６−２５１２７３号公報に記載の技術等を用いてもよい。また、本実施の形態では、ドライバの視線の方向である（ｘ、ｙ）の座標は、上述したＸ−Ｙ座標系における座標である。
【００４２】
次のステップ１０６では、上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、遠方領域２０内に収まっているか否かを判断する。より具体的には、上述したように、遠方領域２０の４角の座標２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、及び２０Ｄが既知であるので、これらの座標が示す範囲内に、上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが収まっているか否かを判断する。
【００４３】
ステップ１０６で、肯定判定された場合（上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、遠方領域２０内に収まっていると判定された場合）には、次のステップ１０８へ進む。
【００４４】
ステップ１０８では、変数ｃｎｔＦの値を１インクリメント（増加）する。これにより、ドライバの視界２４内の所定の遠方領域２０に、上記ステップ１０４で方向（ｘ、ｙ）が検出された視線が第２の所定時間Ｙ停留した回数が演算される。なお、この回数は変数ＣｎｔＦが示す値である。以下、この回数のことを第１の回数と称する場合がある。そして、ステップ１０２に戻る。
【００４５】
一方、ステップ１０６で否定判定された場合（上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、遠方領域２０内に収まっていないと判定された場合）には、ステップ１１０へ進む。
【００４６】
ステップ１１０では、上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、近傍領域２２内に収まっているか否かを判断する。より具体的には、上述したように、近傍領域２２の４角の座標２２Ｅ、２２Ｆ、２２Ｇ、及び２２Ｈが既知であるので、これらの座標が示す範囲内に、上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが収まっているか否かを判断する。
【００４７】
ステップ１１０で、肯定判定された場合（上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、近傍領域２２内に収まっていると判定された場合）には、次のステップ１１２へ進む。
【００４８】
ステップ１１２では、変数ｃｎｔＮの値を１インクリメント（増加）する。これにより、ドライバの視界２４内の所定の近傍領域２２に、上記ステップ１０４で方向（ｘ、ｙ）が検出された視線が第２の所定時間Ｙ停留した回数が演算される。なお、この回数は変数ＣｎｔＮが示す値である。以下、この回数のことを第２の回数と称する場合がある。そして、ステップ１０２に戻る。
【００４９】
また、ステップ１１０で、否定判定された場合（上記ステップ１０４で１個または複数個検出されたドライバの視線の方向（ｘ、ｙ）の全てが、近傍領域２２内に収まっていないと判定された場合）にも、ステップ１０２へ戻る。
【００５０】
ステップ１０２で肯定判定された場合には、上述したようにステップ１１４へ進む。すなわち、ステップ１１４へ進んだ時点で、第１の所定時間Ｘ内において、ドライバの視界２４内の所定の遠方領域２０に、上記ステップ１０４で方向（ｘ、ｙ）が検出された視線が第２の所定時間Ｙ停留した回数（第１の回数）が演算されると共に、第１の所定時間Ｘ内において、ドライバの視界２４内の所定の近傍領域２２に、上記ステップ１０４で方向（ｘ、ｙ）が検出された視線が第２の所定時間Ｙ停留した回数（第２の回数）が演算される。
【００５１】
ステップ１１４では、第１の回数（変数ｃｎｔＦが示す値）及び第２の回数（変数ｃｎｔＮが示す値）の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する。より具体的には、例えば、以下の式（１）に従って、第２の回数に対する第１の回数の割合Ｅを相対値として演算する。
【００５２】
【数１】
【００５３】
次のステップ１１６では、上記ステップ１１４で相対値として演算された割合Ｅが、ドライバが運転に適した状態で車両を運転した場合に求めた割合Ｅ´を含む所定範囲内（（Ｅ´−ｃｎ）より大きく、（Ｅ´＋ｃｆ）より小さい範囲）の値であるか否かを判定する。
【００５４】
ここで、この相対値としての割合Ｅ´について説明する。実際の運転パフォーマンスには、視界遠方の情報と視界近傍の情報とが最も多く影響を与えている。ドライバは視界遠方より先の情報を入手し、これからどのような運転をすればよいかを計画し（フィードフォーワード制御）、視界近傍より今何をしないといけないかを判断し行動に移す（フィードバック制御）。そして、視界遠方の領域を視認する回数と、視界近傍の領域を視認する回数とが適切な割合である場合には、図６に示すように、ドライバによって車両が適切に運転される。このような場合のドライバの状態を運転適合状態と称する。
【００５５】
一方、ドライバの視線が遠方よりに集中すると、図７に示すように、おおまかなルートは走行可能であるが微少修正ができなくなり逸脱が増加する。また、ドライバの視線が近傍よりに集中する（近傍ばかり見ている）と、図８に示すように、その場あたりの運転になってしまい、ふらつきが多く生じる。以上説明したように、ドライバの視線が遠方よりに集中するドライバの状態、及びドライバの視線が近傍よりに集中するドライバの状態は運転に適した状態ではない。なお、このような運転に適した状態ではない状態を運転不適状態と称する。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、上記のステップ１００〜１１６までの処理を予め実験として行い、ドライバが運転に適した状態である場合の相対値（割合）Ｅを求め、この求められた相対値Ｅを上記のＥ´として設定することとする。また、上記のｃｆ、ｃｎは、上記ステップ１１６で演算された割合Ｅが、（Ｅ´−ｃｎ）より大きく（Ｅ´＋ｃｆ）より小さい範囲であれば、ドライバが運転に適した状態であると判断可能な値とする。これらｃｆ、ｃｎは、は予め実験によって定められている。
【００５７】
ステップ１１６で、上記ステップ１１４で相対値として演算された割合Ｅが、ドライバが運転に適した状態で車両を運転した場合に求めた割合Ｅ´を含む所定範囲内（（Ｅ´−ｃｎ）より大きく、（Ｅ´＋ｃｆ）より小さい範囲）の値でないと判定された場合には、ドライバが運転に適した状態でないと判断して（すなわち、運転不適合状態であると判断して）、次のステップ１１８へ進む。なお、このような場合は、図９に示す「運転不適合」の場合に相当する。
【００５８】
ステップ１１８では、ドライバに、警報を報知するように警報装置１６を制御する。これにより、車両を運転するドライバは、自身の運転状態が運転に適した状態でないことを認識することができる。
【００５９】
次のステップ１２０では、上記タイマーを初期化（タイマーが計測した時間Ｔを０に設定）する。
【００６０】
そして、上記ステップ１００に戻る。また、ステップ１１６で、上記ステップ１１４で相対値として演算された割合Ｅが、ドライバが運転に適した状態で車両を運転した場合に求めた割合Ｅ´を含む所定範囲内（（Ｅ´−ｃｎ）より大きく、（Ｅ´＋ｃｆ）より小さい範囲）の値であると判定された場合、ドライバが運転に適した状態である運転適合状態であると判断して、上記ステップ１２０へ進む。なお、このような場合は、図９に示す「運転適合」の場合に相当する。
【００６１】
以上、本実施の形態の運転状態判断装置１０が実行する運転状態判断処理について説明した。なお、ステップ１００、１０２、１０４は検出手段７０によって実行され、ステップ１０６、１０８は、第１の演算手段７２によって実行され、ステップ１１０、１１２は第２の演算手段７４によって実行され、ステップ１１４は第３の演算手段７６によって実行され、ステップ１１６は運転状態判断手段７８によって実行され、ステップ１１８、１２０は報知制御手段８０によって実行される。
【００６２】
以上、本実施の形態の運転状態判断装置１０について説明した。本実施の形態の運転状態判断装置１０によれば、遠方領域２０に視線が停留した回数及び近傍領域２２に視線が停留した回数に基づいた相対値Ｅが、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値Ｅ´を含む所定範囲（（Ｅ´−ｃｎ）〜（Ｅ´＋ｃｆ））内の値でない場合に、移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断しているので、従来技術と比較して、より正確にドライバの運転状態を判断することができる。
【００６３】
なお、ステップ１１４で、上記の式（１）に従って、第２の回数に対する第１の回数の割合Ｅを相対値として演算する例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、以下の式（２）に従って、第１の回数に対する第２の回数の割合Ｅ´´を相対値として演算するようにしてもよい。
【００６４】
【数２】
【００６５】
また、以下の式（３）または式（４）に従って、第１の回数と第２の回数との差Ｋを相対値として演算してもよい。
【００６６】
【数３】
【００６７】
【数４】
【００６８】
なお、これら式（２）、式（３）、式（４）の何れかに従って、ステップ１１４で相対値を演算した場合には、演算された相対値は、第１の回数及び第２の回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値である。また、これら式（２）、式（３）、式（４）の何れかに従って、ステップ１１４で相対値を演算した場合には、各々対応する値が、上記Ｅ´、ｃｎ、ｃｆに設定される。
【００６９】
また、遠方領域２０及び近傍領域２２は上記で説明した範囲の領域に限られない。例えば、図１０に示すように、遠方領域２０をＦ−Ｗｆ［deg］からＦ＋Ｗｆ［deg］までの領域とし、近傍領域２２をＮ−Ｗｎ［deg］からＮ＋Ｗｎ［deg］までの領域としてもよい。なお、Ｆ＝４［deg］、Ｎ＝９［deg］、Ｗｆ＝Ｗｎ＝０．５［deg］としてもよい。また、Ｆ、Ｎ、Ｗｆ、Ｗｎの各値は、車速、道路形状（のぼり、くだり、カーブ）に応じて変更することにより、より精度が高くドライバの運転状態を判断することが可能となる。
【００７０】
また、上記の本実施の形態では、顔画像の処理を０．５秒間隔で行う場合に、第１の所定時間Ｘを１０秒、第２の所定時間Ｙを０．５秒とした例について説明したが、第１の所定時間Ｘ、及び第２の所定時間Ｙはこれらの値に限られない。なお、顔画像の処理を０．５秒間隔で行う場合に、第１の所定時間Ｘを１０秒、第２の所定時間Ｙを０．５秒とした場合には、前回の処理結果と今回の処理結果との視線の方向の差分に相当する（１つ前と比較して変化のない場合、停留とする）。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 運転状態判断装置
１２ 顔撮影用カメラ
１４ コンピュータ
１４ｃ ＣＰＵ
１６ 警報装置
７０ 検出手段
７２ 第１の演算手段
７４ 第２の演算手段
７６ 第３の演算手段
７８ 運転状態判断手段
８０ 報知制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を運転するドライバの視線の方向を検出する検出手段と、
第１の所定時間内において、前記ドライバの視界内の所定の遠方領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する第１の演算手段と、
前記第１の所定時間内において、前記遠方領域より前記ドライバの手前側の近傍領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が前記第２の所定時間以上停留した回数を演算する第２の演算手段と、
前記第１の演算手段で演算された回数及び前記第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する第３の演算手段と、
前記第３の演算手段で演算された前記相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、前記移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する運転状態判断手段と、
を含む運転状態判断装置。
【請求項２】
前記運転状態判断手段で前記運転に適した状態でないと判断された場合に、前記移動体を運転するドライバに、警報を報知するように制御する報知制御手段を更に含む請求項１記載の運転状態判断装置。
【請求項３】
前記第３の演算手段は、前記第１の演算手段で演算された回数に対する前記第２の演算手段で演算された回数の割合、前記第２の演算手段で演算された回数に対する前記第１の演算手段で演算された回数の割合、または前記第１の演算手段で演算された回数と前記第２の演算手段で演算された回数との差を前記相対値として演算する請求項１または請求項２記載の運転状態判断装置。
【請求項４】
コンピュータを、
移動体を運転するドライバの視線の方向を検出する検出手段、
第１の所定時間内において、前記ドライバの視界内の所定の遠方領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する第１の演算手段、
前記第１の所定時間内において、前記遠方領域より前記ドライバの手前側の近傍領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が前記第２の所定時間以上停留した回数を演算する第２の演算手段、
前記第１の演算手段で演算された回数及び前記第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する第３の演算手段、及び
前記第３の演算手段で演算された前記相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、前記移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する運転状態判断手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
移動体を運転するドライバの視線の方向を検出する検出手段と、
第１の所定時間内において、前記ドライバの視界内の所定の遠方領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する第１の演算手段と、
前記第１の所定時間内において、前記遠方領域より前記ドライバの手前側の近傍領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が前記第２の所定時間以上停留した回数を演算する第２の演算手段と、
前記第１の演算手段で演算された回数及び前記第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する第３の演算手段と、
前記第３の演算手段で演算された前記相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、前記移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する運転状態判断手段と、
を含む運転状態判断装置。
【請求項２】
前記運転状態判断手段で前記運転に適した状態でないと判断された場合に、前記移動体を運転するドライバに、警報を報知するように制御する報知制御手段を更に含む請求項１記載の運転状態判断装置。
【請求項３】
前記第３の演算手段は、前記第１の演算手段で演算された回数に対する前記第２の演算手段で演算された回数の割合、前記第２の演算手段で演算された回数に対する前記第１の演算手段で演算された回数の割合、または前記第１の演算手段で演算された回数と前記第２の演算手段で演算された回数との差を前記相対値として演算する請求項１または請求項２記載の運転状態判断装置。
【請求項４】
コンピュータを、
移動体を運転するドライバの視線の方向を検出する検出手段、
第１の所定時間内において、前記ドライバの視界内の所定の遠方領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が第２の所定時間以上停留した回数を演算する第１の演算手段、
前記第１の所定時間内において、前記遠方領域より前記ドライバの手前側の近傍領域に、前記検出手段で方向が検出された視線が前記第２の所定時間以上停留した回数を演算する第２の演算手段、
前記第１の演算手段で演算された回数及び前記第２の演算手段で演算された回数の一方を基準としたときの他方の値を示す相対値を演算する第３の演算手段、及び
前記第３の演算手段で演算された前記相対値が、ドライバが運転に適した状態で移動体を運転した場合に求めた相対値を含む所定範囲内の値でない場合に、前記移動体のドライバの状態が運転に適した状態でないと判断する運転状態判断手段
として機能させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２８２４３６（Ｐ２０１０−２８２４３６Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３５４６３（Ｐ２００９−１３５４６３）
【出願日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【Ｆターム（参考）】
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