专利名称：车辆用警报装置及车辆用警报方法
技术领域：
本发明涉及车辆用警报装置及车辆用警报方法。
背景技术：
以往，具有在后方有障碍物接近的情况下，在利用传感器检测到该障 碍物，判断存在危险时发出警报的警报装置(例如，参照专利文献l)。
专利文献1日本特开2001-199296号公报(第6-10页、图l)。
发明内容
但是，现有的警报装置，无论驾驶员是否看到该障碍物都会输出警报。 因此，对驾驶员而言是很烦恼的。
本发明是鉴于上述现有问题而作出的，其目的在于提供一种能够向驾 驶员适当地发出警报的车辆用警报装置及车辆用警报方法。
为了达到该目的，本发明第一方案的车辆用警报装置的特征在于，具 备障碍物检测部，其检测位于本车后方的障碍物；警报输出部，其在利 用所述障碍物检测部检测到所述障碍物时输出警报；镜，其反射所述障碍 物的像；视线方向辨别部，其辨别所述本车的驾驶员的视线方向；判定部， 其基于所述视线方向辨别部辨别的所述视线方向来判定所述驾驶员的视 线是否朝向所述镜的方向；以及警报级别设定部，其基于所述判定部的判 定结果来设定所述警报输出部要输出的警报级别。
所述判定部可以基于视线方向辨别部辨别的所述视线方向判定所述 驾驶员的视线是否朝向所述镜的方向，并辨别所述驾驶员的视线朝向所述 镜的方向的程度，所述警报级别设定部可以基于所述判定部辨别的所述程 度来设定所述警报输出部要输出的警报级别。
所述警报级别设定部可以在所述程度变大时，降低所述警报输出部要 输出的警报级别。所述判定部可以基于所述驾驶员的视线朝向所述镜的方向的时间来 辨别所述程度。
所述障碍物检测部可以检测所述障碍物，并获取所述障碍物相对于所 述本车的位置信息，所述判定部可以基于所述视线方向辨别部辨别的所述 驾驶员的视线方向来辨别映入所述镜的区域，基于辨别的区域和所述障碍 物检测部获取的所述位置信息来辨别所述障碍物映入所述镜的比例，并基 于辨别的比例来辨别所述驾驶员的视线朝向所述镜的方向的程度。
所述车辆用警报装置还可以具备对设定了所述警报输出部要输出的 警报级别的图表进行存储的存储部，所述警报级别设定部可以参照在所述 存储部存储的所述图表来设定所述警报级别。
所述车辆用警报装置还可以具备获取所述本车的驾驶员操作方向指 示器时的操作信息的操作信息获取部，所述警报级别设定部也可以参考所 述操作信息获取部获取的所述操作信息来设定所述警报输出部要输出的 警报级别。
当利用所述判定部判定所述驾驶员的视线没有朝向所述镜的方向时， 所述警报级别设定部将所述警报输出部要输出的警报设定为最高级别。
本发明的第二方案的车辆用警报装置的特征在于，具备障碍物检测 部，其检测位于本车后方的障碍物，并计测所述本车与检测出的所述障碍 物之间的距离；警报输出部，其在利用所述障碍物检测部检测到所述障碍 物时输出警报；以及警报级别设定部，其基于所述障碍物检测部测出的所 述距离来设定所述警报输出部要输出的警报级别。
本发明的车辆用警报方法的特征在于，具备障碍物检测步骤，其检 测位于本车后方的障碍物；警报输出步骤，其在检测到所述障碍物时输出 警报；视线方向辨别步骤，其辨别所述本车的驾驶员的视线方向；判定步 骤，其基于辨别的所述视线方向来判定所述驾驶员的视线是否朝向对所述 障碍物的像进行反射的镜的方向；以及警报级别设定步骤，其根据该判定 步骤的判定结果来设定要输出的警报级别。
发明效果
根据本发明，能够适当地向驾驶员输出警报。
图1是表示本发明实施方式的车辆用警报装置的结构的方框图。
图2是用于说明图1所示的车辆用警报装置的概要动作的图。
图3是表示本车的结构的图。
图4是用于对另一辆车的检测进行说明的图。
图5是表示用于设定警报级别的图表的图。
图6是表示获取驾驶员的脸部朝向、视线方向的动作的图，(a)表示
作为基准的脸部、眼睛，(b)表示仅脸部朝向横向的状态，(c)表示脸部
和眼球均朝向横向时的状态。
图7是表示获取驾驶员视线的动作的图。
图8是表示确定映入镜的区域的动作的图。
图9是用于对另一辆车的映入量进行说明的图。
图IO是表示图1所示的CPU执行的车辆用警报处理的流程图。
图11是表示车辆用警报装置的具体动作(1)的图。
图12是表示图ll所示的具体动作(1)的情况的警报级别的图，(a)
表示扬声器输出的声音的警报级别，(b)表示显示部显示的信息。 图13是表示车辆用警报装置的具体动作(2)的图。 图14是表示图13所示的具体动作(2)的情况的警报级别的图，(a)
表示扬声器输出的声音的警报级别，(b)、 (c)表示显示部显示的信息的一例。
符号说明
1车辆用警报装置
2驾驶员
11雷达(障碍物检测部)
12照相机
13图像处理部
14操作信息获取部
15显示部(警报输出部)
16扬声器(警报输出部)
17时间计测部20 CPU (视线方向辨别部、判定部、警报级别设定部) 51L、 51R门镜(镜)
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的装置进行说明。 图1示出了本实施方式的车辆用警报装置的结构。
本实施方式的车辆用警报装置1具备雷达ll;照相机12;图像处 理部13;操作信息获取部14;显示部15;扬声器16;时间计测部17;
RAM18; ROM19; CPU20。
如图2所示，在本车41的后侧方有另一辆车42接近的情况下，该车 辆用警报装置1辨别本车41的驾驶员没有识别该另一辆车42接近时输出 警报。
为了适当地发出警报，该车辆用警报装置1根据驾驶员识别另一辆车 42的程度设定要输出的警报的级别(警报级别)。
如图3所示，在本车41的左右分别配备有反射另一辆车42的像的门 镜(door mirror) 51L、 51R，该门镜51L、 51R用于使驾驶员2确认本车 41的后方。在本车41的四角具备改变车道时闪烁的转向指示灯52Lf、 52Lb、 52Rf、 52Rb。
雷达11检测作为从后方接近的障碍物的另一辆车42，并计测本车41 与另一辆车42之间的距离，获取另一辆车42相对于本车41的位置信息。 雷达11使用例如激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达、多普勒声波雷达 等。如图3所示，雷达11安装在本车41的后部。
并且，如图4所示，雷达11例如在检测角度W的范围内，检测到本 车41的右后方的另一辆车42，作为该位置信息，检测例如与本车41的后 侧面正交的方向的距离(例如10m)以及与本车41的右侧面正交的方向 的距离(例如3m)。当雷达11检测到另一辆车42时，与检测到另一辆车 42的信息一起将本车41与另一辆车42之间的距离信息、位置信息提供给 CPU20。
照相机12是用于摄影本车41的驾驶员2的脸部的部件。如图3所示，照相机12安装于手柄的杆53。
返回图1，图像处理部13对照相机12摄影得到的驾驶员2的脸部图 像进行图像处理。图像处理部13作为图像处理，对脸部图像进行二值化 而生成二值图像，进而，边缘化而生成边缘图像。这样，图像处理部13 至少获取边缘表示的脸部轮廓、眼睛、鼻子的脸部图像作为驾驶员2—般 特征点。
另外，图像处理部13根据驾驶员2的脸部图像获取驾驶员2的瞳孔 中心和浦肯野像。浦肯野像是映入眼球表面的点光源(照相机)的像。
另外，本车41具备电动机51M和开关51S、 52S以及座位传感器54。
电动机51M是驱动门镜51L、 51R使其上下左右动的电动机，该电动 机51M附有检测旋转角度的编码器。
开关51S是用于驱动门镜51L、 51R的开关，由驾驶员2操作，连接 电源(图中省略)和电动机51M。
开关52S是用于驾驶员2改变车道时进行操作的开关，当驾驶员2操 作时，连接电源与左方向用的转向指示灯52Lf、 52Lb或者连接电源与右 方向用的转向指示灯52Rf、 52Rb。
座位传感器54用于检测驾驶员2的座位相对于照相机12所处的位置。
操作信息获取部14是获取驾驶员2的操作信息的部件。操作信息获 取部14通过检测驾驶员2操作开关51S时电动机51M的旋转角度来检测 门镜51L、 51R的上下左右的角度。
另外，操作信息获取部14获取驾驶员2操作开关52S时的操作信息。 另外，操作信息获取部14从座位传感器54获取座位的位置信息。操作信 息获取部14将这些操作信息提供给CPU20。
显示部15具备例如液晶显示器来进行各种显示，作为基于对本车41 的驾驶员2唤起注意的显示的警报装置而使用。显示部15可以是汽车导 航装置用的部件。显示部15由CPU20控制，作为警报的输出，进行与设 定的警报级别对应的显示。
扬声器16发出汽车音响和收音机的声音，作为基于声音的警报装置 而使用。扬声器16由CPU20控帝U，通过与设定的警报级别对应的音量来 输出警报。时间计测部17是计测时间的部件。RAM18是用于存储CPU20处理 中所必需的数据的工作用存储器。
ROM19用于存储用于CPU20执行处理的程序、信息数据等的数据。 ROM19存储后述的车辆警报处理的程序数据作为程序的数据。
并且，ROM19存储图5所示的用于设定警报级别的图表。在该表中， 映入量x表示相对于映入门镜51L或51R的区域(驾驶员2能看到的反映 在门镜51L或51R的范围)，另一辆车映入的比例(％)。
另外，注视时间t是驾驶员2的视线朝向门镜51L或51R的一方的时 间。该注视时间t既可以是驾驶员2的视线持续朝向门镜51L或51R的时 间，也可以是 一 定时间内每次朝向门镜的时间的总计时间。
该图表表示映入量x以及注视时间t和警报级别的关系，警报级别被 设定为0 10。并且，该数值越小，警报级别越低。
CPU20用于控制车辆用警报装置1。 CPU20在从雷达11提供检测到 另一辆车42的信息时，从ROM19读出车辆用警报处理的程序，并执行该 程序。
首先，CPU20辨别图3所示的驾驶员2的视线方向W。 CPU20从图 像处理部13获取边缘化的驾驶员2的脸部图像来辨别驾驶员2的视线方 向62。
如图6的(a)所示，CPU20以驾驶员2朝向正面的状态作为基准(视 线角度^=0)，根据该脸部图像对驾驶员2的脸部的角度和眼球的角度进 行辨别。
ROM19预先存储驾驶员2的脸部的角度和脸部图像的对应关系。当 脸部的角度为图6的(b)所示的角度的情况下，CPU20参照在该ROM19 存储的对应关系来获取该脸部的角度。
另外，如图6的(c)所示，在不仅脸部朝向横向，眼球也朝向横向 时，CPU20算出驾驶员2的眼球的角度。脸部的角度以照相机12的位置 为基准，眼球的角度以脸部的方向为基准。CPU20根据图像处理部13获
取的瞳孔中心和浦肯野像的相对位置关系来算出视线的角度。
如图7所示，已知眼球62和照相机12之间的距离，CPU20根据图像 中的瞳孔63的中心坐标O和浦肯野像64的中心坐标的位置关系来算出视线方向W。
CPU20基于脸部的角度和眼球的角度来辨别驾驶员2的最终视线方向。
CPU20在如上所述地辨别驾驶员2的视线方向W时，基于辨别出的 视线方向W ，来判定驾驶员2的视线是否朝向门镜51L或51R。
CPU20在判定驾驶员2的视线没有朝向门镜51L及51R中任一方向 的情况下，参照R0M19的图表。
参照该图表的情况下，则注视时间t为0.0秒时，无论映入量x为任 一比例，警报的级别均为IO，这时，CPU20将警报级别设定为10。
另外，CPU20在从操作信息获取部14提供有转向指示灯52Lf、 52Lb、 52Rf、 52Rb用的开关52S的操作信息的情况下，辨别驾驶员2改变车道， 判定驾驶员2注视到另一辆车。这时，CPU20将警报级别设定为0。
在判定驾驶员2的视线朝向门镜51L或51R，而操作信息获取部14 没有提供开关52S的操作信息时，CPU20辨别驾驶员2的视线朝向门镜 51L或51R的程度，以设定警报级别。
CPU20基于驾驶员2看门镜51L或51R时另一辆车42相对于映入镜 的区域的映入量x和驾驶员2的视线朝向门镜51L或51R的注视时间t来 辨别其程度。
首先，CPU20基于映在照相机12的驾驶员2的图像和由操作信息获 取部14提供的座位的位置信息来检测三维的脸部位置。
如图8所示，CPU20在检测出该三维的脸部位置时，基于驾驶员2的 视线方向M、三维的脸部位置和由操作信息获取部14提供的门镜51L、 51R的上下左右方向的镜角度来辨别驾驶员2看门镜51L或51R时映入镜 的区域。在图8的示例中，示出了驾驶员2看门镜51L、 51R时映入镜的 区域Al。
CPU20在辨别镜面区域Al时，使用之前获取的另一辆车42的位置 信息，如图9所示，获取另一辆车42相对于映入镜面的区域A1的映入量 x (0/0)。
另夕卜，CPU20获取驾驶员2的视线朝向门镜51L或51R的注视时间t。 CPU20从时间计测部17获取本车41的驾驶员2眼睛朝向门镜51L或51R一方的时刻和转移视线的时刻。CPU20根据该获取的两个时刻来获取驾驶
员眼睛朝向门镜51L或者51R的注视时间t。
CPU20在获取另一辆车42的映入量x (%)和注视时间t时，参照 ROM19的图表来设定警报级别。
并且，CPU20控制显示部15和扬声器16，按设定的警报级别输出警报。
以下，对本实施方式的车辆用警报装置1的动作进行说明。
雷达11检测到另一辆车42后，就会将表示另一辆车42接近的检测 信息提供给CPU20。
CPU20在从雷达11提供有该检测信息时，从R0M19读出车辆用警 报处理的程序的数据，按照图IO所示的流程图来执行该处理。
CPU20基于来自雷达11的距离信息获取后方的另一辆车的位置信息 (步骤Sll)。
CPU20由图像处理部13获取驾驶员2的脸部图像，并基于获取的脸 部图像检测出驾驶员2的视线方向W (步骤S12)。
CPU20基于检测出的驾驶员2的视线方向W，判定驾驶员2的视线 是否朝向门镜51L或者51R (步骤S13)。
在判定驾驶员2的视线没有朝向门镜51L及51R中的任何一个的情况 下(步骤S13中的不是)，CPU20参照ROM19的图表(步骤S14)。
由于注视时间t为0，所以CPU20将警报级别设定为10 (步骤S15)。
CPU20根据设定的警报级别，对显示部15和扬声器16进行控制，输 出警报(步骤S16)。并且，CPU20结束这次动作。
另一方面，在判定驾驶员2的视线是朝向门镜51L或51R的情况下(步 骤S13中的是)，CPU20基于从操作信息获取部14提供的操作信息来判定 是否操作了转向指示灯52Lf、 52Lb、 52Rf、 52Rb用的开关52S(步骤S17)。
在判定对开关52S进行了操作时(步骤S17中的是)，CPU20将警报 级别设定为O (步骤S18)，结束这次车辆用警报处理。
另一方面，当判定没有对开关52S进行操作时(步骤S17中的不是)， CPU20基于照相机12摄影的驾驶员2的图像和由操作信息获取部14提供 的座位位置信息来检测三维的脸部位置(步骤S19)。CPU20在检测出该三维的脸部位置时，检测出门镜51L或51R的上 下左右的镜角度(步骤S20)。
CPU20基于驾驶员2的视线方向M、检测出的三维的脸部位置、由 操作信息获取部14提供的门镜51L或51R的上下左右的镜角度来辨别映 入镜的区域A1 (步骤S21)。
CPU20相对于映入镜的区域Al获取映入的另一辆车42的映入量x (步骤S22)。
CPU20由时间计测部17获取驾驶员2注视门镜51L或51R的开始时
刻和结束时刻，基于获取的两个时刻来获取注视镜51L或51R的注视时间
t (步骤S23)。
CPU20参照R0M19的图表(步骤S24)。
CPU20根据参照的图表内容来设定警报级别(步骤S25)。
CPU20根据设定的警报级别，对显示部15和扬声器16进行控制，输
出警报(步骤S16)。并且，CPU20结束这次动作。
以下，列举具体例子对该车辆用警报装置1的动作进行说明。 另一辆车42接近到图11所示的位置时，映入镜的量x为20y。，注视
时间t为2.0秒。
这时，当CPU20参照图5所示的图表(步骤S24的处理)时，警报 级别Lv为"4"。因此，CPU20将警报级别Lv设定为"4"(步骤S25的 处理)。并且，CPU20对显示部15和扬声器16进行控制，以该警报级别 Lv输出警报(步骤S16中的处理)。
扬声器16例如输出图12所示的警报级别Lv设定为"4"的声音，显 示部15显示图12 (b)所示的信息(message)。
另外，当另一辆车42接近图13所示的接近位置时，映入镜的量x为 10%，注视时间t为0.5 < t《1.0 (秒)。当CPU20参照图5所示的图表(步 骤S24的处理)时，警报级别Lv为"9"。因此，CPU20将警报级别Lv 设定为"9"(步骤S25的处理)。并且，CPU20对显示部15和扬声器16 进行控制，按照该警报级别Lv输出警报(步骤S16的处理)。
扬声器16例如输出图14的(a)所示的警报级别Lv设定为"9"的 声音(例如，比警报级别Lv为"4"音量大)。另外，显示部15例如使显示文字如图14的(b)所示那样闪烁或者如图14的(C)所示那样放大(显 眼)构成信息的一部分的文字(例如，"注意"等)，与图12 (b)的情况
相比，以更加引起驾驶员2的注意的方式进行显示。
如以上所述，根据本实施方式，当另一辆车42从本车的后侧方接近 时，CPU20获取驾驶员的视线方向M，并基于注视时间t和另一辆车42 的映入镜的量x来设定警报级别。
从而，能够给驾驶员发出适当的警报。
此外，实施本发明并不局限于上述实施方式，可以考虑各种方式。
例如，所述实施方式中，CPU20是参照ROM19的图表，基于注视时 间t和映入量x来设定警报级别。但是，CPU20也可以仅基于注视时间t 或仅基于映入量x来设定警报级别。另外，图5所示的图表的数据也仅是 一个例子，并不是限定在这些注视时间t、映入量x、警报级别。
另外，CPU20可以基于雷达11计测的距离信息设定警报级别，代替 辨别驾驶员2的视线是否朝向门镜51L或51R的方向。SP， CPU在另一 辆车42相对于本车41的位置距离远时，将警报级别设定为较低，随着距 离接近警报级别变高。
上述实施方式中视线方向W的算出方法也不局限于这种方法。例如， 通过检测连接右眼中心与左眼中心线的中点位于脸部中哪一部位而获取 脸部的详细角度，从而求出视线方向M。
上述的实施方式对另一辆车42在本车41的右后方行驶的情况进行了 说明。但是，上述的实施方式同样适用另一辆车42在左后方行驶的情况。
所述实施方式中以车辆为障碍物进行了说明。但是，障碍物不限于车 辆。例如，可以是如电线杆、树木、灌木等路上设置的物体，本实施方式 也能够适用于本车后退时。
在上述实施方式中，使用雷达11检测作为障碍物的另一辆车42。但 是，也可以使用照相机检测另一辆车42。
另外，对障碍物的像进行反射的镜并不限于门镜，也可以是两侧后视 镜和车室内后视镜。当使用车室内后视镜的情况下，并不是本车的后侧方， 也能够对应位于本车的后方的另一辆车。进而，也可以将门镜和车室内后 视镜组合使用。上述实施方式中利用显示部和扬声器作为输出警报的机构。但是，也
可以为例如具备发出如LED (Lieht Emitting Diode)那样的光的发光器， 车辆用警报装置根据设定的警报级别来设定发光器的光强度和闪烁间隔， 使该发光器闪烁。
另外，车辆用警报装置可以基于设定的警报级别，任意组合显示部、 扬声器、发光器来输出警报。
本申请基于2006年9月29日申请的日本专利出愿特愿2006-268799。 本说明书参照该说明书、权利要求书、图面整体并援引到此。
产业上的可利用性
因为本发明能够在检测出后方的障碍物时，以与状况对应的适当级别 发出警报，所以作为搭载于汽车、自动二轮车等车辆的警报装置，其利用 价值非常高。
权利要求
1. 一种车辆用警报装置，其特征在于，具备障碍物检测部，其检测位于本车后方的障碍物；警报输出部，其在利用所述障碍物检测部检测到所述障碍物时输出警报；镜，其反射所述障碍物的像；视线方向辨别部，其辨别所述本车的驾驶员的视线方向；判定部，其基于所述视线方向辨别部辨别的所述视线方向来判定所述驾驶员的视线是否朝向所述镜的方向；以及，警报级别设定部，其基于所述判定部的判定结果来设定所述警报输出部要输出的警报级别。
2. 根据权利要求l所述的车辆用警报装置，其特征在于， 所述判定部基于所述视线方向辨别部辨别的所述视线方向判定所述驾驶员的视线是否朝向所述镜的方向，并辨别所述驾驶员的视线朝向所述 镜的方向的程度，所述警报级别设定部基于所述判定部辨别的所述程度来设定所述警 报输出部要输出的警报级别。
3. 根据权利要求2所述的车辆用警报装置，其特征在于， 所述警报级别设定部在所述程度变大时，降低所述警报输出部要输出的警报级别。
4. 根据权利要求2所述的车辆用警报装置，其特征在于， 所述判定部基于所述驾驶员的视线朝向所述镜的方向的时间来辨别所述程度。
5. 根据权利要求2所述的车辆用警报装置，其特征在于， 所述障碍物检测部检测所述障碍物，并获取所述障碍物相对于所述本车的位置信息，所述判定部基于所述视线方向辨别部辨别的所述驾驶员的视线方向 来辨别映入所述镜的区域，基于辨别的区域和所述障碍物检测部获取的所 述位置信息来辨别所述障碍物映入所述镜的比例，并基于辨别的比例来辨别所述驾驶员的视线朝向所述镜的方向的程度。
6. 根据权利要求l所述的车辆用警报装置，其特征在于， 还具备对设定了所述警报输出部要输出的警报级别的图表进行存储的存储部，所述警报级别设定部参照在所述存储部存储的所述图表来设定所述 警报级别。
7. 根据权利要求l所述的车辆用警报装置，其特征在于， 还具备获取所述本车的驾驶员操作方向指示器时的操作信息的操作信息获取部，所述警报级别设定部也参考所述操作信息获取部获取的所述操作信 息来设定所述警报输出部要输出的警报级别。
8. 根据权利要求1所述的车辆用警报装置，其特征在于， 当利用所述判定部判定所述驾驶员的视线没有朝向所述镜的方向时，所述警报级别设定部将所述警报输出部要输出的警报设定为最高级别。
9. 一种车辆用警报装置，其特征在于，具备障碍物检测部，其检测位于本车后方的障碍物，并计测所述本车与检测出的所述障碍物之间的距离；警报输出部，其在利用所述障碍物检测部检测到所述障碍物时输出警报；以及警报级别设定部，其基于所述障碍物检测部测出的所述距离来设定所 述警报输出部要输出的警报级别。
10. —种车辆用警报方法，其特征在于，具备-障碍物检测步骤，其检测位于本车后方的障碍物； 警报输出步骤，其在检测到所述障碍物时输出警报； 视线方向辨别步骤，其辨别所述本车的驾驶员的视线方向； 判定步骤，其基于辨别的所述视线方向来判定所述驾驶员的视线是否朝向对所述障碍物的像进行反射的镜的方向；以及警报级别设定步骤，其根据该判定步骤的判定结果来设定要输出的警 报级别。
全文摘要
本发明提供一种车辆用警报装置。障碍物检测部(11)检测位于本车后方的障碍物。CPU(20)基于照相机(12)摄影的驾驶员的脸部图像来检测驾驶员的视线方向。CPU(20)判定驾驶员的视线方向是否朝向对后方的障碍物的像进行反射的镜(51L、51R)。并且，CPU(20)根据该判定结果，设定警报输出部(15、16)输出的警报级别。
文档编号G08G1/16GK101536057SQ200780034539
公开日2009年9月16日 申请日期2007年9月20日 优先权日2006年9月29日
发明者铃木智晴 申请人:爱信精机株式会社