JP2006248364A - 移動体のドライバー認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転席に着座している人の顔画像が登録顔画像と照合しなくても、他の席に着座している人の顔画像が登録顔画像と一致していれば、エンジン始動を許可することの可能なドライバー認証装置を提供する。
【解決手段】ドライバー認証装置は、乗用車内の運転席Ａに座っている人の顔画像、及び助手席Ｂに座っている人の顔画像を撮像するカメラ５と、これに接続される制御部４とを備える。制御部４は、カメラ５で撮像した、運転席Ａに着座している人及び助手席Ｂに着座している人の撮像顔画像と予め登録されている登録顔画像とを照合する。運転席Ａまたは助手席Ｂに着座している人の撮像顔画像のいずれかと登録顔画像とが一致すれば、ドライバーに対するエンジン始動を許可する。
【選択図】
図２

Description

本発明は、自動者等の移動体において、移動体のエンジン始動を許可するためのドライバーの認証装置に関する。

偽造車の盗難に対するセキュリティを高めるために、ドライバーの顔画像を撮像し、撮像顔画像と予め登録されている登録顔画像等を照合することによって盗難を防止する装置が提案されている（たとえば、特許文献１、特許文献２）。
特開平１１−４３０１６号公報 特開２００４−３３０９７９号公報 特許文献１の「乗り物用盗難防止装置」においては、乗用車運転席に着座しているドライバーの顔画像を撮像し、この撮像顔画像と予め登録されている登録顔画像等を照合し、両者が一致することを判定した時にドライバーによるエンジン始動を許可するようにしている。

また特許文献２の「車両の駆動制御装置」においては、乗用車運転席に着座しているドライバーの顔画像を撮像し、この撮像顔画像と予め登録されている登録顔画像等を照合し、両者が一致することを判定した時にドライバーの顔向きが正常であることを条件にドライバーによるエンジン始動を許可するようにしている。

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に示される装置では、いずれも、運転席に着座しているドライバーの顔画像を照合の対象としているために、顔画像の登録されていない人はエンジン始動を行うことができない。このため、助手席や後部座席に座っている人に、一時的に運転を代行してもらうことができず、また、代行してもらうためには、その人の顔画像を別途登録する必要がある等、使用に際して非常に不便である不都合があった。

本発明の目的は、運転席に着座している人の顔画像が登録顔画像と照合しなくても、他の席に着座している人の顔画像が登録顔画像と一致していれば、エンジン始動を許可することの可能なドライバー認証装置を提供することにある。

本発明に係る移動体のドライバー認証装置は、運転席に座っている人の顔画像とともに運転席以外の座席に座っている人の顔画像をも撮像する撮像手段を備え、また、それらの撮像顔画像と予め登録されている登録顔画像とを照合して、撮像顔画像のいずれかが登録顔画像に一致することを判定した場合に、その時のドライバーによるエンジン始動を許可する制御部とを設けたものである。

前記撮像手段は運転席に着座している人の顔画像と運転席以外の座席に座っている人の顔画像を同時に撮像するようにしてもよいし、別々に撮像するようにしてもよい。前者の場合は、複数の座席に座っている人の各顔画像を同時に撮像するのに必要な画角を備え、一般には、広角のレンズが使用される。この撮像手段は、移動体が乗用車の場合には、たとえば、室内のルームミラーの横に取り付けるのが好ましい。

前記制御部は、最初に運転席に座っている人の撮像顔画像と登録顔画像とを照合し、それらが一致しない場合に、運転席以外の座席に座っている人の撮像顔画像と登録顔画像とを照合するようにしてもよい。多くの場合、運転席に座っている人の撮像顔画像と登録顔画像とが一致すると予想されるために、このように構成することで処理時間を短くすることが可能である。

前記撮像手段と制御部との動作は、特定のトリガが生じた時に開始する。トリガとしては、移動体内の座席に座るためのドアに設けられたドア開閉スイッチの信号や、移動体内の座席に人が座ったことを検知する座席スイッチの信号を使用することができる。前者の場合、ドア開閉スイッチがドア開状態からドア閉状態に変化した時にトリガ信号を出す。後者の場合は、座席スイッチにより人が座ったことを検知した時にトリガ信号を出す。

なお、前記撮像手段は、その画角を調整することによって、運転席とその運転席の隣にある助手席に座っている人の顔画像を撮像したり、さらに、後部座席に座っている人の顔画像を撮像するようにすることも可能である。また、本発明においてドライバー認証とは運転席に座っている人（ドライバー）がエンジン始動を許可されているかどうかを認証することを意味する。

本発明によれば、事前に登録している人が車内のどこかの座席に着座していれば、事前に登録していない人でも運転可能なドライバーとして認証されるために、セキュリティを保持したまま長距離運転時等に一時的に他人に運転を代わってもらうことが可能となり、便利さと運転の安全性につながる。

図１は、本発明の実施形態であるドライバー認証装置が登載された乗用車を示している。

乗用車本体１には、エンジン制御部２が設けられ、このエンジン制御部２に、図示しないイグニッションスイッチが接続されている。運転席に着座しているドライバー３は、通常の乗用車と同様に、このイグニッションスイッチにキーを差し込んでエンジンを始動する。

前記エンジン制御部２には画像認証等を行う制御部４が接続され、この制御部４には、ダイナミックレンジが広い対数変換型ＣＭＯＳカメラ５と、登録スイッチ６と、機能作動スイッチ７とドア開閉センサ８とが接続されている。

前記ＣＭＯＳカメラ５は、図２に示すように、乗用車本体１のフロントガラス９の上方に取り付けられている。また、このＣＭＯＳカメラ５は、フロントガラス９の上方に取り付けられているルームミラー１０の横に取り付けられている。ＣＭＯＳカメラ５の画角は、図２に示すように、運転席Ａと助手席Ｂの領域をカバーしこれらの席に着座している人の顔部分を撮像できるように設定されている。

前記登録スイッチ６は、運転席Ａまたは助手席Ｂに着座している人の顔画像を登録する時に操作するスイッチである。この登録スイッチ６を操作すると、その時にＣＭＯＳカメラ５で撮像されている顔画像が制御部４に設けられている登録用メモリ（登録部）に登録される。なお、登録される顔画像は、撮像した顔画像そのものではなく撮像した顔画像から特徴部を抽出した特徴量である。本発明において、撮像顔画像と登録顔画像とを照合するとは、撮像顔画像の特徴量と登録顔画像の特徴量とを照合することも含む。

前記機能作動スイッチ７は、ＣＭＯＳカメラ５と制御部４の機能を有効にするかどうかを設定するスイッチである。この機能作動スイッチ７をオンすると、ＣＭＯＳカメラ５と制御部４の機能が有効になる。

前記ドア開閉センサ８は、ドア１１の開閉状態を検出するセンサである。画像認証部４は、ドア開閉センサ８によって、ドア１１が開状態から閉状態に変化した時にＣＭＯＳカメラ５及び制御部４内の画像認証部の動作を開始させる。このドア開閉センサ８に代えて、座席に人が座ったことを検知する座席スイッチ１２を使用することも可能である。ＣＭＯＳカメラ５と制御部４内の画像認証部とは、座席スイッチ１２がオンすることによって、その動作を開始する。なお、ドア開閉センサ８や座席スイッチ１２は、運転席側と助手席側にそれぞれ設けられ、両側のセンサがドア開状態からドア閉状態に変化したことを、または両側の座席スイッチが座席に人が座ったことを検出することによって、ＣＭＯＳカメラ５及び制御部４内の画像認証部が動作を開始するようにしてもよい。

図３は、ドライバー認証装置のブロック図である。

制御部４は、画像認証部４０とＣＰＵ４１とを備えている。前記登録スイッチ６、機能作動スイッチ７、ドア開閉センサ８、エンジン制御部２はＣＰＵ４１に接続され、ＣＭＯＳカメラ５は、ＣＰＵ４１と画像認証部４０とに接続されている。また画像認証部４０はＣＰＵ４１と接続されている。

画像認証部４０は、登録部４０ａと、画像処理部４０ｂと、比較演算部４０ｃとを備えている。登録部４０ａは、登録時にＣＭＯＳカメラ５で撮像した撮像顔画像の特徴量を登録顔画像として登録する。画像処理部４０ｂは、ＣＭＯＳカメラ５で撮像した撮像顔画像の特徴量を抽出し、登録時においてはその特徴量を登録部４０ａに渡し、認証時においてはその特徴量を比較演算部４０ｃに渡す。比較演算部４０ｃは、認証時において、画像処理部４０ｂで抽出した撮像顔画像の特徴量と登録部４０ａに登録されている登録顔画像の特徴量とを比較する。すなわち、比較演算部４０ｃは、比較時において撮像顔画像と登録顔画像とを照合する。

比較演算部４０ｃで比較した結果は、ＣＰＵ４１に送られる。ＣＰＵ４１は、比較演算部４０ｃにおいて撮像顔画像と登録顔画像との照合結果が一致していれば、エンジン制御部２に対して一致信号を出力する。エンジン制御部２は、上記一致信号を受けると、イグニッションスイッチによるエンジン始動を許可する。 前記画像処理部４０ｂにおいての特徴量の抽出は、たとえば次のようにして行う。

（１）ＣＭＯＳカメラ５で撮像した画像全体から、背景部分と顔部分との濃度差の違いによって、顔部分を切りだす。または、カラー画像の場合には肌色領域を判断して顔部分を切りだす。

（２）上記（１）で切りだした顔部分の画像から、目・鼻・口等の器官を探す。続いて、各器官の中心及び端点を求める。

（３）上記（２）で求めた各器官の中心や端点に基づく幾何学的位置関係を求め、これを特徴量とする。なお、上記肌色領域を判定して顔部分を抽出する方法については、たとえば、特開平２００４−２０６６６号公報に示されている。

次に、図４を参照して上記ドライバー認証装置の動作を説明する。

運転席側または助手席側のドア開閉センサ８が開状態から閉状態に変化すると、ＳＴ１を抜けて、運転席または助手席に人が着座したと判定する。次に、登録スイッチ６がオンされたかどうかを判定する（ＳＴ２）。この登録スイッチ６がオンされると、顔画像の登録モードに移り、オフされたままであると顔画像の認識モードに移る。

前記顔画像の登録モードでは、ＣＭＯＳカメラ５によって運転席または助手席に着座している人の顔画像を撮像し（ＳＴ３）、この顔画像（画像データ）を画像処理部４０ｂに送る（ＳＴ４）。画像処理部４０ｂでは、上記顔画像から特徴量を抽出して、登録部４０ａに登録する（ＳＴ５）。

なお、上記の説明では、運転席側または助手席側に人が着座して登録スイッチ６が操作された時の動作を示している。したがって、運転席側に座っている人、または、助手席側に座っている人の顔画像を登録できるようにしているが、顔画像の登録モードでは、運転席側に座っている人の顔画像のみ登録できるようにしてもよい。

上記ＳＴ２において、認証モードが実行される時、すなわち登録スイッチ６がオフ状態の場合は、ＳＴ１０に進み、ＣＭＯＳカメラ５で着座している人の顔画像を撮像する。この認証モード時は、ＣＭＯＳカメラ５は、運転席側に着座している人の顔画像と、助手席側に着座している人の顔画像を同時に撮像する。

次に、上記撮像顔画像（画像データ）は、画像処理部４０ｂに送られて、特徴量が抽出される（ＳＴ１１）。したがって、運転席側と助手席側にそれぞれ人が着座している場合には、それぞれの人の撮像顔画像の特徴量が抽出される。

続いて、運転席側に着座している人の撮像顔画像と登録部４０ａに既に登録されている登録顔画像とを比較演算部４０ｃで照合し、両者が一致する場合にはエンジン制御部２に対して一致信号を出力する（ＳＴ１４）。なお、比較の対象となる登録顔画像は、登録部４０aに記憶されている全ての顔画像である。また、両者が一致しない場合には、助手席側の撮像顔画像と、登録部４０ａに登録されている登録顔画像とを比較演算部４０ｃで比較する。そして、両者が一致すれば、エンジン制御部２に対して一致信号を出力する（ＳＴ１４）。運転席側及び助手席側に着座している人の顔画像が登録部４０ａに登録されている顔画像と一致しない場合には元に戻って何もしない。

上記図４に示す動作は、機能作動スイッチ７がオフされている時には実行されない。したがって、機能作動スイッチ７がオフの時には、イグニッションスイッチがオンするとエンジンが始動する。

前記カメラ５は、本実施形態では公知の対数変換型ＣＭＯＳカメラを使用する。このカメラを使用することで、ダイナミックレンジが広がり、コントラストの取りにくい暗い画像からも顔部分を全体の画像中から抽出することが可能となる。

本発明は、乗用車の他、船舶、航空機等、複数の人が移動体内に着座することのできる移動体に適用可能である。

本発明の実施形態であるドライバー認証装置が乗用車に適用された場合の各要素の配置を示す図 カメラ５の取り付け位置を示す図 ドライバー認証装置の構成を示す図 ドライバー認証装置の概略の動作を示すフローチャート

符号の説明

４−制御部
５−対数変換型ＣＭＯＳカメラ
６−登録スイッチ

Claims (6)

1. 移動体内の運転席に座っている人の顔画像、及び運転席以外の座席に座っている人の顔画像を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段で撮像した、運転席に座っている人及び運転席以外の座席に座っている人の撮像顔画像と予め登録されている登録顔画像とを照合し、前記撮像顔画像のいずれかが前記登録顔画像に一致することを判定したときにドライバーによるエンジン始動を許可する制御部と、を備える移動体のドライバー認証装置。
2. 前記制御部は、顔画像の照合を行うときに、最初に、運転席に座っている人の撮像顔画像と登録顔画像とを照合し、それらが一致しなければ、運転席以外の座席に座っている人の撮像顔画像と登録顔画像とを照合する、請求項１記載のドライバー認証装置。
3. 移動体内の座席に座るためのドアに設けられたドア開閉スイッチを備え、
   前記撮像手段と前記制御手段は、前記ドア開閉スイッチがドア開状態からドア閉状態に変化したときに動作をする請求項１又は２記載のドライバー認証装置。
4. 移動体内の座席に人が座ったことを検知する座席スイッチを備え、
   前記撮像手段と前記制御手段は、前記座席スイッチにより人が座ったことを検知したときに動作をする請求項１又は２記載のドライバー認証装置。
5. 前記撮像手段は、運転席と運転席の隣の座席に座っている複数の人の顔画像を同時に撮像する画角を備える請求項１〜４のいずれかに記載のドライバー認証装置。
6. 前記撮像手段は、さらに、運転席と運転席の隣の座席のそれぞれの後方の座席に座っている複数の人の顔画像を同時に撮像する画角を備える請求項５記載のドライバー認証装置。

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