JP2019105906A - 顔位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複雑な構成によらずに顔の空間上の位置を検出できる顔位置検出装置を実現する。【解決手段】顔位置検出装置１００は、カメラ１と、画像解析部３と、タッチパネル１１と、顔位置算出部１３と、近似式生成部１４とを備えている。画像解析部３は、カメラ１が撮像した顔の画像を解析して、目の間隔Δｄ、カメラ１に対する顔の角度θｄ、タッチパネル１１を見る視線の角度θｆを抽出する。顔位置算出部１３は、タッチパネル１１の操作時に、カメラ１からタッチパネル１１の操作点までの距離Δｘと、上記角度θｄ、θｆとに基づいて、顔の空間上の位置（カメラ１から顔までの距離Ｄ）を幾何学的に算出する。近似式生成部１４は、このときの距離Ｄと目の間隔Δｄとを対応付けた統計データを収集し、これに基づいて、距離Ｄを算出するための近似式Ｆｎを生成する。顔位置算出部１３は、タッチパネル１１の操作時以外は、近似式Ｆｎを用いて顔位置を算出する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の運転者などの顔の位置を検出する装置に関する。

車両において、運転者がどこを見ているかを把握することによって、それに応じた所定の制御を行うアプリケーションのニーズがある。たとえば、運転者がルームミラーを見ている場合は、そのミラーにメッセージや画像を表示したり、運転者がメーターを確認すべきときにメーターを見ていない場合は、運転者に警告を発したりすることなどがその例である。このような視認箇所の判別にあたっては、運転者の視線の方向と、顔の空間上の位置（たとえば基準位置からの距離）とを検出する必要がある。

運転者の顔を検出する手段として、カメラを備えたドライバモニタがある。ドライバモニタは、カメラで撮像した運転者の顔画像に基づいて運転者の状態を監視し、運転者が居眠りや脇見運転をしている場合は、警報などの所定の制御を行う装置である。ドライバモニタで得られた顔画像からは、視線の方向に関する情報は得られるが、顔の空間上の位置に関する情報は得られない。このため、ドライバモニタの顔画像だけでは、運転者がどこを見ているかを把握することは不可能である。

特許文献１には、運転者の顔画像から顔の向き（角度）および視線の方向を検出し、それらに基づいて車載装置に対し所定の制御（スピーカの音量制御など）を行うことが示されているが、この方法では、顔の空間上の位置を検出できないため、運転者がどこを見ているかを判別することはできない。また、特許文献２、３には、利用者の顔とタッチパネルとの相対位置関係に基づいて、タッチパネルの押圧検出位置を補正することが示されているが、これらの文献でも、顔の空間上の位置を検出することはできない。

顔の空間上の位置を検出する方法として、カメラを複数設けたり、専用のセンサを設けたりすることが考えられるが、これらの方法では、部品点数が増えて構成が複雑になり、コストも高くなる。

特開２００７−２３０３６９号公報 特開２０１２−２０８７１４号公報 特開２０１４−４９０２３号公報

本発明は、複雑な構成によらずに顔の空間上の位置を検出できる顔位置検出装置を実現することを課題としている。

本発明に係る顔位置検出装置は、利用者の顔を撮像する撮像部と、利用者が操作画面を操作することで所定の入力が行われる操作部と、撮像部が撮像した顔の画像を解析して、当該顔における少なくとも２つの特徴点の位置関係を抽出する画像解析部と、撮像部が撮像した顔の位置を算出する顔位置算出部とを備えている。顔位置算出部は、操作画面の操作時に、撮像された顔と撮像部と操作部との位置関係に基づいて顔の空間上の位置を算出し、操作時以外は、撮像された顔から画像解析部が抽出した特徴点の位置関係と、各操作時に得られた複数の顔位置および各顔位置に対応する複数の特徴点の位置関係とに基づいて顔の空間上の位置を算出する。

このような顔位置検出装置によると、操作部の操作時に、顔画像から特徴点の位置関係（たとえば目と目の間隔）が抽出されるとともに、撮像された顔と撮像部と操作部との位置関係に基づいて、顔の空間上の位置が算出される。そして、操作部の操作時以外は、顔画像から抽出された特徴点の位置関係と、操作時に取得された複数の顔位置および特徴点の位置関係とに基づいて、顔の空間上の位置が算出される。このため、撮像部を複数設けたり、専用のセンサを設けたりすることなく、簡単な構成によって顔の空間上の位置を検出することができる。

本発明において、顔位置算出部は、操作画面の操作時に、撮像部に対する顔の角度と、操作画面を見る視線の角度と、撮像部から操作画面における操作点までの距離とに基づいて、顔の空間上の位置を幾何学的に算出してもよい。

本発明において、特徴点の位置関係から顔の位置を算出するための近似式を生成する近似式生成部を設けてもよい。近似式生成部は、操作画面の各操作時に画像解析部で抽出された特徴点の位置関係と、操作画面の各操作時に顔位置算出部で算出された顔の位置とを対応付けた統計データを収集し、当該統計データに基づいて近似式を生成する。

本発明において、近似式生成部は、操作画面が操作されるたびに、近似式を更新するようにしてもよい。

本発明において、顔位置算出部で算出された顔の空間上の位置と、画像解析部で抽出された利用者の視線の方向とに基づいて、利用者が視認している箇所を判定する視認箇所判定部をさらに設けてもよい。

本発明において、顔の空間上の位置は、撮像部から顔の所定部位までの距離であってもよい。

本発明において、操作部はタッチパネルから構成されていてもよい。このタッチパネルは、車両に搭載されたカーナビゲーション装置のタッチパネルであってもよい。

本発明において、撮像部は、車両に搭載され運転者の状態を監視するドライバモニタのカメラであってもよい。

本発明によれば、顔の空間上の位置を簡単な構成によって検出できる顔位置検出装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る顔位置検出装置のブロック図である。 運転者の顔の撮像を説明する図である。 運転者の視線の方向を説明する図である。 本発明による顔位置検出の原理を説明する図である。 顔位置を算出するための近似式を示したグラフである。 顔位置検出装置の動作を示したフローチャートである。 他の実施形態に係る顔位置検出装置のブロック図である。 他の実施形態の動作を示したフローチャートである。

本発明による顔位置検出装置の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。以下では、車両に搭載されて運転者の顔の位置を検出する装置を例に挙げる。

まず、顔位置検出装置の構成を、図１を参照しながら説明する。図１において、顔位置検出装置１００は、ドライバモニタ１０、タッチパネル１１、操作点検出部１２、顔位置算出部１３、近似式生成部１４、および制御部３０から構成されている。ドライバモニタ１０は、運転者の顔を撮像しながら、運転者が正常な状態にあるか否かを監視する装置であって、カメラ１、信号処理部２、画像解析部３、および運転者状態検出部４を備えている。

カメラ１は、たとえば図２に示すように、車両Ｖの運転席のダッシュボード５２に設けられており、シート５１に着座した運転者５０の顔５０ａを撮像できるように、取付位置や取付角度が調整されている。破線は、カメラ１の撮像範囲を示している。カメラ１は、本発明における「撮像部」を構成しており、ＣＭＯＳイメージセンサのような撮像素子を有している。車両Ｖは、たとえば自動四輪車である。運転者５０は、本発明における「利用者」の一例である。

信号処理部２は、カメラ１で撮像された顔の画像信号をデジタル信号へ変換するなどの処理を行う。画像解析部３は、信号処理部２から出力される画像信号に基づいて顔の画像を解析し、特徴点（たとえば目）を抽出するとともに、顔の角度、視線の方向、瞼の動きなどを検出する。運転者状態検出部４は、画像解析部３での解析結果に基づいて、運転者５０の状態を検出する。たとえば、瞼が一定時間以上閉じた状態にある場合は、運転者５０が居眠りをしていることを検出し、運転中にもかかわらず視線が横を向いている場合は、運転者５０が脇見運転をしていることを検出する。運転者状態検出部４での検出結果は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信部２０を介して、車両に搭載されている図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）へ送られる。ＥＣＵは、この検出結果に応じて、車両に対して所定の制御（たとえば警報の出力）を行う。

タッチパネル１１は、本発明における「操作部」の一例であり、本実施形態では、車両に搭載されたカーナビゲーション装置のタッチパネルである。図２および図３に示すように、タッチパネル１１は、車両Ｖの運転席のダッシュボード５２に、カメラ１と並んで設けられている。タッチパネル１１は、図３に示すように操作画面１１ａを有しており、運転者５０が操作画面１１ａを操作することで、所定の入力が行われる。

操作点検出部１２は、操作画面１１ａ上の操作点Ｐ（図３）、すなわち押圧操作が行われた位置を検出する回路である。操作点Ｐの位置は、マトリクス状に配列された図示しないスイッチ電極のＸＹ座標により特定され、押圧操作された箇所のスイッチ電極が導通することで、操作点Ｐが検出される。

顔位置算出部１３は、タッチパネル１１の操作画面１１ａが操作されたときに、操作点検出部１２での検出結果から得られるパラメータΔｘと、画像解析部３での解析結果から得られるパラメータθ_ｄ、θ_ｆとに基づいて、カメラ１で撮像された顔５０ａの位置を算出する。これらのパラメータや顔位置の演算式については、後で詳しく説明する。本実施形態では、図２に示したカメラ１から顔５０ａまでの距離Ｄが、顔の空間上の位置（絶対位置）として算出される。カメラ１の空間上の位置はあらかじめ決まっているので、カメラ位置を基準として顔５０ａまでの距離Ｄがわかれば、顔５０ａの空間上の位置を特定することができる。顔位置算出部１３での算出結果（距離Ｄ）は、ＣＡＮ通信部２０を介して、前述のＥＣＵへ送られる。また、顔位置算出部１３は、画像解析部３から後述するパラメータΔｄを取得する。距離ＤとパラメータΔｄは、近似式生成部１４へ送られる。

近似式生成部１４は、操作画面１１ａの操作時の顔位置（距離Ｄ）とパラメータΔｄ（後述）とを対応付けた統計データを収集し、その統計データに基づいて、顔５０ａの空間上の位置を算出するための近似式Ｆｎを生成する。顔位置算出部１３は、操作画面１１ａの操作時以外は、この近似式Ｆｎを用いて顔５０ａの位置を算出する。図５は、近似式Ｆｎの一例を示しているが、その詳細については後述する。

制御部３０は、ＣＰＵやメモリなどを含むマイクロコンピュータから構成されており、顔位置検出装置１００の動作を統轄的に制御する。このため、制御部３０は、顔位置検出装置１００の各部と信号線で接続され（図示省略）、各部との間で通信を行う。

なお、画像解析部３、運転者状態検出部４、顔位置算出部１３、および近似式生成部１４の各機能は、実際にはソフトウェアによって実現される。

次に、上述した顔位置検出装置１００により顔の空間上の位置を検出する原理について説明する。

図３に示すように、運転者５０がタッチパネル１１を操作する場合、運転者５０は必ず操作画面１１ａを見るであろうから、運転者５０の視線（矢印で示す）は、操作画面１１ａの操作点Ｐに向いている。本発明では、この習性を利用して顔位置を検出する。

図４に示すように、タッチパネル１１の操作画面１１ａにおいて操作点Ｐが操作された場合、操作点検出部１２の検出結果より、カメラ１から操作点Ｐまでの距離Δｘが決まる。また、カメラ１で撮像された顔５０ａの画像から、カメラ１に対する顔５０ａの角度（以下「顔角度」という）θ_ｄと、操作画面１１ａを見る視線の角度（以下「視線角度」という）θ_ｆの２つのパラメータが取得される。さらに、顔５０ａの画像から、特徴点である目５０ｂ、５０ｃの位置関係、すなわち目の間隔Δｄが取得される。

図４において、顔５０ａの空間上の位置を表す距離Ｄと、各パラメータΔｘ、θ_ｄ、θ_ｆとの間には、幾何学的に次の関係が成立する。
Ｄ・ｓｉｎθ_ｄ＋（Ｄ・ｃｏｓθ_ｄ）・ｔａｎθ_ｆ＝Δｘ
これより、距離Ｄは次の演算式によって算出することができる。
Ｄ＝Δｘ／（ｓｉｎθ_ｄ＋ｃｏｓθ_ｄ・ｔａｎθ_ｆ） ・・・ （１）
なお、図４では、距離Ｄは、カメラ１の前面の中心から、顔５０ａにおける目５０ｂ、５０ｃの中点までの距離となっている。顔角度θ_ｄは、カメラ１の光軸と、距離Ｄを表す直線とのなす角度である。視線角度θ_ｆは、操作点Ｐと顔の所定部位（ここでは、目５０ｂ、５０ｃの中点）とを結ぶ直線と、当該部位におけるカメラ１の光軸と平行な垂線とのなす角度である。

顔位置算出部１３は、操作画面１１ａが操作されるたびに、当該操作時におけるパラメータΔｘ、θ_ｄ、θ_ｆを用いて、上記演算式（１）により距離Ｄを演算することで、顔の空間上の位置を算出する。そして、顔位置算出部１３は、算出した距離Ｄと、顔画像から取得した目の間隔Δｄとを、近似式生成部１４へ渡す。近似式生成部１４は、操作画面１１ａの操作のたびに、顔位置算出部１３から受け取った距離Ｄと目の間隔Δｄとを対応付けて記憶する。この結果、近似式生成部１４では、図５に示すような、ＤとΔｄとを対応付けた離散的な統計データが収集される。近似式生成部１４は、この統計データに基づいて、目の間隔Δｄから距離Ｄ（顔の空間上の位置）を算出するための近似式Ｆｎを生成する。この場合の近似の手法としては、補間法や最小二乗法のような公知の手法を用いることができる。なお、近似式Ｆｎは、新たに算出されるたびに書き換えられて更新される。

前述したように、顔位置算出部１３は、操作画面１１ａの操作時以外は、上記近似式Ｆｎを用いて、顔の空間上の位置である距離Ｄを算出する。操作画面１１ａが操作されない間も、カメラ１は顔５０ａを連続的に撮像しているので、画像解析部３から目の間隔Δｄをリアルタイムに取得することができる。したがって、取得したΔｄを近似式Ｆｎに当てはめることで、操作時以外の顔位置を算出することができる。

このようにして顔位置算出部１３で算出された顔位置に関する情報（距離Ｄ）は、画像解析部３で抽出された視線の方向（視線角度θ_ｆ）などの情報とともに、ＣＡＮ通信部２０を介して所定のＥＣＵへ送られる。当該ＥＣＵにおいては、顔位置や視線方向などの情報をもとに、運転者５０が現在視認している箇所（たとえばダッシュボード５２に備わるメーター）を判定する。

以上のように、本実施形態では、タッチパネル１１の操作時に、顔画像から目の間隔Δｄを抽出するとともに、操作点Ｐにより決まる距離Δｘと、顔画像から得られる顔角度θ_ｄおよび視線角度θ_ｆとに基づいて、カメラ１から顔５０ａまでの距離Ｄ、つまり顔５０ａの空間上の位置を幾何学的に算出する（前記の演算式（１））。また、このときの目の間隔Δｄと距離Ｄとを対応付けた統計データを収集し、当該統計データから近似式Ｆｎを生成する。そして、タッチパネル１１の操作時以外は、顔画像から抽出された目の間隔Δｄと近似式Ｆｎとに基づいて、距離Ｄを算出する。このため、カメラを複数設けたり、専用のセンサを設けたりすることなく、簡単な構成によって顔５０ａの空間上の位置を検出することができる。特に、カメラ１として車両に搭載されているドライバモニタ１０のカメラを用い、タッチパネル１１として同じく車両に搭載されているカーナビゲーション装置のタッチパネルを用いているので、余分な部品を追加せずにソフトウェアの変更で対応が可能である。

図６は、顔位置検出装置１００の動作を表したフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ４はドライバモニタ１０において実行され、ステップＳ５〜Ｓ１１は顔位置算出部１３において実行され、ステップＳ１２〜Ｓ１４は近似式生成部１４において実行される。

ステップＳ１では、イグニッションスイッチ（図示省略）の操作などに基づいて、ドライバモニタ１０が起動される。ステップＳ２では、カメラ１が運転者５０の顔５０ａの撮像を開始する。この撮像は、ドライバモニタ１０が動作している間、継続して行われる。ステップＳ３では、画像解析部３により、カメラ１で撮像した顔画像の解析が行われる。ステップＳ４では、顔画像から特徴点である目５０ｂ、５０ｃの間隔Δｄ（図４）が抽出される。なお、ステップＳ３の解析結果に基づき、運転者状態検出部４において運転者の状態が検出されるが、これは本発明と直接関係しないため、図６ではこのステップを省略してある。

ステップＳ５では、ステップＳ４で抽出された目の間隔Δｄと、近似式生成部１４で算出済の近似式Ｆｎとを用いて、顔５０ａの空間上の位置である距離Ｄ（図４）を算出する。ステップＳ６では、タッチパネル１１の操作画面１１ａが操作されたか否かを、操作点検出部１２からの検出信号の有無に基づいて判定する。操作画面１１ａが操作されない場合は（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ２に戻って、上述した動作が反復される。操作画面１１ａが操作された場合は（ステップＳ６；ＹＥＳ）、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、操作点検出部１２で検出された操作点Ｐの位置に基づいて、カメラ１から操作点Ｐまでの距離Δｘ（図４）が取得される。ステップＳ８では、顔画像から抽出された顔角度θ_ｄ（図４）が取得される。ステップＳ９では、顔画像から抽出された視線角度θ_ｆ（図４）が取得される。ステップＳ１０では、顔画像から抽出された目５０ｂ、５０ｃの間隔Δｄ（図４）が取得される。ステップＳ１１では、ステップＳ７〜Ｓ９で取得されたΔｘ、θ_ｄ、θ_ｆを用いて、前記の演算式（１）により距離Ｄを演算し、顔５０ａの空間上の位置を幾何学的に算出する。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出された距離Ｄと、ステップＳ１０で取得された目の間隔Δｄとを対応付けて記憶する。ステップＳ１３では、ステップＳ１２で記憶されたＤとΔｄの統計データを用いて、距離Ｄを算出するための近似式Ｆｎを生成する。ステップＳ１４では、前回生成した近似式Ｆｎを、ステップＳ１３で生成した今回の近似式Ｆｎに更新する。その後は、ステップＳ２へ戻って、上述した一連の処理が繰り返される。したがって、ステップＳ１４における近似式Ｆｎの更新は、タッチパネル１１の操作画面１１ａが操作されるたびに行われる。

図７は、本発明の他の実施形態による顔位置検出装置２００を示している。図７では、図１と同一部分に同一符号を付してある。

図７の顔位置検出装置２００においては、図１の顔位置検出装置１００の構成に、視認箇所判定部１５が追加されている。図１の場合は、ＥＣＵ側で運転者５０の視認箇所を判定したが、図７の場合は、顔位置検出装置２００側で運転者５０の視認箇所を判定する。

図７において、視認箇所判定部１５は、顔位置算出部１３とＣＡＮ通信部２０との間に設けられており、顔位置算出部１３から顔の空間上の位置を表す距離Ｄを取得し、また画像解析部３から視線の方向を表す視線角度θ_ｆを取得する。距離Ｄと視線角度θ_ｆが決まれば、運転者５０が視認している箇所を特定できるので、視認箇所判定部１５は、Ｄとθ_ｆとに基づいて視認箇所を判定する。判定結果は、ＣＡＮ通信部２０を介して、所定のＥＣＵへ送られる。その他の点については、図１の顔位置検出装置１００と同じであるので、図１と重複する部分の説明は省略する。

図８は、図７の顔位置検出装置２００の動作を表したフローチャートである。図８では、図６と同じステップに同一符号を付してある。図８のフローチャートにおいて図６と異なる点は、図６のステップＳ４がステップＳ４ａに置き換わっていることと、ステップＳ５の次にステップＳ５ａが追加されていることである。ステップＳ４ａでは、顔画像から、目の間隔Δｄに加えて視線角度θ_ｆが抽出される。ステップＳ５ａでは、ステップＳ４ａで抽出された視線角度θ_ｆと、ステップＳ５で算出された顔位置（距離Ｄ）とに基づいて、運転者５０が視認している箇所を判定する。その他のステップについては、図６と同じであるので、図６と重複するステップの説明は省略する。

本発明では、上述した実施形態以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。

前記の実施形態では、操作画面１１ａの操作時における目の間隔Δｄ（特徴点の位置関係）と、顔までの距離Ｄ（顔の空間上の位置）とを対応付けた統計データから近似式Ｆｎを生成し、操作画面１１ａの操作時以外は、この近似式Ｆｎを用いて顔位置を算出する例を挙げたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、操作画面１１ａの操作時における目の間隔Δｄと顔までの距離Ｄとを対応付けたテーブルを設け、操作画面１１ａの操作時以外は、このテーブルを参照して、顔画像から得られた目の間隔Δｄに対応する距離Ｄを抽出することにより、顔位置を算出するようにしてもよい。

前記の実施形態では、顔の特徴点の位置関係として、目５０ｂと目５０ｃの間隔Δｄを例に挙げたが、これに限らず、たとえば耳と耳の間隔、眉と眉の間隔、目と耳の間隔、鼻と耳の間隔などを特徴点の位置関係としてもよい。また、特徴点は少なくとも２つあれば足りるが、３つ以上であってもよい。さらに、特徴点の位置関係は、間隔（距離）に限らず、角度であってもよい。

前記の実施形態では、顔の空間上の位置を表すパラメータとして、カメラ１から顔５０ａの所定部位までの距離Ｄを用いたが、これに限らず、カメラ１以外の箇所から顔５０ａの所定部位までの距離Ｄによって、顔の空間上の位置を表してもよい。また、顔の空間上の位置は、距離Ｄに限らず、座標値で表してもよい。

前記の実施形態では、タッチパネル１１が操作されるたびに、演算式（１）によって距離Ｄを算出する例を挙げたが、これに限らず、たとえば２回の操作や３回の操作に対して１回、距離Ｄを算出してもよい。この場合、距離Ｄの算出されない回の操作時には、近似式Ｆｎによって距離Ｄが算出される。

前記の実施形態では、操作部としてタッチパネル１１を例に挙げたが、操作部は、たとえば押圧式のスイッチボタンが複数並んで配列されたボードなどであってもよい。

前記の実施形態では、画像解析部３、運転者状態検出部４、顔位置算出部１３、および近似式生成部１４と別に制御部３０を設けた例を挙げたが、これらの各部３、４、１３、１４を制御部３０に組み込んでもよい。

前記の実施形態では、車両の運転者の顔を検出するための顔位置検出装置を例に挙げたが、本発明は、他の用途の顔位置検出装置にも適用することができる。

１ カメラ（撮像部）
３ 画像解析部
１０ ドライバモニタ
１１ タッチパネル（操作部）
１１ａ 操作画面
１２ 操作点検出部
１３ 顔位置算出部
１４ 近似式生成部
１５ 視認箇所判定部
５０ 運転者（利用者）
５０ａ 顔
５０ｂ、５０ｃ 目（特徴点）
１００、２００ 顔位置検出装置
Ｄ カメラから顔までの距離（顔の空間上の位置）
Ｆｎ 近似式
Ｐ 操作点
Ｖ 車両
Δｄ 目の間隔（特徴点の位置関係）
Δｘ カメラから操作点までの距離（撮像部と操作部の位置関係）
θ_ｄ 顔角度（撮像部に対する顔の角度）
θ_ｆ 視線角度（操作画面を見る視線の角度）

Claims (9)

1. 利用者の顔を撮像する撮像部と、
   操作画面を有し、前記利用者が前記操作画面を操作することで所定の入力が行われる操作部と、
   前記撮像部が撮像した顔の画像を解析して、当該顔における少なくとも２つの特徴点の位置関係を抽出する画像解析部と、
   前記撮像部が撮像した顔の位置を算出する顔位置算出部と、を備え、
   前記顔位置算出部は、
   前記操作画面の操作時に、撮像された顔と前記撮像部と前記操作部との位置関係に基づいて、顔の空間上の位置を算出し、
   前記操作時以外は、撮像された顔から前記画像解析部が抽出した前記特徴点の位置関係と、各操作時に得られた複数の顔位置および各顔位置に対応する複数の前記特徴点の位置関係とに基づいて、顔の空間上の位置を算出することを特徴とする顔位置検出装置。
2. 請求項１に記載の顔位置検出装置において、
   前記顔位置算出部は、
   前記操作画面の操作時に、前記撮像部に対する顔の角度と、前記操作画面を見る視線の角度と、前記撮像部から前記操作画面における操作点までの距離とに基づいて、顔の空間上の位置を幾何学的に算出する、ことを特徴とする顔位置検出装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の顔位置検出装置において、
   前記特徴点の位置関係から顔の位置を算出するための近似式を生成する近似式生成部をさらに備え、
   前記近似式生成部は、前記操作画面の各操作時に前記画像解析部で抽出された前記特徴点の位置関係と、前記操作画面の各操作時に前記顔位置算出部で算出された顔の位置とを対応付けた統計データを収集し、当該統計データに基づいて前記近似式を生成する、ことを特徴とする顔位置検出装置。
4. 請求項３に記載の顔位置検出装置において、
   前記近似式生成部は、前記操作画面が操作されるたびに前記近似式を更新する、ことを特徴とする顔位置検出装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の顔位置検出装置において、
   前記顔位置算出部で算出された顔の空間上の位置と、前記画像解析部で抽出された利用者の視線の方向とに基づいて、利用者が視認している箇所を判定する視認箇所判定部をさらに備えた、ことを特徴とする顔位置検出装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の顔位置検出装置において、
   前記顔の空間上の位置は、前記撮像部から前記顔の所定部位までの距離である、ことを特徴とする顔位置検出装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の顔位置検出装置において、
   前記操作部は、タッチパネルから構成されていることを特徴とする顔位置検出装置。
8. 請求項７に記載の顔位置検出装置において、
   前記タッチパネルは、車両に搭載されたカーナビゲーション装置のタッチパネルである、ことを特徴とする顔位置検出装置。
9. 請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の顔位置検出装置において、
   前記撮像部は、車両に搭載され運転者の状態を監視するドライバモニタのカメラである、ことを特徴とする顔位置検出装置

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