JP2019202726A - 車両の乗員監視装置 - Google Patents
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Abstract
Description
そして、特許文献1は、乗員監視装置を開示する。
このため、たとえば運転手だけでなく助手やその他の乗員についても監視しようとすると、乗員監視装置は、監視対象の人数分の撮像デバイスが必要になる。
また、乗員監視装置が監視のために同時的に処理しなければならない画像の数も、監視対象の人数に対応した撮像デバイスの個数分に増える。
また、本発明では、シートの着座位置と一対一に対応して設けられる複数の投光デバイスから、着座した各乗員へ向けて投光する。よって、車両の乗員監視装置では、車両の移動中の太陽光の有無などの急激な変化により撮像環境が大きくかつ急激に変化することがあるが、そのような場合であっても、本発明では、1つの撮像デバイスによる撮像画像において、複数の監視対象の乗員が良好に撮像されている画像を得ることができる。
しかも、本発明において投光デバイスは、撮像デバイスと同様に車幅方向に並んで着座する複数の乗員の全体に対して投光するのではなく、各乗員へ向けて個別に投光する。よって、本発明では、複数の乗員の全体に対して投光する場合と比べて少ない総光量で、複数の乗員に対して効率よく投光できる。投光による車両の負荷を軽減できる。また、車両の乗員監視装置では、各乗員に対して強い日射が当たっている場合であっても、各乗員について監視に利用可能な濃度差の画像を得る必要があるが、そのような画像を少ない総光量により得ることが可能になる。
自動車1は、車両の一例である。自動車1は、内燃機関を走行の動力源としているものでも、バッテリの蓄電電力を走行の動力源としているものでも、それらを組み合わせたものでもよい。
図1の自動車1は、乗員が着座するシート3が設けられる乗員室2、を有する。
シート3に着座した運転手の前には、ダッシュボード4から後向きに突出したハンドル5、が配置される。
図2には、乗員室2には、運転手用のシート3と、助手用のシート3とが、車幅方向に並んで設けられる。
図3の制御装置10は、ドア開閉センサ11、車速センサ12、パークセンサ13、表示デバイス14、操作デバイス15、スピーカデバイス16、乗員監視装置17、ポジション設定装置18、運転支援装置19、車外通信装置20、乗員保護装置21、空調装置22、およびこれらを接続する車内ネットワーク23、を有する。
このため、乗員監視装置17は、運転手だけでなく、助手などの他の乗員も監視するのが望ましい。
しかしながら、このように複数の乗員を監視しようとする場合、乗員監視装置17は、乗員毎の撮像デバイス35を複数で備える必要がある。撮像デバイス35は、基本的に、自動車1に設けられているシート3の着座位置と同数で必要になる。
たとえば運転手だけでなく助手についても監視しようとすると、乗員監視装置17は、監視対象の人数分に相当する2つの撮像デバイス35が必要になる。
また、乗員監視装置17が監視のために同時的に処理しなければならない画像の数も、撮像デバイス35の個数分に応じて比例的に増えてしまう。
このように乗員監視装置17では、監視対象の人数を増やす場合であっても、撮像デバイス35の使用個数を抑えることが求められている。
ここでは、車幅方向に並んでシート3に着座する運転手と助手とを監視する乗員監視装置17を例に説明する。
図4の乗員監視装置17は、センサユニット31、監視制御部38、記録部39、を有する。
また、図4には、ダッシュボード4の中央下部に配置されるタッチパネルディスプレイデバイス41が図示されている。タッチパネルディスプレイデバイス41は、表示デバイス14の表示画面の上に透明な操作デバイス15が重ねられたものである。
図5(A)は、センサユニット31を後方から見た図である。
図5(B)は、センサユニット31を上方から見た図である。
図5のセンサユニット31は、保冷カバー32、撮像デバイス35、運転手用の投光デバイス36、助手用の投光デバイス37、を有する。
カバー部33は、略長方形の板形状を有し、撮像デバイス35および一対の投光デバイス36,37の上側を覆う。
熱伝導部34は、略コの字形状を有し、略長方形の板形状のカバー部33から下へ延在する。
そして、熱伝導部34の下端縁は、撮像デバイス35および一対の投光デバイス36,37より下側まで延在する。
センサユニット31がダッシュボード4の中央上部に設けられているが、撮像デバイス35および一対の投光デバイス36,37には、太陽からの直射日光により過熱され難くなる。
また、センサユニット31の直下には、空調装置22の空調ダクト42が設けられる。空調装置22が動作している場合、空調ダクト42は設定温度になる。空調ダクト42により、高い熱伝導率を有するカバー部33も、設定温度に近い温度に制御される。
このため、太陽からの直射日光が照射されている状況において撮像デバイス35および一対の投光デバイス36,37が発熱しても、撮像デバイス35および一対の投光デバイス36,37は、動作可能な温度に維持され得る。
監視制御部38は、乗員室2に乗車している乗員を識別して監視する。
監視制御部38は、撮像デバイス35により撮像された画像に基づいて、乗員監視のための制御を実行する。
図6は、撮像範囲および投光範囲を、上から見た図である。図2には、前側から見た撮像範囲および投光範囲を図示する。
これらの図において、撮像範囲は、破線で示されている。投光範囲は、一点鎖線で示されている。
撮像デバイス35は、乗員室2において車幅方向の中央部に相当する、ダッシュボード4の中央部に設けられる。
撮像デバイス35は、図6および図2に破線で示すように、車幅方向に並んで着座する運転手と助手とを含む撮像範囲を、1つの赤外線画像に撮像する。
投光デバイス36,37は、本実施形態での撮像対象である運転手と助手と一対一対応で設けられる。
投光デバイス36,37は、図6および図2に一点鎖線で示すように、シート3による着座した各乗員へ向けた投光範囲に赤外線を照射する。この際、投光デバイス36,37は、図示外の集光レンズを備えてよい。これにより、図2に示すように、投光デバイス36,37は、乗員の頭部や顔が可動する投光範囲に向けて集中的に赤外線を照射できる。
投光デバイス36,37は、出力光量が大きくなるほど、多くの電力を消費し、発熱が大きくなる。本実施形態では、投光デバイス36,37による投光範囲を図6および図2に示すように撮像範囲の一部となるように絞り込む。これにより、一対の投光デバイス36,37は、少ない電力消費および発熱により、複数の乗員の頭部に対して強い赤外線を照射できる。強い直射日光が照りつけている状況下でも、監視制御部38は、撮像デバイス35撮像画像において各乗員の頭部の特徴を抽出し得る。
運転手用の投光デバイス36は、ダッシュボード4において、撮像デバイス35についての助手の側に並べて設けられる。
助手用の投光デバイス37は、ダッシュボード4において、撮像デバイス35についての運転手の側に並べて設けられる。
これにより、各投光デバイス36,37は、撮像対象の乗員の頭部に対して、正面方向や横方向からではなく、斜め下方向から、赤外線を照射することができる。
また、運転手用の投光デバイス36、助手用の投光デバイス37、および撮像デバイス35は、ダッシュボード4の中央下部に設けられるタッチパネルディスプレイデバイス41の周囲である上側に設けられる。
監視制御部38は、たとえばドア開閉センサ11による開閉検出に基づいて乗員の乗車を判断すると、乗員の監視を開始する。
監視制御部38は、一対の投光デバイス36,37を点灯させる。また、監視制御部38は、撮像デバイス35を動作させる。これにより、監視制御部38は、運転手と助手とを撮像した赤外線画像を取得可能な状態になる。
乗員を登録する場合、ステップST2において、監視制御部38は、乗員の登録の案内を、表示デバイス14としてのタッチパネルディスプレイデバイス41に表示させる。
ステップST3において、監視制御部38は、乗員の登録を開始する案内をタッチパネルディスプレイデバイス41に表示した状態で、撮像デバイス35による赤外線画像を取得する。
タッチパネルディスプレイデバイス41に乗員の登録を開始する案内を表示することにより、乗車している運転手または助手は、顔をタッチパネルディスプレイデバイス41へ向けて、表示内容を確認する。
よって、タッチパネルディスプレイデバイス41の周辺である上側に配置される撮像デバイス35は、乗車している運転手の顔または助手の顔を正対してとらえた画像を撮像し得る。
また、監視制御部38は、ステップST5において、撮像デバイス35による赤外線画像を取得する。
これにより、撮像デバイス35は、正面を向いている運転手の顔または助手の顔をとらえた画像を撮像し得る。
ユーザ登録処理において、監視制御部38は、撮像した二枚の画像から、運転手または助手の顔の画像として、正対した顔と、正面を向いた顔とを切り出す。
そして、監視制御部38は、新たな識別番号とともに、切り出した二枚の画像などを、個人データベース40に追加する。監視制御部38は、切り出した二枚の画像に含まれる乗員の顔の特徴点を、個人データベース40に追加してよい。
これにより、個人データベース40には、新たなユーザの情報が登録される。
監視制御部38は、撮像デバイス35から新たな撮像画像を取得し、個人データベース40に登録されている顔の画像と照合し、乗車した乗員を識別する。
照合処理において、監視制御部38は、たとえば個人データベース40に登録されているすべての顔の画像と照合し、最もマッチング処理の評価値が高い顔の画像を特定し、特定した画像に対応するユーザを、個人データベース40において特定する。
すなわち、監視制御部38は、顔を撮像デバイス35の方向へ向けた画像と、顔を車両の正面へ向けた画像とに基づいて、乗員を識別して特定する。
なお、自動車1の正面を向いた画像は、顔を斜め横方向からとらえた画像である。
これに対し、撮像デバイス35の方向へ顔を向けた正対した画像は、顔を正面からとらえた画像であり、顔の鼻などについての凹凸による特徴点が画像に表れやすい。
よって、監視制御部38は、照合処理の判断において、正対した画像より、正面を向いた画像を優先するとよい。
また、監視制御部38は、画像同士を直接比較するのではなく、それぞれの画像から抽出した特徴点同士を比較してよい。
監視制御部38は、個人データベース40において識別した乗員に対応付けて登録されている設定値に基づいて、各種の設定制御を実行する。
監視制御部38は、たとえば個人データベース40に登録されているシート位置の設定値を、ポジション設定装置18へ通知する。ポジション設定装置18は、シート3を、通知された設定値の位置に制御する。
監視制御部38は、撮像デバイス35が撮像した1つの画像に基づいて、乗車を特定した運転手および助手についての現在の状態を取得する。
監視制御部38は、たとえば、現在の画像から特徴点を抽出し、識別した乗員の画像から得られる特徴点と比較して、乗員の顔の向き、目の開き具合といった現在の状態を取得する。
制御が必要である場合、監視制御部38は、ステップST16において、その必要とされている制御を実行する。
たとえば、走行中の車両において運転手の顔が下を向いていると、監視制御部38は、乗員への報知制御が必要であると判断する。監視制御部38は、スピーカデバイス16から注意喚起の音を出力する。
この他にもたとえば、監視制御部38がステップST14において助手用のシート3へのチャイルドバケットの装着を取得すると、監視制御部38は、助手用のシート3に対してエアバッグを展開させない制御を実施する。乗員保護装置21は、監視制御部38の制御により、助手用のシート3に対してエアバッグを展開させない設定を実行する。
乗員が降車しておらず監視が必要である場合、監視制御部38は、処理をステップST14へ戻す。
これにより、監視制御部38は、乗員監視を継続する。
乗員が降車して監視が不要である場合、監視制御部38は、図8の処理を終了する。
この他にもたとえば、乗員監視装置17は、撮像デバイス35で撮像した1つの画像において、乗員室2の後列のシート3に着座する他の乗員についても監視してよい。
また、乗員監視装置17は、ダッシュボード4の撮像デバイス35では死角となる乗員を、その他の撮像デバイスにより撮像して監視してよい。
この他にもたとえば、投光デバイス36,37は、必要に応じて、監視する複数の乗員のそれぞれについての、たとえば頭部から胸部までにかけての少なくとも頭部に対して赤外線を照射してよい。この場合でも、複数の乗員の全体に対して照射する場合よりも照射範囲を制限することができ、投光デバイス36,37は、効率よく投光することができる。
Claims (11)
- 乗員室に設けられたシートに乗員が着座する車両の乗員監視装置であって、
車幅方向に並んで着座する複数の乗員を撮像する撮像デバイスと、
前記シートによる複数の着座位置に対応して設けられ、着座した各乗員へ向けて投光する複数の投光デバイスと、
を有する、
車両の乗員監視装置。
- 前記撮像デバイスは、前記乗員室において車幅方向の中央部に設けられ、車幅方向に並んで着座する複数の乗員を、1つの画像に撮像する、
請求項1記載の車両の乗員監視装置。
- 各前記投光デバイスは、乗員の少なくとも頭部に対して投光する、
請求項1または2記載の車両の乗員監視装置。
- 各前記投光デバイスは、投光する乗員の着座位置に対して斜め方向または横方向に設けられる、
請求項1から3のいずれか一項記載の車両の乗員監視装置。
- 前記乗員室には、運転手用の前記シートと助手用の前記シートとが車幅方向に並んで設けられ、
前記撮像デバイスは、前記乗員室に設けられたダッシュボードの中央部に設けられ、車幅方向に並んで着座する運転手と助手とを、1つの画像に撮像する、
請求項1または2記載の車両の乗員監視装置。
- 運転手用の前記投光デバイスは、前記ダッシュボードにおいて、前記撮像デバイスについての助手の側に並べて設けられ、
助手用の前記投光デバイスは、前記ダッシュボードにおいて、前記撮像デバイスについての運転手の側に並べて設けられる、
請求項5記載の車両の乗員監視装置。
- 運転手用の前記投光デバイスと、助手用の前記投光デバイスとは、前記撮像デバイスを間に挟んで車幅方向に並ぶように、前記ダッシュボードの中央上部に集めて設けられる、
請求項5または6記載の車両の乗員監視装置。
- 運転手用の前記投光デバイス、助手用の前記投光デバイス、および前記撮像デバイスは、前記ダッシュボードに設けられる表示デバイスまたは操作デバイスの周囲に設けられる、
請求項5から7のいずれか一項記載の車両の乗員監視装置。
- 運転手用の前記投光デバイス、助手用の前記投光デバイス、および前記撮像デバイスの下側には、空調ダクトが設けられる、
請求項5から8のいずれか一項記載の車両の乗員監視装置。
- 前記撮像デバイスにより撮像された画像に基づいて乗員監視のための制御を実行する制御部、を有し、
前記制御部は、前記撮像デバイスが撮像した1つの画像に基づいて、車幅方向に並んで着座する複数の乗員についての監視制御を実行する、
請求項1から9のいずれか一項記載の車両の乗員監視装置。
- 前記制御部は、前記撮像デバイスの方向へ顔を向けた画像と、前記車両の正面へ顔を向けた画像とに基づいて、乗員を識別する、
請求項10記載の車両の乗員監視装置。
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