JP2020071773A - Line-of-sight detection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、視線検出装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a visual line detection device.
HUD(Head Up Display)に表示される画像に基づいて運転者の視線の検出処理のキャリブレーションを実行する技術、運転者がルームミラーやサイドミラー等の車両の設備を見ている際に運転者の視線の検出処理のキャリブレーションを実行する技術、車両の周囲のオブジェクトを運転者が注視しているか否かに基づいて運転者の視線の検出処理のキャリブレーションを実行する技術等が開発されている。 Technology for calibrating the line-of-sight detection process of the driver based on the image displayed on the HUD (Head Up Display), the driver when the driver is looking at the vehicle equipment such as the rearview mirror and the side mirror The technology to perform the calibration of the line-of-sight detection process of the vehicle, the technology to perform the calibration of the line-of-sight detection process of the driver based on whether or not the driver is gazing at the objects around the vehicle have been developed. There is.
しかしながら、HUDに表示される画像に基づく運転者の視線の検出処理のキャリブレーションは、HUDに対する画像の表示範囲が、運転者が車両の運転中に視線を向けなければならない範囲と比較して狭いため、運転者の視線の検出処理のキャリブレーションの精度が低くなる。 However, in the calibration of the driver's line-of-sight detection processing based on the image displayed on the HUD, the display range of the image with respect to the HUD is narrower than the range in which the driver has to look at the line of sight while driving the vehicle. Therefore, the accuracy of the calibration of the driver's line-of-sight detection processing becomes low.
また、車両の設備や車両の周囲のオブジェクトを運転者が見ている際に運転者の視線の検出処理のキャリブレーションを行う技術は、車両の運転中のみ可能であるため、十分なキャリブレーションが行われるまでは、視線の検出精度が低いまま車両が運転されることになる。 In addition, the technology to calibrate the line-of-sight detection process of the driver when the driver is looking at the equipment of the vehicle and the objects around the vehicle can be performed only while the vehicle is driving, so sufficient calibration is required. Until this is done, the vehicle is driven with low line-of-sight detection accuracy.
そこで、実施形態の課題の一つは、運転開始時から高精度に視線を検出することが可能な視線検出装置を提供することである。 Therefore, one of the problems of the embodiment is to provide a visual line detection device capable of detecting the visual line with high accuracy from the start of driving.
実施形態の視線検出装置は、一例として、車両の運転者の視線を検出する視線検出部と、運転者の視界に対して、個人認証用のパターン画像を表示させるパターン画像表示制御部と、運転者による車両の運転開始前に、視線検出部により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとを比較して、運転者の個人認証処理を実行する個人認証部と、視線検出部により検出される視線の移動パターンと所定の移動パターンとの比較結果に基づいて、視線検出部により検出される視線のキャリブレーションを実行するキャリブレーション処理部と、を備える。よって、一例として、車両の運転開始時から、視線検出部によって視線を高精度に検出することができる。 The line-of-sight detection device of the embodiment, as an example, a line-of-sight detection unit that detects the line-of-sight of the driver of the vehicle, a pattern image display control unit that displays a pattern image for personal authentication with respect to the driver's field of view, driving Before the driver starts driving the vehicle, the movement pattern of the line of sight detected by the line-of-sight detection unit is compared with a predetermined movement pattern, and a personal authentication unit that executes personal authentication processing of the driver and a line-of-sight detection unit are performed. A calibration processing unit that performs calibration of the sight line detected by the sight line detection unit based on a comparison result between the detected movement pattern of the sight line and a predetermined movement pattern. Therefore, as an example, the line-of-sight can be detected with high accuracy by the line-of-sight detection unit from the start of driving the vehicle.
また、実施形態の視線検出装置は、一例として、個人認証部は、運転者の個人認証処理に成功した場合、車両の駆動部を始動させる。よって、一例として、車両の盗難を防止することができる。 In the line-of-sight detection device of the embodiment, as an example, the personal authentication unit starts the drive unit of the vehicle when the personal authentication process of the driver is successful. Therefore, as an example, it is possible to prevent the vehicle from being stolen.
また、実施形態の視線検出装置は、一例として、個人認証部は、さらに、所定の回数連続して所定の移動パターンと異なる移動パターンの視線が視線検出部により検出された場合、車両の駆動部の始動を禁止する。よって、一例として、車両の盗難をより効果的に防止することができる。 Further, the line-of-sight detection device of the embodiment, as an example, the personal authentication unit, further, when the line-of-sight detection unit detects the line of sight of a movement pattern different from the predetermined movement pattern continuously a predetermined number of times, the drive unit of the vehicle. Is prohibited from starting. Therefore, as an example, the vehicle theft can be more effectively prevented.
また、実施形態の視線検出装置は、一例として、個人認証部は、所定の回数連続して所定の移動パターンと異なる移動パターンの視線が視線検出部により検出された場合、撮像部によって運転者の顔を撮像して得られる撮像画像を記憶部に保存する。よって、一例として、記憶部に記憶される撮像画像に含まれる顔画像に基づいて、車両の盗難等の不正行為を行おうとした運転者の特定が可能となる。 Further, the line-of-sight detection device of the embodiment, as an example, the personal authentication unit, when the line-of-sight detection unit detects a line of sight of a movement pattern different from the predetermined movement pattern continuously a predetermined number of times, the imaging unit of the driver A captured image obtained by capturing a face is stored in the storage unit. Therefore, as an example, it is possible to identify the driver who is going to commit an illegal act such as the theft of the vehicle based on the face image included in the captured image stored in the storage unit.
また、実施形態の視線検出装置は、一例として、車両の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出部をさらに備え、パターン画像表示制御部は、さらに、運転者による車両の運転開始後、運転者の視界に対して、検出された障害物の位置を示す障害物情報を表示させ、キャリブレーション処理部は、さらに、運転者の視界における障害物情報の位置と、視線検出部により検出される視線とを比較して、視線検出部により検出される視線のキャリブレーションを実行する。よって、一例として、視線検出部によってより高精度に視線を検出することができる。 Further, the line-of-sight detection device of the embodiment further includes, as an example, an obstacle detection unit that detects an obstacle existing around the vehicle, the pattern image display control unit further, after the driver starts driving the vehicle, Obstacle information indicating the position of the detected obstacle is displayed in the driver's field of view, and the calibration processing unit further detects the position of the obstacle information in the driver's field of view and the line-of-sight detection unit. The visual line detected by the visual line detection unit is calibrated. Therefore, as an example, the line-of-sight detection unit can detect the line-of-sight with higher accuracy.
以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用、結果、および効果は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によって実現可能であるとともに、基本的な構成に基づく種々の効果や、派生的な効果のうち、少なくとも1つを得ることが可能である。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be disclosed. The configurations of the embodiments shown below and the actions, results, and effects provided by the configurations are examples. The present invention can be realized by a configuration other than those disclosed in the following embodiments, and at least one of various effects based on the basic configuration and derivative effects can be obtained.
本実施形態にかかる視線検出装置を搭載する車両は、内燃機関(エンジン)を駆動源とする自動車(内燃機関自動車)であっても良いし、電動機(モータ)を駆動源とする自動車(電気自動車、燃料電池自動車等)であっても良いし、それらの双方を駆動源とする自動車(ハイブリッド自動車)であっても良い。また、車両は、種々の変速装置、内燃機関や電動機の駆動に必要な種々の装置(システム、部品等)を搭載可能である。また、車両における車輪の駆動に関わる装置の方式、個数、レイアウト等は、種々に設定可能である。 The vehicle equipped with the line-of-sight detection device according to the present embodiment may be a vehicle that uses an internal combustion engine (engine) as a drive source (internal combustion engine vehicle), or a vehicle that uses an electric motor (motor) as a drive source (electric vehicle). , A fuel cell vehicle, etc.) or a vehicle (hybrid vehicle) using both of them as drive sources. Further, the vehicle can be equipped with various transmissions and various devices (systems, parts, etc.) necessary for driving the internal combustion engine and the electric motor. Further, the method, the number, the layout, etc. of the devices relating to the driving of the wheels in the vehicle can be set variously.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態にかかる視線検出装置を搭載する車両の車室の一部が透視された状態の一例が示された斜視図である。図2は、第1の実施形態にかかる車両が有する撮像装置の配置の一例を示す図である。図1に示されるように、車両1は、車体2と、操舵部4と、モニタ装置11と、を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a state in which a part of a vehicle compartment of a vehicle equipped with the visual line detection device according to the first embodiment is seen through. FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of the image pickup devices included in the vehicle according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes a vehicle body 2, a
車体2は、運転者(不図示)が乗車する車室2aを有する。車室2a内には、乗員としての運転者の座席2bに臨む状態で、操舵部4等が設けられている。操舵部4は、例えば、ダッシュボード(インストルメントパネル)12から突出したステアリングホイールである。
The vehicle body 2 has a
また、車室2a内のダッシュボード12の車幅方向すなわち左右方向の中央部には、モニタ装置11が設けられている。モニタ装置11には、表示装置8(図3参照)や音声出力装置9(図3参照)が設けられている。表示装置8は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)や、OELD(Organic Electroluminescent Display)等である。音声出力装置9は、例えば、スピーカである。また、表示装置は8、例えば、タッチパネル等、透明な操作入力部10(図3参照)で覆われている。
Further, a
乗員は、操作入力部10を介して表示装置8の表示画面に表示される画像を視認することができる。また、乗員は、表示装置8の表示画面に表示される画像に対応した位置において手指等で操作入力部10を触れたり押したり動かしたりして操作することで、操作入力を実行することができる。 The occupant can visually recognize the image displayed on the display screen of the display device 8 through the operation input unit 10. In addition, the occupant can perform the operation input by operating the operation input unit 10 by touching, pushing, or moving the operation input unit 10 with a finger or the like at a position corresponding to the image displayed on the display screen of the display device 8. ..
また、図2に示すように、ハンドルコラム202には、ドライバモニタカメラ201が設置されている。このドライバモニタカメラ201は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)カメラ等である。ドライバモニタカメラ201は、座席2bに着座する運転者302の顔が、視野中心に位置するように、視野角および姿勢が調整されている。このドライバモニタカメラ201は、運転者302の顔を順次撮像し、撮像により得た画像についての画像データを順次出力する。
Further, as shown in FIG. 2, a
また、図1に示されるように、車両1は、四輪車(四輪自動車)であり、左右二つの前輪3Fと、左右二つの後輪3Rとを有する。さらに、本実施形態では、これら四つの車輪3は、いずれも操舵されうるように(転舵可能に)設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the vehicle 1 is a four-wheeled vehicle (four-wheeled vehicle) and has two left and right
また、図1に示されるように、車両1は、複数の撮像部15(車載カメラ)を搭載する。本実施形態では、車両1は、例えば、4つの撮像部15a〜15dを搭載する。撮像部15は、CCDまたはCIS(CMOS Image Sensor)等の撮像素子を有するデジタルカメラである。撮像部15は、所定のフレームレートで車両1の周囲を撮像可能である。そして、撮像部15は、車両1の周囲を撮像して得られた撮像画像を出力する。撮像部15は、それぞれ、広角レンズまたは魚眼レンズを有し、水平方向には、例えば、140°〜220°の範囲を撮像可能である。また、撮像部15の光軸は、斜め下方に向けて設定されている場合もある。
Further, as shown in FIG. 1, the vehicle 1 is equipped with a plurality of image capturing units 15 (vehicle-mounted cameras). In this embodiment, the vehicle 1 is equipped with, for example, four
具体的には、撮像部15aは、例えば、車体2の後側の端部に位置し、トランクリッドの下方の壁部に設けられている。そして、撮像部15aは、車両1の周囲のうち、当該車両1の後方の領域を撮像可能である。撮像部15bは、例えば、車体2の右側の端部に位置し、右側のドアミラーに設けられている。そして、撮像部15bは、車両1の周囲のうち、当該車両の側方の領域を撮像可能である。撮像部15cは、例えば、車体2の前側、すなわち、車両1の前後方向の前方側の端部に位置し、フロントバンパやフロントグリル等に設けられている。そして、撮像部15cは、車両1の周囲のうち、当該車両1の前方の領域を撮像可能である。撮像部15dは、例えば、車体2の左側、すなわち、車幅方向の左側の端部に位置し、左側のドアミラーに設けられている。そして、撮像部15dは、車両1の周囲のうち、当該車両1の側方の領域を撮像可能である。
Specifically, the
次に、図3を用いて、本実施形態にかかる車両の機能構成について説明する。図3は、第1の実施形態にかかる車両の機能構成の一例を示すブロック図である。図3に例示されるように、車両1は、ECU(Electronic Control Unit)14、モニタ装置11、操舵システム13、ブレーキシステム18、舵角センサ19、アクセルセンサ20、シフトセンサ21、車輪速センサ22等が、電気通信回線としての車内ネットワーク23を介して電気的に接続されている。車内ネットワーク23は、例えば、CAN(Controller Area Network)として構成されている。
Next, the functional configuration of the vehicle according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the vehicle according to the first embodiment. As illustrated in FIG. 3, the vehicle 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 14, a
操舵システム13は、電動パワーステアリングシステムやSBW(Steer By Wire)システム等である。操舵システム13は、アクチュエータ13aおよびトルクセンサ13bを有する。そして、操舵システム13は、ECU14等によって電気的に制御され、アクチュエータ13aを動作させて、操舵部4に対して、トルクを付加して操舵力を補うことによって、車輪3を転舵する。トルクセンサ13bは、運転者が操舵部4に与えるトルクを検出し、その検出結果をECU14に送信する。
The
ブレーキシステム18は、車両1のブレーキのロックを制御するABS(Anti-lock Brake System)、コーナリング時の車両1の横滑りを抑制する横滑り防止装置(ESC:Electronic Stability Control)、ブレーキ力を増強させてブレーキをアシストする電動ブレーキシステム、およびBBW(Brake By Wire)を含む。
The
ブレーキシステム18は、アクチュエータ18aおよびブレーキセンサ18bを有する。ブレーキシステム18は、ECU14等によって電気的に制御され、アクチュエータ18aを介して、車輪3に制動力を付与する。ブレーキシステム18は、左右の車輪3の回転差等から、ブレーキのロック、車輪3の空回り、および横滑りの兆候等を検出して、ブレーキのロック、車輪3の空回り、および横滑りを抑制する制御を実行する。ブレーキセンサ18bは、制動操作部の可動部としてのブレーキペダルの位置を検出する変位センサであり、ブレーキペダルの位置の検出結果をECU14に送信する。
The
舵角センサ19は、ステアリングホイール等の操舵部4の操舵量を検出するセンサである。本実施形態では、舵角センサ19は、ホール素子等で構成され、操舵部4の回転部分の回転角度を操舵量として検出し、その検出結果をECU14に送信する。アクセルセンサ20は、加速操作部の可動部としてのアクセルペダルの位置を検出する変位センサであり、その検出結果をECU14に送信する。
The
シフトセンサ21は、変速操作部の可動部(バー、アーム、ボタン等)の位置を検出するセンサであり、その検出結果をECU14に送信する。車輪速センサ22は、ホール素子等を有し、車輪3の回転量や単位時間当たりの車輪3の回転数を検出するセンサであり、その検出結果をECU14に送信する。
The
ECU14は、コンピュータ等で構成され、ハードウェアとソフトウェアが協働することにより、車両1の制御全般を司る。具体的には、ECU14は、例えば、CPU(Central Processing Unit)14a、ROM(Read Only Memory)14b、RAM(Random Access Memory)14c、表示制御部14d、音声制御部14e、SSD(Solid State Drive、フラッシュメモリ)14f等を有している。CPU14aは、車両1全体の制御を行う。CPU14aは、ROM14b等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行できる。
The
ROM14bは、各種プログラムおよび当該プログラムの実行に必要なパラメータ等を記憶する。RAM14cは、CPU14aでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。表示制御部14dは、ECU14での演算処理のうち、主として、車両1の外部を撮像可能に設けられた撮像部15の撮像で得られた画像データを用いた画像処理や、表示装置で表示される画像データの合成等を実行する。音声制御部14eは、ECU14での演算処理のうち、主として、音声出力装置で出力される音声データの処理を実行する。SSD14fは、書き換え可能な不揮発性の記憶部であって、ECU14の電源がオフされた場合にあってもデータを記憶することができる。
The
CPU14aや、ROM14b、RAM14c等は、同一パッケージ内に集積されうる。また、ECU14は、CPU14aに替えて、DSP(Digital Signal Processor)等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であってもよい。また、SSD14fに替えてHDD(Hard Disk Drive)が設けられてもよいし、SSD14fやHDDは、ECU14とは別に設けられてもよい。上述した各種センサやアクチュエータの構成や、配置、電気的な接続形態等は、一例であって、種々に設定(変更)することができる。
The
図4は、第1の実施形態にかかる車両が有するECUの機能的構成の一例を示すブロック図である。図4に示されるように、ECU14は、パターン画像記憶部400、画像取得部401、視線検出部402、パターン画像表示制御部403、個人認証部404、およびキャリブレーション処理部405を主に備えている。図4に示す、画像取得部401、視線検出部402、パターン画像表示制御部403、個人認証部404、およびキャリブレーション処理部405は、ECU14が有するCPU14aが、ROM14bに記憶されたプログラムを実行することで実現される。これらの構成は、ハードウェアで実現するように構成しても良い。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a functional configuration of an ECU included in the vehicle according to the first embodiment. As shown in FIG. 4, the
パターン画像記憶部400は、SSD14f等の不揮発性の記憶媒体により実現され、車両1のフロントウィンドウ等のユーザの視界に表示する個人認証用のパターン画像(以下、個人認証用パターン画像と言う)を記憶する。ここで、個人認証用パターン画像は、車両1の運転者302の認証に用いるパターン画像であり、例えば、複数のシンボル(例えば、点)が予め設定されたパターンで配置された画像である。
The pattern
画像取得部401は、ドライバモニタカメラ201により運転者302を撮像して得られる撮像画像を取得する。
The
視線検出部402は、車両1の運転者302の視線を検出する。本実施形態では、視線検出部402は、画像取得部401により取得される撮像画像から、運転者302の目の画像を検出し、検出した目の画像に基づいて、運転者302の視線を検出する。
The line-of-sight detection unit 402 detects the line of sight of the
パターン画像表示制御部403は、運転者302の視界に対して、個人認証用パターン画像を表示させる。本実施形態では、パターン画像表示制御部403は、パターン画像記憶部400から、個人認証用パターン画像を読み出し、当該読み出した個人認証用パターン画像を、車両1のフロントウィンドウ全体に表示させる。
The pattern image display control unit 403 displays a personal authentication pattern image in the field of view of the
例えば、パターン画像表示制御部403は、複数の点が予め設定されたパターンで配置された画像を個人認証用パターン画像として表示させる場合、個人認証用パターン画像に含まれる各点が車両1のフロントウィンドウ全体に分散するように、個人認証用パターン画像をフロントウィンドウに表示させる。 For example, when the pattern image display control unit 403 displays an image in which a plurality of points are arranged in a preset pattern as a personal authentication pattern image, each point included in the personal authentication pattern image is the front of the vehicle 1. The pattern image for personal authentication is displayed on the front window so that it is distributed over the entire window.
本実施形態では、パターン画像表示制御部403は、運転者302による車両1の運転開始前(車両1のエンジンの始動前)に、個人認証用パターン画像を運転者302の視界に対して表示させるものとする。
In the present embodiment, the pattern image display control unit 403 displays the personal authentication pattern image in the visual field of the
本実施形態では、パターン画像表示制御部403は、車両1のフロントウィンドウに個人認証用パターン画像を表示させる例について説明したが、運転者302の視界に対して個人認証用パターン画像を表示させるものであれば、これに限定するものではない。例えば、パターン画像表示制御部403は、車両1がHUD(Head Up Display)を有する場合には、個人認証用パターン画像をHUDに対して表示させても良い。また、パターン画像表示制御部403は、車両1がプロジェクタを有する場合には、車両1のフロントウィンドウ等に設けられるスクリーンに対して、個人認証用パターン画像を投影させても良い。
In the present embodiment, the pattern image display control unit 403 has described the example in which the personal authentication pattern image is displayed on the front window of the vehicle 1. However, the pattern image display control unit 403 displays the personal authentication pattern image in the field of view of the
個人認証部404は、運転者302による車両1の運転開始前に、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとを比較して、運転者302の個人認証処理を実行する。ここで、所定の移動パターンは、予め設定された、運転者302が視線を移動させるパターンである。
The
本実施形態では、車両1の運転者302毎の所定の移動パターンが、SSD14f等の不揮発性の記憶媒体に保存されているものとする。個人認証部404は、個人認証用パターン画像上において検出される視線の移動パターンが、SSD14fに記憶される所定の移動パターンのいずれかと一致するか否かにより、運転者302の個人認証処理を実行する。
In the present embodiment, it is assumed that the predetermined movement pattern for each
そして、個人認証部404は、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとが一致した場合には、運転者302の個人認証に成功したと判断する。この場合、個人認証部404は、車両1の駆動部(例えば、エンジン、モータ)を始動させる。
Then, when the movement pattern of the line of sight detected by the line-of-sight detection unit 402 and the predetermined movement pattern match, the
一方、個人認証部404は、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとが一致しなかった場合には、運転者302の個人認証に失敗したと判断する。この場合、個人認証部404は、車両1の駆動部を始動させない。これにより、車両1の盗難を防止することができる。
On the other hand, if the movement pattern of the line of sight detected by the line-of-sight detection unit 402 does not match the predetermined movement pattern, the
運転者302の個人認証は、画像取得部401により取得される撮像画像に含まれる顔画像に基づいて行うことも可能であるが、当該顔画像に基づく運転者302の個人認証は、その精度が不十分なことがある。そのため、視線検出部402により検出される視線の移動パターンを用いて個人認証を行うことにより、運転者302の個人認証の精度を向上させ、車両1の盗難をより効果的に防止することができる。
The personal authentication of the
また、個人認証部404は、所定の回数連続して、所定の移動パターンと異なる移動パターンの視線が視線検出部402により検出された場合(言い換えると、運転者302の個人認証処理が予め設定される回数連続して失敗した場合)、車両1の駆動の始動をロック(禁止)する。これにより、所定の移動パターンと一致する移動パターンの視線が視線検出部402により検出されるまで、運転者302の個人認証処理が繰り返されることを防止できるので、車両1の盗難をより効果的に防止することができる。ここで、所定の回数は、予め設定された回数であり、運転者302が任意に設定可能である。
Further, when the line-of-sight detection unit 402 detects a line of sight of a movement pattern different from the predetermined movement pattern continuously for a predetermined number of times (in other words, the personal authentication processing of the
ここで、車両1の駆動部の始動をロックするとは、運転者302の個人認証処理が所定の回数連続して失敗した場合に、その後に、視線検出部402により検出される視線の移動パターンが、所定の移動パターンと一致したとしても、車両1の駆動部を始動させないことである。
Here, locking the start of the drive unit of the vehicle 1 means that if the personal authentication process of the
さらに、個人認証部404は、所定の回数連続して、所定の移動パターンと異なる移動パターンの視線が視線検出部402により検出された場合、画像取得部401により取得した撮像画像(言い換えると、視線検出部402による運転者302の視線の検出に用いた撮像画像)を、SSD14f等の不揮発性の記憶媒体に保存する。これにより、SSD14fに記憶される撮像画像に含まれる顔画像に基づいて、車両1の盗難等の不正行為を行おうとした運転者302の特定が可能となる。
Furthermore, when the line-of-sight detection unit 402 detects a line-of-sight of a movement pattern different from the predetermined movement pattern continuously for a predetermined number of times, the
キャリブレーション処理部405は、運転者302の車両1の運転開始前に、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとの比較結果に基づいて、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションを実行する。これにより、車両1の運転開始前に、運転者302の視界に表示された個人認証用パターンに対する運転者302の視線の移動パターンを利用して、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションが実行可能となる。その結果、車両1の運転開始時から、視線検出部402による視線を高精度に検出することができる。
The
ここで、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションは、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと所定の移動パターンとを比較すること、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと所定の移動パターンとを比較しその差分を検出すること、または、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと所定の移動パターンとを比較してその差分を検出しかつ当該検出した差分に基づいて視線検出部402による視線の検出結果を調整することである。 Here, the calibration of the line of sight detected by the line-of-sight detection unit 402 is performed by comparing a movement pattern of the line-of-sight detected by the line-of-sight detection unit 402 with a predetermined movement pattern, The movement pattern is compared with a predetermined movement pattern to detect the difference, or the movement pattern of the line of sight detected by the line-of-sight detection unit 402 is compared with the predetermined movement pattern to detect the difference and the detection. This is to adjust the detection result of the visual line by the visual line detection unit 402 based on the difference.
次に、図5および図6を用いて、本実施形態にかかる車両1のECU14により検出される視線のキャリブレーションの流れの一例について説明する。図5は、第1の実施形態にかかる車両のECUにより検出される視線のキャリブレーションの流れの一例を示すフローチャートである。図6は、第1の実施形態にかかる車両による運転者の個人認証処理の一例を説明するための図である。
Next, an example of the flow of calibration of the line of sight detected by the
車両1のイグニッションキーまたはスタートボタンによって、車両1の駆動部の始動が指示されると、車両1の駆動部の始動に先立って、パターン画像表示制御部403は、パターン画像記憶部400から個人認証用パターン画像を読み出し、当該読み出した個人認証用パターン画像を、車両1のフロントウィンドウ全体に表示させる(ステップS501)。
When the start key of the vehicle 1 is instructed by the ignition key or the start button of the vehicle 1, the pattern image display control unit 403, prior to the start of the drive unit of the vehicle 1, causes the pattern
例えば、パターン画像表示制御部403は、図6に示すように、9つの点P1〜P9を含む個人認証用パターン画像Gを、車両1のフロントウィンドウWに表示させる。その際、パターン画像表示制御部403は、図6に示すように、個人認証用パターン画像Gが含む各点P1〜P9がフロントウィンドウW全体に分散するように、当該個人認証用パターン画像GをフロントウィンドウWに表示させることが好ましい。 For example, as shown in FIG. 6, the pattern image display control unit 403 displays the personal authentication pattern image G including the nine points P1 to P9 in the front window W of the vehicle 1. At that time, as shown in FIG. 6, the pattern image display control unit 403 sets the personal authentication pattern image G so that the points P1 to P9 included in the personal authentication pattern image G are dispersed over the entire front window W. It is preferable to display it on the front window W.
図5に戻り、個人認証用パターン画像が車両1のフロントウィンドウに表示されると、画像取得部401は、ドライバモニタカメラ201により運転者302を撮像して得られる撮像画像を取得する(ステップS502)。視線検出部402は、画像取得部401により取得される撮像画像に基づいて、運転者302の視線を検出する(ステップS503)。
Returning to FIG. 5, when the personal authentication pattern image is displayed on the front window of the vehicle 1, the
個人認証部404は、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとを比較して、運転者302の個人認証処理を実行する(ステップS504)。具体的には、個人認証部404は、SSD14fから、所定の移動パターンを読み出す。ここで、移動パターンは、例えば、個人認証用パターン画像が含む複数の点のうち少なくとも2点を一筆書きで結ぶ視線の移動パターンである。
The
次いで、個人認証部404は、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとを比較する。例えば、個人認証部404は、図6に示すように、視線検出部402により検出される一筆書きの視線の移動パターン601と、個人認証用パターン画像が含む9つの点P1〜P9のうち複数の点(例えば、点P1,P2,P3,P5,P7,P8,P9)を一筆書きで結ぶ所定の移動パターン602とを比較する。
Next, the
そして、個人認証部404は、視線検出部402により検出される視線の移動パターン601と、所定の移動パターン602とが一致した場合には、運転者302の認証に成功したと判断し、車両1の駆動部を始動させる。本実施形態では、個人認証部404は、所定の移動パターン602を基準とする、視線検出部402により検出される視線の移動パターン601の位置のずれが、予め設定された許容範囲内である場合、視線検出部402により検出される視線の移動パターン601と、所定の移動パターン602とが一致したと判断するものとする。
Then, when the
一方、個人認証部404は、視線検出部402により検出される視線の移動パターン601と、所定の移動パターン602とが一致しなかった場合には、運転者302の認証に失敗したと判断し、車両1の駆動部を始動させない。本実施形態では、個人認証部404は、所定の移動パターン602を基準とする、視線検出部402により検出される視線の移動パターン601の位置のずれが、予め設定された許容範囲外である場合、視線検出部402により検出される視線の移動パターン601と、所定の移動パターン602とが一致しないと判断する。
On the other hand, if the
図5に戻り、個人認証部404は、運転者302の個人認証処理が成功したか否かを判断する(ステップS505)。運転者302の個人認証処理が失敗した場合(ステップS505:No)、個人認証部404は、運転者302の個人認証処理が所定の回数連続して失敗したか否かを判断する(ステップS506)。言い換えると、個人認証部404は、所定の回数連続して、所定の移動パターンと異なる移動パターンの視線が視線検出部402により検出されたか否かを判断する。
Returning to FIG. 5, the
運転者302の個人認証処理が所定の回数連続して失敗していない場合(ステップS506:No)、個人認証部404は、ステップS504に戻り、再び、運転者302の個人認証処理を実行する。一方、運転者302の個人認証処理が所定の回数連続して失敗した場合(ステップS506:Yes)、個人認証部404は、車両1の駆動部の始動をロックする(ステップS507)。さらに、個人認証部404は、視線検出部402により運転者302の視線の検出に用いた撮像画像を、SSD14fに保存する(ステップS508)。
When the personal authentication processing of the
また、ステップS505において、運転者302の個人認証処理に成功したと判断した場合(ステップS505:Yes)、個人認証部404は、車両1の駆動部を始動させる(ステップS509)。さらに、キャリブレーション処理部405は、視線検出部402により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとの比較結果に基づいて、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションを実行する(ステップS510)。
If it is determined in step S505 that the personal authentication process of the
本実施形態では、運転者302の個人認証処理に成功したと判断した場合、車両1の駆動部の始動させた後に、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションを実行しているが、運転者302の車両の運転開始前に、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションを実行するものであれば、これに限定するものではない。例えば、運転者032の個人認証処理に成功した場合、キャリブレーション処理部405は、車両1の駆動部の始動に先立って、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションを実行しても良い。
In the present embodiment, when it is determined that the personal identification process of the
このように、第1の実施形態にかかる車両1によれば、車両1の運転開始前に、運転者302の視界に表示された個人認証用パターンに対する運転者302の視線の移動パターンを利用して、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションが実行可能となるので、車両1の運転開始時から、視線検出部402によって視線を高精度に検出することができる。
As described above, according to the vehicle 1 according to the first embodiment, the movement pattern of the line of sight of the
(第2の実施形態)
本実施形態は、車両の周囲に存在する障害物を検出し、運転者による車両の運転開始後、運転者の視界に対して、検出された障害物の位置を示す障害物情報を表示させ、運転者の視界における障害物情報の位置と、検出される運転者の視線とを比較して、検出される視線のキャリブレーションを実行する例である。以下の説明では、第1の実施形態と異なる構成について説明する。
(Second embodiment)
The present embodiment detects an obstacle existing around the vehicle, and after the driver starts driving the vehicle, causes the driver's field of view to display obstacle information indicating the position of the detected obstacle, In this example, the position of obstacle information in the driver's field of view is compared with the detected driver's line of sight, and the detected line of sight is calibrated. In the following description, a configuration different from that of the first embodiment will be described.
図7は、第2の実施形態にかかる車両が有するECUの機能的構成の一例を示すブロック図である。図7に示されるように、本実施形態では、ECU700は、パターン画像記憶部400、画像取得部701、視線検出部402、パターン画像表示制御部702、個人認証部404、キャリブレーション処理部703、および障害物検出部704を主に備えている。図7に示す、画像取得部701、視線検出部402、パターン画像表示制御部702、個人認証部404、キャリブレーション処理部703、および障害物検出部704は、ECU700が有するCPU14aが、ROM14bに記憶されたプログラムを実行することで実現される。これらの構成は、ハードウェアで実現するように構成しても良い。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a functional configuration of an ECU included in the vehicle according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the ECU 700 includes a pattern
画像取得部701は、車両1の運転開始後、撮像部15によって車両1の周囲を撮像して得られる撮像画像(以下、周囲撮像画像と言う)を取得する。本実施形態では、画像取得部701は、撮像部15の撮像により得られる周囲撮像画像を取得しているが、車両1が有するLIDAR(Light Detection and Ranging)、TOF(Time Of Flight)カメラ、ミリ波レーダー、超音波センサ等によって計測した車両1と周辺の物体との間の距離の測定結果を表す画像を周囲撮像画像として取得しても良い。
The
障害物検出部704は、車両1の周囲に存在する障害物を検出する。本実施形態では、障害物検出部704は、画像取得部701により取得される周囲撮像画像に基づいて、車両1の周囲に存在する障害物を検出する。
The
パターン画像表示制御部702は、運転者302による車両1の運転開始後、障害物検出部704によって障害物が検出されると、運転者302の視界に対して、障害物情報を表示させる。ここで、障害物情報は、障害物検出部704により検出される障害物の位置を示す情報である。本実施形態では、パターン画像表示制御部702は、車両1のフロントウィンドウ上における、障害物検出部704により検出した障害物に対応する対応位置に対して、運転者302に対して当該検出した障害物に対して視線を向けることを促す画像を障害物情報として表示させる。ここで、対応位置は、フロントウィンドウ上において運転者302が障害物を視認可能な位置である。
The pattern image
キャリブレーション処理部703は、対応位置と、視線検出部402により検出される視線とを比較して、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションを実行する。これにより、車両1の運転開始後においても、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションが実行可能となるので、視線検出部402によってより高精度に視線を検出することができる。
The
次に、図8および図9を用いて、本実施形態にかかる車両1のECU700により検出される視線のキャリブレーションの流れの一例について説明する。図8は、第2の実施形態にかかる車両のECUにより検出されるキャリブレーションの流れの一例を示すフローチャートである。図9は、第2の実施形態にかかる車両による障害物情報の表示処理の一例を示す図である。 Next, an example of the flow of calibration of the line of sight detected by the ECU 700 of the vehicle 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the flow of calibration detected by the ECU of the vehicle according to the second embodiment. FIG. 9 is a diagram showing an example of a process of displaying obstacle information by the vehicle according to the second embodiment.
個人認証部404によって車両1の駆動部が始動され、運転者302による車両1の運転が開始されると、画像取得部701は、撮像部15によって車両1の周囲を撮像して得られる周囲撮像画像を取得する(ステップS801)。また、障害物検出部704は、取得される周囲撮像画像に基づいて、車両1の周囲に存在する障害物を検出する(ステップS802)。障害物検出部704によって車両1の周囲に存在する障害物が検出されなかった場合(ステップS803:No)、ステップS801に戻る。
When the drive unit of the vehicle 1 is started by the
一方、障害物検出部704によって車両1の周囲に存在する障害物が検出された場合(ステップS803:Yes)、パターン画像表示制御部702は、車両1のフロントウィンドウ上における、検出された障害物に対応する対応位置に対して、障害物情報を表示させる(ステップS804)。
On the other hand, when the
例えば、パターン画像表示制御部702は、図9に示すように、車両1のフロントウィンドウW上において運転者302が障害物901(例えば、他の車両)を視認可能な対応位置902に対して、障害物901を囲む枠903を障害物情報として表示させる。これにより、パターン画像表示制御部702は、フロントウィンドウW上における障害物情報が表示された位置に対して、運転者302が視線を向けることを促す。
For example, as shown in FIG. 9, the pattern image
図8に戻り、車両1のフロントウィンドウに対して障害物情報が表示されると、キャリブレーション処理部703は、フロントウィンドウ上において障害物情報が表示された対応位置と、視線検出部402により検出される視線とを比較して、当該視線のキャリブレーションを実行する(ステップS805)。
Returning to FIG. 8, when the obstacle information is displayed on the front window of the vehicle 1, the
例えば、キャリブレーション処理部703は、図9に示すように、視線検出部402により検出される視線904と、障害物901の位置(または、対応位置902)とを比較して、その差分を検出する。そして、キャリブレーション処理部703は、検出した差分に基づいて、視線検出部402による視線の検出結果を調整するキャリブレーションを実行する。
For example, as shown in FIG. 9, the
このように、第2の実施形態にかかる車両1によれば、車両1の運転開始後においても、視線検出部402により検出される視線のキャリブレーションが実行可能となるので、視線検出部402によってより高精度に視線を検出することができる。 As described above, according to the vehicle 1 according to the second embodiment, it is possible to execute the calibration of the visual line detected by the visual line detection unit 402 even after the driving of the vehicle 1 is started. The line of sight can be detected with higher accuracy.
1 車両
14 ECU
14a CPU
14b ROM
14c RAM
14f SSD
15 撮像部
201 ドライバモニタカメラ
400 パターン画像記憶部
401,701 画像取得部
402 視線検出部
403,702 パターン画像表示制御部
404 個人認証部
405,703 キャリブレーション処理部
704 障害物検出部
1
14a CPU
14b ROM
14c RAM
14f SSD
15
Claims (5)
前記運転者の視界に対して、個人認証用のパターン画像を表示させるパターン画像表示制御部と、
前記運転者による前記車両の運転開始前に、前記視線検出部により検出される視線の移動パターンと、所定の移動パターンとを比較して、前記運転者の個人認証処理を実行する個人認証部と、
前記視線検出部により検出される視線の移動パターンと前記所定の移動パターンとの比較結果に基づいて、前記視線検出部により検出される視線のキャリブレーションを実行するキャリブレーション処理部と、
を備える視線検出装置。 A line-of-sight detection unit that detects the line of sight of the driver of the vehicle,
A pattern image display control unit for displaying a pattern image for personal authentication with respect to the field of view of the driver,
Before the driver starts driving the vehicle, a personal authentication unit that performs a personal authentication process of the driver by comparing a movement pattern of the line of sight detected by the line of sight detection unit with a predetermined movement pattern. ,
Based on the comparison result of the movement pattern of the line of sight detected by the line-of-sight detection unit and the predetermined movement pattern, a calibration processing unit that performs calibration of the line-of-sight detected by the line-of-sight detection unit,
A visual axis detection device comprising.
前記パターン画像表示制御部は、さらに、前記運転者による前記車両の運転開始後、前記運転者の視界に対して、検出された前記障害物の位置を示す障害物情報を表示させ、
前記キャリブレーション処理部は、さらに、前記運転者の視界における前記障害物情報の位置と、前記視線検出部により検出される視線とを比較して、前記視線検出部により検出される視線のキャリブレーションを実行する請求項1から4のいずれか一に記載の視線検出装置。 Further comprising an obstacle detection unit for detecting an obstacle existing around the vehicle,
The pattern image display control unit further displays obstacle information indicating the detected position of the obstacle with respect to the field of view of the driver after the driver starts driving the vehicle,
The calibration processing unit further compares the position of the obstacle information in the visual field of the driver with the line of sight detected by the line-of-sight detection unit, and calibrates the line-of-sight detected by the line-of-sight detection unit. The line-of-sight detection device according to any one of claims 1 to 4, which executes.
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