JPS60168006A - 車両運転者位置認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は、車両運転者の位置を認識づる車両運転化位置
認識装置に関し、特に１つの２次元画像から運転者の中
室内にお【ノる３次元位置を認識づる車両運転者位置認
識装置に関づる。

［従来技術］ 従来、例えば中間距離検出装置あるいは後方の障害物を
検出覆るバックソナー等、車外の物体を認識することに
より、乗員の目の補助的役割を果たし、安全運転を確保
する装置が開発されてきた。

どころが、近年、安全運転確保の見地から自動車等の車
両における操作性、快適性の向上が強くめられるように
なり、運転者にとって良好な車両の操作性、快適性を実
現する要素、例えば、バックミラーの角１哀調整や■ア
ニＪン吹出口の方向の；Ｉｙ整、デル１−ハンドルのハ
ンドルの高さの調整、あるいはヘッドレストの高さの調
整などを個々の運転者に合わｕ−Ｃ自動的に行うしのが
望まれるに至っている。

この為には車両運転者の位置を知る必要があるが、従来
はせいぜ゛い運転席の前後位置Ｔ）高さ、あるいはリク
ライニングの状態等を検出して、運転者の位置を推定し
ていたにすぎず、ひとりひとり界なった運転者の身長＋
５姿勢を考慮して運転者の位置を正確に認識することは
できないという問題があった。

［発明の目的］ ぞこで、本発明は、中室内に目を向【ノ、車両運転者の
位置を画像により３次元位置として認識ダるという従来
にない発想に基づき、正確な画像を検出して、検出精瓜
を高め良好なΦ両操作性を実現し、安全運転を促進′４
る車両運転者位置認識装置を提供づることを目的として
いる。

［発明の構成］ かかる目的を達成ザるための本発明の構成は、第１図の
基本的構成図に示す如く、 車両運転者に光を照射づる発光手段ａど、運転席の斜め
前方に配置され、前記発光手段ａの照射による前記車両
運転者からの反射光を画像情報として検知４−る画像検
出手段１）と、該画１９検出手段１）へ前記特定波長を
も−づる光のみを透過する透過手段Ｃど、 前記車両運転者の位置が、前記運転席の前後・上下方向
のみに移動づ−ると見なずことにより、前記画（ン検出
ｆ段１、にて検知され７ｊ　２次元画像に基づいて、中
室内における車両運転者の３次元位置を耐する認識手段
ｄどを備えたことを特徴どするΦ両運転老位置認識装置
を要旨としている。

Ｌ実施例］ 以下に本発明を、実施例を挙げ゛Ｃ図面ど共に説明４る
。本実施例は、本発明が自動車用に適用された実施例で
ある。第２図、第３図は本実施例の光学系１の車室内へ
の取付図である。本実施例の光学系１は、発光手段と画
像検出手段と透過手段とに相当づる。図においで光学系
１から照射する光が、運転者２の頭部の存在Ｊる蓋然性
の高い範囲を照射し行る位置に光学系１は設けられる。

本実施例で【よ図示せぬ助手席の乗員に、照射づる光が
遮られない様に、助手席ノｆトの取（＝Ｊ（Ｊが簡１１
な位置、例えば中室内の角に、光学系１は、ボルト・ナ
ツト等で固定されている。３はスデアリング、４は運転
席、５は中休、６はスｊ〕７リング３の中心ど、運転席
４の中心を通る中心線である。

ここで、車の前後方向、即ち、中心線６方向を×方向、
ノτ右方向をｙ方向、上下方向を７方向どする。

次に第４図、第５図は前述した光学系１の構成図である
。第４図は光学系１の平面図、第；）図は光学系のＸ−
Ｘｌｌ１面図を表す。図において円筒形のホルダ１０の
中心軸に合致させて、レンズ１１がホルダ１０に接着剤
等Ｃ固定され、レンズ１１ど同様、レンズ１１下部に画
像検出手段と【ノＣの２次元固体眼像素子１２が接着剤
等で固定されている。２次元固体搬像県子１２は本実施
例にては、２次元電伺結合素子（二次元Ｃ０Ｄ）が採用
されている。ホルダ１０は、ケース１３に接着剤又はね
じ止め等ぐ固定されている。発光１段としての補助照明
用の発光素子１４ａ〜１４ｈは、略円筒形に形成され、
ホルダ１０の中心軸と平行に、ホルダ１０，２次元固（
本撤（（索子１２から所＞’Ｊ１間隔をおいて、ケース
１３に対し接着剤又はねじ止め等Ｃ固定されかつ、８ヶ
周段されている。これは均等に光を運転者２に照射Ｊる
ためである。

そして、この発光素子１４ａ　−１４ｈは、高輝度望赤
外発光ダイオードが使用されている。発光素子１４ａへ
−１４１１は、複数本のリード線１５を介して光学系制
御回路１Ｇに接続され、２次元固（ホ１最像本了１２は
、リード線１７を介して光学系制御回路１Ｇに接続され
−（いる。この光学系制御回路１６は、後述する演粋制
罪回路から画＠読み出し１１１１期信号含入力し、２次
元固体囮像素子１２の画像γ−夕をＭ　Ｗ　＆！Ｉ御回
路へ出力４る。また、発光素子１４ａ〜１４ｈを駆動づ
るための駆動電流の大ささを制御３１１する駆＋１＋制
９１１信号を、リード線１５を介して発光索子１４ａ〜
１４１１へ出力する。

そし−Ｃレンズ１１上部に透過手段どじでの赤外であり
、横軸は波長、縦軸は相対光強度である。

第６図（０）は赤外帯域フィルタ１Ｂの相対透過しλｏ
　＝　７８０層ｍ−９５ｏｈｍ）　テある素”Ｆ　ヲ用
イる。また、赤外帯域フィルタ１８は最大透過率が波長
λ０にあるものを用いる。尚、赤外帯域゛フィルタの製
造方法として（よ、下記のものがある。硝子板または石
英板上に半透明金属膜、非吸収透明非金属膜、半透明金
属ＩＩＱの３層を真空蒸右し・、その上に保護用の硝子
、石英、又（よ色硝子フィルタを接着削ぐ貼合わせる。

次に第７図は、認識手段として運転者の位置認識を行う
演算制御回路１００のブロック図である。

１０１はＡ／１〕変換器、マルチプレクサ等が備えられ
た人カポ−］−１１０２は中央処理演儲装置（以下、Ｃ
ＰＵと呼ぶ。）、１０３はＣＩ）　Ｕ　１０２まり占さ
込まれたデータに従って所定間隔で０１）　Ｕ　ｉ　Ｏ
２に対し、タイマ割り込みを発生させるタイマ、１０４
は運転者２の画像認識演算やアクヂｊ］−−タを作動づ
る処理プ【」グラムを格納するリードＡンリメ七り、（
Ｊス下、単にＲＯＭと呼ぶ。

）１０５は画像ル２識処理のデータを一時的に格納りる
ためのランダムノ７クセスメ［す（以下、単に１く△Ｍ
ど吋７５−０）、１０６は光学系１及び駆動回路１０７
に制御ｌｌ　（ｉＮ号を出力りる出力ボートである。

イしＣ１１０７はｊ７クチユ■−夕を駆ｆＩｌづ′るア
クブー１Ｌ−夕駆動回路、１０８はアクヂュエータ駆ａ
」回路１０７からの信号に基づいＣ１車両Ｍ備の配置を
調整づるｊ′クブ」エータでｄうる。このアクヂノーエ
ータには、例えば）１ンダミラー調整装置、■−アＪン
吹出目のダンパ、安全枕調整装置、路側検知装置、チル
トハンドル調整装置、座席高さ自ｆｌＩＩ３１１１整′
＆置が挙げられる。、１０９は人力ボート１０１、ＣＰ
Ｕ１０２、タイマ１０３、ＲＯＭｌＯ４、ＲＡＭ１０５
、出カポ−１〜１０（３を相互に接続するパスライン、
１１０はバラブリ１１１からの電源を、キースイッチ１
１２を介して’ｅｉＤ制男１回路１００に供給する電源
回路を各々表している。

また、これらはインタフェイス回路を心している。

以上述べた演咋制御回路１００により実行される画像認
識処理について説明する。第８図にこの処理の制御１１
０グラムのノロ−チャー１〜を示Ｊ。

■ンジンの４−一が）７クレ４ツリー状態（八〇〇）又
はイグニッション状ｆｌ　（Ｉ　Ｇ　）にされると、キ
ースイッチ１１２が閉じられ、電源回路１１から必要な
′電源が供給され処理が開始される。

詳細な処１１１！の説明に入る前に、まず処理の概略を
説明する。画像認識演算は一般に観測、里子化、ｎう処
理、１ｈ徴抽出、識別、後処理の各処理に分（）られる
。ステップ２０１ないしステップ２０３は観測、ステッ
プ２０４．２０５は里子化、ステップ２０（３ないしス
テップ２０８は画像の変換、加工等の前処理、ステップ
２０９とステップ２１０は境界線抽出等の特徴抽出、ス
テップ２１１ないしステップ２１４は後処理を表す。こ
れらの処理を行うことにより、画像認識処理が行われる
。

次に口のα狸の詳ｌ１ｉｌｌｈ説叫に入る。ステップ２
０１にｄ３い“Ｃは、別途設けられた処理要求信号があ
るか占かを１′す定Ｊる。この処理要求信号人力手段は
ＡＣＣ又はＩＧになると考えても良いが、図示１！ぬ要
求スイッチ、例えばハンドルに付設されｌこ古川スイッ
Ｊであっても良く、ハンドルから手を−離さずに操作し
ｊ；する。尚、運転中、常に行わねばならぬ）′クヂコ
ー１＝夕、例えばバックミラー調整装置Ｐ’ｊ等の場合
はキースイッチ連動が好ましく、Ｐト１畠高さ調整に置
や特別へアクチユエータの場合はυノ用スイッチを設け
る方が好ましい。操作性が良いためである。

イし−（この処理要求がない場合はイのまま時開りる。

一方、処理要求が入）ｊボー＋−ｉ　ｏ　ｉに入力され
るど（，１）Ｕ２Ｏ５は画像認識処理を開始覆る。

まり゛最初にステップ２０２においては、ＣＰｔＪ１０
２内部のレジスタ等のクリアＡ５、パラメータのピッ１
−の処理を行う。例えばＲＡＭ１０５の画像メモリにス
トアされる運転者の［］の位置の座１ｍ　Ｐ（ｘ　、　
ｙ　、　ｚ　）の初期化により座標を１）（０，０゜０
）に設定りる。

次のステップ２０３においては、出カポ−１へ１０６を
介して発光素子１４を発光させる制御信号を光学系制御
回路１６に出力し、光学系１を駆動Ｊる。発光素子１４
は制御信号を受（）で直らに発光され、運転者２に赤外
光が照射される。照射された赤外光は、運転＠２に当り
反射し、当該反則光は、赤外り１）域フィルタ１８、レ
ンズ１１を介して２次元固体１最像素子１２に取り込ま
れる。この時、赤外光のみが赤外帯域フィルタ１８を透
過づる為、自然光、あるいはルームライトなどの外乱光
が除去される。

従って、レンズ゛１１により２次元固体１最１ヤ素子１
２に運転者の画像が結ばれる。２次元固体踊像素子１２
は当該画像を５１２Ｘ４００の画素に分割する電荷結合
素子、即ち光電変換−電荷蓄積素子より成っており、２
次元固体踊像素子１２上の画像は、連続的な光量を画素
毎に設定された不連続な１１０こＪるいわゆるＷ子化が
行われ、２次元固体囮影素子１２に人ｑＪシた反ｑ４光
の光量に応じて光電変換が行われた後、電荷どして蓄積
されでゆく。

続くスｊ−ツブ２０４にて前記蓄Ｗ１された電荷は、画
像読み出し同期信号により、左上隅より逐次走査され、
読み出されてゆくが、電荷ｍは読み出しから次の読み出
しまでに、２次元固体撮像素子１２が受けどった光Ｍに
応じて蓄積されるので、読み出し間隔の間に２次元固体
撮影索子１２が受け取った光量の人ささに対応しており
、読み出し順に時系列化された。アナログ信号として光
学系制御回路１Ｇを介して演算制御回路１００の入カポ
−１〜１０１に出力される。

人カポ−１〜１０１にて、Ａ／Ｄ変換器により高速でΔ
／Ｄ変換が行われ、ディジタル信号に変換されて、６ビ
ツトあるいは８ビツトの画像情報としてＲＡＭ１０５の
所定エリア、即ち画像メモリにストアされる。当該画像
メモリには、赤外光によって写しとられた時点での運転
者２の上半身を含む画像の情報が残されたことになる。

この操作を画像を固定したという意味でフリースと呼ぶ
が、フリーズ後のＲＡＭ１０５の画像メモリ上には第９
図（イ）に示す如き画像情報が格納されたことになる。

この画像は、赤外帯域フィルタ１Ｂにより、外乱光に起
因するノイズが除去され、より検出精度の高い画像とな
っている。

続くステップ２０５においては、停止信号が入力ボート
１０１か１う光学系１へ出力され、光学系１は停止され
、不必要な電力を消費しないようにしステップ２０６に
移行する。

ステップ２０６においては、ステップ２０４にてｊ！７
られた画（９ξ情報の、いわゆる前処理のうち、まず画
像の強調を行う。ここで、外乱光を取り除くための画像
の修正処」！を、本実施例では省略している。赤外帯域
フィルタ１８を設（〕、特定波長のみ透過しているから
である。画像の強調処理はエッチ強調ども呼ばれる処理
であり、その処理の一例を第１０図に示す。＠１３×横
３の画素に関して、中心の画素の値Ｐｉ、ｊと、どなり
合う４つの画素の（直Ｐｉ　−１，ｊ　、　Ｐｉ　、　
ｊ−＋、Ｐ：、ｊ＋１、Ｐｉ＋＋、ｊを加え中心の画素
の値Ｐｉ、ｊの４倍の値を引き、当該値を４で割り、更
に当該値を新ｌこな中心の画素値ｐｉ　、ｊとづる。こ
の演専を周縁の画素を除く全ての画素に対して行う。こ
れにＪ、り明昭部が強調され、第９図（ロ）に示す如ぎ
画像が１；ノられステップ２０７へ移行づる。

ステップ２０７においては、前述ステップ２０〔うに’
ＣＩ！／られた画像を設定された値で２値化づる処理が
行われる。ここで、２値化の処理とは、画像が持つ濃淡
、即ち６ヒツトあるいは８ピツトの階調の情報に対して
、所定のレベル〈スレッショルドレベル）を設定して比
較を行い、上記レベルＪ、りも濶い部分を黒、即ちｒＯ
Ｊレベルに、上記レベルよりも淡い部分を白、即Ｊう「
１」レベルに、截然と分離する処理である。濃い部分は
２次元固体１局像素子１２において電荷があまり蓄積さ
れなかった部分であり、淡い部分は電荷の蓄積が充分に
なされた部分である。こうして、画像は１．Ｏレベルに
分かれ、第９図（ハ）に示す如き画像がｊｑられる。

尚、２１１Ｉ′］化された後の画像は、２値化の前記判
定レベルをどこに取るかで変化するが、例えば液晶絞り
素子を２次元固体県象素子１２上に設置ノ、入射Ｊる光
量を調節して、運転者の顔を白レベルどし、背景を黒レ
ベルと覆゛るような判定レベルを設定しておくことは容
易である。

続くステップ２０８においては、前述ステップ２０７に
て２値化された画像の境界線を細線化する。この処理は
、第９図（ハ）にお（）る黒い部分の中心をめてゆくこ
とにより、容易に実現され、第９図（ニ）に示す如き画
像が得られ、ステップ２’０９へ移行する。

ステップ２０９に４３いては、前述ステップ２０８にて
得られた画像に対し、画像の左上隅から横方向にスキャ
ニングを行い、図示づる如き画像上部にて、Ｘが最小か
つ接線の傾きが垂直である点の検出を行う。縦方向にス
キャニングを行ってもよい。この場合、赤外光を斜め上
から照射する為、外の位置が位置特定の１こめには一番
良好であり、検出精度が高い。また本実施例ではパター
ン認識のいわゆる形が何であるかの識別処理をする時間
はなく、複１ｔなアルゴリズムは処理時間との兼ね合い
もあり採用されず、簡単な特徴抽出が行われているが、
所定条ｆ（により、例えば、めがねがあるとか髪の毛が
長いとかの条件では、複雑な特徴抽出処理につづいて、
識別処理を行っても良い。

こうしで、運転者の画像から周囲とその性質を異にする
部位（この場合は＾）を特異点どじで検出“りる。

続くステップ２１０においては、前記特異点の画像メモ
リ上の２次元塵４”Ｘ、Ｚの値がめられる。この座標か
ら、車掌内の目の３次元位置の座標をめる。即ち、光学
系１の位置が固定されていることから、予めＲＯＭ１０
４に格納された日本人の鼻と目の距離の平均値に基づい
て演算し、［ヨ（の位置の座標がめられる。

第１１図は、車室内の運転者の目の３次元位置を示して
いる。３０２ａは原点を表し、３０２ｂは移動後の目の
３次元的位置を表している。第１２図は演粋処理後の画
像メモリのイメージ３００を表している。３０２Ｃは画
像メモリ上での原点であり、３０２１は画像メモリ上で
、移動した後の目の位置を示している。したがって３０
２ａと３０２ｃ　、３０２ｂど３０２ｄとはそれぞれ１
対１に対応している。

ここで、運転者２はステアリング３ど運転席４とにより
、横方向、即ちｙ軸方向の動きが制限される、つまりｙ
軸方向の動きが小さいものと考えられるため、中心線６
上を含み、運転席を中心として空間を左もに分ける面（
Ｘ−Ｚ平面〉上に運転者２の目の位置がある、つまり運
転席４の前後、上下方向のみに移動りるど兄なづことが
できる。

したがって、演算処理後の画像メモリのイメージ３００
にＪ、る運転者２の目の位置３０２　ｄはメしりの原点
３０２Ｇからの座標（Ｘｌ、Ｚ＋）でめられるため、結
局運転者の目の３次元位置１〕（ｘ、Ｑ、ｚ）をめるこ
とができる。

続くステップ２１１にａ３いては、前）小ステップ２１
０にて得られた運転者の目の３次元位置Ｐ（Ｘ　、　Ｏ
，Ｚ　）と前回の処理にて１１１られた運転者の目の３
次元位置のＰ’　（ｘ　’、　Ｏ，ｚ　’）との距Ｉｌ
ｉＩｌｌＰ−ＰＭ、即ち　ｘ　−ｘ　’　）”＋（Ｚ　
−７′）２を演算する。つまり、運転者２のＸＺ平平面
ぐの勤さを演０する。

ステップ２１２においては、ｌｒ”ＰＭの値が、設定１
１１１以上か否かを判定し、ｌＩ”Ｐ′ｌが設定値以上
ど判定されたならば、ステップ２１３へ移行し、１ｌ）
−Ｐｉが設定値より小さいと’ｌ’ｌｌ定されｌＪなら
ば、ステップ２１４へ移行する。このステップは、目の
位置が小刻みに動くのにつれて、アクヂュＴ−夕ど車両
装備が小刻みに動くことにより、走（−■フィーリング
が悪くなるのを防止規るため設けＩうれている。

イして、ｌ　ｌ−’　−、−１：ｌ　”　ｌが設定値以
上と判定された場合に処理されるステップ２１３におい
ては、１〕の伯にすづい（、アクチュＪ−夕１０８の駆
動けを演算し、アクチュエータ駆動回路１０７を介して
、出カポ−１〜１０６からアクチュエータ１０８へ駆動
信号が出力され、アクヂュエータ１０８が駆動され、ス
テップ２１４へ移行する。

ステップ２１２にて、ＩＰ−Ｐ′ｌが設定値より小さく
アクヂコエータ１０８を駆動づる必要がない旨判定され
た場合、あるいは、ステップ２１３のアクデー１］二−
タ駆動処理の後、処理が行われるステップ２１４におい
ては、スーｊツブ２０１にて行われたと同様に、最終的
に処理要求があるか否かを再び判定し、処理要求がある
旨判定された場合には、ステップ２０３に９３す、再瓜
画像認識のループ処理を行う。１回のループ処理にて、
運転１との３次元位置データが１つ！ｉ’ｉ　Ｋ’され
、当該Ｋ１１Ｑ値にすづいて運転者２の目の位置の動き
を検出し、目の位置の変化に従ってアクブコ」二一夕が
駆動される。こうして処理要求がある限り、繰り返しル
ープ処理が行われる。また、処理要求がｌｄ−い旨判定
され１．：場合は、本ルーヂンの処理を終了する。

第１３図は、本実施例が適用されノ、−バックミラーど
ぞの駆動機構を示Ｊ゛。バックミラーには、単モータ式
のアクヂコ■−夕が備えられている。このアクヂュ■−
タは、小型直流モータ３２１と減速歯車及びクラッチを
有する（幾構部３２２とを備え、ミラー３２０の背面に
取り付けられたミラーケース；３２４を水平方向及び垂
直方向に角度調整できるようにされている。またポジシ
ョンセンザ３２５．３２６により機構部３２２の位置を
検出し、フィードバック制御するよう構成されている。

ぞしく、他の制御方式どしては、スデツブｔ−タを使用
してΔ−−シンループ制９１１する方式あるいは、ＤＣ
サーボモータを使用しＣフィードバック制御２１１りる
１）式等がある。ごのようなバックミラーを使用し、運
転者２の目の位置に応じて、そのアクブーＩ土−タを制
御−りれぽバックミラーが駆動されミラーを動かづ煩し
さがなくなる。また、例えば座１．１１−高さを調整づ
る場合は、専用スイッチをオンしＩ、、ｌｌ後、眼の位
置を、にに移動して座席を高くしｌ、二接、専用スイッ
チをオンづれば、座席高さの調整に伴う煩しさがなくな
る。

以−１詳述した如く、本実施例が構成されでいることに
より、運転中は、運転者２は、スデアリング３ど運転席
４によりｙ軸方向の８さが少なく、Ｘ−Ｚ平面上に運転
者２の目の位置がある、つまり運転部の前後・上下方向
のみに移動Ｊるど児なＪことができ、２次元固体撥像素
子１２を１個と磯黛し 少数個の発光素子１４どを用いるのみで運転者の位置を
３次元的に認識し１りる。

即ち、運転１！′ｉ２の圭２１′ｑの存（１！）る蓋然
性の高い範囲に発光索子１すぜ聞り赤外光を照Ｑ４１．
、イの反Ｑ＝Ｊ光を１つの２次元的体踊像索了（２次元
Ｃ０Ｄ）１２によって画像として検知し、該画像情報に
より運転者の目の２次元位置を認識し、これより運転者
の目の３次元位置を認識している。このように、運転者
２の目の位置をめることがでさるため、運転者の実際の
３次元位置を精度良く、知ることができる。

しかも、特定の発光波長を有する赤外発光素子と、該波
長のみを透過し得る赤外帯域ノイルタを用いて、自然光
あるいはルームライ１〜などの外乱光によるノイズに影
響されにくい画像が（！１られ、ステップ２０６にて画
像の修正処理が省略できることから、アルゴリズムを簡
素化し、かつ検出精度を高めることができる。

このｌこめ、ひとりひとり異なる運転者２の身長〜５運
転省２のＸ−Ｚ平面上での動きに左右されることｌｄ：
　＜、運転者２の実際の３次）し位置を正確に把１１ｑ
シ、車室内の運転者２の３次元位置に従って、７７クヂ
コ［−夕を駆動できる。

例えば、）Ｊンダミラー、ルームミラーの自動調整を行
い、調整の煩しさからｌｔＤ放づることがでる。運転者
２の位置へ空気調和装置のダンパを調整して空気調和装
置の吹出口を向けることにより冷暖房効果を促進するこ
とができる。運転者２の周期的な運動を検出（）居眠り
と判断し、光、音の刺激など（・警報し、居眠り運転を
防止ぐきる。鼻の位置の検出から、脇見運転を防止でさ
る。ダツシＪボード上部か゛らフロン１〜ガラス下部に
光を利用してスケール表示させ、個人差に応じた路側検
知を行うことができる。運転者の個人差に合せでデル１
−ハンドルの調整を自動的に行い最適位置に設定できる
。

このように個々の運転者に応じて良好な車両操作性、快
適性を実現ηることが可ｆｌｌｉとなる。したがって、
運転者をこれらノＩクチーＩ土−タ操ｆｔの煩しさｈ曹
うＭ敢するどいつＩこ効果を秦ηる。また、運転者の運
転を監視する四点から、安全運転を促進づ−ることが可
ＯＬどなる。

そして、２次元固体ＩＧ像Ｍ−Ｆを用いているため、従
来の撮像管と較べて検出部を小型化りることができ、可
動部がないため、耐振動性に１ｅれており、車両搭載用
どして高い信頼性を実現づることができる。

尚、本実施例にかかわらず、第８図のフ［−１−チ１７
−１〜においては、画像認識処理の要求１５号は、ソフ
トウェアタイマ又はハードウェアタイマにて設定時間ご
とに発生しても良い。つまりタイマ割込処理をしても良
く、これにより設定１１．’Ｊ間毎にアクチコエータの
駆動ができ、目の位置の動きに従った、アクヂュ■−夕
の補正が可能とＪる。

ｑ日ら また、赤外光光素子１７！ｌより赤外光を照射しく運転
化２の上半身を含む画像をフリーズした時、何らかの理
由、例えば、運転者が車両の一時停止１１．１に横を見
るとか、運転上の必東から背後を振り向いた時など、ト
１の位置が検出できなかったと覆れば画ｆ！！！認識処
理を保留するステップを設りても良い。

そして、ステップ２０１の処理要求は、車速パルスが所
定１ｉｆｊ以上になるとか、二ノートラルスイツプ−が
Ａ）すると開始４るようにしでも良い。停止１−イハ弓
等で一時停止中に顔を動かしたりすることがあるからで
ある。

３１、た、赤外発光ダイオードの発光時間を連続としく
も良く、発光・受光のタイミングをとる必要かない。又
運転者がまぶしさを感じない範囲〇可視光を用いてし良
い。

次に光学系の他の例について説明Ｊる。本例は実施例の
光学系とばば同様の構成であるが、発光素子の光…を制
御可能な構成としている。実施例に（１３いては、づべ
ての発光素子を同等に駆動する様に構成したが、明るい
環境下においては、光量が充分あるためその必要がない
。また、光量が多いため、いわゆるブルーミング現象が
発生４る。

そこで、入用づる光ｈ１に応じて発光素子の駆動電流を
制ＤＩＩ　するようにしている。したがっで、本例に４
３いては第４図、第５図に示す発光素子１４ａど１４０
のみを駆動づる、又は１４ａ、１４ｃ。

１／ＩＯ及び１４りの４つを駆動Ｊる方式あるいは全体
の発光索子ｉ４ａ〜１／Ｉｈの駆動電流を制ｒｊ１＋づ
る方式を採用し、発光素子の明るさを制御しくいる。

以上のように本例によれば鮮明な画像が＋ｒｔられ、運
転化位置検出のアルゴリズムが簡素化され、演粋の１１
）＊化が図られ、検出精度を烏めうるどいった効果があ
る。

次に発光手段とし“Ｃ赤外ストロボを使用ηる発光手段
の他の例について説明する。

第１４図くイ〉は赤外ストロボ４０ｂの側面図であるが
、４５０は赤外発光体、４！３１は赤外光を広く運転者
２に照射Ｊる為のレンズ、４５３は赤外光を透過し可視
光を通さない赤外フィルタ、４５５はケース、４５７は
レンズ４Ｆ）１どフィルタｉＩ　５３をケースに固定づ
るインナを各々表している。赤外ス１へ［］ボ４０５は
インストルメントパネル４０４ａのほぼ中心にポルｔ−
４５８ａ、ナラ１−４５８ｂにＪ、り固定されている。

また赤外発光体４５０の発光スペクトルを第１４図（ロ
）に示したが、一般に赤外光発光体といえども可視光領
域にもかなりの発光スペクトルをイｉηるので゛、赤外
フィルタ４５３によって波長８００１１ｍ以下の光はカ
ットし、赤外光のみを運転者２の十半身に照＋３’Ｊす
るように構成しである。本例によれば運１都よ赤外スト
ロボ４０５が発光し−Ｃｂまぶしさを感じることもなく
、また画像が外乱の影響を受りるごともないといった効
果がある。

尚、木フと明の敷旨を変更しない範囲で次のように、他
の構成を用いることもできる。

即ち、発光手段、画像検出手段は運転化の左り以外に設
置しても良く、運転者の、上半身を身近にとらえる位置
、例えば車両の右上に設けても良い。

また発光手段は、発光素子がレンズイ」さて照射範囲の
設定された光ビーム（例えば照射範囲は６０°）を持つ
素子、あるいは通常の広角な光ビームを持つ発光素子上
に、小型レンズを装置し、やや平すなビーム（照射範囲
は１ｏ°〉どし画像の感度を高めるようにしても良い。

尚、照射範囲の角度は適宜補止され１！）る。

そして、画像検出手段の一部に用いた固体撮像素子とし
て用いられた、電荷結合素子（ＣＯＤ）のかわりにフＡ
１〜ダイＡ−ドアレイの出力を、ＭＯＳトランジスタを
切換え【読み出すＭＯＳ型の固体撮像素子を用いても良
い。ＭＯＳ型の固体撮像素子は画像の読み出し回路が簡
単なので、画像信号制御回路を簡単・小型化することが
できる。

また、画像を取り込む方式を適宜女史しても良い。外乱
光の処理を更に効果的にするため、特に自然光を処理づ
る場合は、例えば、変調をかけて自然光を除去しても良
い。

そして、認識手段にて行われるパターン認識の処理とし
ては、２値化の処理のがわりに微分処理を行い、顔面の
輪郭線をめ、この輪郭線から目の位置をめても良い。ま
た、顔面の２次元画像を白と黒の間部分、開部分に分け
、そこから目の位置をめ−でも良い。つまり、画像を水
平に走査し−Ｃゆさ最初白でＪぐ黒の存在Ｊる所を２個
所検出し、検出された位置を目の位置として特定してｂ
良い。

更に、目の位置を認識する場合に、目の位置の座標によ
り表現づるのではなく、運転者の口、あるいはｎの部分
を検出して、この座標で表現しても良い。更に、座標表
現の型式として、光学系１かに兄だ座標位置ではなく、
例えば、バックミラーの位置を原点とする極座標の形式
により表現し、位Ｆｆを認識し゛（も良い。バックミラ
ーの角度を調整Ｊるような場合には、演算が簡素化され
、特に０効だからである。

［発明の効果］ 本発明に係る車両運転者位置認識装置は、ｌｉ両運転者
に光を照射する発光手段と、 運転席の斜め前方に配置され、前記発光手段の照射によ
る前記車両運転者からの反射光を画像情報として検知す
る画像検出手段と、 該画像検出手段へ前記特定波長を有する光のみを透過づ
る透過手段と、 前記車両運転者の位置が、前記運転席の前後・上下方向
のみに移動すると見なすことにより、前記画（３ζ検出
手段にて検知された２次元画像に基づ′いて、車室内に
Ｊ３ける車両運転者の３次元位置を認識Ｊる認識手段と
を備えている。

このため運転者の個人差、あるいは前記面上の運転者の
動きに応じて運転者の実際の３次元位置を精度良くル２
識し１！する。しかも、前記透過手段を用いて、ノイズ
に影響されにくい画像が得られ、運転者位置検出のアル
ゴリズムを簡素化し、かつ検出精度を畠めることかでき
る。このことから、車両装備の位置を好適な位置に移動
操作できる、つまり良好な車両操作性、快適性が実現し
得る。

したがって、運転者は、より一層安全運転を確保するこ
とが可能となる。また装置が簡１１であり、故障が少な
いといった副次的効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は実施例の自動
車への取付位置を示ず取付位置平面図、第３図は同じく
取付位置正面図、第４図は実施例の光学系の正面図、第
５図はそのＸ−Ｘ断面図、第６図（イ）は発光素子の発
光波長に対する相対光強疫の分布を示す分布図、第６図
（ロ）は赤外帯域フィルタの入射光の波長に対する相対
透過率の分布を示づ分布図、第７図は実施例の概略系統
図、第８図は制御プログラムのフローチャート、第９図
（イ）、（ロ）、（ハ）及び（ニ）は画像処理の一例を
示す説明図、第１０図は画素の階調をめる処理を示す説
明図、第１１図、第１２図は画像メｔり内の運転の目の
位置の動きの一例を小！１説明図、第１３図は実施例が
適用されるアクチュエータの一例としてのフェンダミラ
ーの構成図、第１４図（イ）は赤外ス］−ロボの部分断
面図、第１４図（ロ）は赤外発光体の発光スペクトルを
承りグラフを人々表す。 １・・・光学系 ２・・・運転者 ３・・・ステアリング ４・・・運転席 ５・・・中心線 １２・・・２次元固体撮像素子 １４ａ〜１４］１・・・発光素子 １Ｂ・・・赤外帯域フィルタ １００・・・演鋒制御回路 １０／Ｉ・・・ＲＯＭ １０５・・・ＲＡＭ 代理人　弁理士　定立　勉 はか１名 第１図 １：、：　２１．；’ｉｎ 第４図 ７ｈ 第５図 第９図 （イ） 第９図 （ハ） 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、車両運転者に光を照射Ｊる発光手段と、運転席の斜
   め前方に配置され、前記発光手段の照射による前記車両
   運転者からの反則光を画像情報どして検知する画像検出
   手段と、 該画像検出手段へ前記特定波長を右づる光のみを透過Ｊ
   る透過手段と、 前記車両運転者の位置が、前記運転席の前後・上下方向
   のみに移動すると見なづことにより、前記画像検出手段
   にて検知された２次元画像に基づいて、車室内にｄ３り
   る車両運転者の３次元位置を認識する認識手段とを備え
   たことを特徴どづる車両運転化位置認識装置。 ２、前記画像検出手段は、１個の２次元固体曜像素子を
   有する特許請求の範囲第１項記載の車両運転者位置認識
   装置。 ３、前記発光手段は、前記２次元固体１遊像素子ど近接
   配置された赤外発光素子である特許請求の範囲第２項に
   記載の車両運転化位置認識装置。 ４、前記透過手段は、前記車両運転者と前記画像検出手
   段との間に設けられた赤外帯域フィルタである１４訂請
   求の範囲第１項ないし第３項記載の車両運転右位置認識
   ′￥装置。