JPS63118473A - 撮像式開施錠装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、建屋又は車両などの間１Ｍ錠装置に係り、
特に機械式キーを用いず画像処理を応用した新規な撮像
式開施錠装置に関する。

（従来の技術） 機械式キーいわゆるプロファイルキーを用いない間流錠
装置はいくつか提案されている。例えば、電波、超音波
を利用したもの、赤外線を利用したもの、磁気コードを
利用したものなどがある。これらはいずれのものも、伝
達手段である赤外線などに特定のコード信号を重畳させ
て発信し、受信側の記憶コードと一致すれば開施錠を可
能とするものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、望ましくはキー（コード発信器）が無くとも必
要十分な条件で間１１錠ができる、いわゆるキーレスエ
ントリが要望されるが、これらの従来装置はいずれも何
らかのキーが必要であり、キーを持ち歩かなければなら
ないという不都合を解消するものではなかった。

また、写真から人物の顔のプロファイルを認識するシス
テムが特開昭５９−１１４７１号、特開昭５９−１９４
２７４号等に開示されているが車両の開施錠システムに
採用するには所有者が移転する、使用者が家族、知人も
含め複数である点から容易に登録できるシステムである
ことが要求され、反面第３者には容易に登録がなし得な
いシステムであることが要求される。

従って、この発明は、以上の実状に基づいて成されたも
のであり、人の顔の特徴をキーコードとして車両ドアの
開施錠を可能とする撮像式開施錠装置を提供することを
目的とする。

（問題点を解決するための手段及び作用）この目的を達
成するため、本発明によれば、予め記憶させた基準デー
タと新たに到来する人力データとを比較し、双方のデー
タが一致した場合に出入りロドア（２１）を開施錠する
ようにした撮像式開施錠装置において、出入りロドア（
２１）付近に配置し人の顔を獲えて画像信号に変換する
撮像手段（２）と、この撮像手段（２）を介して得た前
記画像信号から人の眼の形状及び配列関係を特徴として
抽出し特徴データ（ｃｄ）を演算形成する特徴抽出手段
（６）と、予めメモリ（７）　に登録した特徴データと
新たな画像信号による特徴データとが一致するか否かを
判断し一致する場合に開施錠指令を送出する認識判別手
段（９）とを備えるようにする。

このような構成によれば、ドアの開閉のための人の顔の
特徴データの判断を良好な精度で実行することができる
。

（実施例） 以下、添付図面に従ってこの発明の詳細な説明する。な
お、各図において同一の符号は同様の対象を示すものと
する。

第１図は本発明の実施例に係る車両用量施錠装置を示す
系統図である。図面において、（１）は開施錠を要求す
る人間、（２）は人間（１）の顔を撮影するビデオカメ
ラ、（３）は暗い所での撮影に際して人間（１）の顔を
照明するライトであり、例えば第２図に示すような自動
車（２０）の運転席側ドア（２１）のセンターピラー（
２２）などに、カメラ（２）及びライト（３）を埋設固
定しておく。カメラ（２）は、例えばＣＣＤ　　（ｃｈ
ａｒｇｅ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ）などのイメ
ージセンサを配列したビデオカメラを用いる。

このようなビデオカメラ（２）を用いて、本発明によれ
ば、先ず自動車を利用する者の顔の特徴を予めメモリに
登録する。この後、利用者がビデオカメラ（２）の前に
立ったときにその顔の特徴データと予めメモリに記憶さ
せた特徴データとを比較して、両方のデータカイ一致し
た場合にはドアの間施錠を可能とする。従って、以下、
（１）特徴データを抽出しメモリに登録するまでの過程
、（２）登録した特徴データと新たな入力データとを比
較し、利用者の認識判断を実行する過程の概略を順次説
明し、次に更にこれらの過程を詳細に説明する。

ビデオカメラ（２）で撮影検出して得られた画像信号Ｖ
ｓは、ＡＤコンバータ（図示せず）などを含むインター
フェイス（６）、ディジタル化した画像信号Ｖｓを一時
記憶させておくためのバッフ７メモリなどを含む前処理
手段（５）を介して特徴抽出手段（６）に人力される。

また、前処理手段（５）は、例えば入力された画像信号
に２値化、中央部除去及び周辺部除去などのマスキング
、穴の塗潰し、微小白部分の消去などの操作を施して、
所望のデータが得易いように、画像データを処理する。

特徴抽出手段（６）は画像信号Ｖｓｋ：適当な処理を施
し利用者（１）の顔面の特徴を特徴データｃｄｌとして
形成する。例えば目の横幅ＹＬ＋ＹＲや縦幅ＴＬ、ＴＲ
また両眼の間隔りを抽出して、間隔りと各要素との比 ＣＹＬ＝　Ｙ　Ｌ　／　Ｌ ＣＹＲ＝　Ｙ　Ｒ／　Ｌ ＣＴＬ＝　Ｙ　ｃ、　／　Ｌ ＣＴＲ＝　Ｙ　Ｒ／　Ｌ を演算して、特徴データｃｄとする。この特徴データｃ
ｄｌは、登録許可手段（８）の管理の下でメモリ（７）
に記憶登録される。登録許可手段（８）は、不特定の人
間の顔の登録が可能となってしまうのを防止することを
目的とし、例えば第２図に示すような自動車（２０）の
運転席（２３）付近に設けたキーボード（２４）などを
入力端末として作動する。

すなわち、自動車の所有者に予め知らされた暗証コード
をキーボード（２４）から打込んで初めて、顔の登録が
可能であるようにする。

登録した顔の認識は以下のような構成をもって行う。利
用者が自動車（２０）に接近すると、近接センサ（２５
）がこれを検知してビデオカメラ（２）が作動する。ビ
デオカメラ（２）は、登録時と同様にして画像信号Ｖｓ
をインタフェイス（４）及び前処理手段（５）を介して
特徴抽出手段（６）に送込む。特徴抽出手段（６）は、
画像信号Ｖｓから前述と同様にして特徴データｃｄ２を
形成する。この特徴データｃｄ２はメモリ（７）に記憶
された特徴データｃｄｌと認識判断手段（９）で比較さ
れ、双方のデータが一致すれば利用者であると判断して
指令信号ｃｃを発生する。この指令信号ｃｃは出力回路
（１０）を介してアクチュエータ（２６）　　（第２図
）を作動させ、ドア（２１）の開錠又は施錠を実行する
。

第３図は以上で説明した車両用量施錠装置と他の部分と
の関連を説明するものである。同図によれば、前処理手
段（５）は切換スイッチ（５ａ）。

（５ｂ）、フレームメそり（５ｃ）、及びマイクロコン
ピュータ（３０）の一部に該当する。切換スイッチ（Ｓ
ａ）　、　（Ｓｂ）はマイクロコンピュータ（３０）に
よって制御される。すなわち、切換スイッチ（５ａ）を
オン状態にしたときは、画像データを所定の処理単位（
８ビツト、１６ビツトなど）で順次フレームメモリ（５
ｃ）に入力させることができ、１フレ一ム分の画像デー
タがメモリ（５Ｃ）に蓄積された後はオフ状態とする。

前処理又は特徴抽出処理のためフレームメモリ（５ｃ）
のデータが必要であるときは、切換スイッチ（５ｂ）を
オン状態として画像データをマイクロコンピュータ（３
０）に読込み、切換スイッチ（５ｂ）はそれ以外のとき
はオフ状態としておく。

マイクロコンピュータ（３０）には、登録許可手段（８
）に含まれるキーボードスイッチ（２４）、近接センサ
（２５）、及びアクチュエータ（２６）に組込んだロッ
ク検出スイッチ（２８）の各出力信号が、それぞれ入力
回路（３５）　、　（３１１）　、　（３７）を介して
入力される。

また、マイクロコンピュータ（３０）は、特徴データｃ
ｄを記憶させるメモリ（７）を一部に含むＲＡＭ（３１
）、及びマイクロコンピュータ（３０）を作動させるた
めのプログラムなどを記憶させたＲ　ＯＭ　（３２）を
備えている。メモリ（３１）は装置全体を作動させるた
めの電源（３４）とは別系統の電源（３３）でバックア
ップしである。更に、マイクロコンピュータ（３０）の
出力系統には、それぞれ駆動回路（３８）。

（３９）を介してロックアクチュエータ（２Ｂ）、及び
ブザー（２７）が接続しである。ブザー（２７）の機能
については後述する。

次に本実施例の動作を第４図乃至第６図のフローチャー
トを参照しつつ説明する。なお、以下の説明で（４０）
〜（１０９）の符号はフローチャート中の各ブロックの
番号に対応する。また、（４２ｙ）及び（４２ｎ）など
の符号は、判断ブロック（４２）の判断がそれぞれ肯定
的又は否定的であることを示すものとする。

顔の登録は第４図のフローに従って実行する。

装置が起動すると（４０）、キーボード（２４）への暗
証コードの入力が可能となる。これに従って暗証コード
が入力されると（４１）、暗証コードの適否が判断され
（４２）、暗証コードが正しい場合（４２ｙ）には次の
ステップ（４３）に移行するが、暗証コードが誤ってい
る場合（４２ｎ　）には画像登録は受付けられない。ス
テップ（４３）では、切換スイッチ（５ａ）をオン状態
とし、切換スイッチ（５ｂ）をオフ状態とし、フレーム
メモリ（５ｃ）へ画像データの人力が可能であるように
する。また、ビデオカメラ（２）による撮影が可能であ
る待機状態とし、近接センサ（２５）を作動状態とし、
またブザーを１０秒間隔で鴫らし登録待機状態にあるこ
とを表示する。この状態でカメラ（２）の前に立ち（４
４）、近接センサ（２５）に手を近付ける（４５）。こ
の操作（４４，４５）が適切に行われるとブザー（２７
）は停止する（４６）。この次のタイミングで画像デー
タはフレームメモリ（５Ｃ）に取込まれ、切換スイッチ
（５ａ）　、　（５ｂ）の切換えによって画像処理が可
能な状態となる（４７）。従って、引続き前処理手段（
５）及び特徴抽出手段（６）によりそれぞれ前述の画像
前処理（８０）及び特徴抽出処理（１００）を実行して
特徴データｃｄｌを形成する。

この特徴データｃｄｌはメモリ（７）に登録され（４８
）、ブザー（２７）を間欠的に鳴らして登録を完了する
（５０）。また、前述の登録待機状態のときにファンク
ションキーに設定されたデータ消去キーを押すとそれま
でに登録された類データは全て消去できるようにしであ
る。

登録後の利用者認識は第５図のフローに従って行う。ス
テップ（６０）のスタートからステップ（１００）の特
徴抽出処理までは、第４図の登録処理と実質的に同じで
ある。すなわち、ステップ（６１）では、ビデオカメラ
（２）及び近接センサ（２５）を待機状態とし、フレー
ムメモリ（５Ｃ）に画像データの入力が可能であるよう
に切換スイッチ（５ａ）　、　（５ｂ）を切換える。こ
の後、カメラ（２）の方を人間が向いて（６２）、近接
センサ（２５）を作動させることにより（６３）、画像
の撮影、画像信号の形成、画像データとしてのフレーム
メモリ（５Ｃ）への蓄積（Ｉｉ４）を実行する。こうし
て、１フレ一ム分の画像データが蓄積された時点でブザ
ー（２７）を鳴らしく６５）、画像データの入力が完了
したことを示す。

次に、フレームメモリ（５Ｃ）から順次画像データを引
出し、前処理手段（５）及び特徴抽出手段（６）により
それぞれ前述のような画像前処理（８０）及び特徴抽出
処理（１００）を実行し、特徴データｃｄ２を形成する
。この段階で、メモリ（７）から予め登録した特徴デー
タｃｄｌが読出され、認識判断手段（９）により特徴デ
ータｃｄｌと特徴データｃｄ２とを比較して相関度を演
算する（６６）。相関度は、ＩＣを入力データ（特徴デ
ータｃｄ２）、ＭＣをメモリデータ（特徴データｃｄｌ
）として、冬眠についてそれぞれ を演算する。すなわち、ＰＹＬは左眼横幅、ＰＹＲは右
眼横幅、ＰＴＬは左眼縦幅、ＰＴＲは右眼縦幅に関する
特徴データｃｄｌと特徴データｃｄ２の類似度乃至は相
関度を示す。このような相関度を演算した後、更に認識
判断手段（９）は求めた相関度がそれぞれ一定値に収ま
っているかどうか、例えば５％以内かどうかを判断する
。すなわち、ｐｙｔ≦５％、ＰＹＲ≦５％、ＰＴＬ≦５
％、ＰＴＲ≦５％が同時に成立しているかどうかを判断
する（６７）。成立している場合（６７ｙ）には、利用
者本人であるとしてブザー（２７）を１秒間鳴らしく６
８）、ロック検出スインチ（２８）の状態を判断しく６
９）、これに応じてアクチューエータ（２６）に開錠（
７０）又は施錠（７１）を指令して、処理を終了する（
７２）。相関度のいずれか又は全てが一定値に収まフて
いない場合（６７ｎ　）には、本人ではないと判断し開
施錠処理の受付を拒否して処理を終了する。

第６図（ａ）　、　（ｂ）は、前述し、また第４図及び
第５図の処理で現われた画像前処理（８０）及び特徴抽
出処理（１００）のサブルーチンをそれぞれ示す。画像
前処理（８０）は、フレームメモリ（５Ｃ）の画像デー
タを一度ＲＡ　Ｍ　（３１）に転送した後（８１）、所
定範囲の画像データに対して階調変換（８２）、マスキ
ング（８３）、穴埋め（８４）、及び微粒子除去（８５
）の処理を施した後、データｄｄｌをメモリに蓄積する
（８６）。

第６図（ｂ）の特徴抽出処理は、画像前処理（８０）に
おける画像データｄｄｌに基づいて、左眼の重心計測（
１０１）　、右眼の重心計測（１０２）を実行した後、
重心間距離りを演算する（１０３）。引続いて、左眼の
横幅Ｙ、右眼の横幅Ｙ、左眼の縦幅Ｔ、右眼の縦幅Ｔを
それぞれ計測しく１０４〜１０７）、これらに基づいて
前述の特徴比を特徴データとして求め（１０８）　、処
理を終了する（１０９）。本発明は、以上の実施例に限
定されるものでなく、本発明の技術的範囲内において各
種の他の実施態様及び変形態様が可能であり、また同等
の構成要素の変換が可能であることは、当業者にとって
明らかである。

例えば、登録許可手段（８）はキーボード（２４）に限
定されるものでなく、磁気カード入力や音声入力など任
意のものを用いることができる。また、以上で用いた演
算式もこれらに限定されるものではなく、同様の目的を
達成し得る範囲において他の演算式を用いることも可能
である。

（発明の効果） 本発明によれば、暗証コードの入力がなければ登録シス
テムが作動せず、本人が許可する以外には顔登録が不可
能であり、顔登録が実行された人のみが以後画像処理を
利用して利用者の顔の認識により間施錠を実行すること
により、有形的なキーを所持することなくドアの間施錠
のできる撮像式月間施錠装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る撮像式関節錠装置の系統
図、第２図は本発明の実施例に係る撮像式間層錠装置の
主な構成要素の配置図、第３図は本発明の実施例に係る
撮像式関節錠装置の系統図、第４図乃至第６図は本発明
の実施例に係る撮像式関節錠装置の動作を説明するフロ
ーチャートである。 図面において、（１）は利用者である人間、（２）はビ
デオカメラ、（４）はインターフェイス、（５）は前処
理手段、（６）は特徴抽出手段、（７）はメモリ、（８
）は登録許可手段、（９）は認識判定手段である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め記憶させた基準データと新たに到来する入力
   データとを比較し、双方のデータが一致した場合に出入
   り口ドアを開施錠するようにした撮像式開施錠装置にお
   いて、 出入り口ドア付近に配置し人の顔を獲えて画像信号に変
   換する撮像手段と、 この撮像手段を介して得た前記画像信号から人の眼の形
   状及び配列関係を特徴として抽出し特徴データを演算形
   成する特徴抽出手段と、 予めメモリに登録した特徴データと新な画像信号による
   特徴データとが一致するか否かを判断し、一致する場合
   に開施錠指令を送出する認識判別手段とを備えて成る撮
   像式開施錠装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   特徴抽出手段は、左右の眼の間隔、及び左右それぞれの
   眼の縦並びに横の幅に基づいて特徴データを得ることを
   特徴とする撮像式開施錠装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の装置において、前記
   特徴抽出手段の演算形成する前記特徴データは、左右の
   眼の間隔、呼び左右それぞれの眼の縦並びに横の幅の比
   であることを特徴とする撮像式開施錠装置。