JPH041844B2 - - Google Patents

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する車両運
転者位置認識装置に関し、特に１つの２次元画像
から運転者の車室内における３次元位置を認識す
る車両運転車位置認識装置に関する。

［従来技術］ 従来、例えば車間距離検出装置あるいは後方の
障害物を検出するバツクソナー等、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。

ところが、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
求められるようになり、運転者にとつて良好な車
両の操作性、快適性を実現する要素、例えば、バ
ツクミラーの角度調整やエアコン吹出口の方向の
調整、チルトハンドルのハンドルの高さの調整、
あるいはヘツドレストの高さの調整などを個々の
運転者に合わせて自動的に行うものが望まれるに
至つている。

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や高さ、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
異なつた運転者の身長や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
があつた。

［発明の目的］ そこで、本発明は、車室内に目を向け、車両運
転車の位置を画像により３次元位置として認識す
るという従来にない発想に基づき、良好な車両操
作性を実現し、安全運転を促進する車両運転車位
置認識装置を提供することを目的としている。

［発明の構成］ かかる目的を達成す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する発光手段ａ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ｂ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、車室内における運転者の３次元位置を認識
する認識手段ａとを備えたことを特徴とする車両
運転者位置認識装置を要旨としている。

［実施例］ 以下に本発明を、実施例を挙げて図面と共に説
明する。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に相当す
る。図において光学系１から照射する光が、運転
者２の頭部の存在する蓋然性の高い範囲を照射し
得る位置に光学系１は設けられる。

本実施例では図示せぬ助手席の乗員に、照射す
る光が遮られない様に、助手席左上の取付けが簡
単な位置、例えば車室内の角に、光学系１は、ボ
ルト・ナツト等で固定されている。３はステアリ
ング、４は運転席、５は車体、６はステアリング
３の中心と、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ｘ方向、左右方向をｙ方向、上下方向をｚ方向
とする。

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５図は
光学系のＸ−Ｘ断面図を表す。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に接着剤等で固定され、レンズ１１
と同様、レンズ１１下部に画像検出手段としての
２次元固体撮像素子１２が接着剤等で固定されて
いる。２次元固体撮像素子１２は本実施例にて
は、２次元電荷結合素子（二次元CCD）が採用
されている。ホルダ１０は、ケース１３に接着剤
又はねじ止め等で固定されている。発光手段とし
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次元固体撮像素子１２から所
定間隔をおいて、ケース１３に対し接着剤又はね
じ止め等で固定され、かつ、８個周設されてい
る。これは均等に光を運転者２に照射するためで
ある。

そして、この発光素子１４ａ〜１４ｈは、高輝
度型赤外発光ダイオードが使用されている。発光
素子１４ａ〜１４ｈは、複数本のリード線１５を
介して光学系制御回路１６に接続され、２次元固
体撮像素子１２は、リード線１７を介して光学系
制御回路１６に接続されている。この光学系制御
回路１６は、後述する演算制御回路から画像読み
出し同期信号を入力し、２次元固体撮像素子１２
の画像データを演算制御回路へ出力する。また、
発光素子１４ａ〜１４ｈを駆動するための駆動電
流の大きさを制御する駆動制御信号を、リード線
１５を介して発光素子１４ａ〜１４ｈへ出力す
る。

次に第６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のブロツク図であ
る。１０１はＡ／Ｄ変換器、マルチプレクサ等が
備えられた入力ポート、１０２は中央処理演算装
置（以下、CPUと呼ぶ。）、１０３はCPU１０２
より書き込まれたデータに従つて所定間隔で
CPU１０２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
クチユエータを作動する処理プログラムを格納す
るリードオンリメモリ（以下、単にROMと呼
ぶ。）、１０５は画像認識処理のデータを一時的に
格納するためのランダムアクセスメモリ（以下、
単にRAMと呼ぶ。）、１０６は光学系１及び駆動
回路１０７に制御信号を出力する出力ポートであ
る。

また１０７はアクチユエータを駆動するアクチ
ユエータ駆動回路、１０８はアクチユエータ駆動
回路１０７からの信号に基づいて、車両装備の配
置を調整するアクチユエータである。このアクチ
ユエータには、例えばフエンダミラー調整装置、
エアコン吹出口のダンパ、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
動調整装置が挙げられる。

１０９は入力ポート１０１，CPU１０２、タ
イマ１０３、ROM１０４、RAM１０５、出力
ポート１０６を相互に接続するバスライン、１１
０はバツテリ１１１からの電源を、キースイツチ
１１２を介して演算制御回路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
フエイス回路を有している。

以上述べた演算制御回路１００により実行され
る画像認識処理について説明する。第７図にこの
処理の制御プログラムのフローチヤートを示す。
エンジンのキーがアクセサリー状態（ACC）又
はイグニツシヨン状態（IG）にされると、キー
スイツチ１１２が閉じられ、電源回路１１１から
必要な電源が供給され処理が開始される。詳細な
処理の説明に入る前に、まず処理の概略を説明す
る。画像認識処理は一般に観測、量子化、前処
理、特徴抽出、識別、後処理の各処理に分けられ
る。ステツプ20１ないしステツプ203は観測、ス
テツプ204、205は量子化、ステツプ206ないしス
テツプ208は画像の変換、加工等の前処理、ステ
ツプ209とステツプ210は境界線抽出等のと特徴抽
出、ステツプ211ないしステツプ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。

次にこの処理の詳細な説明に入る。ステツプ
201においては、別途設けられた処理要求信号が
あるか否かを判定する。この処理要求信号入力手
段はACC又はIGになると考えても良いが、図示
せぬ要求スイツチ、例えばハンドルに付設された
専用スイツチであつても良く、ハンドルから手を
離さずに操作し得る。尚、運転中、常に行わねば
ならぬアクチユエータ、例えばバツクミラー調整
装置の場合はキースイツチ連動が好ましく、座席
高さ調整装置や特別なアクチユエータの場合は専
用スイツチを設ける方が好ましい。操作性が良い
ためである。

そしてこの処理要求がない場合はそのまま待機
する。一方、処理要求が入力ポート１０１に入力
されるとCPU１０２は画像認識処理を開始する。
まず最初にステツプ202においては、CPU１０２
内部のレジスタ等のクリアや、パラメータのセツ
トの処理を行う。例えばRAM１０５の画像メモ
リにストアされる運転者の目の位置の座標Ｐ（ｘ，
ｙ，ｚ）の初期化により座標をＰ（０，０，０）
に設定する。

次のステツプ203においては、出力ポート１０
６を介して発光素子１４ａ〜１４ｈ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を駆動する。発光素子１４ａ〜１４ｈは制御信
号を受けて直ちに発光され、運転者２に赤外光が
照射される。照射された赤外光は、運転者２に当
り反射し、当該反射光は、レンズ１１を介して２
次元固体撮像素子１２に取り込まれる。従つて、
レンズ１１により２次元固体撮像素子１２に運転
者の画像が結ばれる。２次元固体撮像素子１２は
当該画像を512×400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つてお
り、２次元固体撮像素子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値にするい
わゆる量子化が行われ、２次元固体撮像素子１２
に入射した反射光の光量に応じて光電変換が行わ
れた後、電荷として蓄積されてゆく。

続くステツプ204にて前記蓄積された電荷は、
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、電荷量は読み出し
から次の読み出しまでに、２次元固体撮像素子１
２が受けとつた光量に応じて蓄積されるので、読
み出し間隔の間に２次元固体撮像素子１２が受け
取つた光量の大きさに対応しており、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１６を介して演算制御回路１００の入力ポー
ト１０１に出力される。

そして入力ポート１０１にて、Ａ／Ｄ変換器に
より高速でＡ／Ｄ変換が行われ、デイジタル信号
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
外光によつ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ズと
呼ぶが、フリーズ後のRAM１０５の画像メモリ
上には第８図イに示す如き画像情報が格納された
ことになる。

続くステツプ205においては、停止信号が入力
ポート１０１から光学系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
ステツプ206に移行する。

ステツプ206においては、ステツプ204にて得ら
れた画像情報の、いわゆる前処理のうち、まず画
像の修正・強調を行う。画像の修正とは、外乱交
によるノイズを取り除く処理である。また画像の
強調はエツヂ強調とも呼ばれる処理であり、その
処理の一例を第９図に示す。縦３×横３の画素に
関して、中心の画素の値Pi，ｊと、となり合う４
つの画素の値Pi_-1、ｊ、Pi、j_-1、Pi、j₊₁、Pi₊₁、
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、当該値を新たな中心の画
素値Pi、ｊとする。この演算を周縁の画素を除く
全ての画素に対して行う。これにより明暗部が強
調され、第８図イに示す如き画像が得られステツ
プ207へ移行する。

ステツプ207においては、前述ステツプ206にて
得られた画像を設定された値で２値化する処理が
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ビツトあるいは８ビツトの階調の
情報に対して、所定のレベル（スレツシヨルドレ
ベル）を設定して比較を行い、上記レベルよりも
濃い部分を黒、即ち「０」レベルに、上記レベル
よりも淡い部分を白、即ち「１」レベルに、截然
と分離する処理である。濃い部分は２次元固体撮
像素子１２において電荷があまり蓄積されなかつ
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１，０レベ
ルに分かれ、第８図ハに示す如き画像が得られ
る。

尚、２値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次元固体撮像素子１２上に設け、
入射する光量を調節して、運転者の顔を白レベル
とし、背景を黒レベルとするような判定レベルを
設定しておくことは容易である。

続くステツプ208においては、前述ステツプ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８図ハにおける黒い部分の中心を求
めてゆくことにより、容易に実現され、第８図ニ
に示す如き画像が得られ、ステツプ209へ移行す
る。

ステツプ209においては、前述ステツプ208にて
得られた画像に対し、画像の左上隅から横方向に
スキヤニングを行い、画像の上部にて図示する如
きＸが最小かつ接線の傾きが垂直である点の検出
を行う。縦方向からスキヤニングしてもよい。ま
た、赤外光を斜め上から照射する為鼻の位置が位
置特定のた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、複雑
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か、所
定条件により、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、識別処理を行つても良い。こうして、運
転者の画像から周囲とその性質を異にする部位
（この場合は鼻）を特異点として検出する。

続くステツプ210においては、前記特異点の画
像メモリ上の２次元座標Ｘ、Ｚの値が求められ
る。この座標から、車室内の目の３次元位置の座
標を求める。即ち、光学系１の位置が固定されて
いることから、予めROM１０４に格納された日
本人の鼻と距離の平均値に基づいて演算し、目の
位置の座標が求められる。

第１０図は、車室内の運転車を目の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１
１図は演算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、３０２ｄは画像メモリ上で、移動した後
の目の位置を示している。したがつて３０２ａと
３０２ｃ，３０２ｂと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と運転席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
して空間を左右に分ける面（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すると見なすことができ
る。したがつて、演算処理後の画像メモリのイメ
ージ３００による運転者２の目の位置３０２ｄは
メモリの原点３０２ｃからの座標（x₁，z₁）で求
められるため、結局運転者の目の３次元位置Ｐ
（ｘ，Ｏ，ｚ）を求めることができる。

続くステツプ211においては、前述ステツプ210
にて得られた運転者の目の３次元位置Ｐ（ｘ，Ｏ，
ｚ）と前回の処理にて得られる３次元位置の座標
P′（x′，Ｏ，z′）との距離｜Ｐ−P′｜、即ち√（
−x′）²＋（ｚ−z′）²を演算する。つまり、運転者２
のxz平面上での動きを演算する。

ステツプ212においては、｜Ｐ−P′｜の値が、設
定値以上か否かを判定し、｜Ｐ−P′｜が設定値以
上と判定されたならば、ステツプ213へ移行し、｜
Ｐ−P′｜が設定値より小さいと判定されたなら
ば、ステツプ214へ移行する。このステツプは、
目の位置が小刻みに動くのにつれて、アクチユエ
ータと車両装備が小刻みに動くことにより、走行
フイーリングが悪くなるのを防止するために設け
られている。

そして、｜Ｐ−P′｜が設定値以上と判定された
場合に処理されるステツプ213においては、Ｐの
値に基づいて、アクチユエータ１０８の駆動量を
演算し、アクチユエータ駆動回路１０７を介し
て、出力ポート１０６からアクチユエータ１０８
へ駆動信号が出力され、アクチユエータ１０８が
駆動され、ステツプ214へ移行する。

ステツプ212にて、｜Ｐ−P′｜が設定値より小さ
くアクチユエータ１０８を駆動する必要がない旨
判定された場合、あるいは、ステツプ213のアク
チユエータ駆動処理の後、処理が行われるステツ
プ214においては、ステツプ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
ツプ203に戻り、再度画像認識のループ処理を行
う。１回のループ処理にて、運転者の３次元位置
データが１つ演算され、当該演算値に基づいて運
転者２の目の位置の動きを検出し、目の位置の変
化に従つてアクチユエータが駆動される。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、処理要求がない旨判定された場合
は、本ルーチンの処理を終了する。

第１２図は、本実施例に適用されるバツクミラ
ーとその駆動機構を示す。バツクミラーには、単
モータ式のアクチユエータが備えられている。こ
のアクチユエータは、小型直流モータ３２１と減
速歯車及びクラツチを有する機構部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。またポジシヨンセンサ
３２５，３２６により機構部３２２の位置を検出
し、フイードバツク制御するよう構成されてい
る。

そして、他の制御方式としては、ステツプモー
タを使用してオープンループ制御する方式あるい
は、DCサーボモータを使用してフイードバツク
制御する方式等がある。このようなバツクミラー
を使用し、運転者２の目の位置に応じて、そのア
クチユエータを制御すればバツクミラーが駆動さ
れミラーを動かす煩しさがなくなる。また、例え
ば座席高さを調整する場合は、専用スイツチをオ
ンした後、目の位置を上に移動して座席を高くし
た後、専用スイツチをオフすれば、座席高さの調
整に伴う煩しさがなくなる。

以上詳述した如く、本実施例が構成されている
ことにより、運転中は、運転者２は、ステアリン
グ３と運転席４によりｙ軸方向の動きが少なく、
ｘ−ｚ平面上に運転者２の目の位置がある、つま
り運転席の前後・上下方向のみに移動すると見な
すことができ、２次元固体撮像素子１２を１個と
複数個の発光素子１４ａ〜１４ｈとを用いるのみ
で運転者の位置を３次元的に認識し得る。

即ち、運転者２の上半身の存在する蓋然性の高
い範囲に発光素子１４ａ〜１４ｈにより赤外光を
照射し、その反射光を１つの２次元固体撮像素子
（２次元CCD）１２によつて画像として検知し、
外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、運転者の実際の３次元位置を
精度良く、知ることができる。

このため、ひとりひとり異なる運転者２の身長
や運転者２のｘ−ｚ平面上での動きに左右される
ことなく、運転者２の実際の３次元位置を正確に
把握し、車室内の運転者２の３次元位置に従つ
て、アクチユエータを駆動できる。

例えば、フエンダミラー、ルームミラーの自動
調整を行い、調整の煩しさから開放することがで
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し居眠りと判断し、光、音の
刺激などで警報し、居眠り運転を防止できる。鼻
の位置の検出から、脇見運転を防止できる。ダツ
シユボード上部からフロント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て
チルト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、快適性を実現することが可能となる。した
がつて、運転者をこれらアクチユエータ操作の煩
しさから解放するといつた効果を奏する。また、
運転者の運転を監視する観点から、安全運転を促
進することが可能となる。

そして、２次元固体撮像素子を用いているた
め、従来の撮像管と較べて検出部を小型化するこ
とができ、可動部がないため、耐振動性に優れて
おり、車両搭載用として高い信頼性を実現するこ
とができる。

尚、本実施例にかかわらず、第７図のフローチ
ヤートにおいては、画像認識処理の要求信号は、
ソフトウエアタイマ又はハードウエアタイマにて
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、これにより設定時間毎にア
クチユエータの駆動ができ、目の位置の動きに従
つた、アクチユエータの補正が可能となる。

また、赤外発光素子１４ａ〜１４ｈより赤外光
を照射して運転者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
の一時停止時に横を見るとか、運転上の必要から
背後を振り向いた時など、目の位置が検出できな
かつたとすれば画像認識処理を保留するステツプ
を設けても良い。

そして、ステツプ201の処理要求は、車速パル
スが所定値以上になるとか、ニユートラルスイツ
チがオフすると開始するようにしても良い。停止
信号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。

また、赤外発光ダイオードの発光時間を連続と
しても良く、発光・受光のタイミングをとる必要
がない。又運転車がまぶしさを感じない範囲で可
視光を用いても良い。

次に光学系の他の例について説明する。本例は
実施例の光学系とほぼ同様の構成であるが、発光
素子の光量を制御可能な構成としている。実施例
においては、すべての発光素子を同時に駆動する
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する。
そこで、入射する光量に応じて発光素子の駆動電
流を制御するようにしている。したがつて、本例
においては第４図、第５図に示す発光素子１４ａ
と１４ｅのみを駆動する、又は１４ａ，１４ｃ，
１４ｅ及び１４ｇの４つを駆動する方式あるいは
全体の発光素子１４ａ〜１４ｈのの駆動電流を制
御する方式を採用し、発光素子の明るさを制御し
ている。

以上のように本例によれば鮮明な画像が得ら
れ、運転者位置検出のアルゴリズムが簡素化さ
れ、演算の高速化が図られ、検出精度を高めうる
といつた効果がある。

次に第１３図イ，ロに示す如き光学系の異なる
他の例について説明する。第１３イは本例の平面
図、第１３図ロはＹ−Ｙ断面図を表す。本例は実
施例とほぼ同様の構成であるがホルダ１０に、や
や長い筒状の長ホルダ５１０を用い、レンズ５１
１の上側に、機械的な光絞り機構又は液晶による
電気的絞り機構５２０、又は発光手段として赤外
発光素子５１４ａ〜５１４ｈを用いている。ま
た、光量制御する機構として可視光カツトフイル
タを用いても良い。２次元固体撮像素子１２に入
射する光量を最適に制御するためである。

本例によれば鮮明な２次元画像が得られ、前の
例の効果と同様な効果がある。

そして、前記液晶絞り素子５２０により２次元
固体撮像素子に集められる光量が一定範囲に調量
されており、一般に固体撮像素子に見られるブル
ーミング現象の発生を防ぐ効果を奏する。

更に光量の絞り機構として、液晶絞り素子又
は、通常の機械的な光量の絞りの代わりに、セラ
ミツクの複屈折電界異存性を利用した透明セラミ
ツク絞りを用いても良い。透明セラミツクは、優
れた耐久性を有し、経年変化が少ないので、装置
の信頼性を高めることができる。

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

第１４図イは赤外ストロボ６０５の側面図であ
るが、６５０は赤外発光体、６５１は赤外光を広
く運転者２に照射する為のレンズ、６５３は赤外
光を透過し可視光を通さない赤外フイルタ、６５
５はケース、６５７はレンズ６５１とフイルタ６
５３をケースに固定するインナを各々表してい
る。赤外ストロボ６０５はインストルメントパネ
ル６０４ａのほぼ中心にボルト６５８ａ、ナツト
６５８ｂにより固定されている。

また、赤外発光体６５０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有
するので、赤外フイルタ６５３によつて波長
800nｍ以下の光はカツトし、赤外光のみを運転
者２の上半身に照射するように構成してある。本
例によれば運転者は赤外ストロボ６０５が発光し
てもまぶしさを感じることもなく、また画像が外
乱の影響を受けることもないといつた効果があ
る。

尚、本発明の要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者の左上
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、発光素子がレンズ付きで照射
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
や平行なビーム（照射範囲は10°）とし画像の感
度を高めるようにしても良い。尚、照射範囲の角
度は適宜補正され得る。

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（CCD）
のかわりにフオトダイオードアレイの出力を、
MOSトランジスタを切換えて読み出す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、認識手段にて行われるパターン認識の処
理としては、２値化の処理のかわりに微分処理を
行い、顔面の輪郭線を求め、この輪郭線から目の
位置を求めても良い。また、顔面の２次元画像を
白と黒の開部分、閉部分に分け、そこから目の位
置を求めても良い。つまり、画像を水平に走査し
てゆき最初白ですぐ黒の存在する所を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も
良い。

更に、目の位置を認識する場合に、目の位置の
座標により表現するのではなく、運転者の口、あ
るいは肩の部分を検出して、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
から見た座標位置ではなく、例えば、バツクミラ
ーの位置を原点とする極座標の形式により表現
し、位置を認識しても良い。バツクミラーの角度
を調整するような場合には、演算が簡素化され、
特に有効だからである。

［発明の効果］ 本発明に係る車両運転者位置認識装置は、車両
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、 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、車室内における運転者の３次元位置を認識
す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
を精度良く認識し得る。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。したがつ
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。また装置が簡単であり、故障が少
ないといつ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す取付位置平面図、
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図は実施例の概略系統図、第７図は制御プロ
グラムのフローチヤート、第８図イ，ロ，ハ及び
ニは画像処理の一例を示す説明図、第９図は画素
の階調を求める処理を示す説明図、第１０図と第
１１図は画像メモリ内の運転の目の位置の動きの
一例を示す説明図、第１２図は実施例に適用され
るアクチユエータの一例としてのフエンダミラー
の構成図、第１３図イは光学系の他の例の平面
図、第１３図ロは同じくＹ−Ｙ断面図、第１４図
イは赤外ストロボの部分断面図、第１４図ロは赤
外発光体の発光スペクトルを示すグラフを夫々表
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〜１４ｈ……発光素
子、１００……演算制御回路、１０４……
ROM、１０５……RAM。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車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、 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、車室内における運転者の３次元位置を認識
   する認識手段とを備えたことを特徴とする車両運
   転者位置認識装置。 ２ 前記画像検出手段は、１個の２次元固体撮像
   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次元固体撮像素子と
   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者位置認識装置。