JPS60173402A - 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１ 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者位置認識
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。

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、バックミラーの角度調整やエアコ
ン吹出口の方向の調整、プル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Ｉ・の高ざの調整などを
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
至っている１゜ この為には車両運転者の位置をの１、る必要かあるが、
従来はけいビ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１ノで、運転者のに！置をａ
ｔ定していたに１−き′ず、ひとりひとり異なった運転
者の身長や姿勢を考慮しく運転者のイ装置（ａ１１′Ｅ
確に認識することはできないという問題かぁ−）だ。

［発明の１］的１ イこで、本発明は、中室内に目を向（Ｊ、車両運転石の
位置を画像により３次元位置としてル２識づるというｉ
Ｋ来にない発想に基づき、良好な車両操作性を実用し、
安全運転を促進ηると共に、装置の省−Ｔニネルギー化
を図りｊ５７６５７６部者イひ置認識装ｊＮを提供づる
ことを目的としている。

［発明の構成］ かかる目的を達成づるための本発明の構成は、第１図の
基本的構成図に示’？ｌ如く、車両運転省に光を照射づ
る発光手段ａど、運転席の斜め前方に配置され、前記発
光手段の照射による前記中筒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１）と、前記車両運転
省の位置が、前記運転席の前後・上下方向のみに移動Ｊ
ると児なＪ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！、ｔついて、中室内にお（）る運す１
ｈ省の３次元（１“ｊ買を認識する認識手段Ｃと 前記ざと光手段、画像検出手段及び認識手段の内の１つ
又は２以上の手段を間欠的に作動される間欠作動手段（
ｌと、 を備えたことを特徴ど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づる。

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０１
１部の存在（る蓋然性の高い節回を照則し得る佼胃に光
学系１・、は８Ωけられる。、：本実施例では図示せぬ
助手席の乗口に、照射づろ光ｔメ避られない様に、助手
席左上の取付けが間中な荀ｎ、例えば車室内の角に、光
学系１は、ボルト・フッ１〜等で固定されている。３）
まステアリング、４（ま運転席、５は中休、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、中の前後方向、即ら、中心線６方向を×方向、
左右方向をｙ方向、上下す向を７方向とづる。

次１こ第１１図、菊５図（１前述した光学系１の構成（
スである。第４図は光学系１の平面図、第５図は光学系
のＸ−Ｘｌｌ１面図を表１゜図１：おいて円筒形のホル
ダ１０の中心軸に合致させて、し〉ス１１かホルダ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次元固体搬ｔ！４！素了
１２が接着剤等で固定されている。２次元固体石像素子
１２は本実施例にては、２次元電荷結合素子〈二次元Ｃ
ＣＤ＞が採用されている。ホルダ１０は、ケース１３に
接着剤又はねし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〜１４１１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１
０．２次元固体県像素子１２がら所定間隔をおいて、ケ
ース１３に対し接着剤又はねし止め等で固定され、かつ
、８個周段されている。こ４１は均等に光を運転者２に
照射するためである。

そして、この発光索子１４ａ〜１４１１は、高輝度型赤
外発光ダイオードが使用されＣいる。発光索子１４ａ〜
１４ｈは、複数本のリード線］５を介して光学系制御回
路１６に接続され、２次元固体路＠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、後述する演紳制ゆ１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の画像データを演綽制御回路へ出力する。まｌＪ、
発光索子１４ａ〜１４ｈを駆動するｔ、：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］５を介
して・発光素子１４ａ〜１４１）へ出力する。

次に第６図は、認識手段及び間欠作動手段として運転者
の位置認識を行い間欠作動を指示する演算制御回路１０
０のブロック図である。演算制御回路１００は間欠稼働
部１０００とタイマ部２０００どを有しており、タイマ
部２０００のタイマの働きにより間欠稼働部１０００が
間欠駆動される。

まず間欠稼動部１０００を説明づる。１０１はＡ／Ｄ変
換器、マルチプレクサ等が備えられた人力ボート、１０
２は中央処理演算装置（以下、ＣＰ　ｊＪと呼ぶ。）　
、’１０３はＣＰＵ　１０２より出き込まれたデータに
従って所定間隔で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
やアクチュエータを作動する処理プログラムを格納する
り一ドＡンリメモリ（以下、単にＲＯＭと呼ぶ）、１０
５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、１０７はアクチコＪ−夕を駆動する
アクチュエータ駆動回路、１０８はアクチュエータ駆動
回路１０７がらの信号に基づいて、車両装備の配置を調
整づるアクチュエータである。このアクチュエータには
、例えばフェンダミラー調整装置、エアコン吹出口のダ
ンパ、安全状調整装置、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、Ｒ
ＯＭ１０４、ＲＡＭ１０５、出力ポート１０６を相互に
接続づるパスラインである。

またＣＰＬＩ’１０２は入力ライン１１０を介してキー
スイッチ１１１、定電圧電１１ｉｉｉ１１２と接続され
、後）ホのＤ−フリップフロップと出力ライン１１３を
介して接続されている。なお、点線で示ブ間欠稼働部１
０００は、入力ポート１０１．ＣＰｕ　ｉ　ｏ２．タイ
マ１０３．ＲＯＭ１０４．ＲＡＭ１０５、出力ポート１
０６にて構成されている。

これらの間欠稼動部１０００の構成要゛索はインタフェ
イス回路を有している。

次に、２０１は前記間欠稼働部１ｏ　ｏ　ａ’ｄ’電澱
１１’給が停止されても以後の運転者位置認−に必要な
データ等を保持するバックアップＲＡＭ、２０２はＣＰ
　Ｕ　１０２からの信号によりセット可能なタイマであ
り、ＣＰＵ１０２とは独立した独自のマイク「コプロセ
ッサ、例えばワンチップマイコンを内蔵しており、バッ
ファラフＲＡＭ２０１．タイマ２０２はそれぞれパスラ
イン１０９にで間欠稼１ｆｊ部１０００内の各素子と接
続とされている。

２０３はＣＰＵ、１０２からのトリガ１古弓により反申
入されるワンシ］　７１−マルヂーパイブレーク、２０
４　ｉ；ｉ二人力のオアゲートであり、−人り端子はタ
イマ２０２と接続され、個入力端子はワンショットマル
チバイブレータ２０３と接続され、出ツノはＤ−フリッ
プフロップ２０５のクロック人力Ｃｐと接続されている
。Ｄ−フリップフロップ２゜５は入力端子として、上記
クロック入カｃｐ以外にデータ人力りとクリアー人カＯ
Ｌとを有し、出り端子としτＱ及び瓦とを有寸°る。［
〕−フリップ７日ツブ２０５のデータ入力Ｄに予め設定
された゛］−１ルベル（ｇ　Ｆ３は、クロック入力ｃｐ
にパルスが印加されたとき出力Ｑに伝達される。なお、
クリアー人力ＣＬは出力ライン１１３を介して、ＣＰＵ
１０２と接続され、ＣＰ　Ｕ　１０２　からクリアー伯
月（“１１″レベル信５’３　）が入ツノされるど出力
Ｑは“Ｌ′°レベル信号となる。

２０６はＤ−ノリツブ７０ツブ２０５の出力。

と接続された７７ンプ、２０７は一端がアンプ２゜６の
出力ど、他※ｉ：か電源回路２２０に接続されるコイル
である。以トのバックアップＲＡＭ２０１゜タイ：／２
０２．　パイ、−、／Ｖ−タ２０３．　′Ａ７ゲート２
０　／Ｉ、　Ｉ）　−’７　’、）　ツブフロップ２０
５，７ンプ２０６　、−］　コイル　０７　ニ？点綜Ｃ
゛示Ｊタイマ部２゜ＯＯが構成されている。またこれら
のうち、バッファラフＲＡＭ２０１．タイマ２０２はイ
ンタフェイス回路を有している。

イして２０８はコイル２０７により回路又は閉路される
接点、２０９は電源回路２２０からの電源を光学系１１
間欠稼動部１０００．タイマ部２０００に供給する電源
ラインである。なお、電源回路２２０は電池２２１及び
キースイッチ１１１と直列接続され、キースイッチ１１
１の開閉により電河（回路に電源が供給される。

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１り１及び電源の間欠制御について説明づる。第７
図、第８図に本実施例に係る制御プログラムのフローチ
ャ−１へを示り一０第７図ＩＪ演算制御回路１００によ
り行なわれる処理を、第８図はタイマ２０２に内蔵され
たマイク１］ブロヒツ１ノによる処理を表わす。まず、
第７図の処理が起動され、運転者位置認識の処理が開始
した後、第８図のタイマ処理は開始される。前記運転者
位置認識の叫埋が終了づると間欠稼動部１　（’）００
は自分で自分の電源を切る。そして第８図にＣタイマ処
理の設定時間が終了覆ると第８図の運転右位置認識処理
は再開される。このような処理がくりかえされる。

第８図にてエンジンのキーがアクセサリ−状態（八〇〇
）又はイグニッション状９　（Ｉ　Ｇ　）にされると、
キースイッチ１１１が閉じられ、電源回路２２０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４説明覆る。演算制御回
路１００による画像認識処理は一般に観測、吊子化、前
処理、特徴抽出、識別、後処理の各処理に分りられる。

ステップ３０５．３０７．３０８は観測、ステップ３０
９．３１０１；を部子化、ステップ３１１ないしステッ
プ３１３　ｉ；ｉ画像の変換、加］−等の１）（１処１
［１！、ステップ３１４とステップ３１５は境界線抽出
等の特徴抽出、ステップ３１６ないしステップ３１８は
ｉＧ　’Ｓ即を表す。これらの処理を行うことにより、
画像認識処理が行４つれる。

また、電源の間欠制御は、ステップ３０１ないしステッ
プ３０４にて間欠稼動部１０００　、　タイマ部２００
０に電源が供給されステップ３０６にてタインがセット
されると行われる。ステップ３０６に−（タイマ部２０
２のタイマセラ［〜が行われ、ステップ３０７にて処理
要求がある場合には、ス）ツブ３０８ないしステップ３
１８に画像認識処１１か行われステップ３１９にて間欠
稼働部１０００への電源供給が停］］−され、本ルーチ
ンの処理を終７する。またステップ３０７にて処理要求
がない場合はタイ、ノ２０２は停止ｌされ同様に間欠稼
動部１０００への電源供給が停什され本ルーチンのす１
理を終−ｒＪる。

イし−Ｃ第８図はタイマ２０２に内蔵された独自のマイ
クロブ１］セツリによる処理内容を示し、ステップ３５
１にてタイマ停止要求がある場合はタイマ２０２は停止
され、一方タイマ停止ｌ−要求がｈくスーｉッグ３５４
にで設定時間が終でした場合は間欠稼働部１０００に再
び電源が供給される。なお、第７図において点線で示Ｊ
ブ［Ｊツク３０００は、間欠稼働部１０００での処理を
意味している。

次にフローチャー１〜の詳細な説明に入る。まず、処理
が開始されると、ステップ３０１においては、エンジン
のキーがアクレサリー状態（ＡＣＣ）又はイグニッショ
ン状態（Ｉ　Ｇ　）にされると、キースイッチ１１１が
閉じられ、電源回路２２０から必要な電源か化１′１１
２５′４１処理が開始される。

続くステップ３０２においては、電池２２１がら電源回
路２２０に電源か供給され、イしてタイマ部２０００に
電源が供給され、スデッＪ３０３に移ｉｊ！Ｉる。

スノッＴ７’　３０３においては、［）−ノリップノ目
ツブ２０５の出力Ｑが１１レベルになるためアンプ２０
６１Ｊ上り−Ｊイル２０７が通電され、接点２０８が閉
路される。

わ°ｃくステップ３０４においでは、間欠稼動部１００
０に電源が供給されステップ３０５へ移行Ｊる。

スフツブ３０５においては、ＣＰ　Ｕ　１０２内部のレ
ジスタ等のクリアー、パラメータのセラ１〜の処理を行
う。例えばＲＡＭ１０５の画像メモリにストツクされる
運転者の目の位置の座標（Ｐ　（ｘ　。

ｙ、ｚ）の初期化にＪ、り沙椋はＰ（０，０，０＞に設
定され、バックｊ７ツブＲＡＭ２０１からＲＡＭ１０５
ヘデータ伝送が行われる。

続くステップ３０６においては、タイマ２０２の時間設
定が行われステップ３０７へ移行する。

ステップ３０７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ＬＧになると考えても良いが、図示せぬ要
求スイッチ、例えばハンドルに付設された専用スイッチ
であっても良く、ハンドルから手を離さずに操作し１ｑ
る。

尚、運転中、常に行わねばならぬアクチユエータ、例え
ばバックミラー調整装訪等の場合はキースイッチ連動が
好ましく、座席高さ調整装置費特別なアクチユエータの
場合は専用スーイツチを設ける方が好ましい。操作性が
良いためである。本実施例にてはキースイッチ連動にて
処理が行われている。

この処理要求が入力ライン１１０を介して０ＰＵ１０２
に入力されるとＣＰＵ１０２は画像認識処理を開始する
。

次のステップ３０８においては、出カポ−１へ１０６を
介して発光索子１４ａ〜１４１１を発光させる制御信号
を光学系制り１回路１６に出力し、光学系１を駆動する
。発光索子１４ａ〜１４ｈは制御信号を受（プで直ちに
発光され、運転者２に赤外光が照０」される。照射され
た赤外光は、運転者２に当り反ｑ・１１）、当該反則光
は、レンズ１１を介して２次元固体１１１】像索子１２
に取り込まれる。従っ′て、レンズ１１により２次元固
体Ｗｉ像県子１２に運転者の画像が結ばれる。２次元固
（４１踊百県了１２は当該画像を５１２Ｘ４００の画素
に分割する電荷結含免子、即ち光電変換−電？Ｉ：＋蓄
積索子にり成っており、２次元伺体ｈｌ　倣索子１２−
トの画像は、連続的な光ｈｎを画素毎に設定された不連
続な値に覆るいわゆる吊子化が行われ、２次元固体撮像
素子１２に大剣した反則光の光量に応じて光電変換が行
われた後、電荷としＣ蓄積されてゆく。

続くステップ３０９にて画像取り込みが行われる。つま
り前記蓄積された電荷は、画像読み出し同明悟５３に」
、す、ｌｒ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
体九像素子１２が受けとった光量に応じて蓄積されるの
で、読み出し間隔の間に２次元固体県像素子１２が受け
取った光量の大きさに対応しており、読み出し順に時系
廟化された７７プ［］グ信弓として光学系制御回路１６
を介し′（演０制御回路１００の入カポ−ｈ　１０１に
出力される。

入カポ−１−１０１にて、Ａ／Ｄ変換器により高速−（
・△／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ピッ１−の画像情報としてＲＡＭ１
０５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ズ
と呼ぶが、フリーズ後のＲＡＭ１０５の画像メモリ」二
には第９図（イ）に示す如ぎ画像情報が格納されたこと
になる。

続くステップ３１０においては、ｆ’？　、＋ｌ：　（
ａ　号が人カポ−１−１０１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
しステップ３１１に移行づる。

ステップ３１１においては、ステップ３０９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光によるノイズを取
り除く処理である。また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
づ。１Ａ１３×横３の画素に関１）で、中心の画素のｌ
＋１ｉ　ｐ　ｉ　、　Ｊと、となり合う４つの画素の値
ト”−’、Ｊ　ｚ、Ｐ　ｉ　、　Ｊ−１、Ｐｉ　、ｊ→
１、ＰｉＨ，ｊを加λ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、当該伯を新たな中心の
画素＋ｌ？ｉＰｉ、ｊとづる。この演紳を周縁の画素を
除く全χの画素に対して行う。これにＪ、り明暗部が強
調され、第９図（ロ）に示ず如ぎ画像が１７られステッ
プ３１２へ移行覆る。

ステップ３１２においては、前述ステップ３１１にて１
！１られた画像を設定された伯で２値化する処理が行わ
れる。ここで゛、２　ｆ１＃ｆ化の処理とは、画像が持
つ濃淡、即ち６ビツ１〜あるいは８ビツトの階調−の情
報−に対して、所定のレベル（スレッショルトレベル）
を設定して比較を行い、上記レベル、Ｊ、りも淵い部分
を黒、叩ら（−Ｏ」レベルに、１６τｉレベルＪ、りも
淡い部分を白、即ち１−１ルベルに、６に然と分＾１１
ツる処１１１′Ｃ：ある。溌い部分は２次元固（４１１
＋２　ｉＫ＋系了卓子において電荷があまり岳槓されな
か−）　１．二部分（・あり、淡い部分ｌＪ電何の蓄袖
が充分１、Ｘ＜ｒ　（＼れ〕こ部分ぐある。こうして、
画像は１．０レベルに分かｔ１１００〈ハ）に示’Ｊ’
！Ｉｌｌぎ両軸が１；Ｉられる。

尚、２揃化された後の画像は、２　ｂ＋’＋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卓
子を２次元固体踊像素子１２上に設け、入０４号る光量
を調節して、運転者の顔を白レベルとし、費堕を黒レベ
ルどするようへ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３１３においては、前）ボステップ３１２
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〉におけ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１ｑられ、ステップ３１４へ移行する。

ステラ１３１４においてｌよ、１１１）ボステップ３１
３にてｊＩＩられた画像に対し、画像の左（−隅から横
方向にスキトニングを行い、画像の土部に−Ｃ図示づる
如さＸが晶小かつ接線の傾きが垂直である点の検出を（
１つ。また、縦方向か１うストヤニングしても良い。こ
の川り赤外光をぷ；Ｉめ−１から前用ηる６鼻の（ｆＩ
ｉ％が（＜７　ｉｉ′’Ｊ特定のため【こは一番良好で
あり、検出精度が畠い。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］！ｌ！をりる時間
はなく、複雑なアルゴリズムは処理時間どの兼ね合いも
あり採用されず、筒中な特徴抽出が行われているが、所
定条件により、例えばめがねがあるとか髪の毛が民いと
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。こうして、運も１者の画像から周囲
どその性質を異にする部位〈この場合は＄４）を特異点
どして検出する。

続くステップ３１５においては、前記特異点の画像メモ
リ上の２次元座標×、Ｚの値がめられる３、このＰＦ　
１ｍから、中室内の目の３次元位置の座標をめる。叩ら
、光学系１の位置ハ固定されＣいることから、予めＲＯ
Ｍ１０４に格納された１〕本人の轟と目のＦｒ！　ｌｖ
ｌの平均値に１ｔづいて演紳し、１″Ｉのイ１ン晶の）
１ｊ標がめられる。

第１１図（，４、中室内の運転者の目の３次元（ｉ’／
　＋＾゛Ｇｉｌ’＋　ｌ−Ｃいる。、／′１０２ａは原
点を表し、／ＩＯ２＋１は移り）後の目の３次元的１マ
ｌ胃を表している。

第１２図は演紳処理後の画像メ［りのイメージ４００を
表し′Ｃいる。／１０２ｃｌよ画像メモリ１■での原５
ｊλであり、４０２　ｄは画像メ［リドて゛、移動した
（Ｕ　ｒ／）　＋４の位：Ｖｌ　、’ｌ！：　示１ノー
Ｃイル。ＬＪ７．：　カッ（４０２ａどｄ０２ｃ、／′
ｌ０２ｈど７１０２ｄとはぞれぞれ１ス、＋　１　ｔ：
χ・１応している。

Ｌ、　（：Ｃ１運転者２はスフ〕′リング３ど運転１畠
４と（、ｌ］、す、横方向、即１５　ｙ軸方向の動きが
制限さ１する、つ、１、すｙ軸方向の動きが小さいしの
ど考えられるＩ、ｌめ、中心線６１−を含み、運転席を
中心として空間をノミ右に分１．Ｊる而（Ｘ−Ｚ平面）
上に運−） 転も２０目の′イ☆置−がある、つまり運転席４の１１
＋ｊ後、上下方向のみに移動覆るど兇’、’ｉ’−’Ｊ
ことができる。

したかって、演紳処理後の画像メモリのイメージ４００
にまば）運転者２０目のｆひ買４０２ｄはメ（ヨリの原
点４０２ｃからの座標（Ｘ＋、請求められるため、結局
運転者の［］の３次元的位置［）（ｘ、（）、ｚ）をめ
ることがＣさる、１イ了お、この３次）■、イ１″１１
ｔ″ｔのデータをハックノｌツブ１でΔＭ２Ｏ１にスＩ
・））し、電源がＡノしくら、几の状態を復１１１Ｉｌ
　−（”　ｉ＼るコ、うＬＪ　ｌ、ておく。

続くステップ３３１Ｇにおいて（，１、前述ス？　”ｙ
　＋３１５　ニＴ　ｔ！Ｑ　ラｈ、　タｉ’Ｍ　転ａ　
Ｏ）　１１σ辷：（次＞Ｌ　（Ｉ７ｉｉ　Ｐ＜Ｘ　、　
Ｏ，Ｚ　）ど前回の処理に’Ｃ４！￥られた運転者の［
］の位位置のＩ’ｌ’　＋う＋：Ｐ−（ｘ　−、０，／
　−）との１頗＋　１１〕−１−）−１、ＩＩＩらｆｆ
ｉ二］−′哩１ヨ下＝Ｔ′）２をイリｉ帥づる。

ステラｆ３１７においては、ｌ　［〕−Ｐ　’″１の（
ＩＣ１が、設定飴以１か古かを判定し、ｌ　Ｆ）　−Ｐ
　＝　１が設定１ｆｉ　Ｊ″ｌ十と判定されたならば、
ステップ３１８へ移行し、ＩＰ−ＰＭが１１９定値より
小さいと判定されたならば、ステップ３１９Ａ＞移行覆
る。このステップは、［１の位置が小刻みに動くのにつ
れで、アクチコ■−タと車両装備が小刻みに動くことに
より、走行フィーリングが悪くなるのを防止するため設
けられている。

そして、ＩＰ−Ｐ′ｌが設定舶以上と判定された場合に
処理されるステップ３１８においては、Ｐの１１白に！
１１つ′いで、フノクブコエータ１０８の駆動量を演睦
し、アクチュ］−−タ駆動間！Ｉｆｆ路１０７を介し℃
、出カポ−ｈ　１０６からアクブコエータ１０日ｌ＼駆
動信号が出力され、アクチュエータ１０８が駆動され、
ステップ３１９へ移行する。

スｙッ７３１７にＴ、Ｉ　Ｐ−Ｐ−ｌが設定ｌｌｆｆ１
　ヨり小さくアクザコＪ−夕１０８を駆動りる必要かな
い旨判定された場合、あるいは、ステップ３１Ｂの一ア
クＪコＴ−タ駆１力短朱１甲の１肴、処Ｊ甲が行われる
ステップ３１９において（′Ｌ、出力ライン１１３を介
してＤ−フリップ７０ツブ２０５にＣＰＵ　１０２から
゛ｌ−１″ルベル信号つまりクリア信号が出力される。

これによりＤ−ノリツブノロツブ゛の出力Ｑは“Ｌ　Ｉ
Ｉレベル信号になる為、アンプ２０６を介してコイル２
０７が通電停止ｌされ、接点２０ｇが聞かれ、間欠稼働
部１０００への電源供給が停止りされ本ルーチンの処理
は終了づる。

一方、ステップ３０７にて、処理要求がない旨判定され
た場合に処理されるステップ３３０においては、タイマ
２０２を停止させ、ステップ３３１に移ｆ”ｊ−！ｌる
。

ステップ３３１においては、ス）゛ツブ３１９にて（）
われた処理と同様の処理が行われ、結局、間欠！′４Ｉ
働部１０００の電源は切られる本ルーチンの処理は終了
４る。

また、ステップ３０６に゛（タイマ２０２がセットされ
ると第８図に示す如きタイマースタート・ルーチンが起
動される。このタイマ２０２は独自のマイク［１ブ１］
ケツリ゛を内蔵し間欠稼働部１０００と独）７にｆｌ動
じている。まずす１埋が開始されるとステップ３５１に
８３いては、タイマ２０２にタイン停止要求があるか否
かを判定−Ｃノる。タイマ停］［要求がイＺい旨判定さ
れたならばステップ３５４１＼移行Ｊる。

ステップ３５４においてｌＪＸ設定時間が終了したか否
かを判定し、設定時間が終了した旨判定さ１また場合は
、ステップ３５５へ移行し、設定時間が終了しない旨判
定された場合は、ステップ３５１）＼戻る。

スゲツブ３５　！：ｉにおいては、タイマ２０２よりＡ
）７グート・２０７１へ“’１１”レベル信号が出力さ
れる。これにＪ、す［）−ノリツブフロップの出力は”
ｌ”レベル１八目から゛［ビルレベル信８へと移（１Ｊ
る為、アンーゾ２０６を介しＣ−］イル２０７か通電さ
れ、接点２０８が閉じられ、間欠稼働部１０００への電
源か供給され、ステップ３０５から円び重両運転者位置
認識の処理が再開される１、なお、ＡＣＣ又はＩＧ／）
Ｆ４ンであっても処理要求スイッチか別途設けられてい
る場合は、ステ・ンプ３０７にては要求伯月がないと判
定され、ステップ３３０に移行し、間欠稼働部１０００
が停止している揚台が有る。しかし、要求信号をＣＰＵ
１０２へ要求スイッチ等で入れてやればワンショットマ
ルチバイブレータ２０３を通してＤ−フリップフ（］ツ
ブ２０５３のＱ出力を“ｌドルレムル伯月にすることが
（・きる為、間欠稼１ｆｌ＋部１０００に電源を供給Ｊ
ることが可能と４ｃり車両運転各（ひ置認識の処理を遂
行することができる１゜ 第１ご３図は、本実施例が適用されるバックミラーとそ
の駆動機構を示覆。ハックミラーには、中モータ式のｊ
ノクブユエータか備λられている。この戸クチ」Ｔ−タ
は、小型直流モータ４２１と誠速ｒ（つ中及びクラッチ
を４：ｉする１幾楊部４２２とを尚え、ミラー４２０の
背面に取りｆｊｉ　ｆ］られたミラーケース／Ｉ２／Ｉ
を水平方向及び垂直方向に角度調整できるＪ、うにされ
ている。またポジションセンサ４２５．４２６により機
構部４２２の（１７′？Ｉを検出し、フィードバック制
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、ステップモータを使用
してＡ−プンルーブ制御づる方式あるいは、Ｉ）Ｃサー
ボモータを使用してフィードバック制御する方式等があ
る。こ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、そのアクチュエータを制御すればバック
ミラーが駆動されミラーを動かＪ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、［有］用スイッチ
をＡンした後、目のイＩ′ノ■を十に移動して座席を高
くした後、専用スイッチをΔフずれば、座席高さの調整
に伴なう煩わしさがなくなる。

以１−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　ＺｌＦ而１面運
転者２の目の佑賀がある、つまり運転席の前後・１下方
向にのみに移動すると見なＪことができ、２次元固体ｍ
ｌ像累子１２を１個と複数個の発光素子１４ａ〜１４１
）とを用いるのみて一運転名の１１”７１７を３次元的
に認識し１！ｌる。

ＩＩｌら、運転者２の十半身の存在する蓋然１ノ］の高
い範囲に発光素子１４ａ〜１４１１によりムク）光を照
ｑ・ｊし、イの反ｑ１冗を１つの２次元固体１Ｍ像素子
（２次元Ｃ（’：ｆ））１．２によって画像どして検知
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Ｊ、り運転者の目の３次元Ｋｌ　首を認識してい
る。このように、運転者２の目の位置をめることができ
るため、運転者の実際の３次元（ｆｆ！置を粕亀良く、
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−７串面上での動きに）ｆ右されること４ｆ＜、
運転者２の実際の３次元（ｔｌ四を１１＋Ｔに把握し、
Φ′全内の運転者２の３次元（：ｌＰ／に従っＣ、アク
ブコ■−タを駆Ｅｈできる。

例えは、−〕Ｔ、ンタミラー、ルーｌ＼ミラーの自躬１
調整を行い、調整の煩しさから聞ｂりづることがてる。

運転者２の１１′／ｉｎＶへ空気ｊｊ１和装置Ｃ゛７の
ダンパを調整しτに１′気調相駅１Ｎの吹田［Ｉを向（
〕ることにＪ、り冷暖戻りｊ宋を（）ｅ進することがで
きる。１ｊｌｉ転壱２の周明的イｊ運動（！検出し居眠
りと’Ｉ’ｌｌ　ｌグ１し、光、高の刺激なと−（ｉ佼
報し、居眠り運転を防止できる。轟の（＜／　ｌ”７　
ｕ）検出から、脇見運転を防＋Ｉ　Ｃさる。タッシ」・
１ζ−１・１部から７１］ントガラス下部に光を利用し
てスリール表示させ、個人差に応じた路側検知を行うこ
とかて゛きる。運転者の個人差に合′ｌ！（チル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Ｊ、うに側々の運転者に応じて良好なｉＩ両操作性
、法適す（１を実現することが可能となる。したがって
、運転者をこれらアクチュエータ操作の角しさから解放
づるといった効果を奏する。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。

しかも、演紳制御回路１００を常峙稼動するタイマ部２
０００と、設定時間毎に稼ｆｌｌ？ｌる間欠稼動部１０
００に分け、演粋制御回路１００を間欠動作させ回路の
消費電力の低減、素子の作動時間を低減しＸＰ傘を延ば
づことが可能となる。

イして、２次元固体囮像素子を用いている１、−め、従
来の囮像管と較べて検出部を小型化覆ることがＣき、可
動部が°ないため、耐振動性に優れており、中肉搭載用
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７図のフ［」−チャート
においては、画像認識処理の要求信号は、ラフ１〜ウエ
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
れにより設定時間１ｉｊにアクチｌ　Ｉ−夕の駆動がで
き、目の位置の動きに従った、アクチコ■−夕の補正が
可能とＪる。

また、赤外発光素子１４ａ・〜１４ｈより赤外光を照θ
］して運転者２の十半身を含む画像をフリーズした時、
何らかの即由、例えば、運転者が車両の一時停止時に横
を見るとか、運転１−の盛装がら前後を振り向いた時な
ど、目の位置が検出でき２ｉか−」たとＪれば画像認識
叫１．！ｌ’！を保留−りるスーｉツブを設（ＪＣも良
い。

イして、スデップ３０７の処１！１１要求は、巾ｊ１パ
ルスか所定賄以−１−になるとか、ニーＪ　−１−ラル
スイッヂがＡ）すると開始Ｊるようにしても良い。ｌ、
ｉｊｊ止悟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じ−Ｃｂ
良く、発光・受光のタイミングをとる心髄がない。又運
転者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Ｊる。本例は実施例の
光学系とほぼ同様の構成であるが、発光索子の光量を制
御可能な構成としている。実施例にＪ３いては、Ｊべて
の発光索子を同等に駆動づる様に構成（）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、光量か多いｌ、：め、いわゆるブルーミング現
象が発生する。

そこで、大川する光量に応じて発光素子の駆動電流を制
御Ｊるようにしている。したがって、本例にａ５いては
発光索子１４ａと１４８のみを駆動りる、父（ま１４ａ
　、１４ｃ　、１４ｅ及び１４ｇの４つを駆動覆る方式
あるいは全体の発光素子１４ａ・〜１−４ｈ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。

次に第１４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１４図（イ）は本例の平面
図、第１４−図（ロ）はＹ−Ｙ断面図を表Ｊ。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
筒状の艮ホルダ５１０を用い、レンズ５１１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５２
０、又は発光手段どして赤タト介光索子５１４ａ・〜・
！’＋　１　／ｌＩｔを用いでいる。また、光６１制御
号る（幾構と１）Ｃ可視光７Ｊツ１〜フイルタを用いて
も良い。２次元固体躍＠索子１２に大川づる光量を最適
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ｉＦｌられる前の例の効果と同様な効果がある。

そし・て、前記液晶絞り索子５２０にｊ、す２次元固体
撮像索了に集められる光量が一定範囲に１１吊さ４１て
おり、一般に固体派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。

史に光」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、セラミックの複屈折電
界依存性を利用した透明セラミック絞りを用いても良い
。透明セラミックは、優れた耐久性を有し、杼イ［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１５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セ
に照射する為のレンズ、６５３は赤外光を透過し可視光
を通さない赤外フィルタ、６５５はケース、６５７はレ
ンズ６５１とフィルタ６５３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はインタ１〜ル
メントパネル６０４ａの（Ｊぼ中心にボルト６５８ａ、
プツ１〜６５８１］にＪ、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１５図（
口〉に示したが、一般に赤外光発光体といえども可視光
鎖酸にもかなりの発光スペク］〜ルを右ηるので、赤外
フィルタ６５３によって波長８００　ｎｍ以下の光はカ
ットし、赤外光のみを運転者２の−１−半身に照０１１
　Ｊるように構成しである。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Ｙｌｌを受（Ｊることもないと
いった効果がある。

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。

叩ち、発光手段、画像検出手段は運転者の）τ上以外に
設置しても良く、運転者〇Ｆ半身を身近にとらえる位置
、例え（３１、中肉の右上に段（プても良い。

また発光手段は、発光素子がレンズ付きで照ＩＪ’１範
囲の設定された光ビーム（例えば原註・１範囲は６０°
）を持つ素子、あるいは通常の広角な光ビー１１を持つ
発光索子１−に、小型レンズを装Ｆｆ　Ｌ／、ヤ）や平
行なビーム（原則範囲は１０°）とし画像の感磨を高め
るＪ、うにしても良い。尚、照！、ＩＩＩ範囲の角亀（
、ｔ）内官補正され１１する。

イして、画像検出手段の一部に用いた固体１最１α；素
子どしで用いられた、電荷結合索子（ＣＣｒ））のかわ
りにフ、Ｉｔ−ダイＡ−ドアレイの出力を、Ｎ４０Ｓ＋
・ランシスタを切換えて読み出ＪＭＯ３型の固体１眉（
ｐ；水子を用いても良い。ＭＯＳ型の固体県像素子は画
像の読み出し回路が簡￥なので、画像信号制御回路を１
）τ１１１１・小を化することができる。

また、ん？識手段にて行われるパターン認識の処理どじ
ては、２１ｉＦｉ化の処理のか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烏
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。

イして、目の旬胃を認識づる場合に、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
表視の型式として、光学系１から見たＲ−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、位置を認識しても良い。バックミラ
ーの角数を調整づるような場合には、演韓が簡素化され
、特に有効だｆ’ｓ　＋ろである。

［発明の効果１ 本発明に係る巾両運転者イζ装置認識装置は、巾両運転
名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、前記発光手段の照削によ
る前記車両運転者からの反射光を画像情報として検知覆
る画像検出手段と、 前記Φ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児なづことにより、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、中室内
における運転者の３次元ｉｌ装置を認識する認識手段と
、 ＾１１１１置手段、画像検出手段及び認識手段の内の１
つ又は２以上の手段を間欠的に作動される間欠作動手段
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、車両装備のイｉｌ　ｆ背を好適
な（ｆｌｂ￥に移動できる、つまり良好な車両操作性、
快適性が実現し得る。しＩこがって、運転者は、より一
層安全運転を確保づることが可能となる。しかち、シス
テ１１を間欠的に作動させるため、回路の消費電力を低
減し省エネルギー化を促進し、索子の作動時間を低減し
て寿命を延ばすことができる。ま１こ装置が簡単であり
、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（１７置を示す取付位置平面図、第３図（，
１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−Ｘｌｌ１面図、第６図は実り包
例の概略系統図、第７図と第８図は１１１１１１ｌｌＪ
ログラ１８のフローヂト−１へ、第９図（イ）、（ロ）
、〈ハ）及び（ニ）は画像処理の一例を示？Ｊ説明図、
第１０図は画素の階調をめる処理を示づ説明図、第１１
図と第１２図は画像のメモリ内の運転の目のイ０冒の動
きの一例を示づ説明図、第１３図は実施例が適用される
アクチコ丁−夕の一例としてのフ［ンダミラーの構成図
、第１４図（イ）は光学系の他の例の平面図、第１４図
（ロ）は同じ＜Ｙ−Ｙ断面図、第１５図（イ）１□１赤
外ス］・［Ｊボの部分断面図、第１５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１最侭；索子 １４ａ−１／４ｈ・・・発）に索子 １００・・・演紳制御回路 ］　０４・・・［で０Ｍ １０５・・・［でΔＭ １０００・・・間欠稼働部 ２０００・・・タイマ部 代理人　弁即［足マＩ　勉 はか１名 第４図 ′　□゛　ル。 ７４ｆ　７７ 第５図 ７ 第８図 第９図 （イ） 第９図 （ハ） 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 ４７ｚ　４／ｅ） 第１４図 （イ） ５ノ４ａ ５ｒ４ｅ　５２０ 第１５図 シシ　長　（ｎｍ）

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、前記発光手段の前用による前記車両
   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 前記発光手段、画像検出手段及び認識手段の内の１つ又
   は２以上の手段を間欠的に作動させる間欠作動手段と、 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次元固体踊像素子と近接配
   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。