JPH059303B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は２次元画像から車両の乗員の車室内の
３次元位置を認識し、その認識された乗員の３次
元位置に応じてアクチユエータを制御する車両用
アクチユエータ制御装置に関するものである。

［従来技術］ 近年、自動車等の車両における操作性の向上が
強く求められるようになり、乗員、特に運転者に
とつて良好な車両の操作性を実現する要素、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なうものが望
まれている。この為には車両乗員の位置を知る必
要があるが、従来はせいぜい座席の前後位置や高
さ、あるいはリクライニングの状態等を検出し
て、乗員の位置を推定していたにすぎず、ひとり
ひとり異なつた乗員の身長や姿勢を考慮して乗員
の位置を正確に認識することはできなかつた。

しかしながら、車両の操作性を向上させる上で
前記種々の調整を自動的に行なう為には、乗員の
位置を正確に認識して各々のアクチユエータを制
御することが必要である。従つて、個々の乗員に
合つた良好な車両操作性の実現が求められるよう
になると、乗員の車室内における３次元位置を正
確に認識してアクチユエータを制御する装置の実
現が望まれるに至つた。

［発明の目的］ そこで本発明は車室内における乗員の３次元位
置を正確に認識するとともに、少ない電力にて効
率よく車両操作性を向上させる車両用アクチユエ
ータ制御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為になされた本発明の構
成は、第１図に図示する如く、 ２個の２次元撮像部を有し、各撮像部により車
両のシートに着座した乗員を夫々撮像する撮像手
段と、 所定の時間間隔毎に、前記撮像手段を動作させ
て上記各２次元撮像部が撮像した２個の２次元画
像を読み込むと共に、該２個の２次元画像に基づ
き前記乗員の３次元位置を認識する認識手段と、 前記車両の運転状態に応じて、前記認識手段が
作動する前記時間間隔を設定する設定手段と、 前記認識手段により認識された乗員の３次元位
置に応じて駆動されるアクチユエータと、 を備えたことを特徴とする車両用アクチユエータ
制御装置を要旨としている。

［作用］ 上記のように構成された本発明の車両用アクチ
ユエータ制御装置においては、認識手段が、撮像
手段を動作させることにより、２個の２次元撮像
部により、車両のシートに着座した乗員を各々撮
像させると共に、その撮像された２個の２次元画
像に基づき乗員の３次元位置を認識する。する
と、この認識結果に応じてアクチユエータが駆動
される。また、認識手段は、所定の時間間隔毎に
作動するようにされており、この時間間隔は、設
定手段により、車両の運転状態に応じて設定され
る。

［実施例］ 以下、本発明の車両用アクチユエータ制御装置
を実施例を挙げて図面と共に説明する。尚本実施
例においては車両用アクチユエータ制御装置とし
て運転者の目の３次元位置を検出し、その検出さ
れた目の位置に応じてバツクミラー角度を調整す
べくバツクミラーに備えられたアクチユエータに
駆動信号を出力する装置を例にとり説明してゆく
こととする。

第２図は本実施例の車両用アクチユエータ制御
装置が搭載された車両の運転席周辺を表わす斜視
図であつて、１は運転者、２は運転席、３はヘツ
ドレスト、４はステアリングホイール、５は空調
装置の空気吹出口、６及び７はバツクミラーであ
つて６は車室内に取り付けられたインサイドミラ
ー、７は運転席側ドアの外側に取り付けられたド
アミラーを夫々表わしている。また１０はインス
トルメルトパネルを表わしており、このインスト
ルメントパネル１０には通常設けられている計器
類の他に、乗員を撮像する撮像手段として、発光
部１１、画像検出部１２及び１３が備えられてい
る。

次に本実施例の車両用アクチユエータ制御装置
の全体構成は、第３図のブロツク図に示す如く、
上述のインサイドミラー６、ドアミラー７、発光
部１１、画像検出部１２及び１３と、助手席側ド
アに取り付けられたドアミラー７′及び前記認識
手段並びに設定手段として機能する制御回路２０
とからなつており、画像検出部１２及び１３にて
得られた運転者１の上体を示す２つの２次元画像
から運転者１の目の位置を認識し、認識された目
の位置に応じて各バツクミラー角度を調整する。

また制御回路２０は、図に示す如く、上記各装
置に信号を入・出力するためのＡ／Ｄ変換器や増
幅回路等を備えた入・出力部２１、上記２つの２
次元画像から運転者１の目の３次元位置を認識
し、バツクミラー角度の調整処理を実行する
CPU２２、CPU２２にて演算処理実行の際に必
要なデータが予め記憶されたROM２３、同じく
演算処理実行の際に必要なデータが一時的に記憶
されるRAM２４、及び電源が常時供給されたバ
ツクアツプRAM２５を有すると共に、バツクア
ツプRAM２５に常時電源を供給するためにバツ
テリ２６と直接接続された電源回路２７と、上記
バツクアツプRAM２５以外の各部に電源を供給
するイグニツシヨンスイツチ２８又はアクセサリ
スイツチ２９を介してバツテリ２６に接続された
電源回路３０とを備えている。

ここで上記インサイドミラー６、ドアミラー７
及び７′には運転者１の目の位置に応じて角度を
調整するためのアクチユエータが備えられてお
り、第４図に示すごとき構造となつている。尚、
図においてイは部分断面図、ロはその左側面図を
表わしている。

図に示す如く、本実施例のバツクミラーには単
モータ式のアクチユエータ４０が備えられ、小型
直流モータ４１と減速歯車及びクラツチを有して
ミラー４２の背面に取り付けられたミラーケース
４３を水平方向（図に示す×印ｔを中心として回
転される矢印ｘ方向）、及び垂直方向（図に示す
小型直流モータ４１の中心軸ｕを中心として回転
される矢印ｙ方向）に角度調整できるようにされ
ている。

図において４５は、ミラーケース４３が水平方
向（ｘ方向）にのみ回動自在となるようミラーケ
ース４３本体に取り付けられた左リンクであつ
て、左リンク４５の他端には内孔が穿設され内歯
４６が該設されている。この左リンク４５の内孔
には左中空キヤツプ４７の左突出部が嵌入されて
おり、左中空キヤツプ４７突出部周囲に刻設され
た外歯４８と左リンク４５内孔の内歯４６とが咬
合されている。左中空キヤツプ４７の右内孔部に
は左遊星歯車４９及び左内歯車５０が嵌入されて
おり、左中空キヤツプ４７と左遊星歯車４９とは
夫々に刻設された内歯５１と外歯５２との咬合に
よつて接続され、また左遊星歯車４９と左内歯車
５０との接続も同様に、夫々に刻設された内歯５
３と外歯５４との咬合によつて行なわれている。
そして左遊星歯車４９の外歯５２は、中間壁５５
を有した円筒状の左アダプタ５６の左開口部内に
刻設された内歯５７にも咬合されている。従つて
左遊星歯車４９は左アダプタ５６の中間壁５５と
左中空キヤツプ４７の右内端面で回動可能に固定
されていることとなる。

次に左アダプタ５６の右内壁面にはクラツチホ
ルダ６０が収納され、クラツチホルダ６０内には
コイル６１を巻いたボビン６２が収納されてい
る。そしてこのボビン６２の右側には、クラツチ
板６３を介して右アダプタ６４の中間壁６５が設
けられており、ボビン６２はクラツチホルダ６０
とクラツチ板６３を介して左アダプタ５６と右ア
ダプタ６４の中間壁５５，６５の間に設置されて
いることとなる。

右アダプタ６４の右内壁面には左アダプタの左
内壁面と同様に、右遊星歯車６７と右内歯車６８
が嵌入されており、また右遊星歯車６７の右側面
には右中空キヤツプ６９が設けられている。右中
空キヤツプ６９の右端面には前記左中空キヤツプ
４７と同様に突出部が設けられており、この突出
部にも前記と同様外歯７０が刻設され、右リンク
７１上に刻設されたラツク７１と咬合されてい
る。そして右リンク７１のミラーケース４３側端
部はボール形状に形成され、ミラーケース４３に
穿設された穴７３にはめ込み固定されて回動自在
とされている。

次に小型直流モータ４１のモータシヤフト７５
は、左中空キヤツプ４７の中央から中心シヤフト
７６の左端面の穴にはめ込み固定され、中心シヤ
フト７６は上記クラツチ板６３と一体化されてク
ラツチ板６３と共に図の左右方向に自在となつて
いる。そしてコイル６１の電流によつてクラツチ
板６３を左右方向に移動させ、中心シヤフト７６
を左内歯車５０あるいは右内歯車６７に接続する
ようにしている。従つて小型直流モータ４１の回
転は、モータシヤフト７５から中心シヤフト７
６、左内歯車５０、左遊星歯車４９、左中空キヤ
ツプ４７を介して左リンク４５に、あるいはモー
タシヤフト７５から中心シヤフト７６、右内歯車
６８、右遊星歯車６７、右中空キヤツプ６９を介
して右リンク７１に夫々伝達されるようになり、
ミラーケース４３が垂直方向（ｙ方向）あるいは
水平方向（ｘ方向）に駆動され、本バツクミラー
の角度調整が行なえるようになる。

また左リンク４５及び右リンク７１には、各リ
ンクの位置を検出し、ミラー４２面の垂直方向
（ｙ方向）の傾き及び水平方向（ｘ方向）の傾き
を検出するためのポジシヨンセンサ７８及び７９
が夫々備えられており、この検出結果によつてバ
ツクミラーの角度がわかるようにされている。尚
このポジシヨンセンサ７８及び７９は、抵抗値の
変化によつて上記各リンクの位置を検出するポテ
ンシヨメータからなつている。

次に発光部１１と画像検出部１２及び１３は、
前述の如く、運転席２正面のインストルメントパ
ネル１０部分に設けられているのであるが、これ
らは第５図に示す如く、光がステアリングホイー
ル４で遮られず、かつ運転者１の上半身が見通せ
る位置に設定されており、また、第６図に示す如
く、発光部１１は運転席２中心軸上に設置され、
画像検出部１２及び１３が発光部１１の左右対象
に設置されている。ここで本実施例においては、
発光部１１として赤外ストロボを、画像検出部１
２及び１３として２次元固体撮像素子（以下、単
に２次元CCDと呼ぶ。）を用いることとし、夫々
の構成を第７図及び第８図を用いて説明する。第
７図は赤外ストロボを用いた発光部１１の側面図
であつて、８０は赤外発光体、８１は赤外光運転
者１に広く照射するためのレンズ、８２は赤外光
を透過し可視光を通さない赤外フイルタ、８３は
ケース、８４はレンズ８１とフイルタ８２をケー
ス８３に固定するインナーを表わし、本発光部１
１のインストルメントパネル１０への取り付け
は、ボルト８５とナツト８６との螺合によつて行
なわれる。ここで上記フイルタ８２は可視光を通
さないためのものであるが、これは赤外発光体８
０からの発光スペクトルが必ずしも赤外領域のも
のだけではなく可視光領域のものも含まれること
から、このフイルタ８２によつて例えば波長
800nｍ以下の光はカツトし、運転者１に眩しさ
を感じさせないようにしているのである。

第８図は２次元CCDを用いた画像検出部１２
又は１３の側面図であつて、９０はプリント基板
９１に装着された２次元CCD、９２ないし９６
は２次元CCD９０からの画像の読み出しを制御
する画像信号制御回路が装着されたプリント基
板、１００は２次元CCD９０上に画像を結ばせ
る焦点距離ｆのレンズ１０１、２次元CCD９０
へ集光する光量を調節する液晶絞り素子１０２、
２次元CCD９０に集光される光の量を検出する
フオトトランジスタ１０３が組込まれたマウント
アダプタを表わしている。また１０５は本画像検
出部１２、又は１３のケースであつて、フランジ
ヤ１０６を介して、ボルト１０７及びナツト１０
８の螺合によりインストルメントパネル１０に固
定されている。

ここで上記液晶絞り素子１０２の構造は、第９
図に示す如く、液晶層１１１と、液晶層１１１を
挟持する透明電極層１１２及び１１３と、互いに
直交する偏光面を有する偏光板層１１４及び１１
５とからなつており、液晶層１１１と透明電極層
１１２及び１１３は、本液晶絞り素子１０２が光
量を５段階に調整できるよう、同心円状に夫々
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅと区分されている。そして電
極層１１２及び１１３の各部、つまり１１２ａ−
１１３ａ，１１２ｂ−１１３ｂ，１１２ｃ−１１
３ｃ，１１２ｂ−１１３ｄには夫々同時に電源が
供給できるようにされており、フオトトランジス
タ１０３にて検出された光量に応じて、つまりフ
オトトランジスタ１０３に流れる電流に応じて上
記電極層の外側から１１２ａ−１１３ａ，１１２
ｂ−１１３ｂ，……の順に電圧が印加できるよう
にされている。従つて、各電極層に電源が印加さ
れていない場合には、液晶層１１１が透過光の偏
光面を90°旋回させる性質を有することから、偏
光板層１１４を透過して単偏光となり外光は液晶
１１１によつて偏光面が90°旋回され、もう一方
の偏光板層１１５を通過するようになるのである
が、電極層１１２及び１１３に電圧が印加される
と液晶層１１１は結晶の配列方向を変えることか
ら、偏光板層１１４を通過した後の単偏光の偏光
面は液晶層１１１によつて90°旋回されることな
く、もう一方の偏光板層１１５に遮ぎられてしま
い、この液晶絞り素子１０２を透過する光量は著
しく減少することとなる。

故に画像検出部１２及び１３においては、レン
ズ１０１側へ透過される光量が上記液晶絞り素子
１０２によつて調整されるので、２次元CCD９
０全体へ集光される平均光量を一定に保つことが
できるようになる。そしてこのように光量を調整
された光は、レンズ１０１によつて２次元CCD
９０上に外部の像を結び、２次元CCD９０にお
ける各素子によつて量子化されて、各素子毎に光
量に応じた光電変換の後、電荷として蓄積され
る。尚、第９図においてイは液晶絞り素子１０２
の平面図、ロはＡ−Ａ線断面図を示している。

以上の如く構成された本実施例の車両用アクチ
ユエータ制御装置においては、制御回路２０によ
つて第１０図に示すごとき制御プログラムに従つ
て処理が実行され、運転者の目の位置に応じてバ
ツクミラー角度が調整される。

図に示す如く、まずステツプ200にて後述の演
算処理実行の際に用いられるレジスタやパラメー
タ等をセツトする初期化の処理を実行し、続くス
テツプ202にて、本調整処理を所定の時間間隔毎
に実行するために用いられるタイマをセツトする
処理を実行する。

なお、このステツプ202では、タイマにセツト
する時間間隔を、車速等の車両の運転状態に応じ
て設定するようにされている。

つまり、例えば、車速が速くなると運転者は運
転に集中するのでほとんど移動しなくなり、車速
が遅くなると運転の緊張が緩和されるので運転者
は移動し易くなる、というように、運転者の移動
する確率は車両の運転状態によつて異なるため、
ステツプ202では、こうした運転者の移動する確
率が高くなる程当該調整処理を頻繁に実行するよ
うに、当該調整処理を実行する時間間隔を車両の
運転状態に応じて設定して、タイマにセツトする
のである。

続くステツプ204においては上記発光部１１の
赤外発光体８０を発光させる発光信号を出力する
と共に、画像検出部１２及び１３に検出された２
次元画像データを読み出すための同期信号が出力
され、各画像検出部１２及び１３のプリント基板
９２ないし９６上に装着された画像信号制御回路
にて各画素毎に画像信号が読み出される。

続くステツプ206においては上記読み出された
画像信号を本制御回路２０内に入力し、各画像検
出部１２及び１３の画像信号をRAM２４内に設
けられた所定のエリア内に画像データRf及びLf
としてストアする処理がなされ、次ステツプ208
にて上記画像信号の入力が各画像検出部１２及び
１３の全ての画素について行なわれたか否かが判
定される。そしてこのステツプ208においては全
ての画素について画像信号が入力されるまでの間
「NO」と判定され続け、ステツプ206及びステツ
プ208の処理がくり返し実行される。

次に全ての画素について画像信号が入力される
と、続くステツプ210に移行し、上記RAM２４
の所定エリア内にストアされた画像データRf及
びLfに対して２値化の処理が実行され、２値化
画像データRf′、Lf′を得る。ここで２値化の処理
とは、上記画像データRf及びLfが有する各々の
濃淡データを所定の判定レベルと大小比較し、判
定レベルよりも濃い部分については黒レベルに、
一方判定レベルよりも薄い部分については白レベ
ルに截然と分離する処理のことである。つまり、
第１１図に示す如く、例えば画像検出部にて検出
され、RAM２４内にストアされた画像データLf
（Rf）がイに示す如き画像である場合にこの画像
データLf（Rf）の２値化の処理を実行するとロに
示す如き画像データLf′（Rf′）となる。尚この２
値化画像は判定レベルにより変化されるが、前述
の液晶絞り素子１０２によつ各画像検出部１２及
び１３に透過される光量が調整されていることか
ら、図のように運転者の顔が白レベルとなり背景
が黒レベルとなるように判定レベルを設定するこ
とは容易である。

次にステツプ212においては上記ステツプ210の
２値化の処理によつて得られた２つの２値化画像
データRf′、Lf′毎に、白レベル部の最大閉部分を
検出する処理、つまり運転者の顔面部分を検出す
る処理がなされ、続くステツプ216にて、この面
積中心が前回の調整処理により求められた面積中
心を原点とする許容範囲を越えたか否かの判定が
実行される。そして面積中心が許容範囲を越えた
場合には、ステツプ216にて「YES」と判定さ
れ、続くステツプ218に移行し、一方面積中心が
許容範囲を越えていない場合にはステツプ216に
て「NO」と判定され、ステツプ220に移行する。

つまり第１２図に示す如く、まずステツプ214
にて各２値化画像データRf′、Lf′毎に、運転者１
の顔面を示す最大閉部分Ｏの面積中心Ｐが画像座
標（xp、yp）として算出され、続くステツプ216
にてこの画像座標（xp、yp）が前回の調整処理
の際に求められた面積中心P′の画像座標（xp′、
yp′）を原点とする許容範囲（xp′±Δx、yp′±
Δy）内にあるか否かを判定するのである。そし
てこのステツプ216の判定処理としては、次式 （xp′−Δx）＜xp＜（xp′＋Δx） （yp′−Δy）＜yp＜（yp′＋Δy） （但し、Δx、Δyは定数） を用いて実行することができ、この条件を満足し
ている場合には面積中心Ｐが許容範囲を越えてい
ないと判断されることとなる。ここでΔx、Δyは
予め設定される定数であるが、この値を大きくと
れば許容範囲が広くなり、運転者１が大きく移動
した場合にのみバツクミラー角度を調整するよう
にすることができ、一方、Δx、Δyの値を小さく
とれば許容範囲が狭くなり、運転者１の少しの移
動に対してもバツクミラー角度を調整できるよう
になる。従つてこのΔx、Δyを運転者１の好みに
合わせて調整できるようにしてもよい。

次に面積中心Ｐが許容範囲を越えた場合に実行
されるステツプ218においては、上記求められた
面積中心Ｐに基づき人間の平均的データから運転
者１の両目の中間点が各画像データ毎に２次元的
に算出される。つまり第１２図に示す運転者１の
顔面を示す最大閉部分Ｏの面積に対応して、人間
の平均的データから、面積中心Ｐに対する運転者
１の両目の中間点Ｑのｙ方向のずれΔyqを算出
し、両目の中間点Ｑの画像座標（yq、xq）を求
めるのである。尚、yq＝yp＋Δyq、xq＝xpであ
る。

ステツプ218にて各画像データ毎に運転者１の
両目の中間点Ｑが求められると続くステツプ222
に移行し、この両目の中間点Ｑが求められた２つ
の画像データから、いわゆる三角測量の原理を用
いて、画像検出部１２，１３が設置されたインス
トルメントパネル１０から実際の運転者１の両目
の中間点Ｑまでの距離ｄが算出されることとな
る。この算出は、第１３図に示す如く、画像検出
部１２又は１３の２次元CCD９０とレンズ１０
１間の距離ａと、各画像検出部１２，１３の横方
向（ｘ方向）の中心xro、xlo間の距離ｌと、各
画像検出部１２，１３の画像データRf、Lfにお
ける横方向の中心xro、xloを基点とした両目の
中間点Ｑのずれを示すｘ座標xr、xlとをパラメー
タとする次式 ｄ＝ａ×ｌ／（xr−xl） を用いて行なわれる。またこの場合１／ｆ＝１／
ａ＋１／ｄであり、ａ＜＜ｄとみなされることか
ら次式 ｄ＝ｆ×ｌ／（xl−xr） によつて距離ｄを求めることもできる。ｆは前述
した如くレンズ１０１の焦点距離である。

このようにして運転者の両目の中間点と画像検
出部との間の距離ｄが算出されると、つづくステ
ツプ224において、この両目の中間点の運転席中
心に対する左右方向（Ｘ方向）のずれXsを算出
する処理が、次式 Xs＝xl×ｄ／ａ−ｌ／２ を用いて実行される。尚この式においても前述の
距離ｄ算出の場合と同様の理由から、 Xs＝xl×ｄ／ｆ−ｌ／２ としてもよい。

次にステツプ226においては、上記求められた
画像データにおける運転者１の両目の中間点Ｑの
ｙ方向の座標yqから、運転席における両目の中
間点の上下方向（Ｙ方向）のＹ座標Ysを算出し、
上記求められた距離ｄとＸ座標Xs、及び今回求
められたＹ座標Ysにより、運転者１の両目の中
間点Ｑを３次元的に表わす位置座標（ｄ、Xs、
Ys）として認識し、バツクアツプRAM２５内に
ストアする。

以上のようにして運転者１の両目の中間点Ｑが
３次元位置（ｄ、Xs、Ys）として認識される
と、続くステツプ228に移行して、この３次元位
置（ｄ、Xs、Ys）に応じたアクチユエータの目
標リンク位置（Pxo、Pyo）を算出する処理がな
される。これは、予め定められた２つのマツプか
らアクチユエータに設けられた各リンク４５及び
７１の位置を求めることによつて、ミラー角度が
運転者の両目の中間点位置に応じた角度となるよ
う、各リンクの目標リンク位置を算出する処理が
なされるのである。尚右リンク７１の目標リンク
位置Pxoは運転者の両目の中間点を表わすｄと
Xsとをパラメータとするマツプから、左リンク
４５の目標リンク位置PyoはｄとYsとをパラメ
ータとするマツプから夫々求めることができる。

続くステツプ230においては、現時点でのアク
チユエータ４０の実際のリンク位置（以下、実リ
ンク位置という。）（Px、Py）を各リンク毎に設
けられたポジシヨンセンサ７９及び７８からの信
号に基づき検出し、次ステツプ232に移行する。

ステツプ232においては前記ステツプ228及びス
テツプ230にて求められた各リンクの目標リンク
位置（Pxo、Pyo）と実リンク位置（Px、Py）
との差｜Px−Pxo｜、｜Py−Pyo｜を夫々算出
し、続くステツプ234にてそれらの値が夫々設定
値εx、εyより小さいか否かを判定する。そして
｜Px−Pxo｜＜εxとなり、かつ｜Py−Pyo｜＜
εyとなるまでの間は本ステツプ234にて「NO」
と判定されステツプ236の処理に移行して、ステ
ツプ236、ステツプ230、ステツプ232、及びステ
ツプ234の処理がくり返し実行されることとなる。

ステツプ236においては右リンク７１の実リン
ク位置Pxを目標リンク位置Pxoに、左リンクの
実リンク位置Pyを目標リンク位置Pyoに夫々調
整すべく駆動信号を出力し、アクチユエータ４０
を駆動する処理が実行され再度ステツプ230の処
理に移行する。

このようにしてアクチユエータ４０がｘ方向、
ｙ方向に駆動され調整されてステツプ234にて
「YES」と判定されるとステツプ220に移行する。

ステツプ220においては、前記ステツプ202にて
セツトされたタイマを用いて、この処理が開始さ
れてから所定時間経過したか否かの判定処理を実
行する。つまりこのステツプ220の処理は、本調
整処理を所定時間間隔で実行するための処理であ
つて、所定時間経過するまでの間は本ステツプ
220をくり返し実行し、一方所定時間経過すると
再度ステツプ202の処理に移行してタイマをセツ
トし直し、上記一連の調整処理を実行するように
なる。尚、ステツプ216にて面積中心Ｐが許容範
囲を越えていないと判断された場合にも本ステツ
プ220に移行するが、これは運転者１が許容範囲
を越える程大きく移動していない場合にはバツク
ミラー角度の調整を行なう必要がなく、また運転
者１の少しの移動に対しても常にアクチユエータ
４０を駆動するようにしていては、アクチユエー
タ４０を早く劣化させてしまうこととなり、また
消費される電力も多くなつてバツテリ２６に対し
ても負担をかけてしまうこととなるといつた理由
から、運転者１の少しの移動に対してはそのまま
処理を終えるようにしているのである。

以上説明したように、本実施例の車両用アクチ
ユエータ制御装置においては、赤外ストロボと２
個の２次元CCDを用いて運転者上体を示す２個
の２次元画像を検出し、この２個の２次元画像か
ら運転者の３次元位置を認識するようにしている
ので、従来のように、座席の位置やリクライニン
グ状態等から推定するのに比べ、より正確な位置
を認識することができる。また本実施例において
は運転者の３次元位置として両目の中間点を認識
し、その位置に応じてバツクミラー角度を調整す
るようにしており、運転者自身がバツクミラーを
自分に合つたバツクミラー角度に調整する必要が
ない。更に本実施例では、運転者の３次元位置を
認識してバツクミラー角度を調整する調整処理
を、車速等の車両の運転状態に応じて設定される
所定の時間間隔毎に繰返し実行するようにされて
いるため、乗車位置の経時的変化があつたとして
も、バツクミラーを常に運転者の乗車位置に対応
した最適なバツクミラー角度に調整することがで
き、しかもの調整処理を常時実行することはない
ので消費電力を必要最小限に抑えことができる。
またこのバツクミラー角度調整は運転者の両目の
中間点に対応して常時行なわれるもではなく、運
転者が所定の許容範囲以上移動した場合にのみ実
行されるものなので、アクチユエータの劣化を防
止することができる。

また、ステツプ216にて実行され、許容範囲を
越えたか否かの判定の対象となる面積中心Ｐにあ
つては、ステツプ204ないしステツプ214の一回の
処理だけで得られた面積中心を用いるものとして
いるが、例えば運転者の瞬間的移動といつたこと
も考えられるので、ステツプ216にて「YES」と
判定された場合には再度ステツプ204ないしステ
ツプ214の処理を実行し、それでもステツプ216に
て「YES」と判定された場合には、続くステツ
プ218に移行するといつた、確認の処理を実行す
るようにしてもよい。あるいは面積中心が所定時
間以上許容範囲を越えた場合にのみステツプ218
以降の処理を実行するようにしてもよい。

本実施例においては運転者の３次元位置として
両目の中間点位置を認識し、その位置に応じてバ
ツクミラー角度を調整するようにしているが、こ
の他にも、例えば、単に、面積中心を運転者顔面
の特異点としてその３次元位置を求め、その位置
に応じてバツクミラー角度やステアリングのチル
ト量、あるいはヘツドレスト位置やエアコンの送
風方向等を自動調整するようにしてもよく、運転
者の目の位置を直接求めたり、あるいは鼻の位置
や口の位置、更には顎の位置や肩の位置を求める
ようにしてもよい。尚、この場合ステアリング、
ヘツドレスト、エアコンの吹出口には夫々の位
置、角度等を調整するためのアクチユエータが必
要となる。

また本実施例においては、発光部に赤外ストロ
ボを使用しているので、外光が運転者の一部を照
射したような場合であつても、こうした外乱の影
響を受けることがなく２次元画像を検知すること
ができ、運転者がまぶしさを受けるといつたこと
も防止できるのであるが、この赤外ストロボの他
にも、例えば赤外発光ダイオードを用いて連続発
光させるようにしてもよく、あるいは運転者がま
ぶしさを感じない程度の可視光を用いるようにし
てもよい。尚、赤外発光ダイオードを用いて連続
発光させた場合、発光・検出のタイミングをとる
必要がないので装置の構成を簡単にすることがで
きる。

更に本実施例においては画像検出部に２次元
CCDを用いているので、撮像管を用いる場合に
比べて画像検出部を小型化することができ、また
可動部がないことから耐振動性に優れ、車両搭載
用としては高い信頼性を実現することができる。
そしてこの２次元CCDに集光される光量は、液
晶絞り素子を用いて一定に調整されるので、一般
の固体撮像素子にみられるブルーミング現象を防
止することもできる。尚、固体撮像素子としては
本実施例に用いた電荷蓄積型デバイス（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よく、この場合、画像の
読み出し回路を簡単にでき、装置を小型化するこ
とができる。

そしてこれらの画像検出部、発光部の設置場所
としては、本実施例のようにインストルメントパ
ネル部以外にも、例えばステアリングシヤフトの
上部カバーの上に設けるようにしてもよく、運転
者の上体を正面からとらえることのできる位置で
あればどこでもよい。

また上記説明においては運転者の３次元位置を
認識しその位置に応じたアクチユエータを駆動す
るといつたことを説明したが、この他にも例えば
助手席の正面に画像検出部及び発光部を設け、助
手席乗員の３次元位置に応じて助手席のヘツドレ
スト位置とか、助手席側のエアコン空気吹出口の
送風方向等を調整するようしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明の車両用アクチユエ
ータ制御装置においては、２個の２次元撮像部に
より車両のシートに着座した乗員を撮像し、その
撮像した２個の２次元画象から車両乗員の３次元
位置を認識するようにしている。このため、本発
明によれば、乗員の帽子の着用、乗員の髪型等に
影響されることなく、乗員の３次元位置を認識す
ることができると共に、乗員の３次元位置を座席
位置やリクライニング状態に基づき推定する従来
装置に比べ、乗員の３次元位置を高精度に認識す
ることができる。そしてその認識された乗員位置
に応じてアクチユエータを駆動することから、例
えばバツクミラーの角度やエアコンの送風方向、
あるいはステアリングのチルト量やヘツドレスト
高さ等を乗員の体格や乗車状態に対応して緻密に
調整することができ、車両の操作性を向上するこ
とができる。また、車両乗員の３次元位置は、所
定の時間間隔毎に認識するようにされており、し
かもその時間間隔は、車両の運転状態に応じて設
定するようにされている。このため、例えば車速
が低い場合等、乗員が移動し易い車両の運転条件
下では、乗員の３次元位置を認識する時間間隔を
短くし、逆に車速が高い場合等、乗員が移動し難
い運転条件下では、乗員の３次元位置を認識する
時間間隔を長くする、というように、乗員がシー
ト上で移動する確率に対応して、乗員の撮像及び
３次元位置の認識を行なう時間間隔を設定するこ
とができる。従つて、本発明によれば、乗員のシ
ート上での移動を、応答遅れなく確実に認識する
ことができると共に、撮像手段及び認識手段の動
作に伴う消費電力を必要最小限に抑えることがで
きる。また撮像手段を常時作動させないため、そ
の劣化を防止することもできる。更に運転車の頭
部位置の移動を検出することができるので、運転
者の居眠りや脇見運転を検知することができ、そ
の防止装置への応用も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図ないし第１３
図は本発明の実施例を示し、第２図は運転席周辺
を示す斜視図、第３図は本実施例の車両用アクチ
ユエータ制御装置の全体構成を示すブロツク図、
第４図はバツクミラーの構成を示し、イは部分断
面図、ロはその左側面図、第５図及び第６図は発
光部１１及び画像検出部１２，１３の取付位置を
説明する運転席近傍側面図及び平面図、第７図は
発光部１１の構成を示す部分断面図、第８図は画
像検出部１２又は１３の構成を示す部分断面図、
第９図は液晶絞り素子１０２の構造を示し、イは
平面図、ロはＡ−Ａ線断面図、第１０図は制御回
路２０にて実行される制御プログラムを示すフロ
ーチヤート、第１１図は２値化処理を示し、イは
画像データ図、ロは２値化画像データ図、第１２
図は特異点Ｐ、及び両目の中間点Ｑを説明する画
像図、第１３図は両目の中間点の位置座標算出を
説明する説明図である。 １……運転者、２……運転席、１０……インス
トルメントパネル、１１……発光部、１２，１３
……画像検出部、２０……制御回路、２２……
CPU、４０……アクチユエータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２個の２次元撮像部を有し、各２次元撮像部
   により車両のシートに着座した乗員を夫々撮像す
   る撮像手段と、 所定の時間間隔毎に、前記撮像手段を動作させ
   て上記各２次元撮像部が撮像した２個の２次元画
   像を読み込むと共に、該２個の２次元画像に基づ
   き前記乗員の３次元位置を認識する認識手段と、 前記車両の運転状態に応じて、前記認識手段が
   作動する前記時間間隔を設定する設定手段と、 前記認識手段により認識された乗員の３次元位
   置に応じて駆動されるアクチユエータと、 を備えたことを特徴とする車両用アクチユエータ
   制御装置。 ２ 認識手段が、アクチユエータが駆動した乗員
   位置を原点として、乗員の移動し得る許容範囲を
   設定し、その後認識された乗員位置が許容範囲を
   越えた際にアクチユエータに駆動信号を出力する
   よう構成された特許請求の範囲第１項記載の車両
   用アクチユエータ制御装置。 ３ 認識手段が、所定時間以上連続して乗員位置
   が許容範囲を越えた際にアクチユエータに駆動信
   号を出力するよう構成された特許請求の範囲第２
   項記載の車両用アクチユエータ制御装置。 ４ ２次元撮像部が２次元固体撮像素子からなる
   特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれか記載
   の車両用アクチユエータ制御装置。 ５ 撮像手段が、車両乗員に赤外光を照射する発
   光手段を備え、２次元撮像部が、該発光手段の発
   光により車両乗員から反射してくる赤外光を受光
   するよう構成された特許請求の範囲第１項ないし
   第４項いずれか記載の車両用アクチユエータ制御
   装置。 ６ 発光手段が赤外ストロボからなる特許請求の
   範囲第５項記載の車両用アクチユエータ制御装
   置。