乘员监视装置制造方法及图纸

提供乘员监视装置。乘员监视装置(100)具备：照相机(1)，其对车辆的乘员进行拍摄；图像处理部(2)，其对由照相机(1)所拍摄的图像进行规定的处理；及位置计算部(3)，其根据由图像处理部(2)所处理的图像而计算乘员的规定部位(例如脸部)在空间上的位置。照相机(1)设置在车辆的方向盘的与旋转轴相离的位置而与方向盘一起旋转。图像处理部(2)将伴随着方向盘的旋转而由照相机(1)在两个不同位置处所拍摄的两个摄像图像(G1、G2)旋转而生成旋转图像(H1、H2)。位置计算部(3)根据在两个不同位置之间的直线距离(基线长度)、从旋转图像(H1、H2)得到的视差及照相机(1)的焦距而计算乘员的规定部位在空间上的位置。

Occupant Monitoring Device

【技术实现步骤摘要】
乘员监视装置
本专利技术涉及利用设置在车辆内的照相机来监视乘员的乘员监视装置，特别是，涉及测定乘员的规定部位在空间上的位置的技术。
技术介绍
在车辆中，为了根据驾驶者的脸部的位置而进行规定的控制，存在想要检测脸部在空间上的位置的需求。例如，在驾驶者清醒而处于朝向正面的姿势的情况下和在驾驶者打盹而处于低头的姿势的情况下，从基准位置(例如，照相机的位置)到脸部为止的距离不同。因此，以此距离为脸部位置而进行检测，从而能够判别驾驶者是处于清醒状态还是处于打盹状态。另外，在搭载了HUD(Head-UPDisplay：平视显示器)系统的车辆中，通过检测驾驶者的脸部位置(特别是，眼睛的位置)，从而能够在驾驶座的前方显示与眼睛的位置对准的最优的影像。作为检测驾驶者的脸部的手段，周知有驾驶员监视器。驾驶员监视器是根据由照相机所拍摄的驾驶者的脸部图像而监视驾驶者的状态，并在驾驶者打盹、疏忽驾驶的情况下，进行警报等规定的控制的装置。从由驾驶员监视器得到的脸部图像能够得到与脸部的朝向、视线的方向相关的信息，但不能得到与脸部在空间上的位置(自基准位置的距离)相关的信息。在测定脸部在空间上的位置的方法中，具有利用2台照相机(立体照相机)的方法、向被摄体照射图形(pattern)光的方法、利用超声波传感器的方法等。在利用立体照相机的情况下，需要多个照相机而导致成本上升。在利用图形光的情况下，只要一台照相机即可，但需要专用的光学系统。在使用超声波传感器的情况下，不仅部件增多而导致成本上升，而且难以确定对与被摄体的哪一部位之间的距离进行检测，因此存在难以与由驾驶员监视器得到的检测结果匹配的问题。在专利文献1中公开了在车辆的方向盘设置照相机，并根据方向盘的转向角而将由该照相机所拍摄的驾驶者的图像校正为竖立图像的驾驶者监视系统。在专利文献2中公开了利用设置在车辆的仪表板的2台照相机而检测驾驶者的脸部的朝向的脸部朝向检测装置。然而，在这些文献中完全未涉及由照相机测定脸部位置的内容，并非是有利于解决上述的问题点的技术文献。专利文献1：日本特开2007-72774号公报专利文献2：日本特开2007-257333号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题在于提供一种通过1台照相机而能够测定乘员的规定部位在空间上的位置的乘员监视装置。用于解决课题的手段本专利技术所涉及的乘员监视装置具备：照相机，其对车辆的乘员进行拍摄；图像处理部，其对由该照相机所拍摄的乘员的图像进行规定的处理；以及位置计算部，其根据由该图像处理部所处理的图像而计算乘员的规定部位在空间上的位置。照相机设置在车辆的方向盘的与旋转轴相离的位置而与方向盘一起旋转。图像处理部对伴随着方向盘的旋转而由照相机在两个不同的位置处所拍摄的两个图像进行规定的处理。位置计算部根据由图像处理部所处理的两个图像而计算乘员的规定部位在空间上的位置。根据这样的乘员监视装置，在方向盘的与旋转轴相离的位置处设置有拍摄乘员的照相机，因此，能够由与方向盘一起旋转的照相机得到在两个不同的位置处所拍摄的两个摄像图像。并且，针对这些摄像图像，由图像处理部进行规定的处理，并根据所处理的两个图像而计算乘员的规定部位在空间上的位置。因此，能够得到无需设置多个照相机或专用的光学系统、且结构简单并低廉价格的乘员监视装置。在本专利技术中，图像处理部具有根据由照相机所拍摄的图像检测乘员的脸部的脸部检测部，位置计算部计算从照相机到脸部的特定部分为止的距离作为该脸部在空间上的位置。在本专利技术中，所述两个图像例如为照相机在旋转了第一旋转角时的第一位置处所拍摄的第一摄像图像及照相机在旋转了第二旋转角时的第二位置处所拍摄的第二摄像图像。在该情况下，图像处理部生成将第一摄像图像旋转规定量而得的第一旋转图像及将第二摄像图像旋转规定量而得的第二旋转图像。位置计算部根据作为第一位置与第二位置之间的直线距离的基线长度、根据第一旋转图像及第二旋转图像得到的视差及照相机的焦距而计算规定部位在空间上的位置。具体地，例如以如下方式计算规定部位在空间上的位置。在将从方向盘的旋转轴到照相机为止的距离设为L，将第一旋转角设为θ1，将第二旋转角设为θ2，将基线长度设为B，将视差设为δ，将焦距设为f，将规定部位在空间上的位置设为从照相机到该规定部位为止的距离D时，图像处理部将第一摄像图像向第一方向旋转|θ2-θ1|/2的角度而生成第一旋转图像，并将第二摄像图像向与第一方向相反的第二方向旋转|θ2-θ1|/2的角度而生成第二旋转图像。位置计算部通过B＝2·L·sin(|θ2-θ1|/2)而计算基线长度，并通过D＝B·(f/δ)而计算规定部位在空间上的位置。在本专利技术中，也可以设置检测照相机的旋转角的旋转角检测部，该旋转角检测部根据从照相机取得的第一摄像图像及第二摄像图像而检测第一旋转角及第二旋转角。或者，旋转角检测部根据检测照相机的姿势的姿势传感器的输出而检测第一旋转角及第二旋转角。或者，旋转角检测部可根据检测方向盘的转向角的转向角传感器的输出而检测第一旋转角及第二旋转角。在本专利技术中，当照相机在两个不同的位置之间在规定时间内旋转了规定角度以上的情况下，位置计算部根据两个图像而计算规定部位在空间上的位置。专利技术效果根据本专利技术，可提供一种能够由1台照相机检测乘员的规定部位在空间上的位置的乘员监视装置。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的乘员监视装置的框图。图2是设置有照相机的方向盘的俯视图。图3是对由照相机监视驾驶者的情况进行说明的图。图4是表示伴随方向盘的旋转而发生的照相机的位置的变化的图。图5是表示照相机所拍摄的图像的图。图6是表示第一旋转图像和第二旋转图像的图。图7是表示摄像图像中的眼睛的区域的图。图8是对计算基线长度的原理进行说明的图。图9是基于立体视觉(StereoVision)的距离运算的原理图。图10是表示乘员监视装置的动作的流程图。图11是本专利技术的第二实施方式的乘员监视装置的框图。图12是本专利技术的第三实施方式的乘员监视装置的框图。图13是本专利技术的第四实施方式的乘员监视装置的框图。标号说明1：照相机；2：图像处理部；3：位置计算部；13：姿势传感器；22：脸部检测部；25：旋转角检测部；30：转向传感器；40：乘员；41：脸部；50：车辆；51：方向盘；52：旋转轴；100、200、300、400：乘员监视装置；B：基线长度；δ：视差；f：焦距；L：从方向盘的旋转轴到照相机为止的距离；D：从照相机到被摄体为止的距离；θ1：第一旋转角；θ2：第二旋转角；G1：第一摄像图像；G2：第二摄像图像；H1：第一旋转图像；H2：第二旋转图像。具体实施方式参照附图，对本专利技术的乘员监视装置的第一实施方式进行说明。首先，参照图1，对乘员监视装置的结构进行说明。在图1中，乘员监视装置100搭载于车辆，并具备照相机1、图像处理部2、位置计算部3、驾驶者状态判定部4、控制部5及存储部6。如图2所示，照相机1设置在车辆的方向盘51而与方向盘51一起进行旋转。设置有照相机1的位置与方向盘51的旋转轴52相离。因此，当方向盘51进行旋转时，照相机1以旋转轴52为中心向箭头方向旋转。如图1所示，照相机1中包括CMOS图像传感器这样的摄像元件11和包括透镜等的光学部件12。如图3所示，照相机1对就坐在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乘员监视装置，其特征在于，其包括：照相机，其对车辆的乘员进行拍摄；图像处理部，其对由所述照相机所拍摄的乘员的图像进行规定的处理；以及位置计算部，其根据由所述图像处理部所处理的图像而计算所述乘员的规定部位在空间上的位置，所述照相机设置在所述车辆的方向盘的与旋转轴相离的位置而与所述方向盘一起旋转，所述图像处理部对伴随着所述方向盘的旋转而由所述照相机在两个不同的位置处拍摄的两个图像进行规定的处理，所述位置计算部根据由所述图像处理部所处理的两个图像而计算所述规定部位在空间上的位置。

【技术特征摘要】
2018.02.27 JP 2018-0331321.一种乘员监视装置，其特征在于，其包括：照相机，其对车辆的乘员进行拍摄；图像处理部，其对由所述照相机所拍摄的乘员的图像进行规定的处理；以及位置计算部，其根据由所述图像处理部所处理的图像而计算所述乘员的规定部位在空间上的位置，所述照相机设置在所述车辆的方向盘的与旋转轴相离的位置而与所述方向盘一起旋转，所述图像处理部对伴随着所述方向盘的旋转而由所述照相机在两个不同的位置处拍摄的两个图像进行规定的处理，所述位置计算部根据由所述图像处理部所处理的两个图像而计算所述规定部位在空间上的位置。2.根据权利要求1所述的乘员监视装置，其特征在于，所述图像处理部具有脸部检测部，该脸部检测部根据由所述照相机所拍摄的图像检测乘员的脸部，所述位置计算部计算从所述照相机到所述脸部的特定部分为止的距离作为该脸部在空间上的位置。3.根据权利要求1或2所述的乘员监视装置，其特征在于，所述两个图像是所述照相机在旋转了第一旋转角时的第一位置处所拍摄的第一摄像图像及所述照相机在旋转了第二旋转角时的第二位置处所拍摄的第二摄像图像，所述图像处理部生成将所述第一摄像图像旋转规定量而得的第一旋转图像及将所述第二摄像图像旋转规定量而得的第二旋转图像，所述位置计算部根据基线长度、视差及所述照相机的焦距而计算所述规定部位在空间上的位置，其中所述基线长度是所述第一位置与所述第二位置之间的直线距离，所述视差是根据所述第一旋转图像及所述第二旋转图像而得到的。4.根据权利要求3所述的乘员监视装置，其特征在于，在将从所述方向盘的旋转轴到所述照...

【专利技术属性】
技术研发人员：松浦义朗，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP