CN110278352A - 乘员监视装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供乘员监视装置，防止基于来自透镜的视场角外的干扰光的噪声映入摄像图像。乘员监视装置(100)根据由摄像元件(2)拍摄的图像而监视驾驶员，该乘员监视装置(100)包括：摄像元件(2)，其对车辆的驾驶员进行拍摄；透镜(12a)，其将驾驶员的像成像于摄像元件(2)的摄像面(2a)；保持架(12b)，其保持透镜(12a)；罩，其覆盖摄像元件(2)、透镜(12a)和保持架(12b)；及透过板(7q)，其设置于罩，并且设置于使光入射到透镜(12a)的窗(7m)。在相对于透镜(12a)而与摄像元件(2)相反的一侧设置有遮光板(14)，该遮光板(14)遮挡来自透镜(12a)的视场角(θ)外的光，以使来自透镜(12a)的视场角(θ)外的光不入射到透镜(12a)。

Description

乘员监视装置

技术领域

本发明涉及根据由摄像元件拍摄的图像而对车辆的乘员进行监视的乘员监视装置。

背景技术

为了防止车辆的事故等，有时在车辆室内设置根据摄像图像而对车辆的乘员的身体状况进行监视的乘员监视装置。

例如，在专利文献1的乘员监视装置中，利用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合装置)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)等摄像元件(图像传感器)而对车辆的驾驶员的脸进行拍摄，并根据其摄像图像而判断脸的朝向。还有一种乘员监视装置，该乘员监视装置根据摄像图像而除了监视驾驶员的脸的朝向之外还监视眼睛的睁闭度等。乘员监视装置的监视结果输出到车辆侧的ECU(电子控制装置)，用于控制车辆的行驶。

在摄像元件的摄像面上，来自乘员的光通过透镜而成像。将透镜配置在相对于摄像元件的摄像面而适当的位置，因此例如专利文献2及专利文献3所公开，透镜被保持部件(透镜框、保持架)保持。另外，为了进行保护等，利用覆盖部件(镜筒、光圈板、封装体)而将摄像元件、透镜和保持部件覆盖。保持部件、覆盖部件由具备遮光性的材料而形成。因此，在保持部件、覆盖部件上设置有用于使光入射到透镜的窗。在专利文献2及专利文献3中，窗由孔形成。

例如专利文献4中所公开，为了防止异物的侵入等，窗有时由孔和以堵塞该孔的方式设置的透过板(平板)构成。透过板由具备透光性的材料形成。在专利文献4中，透过板以其板面相对于入射到透镜的光的第2光轴而垂直或倾斜的方式设置。

来自乘员的光从乘员监视装置的窗入射，并且太阳光等干扰光也从乘员监视装置的窗入射。该干扰光有时透过透镜而入射到摄像元件。另外，一部分干扰光在透镜、其他的部件反射而成为杂散光，该杂散光透过透镜而入射到摄像元件的摄像面。在这些情况下，干扰光、杂散光成为噪声而映入摄像图像，妨碍乘员的脸、脸的特征点等的检测，有可能降低乘员的监视性能。

作为上述的对策，在专利文献2中，在透镜框的内周面设置杂散光反射面，使从光圈孔入射的光当中的、在通过透镜而成像于成像面时没有帮助的杂散光在杂散光反射面反射，并从光圈孔射出到外部。在专利文献3中，在透镜与保持架的分界线设置遮光部，利用遮光部而阻止从孔入射到透镜的杂散光在保持架的内部反射而到达摄像元件。

专利文献1：日本特开2004-78778号公报

专利文献2：日本特开2007-163637号公报

专利文献3：日本特开2003-307663号公报

专利文献4：日本特开2015-179507号公报

发明内容

太阳光等干扰光有时不仅从透镜的视场角内入射到透镜，而且从透镜的视场角外通过窗而入射到透镜。并且，来自该视场角外的干扰光在透镜的表面反射或在其他的部件反射而成为杂散光，该杂散光从透镜的视场角内透过透镜而有可能入射到摄像元件的摄像面。在该情况下，当基于杂散光的噪声映入乘员的图像时，如上述，会妨碍脸等的检测，导致乘员的监视性能的下降。

本发明的课题在于提供一种能够防止基于来自透镜的视场角外的干扰光的噪声映入摄像图像的乘员监视装置。

本发明的乘员监视装置包括：摄像元件，其对车辆的乘员进行拍摄；透镜，其将乘员的像成像于摄像元件的摄像面；保持部件，其保持该透镜；覆盖部件，其覆盖摄像元件、透镜及保持部件；及窗，其设置于该覆盖部件，使光入射到透镜，乘员监视装置根据由摄像元件拍摄的图像而监视乘员。在相对于透镜而与摄像元件相反的一侧还设置有遮光部件，该遮光部件遮挡来自透镜的视场角外的光，以使来自透镜的视场角外的光不入射到透镜。

根据上述内容，来自透镜的视场角外的太阳光等干扰光被遮光部件遮住而不会入射到透镜，因此能够阻止该干扰光透过透镜而入射到摄像元件的摄像面。另外，还能够阻止该干扰光在透镜的表面反射而成为杂散光，防止该杂散光透过透镜而入射到摄像元件的摄像面。因此，能够防止基于来自视场角外的干扰光、杂散光的噪声映入摄像图像。

在本发明中，也可以为，窗由孔和使光透过的透过板构成，其中该孔形成于覆盖部件，该透过板以堵塞该孔的方式安装于覆盖部件，透过板以其板面相对于透镜的光轴倾斜的方式设置。

另外，在本发明中，也可以为，透过板的直径大于透镜的直径。

另外，在本发明中，也可以为，遮光部件形成为板状，并且设置于透过板的靠摄像元件侧的板面，遮光部件的板面与透过板的板面平行。

另外，在本发明中，也可以为，遮光部件以包围透镜的视场角的范围的方式形成为环状。

另外，在本发明中，也可以为，遮光部件从靠近透镜的视场角的范围的位置朝向外侧而在该遮光部件的径向上延伸，遮光部件的外径大于透镜的直径。

此外，在本发明中，也可以为，遮光部件的表面被实施了光反射防止处理。

根据本发明，能够提供可防止基于来自透镜的视场角外的干扰光的噪声映入摄像图像的乘员监视装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式的乘员监视装置的电气结构图。

图2是本发明的第1实施方式的乘员监视装置的立体图。

图3是从图2的乘员监视装置卸下罩的状态的立体图。

图4是从图3卸下盖体和线束的状态的立体图。

图5是图2的罩的立体图。

图6是图2的乘员监视装置的摄像系统的截面图。

图7是示出图6的摄像系统的摄像图像的一例的图。

图8是示出图6的摄像系统的设置状态的图。

图9是以往的乘员监视装置的摄像系统的截面图。

图10是示出图9的摄像系统的摄像图像的一例的图。

图11是本发明的第2实施方式的乘员监视装置的摄像系统的截面图。

图12是本发明的第3实施方式的乘员监视装置的摄像系统的截面图。

图13是本发明的第4实施方式的乘员监视装置的摄像系统的截面图。

图14是本发明的第5实施方式的乘员监视装置的摄像系统的截面图。

图15是以往的乘员监视装置的摄像系统的截面图。

标号说明

2：摄像元件；

2a：摄像面；

7：罩(覆盖部件)；

7m：窗；

7i、7o：板面；

7q、7q’：透过板；

7t：孔；

12a：透镜；

12b：保持架(保持部件)；

14、24、34、44：遮光板(遮光部件)；

14a：板面；

100：乘员监视装置；

G：摄像图像；

M：驾驶员(乘员)；

Q：透镜的光轴；

X：透镜的视场角的范围；

θ：透镜的视场角。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。在各个图中，对相同的部分或对应的部分，赋予相同的标号。

图1是本发明的实施方式的乘员监视装置100的电气结构图。乘员监视装置100设置于四轮汽车等车辆的车辆室内。乘员监视装置100包括控制部1、摄像元件2、照明部3及接口4。

控制部1由微型计算机、存储器构成。控制部1设置有图像处理部1a和乘员监视部1b。摄像元件2由红外线图像传感器构成。照明部3由多个红外线LED(发光二极管)构成。在图1中，由一个方块来示出照明部3。接口4由CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)等车内通信用的电路构成。

摄像元件2对作为车辆的乘员的驾驶员的脸进行拍摄。照明部3向包括驾驶员的脸的区域投射红外光。控制部1对摄像元件2的摄像动作和照明部3的发光动作进行控制。

控制部1的图像处理部1a对由摄像元件2摄像的摄像图像进行图像处理，并按照时间顺序检测驾驶员的脸的特征点。乘员监视部1b根据其脸的特征点的变化而检测驾驶员的脸的朝向、眼睛的睁闭、视线等状态，并监视它们的变化而判断驾驶员是否存在妨碍车辆的驾驶的异常。控制部1经由接口4而将乘员监视部1b的监视结果输出到设置于车辆的其他的ECU等。另外，控制部1从设置于车辆的其他的ECU、各种传感器接收与车辆的车速、驾驶员的上下车状态等相关的信息。

图2是本发明的第1实施方式的乘员监视装置100的立体图。图3是从图2卸下罩7的状态的立体图。图4是从图3卸下盖体6和线束16的状态的立体图。图5是罩7的立体图。

如图2所示，乘员监视装置100以使框体5位于下方、使罩7位于上方、使罩7的与窗7m相反的一侧朝向车辆的前方的姿势设置于车辆的车辆室内。另外，为了扩大车辆的驾驶员的正面的视野，乘员监视装置100设置于位于驾驶员的斜前方的仪表盘的中央部或中控台的上部。

框体5由导热性高的金属或合成树脂形成。如图3所示，框体5形成为矩形的箱状。在框体5的下部设置有翼片状的散热部5f。如图4所示，在框体5的内侧收纳有主基板8。主基板8的板面与水平方向大致平行。

主基板8安装有控制部1、接口4、连接器15a、15c、及其他的电子部件、电气回路(省略图示)。控制部1和接口4由半导体元件等构成。FPC(Flexible Printed Circuit：柔性印刷电路)17的一端连接到连接器15a。图2及图3所示的线束16的一端连接到连接器15c(省略详细图示)。

在框体5的上方开口的开口部5k是收纳主基板8的收纳口。如图2及图3所示，该开口部5k被盖体6堵塞。框体5和盖体6借助未图示的螺丝等而被固定。

盖体6由金属或合成树脂形成。如图3所示，盖体6设置有从中央朝向上方而突出的支承部6h和朝向上方开口的通孔6k。支承部6h的前表面(在图3中，朝向右下方的面)相对于框体5、盖体6的各侧边倾斜。

副基板9被支承于支承部6h的前表面。副基板9使板面朝向纵方向并借助未图示的螺丝等而固定到支承部6h。在副基板9的表面(在图3中，朝向右下方的面)上安装有摄像元件2(图6)、照明部3、连接器15b及其他的电子部件、电气回路(省略图示)。

FPC17的另一端连接到连接器15b。FPC17贯穿盖体6的通孔6k。利用该FPC17，将副基板9和主基板8电连接。

在副基板9的表面侧设置有反射光的反射器10。反射器10借助未图示的螺丝等而固定于副基板9或盖体6的支承部6h。在反射器10形成有多个通孔10a～10e。其中，小直径的通孔10b～10e的里面分别设置有照明部3。

透镜单元12嵌入到位于中央的大直径的通孔10a。透镜单元12由透镜12a和保持透镜12a的保持架12b构成。保持架12b由具备遮光性的合成树脂形成为筒状。如图6所示，以使透镜12a与安装于副基板9的表面的摄像元件2对置的方式，保持架12b固定于副基板9。保持架12是本发明的“保持部件”的一例。

图2所示的罩7由具备遮光性的合成树脂形成。在罩7设置有水平部7h和竖直部7u。竖直部7u设置于水平部7h的后部，并从水平部7h连续而向上方突出。如图5所示，竖直部7u由前侧侧壁7uf、左右侧壁7uL、7ur及顶部壁7uj构成。竖直部7u的背面侧(与前侧侧壁7uf相反的一侧)朝向后方而开口。

孔7t以大致矩形形状形成在竖直部7u的前侧侧壁7uf的上部。以堵塞该孔7t的方式将透过板7q安装在罩7(图2的状态)。透过板7q由具备透光性的合成树脂形成。孔7t和透过板7q构成了成为光的出入口的窗7m。换言之，在罩7的前侧侧壁7uf的上部设置有窗7m。如图5所示，透过板7q形成为平坦的板状。在透过板7q的背面7o设置有遮光板14。

如图2所示，利用罩7从上方和前方(与线束16相反的一侧)覆盖图3等所示的透镜单元12、摄像元件2(图6)、照明部3、副基板9及FPC17。另外，也是利用罩7从上方和前方覆盖盖体6和框体5的前部。罩7借助未图示的螺丝而固定于盖体6的支承部6h。罩7为本发明的“覆盖部件”的一例。

在图2所示的罩7的安装状态下，透过板7q与透镜12a及照明部3对置。罩7的窗7m的直径即孔7t的直径和透过板7q的直径大于透镜12a的直径。这样，之所以扩大窗7m的直径，是因为窗7m兼作针对照明部3的光的出口和针对透镜12a的光的入口，另外，是为了通过扩大光的投光受光范围而扩大摄像范围，从而对驾驶员的整个脸进行拍摄。

在图2中，罩7的水平部7h以下的部分埋设于仪表盘或中控台，以便不会被车辆的乘员看到。在罩7的水平部7h的上方设置有由反射器10、照明部3及窗7m构成的照明系统和由透镜单元12、摄像元件2及窗7m构成的摄像系统。为了对驾驶员的脸进行拍摄，这些照明系统和摄像系统从仪表盘或中控台突出。另外，为了使驾驶员意识不到监视，这些照明系统和摄像系统被未图示的设计罩(省略图示)覆盖。在设计罩形成有开口部，以露出透过板7q。

通过将乘员监视装置100设置于仪表盘的中央部或中控台的上部，使照明部3、透镜12a及摄像元件2成为朝向驾驶座侧的状态。因此，从照明部3投射的光通过反射器10的通孔10b～10e、罩7的窗7m及设计罩的开口部而投射到驾驶座侧。

并且，该投射光在驾驶座的头枕、座位或坐在驾驶座的驾驶员的脸等反射。该反射光通过设计罩的开口部和罩7的窗7m而入射到嵌入于反射器10的通孔10a的透镜单元12的透镜12a，进而透过透镜12a而入射到摄像元件2。摄像元件2将从透镜12a接收的光转换为电信号，并根据该电信号而对驾驶员的脸等进行拍摄。

图6是乘员监视装置100的摄像系统的截面图。图7是示出由图6的摄像系统拍摄的摄像图像G的一例的图。图8是示出图6的摄像系统的设置状态的图。图9是以往的乘员监视装置的摄像系统的截面图。图10是示出由图9的摄像系统拍摄的摄像图像G’的一例的图。在图6、图8及图9中示出与水平面平行的截面，省略反射器10的图示。(后述的图11～图15中也相同。)

在图6中，在乘员监视装置100的透镜单元12的保持架12b内设置有透镜12a和摄像元件2。透镜12a的周围被保持架12b保持。摄像元件2安装于副基板9。摄像元件2的摄像面2a和透镜12a隔着规定的间隔而对置。透镜12a的光轴Q相对于摄像元件2的摄像面2a而垂直。摄像面2a的中心位于透镜12a的光轴Q上。透镜12a将来自驾驶员的光(驾驶员的像)成像于摄像元件2的摄像面2a。

在相对于透镜12a而与摄像元件2相反的一侧设置有隔着规定的间隔而构成罩7的窗7m的透过板7q。透过板7q以两个板面7i、7o相对于透镜12a的光轴Q倾斜规定角度的方式设置。透过板7q的板面7i、7o中的靠摄像元件2侧的板面7o设置有遮光板14。

遮光板14是以包围透镜12a的视场角θ的范围X的方式形成为环状的单一的部件(参照图5)。在图6中，示出遮光板14的径向的截面，因此示出两个截面部分。(后述的图11～图14所示的遮光板24、34、44、14也相同。)

另外，遮光板14形成为平坦的板状，从靠近透镜12a的视场角θ的范围X的位置朝向外侧而在遮光板14的径向上延伸。遮光板14的外径大于透镜12a的直径。然而，遮光板14形成为不遮挡照明部3(图3)的光的大小。遮光板14的一个板面14a紧贴到透过板7q的板面7o。遮光板14的板面14a与透过板7q的板面7i、7o平行。遮光板14遮挡来自透镜12a的视场角θ外的光，以使来自透镜12a的视场角θ外的光不入射到透镜12a。遮光板14为本发明的“遮光部件”的一例。

如上述，乘员监视装置100设置于车辆室内的驾驶座的斜前方，从而如图8所示，透镜12a和摄像元件2的摄像面2a成为朝向坐在驾驶座的驾驶员M的状态。因此，透镜12a的光轴Q相对于车辆的前进方向而以规定角度倾斜。透过板7q的板面7i、7o相对于车辆的前进方向垂直。

图9所示的以往的乘员监视装置的摄像系统中未设置有遮光板14。除了这一点之外的结构与图6所示的乘员监视装置100的摄像系统相同。

如上述，从照明部3发出的光在驾驶员M的脸等反射。并且，如在图6及图9中由实线箭头所示，该反射光，换言之来自驾驶员M的光(驾驶员M的像)在透镜12a的视场角θ内行进，在透过透过板7q之后透过透镜12a，入射到摄像元件2的摄像面2a。由此，由摄像元件2对驾驶员M的脸进行拍摄，驾驶员M的脸图像映入图7及图10所示的摄像图像G、G’的中央区域Z(省略脸图像的图示)。另外，驾驶员M进行各种动作，由此映出驾驶员M的脸图像的位置在中央区域Z内发生变化。

透过板7q的直径变大，因此比来自驾驶员M的光亮度高的太阳光等干扰光从透镜12a的视场角θ外入射到透过板7q。

以往，如在图9中由单点划线的箭头所示，从透镜12a的视场角θ外入射到透过板7q的干扰光透过透过板7q之后，从透镜12a的端面(表面)12e入射而透过透镜12a，到达摄像元件2的摄像面2a的端部、摄像面2a的附近。因此，如图10所示，基于干扰光的噪声N1映入摄像图像G’的端部。该噪声N1在与驾驶员M的脸图像重叠的中央区域Z不产生，但由于噪声N1的亮度高于驾驶员M的脸图像的亮度，因此，在驾驶员M的脸图像接近噪声N1的情况下，噪声N1有可能妨碍驾驶员M的脸的检测。

另外，如在图9中由双点划线的箭头所示，从透镜12a的视场角θ外透过了透过板7q的干扰光中的一部分光在透镜12a的端面12e反射而在透镜12a与透过板7q之间成为杂散光。并且，该杂散光进入透镜12a的视场角θ内，在透过板7q的板面7o反射而入射到透镜12a的光轴Q的附近。此时，透过板7q的板面7i、7o相对于透镜12a的光轴Q倾斜，透镜12a的端面12e与透过板7q的板面7o不平行，因此，杂散光以与干扰光对透镜12a的入射角度(图9的单点划线的箭头的角度)不同的角度(图9的双点划线的箭头的角度)入射到透镜12a。并且，该杂散光在透镜12a的视场角θ内透过透镜12a，并入射到摄像元件2的摄像面2a。因此，如图10所示，基于在透镜12a与透过板7q之间产生的杂散光的噪声N2映入摄像图像G’。该噪声N2的亮度也高于驾驶员M的脸图像的亮度。另外，噪声N2在与驾驶员M的脸图像重叠的中央区域Z产生，因此妨碍驾驶员M的脸的检测。

另一方面，在图6所示的乘员监视装置100的摄像系统中，如在图6中由单点划线的箭头所示，从透镜12a的视场角θ外透过了透过板7q的干扰光被遮光板14遮住，不会入射到透镜12a。因此，在透过板7q与透镜12a之间不会产生基于来自透镜12a的视场角θ外的干扰光的杂散光，该干扰光、杂散光透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a。其结果，如图7所示，基于图10所示的干扰光的噪声N1、基于杂散光的N2不会映入摄像图像G。

另外，如在图6中由虚线的箭头所示，从透镜12a的视场角θ外透过了透过板7q的干扰光在遮光板14的板面14a反射，进而在透过板7q的板面7i反射，并在透过板7q的内部成为杂散光，该杂散光入射到透镜12a。然而，遮光板14的板面14a与透过板7q的板面7i平行，因此，杂散光以与干扰光对透过板7q的入射角度相同的角度入射到透镜12a。因此，即便杂散光透过透镜12a，也是碰到保持架12b的内周面，不会入射到摄像元件2的摄像面2a。因此，基于在透过板7q的内部产生的杂散光的噪声不会映入图7所示的摄像图像G。

根据以上的实施方式，即便透过板7q的直径大于透镜12a的直径，且透过板7q相对于透镜12a的光轴Q倾斜，来自透镜12a的视场角θ外的太阳光等干扰光被遮光板14遮住而不会入射到透镜12a。因此，能够阻止来自透镜12a的视场角θ外的干扰光透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a。另外，阻止来自透镜12a的视场角θ外的干扰光在透镜12a的端面12e反射而成为杂散光，从而能够防止该杂散光透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a。其结果，能够防止基于来自视场角θ外的干扰光、杂散光的噪声N1、N2(图10)映入由摄像元件2拍摄的摄像图像G(图7)。并且，根据摄像图像G而能够高精度地检测驾驶员M的脸、脸的特征点，从而能够提高驾驶员M的监视性能。

另外，在透过板7q的靠摄像元件2侧的板面7o设置遮光板14的情况下，从透镜12a的视场角θ外透过了透过板7q的干扰光在遮光板14反射或在透过板7q的另一个板面7i反射，从而有可能在透过板7q的内部产生杂散光。然而，在本实施方式中，透过板7q的板面7o、7i与遮光板14的板面14a平行，因此能够阻止在透过板7q的内部产生的杂散光透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a。因此，能够防止基于杂散光的噪声映入摄像图像G。另外，通过将遮光板14和透过板7q一体化，能够减少部件数量，能够容易地将遮光板14配置在相对于透镜12a而与摄像元件2相反的一侧，能够提高乘员监视装置100的组装性。

另外，在以上的实施方式中，以包围透镜12a的视场角θ的范围X的方式，将遮光板14形成为环状。因此，利用遮光板14而将来自透镜12a的视场角θ的整个周围的干扰光可靠地遮住，避免入射到透镜12a。

另外，在以上的实施方式中，遮光板14从靠近透镜12a的视场角θ的范围X的位置朝向外侧而在径向上延伸，遮光板14的外径大于透镜12a的直径。因此，利用遮光板14而将从比透镜12a的直径更靠外侧的视场角θ外入射到透过板7q的干扰光可靠地遮住，避免入射到透镜12a。

此外，在以上的实施方式中，透过板7q的直径大于透镜12a的直径，因此能够扩大摄像范围。另外，将乘员监视装置100置于车辆室内的中央部，以驾驶员M进入透镜12a的视场角θ内，从而即便从乘员监视装置100到驾驶员M为止的距离短，也能够使来自驾驶员M的光透过透过板7q和透镜12a，并入射到摄像元件2的摄像面2a。并且，利用摄像元件2而能够可靠地对驾驶员M的脸进行拍摄。

图11是本发明的第2实施方式的乘员监视装置100的摄像系统的截面图。在第2实施方式中，将作为遮光部件的遮光板24设置于透过板7q的与摄像元件2相反的一侧的板面7i。遮光板24以包围透镜12a的视场角θ的范围X的方式形成为环状。另外，遮光板24从靠近透镜12a的视场角θ的范围X的位置朝向外侧而在遮光板24的径向上延伸，但形成为不遮挡上述的照明部3的光的大小。其他的结构与第1实施方式相同。

通过这样设置遮光板24，如在图11中由单点划线的箭头所示，来自透镜12a的视场角θ外的干扰光被遮光板24遮住，不会入射到透过板7q。因此，在透过板7q的内部、透过板7q与透镜12a之间不会产生基于来自视场角θ外的干扰光的杂散光，从而干扰光、杂散光不会透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a。其结果，能够防止妨碍驾驶员M的脸等的检测的噪声N1、N2(图10)映入摄像图像G。

图12是本发明的第3实施方式的乘员监视装置100的摄像系统的截面图。在第3实施方式中，将作为遮光部件的遮光板34设置在透镜12a的端面12e。遮光板34以包围透镜12a的视场角θ的范围X的方式形成为环状。另外，遮光板34从靠近透镜12a的视场角θ的范围X的位置朝向外侧而在遮光板34的径向上延伸。此外，对遮光板34的表面实施了光反射防止处理。其他的结构与第1实施方式相同。

通过这样设置遮光板34，如在图12中由单点划线的箭头所示，来自透镜12a的视场角θ外并透过了透过板7q的干扰光被遮光板34遮住，不会入射到透镜12a。另外，该干扰光不会在遮光板34的表面反射。因此，在透过板7q与透镜12a之间不会产生基于来自视场角θ外的干扰光的杂散光，该干扰光、杂散光不会透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a。其结果，能够防止妨碍驾驶员M的脸等的检测的噪声N1，N2(图10)映入摄像图像G。

图13是本发明的第4实施方式的乘员监视装置100的摄像系统的截面图。在第4实施方式中，将作为遮光部件的遮光板44设置于透过板7q与透镜12a之间。该遮光板44以从透过板7q、透镜12a隔开的方式固定于保持架12b。另外，遮光板44以包围透镜12a的视场角θ的范围X的方式形成为环状。另外，遮光板44从靠近透镜12a的视场角θ的范围X的位置朝向外侧而在遮光板44的径向上延伸，但形成为不遮挡上述的照明部3的光的大小。此外，对遮光板44的表面实施光反射防止处理。其他的结构与第1实施方式相同。

在这样设置遮光板44的情况下，也如在图13中由单点划线的箭头所示，来自透镜12a的视场角θ外并透过了透过板7q的干扰光被遮光板44遮住，不会入射到透镜12a。另外，该干扰光不会在遮光板44的表面反射。因此，在透过板7q与透镜12a之间不会产生基于来自视场角θ外的干扰光的杂散光，该干扰光、杂散光不会透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a。其结果，能够防止妨碍驾驶员M的脸等的检测的噪声N1、N2(图10)映入摄像图像G。

图14是本发明的第5实施方式的乘员监视装置100的摄像系统的截面图。图15是与图14对应的以往的乘员监视装置的摄像系统的截面图。

在图14所示的第5实施方式中，设置于罩7的窗7m的透过板7q’的板面7i、7o相对于透镜12a的光轴Q垂直。透过板7q’的板面7i、7o与透镜12a的端面12e平行。在透过板7q’的板面7o设置有遮光板14。遮光板14相对于透过板7q’的设置状态与第1实施方式(图6)的遮光板14相对于透过板7q的设置状态相同。除此之外的结构与第1实施方式相同。

相对于上述内容，在图15所示的以往的摄像系统中未设置有遮光板14。因此，如在图15中由单点划线的箭头所示，来自透镜12a的视场角θ外的干扰光透过了透过板7q’之后，从透镜12a的端面12e入射，透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a的端部或摄像面2a的附近。因此，图10所示的噪声N1这样的、基于干扰光的噪声映入摄像图像G的端部。

此外，如在图15中由双点划线的箭头所示，来自透镜12a的视场角θ外且透过了透过板7q’的一部分干扰光在透镜12a的端面12e反射，从而在透镜12a与透过板7q’之间成为杂散光。并且，该杂散光进入透镜12a的视场角θ内，在透过板7q’的板面7o反射而入射到透镜12a。此时，透镜12a的端面12e与透过板7q’的板面7o平行，因此杂散光以与干扰光对透镜12a的入射角度相同的角度入射到透镜12a。并且，该杂散光透过透镜12a之后碰到保持架12b的内周面，不会入射到摄像元件2的摄像面2a。因此，基于在透镜12a与透过板7q’之间产生的杂散光的噪声不会映入摄像图像G。

另一方面，如图14所示，如在图14中由单点划线的箭头所示，在透过板7q’设置遮光板14时，来自透镜12a的视场角θ外并透过了透过板7q’的干扰光被遮光板14遮住，不会入射到透镜12a。因此，在透过板7q’与透镜12a之间不会产生基于该干扰光的杂散光，该干扰光、杂散光不会透过透镜12a而入射到摄像元件2的摄像面2a。其结果，图10所示的噪声N1这样的、基于干扰光的噪声不会映入由摄像元件2拍摄的摄像图像G的端部。因此，能够防止妨碍驾驶员M的脸等的检测的噪声映入摄像图像G。

本发明除了上述的方式之外，还可以采用各种实施方式。例如，在以上的实施方式中示出了在透镜12a的视场角θ外设置遮光板14、24、34、44的例子，但本发明不限于此，也可以使遮光板14、24、34、44的一部分向透镜12a的视场角θ内突出。另外，与遮光板34、44同样地，也可以对遮光板14、24的表面实施光反射防止处理。另外，也可以代替遮光板14、24、34、44而使用厚度厚的块状的遮光部件。此外，也可以在相对于透镜12a而与摄像元件2相反的一侧设置多个遮光部件。

另外，在以上的实施方式中示出了由孔7t和透过板7q、7q’构成罩7的窗7m的例子，但本发明不限于此。也可以省略透过板7q、7q’而仅由孔7t来构成窗7m。另外，窗7m、孔7t或透过板7q、7q’的直径既可以与透镜12a的直径相同，也可以小于透镜12a的直径。另外，在窗7m设置透过板7q、7q’的情况下，透过板7q、7q’的直径既可以与透镜12a的直径相同，也可以小于透镜12a的直径。此外，也可以将作为来自照明部3的光的出口的窗和作为针对透镜12a的光入口的窗分别设置。

另外，在以上的实施方式中示出了在利用设计罩覆盖的罩7的窗7m上设置透过板7q、7q’的例子，但本发明不限于此。除此之外，例如也可以仅由孔7t来构成罩7的窗7m，并在与该孔7t连通的设计罩的开口部设置透过板。另外，也可以在该透过板设置遮光部件或在设计罩与罩7之间设置遮光部件。

另外，在以上的实施方式中示出了使用由红外线图像传感器构成的摄像元件2和由红外线LED构成的照明部3的例子，但本发明不限于此，也可以使用其他的摄像元件及其他的照明部。另外，关于摄像元件、照明部的设置数量，适当选择即可。

另外，在以上的实施方式中示出了将乘员监视装置100设置在车辆的仪表盘的中央部或中控台的上部的例子，但本发明不限于此，也可以在车辆室内的其他的位置设置乘员监视装置100。

另外，在以上的实施方式中，将本发明应用于通过对车辆的驾驶员M的脸进行拍摄而监视驾驶员M的乘员监视装置100，但本发明也可以应用于监视驾驶员M以外的乘员或对脸以外的部位进行拍摄的乘员监视装置。

此外，在以上的实施方式中，例举了将本发明应用于搭载于四轮汽车的乘员监视装置100的例子，但也可以将本发明应用于搭载于其他的车辆的乘员监视装置。

Claims (7)

1.一种乘员监视装置，所述乘员监视装置包括：

摄像元件，其对车辆的乘员进行拍摄；

透镜，其将所述乘员的像成像于所述摄像元件的摄像面；

保持部件，其保持所述透镜；

覆盖部件，其覆盖所述摄像元件、所述透镜及所述保持部件；及

窗，其设置于所述覆盖部件，使光入射到所述透镜，

所述乘员监视装置根据由所述摄像元件拍摄的图像而监视所述乘员，

所述乘员监视装置的特征在于，

所述乘员监视装置还包括遮光部件，所述遮光部件设置在相对于所述透镜而与所述摄像元件相反的一侧，遮挡来自所述透镜的视场角外的光，以使来自所述透镜的视场角外的光不入射到所述透镜。

2.根据权利要求1所述的乘员监视装置，其特征在于，

所述窗由孔和使光透过的透过板构成，其中所述孔形成于所述覆盖部件，所述透过板以堵塞所述孔的方式安装于所述覆盖部件，

所述透过板以其板面相对于所述透镜的光轴倾斜的方式设置。

3.根据权利要求2所述的乘员监视装置，其特征在于，

所述透过板的直径大于所述透镜的直径。

4.根据权利要求2或3所述的乘员监视装置，其特征在于，

所述遮光部件形成为板状，并且设置于所述透过板的靠所述摄像元件侧的板面，

所述遮光部件的板面与所述透过板的板面平行。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的乘员监视装置，其特征在于，

所述遮光部件以包围所述透镜的视场角的范围的方式形成为环状。

6.根据权利要求5所述的乘员监视装置，其特征在于，

所述遮光部件从靠近所述透镜的视场角的范围的位置朝向外侧而在该遮光部件的径向上延伸，

所述遮光部件的外径大于所述透镜的直径。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的乘员监视装置，其特征在于，

所述遮光部件的表面被实施了光反射防止处理。