CN110945400A - 用于观察车辆乘客舱的光学装置 - Google Patents

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CN110945400A CN201880049387.6A CN201880049387A CN110945400A CN 110945400 A CN110945400 A CN 110945400A CN 201880049387 A CN201880049387 A CN 201880049387A CN 110945400 A CN110945400 A CN 110945400A
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Abstract

本发明的主题是一种用于观察用户和所述用户周围的空间的光学装置，包括：光学物镜(101)，限定光轴(Ox)和像平面，光学传感器矩阵阵列(103)，放置在所述光学物镜(101)的像平面中，其特征在于：所述光学物镜具有空间可变的畸变，并且所述光学传感器矩阵阵列(103)的中心相对于所述光学物镜(101)的光轴偏心放置。

Description

用于观察车辆乘客舱的光学装置
技术领域
本发明涉及一种光学装置，其用于观察车辆乘客舱，并且更具体地，观察存在于所述乘客舱中的用户。
背景技术
机动车辆，特别是在自主(autonomous)时，可以包括光学装置，特别是图像捕获相机，其朝向驾驶员和乘客、特别是在车辆前部的驾驶员和乘客，其捕获的图像允许建立关于用户、驾驶员或乘客的存在和/或当前状态的指示。
这样的光学装置通常包括朝向车辆驾驶员的面部(驾驶员座椅的顶部部分)的预期位置指向的窄视角(30至60°)的高分辨率相机。相机记录驾驶员面部的高分辨率图像，并且控制单元从所述图像中提取估计，尤其是关于驾驶员的警惕水平的估计。
为此，控制单元可以特别地确定驾驶员的视线方向(向前，朝向侧窗，在乘客舱内的物体上等)和/或每单位时间的眼睑眨眼次数，以便评估驾驶员的疲劳状态及其对周围交通的关注程度。
替代地或附加地，光学装置包括广角(大于80°)和低分辨率的相机，以便观察乘客舱的全部或其至少其前部段。这些特别地具有球面光学器件的广角相机通常指向乘客舱的中心，以便同时观察驾驶员和乘客座椅。
然后，连接到所述广角相机的控制单元使用所捕获的图像来确定是否存在成年乘客。
通常放置在车辆的中央控制台或车辆的顶灯中的广角相机也可以或可替代地用于对手势识别控制模块执行手势识别。
在现有技术中，这两种类型的相机(窄角和高分辨率与广角和低分辨率)无法组合为单个光学装置。
可以通过动态相机获得接近的解决方案，其目的是包括沿光轴可平移移动的镜头，以便允许根据要研究的图像部段进行动态缩放。但是，这些装置无法同时以高分辨率分析小视场部段和以较低分辨率分析大视场部段：它们只能顺序执行此操作。此外，动态缩放和可移动元件需要精确且快速的致动，因此随着时间的流逝会遭受磨损和位移。
也可以生产焦距可变的不均匀透镜；然而，这些透镜设计复杂且制造昂贵。另外，它们在安装过程中需要非常精确地定位和对齐。
发明内容
为了至少部分地解决上述问题，本发明的一个主题是一种用于观察用户和围绕用户的空间的光学装置，该光学装置包括：
光学物镜，限定光轴和像平面，
光学传感器矩阵阵列，放置在光学物镜的像平面中
其特征在于，
光学物镜具有空间可变的畸变，并且
光学传感器矩阵阵列的中心相对于光学物镜的光轴偏心放置。
因此，获得了这样的光学装置，其包括具有根据需要可控地偏心的高分辨率部段的视场，并且允许以两个分辨率水平同时观察被观察的空间的两个部段：围绕光轴的高分辨率和视野边缘上的低分辨率。
光学装置然后可以单独地或组合地具有一个或多个以下特征。
根据一方面，光学传感器矩阵阵列的中心与光学物镜的光轴之间的偏移量在0.1d至0.7d的范围内，d为像平面中光学传感器矩阵阵列的空间范围。
根据另一方面，光学物镜的畸变是桶形畸变，并且随着入射光线相对于光轴的偏离而增加。
光学传感器矩阵阵列例如是具有对角线d的矩形光学传感器矩阵阵列。
根据另一方面，光学物镜被配置成使得像平面包括：高分辨率部段，该高分辨率部段尤其是圆形的并且以光轴为中心；以及围绕该高分辨率部段的较低分辨率的环形部段。
根据又一方面，高分辨率区域中的分辨率高于包括在每度角三个像素至十个像素的范围内的值。
环形区域中的分辨率能够包括在等于每度角0.3-1.0个像素的低值至高分辨率部段的边界处的高分辨率值的范围内。
光学传感器矩阵阵列被放置为矩形的顶点放置在与低分辨率值对应的像圆上。
本发明的另一个主题是一种用于监视车辆驾驶员的注意力并用于检测乘客的存在的监视模块，其特征在于，所述监视模块包括如上所述的光学装置，并且光学物镜的光轴指向车辆的驾驶员的或乘客的面部或胸部的预期位置。
所述监视模块可以单独地或组合地具有以下一个或多个特征。
所述监控模块还包括控制单元，该控制单元被配置为在包含在高分辨率部段中的光学传感器矩阵阵列的部段中，剔出驾驶员面部的特征，诸如：
驾驶员凝视的方向，
驾驶员眼睛睁开或闭合的状态，
驾驶员眼睑的眨眼频率。
所述监控模块还包括控制单元，该控制单元被配置为在从包含在环形低分辨率部段中的光学传感器矩阵阵列的部段中获得的图像中，剔出乘客的或驾驶员的特征，例如：
乘客的存在或不存在，
乘客的尺寸，
驾驶员的手的位置，
驾驶员胸部的位置。
所述监控模块还包括控制单元，该控制单元被配置为在从光学传感器矩阵阵列获得的图像中剔出驾驶员和/或乘客做出的特定手势，以控制车辆的功能。
附图说明
通过附图，并通过阅读下面通过说明性而非限制性示例给出的描述，本发明的其它特征和优点将变得更清楚明了，在附图中：
图1示意性地示出了放置在机动车辆乘客舱中的光学装置；
图2示意性地示出了从上方看的带有光学装置的乘客舱以及相关的视野；
图3更详细地显示了光学装置；
图4是示出作为入射角的函数的、具有桶形畸变的物镜的角分辨率的曲线图；
图5是物镜的像平面示意图，其中有光学传感器矩阵阵列的布置示例；
图6a和6b示出在物镜像平面中光学传感器矩阵阵列的两个布置示例；
图7a和7b示意性地示出了从侧面观察的乘客舱中的光学装置的两种不同布置。
具体实施方式
在所有附图中，相同的附图标记被用于表示相同的元件。
参考附图描述的实施例是示例。当然，尽管描述涉及一个或多个实施例，但这并不一定意味着每个参考都涉及同一实施例，或者这些特征仅适用于单个实施例。不同实施例的单个特征可以组合以产生其它实施例。
光学元件，尤其是所使用的透镜，围绕光轴Ox旋转不变，这允许限定纵向方向。光学装置的像平面允许通过本地重力限定横向方向Oy和竖直方向Oz。
图1示意性地示出了具有光学装置100的机动车辆乘员舱1。
光学装置100在此安装在车辆的中央控制台中：竖直或倾斜的前隔板位于车辆前方的驾驶员和乘客之间。这种布置允许驾驶员，在这里是光学装置100的用户U，在正常驾驶位置中处于光学装置100的视野内。
替代地，光学装置100可以安装在顶灯模块中或者甚至安装在后视镜中或后视镜上。
光学装置100例如形成监视模块的一部分，该监视模块用于监视驾驶员的警觉状态并且用于检测乘客的存在。这样的监视模块既可以用于确定驾驶员U的注意力水平，也可以用于确定是否存在乘客，以及例如确定乘客的尺寸，以选择性地激活乘客安全气囊。
光学装置100可以形成手势识别控制模块的一部分。
这种控制模块允许通过在光学装置100的视场中做出特定的手势来控制机动车辆的一个单元的至少一项功能，诸如控制空调系统、音频系统、电话系统甚至导航助手等功能。该控制模块还可用于控制电动车窗，放置外部后视镜，或甚至移动激动座椅或控制内部照明灯，中控锁，天窗，危险警告灯，环境照明灯或手刹。
在图2中示出了从上方观察的车辆的乘客舱1的简化视图。在图2中，光学装置100也被更详细地示意性地示出。
乘客舱1包括驾驶员座椅3和乘客座椅5，所述座椅放置在中央控制台7的每一侧，中央控制台7在此尤其包括显示屏9。
光学装置100包括限定光轴Ox的具有一个或多个透镜的物镜101和光学传感器矩阵阵列103。
光学传感器矩阵阵列103在光学物镜101的像平面中平行于光学物镜101的焦平面放置，因此垂直于光轴Ox。
光学物镜101具有空间可变的畸变。在一个示例实施例中，涉及广角物镜，在一个实施例中，该广角物镜包括球面光学器件或至少一个球面透镜。
这样的广角物镜具有非常短的焦距，特别是当它们具有非常弯曲且球形的面以便获得非常大的视角(通常为100°或更大)时。
可以设想其他空间可变的畸变，例如使用包括短焦距透镜的光学物镜，以产生覆盖较窄视场的图像，同时保持两个或更多个分辨率水平。
光学物镜101例如具有桶形畸变(barrel distortion)，即，相对于光轴以高角度入射的光线会聚到光学物镜101的像平面中面积较小的区域中。位于视场周边上的对象则看起来被压缩。
观察到压缩随着距所获得图像中心的距离的增加而增加。
光学装置100还可以包括用于沿着光轴Ox定位和平移物镜101以允许动态聚焦的器件。
在本示例实施例中，物镜101的光轴Ox指向驾驶员U的预期位置，并且更具体地指向其面部和/或胸部的预期位置，即，朝向驾驶员座椅3的头枕，如下面将描述的，以允许实现高分辨率观察。
光学传感器矩阵阵列103例如是CCD(电荷耦合装置：charge coupled device)矩阵阵列或包括微型光电二极管矩阵阵列的CMOS传感器矩阵阵列。光学传感器矩阵阵列103特别是矩形的。
光学传感器矩阵阵列103包括单个光学传感器的网格，每个光学传感器与由光学传感器矩阵阵列103捕获的图像的一个或多个像素相关联。
光学传感器矩阵阵列103在物镜101的像平面中偏心放置，即，光学传感器矩阵阵列103的中心C偏心并且因此相对于光学物镜101的光轴偏移。
如图2所示，光学传感器矩阵阵列103的中心C在驾驶员座椅3的方向上从光轴Ox偏移。
结果，光学装置100的视场是不对称的，在乘客座椅5的侧上的观察角度较大，其因此也由光学装置100观察到。
参考图2和图3，然后可以将光学装置100的视场划分为三个圆锥形区域，其顶点位于透镜101的中心O。这三个区域包括由以光轴Ox为中心的高分辨率区域HD隔开的具有较低分辨率的两个区域LD。图2左侧分辨率较低的区域LD具有比右侧分辨率较低的区域LD更低的角度孔径。
在图3中，可以更详细地看到，光学传感器矩阵阵列103相对于光轴Ox偏离中心，在物镜101的像平面中具有偏移量δ。
由传感器矩阵阵列103捕获的图像对应于相机的视场，该视场为具有顶点O的锥体形状，以光学传感器矩阵阵列103的边缘的投影为边界。由于相对于光轴Ox的偏移量δ(这里在图3的图像中向下)，所以所述锥体相对于光轴Ox是不对称的。
由于上述畸变，物镜101围绕其光轴Ox具有较高的角分辨率，因此，由于光学传感器矩阵阵列103相对于物镜的光轴Ox的布置，视场的高分辨率区域HD偏离中心。
特别地，在图3中，与位于高分辨率区域HD上方的较低分辨率的区域LD相比，位于高分辨率区域HD下方的较低分辨率的区域LD是具有较小角度孔径的锥体形状。
图4是作为相对于光轴Ox的观察角α的函数的以每视场度的像素(px/°)为单位的分辨率R的曲线图。
具有常规桶形畸变的物镜101的分辨率至少围绕原点遵循相对于y轴对称的凸曲线。
为了允许评估驾驶员U的注意力，考虑了诸如眼睛的瞳孔及其位置之类的细节，以便例如确定驾驶员U的视线方向，这要求区分三毫米量级的细节。考虑到驾驶员U位于与光学装置100的距离约为一米之处，像素必须对应于约0.15°的角度孔径(arctan(0.003))，即分辨率为每视场度六个像素的量级。
为了评估乘客的存在和尺寸，需要一厘米的量级的分辨率。考虑到乘客距光学装置100约一米的距离，像素必须对应于约1.5°的角度孔径(arctan(0.01))，即，分辨率为每度0.6个像素的量级。
因此，高分辨率极限值RHD可以是每度角3到10个像素的量级，而低分辨率极限值RLD可以是每度角0.3-1.0个像素的量级。
这些考虑导致透镜101的焦平面或像平面如图5所示。图5是物镜101的像平面的示意图，其两个轴分别对应于y(纵坐标)方向和z(俯仰)方向。在光学物镜101的像平面中，已经示出了两个同心圆11、13，这些圆分别对应于以下分辨率点：对于外圆11而言分辨率等于RLD，对于内圆13而言分辨率等于RHD。因此，圆13内部的分辨率较高，而圆13与外圆11之间的分辨率较低。
外圆11的直径在像平面上记为D。可以根据将低分辨率达到大约等于D＝f*tan(α)的角度α来计算直径D，其中f为焦距(考虑在焦平面上的焦点)。包含在该外圆11中的盘对应于可用于获得分辨率高于低分辨率值RLD的图像的像平面的部段。
在内圆13内，分辨率高于RHD，并且在内圆131与外圆11之间，分辨率包括在RHD和RLD的范围内，分辨率在由内圆13限定的高分辨率区域HD的边界处等于RHD。
在图5中示出了光学传感器矩阵阵列103的两个示例，其中将它们标记为103a和103b并且具有各自的中心Ca和Cb。
如图5所示，由光学传感器矩阵阵列103占据的矩形的范围d小于此处对应于外部圆11的像圆D的直径，以便允许其偏离中心地放置在外部圆11中。
第一示例的光学传感器矩阵阵列103a具有小的对角线d，等于3D/4。第二示例的光学传感器矩阵阵列103b的对角线d等于D/2。光学传感器矩阵阵列103a、103b放置在外圆11中，它们的右上顶点与所述外圆11接触。
光学传感器矩阵阵列103的对角线d的值优选地包括在0.5D和0.9D之间，以允许相对于居中位置的偏移量δ，特别是包括在0.1d和0.7d之间的偏移量δ，以便允许同时以高分辨率捕获驾驶员U的图像以及以较低但又高于低分辨率值RLD的分辨率捕获乘客舱1的其余部分的图像。
可选地，光学传感器矩阵阵列103a可以进一步朝向像圆的外部偏移。因此，使得可以具有在外圆11的外部的角部周围的一些像素，其角分辨率将低于低值RLD，其也许会阻止利用，但是相反，可以将图像的高分辨率部段HD更靠近图像的边缘放置。
考虑到所获得的最终图像的桶形畸变，也可以使用光学传感器矩阵阵列103的其他形状，例如在边缘上变窄的形状。
图6a和6b示出了光学传感器矩阵阵列103相对于居中位置的偏移。图6a和图6b示出了透镜101的像平面的一部段，其中外圆11和内圆13对应于较低分辨率区域LD和高分辨率区域HD。
在图6a中，偏移仅在y(纵坐标)中，并且在图6b中，偏移δ进一步包括在z(俯仰)中的分量δz。
在图6a中，光学传感器矩阵阵列103相对于居中位置在图像平面中向左偏移，如虚线所示。沿着横坐标轴y的偏移δy允许调整光学装置100的视场中的高分辨率视野锥体HD在水平面xOy中的位置(图2)。光学传感器矩阵阵列103和光学物镜101被定尺寸并放置为使得光学传感器矩阵阵列103完全包含透镜101的像平面的圆形部段。
在图6b中，光学传感器矩阵阵列103的偏移δ具有沿横坐标轴y的分量δy和具有俯仰轴z的分量δz。
图7a和7b示出了沿偏移δ的俯仰轴z的分量δz的影响及其应用。图7a和7b示意性地示出了机动车辆乘客舱1的侧视图，其中主要可以看到驾驶员座椅3，驾驶员U坐在驾驶员座椅3上并握持机动车辆的方向盘。
在图7a中，光学装置100在车辆的方向盘的高度处放置在车辆的中央控制台7中。所述装置100的整个视野具有从驾驶员U的骨盆延伸到放置在方向盘上的驾驶员U的手的角度孔径。在图7a中以阴影线示出的所述视场的高分辨率部段居中在驾驶员的面部上，并且相对定位于图7a中整个视场的中间。
在该实施例中，偏移δ的竖直分量δz则很小甚至为零，这对应于图6a中的布置。
在图7b中，光学装置100被放置在车辆的顶灯或中央后视镜中。车辆的整体视场具有从驾驶员U的颅骨顶部延伸到放在方向盘上的驾驶员U的手的角度孔径。在图7b中用阴影线表示的所述视场的高分辨率部段居中在驾驶员的面部上，因此在图7b中的整个视场中几乎位于最高位置。
尤其是，位于视场的高分辨率部段之下的低分辨率部段比位于带阴影的高分辨率部段上方的几乎不存在的低分辨率部段更大，位于视场的高分辨率部段之下的低分辨率部段覆盖驾驶员U的躯干，他的手臂和放置在方向盘上的双手。
为了获得高分辨率部段的这种向上偏心，建议使用与图6b相对应的沿俯仰轴z具有分量δz的偏移δ。
在用于监视驾驶员U的注意力的模块的上下文中，光学传感器矩阵阵列103与控制单元(未示出)连接，该控制单元特别是包括图像处理单元。
具体地说，控制单元包括计算器件和电子存储器。该控制单元尤其可以是专用的或集成在车辆的全局电子电路中。该控制单元尤其可以借助于电子致动器(集成电路，晶体管，逻辑开关)来控制车辆的一个或多个功能模块。
控制单元接收由光学传感器矩阵阵列103记录的图像并对其进行分析，以便从中提取关于驾驶员的数据。
从光学装置100的视场的高分辨率部段，该部段指向驾驶员U的面部和身体顶部，控制单元可以提取关于驾驶员U的、他的行为的和生理状态的一个或多个特征的信息。
例如，控制单元可以从图像推断出驾驶员U的视线方向，特别是他是否正在朝着车辆前方观察，他是否正在观察位于乘客舱中的某个点，或者他是否正在透过侧窗观察。
如果驾驶员U保持长时间段观察乘客舱内的点或透过侧窗观察，则控制单元可通过指示灯、在屏幕上显示消息或通过车辆的多媒体音频系统发出声音触发警报的发出。
替代地或附加地，控制单元可以分析驾驶员U的眼睛的睁开或闭合状态，并且通过在预设的时间长度上进行跟踪来推断驾驶员U的眼睑的眨眼频率。
如果驾驶员U的眼睛长时间段保持闭合，则控制单元可以触发声音的发出，尤其是高音或刺耳的声音，以便唤醒可能睡着的驾驶员U和/或邀请他将注意力转移到道路上。
类似地，驾驶员U的眼睛眨眼或打哈欠的高或增高的频率由此可以触发显示或音频读出邀请驾驶员休息或与乘客交换位置的消息。
为了完成对驾驶员U的警惕状态的诊断，控制单元可以使用从光学装置100的视场的低分辨率部段中提取的数据，即诸如驾驶员U的胸部位置的数据，他的手的位置，特别是相对于方向盘的位置。
可以连续跟踪这些数据，或者在无人驾驶车辆的情况下，以潜在的方式将车辆的控制权返还给驾驶员(进入城市环境，从高速公路驶出，接近潜在危险情况)。
从视场的低分辨率部段，控制单元可以提取关于乘客的数据，例如他的存在与否以及他的尺寸。
取决于检测到的乘客的存在和尺寸，有关乘客的数据可用于选择性地激活前排乘客安全气囊和侧排乘客安全气囊中的一些。
最后，控制单元可以被配置为在图像中剔出特定手势，特别是在乘客舱的限定空间中(例如，显示屏9或中央控制台7前面的一个特定手势)，特定手势对应于车辆的各种功能的控制(多媒体装置，导航助手，内部和外部照明)。
在传感器、检测器和监视系统中还需要其他用途，它们既需要观察高分辨率HD的小空间，又需要观察具有较低分辨率LD的大空间。例如，在观察自动柜员机(ATM)的用户的情况下，可以以高分辨率记录用户的面部，同时允许以较低的分辨率监视周围环境的很大一部分。
相对于光学传感器矩阵阵列103，根据本发明的光学装置仅需要物镜的尺寸略大，并且可以特别地使用常规的广角光学物镜101。因此，该装置绕光轴Ox的旋转不变，因此易于安装。特别地，光学装置100和通过后者获得的监视模块比结合两个相机、即一个广角相机和一个高分辨率相机的解决方案更紧凑且更便宜，并允许同时以两个分辨率水平进行观察。

Claims (12)

1.一种用于观察用户(U)和所述用户周围的空间的光学装置，包括：
光学物镜(101)，限定光轴(Ox)和像平面，
光学传感器矩阵阵列(103)，放置在所述光学物镜(101)的像平面中
其特征在于，
所述光学物镜具有空间可变的畸变，并且
所述光学传感器矩阵阵列(103)的中心相对于所述光学物镜(101)的光轴偏心放置。
2.根据权利要求1所述的光学装置，其特征在于，所述光学物镜(101)的中心和所述光轴(Ox)的偏移(δ)在0.1d至0.7d的范围内，d是在像平面中所述光学传感器矩阵阵列(103)的空间范围。
3.根据前述权利要求中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述光学物镜(101)的畸变是桶形畸变，并且随着入射光线相对于所述光轴(Ox)的偏离而增加。
4.根据前述权利要求中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述光学传感器矩阵阵列(103)是具有对角线d的矩形的光学传感器矩阵阵列(103)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的光学装置，其特征在于，所述光学物镜(101)包括高分辨率部段(HD)和环绕该高分辨率部段的具有较低分辨率的环形部段(LD)。
6.根据权利要求5所述的光学装置，其特征在于，高分辨率区域中的分辨率高于包括在每度角三个至十个像素的范围内的高分辨率值(RHD)。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的关系装置，其特征在于，环形区域中的分辨率包括在等于每度角0.3-1.0个像素的低值(RLD)至所述高分辨率部段(HD)的边界处的高分辨率值(RHD)的范围内。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述光学传感器矩阵阵列(103)被放置为矩形的顶点放置在与低分辨率值(RLD)对应的像圆(11)上。
9.一种用于监视车辆驾驶员的注意力并用于检测乘客的存在的监视模块，其特征在于，所述监视模块包括根据权利要求1至8中任一项所述的光学装置(100)，并且所述光学物镜(101)的光轴(Ox)指向车辆的驾驶员(U)的或乘客的面部或胸部的预期位置。
10.根据权利要求9所述的监视模块，其特征在于，该监视模块还包括控制单元，该控制单元被配置为在包含在高分辨率部段中的光学传感器矩阵阵列(103)的部段中剔出驾驶员(U)面部的特征，包括：
驾驶员凝视的方向，
驾驶员(U)眼睛睁开或闭合的状态，
驾驶员眼睑的眨眼频率。
11.根据权利要求9所述的监视模块，其特征在于，所述监视模块还包括控制单元，该控制单元被配置为在从包含在环形低分辨率部段中的光学传感器矩阵阵列(103)的部段中获得的图像中，剔出乘客的或驾驶员(U)的特征，包括：
乘客的存在或不存在，
乘客的尺寸，
驾驶员的手的位置，
驾驶员胸部的位置。
12.根据权利要求9所述的监视模块，其特征在于，所述监视模块还包括控制单元，该控制单元被配置为在从光学传感器矩阵阵列(103)获得的图像中剔出驾驶员(U)和/或乘客做出的特定手势，以控制车辆的功能。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835613A (en) * 1992-05-05 1998-11-10 Automotive Technologies International, Inc. Optical identification and monitoring system using pattern recognition for use with vehicles
US6113137A (en) * 1996-10-16 2000-09-05 Nippon Soken, Inc. Passenger compartment state sensing apparatus
US20080094195A1 (en) * 2006-10-24 2008-04-24 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle occupant detection apparatus
CN101930161A (zh) * 2009-08-28 2010-12-29 杭州普维光电技术有限公司 一种全景成像调整方法和装置以及全景成像装置
DE102010044449A1 (de) * 2009-12-31 2011-07-07 Volkswagen AG, 38440 Erkennen des Grades der Fahrfähigkeit des Fahrers eines Kraftfahrzeugs
CN103748533A (zh) * 2011-06-30 2014-04-23 约翰逊控股公司 用于以非接触的方式检测物体和/或人员以及由所述人员做出和/或执行的手势和/或操作程序的设备和方法
CN103978934A (zh) * 2013-02-08 2014-08-13 梅克朗两合有限公司 用于车辆尤其是商业用车的观察系统
CN104627094A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 现代自动车株式会社 识别用户手势的车辆和用于控制该车辆的方法
CN104699238A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 现代自动车株式会社 用于识别用户的手势以执行车辆的操作的系统和方法
CN105144199A (zh) * 2013-02-21 2015-12-09 Iee国际电子工程股份公司 支持多种功能的基于成像装置的乘坐者监控系统
CN105282500A (zh) * 2014-07-21 2016-01-27 霍尼韦尔国际公司 基于图像的监视系统
US20160269629A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Sensormatic Electronics, LLC Wide angle fisheye security camera having offset lens and image sensor
WO2016164793A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 Robert Bosch Gmbh Detection of occupant size and pose with a vehicle interior camera
CN106372568A (zh) * 2015-07-22 2017-02-01 罗伯特·博世有限公司 用于对车辆乘客的视线进行预测的方法和装置
US20170106892A1 (en) * 2014-12-30 2017-04-20 Tk Holdings Inc. Occupant monitoring systems and methods

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5835613A (en) * 1992-05-05 1998-11-10 Automotive Technologies International, Inc. Optical identification and monitoring system using pattern recognition for use with vehicles
US6113137A (en) * 1996-10-16 2000-09-05 Nippon Soken, Inc. Passenger compartment state sensing apparatus
US20080094195A1 (en) * 2006-10-24 2008-04-24 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle occupant detection apparatus
CN101930161A (zh) * 2009-08-28 2010-12-29 杭州普维光电技术有限公司 一种全景成像调整方法和装置以及全景成像装置
DE102010044449A1 (de) * 2009-12-31 2011-07-07 Volkswagen AG, 38440 Erkennen des Grades der Fahrfähigkeit des Fahrers eines Kraftfahrzeugs
CN103748533A (zh) * 2011-06-30 2014-04-23 约翰逊控股公司 用于以非接触的方式检测物体和/或人员以及由所述人员做出和/或执行的手势和/或操作程序的设备和方法
CN103978934A (zh) * 2013-02-08 2014-08-13 梅克朗两合有限公司 用于车辆尤其是商业用车的观察系统
CN105144199A (zh) * 2013-02-21 2015-12-09 Iee国际电子工程股份公司 支持多种功能的基于成像装置的乘坐者监控系统
CN104627094A (zh) * 2013-11-08 2015-05-20 现代自动车株式会社 识别用户手势的车辆和用于控制该车辆的方法
CN104699238A (zh) * 2013-12-10 2015-06-10 现代自动车株式会社 用于识别用户的手势以执行车辆的操作的系统和方法
CN105282500A (zh) * 2014-07-21 2016-01-27 霍尼韦尔国际公司 基于图像的监视系统
US20170106892A1 (en) * 2014-12-30 2017-04-20 Tk Holdings Inc. Occupant monitoring systems and methods
US20160269629A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Sensormatic Electronics, LLC Wide angle fisheye security camera having offset lens and image sensor
WO2016164793A1 (en) * 2015-04-10 2016-10-13 Robert Bosch Gmbh Detection of occupant size and pose with a vehicle interior camera
CN106372568A (zh) * 2015-07-22 2017-02-01 罗伯特·博世有限公司 用于对车辆乘客的视线进行预测的方法和装置

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