DE112013006200B4

DE112013006200B4 - Bildaufnahmevorrichtung, Nahinfrarotlichtemissionsvorrichtung und Sonnenblende

Info

Publication number: DE112013006200B4
Application number: DE112013006200.3T
Authority: DE
Inventors: Takuhiro Omi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2019-07-04
Anticipated expiration: 2033-11-19
Also published as: WO2014103141A1; US10095914B2; DE112013006200T5; US20150310258A1; JP2014122013A; JP5821833B2

Abstract

Bildaufnahmevorrichtung (10), die an einem Fahrzeug (1) angebracht ist und ein Bild eines Fahrers des Fahrzeugs aufnimmt, aufweisend:eine Gesichtsbildaufnahmeeinheit (102), die vor einem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Bild eines Gesichts des Fahrers ausgehend von einer Vorderseite des Fahrers aufnimmt;eine erste Emissionseinheit (104), die vor dem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht ausgehend von einer vorderen unteren Seite des Fahrers emittiert;eine Sonnenblende (300, 400, 500), die oberhalb des Fahrersitzes in einem Fahrzeuginnenraum befestigt ist und zwischen einer lichtabschirmenden Position, bei der Sonnenlicht zum Gesicht abgeschirmt ist, und einer Aufbewahrungsposition beweglich ist, bei der das Sonnenlicht zum Gesicht nicht abgeschirmt ist; undeine zweite Emissionseinheit (204), die an einer Position angeordnet ist, die mit der Sonnenblende (300, 400, 500) abzudecken ist, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der Aufbewahrungsposition befindet, und nicht mit der Sonnenblende (300, 400, 500) abzudecken ist, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der lichtabschirmenden Position befindet, und ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers emittiert, wobeiein Abschnitt der Sonnenblende (300, 400, 500), der die zweite Emissionseinheit (204) abdeckt, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der Aufbewahrungsposition befindet, aus einem Material gefertigt ist, das ein sichtbares Licht, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, abschirmt und das Nahinfrarotlicht überträgt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bildaufnahmevorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist und ein Bild eines Fahrers des Fahrzeugs aufnimmt sowie eine Nahinfrarotlichtemissionsvorrichtung und eine Sonnenblende.
STAND DER TECHNIK
Ein Verfahren zum Analysieren des Bilds des Gesichts des Fahrers, das unter Verwendung des Nahinfrarotlichts aufgenommen wird, um die Erregungsstufe und unaufmerksames Fahren des Fahrers zu erfassen und Erfassungsergebnisse zur Fahrunterstützung zu verwenden, wurde vorgeschlagen. Um die Erregungsstufe und das unaufmerksame Fahren mit hoher Präzision zu erfassen, ist es wünschenswert, das Bild des Gesichts des Fahrers unter einer stabilen Bedingung aufzunehmen. Wenn jedoch das Bild im Vertrauen auf das Nahinfrarotlicht, das im Sonnenlicht enthalten ist, aufgenommen wird, ändert sich eine Bedingung, unter der das Gesicht des Fahrers beleuchtet wird, abhängig vom Wetter oder einer Zeitzone.
Unter diesen Umständen wurde Bereitstellen einer ersten Emissionseinheit in der Umgebung einer Kamera zum Aufnehmen des Bilds des Gesichts und Emittieren eines Nahinfrarotlichts diagonal aufwärts hin zum Gesicht des Fahrers umfangreich ausgeführt. Mit der vorstehenden Konfiguration kann, da das Nahinfrarotlicht immer von der ersten Emissionseinheit unter derselben Bedingung emittiert werden kann, das Gesicht des Fahrers unter der relativ ähnlichen Bedingung ungeachtet des Wetters oder der Zeitzone beleuchtet werden. Da jedoch die erste Emissionseinheit das Gesicht von einer unteren Seite des Gesichts beleuchtet, ist es wahrscheinlich, dass der Betrag von Licht in einer oberen Seite des Gesichts aufgrund nur der ersten Emissionseinheit unzureichend wird. Ferner ist es wahrscheinlich, dass, wenn das Gesicht ausgehend von einer Richtung beleuchtet wird, ein Schatten in dem aufgenommenen Bild erzeugt wird. Unter diesen Umständen wurde ebenso ein Verfahren zum Einbauen einer zweiten Emissionseinheit in die Sonnenblende vorgeschlagen, um das Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht auch ausgehend von einer oberen Seite des Fahrers zu emittieren ( JP 2005 - 271 876 A ).
Ferner wird auf die DE 10 2005 031 637 A1 verwiesen, die eine Bildaufnahmevorrichtung zeigt, die an einem Fahrzeug angebracht ist und ein Bild eines Fahrers des Fahrzeugs aufnimmt. Die Bildaufnahmevorrichtung weist eine Gesichtsbildaufnahmeeinheit auf, die vor einem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Bild eines Gesichts des Fahrers ausgehend von einer Vorderseite des Fahrers aufnimmt. Die Bildaufnahmevorrichtung hat eine erste Emissionseinheit, die vor dem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht ausgehend von einer vorderen unteren Seite des Fahrers emittiert. Eine Sonnenblende, ist oberhalb des Fahrersitzes in einem Fahrzeuginnenraum befestigt und ist zwischen einer lichtabschirmenden Position, bei der Sonnenlicht zum Gesicht abgeschirmt ist, und einer Aufbewahrungsposition beweglich, bei der das Sonnenlicht zum Gesicht nicht abgeschirmt ist.
Die DE 10 2006 006 690 A1 zeigt eine Sonnenblende, wobei ein Ausschnitt der Sonnenblende aus einem Material gefertigt ist, das ein sichtbares Licht, das im Sonnenlicht enthalten ist abschirmt.
Die JP 2010 - 76 572 A zeigt eine Emissionseinheit, die an einer Position angeordnet ist, die mit der Sonnenblende abzudecken ist, wenn sich die Sonnenblende an der Aufbewahrungsposition befindet, und nicht mit der Sonnenblende abzudecken ist, wenn sich die Sonnenblende an der lichtabschirmenden Position befindet.
Wenn jedoch wie in der JP 2005 - 271 876 A die zweite Emissionseinheit die das Nahinfrarotlicht emittiert, in der Sonnenblende eingebaut ist, treten derartige Probleme auf, dass nicht nur eine Struktur der Sonnenblende kompliziert ist, sondern ebenso ein Kabelstrang zum Versorgen der zweiten Emissionseinheit der Sonnenblende mit Energie erforderlich ist und eine Arbeitsbelastung zum Zusammenbauen des Kabelstrangs verursacht wird.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Verfahren bereitzustellen, in dem ein Bild eines Gesichts eines Fahrers mit der Emission eines Nahinfrarotlichts einfach und unter einer stabilen Bedingung aufgenommen werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Bildaufnahmevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Nahinfrarotlichtemissionsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 und eine Sonnenblende mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist an einem Fahrzeug angebracht und nimmt ein Bild eines Fahrers des Fahrzeugs auf. Die Bildaufnahmevorrichtung beinhaltet eine Gesichtsbildaufnahmeeinheit, eine erste Emissionseinheit, eine Sonnenblende und eine zweite Emissionseinheit. Die Gesichtsbildaufnahmeeinheit ist vor einem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet und nimmt ein Bild eines Gesichts des Fahrers ausgehend von einer Vorderseite des Fahrers auf. Die erste Emissionseinheit ist vor dem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet und emittiert ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht ausgehend von einer vorderen unteren Seite des Fahrers. Die Sonnenblende ist oberhalb des Fahrersitzes in einem Fahrzeuginnenraum befestigt und zwischen einer lichtabschirmenden Position, bei der Sonnenlicht zum Gesicht abgeschirmt ist, und einer Aufbewahrungsposition beweglich, bei der das Sonnenlicht zum Gesicht nicht abgeschirmt ist. Die zweite Emissionseinheit ist an einer Position angeordnet, die mit der Sonnenblende abgedeckt ist, wenn sich die Sonnenblende an der Aufbewahrungsposition befindet, und ist nicht mit der Sonnenblende abgedeckt, wenn sich die Sonnenblende an der lichtabschirmenden Position befindet. Die zweite Emissionseinheit emittiert ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers. In der Sonnenblende ist ein Abschnitt der Sonnenblende, der die zweite Emissionseinheit abdeckt, wenn sich die Sonnenblende an der Aufbewahrungsposition befindet, aus einem Material gefertigt ist, das ein sichtbares Licht, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, abschirmt und das Nahinfrarotlicht überträgt.
Die Bildaufnahmevorrichtung kann das Bild des Gesichts des Fahrers unter der stabilen Bedingung aufnehmen, ohne durch das Wetter oder die Zeitzone beeinträchtigt zu werden.
Eine Nahinfrarotlichtemissionsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist an einem Fahrzeug angebracht und emittiert ein Nahinfrarotlicht hin zu einem Gesicht eines Fahrers des Fahrzeugs. Die Nahinfrarotlichtemissionsvorrichtung beinhaltet eine erste Emissionseinheit, eine Sonnenblende und eine zweite Emissionseinheit. Die erste Emissionseinheit ist vor dem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet und emittiert ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers ausgehend von einer vorderen unteren Seite des Fahrers. Die Sonnenblende ist oberhalb des Fahrersitzes in einem Fahrzeuginnenraum befestigt und ist zwischen einer lichtabschirmenden Position, bei der Sonnenlicht zum Gesicht abgeschirmt ist, und einer Aufbewahrungsposition beweglich, bei der das Sonnenlicht zum Gesicht nicht abgeschirmt ist. Die zweite Emissionseinheit befindet sich an einer Position, bei der die zweite Emissionseinheit mit der Sonnenblende abgedeckt ist, wenn sich die Sonnenblende an der Aufbewahrungsposition befindet, aber nicht mit der Sonnenblende abgedeckt ist, wenn sich die Sonnenblende an der lichtabschirmenden Position befindet. Die zweite Emissionseinheit emittiert das Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers. In der Sonnenblende ist ein Abschnitt, der die zweite Emissionseinheit abdeckt, wenn sich die Sonnenblende an der Aufbewahrungsposition befindet, aus einem Material gefertigt ist, das ein sichtbares Licht, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, abschirmt und das Nahinfrarotlicht überträgt.
Die Nahinfrarotlichtemissionsvorrichtung kann das Nahinfrarotlicht zum Gesicht des Fahrers unter der stabilen Bedingung emittieren, ohne durch das Wetter oder die Zeitzone beeinträchtigt zu werden.
Eine Sonnenblende gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist in einem Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs befestigt und schirmt Sonnenlicht zu einem Gesicht eines Fahrers des Fahrzeugs ab. Die Sonnenblende beinhaltet einen Hauptkörperteil und einen Befestigungsteil. Der Hauptkörperteil ist aus einem Material gefertigt, das das Sonnenlicht abschirmt. Der Befestigungsteil befestigt den Hauptkörperteil in dem Fahrzeuginnenraum in einem Zustand, um zwischen einer lichtabschirmenden Position, bei der das Sonnenlicht zum Gesicht abgeschirmt ist, und einer Aufbewahrungsposition, bei der das Sonnenlicht zum Gesicht nicht abgeschirmt ist, beweglich zu sein. Der Hauptkörperteil ist mit einem Transmissionsfenster versehen ist, das aus einem Material gefertigt ist, das ein sichtbares Licht, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, abschirmt und das Nahinfrarotlicht überträgt.
Mit der vorstehenden Konfiguration kann das Nahinfrarotlicht zum Gesicht des Fahrers ausgehend vom Transmissionsfenster über die Sonnenblende in einem Zustand emittiert werden, in dem sich die Sonnenblende an der Aufbewahrungsposition befindet.
Figurenliste
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:

1 ein Diagramm, das ein Fahrzeug illustriert, an dem eine Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung angebracht ist;
2 eine perspektivische Ansicht, die eine äußere Form einer Bildaufnahmeeinheit illustriert, die an dem Fahrzeug angebracht ist;
3A ein Diagramm, das eine Zusatzbeleuchtungseinheit und eine Sonnenblende illustriert, die oberhalb eines Fahrersitzes in einem Fahrzeuginnenraum angebracht sind;
3B eine Querschnittsansicht der Zusatzbeleuchtungseinheit;
4 ein Diagramm, das eine Struktur der Sonnenblende illustriert;
5 ein Diagramm, das beispielhaft eine Lichtübertragungscharakteristik eines Transmissionsfensters darstellt, das in der Sonnenblende vorgesehen ist;
6 ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Bildaufnahmevorrichtung illustriert;
7 ein Ablaufdiagramm, das eine Fahrerzustandsüberwachungsverarbeitung illustriert;
8 ein Diagramm, das einen Zustand des Festlegens einer Emissionszeitgebung eines Nahinfrarotlichts in Synchronisation mit Belichtungszeitgebung der Bildaufnahmeeinheit illustriert;
9 ein Diagramm, das einen Zustand des Emittierens des Nahinfrarotlichts ausgehend von der Zusatzbeleuchtungseinheit über die Sonnenblende in einem Zustand illustriert, in dem sich die Sonnenblende an einer Aufbewahrungsposition befindet;
10 ein Diagramm, das illustriert, wieso eine Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts ausgehend von der Zusatzbeleuchtungseinheit in einem Zustand unterdrückt werden kann, in dem das Sonnenlicht mit der Sonnenblende abgeschirmt ist;
11 ein Ablaufdiagramm, das eine Fahrerzustandsüberwachungsverarbeitung gemäß einer ersten Modifikation illustriert;
12 ein Diagramm, das eine Sonnenblende gemäß einer zweiten Modifikation illustriert;
13A ein Diagramm, das einen Zustand illustriert, in dem sich eine Schiebesonnenblende gemäß der dritten Modifikation an der Aufbewahrungsposition befindet; und
13B ein Diagramm, das einen Zustand illustriert, in dem sich die Schiebesonnenblende gemäß der dritten Modifikation an einer lichtabschirmenden Position befindet.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Eine Bildaufnahmevorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 illustriert eine grobe Konfiguration eines Fahrzeugs 1, an dem die Bildaufnahmevorrichtung 10 angebracht ist. Die Bildaufnahmevorrichtung 10 beinhaltet eine Bildaufnahmeeinheit 100, die an einem Armaturenbrett 2 an der Rückseite einer Lenksäule, wenn von einem Fahrer aus betrachtet, angebracht ist, eine Zusatzbeleuchtungseinheit 200, die in einem Fahrzeuginnenraum (beispielsweise einem Deckenabschnitt) oberhalb des Fahrers montiert ist, einen Sonnenblende 300, die im Fahrzeuginnenraum befestigt ist, um die Zusatzbeleuchtungseinheit 200 abzudecken, und eine Bildaufnahmesteuereinheit 150, die im Armaturenbrett 2 angebracht ist. Ein Sonnenstrahlungssensor 3 ist ebenso auf dem Armaturenbrett 2 angebracht.
Unter diesen Komponenten nimmt die Bildaufnahmeeinheit 100 ein Bild eines Gesichts des Fahrers mit einem Winkel (ca. 20 bis 30 Grad Elevationswinkel) auf, bei dem auf das Gesicht von einer vorderen unteren Seite des Fahrers geblickt wird. Die Sonnenblende 300 ist an dem Deckenabschnitt des Fahrzeugs 1 in dem Fahrzeuginnenraum durch ein Drehgelenk 302 angebracht, und der Fahrer dreht die Sonnenblende 300 an einem Abschnitt des Drehgelenks 302, wodurch er das Sonnenlicht abschirmen kann. In 1 ist die Sonnenblende 300, die in einem Zustand ist, in dem das Sonnenlicht nicht abgeschirmt ist (Zustand an einer Aufbewahrungsposition), durch eine dicke durchgezogene Linie angegeben, und die Sonnenblende 300, die in einem Zustand ist, in dem das Sonnenlicht abgeschirmt ist (Zustand an einer lichtabschirmenden Position), ist durch eine dünne gestrichelte Linie angegeben. In der folgenden Beschreibung kann ein Zustand, in dem die Sonnenblende 300 an der Aufbewahrungsposition ist, „geschlossener Zustand“ genannt werden, und ein Zustand, in dem die Sonnenblende 300 an der lichtabschirmenden Position ist, kann „offener Zustand“ genannt werden.
Befindet sich die Sonnenblende 300 an der Aufbewahrungsposition (geschlossener Zustand), ist die gesamte Zusatzbeleuchtungseinheit 200 durch die Sonnenblende 300 abgedeckt und wird von dem Fahrer nicht betrachtet. Wenn sich jedoch die Sonnenblende 300 dreht und zur lichtabschirmenden Position bewegt (in den offenen Zustand versetzt wird), erscheint die abgedeckte Zusatzbeleuchtungseinheit 200 und ein sichtbares Licht kann zum Fahrer emittiert werden. Der Sonnenstrahlungssensor 3 ist auf dem Armaturenbrett 2 an einer Position, auf die Sonnenlicht gut abgestrahlt wird, angebracht, erfasst den Betrag der Sonnenstrahlung und gibt den erfassten Betrag der Sonnenstrahlung an eine Bildaufnahmesteuereinheit 150 aus. Die Bildaufnahmesteuereinheit 150 ist ein Mikrocomputer, der durch Verbinden eines ROM, eines RAM und dergleichen um eine CPU durch einen Bus konfiguriert ist, und steuert die Operation der Aufnahme des Bilds des Gesichts des Fahrers durch die Bildaufnahmeeinheit 100. Obwohl später im Detail beschrieben, steuert die Bildaufnahmesteuereinheit 150 ebenso die Operation des Beleuchtens des Gesichts des Fahrers unter Verwendung der Bildaufnahmeeinheit 100 und der Zusatzbeleuchtungseinheit 200, wenn das Bild des Gesichts des Fahrers aufgenommen wird.
Wie in 1 illustriert ist, ist eine Überwachungssteuereinheit 160, die einen Zustand des Fahrers auf der Basis des Bilds des Gesichts des Fahrers überwacht, ebenso am Fahrzeug 1 der vorliegenden Ausführungsform angebracht. Die Überwachungssteuereinheit 160 ist ein Mikrocomputer, der durch Verbinden eines ROM, eines RAM und dergleichen um eine CPU durch einen Bus konfiguriert ist. Ausgehend vom Erlangen des Bilds des Gesichts des Fahrers von der Bildaufnahmesteuereinheit 150 erfasst die Überwachungssteuereinheit 160 den Öffnungsgrad von Augenlidern, die Lidschlagfrequenz oder Augenbewegung, um eine Erregungsstufe des Fahrers zu überwachen.
2 illustriert eine äußere Form der Bildaufnahmeeinheit 100. Eine Bildaufnahmeeinheit 102 ist in der Mitte der Bildaufnahmeeinheit 100 angebracht, und erste Emissionseinheiten 104, die Nahinfrarotlicht emittieren, sind sowohl auf der rechten als auch linken Seite der Bildaufnahmeeinheit 102 angebracht. Ein nicht dargestelltes optisches Filter (Nahinfrarotlichttransmissionsfilter), das aus Methacrylatharz gefertigt ist, das das Licht einer Wellenlänge in einem sichtbaren Lichtbereich nicht überträgt, jedoch das Licht einer Wellenlänge des Nahinfrarotbereichs überträgt, ist in der Bildaufnahmeeinheit 102 eingebaut. Ein nicht dargestelltes Halbleiterbildmesselement (engl.: solid-state image sensing element) wie beispielsweise ein CMOS oder ein CCD ist an der Rückseite des optischen Filters angebracht. Demzufolge wird, da das Nahinfrarotlicht das Halbleiterbildmesselement erreicht, ein Bild, das durch das Nahinfrarotlicht verursacht wird, gänzlich durch die Bildaufnahmeeinheit 102 aufgenommen. Ein Material des optischen Filters ist nicht auf Methacrylatharz beschränkt, sondern kann ein anderes Harz wie beispielsweise Polycarbonatharz sein.
Eine nicht dargestellte Nahinfrarotlicht-LED, die das Nahinfrarotlicht emittiert, und ein nicht dargestelltes Nahinfrarotlichttransmissionsfilter sind in den ersten Emissionseinheiten 104 angebracht. Nachdem das Licht von der Nahinfrarotlicht-LED das Nahinfrarotlichttransmissionsfilter passiert hat, wird das Licht von den ersten Emissionseinheiten 104 nach außen emittiert. Somit wird, sogar wenn das Licht einer sichtbaren Lichtkomponente etwas von der Nahinfrarotlicht-LED emittiert wird, das meiste des Lichts durch das Nahinfrarotlichttransmissionsfilter gefiltert, und das Nahinfrarotlicht, das durch eine Person nicht wahrgenommen werden kann, wird hin zum Gesicht des Fahrers ausgehend von den ersten Emissionseinheiten 104 emittiert. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Bildaufnahmeeinheit 102 der Bildaufnahmeeinheit 100 der Gesichtsbildaufnahmeeinheit.
3A illustriert einen Zustand, in dem die Zusatzbeleuchtungseinheit 200 am Deckenabschnitt des Fahrzeuginnenraums angebracht ist. Wie vorstehend beschrieben ist, wird, wenn die Sonnenblende 300 sich an der Aufbewahrungsposition (geschlossener Zustand) befindet, um das Sonnenlicht nicht abzuschirmen, die Zusatzbeleuchtungseinheit 200 mit der Sonnenblende 300 abgedeckt. Somit wird in 3A die Sonnenblende 300 in einen Zustand (geschlossener Zustand) versetzt, in dem die Sonnenblende 300 zu der Position (lichtabschirmende Position) gedreht wird, bei der das Sonnenlicht abgeschirmt wird, um die Zusatzbeleuchtungseinheit 200 anzugeben.
Wie in 3A illustriert ist, ist die Zusatzbeleuchtungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ungefähr in einer horizontal langen rechtwinkligen Form ausgebildet, und eine Beleuchtungseinheit 202, die ein sichtbares Licht emittiert, befindet sich in dem Mittenabschnitt. Somit können, wenn die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand versetzt wird und das sichtbare Licht von der Beleuchtungseinheit 202 emittiert wird, das Gesicht und die Hände des Fahrers hell beleuchtet werden. Die Beleuchtungseinheit 202 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 wird verwendet, um vorliegende Dokumente zu beleuchten und deren Inhalte durch den Fahrer zu bestätigen, oder im Fall einer Frau wird die Beleuchtungseinheit 202 verwendet, um Schminke mit einem kleinen Spiegel, der an der Sonnenblende 300 angebracht ist, aufzutragen. In der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform befinden sich zweiten Emissionseinheiten 204, die das Nahinfrarotlicht emittieren, auf sowohl der rechten als linken Seite der Beleuchtungseinheit 202. Obwohl später im Detail beschrieben, werden die zweiten Emissionseinheiten 204 verwendet, um das Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers ausgehend von der oberen Seite beim Aufnehmen des Bilds des Gesichts des Fahrers durch die Bildaufnahmeeinheit 102 der Bildaufnahmeeinheit 100 zu emittieren.
3B illustriert eine ungefähre innere Struktur durch Verwenden eines Querschnitts der Zusatzbeleuchtungseinheit 200. Drei große konkave Abschnitte 208a und 208b sind in einer Reihe in einem Boden eines Hauptkörpergehäuses 208 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 ausgebildet. LEDs 212 mit sichtbarem Licht, die das sichtbare Licht emittieren, sind in dem mittleren konkaven Abschnitt 208a angeordnet, und Nahinfrarotlicht-LEDs 214, die Nahinfrarotlicht emittieren, sind in den zwei konkaven Abschnitten 208b auf beiden Seiten des Hauptkörpergehäuses 208 angeordnet. Der gesamte Boden des Hauptkörpergehäuses 208 ist mit einer Diffusorplatte 210 bedeckt, die aus transparentem Harzmaterial gefertigt ist, um die Zusatzbeleuchtungseinheit 200 auszubilden. In der Diffusorplatte 210, die den Boden des Hauptkörpergehäuses 208 abdeckt, konfiguriert ein Abschnitt, der den mittleren konkaven Abschnitt 208a abdeckt, die Beleuchtungseinheit 202, und Abschnitte, die die konkaven Abschnitte 208b auf beiden Seiten abdecken, konfigurieren die zweiten Emissionseinheiten 204.
4 illustriert eine ungefähre Struktur der Sonnenblende 300 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 4 illustriert einen Zustand, in dem die Sonnenblende 300 ausgehend von der Fahrersitzseite in einem Zustand betrachtet wird, in dem sich die Sonnenblende 300 zu einer vertikalen Position dreht (vgl. 3A). Die Sonnenblende 300 beinhaltet einen Hauptkörperteil 304, der eine im Wesentlichen horizontal lange rechtwinklige Form aufweist, das Drehgelenk 302, das an einer Ecke einer oberen Seite des Hauptkörperteils 304 befestigt ist, und einen kleinen Spiegel 306, der an der Mitte einer Oberfläche, die dem Fahrer gegenüberliegt, wenn die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand versetzt wird, befestigt ist. Unter diesen Komponenten ist das Drehgelenk 302 am Deckenabschnitt des Fahrzeugs 1 in dem Fahrzeuginnenraum befestigt, um den Hauptkörperteil 304 in einem Freiträgerzustand zu tragen. Ein Offen/Geschlossen-Schalter 310, der ausgeschaltet wird, wenn die Sonnenblende 300 in den geschlossenen Zustand übergeht, und eingeschaltet wird, wenn die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand übergeht, ist in dem Drehgelenk 302 angebracht. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht das Drehgelenk 302 dem Befestigungsteil und der Offen/Geschlossen-Schalter 310 entspricht einer Erfassungseinheit.
Der Hauptkörperteil 304 der Sonnenblende 300 ist aus einem lichtundurchlässigen Material gefertigt, das weder das sichtbare Licht noch das Nahinfrarotlicht überträgt. Transmissionsfenster 308 sind auf sowohl der rechten als auch linken Seite eines Abschnitts der Sonnenblende 300 ausgebildet, an der der kleine Spiegel 306 angebracht ist. In den Transmissionsfenstern 308 sind Nahinfrarotlichttransmissionsfilter, die aus Methacrylatharz gefertigt sind, das Teilwellenlängen (engl.: partial wavelengths) des Nahinfrarotlichts überträgt, an sowohl der rechten als auch linken Seite befestigt. Ein Material des Nahinfrarotlichttransmissionsfilters ist nicht auf das Methacrylatharz beschränkt, sondern kann jegliches anderes Harz wie beispielsweise Polycarbonatharz sein. Wenn sich die Sonnenblende 300 von dem in 3A illustrierten „offenen Zustand“ in den „geschlossenen Zustand“ dreht, deckt der Abschnitt, an dem der kleine Spiegel 306 angebracht ist, die Beleuchtungseinheit 202 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 ab, und die Transmissionsfenster 308, die auf beiden Seiten der Sonnenblende 300 ausgebildet sind, decken die zweiten Emissionseinheiten 204 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 ab.
5 stellt beispielsweise eine Durchlässigkeit des Nahinfrarotlichttransmissionsfilters dar, der in den jeweiligen Transmissionsfenstern 308 befestigt ist. Wie in der Figur illustriert ist, hat das Nahinfrarotlichttransmissionsfilter eine Eigenschaft, dass es kaum das Licht des sichtbaren Lichtbereichs überträgt, jedoch 90 % oder mehr des Lichts überträgt, das die Teilwellenlänge des Nahinfrarotlichtbereichs und die Wellenlänge des Infrarotlichtbereichs aufweist. Somit kann, sogar wenn die Sonnenblende 300 im geschlossenen Zustand ist, wenn das Nahinfrarotlicht von den zweiten Emissionseinheiten 204 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 emittiert wird, das Nahinfrarotlicht durch die Transmissionsfenster 308 der Sonnenblende 300 zum Fahrer emittiert werden.
6 illustriert ein Blockdiagramm der Bildaufnahmevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Die Bildaufnahmeeinheit 102 der Bildaufnahmeeinheit 100 ist mit der Bildaufnahmesteuereinheit 150 verbunden, um einen Datentransfer bezüglich der Bildaufnahmesteuereinheit 150 zu ermöglichen. Wenn die Bildaufnahmeeinheit 102 ein Bild auf der Basis eines Steuersignals von der Bildaufnahmesteuereinheit 150 aufnimmt, gibt die Bildaufnahmeeinheit 102 die erlangten Bilddaten an die Bildaufnahmesteuereinheit 150 aus. Wenn die ersten Emissionseinheiten 104 der Bildaufnahmeeinheit 100 und die zweiten Emissionseinheiten 204 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 das Nahinfrarotlicht ausgehend vom Empfang eines Treibersignals von der Bildaufnahmesteuereinheit 150 emittieren. Die Bildaufnahmesteuereinheit 150 ist ebenso mit dem Offen/Geschlossen-Schalter 310 der Sonnenblende 300 und dem Sonnenstrahlungssensor 3 verbunden. Die Bildaufnahmesteuereinheit 150 kann einen Öffnen/Schließen-Zustand der Sonnenblende 300 auf der Basis einer Ausgabe vom Offen/Geschlossen-Schalter 310 erfassen und kann Helligkeit um das Fahrzeug 1 herum und die Intensität von Sonnenlicht auf der Basis einer Ausgabe vom Sonnenstrahlungssensor 3 erfassen. Eine Konfiguration (d. h. Konfiguration mit Ausnahme der Bildaufnahmeeinheit 102 der Bildaufnahmeeinheit 100) zum Emittieren des Nahinfrarotlichts in der Bildaufnahmevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Nahinfrarotlichtemissionsvorrichtung.
Die Bildaufnahmesteuereinheit 150 und die Überwachungssteuereinheit 160 sind miteinander verbunden, um Datenaustausch zwischen diesen zu ermöglichen, und die Bildaufnahmesteuereinheit 150 gibt Daten von Bildern, die durch die Bildaufnahmeeinheit 102 aufgenommen werden, an die Überwachungssteuereinheit 160 aus.
Eine Fahrerzustandsüberwachungsverarbeitung, die durch die Bildaufnahmesteuereinheit 150 und die Überwachungssteuereinheit 160 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird, wird mit Bezug auf 7 beschrieben. Als Erstes wird bestimmt, ob die Bildaufnahmezeitgebung des Fahrers erreicht wird oder nicht (S100). Ein nicht dargestellter Zeitgeber ist in der Bildaufnahmesteuereinheit 150 eingebaut, das Bild des Gesichts des Fahrers wird bei vorbestimmten Intervallen von ca. 30 ms aufgenommen und die Erregungsstufe des Fahrers wird durch Analysieren mehrerer Bilder erfasst, die bei den vorbestimmten Intervallen aufgenommen werden. Demnach wird, wenn das vorbestimmte Intervall nicht abläuft, nachdem das Bild vorhergehend aufgenommen wurde, bestimmt, dass die Bildaufnahmezeitgebung nicht erreicht wird (NEIN bei S100), und dieselbe Bestimmung wird in einem Bereitschaftszustand wiederholt.
Wird bestimmt, dass die Bildaufnahmezeitgebung erreicht wird (JA bei S100), wird der Betrag der Sonnenstrahlung gemäß einer Ausgabe vom Sonnenstrahlungssensor 3 erfasst (S102). Die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts wird für jede der ersten Emissionseinheiten 104 der Bildaufnahmeeinheit 100 und der zweiten Emissionseinheiten 204 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 auf der Basis des erfassten Betrags von Sonnenstrahlung festgelegt (S104). Beispielsweise ist es, wenn der Betrag der Sonnenstrahlung, der durch den Sonnenstrahlungssensor 3 erfasst wird, groß ist, denkbar, dass der Betrag von Nahinfrarotlicht, das in dem Sonnenlicht beinhaltet ist, groß ist. Demnach wird die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts der ersten Emissionseinheiten 104 und der zweiten Emissionseinheiten 204 niedriger festgelegt. Andererseits wird, wenn der Betrag der Sonnenstrahlung klein ist, die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts der ersten Emissionseinheiten 104 und der zweiten Emissionseinheiten 204 höher festgelegt, um eine Reduzierung des in dem Sonnenlicht enthaltenen Nahinfrarotlichts zu kompensieren. Mit der vorstehenden Festlegung kann der Fahrer ungeachtet der Helligkeit um das Fahrzeug 1 herum mit dem Nahinfrarotlicht ähnlicher Intensität beleuchtet werden. Da die zweiten Emissionseinheiten 204 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 verglichen mit den ersten Emissionseinheiten 104 der Bildaufnahmeeinheit 100 nahe zum Gesicht des Fahrers kommen, wird die Emissionsintensität der zweiten Emissionseinheiten 204 verglichen mit der Emissionsintensität der ersten Emissionseinheiten 104 niedriger festgelegt.
Demzufolge wird die Emissionszeitgebung des Nahinfrarotlichts der ersten Emissionseinheiten 104 und der zweiten Emissionseinheiten 204 festgelegt (S106). In dieser Verarbeitung wird eine Zeitgebung, bei der die ersten Emissionseinheiten 104 und die zweiten Emissionseinheiten 204 das Nahinfrarotlicht emittieren, festgelegt, um mit der Belichtungszeitgebung eines Halbleiterabbildungselements übereinzustimmen, das nicht dargestellt ist und in die Bildaufnahmeeinheit 102 eingebaut ist.
8 illustriert einen Zustand zum Festlegen der Emissionszeitgebung der ersten Emissionseinheiten 104 und der zweiten Emissionseinheiten 204, um mit der Belichtungszeitgebung der Bildaufnahmeeinheit 102 übereinzustimmen. Wie in 8 illustriert ist, öffnet die Bildaufnahmeeinheit 102 eine Blende nur während einer Zeit Te bei einem Intervall einer vorbestimmten Periode T (ca. 30 ms) und belichtet das eingebaute Halbleiterabbildungselement. In anderen Worten besteht, da das Licht das Halbleiterabbildungselement während einer Periode nicht erreicht, in der die Blende geschlossen ist, kein Bedarf, das Nahinfrarotlicht von den ersten Emissionseinheiten 104 der Bildaufnahmeeinheit 100 oder den zweiten Emissionseinheiten 204 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 zu emittieren. Unter diesen Umständen emittieren, wie in 8 illustriert ist, die ersten Emissionseinheiten 104 und die zweiten Emissionseinheiten 204 gemäß der vorliegenden Ausführungsform gepulstes Nahinfrarotlicht bei der Belichtungszeitgebung der Bildaufnahmeeinheit 102. Mit der vorstehenden Konfiguration kann, da eine Zeit, während der das Nahinfrarotlicht tatsächlich emittiert wird, verkürzt werden kann, ein Energieverbrauch in den ersten Emissionseinheiten 104 und den zweiten Emissionseinheiten 204 unterdrückt werden. Ferner kann die Alterung durch Verwendung der ersten Emissionseinheiten 104 und der zweiten Emissionseinheiten 204 unterdrückt werden
In der vorliegenden Ausführungsform werden die ersten Emissionseinheiten 104 und die zweiten Emissionseinheiten 204 eingestellt, um die Emission des Nahinfrarotlichts bei einer Zeitgebung zu starten, die etwas früher als die ist, bei der die Bildaufnahmeeinheit 102 die Belichtung startet. Dies kommt daher, dass ein Spielraum für einen Fall bereitgestellt wird, in dem die Zeitgebung, bei der die Bildaufnahmeeinheit 102 die Belichtung startet, aus irgendeinem Grund abweicht, und dass eine Möglichkeit, dass der Betrag des Nahinfrarotlichts aus Sicht der Eigenschaft der Schaltung, unmittelbar nachdem die Speisung der LEDs startet, stabil ist, berücksichtigt wird. Ebenso wird die Zeitgebung des Emissionsstarts in den zweiten Emissionseinheiten 204 festgelegt, um etwas früher als die in den ersten Emissionseinheiten 104 zu sein. Dies kommt daher, dass die Leitung zu den zweiten Emissionseinheiten 204 von der Bildaufnahmesteuereinheit 150 länger als die Leitung zu den ersten Emissionseinheiten 104 davon ist und demnach eine Übertragungsverzögerung des Signals aufgrund dieses Einflusses und ein Einfluss einer Erfassungsverzögerung des Signals durch Verzerrung der Signalwellenform berücksichtigt werden. Wie vorstehend beschrieben ist, wird die Zeitgebung der ersten Emissionseinheiten 104 und der zweiten Emissionseinheiten 204 unter Berücksichtung von Anbringungspositionen und Schaltungskonfigurationen derselben bestimmt. Ferner setzen in der vorliegenden Ausführungsform die ersten Emissionseinheiten 104 und die zweiten Emissionseinheiten 204 die Emission des Nahinfrarotlichts nur während einer kurzen Periode fort, sogar nachdem die Bildaufnahmeeinheit 102 die Belichtung abgeschlossen hat. Dies kommt daher, dass ein Spielraum für einen Fall bereitgestellt wird, in dem die Zeitgebung eines Belichtungsendes in der Bildaufnahmeeinheit 102 aus irgendeinem Grund abweicht.
Eine Belichtungszeit Te in der Bildaufnahmeeinheit 102 wird durch die Bildaufnahmesteuereinheit 150 gemäß einem Objekt, von dem ein Bild aufzunehmen ist, oder der Umgebungshelligkeit bestimmt. Unter diesen Umständen werden, wie in 8 illustriert ist, Emissionszeitgebungen T1 und T2 des Nahinfrarotlichts in den jeweiligen ersten Emissionseinheiten 104 und zweiten Emissionseinheiten 204 gemäß der Belichtungszeit Te festgelegt (S106 in 7).
Anschließend erfasst die Bildaufnahmesteuereinheit 150 den Öffnen/Schließen-Zustand der Sonnenblende 300 (S108). Wie vorstehend mit Bezug auf 4 erläutert ist, ist der Offen/Geschlossen-Schalter 310 in das Drehgelenk 302 der Sonnenblende 300 eingebaut, und es kann bestimmt werden, ob die Sonnenblende 300 im offenen Zustand (Zustand, in dem sich die Sonnenblende 300 an der lichtabschirmenden Position befindet) oder im geschlossenen Zustand (Zustand bei der Aufbewahrungsposition) ist. Wird bestimmt, dass die Sonnenblende 300 im offenen Zustand ist (JA bei S110), wird die Emissionsintensität der zweiten Emissionseinheiten 204, die bei S104 gelegt wird, vorab unterdrückt (S112). Alternativ kann die Emissionsintensität ohne Emission unterdrückt werden.
Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Sonnenblende 300 nicht im offenen Zustand ist (NEIN bei S110), wird eine Verarbeitung zum Unterdrücken der Emissionsintensität der zweiten Emissionseinheiten 204 nicht ausgeführt. Für den Fall, dass die Sonnenblende 300 im offenen Zustand ist, wird ein Grund zum Unterdrücken der Intensität des Emittierens des Nahinfrarotlichts durch die zweiten Emissionseinheiten 204 später beschrieben. Ist die Sonnenblende 300 im offenen Zustand, wird die Verarbeitung zum Unterdrücken der Intensität des Emittierens des Nahinfrarotlichts durch die zweiten Emissionseinheiten 204 durch die Bildaufnahmesteuereinheit 150 ausgeführt. Demnach entspricht in der vorliegenden Ausführungsform die Bildaufnahmesteuereinheit 150 einer Emissionsintensitätsunterdrückungseinheit.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird, nachdem die Emissionszeitgebung und die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts in den ersten Emissionseinheiten 104 und den zweiten Emissionseinheiten 204 festgelegt wurden (S104 bis S112), das Nahinfrarotlicht von den ersten Emissionseinheiten 104 und den zweiten Emissionseinheiten 204 emittiert, und die Blende der Bildaufnahmeeinheit 102 wird dann geöffnet, um ein Bild des Gesichts des Fahrers aufzunehmen (S114).
Dann wird das aufgenommene Bild des Gesichts zur Überwachungssteuereinheit 160 übertragen, und die Überwachungssteuereinheit 160 analysiert das Bild des Gesichts zum Erfassen der Erregungsstufe des Fahrers (S116). Das heißt, Gesichtskomponenten wie beispielsweise Augen, eine Nase und ein Mund werden aus dem Bild des Gesichts erfasst, um dreidimensionale Positionen des Gesichts und eine Orientierung des Gesichts zu bestimmen. Ferner wird ein Bild der Augen analysiert, um einen Zustand von Augenlidern zu erfassen, wodurch der offene/geschlossene Zustand der Augen erfasst wird. Dann werden eine Frequenz, mit der der Fahrer die Augenlider öffnet und schließt, und eine Zeit, während der der Fahrer die Augenlider schließt, gemäß dem Analyseergebnis der Bilder erfasst, die in einer vergangenen vorbestimmten Periode (beispielsweise 30 Minuten) aufgenommen wurden, um dadurch die Erregungsstufe des Fahrers zu erfassen. Danach bestimmt die Überwachungssteuereinheit 160, ob die Erregungsstufe des Fahrers abnimmt oder nicht (S118). Dann wird, wenn die Erregungsstufe abnimmt (JA bei S118), der Fahrer bezüglich der Abnahme der Erregungsstufe durch ein Verfahren wie beispielsweise Ausgeben eines Alarmklangs von einem Lautsprecher gewarnt, der nicht dargestellt ist und an dem Fahrzeug 1 angebracht ist (S120). Danach kehrt die Verarbeitung zu S100 zurück, um das Überwachen des Fahrers fortzusetzen. Wenn andererseits die Erregungsstufe nicht abnimmt (NEIN bei S118), kehrt die Verarbeitung zu S100 unverändert ohne Warnung bezüglich der Abnahme der Erregungsstufe zurück und fährt mit dem Überwachen des Fahrers fort.
Um die Erregungsstufe des Fahrers mit hoher Präzision in der Fahrerzustandsüberwachungsverarbeitung zu überwachen, ist es wichtig, dass das Bild des Gesichts des Fahrers unter der stabilen Bedingung ungeachtet einer Differenz des Wetters oder der Zeitzone aufgenommen werden kann. In der Bildaufnahmevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann das Bild des Gesichts des Fahrers unter der stabilen Bedingung trotz der einfachen Struktur aufgenommen werden. Diese Konfiguration wird nachfolgend beschrieben.
9 illustriert einen Zustand, in dem das Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers emittiert wird, wenn die Sonnenblende 300 im geschlossenen Zustand (Zustand bei der Aufbewahrungsposition) ist. Wie vorstehend beschrieben ist, sind die ersten Emissionseinheiten 104 (vgl. 2) in der Bildaufnahmeeinheit 100 eingebaut und das Nahinfrarotlicht wird ausgehend von den ersten Emissionseinheiten 104 diagonal nach oben hin zum Gesicht des Fahrers emittiert. Die zweiten Emissionseinheiten 204 (vgl. 3) sind in der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 eingebaut, die sich oberhalb des Fahrers befindet, und das Nahinfrarotlicht, das von den zweiten Emissionseinheiten 204 emittiert wird, durchdringt die Transmissionsfenster 308 (vgl. 4), die sich in der Sonnenblende 300 befinden, und wird hin zum Gesicht des Fahrers ausgehend von der oberen Seite emittiert.
Pfeile, die durch dünne punktierte Linien in 9 angegeben sind, repräsentieren einen Zustand, in dem das Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers ausgehend von den ersten Emissionseinheiten 104, die sich in der Bildaufnahmeeinheit 100 befinden, und den zweiten Emissionseinheiten 204, die sich in der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 befinden, emittiert wird. Wie in der Figur dargestellt ist, kann, da das Nahinfrarotlicht von der jeweiligen diagonal unteren und oberen Seite des Gesichts des Fahrers emittiert werden kann, das gesamte Gesicht immer unter der stabilen Bedingung beleuchtet werden. Demzufolge kann das Bild des Gesichts des Fahrers unter der stabilen Bedingung aufgenommen werden, ohne durch das Wetter oder die Zeitzone beeinträchtigt zu werden.
Wie in 3 illustriert ist, ist die Zusatzbeleuchtungseinheit 200 mit nicht nur den zweiten Emissionseinheiten 204, die das Nahinfrarotlicht emittieren, sondern ebenso der Beleuchtungseinheit 202 ausgestattet, die das sichtbare Licht emittiert. Die Beleuchtungseinheit 202 wird hauptsächlich für den Fahrer zum Bestätigen von Karten oder Dokumenten oder für einen weiblichen Fahrer zum Auftragen von Schminke mit dem kleinen Spiegel 306, der an der Sonnenblende 300 angebracht ist, verwendet. Die Beleuchtungseinheit 202 ist an den meisten der Fahrzeuge 1 angebracht. Die Beleuchtungssteuerung der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 wird immer durch die Schaltoperation des Fahrers ausgeführt. Dies kommt daher, dass die Unterscheidung dahingehend schwierig ist, ob der geblendete Fahrer die Sonnenblende 300 öffnet oder der Fahrer wünscht, sein Gesicht in dem kleinen Spiegel 306 reflektiert zu sehen.
Dann werden die zweiten Emissionseinheiten 204 gemäß der vorliegenden Ausführungsform an der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 zusammen mit der Beleuchtungseinheit 202 angebracht. Demnach können die zweiten Emissionseinheiten 204 mit der Arbeitsbelastung zum Zusammenbauen der Beleuchtungseinheit 202 in dem Fahrzeug 1 zusammengebaut werden. Wenn ein Kabelstrang zum Versorgen der Beleuchtungseinheit 202 mit Energie mit einem Kabelstrang zum Versorgen der zweiten Emissionseinheiten 204 mit Energie integriert wird, nimmt die Anzahl von Kabelsträngen, die in dem Fahrzeug 1 zusammengebaut sind, nicht zu. Somit wird, obwohl die Zusatzbeleuchtungseinheit 200, die die Beleuchtungseinheit 202 aufweist, etwas größer wird und der Kabelstrang für die Beleuchtungseinheit 202 etwas dicker wird, die Struktur des Fahrzeugs 1 nicht kompliziert und die Arbeitsbelastung zum Zusammenbauen der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 in dem Fahrzeug 1 nimmt nicht zu.
Ferner kann in der Sonnenblende 300, da das plattenähnliche Nahinfrarotlichttransmissionsfilter lediglich in der Sonnenblende 300 befestigt wird, um das Transmissionsfenster 308 bereitzustellen, die Struktur der Sonnenblende 300 einfach gehalten werden.
Aus den vorstehend erwähnten Gründen kann in der Bildaufnahmevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Nahinfrarotlicht zum gesamten Gesicht des Fahrers unter der stabilen Bedingung emittiert werden, ohne durch eine Differenz des Wetters oder der Zeitzone beeinträchtigt zu werden. Zusätzlich ist die Struktur einfach und die Arbeitsbelastung zum Zusammenbauen in dem Fahrzeug 1 nimmt nicht zu.
Ebenso befinden sich in der Bildaufnahmevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Transmissionsfenster 308, die das sichtbare Licht nicht übertragen, jedoch die Teilwellenlänge des Nahinfrarotlichts übertragen, in der Sonnenblende 300. Demnach wird, wenn die Sonnenblende 300 im offenen Zustand (lichtabschirmende Position) ist, die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts von den zweiten Emissionseinheiten 204 unterdrückt, um eine Reduzierung des Energieverbrauchs zu ermöglichen. Dies geschieht aus folgenden Gründen.
Der Grund dafür, dass der Fahrer die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand zum Abschirmen des sichtbaren Lichts von dem Sonnenlicht versetzt, ist, dass das Sonnenlicht eine derart hohe Intensität aufweist, dass sich der Fahrer geblendet fühlt, und dieses die obere Seite des Gesichts des Fahrers direkt beleuchtet. Die Sonnenblende 300 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist mit Transmissionsfenstern 308 versehen, die die Teilwellenlänge des Nahinfrarotlichts übertragen. Demnach wird, sogar wenn der Fahrer die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand zum Abschirmen des sichtbaren Lichts von dem Sonnenlicht versetzt, die Teilwellenlänge des Nahinfrarotlichts, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, durch die Transmissionsfenster 308 übertragen und zur oberen Seite des Gesichts des Fahrers emittiert.
Pfeile mit dicken gepunkteten Linien, die in 10 illustriert sind, repräsentieren einen Zustand, in dem das Licht der Teilwellenlänge des Nahinfrarotlichts, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, durch die Transmissionsfenster 308 der Sonnenblende 300 übertragen wird, um die obere Seite des Gesichts des Fahrers zu beleuchten. Zusätzlich hat, da das Sonnenlicht stark genug ist, um die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand zu versetzen, das Nahinfrarotlicht, das durch die Transmissionsfenster 308 übertragen wird, ebenso einen ausreichenden Betrag von Licht. Somit kann, sogar wenn die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts von den zweiten Emissionseinheiten 204 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 unterdrückt wird (oder Emission nachlässt), das gesamte Gesicht des Fahrers mit dem Nahinfrarotlicht beleuchtet werden. Demzufolge kann der Energieverbrauch so weit reduziert werden, wie die Emission des Nahinfrarotlichts von den zweiten Emissionseinheiten 204 unterdrückt wird (oder nachlässt). Das Nahinfrarotlicht wird durch die Transmissionsfenster 308 der Sonnenblende 300 übertragen und wird zur oberen Seite des Gesichts des Fahrers emittiert. Da jedoch das meiste des sichtbaren Lichts nicht durch die Transmissionsfenster 308 übertragen wird, fühlt sich der Fahrer nicht geblendet.
Es gibt mehrere Modifikationen der Bildaufnahmevorrichtung 10 gemäß der vorliegenden vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Nachfolgend werden hauptsächlich Unterschiede der vorliegenden Ausführungsform zu diesen Modifikationen beschrieben. Die gleichen Teile wie die in der vorliegenden vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind mit identischen Bezugszeichen versehen und deren detaillierte Beschreibung wird weggelassen.
(Erste Modifikation)
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird, wenn die Sonnenblende 300 im offenen Zustand (Zustand bei der lichtabschirmenden Position) ist, bestimmt, dass der Fahrer das sichtbare Licht von dem Sonnenlicht abschirmt, und die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts von den zweiten Emissionseinheiten 204 der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 wird unterdrückt. Jedoch versetzt der Fahrer die Sonnenblende 300 nicht nur in einem Fall zum Abschirmen des sichtbaren Lichts des Sonnenlichts in den offenen Zustand, und es ist denkbar, dass der Fahrer die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand versetzt, wenn der Fahrer den kleinen Spiegel 306, der sich in der Sonnenblende 300 befindet, betrachtet oder wenn der Fahrer eine Karte oder einen Beleg in die Sonnenblende 300 hält. Unter diesen Umständen kann in diesem Fall die folgende Verarbeitung ausgeführt werden, um die Emissionsintensität von den zweiten Emissionseinheiten 204 nicht zu unterdrücken.
11 illustriert ein Ablaufdiagramm einer Fahrerzustandsüberwachungsverarbeitung gemäß einer ersten Modifikation. Diese Verarbeitung unterscheidet sich dadurch stark von der Fahrerzustandsüberwachungsverarbeitung, die vorstehend mit Bezug auf 7 erläutert ist, dass nicht nur berücksichtigt wird, ob die Sonnenblende 300 im offenen Zustand ist oder nicht, sondern ebenso eine abgelaufene Zeit, nachdem die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand übergeht, ebenfalls berücksichtigt wird. Nachfolgend wird die Verarbeitung kurz beschrieben. Als Erstes wird bestimmt, ob eine Bildaufnahmezeitgebung des Fahrers vorliegt oder nicht (S200), und wenn die Bildaufnahmezeitgebung vorliegt (JA bei S200), wird der Betrag der Sonnenstrahlung erfasst (S202). Dann werden die Emissionsintensität und die Emissionszeitgebung des Nahinfrarotlichts in den ersten Emissionseinheiten 104 und den zweiten Emissionseinheiten 204 basierend auf dem Betrag der Sonnenstrahlung festgelegt (S204, S206).
Anschließend wird der Öffnen/Schließen-Zustand der Sonnenblende 300 erfasst (S208) und es wird bestimmt, ob die Sonnenblende 300 im offenen Zustand ist oder nicht (S210). Demzufolge wird, wenn die Sonnenblende 300 nicht im offenen Zustand ist (NEIN bei S210), das Nahinfrarotlicht mit der bei S204 festgelegten Emissionsintensität von den ersten Emissionseinheiten 104 und den zweiten Emissionseinheiten 204 zum Aufnehmen des Bilds des Gesichts des Fahrers emittiert (S216).
Wenn andererseits die Sonnenblende 300 im offenen Zustand ist (JA bei S210) ist, wird in der ersten Modifikation (S212) bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit, nachdem die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand übergegangen ist, abläuft oder nicht. Die vorbestimmte Zeit wird in dem Ausmaß auf eine Zeit (typischerweise ca. 5 bis 10 Sekunden) festgelegt, das für den Fahrer zum Blicken in den kleinen Spiegel 306 der Sonnenblende 300 oder zum Halten einer Karte oder eines Belegs in die Sonnenblende 300 erforderlich ist.
Dauert der offene Zustand weiterhin an, sogar wenn die vorbestimmte Zeit abläuft, nachdem die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand übergegangen ist (d. h. JA bei S212), ist es denkbar, das der Fahrer die Sonnenblende 300 nicht aus irgendeinem Grund vorübergehend in den offenen Zustand versetzt, sondern die Sonnenblende 300 zum Abschirmen des sichtbaren Lichts des Sonnenlichts in den offenen Zustand versetzt. Demnach wird die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts von den zweiten Emissionseinheiten 204 unterdrückt (S214). Alternativ kann die Emissionsintensität durch Abschwächen der Emission des Nahinfrarotlichts unterdrückt werden. Wenn andererseits die vorbestimmte Zeit nicht abläuft, nachdem die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand übergegangen ist (NEIN bei S212), besteht die Möglichkeit, dass der Fahrer die Sonnenblende 300 aus irgendeinem Grund vorübergehend in den offenen Zustand versetzt. Demnach bleibt die Emissionsintensität der zweiten Emissionseinheiten 204 bei S204 festgelegt.
Die nachfolgenden Verarbeitungen sind mit der vorstehend beschriebenen Fahrerzustandsüberwachungsverarbeitung identisch. Das heißt, das Nahinfrarotlicht wird mit der festgelegten Emissionsintensität von den ersten Emissionseinheiten 104 und den zweiten Emissionseinheiten 204 emittiert, und die Blende der Bildaufnahmeeinheit 102 wird zum Aufnehmen des Bilds des Gesichts des Fahrers geöffnet (S216). Dann wird das aufgenommene Bild des Gesichts zum Erfassen der Erregungsstufe des Fahrers analysiert (S218), und wenn die Erregungsstufe des Fahrers abnimmt (JA bei S220), wird der Fahrer bezüglich der Abnahme der Erregungsstufe gewarnt (S222). Wenn andererseits die Erregungsstufe nicht abnimmt (NEIN bei S220), kehrt die Verarbeitung zu S200 unverändert ohne Warnung bezüglich der Abnahme der Erregungsstufe zurück und fährt mit der Überwachung des Fahrers fort.
Bei der Fahrerzustandsüberwachungsverarbeitung gemäß der ersten vorstehend beschriebenen Modifikation wird, sogar wenn der Fahrer die Sonnenblende 300 nur für eine kurze Zeit für einen anderen Zweck als das Abschirmen des Sonnenlichts in den offenen Zustand versetzt, die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts von den zweiten Emissionseinheiten 204 nicht unterdrückt. Somit kann, da die Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts zur oberen Seite des Gesichts des Fahrers nicht kurz ist, ein exzellentes Bild des Gesichts zum Erfassen der Erregungsstufe des Fahrers aufgenommen werden. Es muss nicht erwähnt werden, dass, sogar wenn der Fahrer die Sonnenblende 300 in den offenen Zustand zum Abschirmen des Sonnenlichts versetzt, die Emissionsintensität der zweiten Emissionseinheiten 204 während einer Periode, in der die vorbestimmte Zeit abläuft, aufrechterhalten wird. Jedoch gibt es sogar in diesem Fall keine Änderung dahingehend, dass das ausreichende Nahinfrarotlicht zum oberen Abschnitt des Gesichts des Fahrers emittiert wird. Somit kann die Erregungsstufe des Fahrers durch Analysieren des erlangten Bilds des Gesichts erfasst werden.
(Zweite Modifikation)
In der Ausführungsform und der vorstehend beschriebenen Modifikation ist das plattenähnliche Nahinfrarotlichttransmissionsfilter in dem Hauptkörperteil 304 der Sonnenblende 300 befestigt, um die Transmissionsfenster 308 auszubilden. Alternativ kann der Hauptkörperteil der Sonnenblende aus dem Nahinfrarotlichttransmissionsfilter ausgebildet sein.
12 stellt beispielhaft eine Sonnenblende 400 mit der zweiten Modifikation dar. In dem dargestellten Beispiel ist ein Hauptkörperteil 404 der Sonnenblende 400 durch ein Nahinfrarotlichttransmissionsfilter ausgebildet, das beispielsweise aus Methacrylatharz gefertigt ist. Die Sonnenblende 400 kann sich um einen Abschnitt eines Drehgelenks 402 herum drehen, und ein kleiner Spiegel 406 unter Verwendung eines Kaltlichtspiegels ist in der Mitte einer Oberfläche, die dem Fahrer gegenüberliegt, wenn sich die Sonnenblende 400 dreht und in einen offenen Zustand versetzt wird, ausgebildet. In der vorliegenden Spezifikation ist „Kaltlichtspiegel“ ein optischer Dünnfilm, der durch Abscheiden eines dielektrischen Mehrschichtfilms ausgebildet wird, und hat die Eigenschaften zum Übertragen des Infrarotlichts, aber zum Reflektieren des sichtbaren Lichts.
In der Sonnenblende 400 gemäß der vorstehend beschriebenen zweiten Modifikation kann, wenn die Sonnenblende 400 in den offenen Zustand zum Abschirmen des Sonnenlichts versetzt wird, da eine Teilwellenlänge des Nahinfrarotlichts von einem extensiven Bereich der Sonnenblende 400 übertragen wird, auf den oberen Abschnitt des Gesichts des Fahrers ein ausreichender Betrag Nahinfrarotlicht emittiert werden. Demzufolge kann das exzellente Bild des Gesichts durch Emittieren des Nahinfrarotlichts zum gesamten Gesicht zusammen mit dem Nahinfrarotlicht von den ersten Emissionseinheiten 104 der Bildaufnahmeeinheit 100 aufgenommen werden. Ebenso kann, wenn beispielsweise eine Fahrerin ihre Schminke überprüft, da der kleine Spiegel 406 unter Verwendung des Kaltlichtspiegels ausgebildet ist, die Überprüfung der Schminke oder die Korrektur der Schminke ausgeführt werden.
(Dritte Modifikation)
In den Ausführungsformen und den Modifikationen, die vorstehend beschrieben sind, werden beide Sonnenblenden 300 und 400 zwischen dem offenen Zustand (lichtabschirmende Position) und dem geschlossenen Zustand (Aufbewahrungsposition) durch Drehen der Hauptkörperteile 304 und 404 gewechselt. Alternativ kann eine Sonnenblende eines Typs bereitgestellt werden, in dem die Hauptkörperteile 304 und 404 nicht gedreht, sondern geschoben werden, um zwischen dem offenen Zustand (lichtabschirmende Position) und dem geschlossenen Zustand (Aufbewahrungsposition) zu wechseln.
13A und 13B stellen beispielhaft eine dritte Modifikation unter Verwendung einer Sonnenblende 500 des Schiebetyps dar. Beispielsweise befindet sich in einem Zustand, in dem die Sonnenblende 500 des Schiebetyps an einer Aufbewahrungsposition ist, ein Transmissionsfenster 508, das ein Nahinfrarotlichttransmissionsfilter verwendet, in einem Abschnitt, der den zweiten Emissionseinheiten 204 (vgl. 3) der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 gegenüberliegt. Mit der vorstehenden Konfiguration kann, wie in 13A illustriert ist, wenn die Sonnenblende 500 an der Aufbewahrungsposition ist, das Nahinfrarotlicht zum oberen Abschnitt des Gesichts des Fahrers ausgehend von den zweiten Emissionseinheiten 204 (vgl. 3) der Zusatzbeleuchtungseinheit 200 emittiert werden. Demzufolge kann das gesamte Gesicht des Fahrers mit dem Nahinfrarotlicht zusammen mit dem Nahinfrarotlicht von den ersten Emissionseinheiten 104 (vgl. 2) der Bildaufnahmeeinheit 100 beleuchtet werden und das exzellente Bild des Gesichts kann aufgenommen werden.
Ebenso wird, wie in 13B illustriert ist, wenn der Fahrer die Sonnenblende 500 an der lichtabschirmenden Position zum Abschirmen des Sonnenlichts festlegt, da das Licht einer Teilwellenlänge des Nahinfrarotlichts, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, durch das Transmissionsfenster 508 übertragen wird, der obere Abschnitt des Gesichts des Fahrers mit dem übertragenen Nahinfrarotlicht beleuchtet. Pfeile mit dicken gepunkteten Linien, die in der Figur illustriert sind, repräsentieren einen Zustand, in dem das Licht der Teilwellenlänge des Nahinfrarotlichts, das im Sonnenlicht enthalten ist, die obere Seite des Gesichts des Fahrers beleuchtet. Somit kann das gesamte Gesicht des Fahrers mit dem Nahinfrarotlicht zusammen mit dem Nahinfrarotlicht von den ersten Emissionseinheiten 104 (vgl. 2) der Bildaufnahmeeinheit 100 beleuchtet werden und das exzellente Bild des Gesichts des Fahrers kann aufgenommen werden.
Die vorliegende Ausführungsform und die Modifikationen wurden vorstehend beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform und deren Modifikationen beschränkt und kann unterschiedlich implementiert werden, ohne den Geist der Erfindung zu verlassen.

Claims

Bildaufnahmevorrichtung (10), die an einem Fahrzeug (1) angebracht ist und ein Bild eines Fahrers des Fahrzeugs aufnimmt, aufweisend: eine Gesichtsbildaufnahmeeinheit (102), die vor einem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Bild eines Gesichts des Fahrers ausgehend von einer Vorderseite des Fahrers aufnimmt; eine erste Emissionseinheit (104), die vor dem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht ausgehend von einer vorderen unteren Seite des Fahrers emittiert; eine Sonnenblende (300, 400, 500), die oberhalb des Fahrersitzes in einem Fahrzeuginnenraum befestigt ist und zwischen einer lichtabschirmenden Position, bei der Sonnenlicht zum Gesicht abgeschirmt ist, und einer Aufbewahrungsposition beweglich ist, bei der das Sonnenlicht zum Gesicht nicht abgeschirmt ist; und eine zweite Emissionseinheit (204), die an einer Position angeordnet ist, die mit der Sonnenblende (300, 400, 500) abzudecken ist, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der Aufbewahrungsposition befindet, und nicht mit der Sonnenblende (300, 400, 500) abzudecken ist, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der lichtabschirmenden Position befindet, und ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers emittiert, wobei ein Abschnitt der Sonnenblende (300, 400, 500), der die zweite Emissionseinheit (204) abdeckt, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der Aufbewahrungsposition befindet, aus einem Material gefertigt ist, das ein sichtbares Licht, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, abschirmt und das Nahinfrarotlicht überträgt.
Bildaufnahmevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: eine Erfassungseinheit (310), die erfasst, ob sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der lichtabschirmenden Position oder der Aufbewahrungsposition befindet; und eine Emissionsintensitätsunterdrückungseinheit (150), die eine Emissionsintensität des Nahinfrarotlichts der zweiten Emissionseinheit (204), wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der lichtabschirmenden Position befindet, verglichen mit einem Fall unterdrückt, in dem sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der Aufbewahrungsposition befindet.
Bildaufnahmevorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Gesichtsbildaufnahmeeinheit (102) das Bild des Gesichts mit einer vorbestimmten Periode aufnimmt, und die erste Emissionseinheit (104) und/oder die zweite Emissionseinheit (204) das Nahinfrarotlicht in Synchronisation mit der Periode emittiert, wenn die Gesichtsbildaufnahmeeinheit (102) das Gesicht aufnimmt.
Nahinfrarotlichtemissionsvorrichtung, die an einem Fahrzeug angebracht ist und ein Nahinfrarotlicht hin zu einem Gesicht eines Fahrers des Fahrzeugs emittiert, aufweisend: eine erste Emissionseinheit (104), die vor dem Fahrersitz des Fahrzeugs angeordnet ist und ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers ausgehend von einer vorderen unteren Seite des Fahrers emittiert; eine Sonnenblende (300, 400, 500), die oberhalb des Fahrersitzes in einem Fahrzeuginnenraum befestigt ist und zwischen einer lichtabschirmenden Position, bei der Sonnenlicht zum Gesicht abgeschirmt ist, und einer Aufbewahrungsposition beweglich ist, bei der das Sonnenlicht zum Gesicht nicht abgeschirmt ist; und eine zweite Emissionseinheit (204), die sich an einer Position befindet, die mit der Sonnenblende (300, 400, 500) abzudecken ist, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der Aufbewahrungsposition befindet, und nicht mit der Sonnenblende (300, 400, 500) abzudecken ist, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der lichtabschirmenden Position befindet, und das ein Nahinfrarotlicht hin zum Gesicht des Fahrers emittiert, wobei ein Abschnitt der Sonnenblende (300, 400, 500), der die zweite Emissionseinheit (204) abdeckt, wenn sich die Sonnenblende (300, 400, 500) an der Aufbewahrungsposition befindet, aus einem Material gefertigt ist, das ein sichtbares Licht, das in dem Sonnenlicht enthalten ist, abschirmt und das Nahinfrarotlicht überträgt.
Eine Sonnenblende (400), die in einem Fahrzeuginnenraum eines Fahrzeugs befestigt ist, aufweisend: einen Hauptkörperteil (404), der aus einem Material gefertigt ist, das sichtbares Licht abschirmt und ein Nahinfrarotlicht überträgt; und einen Befestigungsteil (402), der den Hauptkörperteil (404) in dem Fahrzeuginnenraum in einem Zustand befestigt, um zwischen einer lichtabschirmenden Position, bei der das sichtbare Licht zum Gesicht abgeschirmt ist und Nahinfrarotlicht übertragen wird, und einer Aufbewahrungsposition, bei der sichtbare Licht zum Gesicht nicht abgeschirmt ist, beweglich zu sein , wobei der Hauptkörperteil (404) einen Kaltlichtspiegel (406) aufweist, der durch einen dielektrischen Mehrschichtfilm ausgebildet ist, der Nahinfrarotlicht überträgt und sichtbares Licht reflektiert.