DE112018005748T5

DE112018005748T5 - Zustandserfassungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018005748T5
Application number: DE112018005748.8T
Authority: DE
Inventors: Yosuke Sakai; Takuhiro Omi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-07-16
Also published as: WO2019092986A1; JP2019087934A; CN111279675A; CN111279675B; US11561408B2; US20200257128A1; JP6756326B2

Abstract

Eine Zustandserfassungsvorrichtung beinhaltet eine Kamera (3), die ein Bild eines Abbildungsbereichs aufnimmt, in dem ein Fahrer anwesend ist, einen Laser (4), der Licht in Richtung des Abbildungsbereichs emittiert, und ein optisches Element (7, 8, 10), das das Licht des Lasers auf einen vorbestimmten Bestrahlungsbereich aufweitend emittiert.

Description

QUERVERWEIS AUF IN BEZIEHUNG STEHENDE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der am 9. November 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-216359, auf deren Offenbarung hiermit vollinhaltlich Bezug genommen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Zustandserfassungsvorrichtung.
STAND DER TECHNIK
Bekannt ist eine Zustandserfassungsvorrichtung, die ein Bild eines Zustands eines Fahrzeuginnenraums erfasst oder einen Zustand eines Fahrers überwacht. Bekannt, als eine Vorrichtung zum Erfassen eines Zustands eines Fahrers, ist eine Vorrichtung, die ein Bild des Fahrers mit einer in einem Fahrzeug vorhandenen Kamera aufnimmt und den Zustand per Bildanalyse oder dergleichen erfasst. In diesem Fall kann z.B. eine LED (Light Emitting Diode oder Leuchtdiode) zum Beleuchten verwendet werden, so dass auch bei Nacht ein Bild des Fahrers aufgenommen werden kann. Bekannt ist ein DSM (Driver Status Monitor oder Fahrerzustandsüberwachungsgerät), das eine solche Technologie verwendet.
In einem Fahrzeug gibt es einen Helligkeitsunterschied zwischen Tag und Nacht und einen Einfluss von Störlicht durch einfallendes Licht, wie z.B. reflektiertes Licht. Daher ist eine stärkere Beleuchtung erforderlich, um das Bild des Fahrers mit Sicherheit zu erfassen. Um eine starke Beleuchtung mit der LED zu realisieren, ist es daher denkbar, die Anzahl von LEDs zu erhöhen oder durch Erhöhung eines Stromes eine Lichtemissionsintensität zu erhöhen.
Eine Erhöhung der Anzahl von LEDs führt jedoch dazu, dass die Größe des DSM-Geräts, das am Fahrzeug montiert werden muss, zunimmt. Darüber hinaus führt eine Erhöhung der Stromzufuhr an die LED, d.h. eine Erhöhung der elektrischen Energie, zu einem Anstieg des Energieverbrauchs des Fahrzeugs, und bei einem Elektrofahrzeug stellt sich das Problem, dass die fahrbare Strecke durch den Verbrauch der elektrischen Energie abnimmt.
In diesem Fall gibt es, als eine hocheffiziente Lichtquelle, beispielsweise eine Laserbeleuchtung. Da Laserlicht jedoch eine lokal hohe Lichtintensität aufweist, muss bei der Verwendung von Laserlicht zum Bestrahlen eines menschlichen Körpers für ausreichende Sicherheit gesorgt werden. Hinzu kommt, dass es schwierig ist, einen Bereich, in dem der Fahrer vorhanden ist, effizient zu beleuchten.
STAND-DER-TECHNIK-LITERATUR
PATENTLITERATUR
Patentdokument 1: JP 4 888 838 B2
KURZDARSTELLUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenlegung, eine Zustandserfassungsvorrichtung bereitzustellen, die einen Fahrer unter Verwendung von Laserlicht sicher bestrahlen kann.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Zustandserfassungsvorrichtung eine Kamera, die ein Bild eines Abbildungsbereichs aufnimmt, in dem sich ein Fahrer befindet, einen Laser, der Licht in Richtung des Abbildungsbereichs emittiert, und ein optisches Element, das das Licht des Lasers auf einen vorbestimmten Bestrahlungsbereich aufweitend bzw. streuend emittiert.
Durch die Verwendung der obigen Konfiguration ist es möglich, den Fahrer mit dem Laserlicht in einem Zustand zu bestrahlen, in dem die Lichtintensität auf eine für den menschlichen Körper sichere Lichtintensität reduziert wird, indem das Laserlicht über das optische Element auf den Bereich des vorbestimmten Bereichs gestreut wird. Dadurch ist es möglich, das Bild des Fahrers mit der Kamera unter Bestrahlung des Abbildungsbereichs, in dem sich der Fahrer befindet, mit einem relativ starken, auf dem Laserlicht basierenden Licht aufzunehmen und den Zustand des Fahrers in einem Zustand zu erkennen, in dem ein Einfluss von Störlicht reduziert ist.
Figurenliste
Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:

1 ein elektrisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform;
2 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Lasermoduls und eines Lichtem issionsbereichs;
3 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen dem Lasermodul und einer Streuscheibe;
4 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines zweidimensionalen Bereichs eines gestreuten Laserlichts;
5 ein Diagramm zur Veranschaulichung eines zweidimensionalen Bereichs des Laserlichts;
6 ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Lichtintensitätsverteilung des Laserlichts;
7 ein Ablaufdiagramm einer Laserlicht-Bestrahlungssteuerung;
8 ein Zeitdiagramm einer Laserbestrahlung und einer Kameraaufnahme;
9 ein Ablaufdiagramm (Teil 1) einer Dimm-Steuerung;
10 ein Ablaufdiagramm (Teil 2) der Dimm-Steuerung;
11 ein Zeitdiagramm (Teil 1) zur Veranschaulichung einer Änderungssteuerung einer Laserlichtintensität;
12 ein Zeitdiagramm (Teil 2) zur Veranschaulichung einer Änderungssteuerung der Laserlichtintensität;
13 eine Abbildung eines Lasermoduls und eines Lichtemissionsbereichs gemäß einer zweiten Ausführungsform;
14 eine Abbildung zur Veranschaulichung der Intensität reflektierten Lichts von einem Abbildungsbereich;
15 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Abstands von dem Lasermodul zu jedem Teil eines Fahrers im Abbildungsbereich;
16 eine Abbildung zur Veranschaulichung der Lichtintensität des reflektierten Lichts, wenn Licht mit einer gleichmäßigen Lichtintensität auf den Abbildungsbereich projiziert wird;
17 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Laserchips und eines Lichtemissionsbereichs gemäß einer dritten Ausführungsform;
18 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Einstellungsbeispiels für einen Streuungskoeffizienten eines Beugungsgitters;
19 eine Abbildung (Teil 1) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen dem Lasermodul, der Streuscheibe und dem Beugungsgitter;
20 eine Abbildung (Teil 2) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen dem Lasermodul, der Streuscheibe und dem Beugungsgitter;
21 eine Abbildung (Teil 1) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen einem Lasermodul, einer Streuscheibe und einem Beugungsgitter gemäß einer vierten Ausführungsform;
22 eine Abbildung (Teil 2) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen dem Lasermodul, der Streuscheibe und dem Beugungsgitter;
23 eine Abbildung (Teil 1) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen einem Lasermodul, einer Streuscheibe und einem Beugungsgitter gemäß einer fünften Ausführungsform;
24 eine Abbildung (Teil 2) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen dem Lasermodul, der Streuscheibe und dem Beugungsgitter;
25 eine Abbildung (Teil 3) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen dem Lasermodul, der Streuscheibe und dem Beugungsgitter;
26 eine Abbildung (Teil 1) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen einem Lasermodul, einer Streuscheibe und einem Beugungsgitter gemäß einer sechsten Ausführungsform;
27 eine Abbildung (Teil 2) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen dem Lasermodul, der Streuscheibe und dem Beugungsgitter; und
28 eine Abbildung (Teil 3) zur Veranschaulichung eines Anordnungsverhältnisses zwischen dem Lasermodul, der Streuscheibe und dem Beugungsgitter.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend ist eine erste Ausführungsform, die auf eine in einem Fahrzeug vorgesehene Fahrerzustandsüberwachungsvorrichtung angewandt wird, unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 beschrieben.
Die Fahrerzustandsüberwachungsvorrichtung 1 als eine Zustandserfassungsvorrichtung ist in einem Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs vorgesehen und angeordnet, um einen Zustand, wie beispielsweise einen Gesichtsausdruck und eine Bewegung eines Fahrers D, zu erfassen. Die Zustandserfassungsvorrichtung 1 ist mit dem Controller 2 als Steuerhauptkörper konfiguriert und weist eine Kamera 3, ein Lasermodul 4, einen Abstandssensor 5 und einen Temperatursensor 6 auf.
Der Controller 2 beinhaltet beispielsweise eine CPU, einen Speicher und eine Eingabe-/Ausgabeschaltung und führt einen Zustandsüberwachungsprozess gemäß einem Programm aus. In der vorliegenden Ausführungsform ähnelt ein Prozess zum Überwachen eines Fahrerzustandes auf der Grundlage von Bildinformation von der Kamera 3 einem Prozess einer allgemeinen Fahrerzustandsüberwachungsvorrichtung, so dass hierauf nachstehend nicht näher eingegangen ist.
Die Kamera 3 ist in Richtung eines Fahrersitzes angeordnet und nimmt ein Bild eines Bereichs eines Abbildungsbereichs A einschließlich eines Gesichts des Fahrers D auf und gibt Bildinformation an den Controller 2 aus. Das Lasermodul 4 beinhaltet beispielsweise einen Halbleiterlaser, der infrarotes Laserlicht ausgibt, und gibt Laserlicht entsprechend einem Projektionssignal vom Controller 2 aus. Im Lasermodul 4 ist eine rechteckige Streuscheibe 7 als ein optisches Element auf einem Oberflächenabschnitt eines Abschnitts angeordnet, der das Laserlicht emittiert.
Die Streuscheibe 7 weist eine relativ geringe Dicke auf, ist platten- oder folienförmig ausgebildet und enthält ein Material zum Streuen des Laserlichts. Wenn das vom Lasermodul 4 emittierte kohärente und konvergente Laserlicht durch die Streuscheibe 7 übertragen wird, emittiert die Streuscheibe 7 das Laserlicht als diffuses bzw. gestreutes Licht L, das gestreut wird und sich in einem rechteckigen Bestrahlungsmuster zu dem Abbildungsbereich A ausbreitet, der ein vorbestimmter Bestrahlungsbereich ist. Anschließend wird das gestreute Licht L so eingestellt, dass es an eine Position des Bildbereichs A der Kamera 3 in im Wesentlichen gleicher Form und Größe emittiert wird.
Der Abstandssensor 5 als ein Abstandsdetektor erfasst einen Abstand zum im Abbildungsbereich A vorhandenen Fahrer D und gibt ein Abstandserfassungssignal an den Controller 2 aus. Der Temperatursensor 6 als ein Temperaturdetektor erfasst eine Temperatur in der Nähe des Lasermoduls 4 und gibt ein Temperaturerfassungssignal an den Controller 2 aus. Der Controller 2 steuert die Betriebe der Kamera 3 und des Lasermoduls 4, um den Zustand des Fahrers D im Abbildungsbereich A wie später beschrieben zu erfassen. Darüber hinaus steuert der Controller 2 den Betrieb des Lasermoduls 4 auf der Grundlage der Erfassungssignale des Abstandssensors 5 und des Temperatursensors 6.
Die 2 und 3 zeigen schematisch die Anordnung des Lasermoduls 4. Wie in 2 gezeigt, emittiert das Lasermodul 4 das kohärente infrarote Laserlicht von einem zentralen Abschnitt einer oberen Oberfläche in Richtung der darüber angeordneten Streuscheibe 7, indem es vom Controller 2 mit Energie versorgt wird. Das Laserlicht selbst wird als ein auf eine Mittelpunktsposition fokussiertes Licht emittiert. Die auf der oberen Oberfläche vorgesehene rechteckige Streuscheibe 7 emittiert das Laserlicht jedoch als das gestreute Licht L, das so gesteuert wird, dass es sich in die rechteckige Form ausbreitet. Das gestreute Licht L wird in einen Bereich ALa emittiert, der rechteckig ist und im Wesentlichen mit dem Abbildungsbereich A zusammenfällt.
4 zeigt den Bereich ALa, wenn das gestreute Licht L des Laserlichts in Richtung des Abbildungsbereichs A emittiert wird. Das Laserlicht wird gestreut, wenn es die Streuscheibe 7 durchläuft, und als Licht ausgegeben, das auf den rechteckigen Bestrahlungsbereich ALa aufgeweitet bzw. gestreut wird, der im Wesentlichen gleich dem Abbildungsbereich A ist, so wie es in 4 gezeigt ist. In diesem Fall wird der Bestrahlungsbereich ALa so eingestellt, dass die Koordinaten in x-Richtung (horizontale Richtung) zwischen x1 und x2 liegen und die Koordinaten in y-Richtung (vertikale Richtung) zwischen y1 und y2 liegen. Die Koordinaten (x3, y3) bilden eine Mittelposition des Bestrahlungsbereichs ALa.
In diesem Fall bestrahlt, wie in 5 gezeigt, wenn die Streuscheibe 7 nicht vorgesehen ist, das vom Lasermodul 4 emittierte Laserlicht eine durch die Koordinaten (x3, y3) angegebene Mittelposition mit starkem Licht. Folglich wird ein Bereich mit schwacher Lichtintensität konzentrisch um die Mittelposition gebildet. Die Strahlungsintensitätsverteilung des Laserlichts zu dieser Zeit weist z.B. ein Muster auf, das in 6 durch eine gestrichelte Linie gezeigt ist.
Das heißt, die Strahlungsintensität S des Laserlichts ist an der Mittelposition (x3, y3) am stärksten und nimmt mit abnehmendem Abstand zu einer Peripherie konzentrisch schnell ab. Wie in 6 gezeigt, ist die Bestrahlungsintensität in einem Bereich AL1 einschließlich der stärksten Mittelposition größer oder gleich SL1, die Bestrahlungsintensität in einem äußeren Bereich AL2 größer oder gleich SL2 und die Bestrahlungsintensität eines weiter äußeren Bereichs AL3 größer oder gleich SL3.
Demgegenüber wird, durch Anordnen der Streuscheibe 7, das in die Mittelposition der Koordinaten (x3, y3) eintretende Laserlicht beim Durchlaufen der Streuscheibe 7 gestreut und als auf den rechteckigen Bestrahlungsbereich ALa gestreutes Licht ausgegeben. In diesem Fall wird der Bestrahlungsbereich ALa so eingestellt, dass die Koordinaten in x-Richtung zwischen x1 und x2 und die Koordinaten in y-Richtung zwischen y1 und y2 verteilt sind, wobei die Koordinaten (x3, y3) das Zentrum bilden. In diesem Bestrahlungsbereich wird das Laserlicht so gestreut, dass die Bestrahlungsintensität gleichmäßig verteilt wird. Daher weist die Bestrahlungsintensität, wie die durchgezogene Linie in 6 zeigt, eine flache Verteilung innerhalb des Bereichs Ala auf.
Folglich kann, wenn der Bestrahlungsbereich ALa so eingestellt wird, dass er mit dem von der Kamera 3 abzubildenden Abbildungsbereich A übereinstimmt, das infrarote Laserlicht vom Lasermodul 4 mit gleichmäßiger Bestrahlungsintensität als das gestreute Licht L zum Abbildungsbereich A emittiert werden.
Da es sich bei dem vom Lasermodul 4 ausgegebenen Laserlicht um Infrarotlicht handelt, die Lichtintensität jedoch hoch ist, wird das Laserlicht durch die Streuscheibe 7 derart gestreut, dass die Lichtintensität auf eine gleichmäßige und sichere Lichtintensität reduziert wird. Da das gestreute Licht L jedoch in Richtung des Gesichts des Fahrers emittiert wird, werden Sicherheitsmaßnahmen wie später beschrieben getroffen, um die Intensität von Licht, das insbesondere in die Augen eintritt, nicht zu erhöhen.
Nachstehend ist ein Betrieb des Controllers 2 zum Abbilden des Fahrers D im Abbildungsbereich A unter Bezugnahme auf die 4 bis 12 beschrieben. Der Controller 2 führt eine Bestrahlungssteuerung aus, indem er wiederholt eine in 7 gezeigte Ablaufsteuerung ausführt. In Schritt A1 gibt der Controller 2 ein Laserlichtbestrahlungs-Startsignal an das Lasermodul 4 aus, um das Laserlicht auszugeben. Dementsprechend durchläuft das Laserlicht die Streuscheibe 7 und wird als gestreutes Licht L in Richtung des Abbildungsbereichs A emittiert.
Anschließend gibt der Controller 2 in Schritt A2 ein Abbildungsstartsignal an die Kamera 3 aus. Die Kamera 3 nimmt ein Bild des Fahrers D im Abbildungsbereich A auf, der mit dem gestreuten Licht L bestrahlt wird, und überträgt das aufgenommene Bild an den Controller 2. Wenn Controller 2 das von Kamera 3 aufgenommene Bild erfasst, gibt Controller 2 ein Abbildungsendsignal an Kamera 3 aus.
Anschließend, in Schritt A4, gibt der Controller 2 ein Laserbestrahlungsendsignal an das Lasermodul 4 aus. Hierauf folgend, in Schritt A5, wartet der Controller 2 bis zum Start des nächsten Frames bzw. Bildes und kehrt wieder zu Schritt A1 zurück, um die Laserlichtbestrahlung und den Abbildungsbetrieb durch die Kamera 3 wiederholt auszuführen.
Wie in (a) von 8 gezeigt, führt der Betrieb des Controllers 2 die Bestrahlung mit Laserlicht durch das Lasermodul 4 während einer Zeit einer Einschaltdauer D in einer Wiederholungsperiode T aus. Anschließend erfolgt, wie in (b) von 8 gezeigt, die Abbildung bzw. Aufnahme durch die Kamera 3 während einer Zeit P in der Periode der Einschaltdauer D, in der das Laserlicht emittiert wird. Infolgedessen wird das Laserlicht intermittierend emittiert, und die Kamera 3 kann den Abbildungsbetrieb während der Periode ausführen. Durch das intermittierende Emittieren des Laserlichts kann eine Wärmeentwicklung des Lasermoduls 4 und eine durch die Wärmeentwicklung bedingte Abnahme der Lichtemission verhindert werden.
Bei der Bestrahlung des Abbildungsbereichs A mit dem Laserlicht kann in einem Fall, in dem eine erforderliche Lichtmenge groß ist, die Einschaltdauer D entsprechend länger eingestellt werden, oder die Einschaltdauer D kann auf 100% eingestellt werden, d.h. anstelle der oben beschriebenen intermittierenden Bestrahlung kann eine kontinuierliche Bestrahlung erfolgen.
Bei dem oben beschriebenen Abbildungsbetrieb kann der Controller 2 verhindern, dass das Laserlicht den menschlichen Körper beeinträchtigt, und er kann den Energieverbrauch reduzieren, indem er die Emission einer übermäßigen Menge an Licht beschränkt. Das heißt, wie in den 9 und 10 gezeigt, führt der Controller 2 eine Dimm-Steuerung 1 und eine Dimm-Steuerung 2 bei der Emission des Laserlichts durch das Lasermodul 4 aus.
Als die Dimm-Steuerung 1 führt der Controller 2, wie in 9 gezeigt, eine Dimm-Steuerung auf der Grundlage des Erfassungssignals vom Abstandssensor 5 aus. In Schritt B1 erfasst der Controller 2 aus dem Erfassungssignal des Abstandssensors 5 den Abstand von dem Lasermodul 4 zu dem Fahrer D, der ein Abbildungsziel im Abbildungsbereich A ist. In Schritt B2 bestimmt der Controller 2, ob der Wert des erfassten Abstands kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist.
Wenn der erfasste Abstand den Schwellenwert überschreitet und das Ergebnis von Schritt B2 JA ist, führt der Controller 2 in Schritt B3 die Dimm-Steuerung aus, um die Lichtmenge des Lasermoduls 4 zu reduzieren. Anschließend, in Schritt B4, wenn eine Wartezeit bis zum nächsten Bild bzw. Frame verstrichen ist, kehrt der Controller 2 wieder zu Schritt B1 zurück und wiederholt den obigen Prozess. Bei NEIN in Schritt B2 schreitet der Controller 2 zu Schritt B5 voran und führt die normale Bestrahlungssteuerung durch das Lasermodul 4 aus.
Wie vorstehend beschrieben, führt der Controller 2, wenn erfasst wird, dass das Gesicht des Fahrers D näher an der Position des Lasermoduls 4 liegt als der Schwellenabstand, die Dimm-Steuerung aus, um die Lichtmenge des Laserlichts des Lasermoduls 4 zu reduzieren, um das Gesicht des menschlichen Körpers nicht mit dem starken gestreuten Licht L aus geringer Entfernung zu bestrahlen.
Anschließend führt der Controller 2, wie in 10 gezeigt, eine Dimm-Steuerung auf der Grundlage des Erfassungssignals vom Temperatursensor 6 als die Dimm-Steuerung 2 aus. In Schritt C1 erfasst der Controller 2 die von dem in der Nähe des Lasermoduls 4 angeordneten Temperatursensor 6 erfasste Temperatur als die Temperatur des Lasermoduls 4. In Schritt C2 bestimmt der Controller 2, ob die erfasste Temperatur größer oder gleich einem Schwellenwert ist.
Wenn die erfasste Temperatur größer oder gleich dem Schwellenwert ist und das Ergebnis von Schritt C2 JA ist, führt der Controller 2 in Schritt C3 die Dimm-Steuerung aus, um die Lichtmenge des Lasermoduls 4 zu reduzieren. Anschließend, in Schritt C4, wenn eine Wartezeit bis zum nächsten Bild bzw. Frame verstrichen ist, kehrt der Controller 2 wieder zu Schritt C1 zurück und wiederholt den obigen Prozess. Bei NEIN in Schritt C2 schreitet der Controller 2 zu Schritt B5 voran und führt die normale Bestrahlungssteuerung durch das Lasermodul 4 aus.
Wenn die Temperatur des Lasermoduls 4 größer oder gleich dem Schwellenwert ist, wird, wie vorstehend beschrieben, die Dimm-Steuerung ausgeführt, um die Laserlichtmenge des Lasermoduls 4 zu reduzieren und so die Wärmeentwicklung zu verringern, um einen Temperaturanstieg aufgrund unzureichender Wärmeabstrahlung zu vermeiden. Folglich wird die Wärmeerzeugungsmenge durch Reduzierung der Eingangsleistung begrenzt und die Temperatur durch Wärmeabstrahlung gesenkt.
Nachstehend sind, als spezifische Verfahren der vorstehend beschriebenen Dimm-Steuerung des Lasermoduls 4 die folgenden zwei Beispiele beschrieben. 11 zeigt ein erstes Verfahren, bei dem die Bestrahlungsintensität des vom Lasermodul 4 abgegebenen Laserlichts durch den Controller 2 reduziert wird. Geht man beispielsweise davon aus, dass die Bestrahlungsintensität des Laserlichts vor dem Dimmen P1 beträgt, so wird die Eingangsleistung bei der Dimm-Steuerung reduziert, indem der vom Controller 2 an das Lasermodul 4 gegebene Strom reduziert wird, und die Bestrahlungsintensität des Laserlichts wird entsprechend auf P2 unterhalb von P1 geändert.
12 zeigt ein zweites Verfahren, bei dem die Bestrahlungszeit des vom Lasermodul 4 abgegebenen Laserlichts durch den Controller 2 verkürzt wird. Geht man beispielsweise davon aus, dass die Einschaltdauer des Laserlichts vor dem Dimmen D1 ist, so verkürzt der Controller 2 bei der Dimm-Steuerung die Einschaltdauer des Lasermoduls 4 auf D2 (< D1), um die Lichtemissionsdauer zu verkürzen, um so das Licht zu dimmen.
Gemäß der ersten Ausführungsform kann, da das vom Lasermodul 4 abgegebene infrarote Laserlicht durch die Streuscheibe 7 als das rechteckiges gestreute Licht L auf den Abbildungsbereich A der Kamera 3 aufgebracht wird, das Laserlicht unter Steuerung der Lichtverteilung so emittiert werden, dass es sich gleichmäßig über den Abbildungsbereich A verteilt, ohne einen zusätzlichen Bereich zu bestrahlen, so dass das Laserlicht effizient als Beleuchtung genutzt werden kann. Ferner kann, da die Streuscheibe 7 als das optische Element in Form einer Platte oder eines Films vorliegt, die gesamte Struktur kompakt gestaltet werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird das vom Lasermodul 4 abgegebene Laserlicht durch den Controller 2 intermittierend eingeschaltet und nimmt die Kamera 3 während der Einschaltperiode das Bild auf. Auf diese Weise kann im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Bestrahlung mit dem Laserlicht die ganze Zeit erfolgt, Energie gespart und die Wärmeentwicklung eingeschränkt werden.
Ferner reduziert der Controller 2 unter Verwendung des Abstandssensors 5, wenn der Abstand zum Fahrer D im Bestrahlungsbereich kleiner als der vorbestimmte Abstand wird, die Lichtmenge des vom Lasermodul 4 emittierten Laserlichts. Folglich kann in einem Fall, in dem das gestreute Laserlicht innerhalb eines Sicherheitsabstandes emittiert wird, eine Beeinträchtigung des menschlichen Körpers verhindert werden.
In ähnlicher Weise wird die Temperatur in der Nähe des Lasermoduls 4 mit Hilfe des Temperatursensors 6 erfasst, und wenn die Temperatur einen bestimmten Wert oder mehr erreicht, reduziert der Controller 2 die Menge des vom Lasermodul 4 emittierten Laserlichts. Dadurch ist es möglich, einen übermäßigen Temperaturanstieg des Lasermoduls 4 zu verhindern und Verschlechterungen wie Verkürzung der Lebensdauer zu verhindern.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Fall beschrieben, dass die Streuscheibe 7 als das optische Element verwendet wird. Als das optische Element kann jedoch ebenso ein Beugungsgitter verwendet werden, das Laserlicht beugt und streut.
Ferner ist in der obigen Ausführungsform die Konfiguration beschrieben, in der die Streuscheibe 7 angeordnet ist, um sich mit der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 in Kontakt zu befinden. Die vorliegende Offenlegung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann ebenso eine Konfiguration aufweisen, in der die Streuscheibe 7 an einer Position getrennt von der Laserlichtemissionsoberfläche vorgesehen ist.
Ferner wird in der obigen Ausführungsform der Bestrahlungsbereich ALa des gestreuten Lichts L des Laserlichts im Wesentlichen in Übereinstimmung mit dem Abbildungsbereich A der Kamera 3 gebracht, aber der Bestrahlungsbereich ALa kann ebenso größer als der Abbildungsbereich A eingestellt werden.
(Zweite Ausführungsform)
Die 13 bis 16 zeigen die zweite Ausführungsform, wobei nachstehend von der ersten Ausführungsform verschiedene Abschnitte beschrieben sind. Die vorliegende Ausführungsform weist eine Konfiguration auf, in der eine Streuscheibe 10 anstelle der Streuscheibe 7 als das optische Element verwendet wird. Nachstehend ist eine Charakteristik der Streuscheibe 10 beschrieben.
Wenn das Laserlicht vom Lasermodul 4 abgestrahlt wird, steuert die Streuscheibe 10 die Lichtverteilung, wie in 13 gezeigt, so, dass die Menge des Laserlichts in Abhängigkeit des Bereichs unterschiedlich ist. In der vorliegenden Ausführungsform, z.B. bei der Annahme konzentrischer Bereiche A1 bis A5 von der Mitte aus im Abbildungsbereich A, steuert die Streuscheibe 10 die Lichtverteilung so, dass die Menge des gestreuten Lichts L im Bereich A1 minimiert wird und die Lichtmenge zu einem äußeren Rand vom Bereich A2 zum Bereich A5 hin erhöht wird. In 13 ist der Bereich A5, in dem die Lichtmenge groß eingestellt ist, durch ein dunkles Füllmuster gekennzeichnet.
Als nächstes ist der Grund beschrieben, warum die Lichtverteilungscharakteristik der Streuscheibe 10 wie oben beschrieben eingestellt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird das vom Lasermodul 4 emittierte Laserlicht durch die Streuscheibe 10 in Richtung eines Fahrers D auf einem Fahrersitz Se projiziert. Zu dieser Zeit ist, wie in 15 gezeigt, ein Abstand L1 vom Lasermodul 4 in einem Bereich, der auf das Gesicht des Fahrers D zentriert ist, gering, und der Abstand erhöht sich leicht zu L2 mit zunehmendem Abstand von der Mitte des Gesichts. Folglich ist, an einer Position außerhalb des Gesichts, der Abstand L3 vom Lasermodul 4 groß.
Wie vorstehend beschrieben, ist, wenn sich der Abstand vom Lasermodul 4 gemäß L1 bis L3 ändert, die Intensität des von dieser Position reflektierten Lichts umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes, so dass das von einer entfernten Position reflektierte Licht eine geringere Lichtintensität aufweist. Aus diesem Grund ist, wie in 16 gezeigt, in einem Fall, in dem das Licht des Lasermoduls 4 mit gleichmäßiger Lichtintensität gestreut wird, die Intensität X1 des reflektierten Lichts von dem Bereich A1 kurzen Abstandes L1 hoch, und mit zunehmendem Abstand X zu L2 und L3 zum äußeren Rand hin nehmen die Intensitäten X2 und X3 des reflektierten Lichts von den Bereichen A2 und A3 umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes ab.
Folglich ist, wenn die Kamera 3 ein Bild des Abbildungsbereichs A aufnimmt, dann, wenn das Lasermodul 4 das gestreute Licht L mit gleichmäßiger Bestrahlungsintensität in Richtung des Abbildungsbereichs A emittiert, das Licht in dem Bereich A1 kurzen Abstandes L1 stark, wobei die Lichtintensität nach außen zu den umgebenden Bereichen A2, A3 graduell abnimmt. Infolgedessen ist, in dem von der Kamera 3 aufgenommenen Bild, das Licht im Bild des Gesichtsbereichs A1 des Fahrers D stark und in den umgebenden Bereichen A2 und A3 schwach. Daher kann bei Ausführung einer Bilderkennungsverarbeitung die Auflösung reduziert werden, da ein Helligkeitsunterschied groß wird.
Unter der Annahme eines solchen Zustands erfolgt in der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung der Lichtverteilung gemäß 13 von der Verteilungs- bzw. Streuscheibe 10. Dementsprechend kann, wie in 14 gezeigt, das reflektierte Licht von den Bereichen A1 bis A5 unterschiedlicher Abstände mit im Wesentlichen gleichmäßigen Lichtintensitäten F1, F2 und F3 in die Kamera 3 eintreten. Daher kann die Bildverarbeitung des aufgenommenen Bildes auf der Grundlage des reflektierten Lichts mit im Wesentlichen gleichmäßiger Lichtintensität im Abbildungsbereich A erfolgen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Streuscheibe 10 verwendet, um den Grad der Diffusion des Laserlichts vom Lasermodul 4 zu einem Bereich kurzen Abstandes zu reduzieren und den Grad der Diffusion zu einem Bereich großen Abstandes zu erhöhen. So kann das Licht von dem Abbildungsregion A in einem ausgewogenen Zustand empfangen werden, und eine Abnahme in der Auflösung von Information des Bildes, die für eine Bildanalyse verwendet wird, kann beschränkt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Die 17 bis 20 zeigen eine dritte Ausführungsform, wobei nachstehend von der ersten Ausführungsform verschiedene Abschnitte beschrieben sind. In der vorliegenden Ausführungsform ist zusätzlich zu der Streuscheibe 7 ein Beugungsgitter 8 als ein optisches Element auf einem Strahlengang des Laserlichts vorgesehen.
Im vorliegenden Fall ist, wie in 17 gezeigt, das Beugungsgitter 8 zwischen dem Lasermodul 4 und der Streuscheibe 7 angeordnet, wobei die Streuscheibe 7 vom Lasermodul 4 über einen Raumabschnitt S als eine Luftschicht getrennt ist. Wie in 18 gezeigt, ist das Beugungsgitter 8 so eingestellt, dass sich ein Streuungskoeffizient Df in einer Ebene unterscheidet.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, wie in 18 gezeigt, ein großer Streuungskoeffizient Df1 in einem Bereich der Mittelposition eingestellt, von dem das Laserlicht emittiert wird, und mit zunehmendem Radius konzentrisch von der Mittelposition aus werden die Streuungskoeffizienten Df2, Df3 und Df4 kleiner, um die folgende Ungleichung (1) zu erfüllen. Es ist zu beachten, dass in 17 ein Bereich, in dem der Streuungskoeffizient groß ist, durch ein dunkles Füllmuster gezeigt ist. $Df1 > Df2 > Df3 > Df4$
Dementsprechend wird das vom Lasermodul 4 eintretende Laserlicht im zentralen Abschnitt stark gestreut und verteilt und am äußeren peripheren Abschnitt, wo die Lichtintensität des Laserlichts schwach ist, gestreut, um den Grad der Streuung zu reduzieren. Infolgedessen wird, in dem vom Beugungsgitter 8 emittierten Abschnitt, das Laserlicht im zentralen Abschnitt geschwächt und tritt als das Streulicht in die Streuscheibe 7 ein. In der Streuscheibe 7 wird das Laserlicht weiter gestreut, so dass der Abbildungsbereich A mit dem gestreuten Licht L mit im Wesentlichen gleichmäßiger Bestrahlungsintensität bestrahlt wird.
19 zeigt einen Anordnungszustand der Streuscheibe 7 und des Beugungsgitters 8 in Bezug auf das Lasermodul 4. Im vorliegenden Fall ist das Beugungsgitter 8 so angeordnet, dass es sich in Kontakt mit der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 befindet. Die Streuscheibe 7 ist an einer über den Raumabschnitt S getrennten Position angeordnet. Folglich kann der Abbildungsbereich A der Kamera 3 mit dem gestreute Licht L mit gleichmäßiger Bestrahlungsintensität bestrahlt werden.
Da das Licht, das durch Beugung des Laserlichts durch das Beugungsgitter 8 gestreut wird, in die Streuscheibe 7 eintritt, kann das Laserlicht in einem weiter ausgedehnten Zustand in die Streuscheibe 7 eintreten, wenn der Raumabschnitt S zwischen der Streuscheibe 7 und dem Beugungsgitter 8 vorhanden ist. Wenn der Raumabschnitt S vorgesehen ist, kann die Wärmeabstrahlungswirkung der vom Lasermodul 4 auf das optische Element übertragenen Wärme im Vergleich zu einem Fall, in dem beide so angeordnet sind, dass sie mit der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 in Kontakt stehen, erhöht werden.
Wenn die Steuerung der Lichtverteilung, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben, als die Charakteristik der Streuscheibe 7 erfolgt, kann das von dem Abbildungsbereich A reflektierte Licht mit einer Lichtintensität in die Kamera 3 eintreten, die unabhängig vom Abstand zur Kamera 3 ist.
20 zeigt in gleicher Weise einen Anordnungszustand der Streuscheibe 7 und des Beugungsgitters 8 in Bezug auf das Lasermodul 4. Im vorliegenden Fall ist das Beugungsgitter 8 ebenso von der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 getrennt. Das heißt, die Streuscheibe 7 und das Beugungsgitter 8 sind durch einen Raumabschnitt S1 voneinander getrennt, und das Beugungsgitter 8 und die Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 sind durch einen Raumabschnitt S2 voneinander getrennt.
Gemäß der dritten Ausführungsform kann das Laserlicht des Lasermoduls 4 in einem gleichmäßigeren Zustand auf den Abbildungsbereich A projiziert werden, da zusätzlich zu der Streuscheibe 7 das Beugungsgitter 8 vorgesehen ist, das das Laserlicht streut. Da die Streuscheibe 7 und das Beugungsgitter 8 in einem vom Lasermodul 4 getrennten Zustand angeordnet sind, wird die Wärme des Lasermoduls 4, der Streuscheibe 7 und des Beugungsgitters 8 wahrscheinlicher in den Raumabschnitt S oder die Raumabschnitte S1 und S2 abgegeben.
Es ist zu beachten, dass das Positionsverhältnis zwischen der Streuscheibe 7 und dem Beugungsgitter 8 umschaltbar ist. Darüber hinaus sind die Streuscheibe 7 und das Beugungsgitter 8 nicht auf den Fall beschränkt, dass sie einzeln bereitgestellt sind, und eine entsprechende Anzahl kann in Kombination verwendet werden, und es kann eine geeignete Anordnung angewandt werden.
(Vierte Ausführungsform)
Die 21 und 22 zeigen eine vierte Ausführungsform. Nachstehend sind von der dritten Ausführungsform verschiedene Abschnitte beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Streuscheibe 7 und das Beugungsgitter 8 jeweils mit Antireflexionsfilmen 7a, 7b, 8a, 8b versehen. Die 21 und 22 zeigen die vorliegende Ausführungsform, die auf die Anordnungsstrukturen der 19 und 20 in der dritten Ausführungsform angewandt wird. Die Antireflexionsfilme 7a, 7b, 8a und 8b sind so konfiguriert, dass sie den kleinsten Reflexionsgrad in Bezug auf die Wellenlänge des Laserlichts des Lasermoduls 4 aufweisen.
In 21 weist das Beugungsgitter 8, das so angeordnet ist, dass es in Kontakt mit der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 steht, den Antireflexionsfilm 8a, der auf einer Laserlichteintrittsoberfläche vorgesehen ist, und den Antireflexionsfilm 8b, der auf einer Laserlichtemissionsoberfläche vorgesehen ist, auf. Ferner ist die Streuscheibe 7 mit dem Antireflexionsfilm 7a auf einer Laserlichteintrittsoberfläche und dem Antireflexionsfilm 7b auf einer Laserlichtemissionsoberfläche versehen.
In 22 weist, in ähnlicher Weise, das Beugungsgitter 8, das an einer von der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 getrennten Position vorgesehen ist, den Antireflexionsfilm 8a, der auf der Laserlichteintrittsoberfläche vorgesehen ist, und den Antireflexionsfilm 8b, der auf der Laserlichtemissionsoberfläche vorgesehen ist, auf. Ferner ist die Streuscheibe 7 mit dem Antireflexionsfilm 7a auf der Laserlichteintrittsoberfläche und dem Antireflexionsfilm 7b auf der Laserlichtemissionsoberfläche versehen.
Gemäß der vierten Ausführungsform kann bei der Streuscheibe 7 und dem Beugungsgitter 8 verhindert werden, dass das eingetretene Laserlicht oder das emittierte Licht um die an der Eintrittsoberfläche oder Austrittsoberfläche reflektierte Komponente in der Lichtmenge reduziert wird. Dadurch ist es möglich, eine Abnahme in der Menge des Streulichts L auf den Abbildungsbereich A zu beschränken und das Licht effizient zu nutzen.
Es ist zu beachten, dass der Antireflexionsfilm entweder auf der Eintrittsoberfläche oder auf der Emissionsoberfläche vorgesehen sein kann. Darüber hinaus kann ebenso eine Konfiguration verwendet werden, bei der entweder die Streuscheibe 7 oder das Beugungsgitter 8 mit dem Antireflexionsfilm versehen ist. Ferner muss der Antireflexionsfilm nur so vorgesehen sein, dass er mindestens einen Bereich abdeckt, durch den das Laserlicht wandert.
(Fünfte Ausführungsform)
Die 23 bis 25 zeigen eine fünfte Ausführungsform. Nachstehend sind von der ersten oder vierten Ausführungsform verschiedene Abschnitte beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Kühlgebläse 9 als ein Wärmeabstrahler zum Abstrahlen von vom Lasermodul 4 auf das optische Element übertragener Wärme vorgesehen.
In 23 ist die Streuscheibe 7 der ersten Ausführungsform an einer Position getrennt von der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 angeordnet, und zwar mit einem dazwischen liegenden Raumabschnitt Sa. Das Kühlgebläse 9 ist so angeordnet, dass es Luft in Richtung des Lasermoduls 4, der Streuscheibe 7 und des Raumabschnitts Sa bläst. Infolgedessen wird die im Lasermodul 4 erzeugte Wärme durch das Kühlgebläse 9 im Raumabschnitt Sa gekühlt, so dass die Wärme weniger wahrscheinlich auf die Streuscheibe 7 übertragen und der Temperaturanstieg begrenzt wird. Darüber hinaus wird auch die Wärmeabstrahlungscharakteristik des Lasermoduls 4 verbessert.
In 24 ist das Beugungsgitter 8 der vierten Ausführungsform so angeordnet, dass es in Kontakt mit der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 steht, und die Streuscheibe 7 ist an einer Position getrennt von dem Beugungsgitter 8 mit einem dazwischen liegenden Raumabschnitt Sb angeordnet. Das Kühlgebläse 9 ist so angeordnet, dass es Luft in Richtung des Lasermoduls 4, der Streuscheibe 7, des Beugungsgitters 8 und des Raumabschnitts Sb bläst.
Dementsprechend wird die im Lasermodul 4 erzeugte Wärme durch das Kühlgebläse 9 an einer Position gekühlt, an der die Wärme über das Beugungsgitter 8 an den Raumabschnitt Sb abgegeben wird, so dass die Wärme weniger wahrscheinlich auf die Streuscheibe 7 übertragen und der Temperaturanstieg begrenzt wird. Darüber hinaus werden ebenso die Wärmeabstrahlungseigenschaften des Lasermoduls 4 und des Beugungsgitters 8 verbessert.
In 25 ist das Beugungsgitter 8 der vierten Ausführungsform an einer Position getrennt von der Laserlichtemissionsoberfläche des Lasermoduls 4 mit dem dazwischen liegenden Raumabschnitt Sa angeordnet, und die Streuscheibe 7 ist an einer Position getrennt von dem Beugungsgitter 8 mit dem dazwischen liegenden Raumabschnitt Sb angeordnet. Das Kühlgebläse 9 ist so angeordnet, dass es Luft in Richtung des Lasermoduls 4, der Streuscheibe 7, des Beugungsgitters 8 und des Raumabschnitts Sb bläst.
Dementsprechend kühlt das Kühlgebläse 9, wenn die im Lasermodul 4 erzeugte Wärme an den Raumabschnitt Sa abgegeben wird, die Wärme, und das Beugungsgitter 8 befindet sich in einem Zustand, in dem die Wärme weniger wahrscheinlich übertragen wird und der Temperaturanstieg begrenzt wird. Das Beugungsgitter 8 wird durch Luft des Kühlgebläses 9 in den Räumen Sa und Sb auf beiden Seiten gekühlt, und die Streuscheibe 7 wird ebenfalls durch Luft des Kühlgebläses 9 gekühlt. Dementsprechend werden ebenso die Wärmeabstrahlungseigenschaften des Lasermoduls 4, des Beugungsgitters 8 und der Streuscheibe 7 verbessert.
Gemäß der fünften Ausführungsform ist das Kühlgebläse 9 als der Wärmeabstrahler vorgesehen, und das Lasermodul 4, die Streuscheibe 7 und das Beugungsgitter 8 werden über die Raumabschnitte Sa und Sb gekühlt. Dadurch kann die Wärmeübertragung vom Lasermodul 4 auf das Beugungsgitter 8 und die Streuscheibe 7 eingeschränkt werden.
(Sechste Ausführungsform)
Die 26 bis 28 zeigen die sechste Ausführungsform. Nachstehend sind von der fünften Ausführungsform verschiedene Abschnitte beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Lasermodul 4 mit einer Wärmeabstrahlungsrippe 4a als ein Wärmeabstrahler anstelle des Kühlgebläses 9 versehen.
Die 26 bis 28 zeigen jeweils Konfigurationen, die den Konfigurationen der 23 bis 25 der fünften Ausführungsform entsprechen. In jeder der Konfigurationen ist die Wärmeabstrahlungsrippe 4a im Lasermodul 4 anstelle des Kühlgebläses 9 vorgesehen. Dementsprechend wird die vom Lasermodul 4 erzeugte Wärme über die Wärmeabstrahlungsrippe 4a an die Luft abgegeben, und die Wärmekomponente, die auf die Streuscheibe 7 und das Beugungsgitter bzw. die Beugungsstruktur 8 übertragen wird, kann stark reduziert werden. Daher können gemäß der sechsten Ausführungsform im Wesentlichen die gleichen Effekte wie in der fünften Ausführungsform erzielt werden.
Es ist zu beachten, dass die fünfte und die sechste Ausführungsform kombinierbar sind. Ferner kann in der fünften oder der sechsten Ausführungsform der in der vierten Ausführungsform gezeigte Antireflexionsfilm vorgesehen sein.
(Weitere Ausführungsformen)
Die vorliegende Offenlegung sollte nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt werden. Verschiedene Ausführungsformen sind ferner realisierbar, ohne den Umfang der vorliegenden Offenlegung zu verlassen, und sind wie unten beschrieben modifizier- oder erweiterbar.
Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen zeigt ein Beispiel dafür, dass die vorliegende Offenlegung auf die Zustandserfassungsvorrichtung 1 angewandt wird, die den Zustand des Fahrers erfasst. Die vorliegende Offenlegung ist jedoch nicht hierauf beschränkt und kann auf eine Vorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes eines Fahrzeuginnenraums, wie beispielsweise einen Fahrtenschreiber (Drive-Recorder), angewandt werden. Jede der oben beschriebenen Ausführungsformen ist als eine Kombination der jeweiligen Effekte durch Kombinieren der jeweiligen Ausführungsformen realisierbar.
Obgleich die vorliegende Offenbarung vorstehend anhand der Ausführungsformen dargelegt ist, sollte wahrgenommen werden, dass sie nicht auf diese Ausführungsformen und Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung deckt verschiedene Modifikationsbeispiele und äquivalente Anordnungen ab. Darüber hinaus sollen verschiedene Kombinationen und Konfiguration sowie andere Kombinationen und Konfiguration, die nur ein Element, mehr oder weniger umfassen, als im Sinne und Umfang der vorliegenden Offenbarung beinhaltet verstanden werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 4888838 B2 [0007]

Claims

Zustandserfassungsvorrichtung mit: - einer Kamera (3), die ein Bild eines Abbildungsbereichs aufnimmt, in dem ein Fahrer anwesend ist; - einem Laser (4), der Licht in Richtung des Abbildungsbereichs emittiert; und - einem optischen Element (7, 8), das das Licht des Lasers auf einen vorbestimmten Bestrahlungsbereich aufweitend emittiert.
Zustandserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das optische Element eine Funktion zum Streuen des Lichts des Lasers aufweist.
Zustandserfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das optische Element in Form einer Platte oder eines Films gebildet ist.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das optische Element eine Lichtverteilung des Lichts des Lasers steuert.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der mit dem Licht des Lasers bestrahlte Bestrahlungsbereich mit dem Abbildungsbereich der Kamera zusammenfällt.
Zustandserfassungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das optische Element (10) die Lichtverteilung des Lichts des Lasers so steuert, dass eine Bestrahlungsintensität des Lichts des Lasers mit einem Abstand von dem Bestrahlungsbereich des Lichts des Lasers zur Kamera zunimmt.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das optische Element (8) das Licht des Lasers durch ein Beugungsgitter streut.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das optische Element eines von mehreren optischen Elementen ist, die auf einem Strahlengang des Lichts des Lasers vorgesehen sind.
Zustandserfassungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die mehreren optischen Elemente ein Beugungsgitter und eine Streuscheibe oder einen Film, der eine Funktion zum Streuen des Lichts des Lasers aufweist, umfassen.
Zustandserfassungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei von den mehreren optischen Elementen das Beugungsgitter zwischen dem Laser und der Streuscheibe oder dem Film angeordnet ist.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Streuscheibe oder der Film, die das optische Element bilden, so eingestellt ist, dass sich ein Streuungskoeffizient in Bezug auf das Licht des Lasers zwischen einer Mittelposition, von der das Licht des Lasers emittiert wird, und einem umgebenden Bereich unterscheidet.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das optische Element mit einem Antireflexionsfilm (7a, 7b, 8a, 8b) zumindest an einem Abschnitt versehen ist, wo das Licht des Lasers hindurchtritt.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, ferner einen Wärmeabstrahler (4a, 9) aufweisend, der eine vom Laser auf das optische Element übertragene Wärme abgibt.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, ferner eine Luftschicht (Sa, Sb) aufweisend, die zwischen dem Laser und dem optischen Element oder zwischen mehreren optischen Elementen in einem Fall, in dem die mehreren optischen Elemente vorgesehen sind, angeordnet ist, um die vom Laser auf das optische Element übertragene Wärme zu reduzieren.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, ferner einen Controller (2) aufweisend, der den Laser intermittierend einschaltet und die Kamera steuert, um das Bild während einer Einschaltperiode des Lasers aufzunehmen.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner aufweisend: - einen Abstandsdetektor (5), der einen Abstand vom Laser zum Fahrer im Bestrahlungsbereich erfasst; und - einen Controller (2), der eine Dimm-Steuerung ausführt, um das Licht des Lasers abzuschwächen, wenn der vom Abstandsdetektor erfasste Abstand kleiner oder gleich einem vorbestimmten Abstand ist.
Zustandserfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, ferner aufweisend: - einen Temperaturdetektor (6), der eine Temperatur des Lasers erfasst; und - einen Controller (2), der das Licht des Lasers reduziert oder den Laser intermittierend einschaltet, wenn die vom Temperaturdetektor erfasste Temperatur höher oder gleich einer vorbestimmten Temperatur ist.