JP2009143279A - 車載機器制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載機器制御装置において、乗員の顔を確実に撮像し、その撮像された画像情報に基づいた、車載機器を作動させる。
【解決手段】インナーカメラ１を、ステアリングホイール４の中央部４１に設ける。インナーカメラは、ホーンスイッチ装置６に取り囲まれるように、エアバッグ装置５の袋体の中央空間に形成された挿通孔、及びホーンカバー部材の中央に形成された挿通孔に挿通された状態でエアバッグベース部材の凹部の底部に、２つのＬ字状ブラケットを介してボルトにより固定されている。そして、インナーカメラは、ホーンカバー部材の挿通孔からステアリングホイールの外部に覗いている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載機器制御装置に関するものである。

従来から、乗員の顔をカメラにより撮像し、その撮像された画像情報に基づいて、車載機器を作動させる車載機器制御装置が知られている。

例えば、特許文献１のものは、ステアリングコラムの上面に設置されたカメラにより運転者の顔を撮影し、その撮影された画像情報に基づいて、運転者の顔の向きを検出し、この検出情報に基づいて、警報器を作動させるようになっている。
特開２００７−６９６８０号公報

しかしながら、特許文献１のものでは、カメラがステアリングコラム上に置かれているので、ステアリングホイールのリング部やスポーク部、運転者の手などが邪魔になって、運転者の顔を撮影することができない場合がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、乗員の顔を確実に撮像することにある。

第１の発明は、乗員の顔を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像情報に基づいて、車載機器を作動させる車載機器制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、上記撮像手段は、ステアリングホイールの中央部に設けられていることを特徴とするものである。

これにより、撮像手段をステアリングホイールの中央部に設けているので、運転者の顔を撮像手段により撮像するのに、ステアリングホイールのリング部やスポーク部、運転者の手などが邪魔になるのを抑制することができ、運転者の顔を確実に撮像することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記ステアリングホイールの中央部の内部空間には、エアバッグ装置が設けられており、上記エアバッグ装置は、折り畳まれた状態で格納された略リング状の袋体を有しており、上記撮像手段は、上記袋体の中央空間に配置されていることを特徴とするものである。

これにより、撮像手段を、ステアリングホイールの中央部の内部空間に設けられたエアバッグ装置の略リング状袋体の中央空間に配置しているので、スペースを有効利用して、撮像手段及びエアバッグ装置をコンパクトにレイアウトすることができる。

第３の発明は、上記第２の発明において、上記エアバッグ装置は、上記袋体の中央空間に配置され、且つ該袋体膨張展開用のインフレーターを収容するベース部材をさらに有しており、上記撮像手段は、上記ベース部材に固定されていることを特徴とするものである。

これにより、撮像手段をエアバッグ装置のベース部材に固定しているので、撮像手段をしっかり固定することができる。

第４の発明は、上記第１〜３のいずれか１つの発明において、上記ステアリングホイールの中央部の内部空間には、ホーンスイッチ装置が設けられており、上記撮像手段は、上記ホーンスイッチ装置に取り囲まれるように配置されていることを特徴とするものである。

これにより、撮像手段を、ステアリングホイールの中央部の内部空間に設けられたホーンスイッチ装置に取り囲まれるように配置しているので、スペースを有効利用して、撮像手段及びホーンスイッチ装置をコンパクトにレイアウトすることができる。

第５の発明は、上記第１〜４のいずれか１つの発明において、上記撮像手段は、上記ステアリングホイールの中央部に固定されており、上記ステアリングホイールの舵角を検出する舵角検出手段と、上記舵角検出手段により検出されたステアリングホイールの舵角に基づいて、上記撮像手段により撮像された画像情報を補正する画像補正手段とをさらに備えており、上記車載機器制御手段は、上記画像補正手段により補正された画像情報に基づいて、上記車載機器を作動させるように構成されていることを特徴とするものである。

ところで、撮像手段をステアリングホイールの中央部に固定している場合、ステアリングホイールを操作すると、撮像手段も回転するので、車載機器を作動させるのに、撮像手段により撮像された画像情報をそのまま用いるのは、車載機器をしかるべき場合に作動させる観点からは望ましくない。

ここで、本発明によれば、画像補正手段により、ステアリングホイールの舵角に基づいて、撮像手段により撮像された画像情報を補正し、車載機器制御手段により、画像補正手段により補正された画像情報に基づいて、車載機器を作動させるので、車載機器を適切な場合に作動させることができる。

第６の発明は、上記第１〜５のいずれか１つの発明において、上記車載機器制御手段は、上記撮像手段により撮像された画像情報に基づいて、上記乗員の少なくとも視線方向を検出し、該検出情報に基づいて、該乗員が居眠り又は脇見をしているか否かを判定し、上記乗員が居眠り又は脇見をしていると判定したときには、上記車載機器としての警報器を作動させるように構成されていることを特徴とするものである。

これにより、乗員が居眠り又は脇見をしていると判定したときには、車載機器制御手段により、警報器を作動させるので、居眠りや脇見をしている運転者に注意を促すことができる。

第７の発明は、上記第６の発明において、上記ステアリングホイールの舵角を検出する舵角検出手段と、上記舵角検出手段により検出されたステアリングホイールの舵角が所定舵角以上になったときに、上記警報器の作動を禁止する作動禁止手段とをさらに備えたことを特徴とするものである。

ところで、ステアリングホイールの舵角が大きい場合、運転者は、ステアリングホイールを操作している、すなわち居眠りや脇見をしていない可能性が高く、警報器を作動させる必要性が低い。

ここで、本発明によれば、ステアリングホイールの舵角が所定舵角以上になったときには、作動禁止手段により、警報器の作動を禁止するので、警報器を必要以上に作動させるのを抑制することができる。

本発明によれば、撮像手段をステアリングホイールの中央部に設けているので、運転者の顔を撮像手段により撮像するのに、ステアリングホイールのリング部やスポーク部、運転者の手などが邪魔になるのを抑制することができ、運転者の顔を確実に撮像することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の実施形態に係る車両Ｖに搭載された車載機器制御装置は、図１〜図４に示すように、運転者Ｄ（乗員）の顔を撮像する略円柱状のインナーカメラ１（撮像手段）と、このインナーカメラ１により撮像された画像情報に基づいて、ブザーや表示器、アクチュエータなどの警報器２（車載機器）を作動させるエレクトリック・コントロール・ユニット３（以下、ＥＣＵという。車載機器制御手段、画像補正手段、作動禁止手段に相当）とを備えている。このＥＣＵ３には、インナーカメラ１及び警報器２とともに、車速を検出する車速センサ３１と、ステアリングホイール４（以下、ハンドルともいう）の舵角を検出する舵角センサ３２（舵角検出手段）と、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ３３とが、信号の授受可能に接続されている。

上記車両Ｖには、ステアリングホイール４が設けられている。このステアリングホイール４は、中央部４１と、この中央部４１の周囲に配置されたリング部４２と、これらの中央部４１とリング部４２とを連結する４つのスポーク部４３，…とを有している。ステアリングホイール４中央部４１の内部空間には、エアバッグ装置５及びホーンスイッチ装置６が配設されている。

エアバッグ装置５は、ステアリングホイール４中央部４１の内部空間の外周側に折り畳まれた状態で格納された略リング状（ドーナツ形）の袋体５１と、この袋体５１の中央空間の車両Ｖ前方側に配置され、中央に凹部５２ａが形成されたエアバッグベース部材５２と、このエアバッグベース部材５２の凹部５２ａに収容された袋体５１膨張展開用のインフレーター５３と、袋体５１を車両Ｖ後方側から覆うエアバッグカバー部材５４とを有している。そして、車両Ｖの衝突を感知したときには、インフレーター５３に通電着火してガスを発生させ、このガスを袋体５１へと導入する。袋体５１が膨らみ始めると、その力を受けてエアバッグカバー部材５４は、中央の凹部５４ａを残して割れ、車両Ｖ後方側に拡開する。こうして袋体５１は、車両Ｖ後方側に膨張展開する。

上記ホーンスイッチ装置６は、袋体５１の中央空間の車両Ｖ後方側に配置されており、略椀状のホーンベース部材６１と、このホーンベース部材６１の開口を覆うように配置された略円状のホーンカバー部材６２と、このホーンカバー部材６２の裏側に配置された略円状の保持部材６３と、この保持部材６３の裏側の上下左右に形成された４つの保持部６３ａ，…にそれぞれ保持された４つのスプリングプレート６４，…と、これらのスプリングプレート６４，…とホーンベース部材６１との間にそれぞれ配置された４つのコイルスプリング６５，…とを有している。ホーンベース部材６１は、エアバッグカバー部材５４の凹部５４ａに収容されており、この凹部５４ａの底部の上下左右に形成された４つの挿通孔５４ｂ，…にそれぞれ挿通された４つのボルト６６，…により、エアバッグベース部材５２の凹部５２ａの底部に締結固定されている。ホーンカバー部材６２は、エアバッグカバー部材５４とともにステアリングホイール４中央部４１の表面部材を構成している。各ボルト６６は、各スプリングプレート６４に対応するようにそれぞれ配置されている。そして、ホーンカバー部材６２を押すと、スプリングプレート６４の凸部がコイルスプリング６５の付勢力に抗してボルト６６の頭部に当接し、この接触により図示しないホーン装置に電流が流れて警笛が鳴らされるようになっている。

上記インナーカメラ１は、ホーンスイッチ装置６に取り囲まれるように袋体５１の中央空間の車両Ｖ後方側に配置されており、エアバッグカバー部材５４の凹部５４ａの底部中央に形成された挿通孔５４ｃ、ホーンベース部材６１の底部中央に形成された挿通孔６１ａ、保持部材６３の中央に形成された挿通孔６３ｂ、及びホーンカバー部材６２の中央に形成された挿通孔６２ａに挿通された状態で、エアバッグベース部材５２の凹部５２ａの底部に２つのＬ字状ブラケット６７，…を介してボルトにより締結固定されている。そして、インナーカメラ１は、ホーンカバー部材６２の挿通孔６２ａからステアリングホイール４の外部に覗いている。なお、インナーカメラ１は、袋体５１が膨らんでも、これと干渉しないようになっている。

上記ＥＣＵ３は、舵角センサ３２により検出されたステアリングホイール４の舵角に基づいて、インナーカメラ１により撮像された画像情報を補正し、この補正した画像情報に基づいて、運転者Ｄの視線方向や瞼の開閉状態、顔の向きなどを検出するようになっている。なお、舵角が０°の場合、インナーカメラ１により撮影された画像情報を補正しない。そして、ＥＣＵ３は、運転者Ｄの視線方向や瞼の開閉状態、顔の向きなどの検出情報に基づいて、運転者Ｄが居眠り又は脇見をしているか否かを判定し、運転者Ｄが居眠り又は脇見をしていると判定したときには、警報器２を作動させるようになっている。また、ＥＣＵ３は、舵角センサ３２により検出されたステアリングホイール４の舵角が所定舵角α°（例えばα＝３０）以上になったときには、警報器２の作動を禁止するようになっている。なお、所定舵角α°は、予め実験などを行うことにより設定されている。

以下、図５のフローチャートを参照しながら、ＥＣＵ３による警報器２の作動制御について説明する。まず、ステップＳ１では、インナーカメラ１がＯＮ状態であるか否かを判定する。ステップＳ１の判定結果がＹＥＳの場合（すなわちＯＮ状態である場合）はステップＳ２に進む一方、ＮＯの場合はステップＳ１に戻る。ステップＳ２では、インナーカメラ１により撮像された画像情報に基づいて、運転者Ｄの視線方向や瞼の開閉状態、顔の向きなどを認識できたか否かを判定する。

ステップＳ２の判定結果がＹＥＳの場合（すなわち認識できた場合）はステップＳ３に進んで、ステアリングホイール４の舵角が所定舵角未満であるか否かを判定する。ステップＳ３の判定結果がＹＥＳの場合（すなわち所定舵角未満である場合）はステップＳ４に進んで、運転者Ｄの視線方向や瞼の開閉状態、顔の向きなどの認識情報に基づいて、運転者Ｄが居眠り又は脇見をしているか否かを判定する。

ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合（すなわち居眠り又は脇見をしている場合）はステップＳ５に進んで、警報器２を作動させ、その後スタートにリターンする。一方、ステップＳ４の判定結果がＮＯの場合はステップＳ３に戻る。

また、ステップＳ２の判定結果がＮＯの場合（すなわち認識できない場合）はステップＳ６に進んで、乗員に故障を報知し、その後スタートにリターンする。

さらに、ステップＳ３の判定結果がＮＯの場合（すなわち所定舵角以上である場合）はステップＳ７に進んで、警報器２の作動を禁止し、続くステップＳ８では、ステアリングホイール４の舵角が所定舵角未満であるか否かを判定する。ステップＳ８の判定結果がＹＥＳの場合（すなわち所定舵角未満である場合）はステップＳ４に進む一方、ＮＯの場合はステップＳ７に戻る。

−効果−
以上により、本実施形態によれば、インナーカメラ１をステアリングホイール４の中央部４１に設けているので、運転者Ｄの顔をインナーカメラ１により撮像するのに、ステアリングホイール４のリング部４２やスポーク部４３、運転者Ｄの手などが邪魔になるのを抑制することができ、運転者Ｄの顔を確実に撮像することができる。

また、インナーカメラ１を、ステアリングホイール４中央部４１の内部空間に設けられたエアバッグ装置５の略リング状袋体５１の中央空間に配置しているので、スペースを有効利用して、インナーカメラ１及びエアバッグ装置５をコンパクトにレイアウトすることができる。

さらに、インナーカメラ１をエアバッグ装置５のエアバッグベース部材５２に固定しているので、インナーカメラ１をしっかり固定することができる。

さらにまた、インナーカメラ１を、ステアリングホイール４中央部４１の内部空間に設けられたホーンスイッチ装置６に取り囲まれるように配置しているので、スペースを有効利用して、インナーカメラ１及びホーンスイッチ装置６をコンパクトにレイアウトすることができる。

ところで、インナーカメラ２をステアリングホイール４の中央部４１に固定しているので、ステアリングホイール４を操作すると、インナーカメラ２も回転することから、警報器２を作動させるのに、インナーカメラ２により撮像された画像情報をそのまま用いるのは、警報器２をしかるべき場合に作動させる観点からは望ましくない。

ここで、本実施形態によれば、ＥＣＵ３により、ステアリングホイール４の舵角に基づいて、インナーカメラ１により撮像された画像情報を補正し、その補正した画像情報に基づいて、警報器２を作動させるので、警報器２を適切な場合に作動させることができる。

また、乗員が居眠り又は脇見をしていると判定したときには、ＥＣＵ３により、警報器２を作動させるので、居眠りや脇見をしている運転者Ｄに注意を促すことができる。

ところで、ステアリングホイール４の舵角が大きい場合、運転者Ｄは、左右にハンドル４を切るなど、ステアリングホイール４を操作している、すなわち居眠りや脇見をしていない可能性が高く、警報器２を作動させる必要性が低い。

ここで、本実施形態によれば、ステアリングホイール４の舵角が所定舵角以上になったときには、ＥＣＵ３により、警報器２の作動を禁止するので、警報器２を必要以上に作動させるのを抑制することができる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、インナーカメラ１をステアリングホイール４中央部４１の内部空間に埋め込んでいるが、これに限らず、例えば、ステアリングホイール４中央部４１の表面に配置してもよい。

また、上記実施形態では、インナーカメラ１をハンドル４の中央部４１に固定して、ハンドル４を回すと、インナーカメラ１も回転するようになっているが、インナーカメラ１をハンドル４の中央部４１に固定せず、ハンドル４を回しても、インナーカメラ１が回転しないようにしてもよい。この場合、インナーカメラ１により撮像された画像情報を補正する必要がない。

さらに、上記実施形態では、インナーカメラ１により撮像された画像情報に基づいて、運転者Ｄの視線方向や瞼の開閉状態、顔の向きなどを検出し、これらの検出情報に基づいて、運転者Ｄが居眠り又は脇見をしているか否かを判定し、運転者Ｄが居眠り又は脇見をしていると判定したときには、警報器２を作動させるようになっているが、これに限らない。

例えば、図６に示すように、前照灯の点灯時に、インナーカメラ１により撮像された画像情報に基づいて、運転者Ｄの視線方向を検出し、この検出情報に基づいて、運転者Ｄが前照灯の照射方向（実線参照）以外の方向を注視しているか否かを判定し、前照灯の照射方向以外の方向を注視していると判定したときには、乗員が路肩の障害物などを注視しているとして、前照灯の照射方向をその注視方向（二点鎖線参照）に変更させるようにしてもよい。

また、車両Ｖの運転開始時に、インナーカメラ１により撮像された画像情報に基づいて、運転者Ｄの虹彩情報を検出し、この検出情報に基づいて、運転者Ｄが車両Ｖの所有者であるか否かを判定し、運転者Ｄが車両Ｖの所有者であると判定したときには、エンジンを作動させる一方、運転者Ｄが車両Ｖの所有者でないと判定したときには、エンジンを作動させないようにしてもよい。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明にかかる車載機器制御装置は、乗員の顔を確実に撮像する用途等に適用できる。

本発明の実施形態に係る車載機器制御装置が搭載された車両の側面図である。 車載機器制御装置のブロック図である。 ステアリングホイールの正面図である。 図３のIV−IV線矢視断面図である。 ＥＣＵによる警報器の作動制御のフローチャートである。 前照灯を点灯した状態の走行車両の平面図である。

符号の説明

１ インナーカメラ（撮像手段）
２ 警報器（車載機器）
３ ＥＣＵ（車載機器制御手段、画像補正手段、作動禁止手段）
３２ 舵角センサ（舵角検出手段）
４ ステアリングホイール
４１ 中央部
４２ リング部
４３ スポーク部
５ エアバッグ装置
５１ 袋体
５２ エアバッグベース部材
６ ホーンスイッチ装置
Ｄ 運転者（乗員）
Ｖ 車両

Claims (7)

1. 乗員の顔を撮像する撮像手段と、該撮像手段により撮像された画像情報に基づいて、車載機器を作動させる車載機器制御手段とを備えた車載機器制御装置であって、
   上記撮像手段は、ステアリングホイールの中央部に設けられていることを特徴とする車載機器制御装置。
2. 請求項１記載の車載機器制御装置において、
   上記ステアリングホイールの中央部の内部空間には、エアバッグ装置が設けられており、
   上記エアバッグ装置は、折り畳まれた状態で格納された略リング状の袋体を有しており、
   上記撮像手段は、上記袋体の中央空間に配置されていることを特徴とする車載機器制御装置。
3. 請求項２記載の車載機器制御装置において、
   上記エアバッグ装置は、上記袋体の中央空間に配置され、且つ該袋体膨張展開用のインフレーターを収容するベース部材をさらに有しており、
   上記撮像手段は、上記ベース部材に固定されていることを特徴とする車載機器制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の車載機器制御装置において、
   上記ステアリングホイールの中央部の内部空間には、ホーンスイッチ装置が設けられており、
   上記撮像手段は、上記ホーンスイッチ装置に取り囲まれるように配置されていることを特徴とする車載機器制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の車載機器制御装置において、
   上記撮像手段は、上記ステアリングホイールの中央部に固定されており、
   上記ステアリングホイールの舵角を検出する舵角検出手段と、
   上記舵角検出手段により検出されたステアリングホイールの舵角に基づいて、上記撮像手段により撮像された画像情報を補正する画像補正手段とをさらに備えており、
   上記車載機器制御手段は、上記画像補正手段により補正された画像情報に基づいて、上記車載機器を作動させるように構成されていることを特徴とする車載機器制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の車載機器制御装置において、
   上記車載機器制御手段は、上記撮像手段により撮像された画像情報に基づいて、上記乗員の少なくとも視線方向を検出し、該検出情報に基づいて、該乗員が居眠り又は脇見をしているか否かを判定し、上記乗員が居眠り又は脇見をしていると判定したときには、上記車載機器としての警報器を作動させるように構成されていることを特徴とする車載機器制御装置。
7. 請求項６記載の車載機器制御装置において、
   上記ステアリングホイールの舵角を検出する舵角検出手段と、
   上記舵角検出手段により検出されたステアリングホイールの舵角が所定舵角以上になったときに、上記警報器の作動を禁止する作動禁止手段とをさらに備えたことを特徴とする車載機器制御装置。

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