JP2022180043A - Passenger photographing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、乗員撮像装置に関する。 The present invention relates to an occupant imaging device.
従来より、ドライバの状態を監視するシステムとしてドライバ監視モニタが供されている。ドライバ監視モニタは、カメラの撮像方向が運転席側に向けられた姿勢で例えばインスツルメントパネルの上面に配置される。ドライバ監視モニタは、光源により光が照射されたドライバの顔をカメラにより撮像し、その撮像した顔画像を解析してドライバの状態を監視する。ドライバ監視モニタは、顔画像から例えば脇見、閉眼、眠気、体位等を判定し、その判定結果を例えば自動運転を制御する電子制御装置(以下、ECU(Electronic Control Unit)と称する)等に逐次出力する(例えば特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, a driver monitor has been provided as a system for monitoring the state of a driver. The driver monitoring monitor is arranged, for example, on the upper surface of the instrument panel in such a posture that the imaging direction of the camera is directed toward the driver's seat. The driver monitoring monitor captures an image of the driver's face illuminated by light from the light source with a camera, analyzes the captured face image, and monitors the driver's condition. The driver monitoring monitor determines, for example, inattentiveness, closed eyes, drowsiness, posture, etc., from the face image, and sequentially outputs the determination results to an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU (Electronic Control Unit)) that controls automatic driving, for example. (see
ドライバだけを撮像するのではなく、ドライバ及びパッセンジャの両方を撮像する乗員撮像装置においては、ドライバ及びパッセンジャの両方を同時に撮像可能な広角なカメラが用いられる。その場合、ドライバ及びパッセンジャのそれぞれに十分な光を照射するには、照明部にリフレクターやディフューザ等の光を拡散させる機構を取り付けたり、照明灯数を増やしたり、照射範囲を拡大したりする等の対応が必要であった。しかしながら、そのような対応では、照明部のサイズが大型化したり、発熱量が増大したりする等の問題があり、装置全体を小型化することが困難である。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置全体を小型化することができる乗員撮像装置を提供することにある。
A wide-angle camera capable of capturing images of both the driver and the passenger at the same time is used in an occupant imaging device that images not only the driver but also both the driver and the passenger. In that case, in order to irradiate the driver and passenger with sufficient light, it is necessary to install a mechanism that diffuses light such as a reflector or diffuser in the lighting unit, increase the number of lighting lamps, or expand the irradiation range. was necessary. However, with such measures, there are problems such as an increase in the size of the illumination unit and an increase in the amount of heat generated, making it difficult to reduce the size of the entire device.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an occupant imaging apparatus that can be downsized as a whole.
請求項1に記載した発明によれば、筐体内に設けられ、ドライバ及びパッセンジャの両方を同時に撮像可能なカメラ(3)と、光軸がドライバに向いて筐体内に設けられ、投じられた光の一部がパッセンジャに照射されるような半値角特性を有する第1照明部(4)と、光軸がパッセンジャに向いて筐体内に設けられ、投じられた光の一部がドライバに照射されるような半値角特性を有する第2照明部(5)と、を備える。
According to the invention described in
第1照明部から投じられた光の照射範囲がドライバだけでなくパッセンジャも網羅すると共に、第2照明部から投じられた光の照射範囲がパッセンジャだけでなくドライバも網羅することで、照明部のサイズの大型化及び発熱量の増大を回避しつつ、装置全体を小型化することができる。 The irradiation range of the light projected from the first lighting unit covers not only the driver but also the passenger, and the irradiation range of the light projected from the second lighting unit covers not only the passenger but also the driver. It is possible to reduce the size of the entire device while avoiding an increase in size and an increase in the amount of heat generated.
以下、幾つかの実施形態について図面を参照して説明する。以下に示す各実施形態において、先行する実施形態で説明した内容に対応する部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を省略することがある。尚、以下では、車両前進方向を向いてドライバ席が左側に設けられている自動車に乗員撮像装置が搭載されていることを前提として説明する。又、水平方向とは車両の左右方向を意味し、垂直方向とは車両の上下方向を意味する。 Several embodiments will be described below with reference to the drawings. In each embodiment shown below, the same reference numerals are given to parts corresponding to the contents described in the preceding embodiments, and redundant description may be omitted. The following description is based on the premise that the occupant imaging device is installed in an automobile in which the driver's seat is provided on the left side as viewed in the forward direction of the vehicle. Further, the horizontal direction means the lateral direction of the vehicle, and the vertical direction means the vertical direction of the vehicle.
(第1実施形態)
第1実施形態について図1から図4を参照して説明する。乗員撮像装置1は、ドライバの状態を監視するドライバステータスモニタ(登録商標)(以下、DSM(Driver Status Monitor)と称する)の構成要素の一つである。DSMは、光源により光が照射されたドライバの顔をカメラにより撮像し、その撮像した顔画像を解析してドライバの状態を監視する。DSMは、顔画像から例えば脇見、閉眼、眠気、体位等を判定し、その判定結果を例えば自動運転を制御するECU等に逐次出力する。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. The
乗員撮像装置1は、主にドライバ及びパッセンジャを撮像する装置であり、例えば車室内においてセンターディスプレイやダッシュボード上にドライバ席とパッセンジャ席との中心付近と対向する箇所に配置されている。乗員撮像装置1は、筐体の一部を構成する前面パネル2の裏側に、カメラ3と、ドライバ側LED4と、パッセンジャ側LED5とを備える。前面パネル2の裏側とは、ドライ。バ席及びパッセンジャ席が存在する方向とは反対側の方向である。ドライバ側LED4は第1照明部に相当し、パッセンジャ側LED5は第2照明部に相当する。乗員撮像装置1が横向きに配置されている状態ではドライバ側LED4及びパッセンジャ側LED5が水平方向に並ぶ態様となる。
The
カメラ3は、カメラ基板6の表面側に実装されている。カメラ基板6の裏面側にはデータ通信線(図示せず)を接続可能なコネクタ7が実装されている。カメラ3により撮像された撮像データは、コネクタ7に接続されているデータ通信線を介して信号処理回路(図示せず)に入力される。尚、コネクタ7が省かれている構成でも良く、カメラ3により撮像された撮像データは、コネクタ7を介さずにカメラ基板6を介して信号処理回路に入力されても良い。カメラ3は、画角が180度を超えない広角レンズ8を有し、その広角レンズ8が前面パネル2の裏側となるように配置されている。前面パネル2にあって広角レンズ8の前方に対応する部位にはLED4,5から投じられた光の波長を透過可能なフィルタ9が設けられている。カメラ3の光軸は、図1中A0にて示す軸であり、ドライバ席とパッセンジャ席との中心付近に向いている。カメラ3の画角は、フィルタ9の面方向のサイズに依存し、図1中A1,A2にて示す範囲であり、ドライバ席のヘッドレスト周辺とパッセンジャ席のヘッドレスト周辺との両方を含むようになっている。即ち、カメラ3は、ドライバがドライバ席に着座し、パッセンジャがパッセンジャ席に着座している状態では、ドライバの顔とパッセンジャの顔との両方を同時に撮像可能であり、ドライバの顔画像とパッセンジャの顔画像顔との両方を含む撮像データをデータ通信線を介して信号処理回路に出力する。
The
ドライバ側LED4は、ドライバ側LED基板10の表面側に実装され、電源が電源線(図示せず)を介して供給されることで駆動して近赤外光を投じる。前面パネル2にあってドライバ側LED4の前方に対応する部位には可視光を遮断し且つドライバ側LED4から投じられた光の波長を透過可能なフィルタ11が設けられており、ドライバ側LED4から投じられた光の一部はフィルタ11を透過して筐体の外部に照射される。ドライバ側LED4の光軸は、図1中B0にて示す軸であり、垂直方向ではカメラ3の光軸と同じ角度であり、水平方向ではドライバ席に向いている。ドライバ側LED4の照射範囲は、フィルタ11の面方向のサイズに依存し、図1中B1,B2にて示す範囲であり、ドライバ席のヘッドレスト周辺を含むようになっている。即ち、ドライバ側LED4から投じられた光のうちフィルタ11を通過した光の照射範囲が、ドライバ側LED4の照射範囲となる。ドライバ側LED4は、ドライバ席に着座しているドライバの顔を照射可能である。
The driver-
ドライバ側LED4の照射範囲の外端、即ち、ドライバ側LED4から投じられた光の外側の光線は、カメラ3の画角と略平行となっている。又、ドライバ側LED4は、光の一部がパッセンジ席に照射されるような半値角特性を有し、ドライバ側LED4の照射範囲の端部、即ち、視野角が最大の部位では光エネルギーの半分以上の明るさを保持するようになっている。前面パネル2の裏側であってフィルタ9とフィルタ11との間には遮蔽壁部14が設けられている。ドライバ側LED4から投じられた光の一部が遮蔽壁部14で反射することで、ドライバ側LED4から投じられた光の一部がフィルタ11以外の他のフィルタを透過しないようになっており、光漏れを防いでいる。
The outer edge of the irradiation range of the driver-
パッセンジャ側LED5は、パッセンジャ側LED基板12の表面側に実装され、電源が電源線(図示せず)を介して供給されることで駆動して近赤外光を投じる。前面パネル2にあってパッセンジャ側LED5の前方に対応する部位には可視光を遮断し且つパッセンジャ側LED5から投じられた光の波長を透過可能なフィルタ13が設けられており、パッセンジャ側LED5から投じられた光の一部はフィルタ13を透過して筐体の外部に照射される。パッセンジャ側LED5の光軸は、図1中C0にて示す軸であり、垂直方向ではカメラ3の光軸と同じ角度であり、水平方向ではパッセンジャ席に向いている。パッセンジャ側LED5の照射範囲は、フィルタ13の面方向のサイズに依存し、図1中C1,C2にて示す範囲であり、パッセンジャ席のヘッドレスト周辺を含むようになっている。即ち、パッセンジャ側LED5から投じられた光のうちフィルタ13を通過した光の照射範囲が、パッセンジャ側LED5の照射範囲となる。パッセンジャ側LED5は、パッセンジャ席に着座しているパッセンジャの顔を照射可能である。
The passenger-
パッセンジャ側LED5の照射範囲の外端、即ち、パッセンジャ側LED5から投じられた光の外側の光線は、カメラ3の画角と略平行となっている。又、パッセンジャ側LED5は、光の一部がドライバ席に照射されるような半値角特性を有し、パッセンジャ側LED5の照射範囲の端部、即ち、視野角が最大の部位では光エネルギーの半分以上の明るさを保持するようになっている。前面パネル2の裏側であってフィルタ9とフィルタ13との間には遮蔽壁部15が設けられている。パッセンジャ側LED5から投じられた光の一部が遮蔽壁部15で反射することで、パッセンジャ側LED5から投じられた光の一部がフィルタ13以外の他のフィルタを透過しないようになっており、光漏れを防いでいる。
The outer edge of the irradiation range of the passenger-
又、ドライバ側LED4から投じられた光のうち内側の光線とパッセンジャ側LED5から投じられた光のうち内側の光線との交点X0は、カメラ3の前面から近い位置となっている。
Further, the intersection point X0 between the inner ray of light emitted from the driver-
上記した構成では、ドライバがドライバ席に着座している状態でドライバ側LED4が駆動した状態では、図2に示すように、ドライバ側LED4から投じられた光がドライバの顔に照射され、ドライバの顔が明瞭となる。パッセンジャがパッセンジャ席に着座している状態でパッセンジャ側LED5が駆動した状態では、図3に示すように、パッセンジャ側LED5から投じられた光がパッセンジャの顔に照射され、パッセンジャの顔が明瞭となる。ドライバがドライバ席に着座し且つパッセンジャがパッセンジャ席に着座している状態ドライバ側LED4及びパッセンジャ側LED5の両方が駆動した状態では、図4に示すように、ドライバ側LED4から投じられた光がドライバの顔に照射され、ドライバの顔が明瞭となると同時に、パッセンジャ側LED5から投じられた光がパッセンジャの顔に照射され、パッセンジャの顔が明瞭となる。
In the above-described configuration, when the driver is seated in the driver's seat and the driver-
以上は、車両前進方向を向いてドライバ席が左側に設けられている自動車に乗員撮像装置が搭載されていることを前提として説明したが、車両前進方向を向いてドライバ席が右側に設けられている自動車に乗員撮像装置が搭載されている場合には、左右の関係が逆になる。又、乗員撮像装置1が横向きに配置されている状態でドライバ側LED4及びパッセンジャ側LED5が水平方向に並ぶ態様を説明したが、乗員撮像装置1が縦向きに配置されている状態ではドライバ側LED4及びパッセンジャ側LED5が垂直方向に並ぶ態様となり、例えばドライバ側LED4の光軸及びパッセンジャ側LED5の光軸のうち一方が上向きに傾くと共に他方が下向きに傾くように調整される。
The above description is based on the premise that the occupant imaging device is installed in a vehicle in which the driver's seat is provided on the left side facing the forward direction of the vehicle. If the vehicle is equipped with an occupant imaging device, the left-right relationship is reversed. In addition, while the driver-
以上に説明したように第1実施形態によれば、次に示す作用効果を得ることができる。
ドライバ側LED4から投じられた光の照射範囲がドライバだけでなくパッセンジャも網羅すると共に、パッセンジャ側LED5から投じられた光の照射範囲がパッセンジャだけでなくドライバも網羅することで、光をドライバ及びパッセンジャに照射するための照明部のサイズの大型化及び発熱量の増大を回避しつつ、装置全体を小型化することができる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
The irradiation range of the light emitted from the driver-
又、ドライバ側LED4及びパッセンジャ側LED5の各々から投じられた光のうち外側の光線がカメラ3の画角と略平行となることで、フィルタ11,13のサイズの増大を抑えることができ、装置全体を小型化することができる。
In addition, the outer rays of the light emitted from each of the
又、ドライバ側LED4から投じられた光のうち内側の光線とパッセンジャ側LED5から投じられた光のうち内側の光線との交点X0がカメラ3の前面から近い位置となることで、光の隙間を極力小さくすることができ、カメラ3の前面から近い位置で行われるドライバやパッセンジャの挙動を適切に認識することができる。
In addition, the intersecting point X0 between the inner ray of light emitted from the driver-
(第2実施形態)
第2実施形態について図5を参照して説明する。第1実施形態は、カメラ3の画角が180度を超えない構成であるが、第2実施形態は、カメラの画角が180度を超える構成である。この場合、乗員撮像装置21は、ドライバ及びパッセンジャを撮像するだけでなく、リア席の乗員も撮像する装置であり、例えば車室内においてオーバーヘッドコンソールやルームミラーの裏側に配置されている。乗員撮像装置21は、筐体の一部を構成する前面パネル22に嵌合される態様でカメラ23を備え、前面パネル22の裏側に、ドライバ側LED24と、パッセンジャ側LED25とを備える。ドライバ側LED24は第1照明部に相当し、パッセンジャ側LED25は第2照明部に相当する。この場合も、乗員撮像装置21が横向きに配置されている状態ではドライバ側LED24及びパッセンジャ側LED25が水平方向に並ぶ態様となる。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the angle of view of the
カメラ23は、カメラ基板26の表面側に実装されている。カメラ基板26の裏面側にはデータ通信線(図示せず)を接続可能なコネクタ27が実装されている。この場合も、コネクタ27が省かれている構成でも良い。カメラ23は、画角が180度を超える魚眼レンズ28を有し、第1実施形態で説明した広角レンズ8とは異なり、魚眼レンズ28が前面パネル2の表側となるように、即ち、魚眼レンズ28が前面パネル2の表側に突出するように配置されている。カメラ23の光軸は、図5中A10にて示す軸であり、ドライバ席とパッセンジャ席との中心付近に向いている。カメラ23の画角は、図5中A11,A12にて示す範囲であり、ドライバ席のヘッドレスト周辺とパッセンジャ席のヘッドレスト周辺との両方を含むようになっている。即ち、カメラ23は、第1実施形態で説明したカメラ3と同様に、ドライバ席に着座しているドライバの顔とパッセンジャ席に着座しているパッセンジャの顔との両方を同時に撮像可能である。
The
ドライバ側LED24は、ドライバ側LED基板29の表面側に実装され、電源が電源線(図示せず)を介して供給されることで駆動して近赤外光を投じる。前面パネル22にあってドライバ側LED24の前方に対応する部位には可視光を遮断し且つドライバ側LED24から投じられた光の波長を透過可能なフィルタ30が設けられており、ドライバ側LED24から投じられた光の一部はフィルタ30を透過して筐体の外部に照射される。ドライバ側LED24の光軸は、図5中B10にて示す軸であり、垂直方向ではカメラ3の光軸と同じ角度であり、水平方向ではドライバ席に向いている。ドライバ側LED24の照射範囲は、フィルタ30の面方向のサイズに依存し、図5中B11,B12にて示す範囲であり、ドライバ席のヘッドレスト周辺を含むようになっている。即ち、ドライバ側LED24から投じられた光のうちフィルタ30を通過した光の照射範囲が、ドライバ側LED24の照射範囲となる。ドライバ側LED24は、ドライバ席に着座しているドライバの顔を照射可能である。
The driver-
ドライバ側LED24の照射範囲の外端、即ち、ドライバ側LED24から投じられた光の外側の光線は、カメラ23の画角と略平行となっている。又、ドライバ側LED24は、光の一部がパッセンジ席に照射されるような半値角特性を有し、ドライバ側LED24の照射範囲の端部、即ち、視野角が最大の部位では光エネルギーの半分以上の明るさを保持するようになっている。
The outer edge of the irradiation range of the driver-
パッセンジャ側LED25は、パッセンジャ側LED基板31の表面側に実装され、電源が電源線(図示せず)を介して供給されることで駆動して近赤外光を投じる。前面パネル22にあってパッセンジャ側LED25の前方に対応する部位には可視光を遮断し且つパッセンジャ側LED25から投じられた光の波長を透過可能なフィルタ32が設けられており、パッセンジャ側LED25から投じられた光の一部はフィルタ32を透過して筐体の外部に照射される。パッセンジャ側LED25の光軸は、図5中C10にて示す軸であり、垂直方向ではカメラ23の光軸と同じ角度であり、水平方向ではパッセンジャ席に向いている。パッセンジャ側LED25の照射範囲は、フィルタ32の面方向のサイズに依存し、図5中C11,C12にて示す範囲であり、パッセンジャ席のヘッドレスト周辺を含むようになっている。即ち、パッセンジャ側LED25から投じられた光のうちフィルタ32を通過した光の照射範囲が、パッセンジャ側LED25の照射範囲となる。パッセンジャ側LED25は、パッセンジャ席に着座しているパッセンジャの顔を照射可能である。
The passenger-
パッセンジャ側LED25の照射範囲の外端、即ち、パッセンジャ側LED25から投じられた光の外側の光線は、カメラ23の画角と略平行となっている。又、パッセンジャ側LED25は、光の一部がドライバ席に照射されるような半値角特性を有し、パッセンジャ側LED25の照射範囲の端部、即ち、視野角が最大の部位では光エネルギーの半分以上の明るさを保持するようになっている。
The outer edge of the irradiation range of the passenger-
第2実施形態では、上記したように魚眼レンズ28が前面パネル2の表側となるように配置されているので、第1実施形態で説明した遮蔽壁部14,15に相当する部材が省かれている。又、この場合も、ドライバ側LED24から投じられた光のうち内側の光線とパッセンジャ側LED25から投じられた光のうち内側の光線との交点X10は、カメラ23の前面から近い位置となっている。カメラ23から当該交点までの距離は例えば100[mm]以内である。
In the second embodiment, since the
以上に説明したように第2実施形態によれば、次に示す作用効果を得ることができる。
ドライバ側LED24から投じられた光の照射範囲がドライバだけでなくパッセンジャも網羅すると共に、パッセンジャ側LED25から投じられた光の照射範囲がパッセンジャだけでなくドライバも網羅することで、第1実施形態と同様に、光をドライバ及びパッセンジャに照射するための照明部のサイズの大型化及び発熱量の増大を回避しつつ、装置全体を小型化することができる。
As described above, according to the second embodiment, the following effects can be obtained.
The irradiation range of the light emitted from the driver-
(その他の実施形態)
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、更には、それらに一要素のみ、それ以上、或いはそれ以下を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
(Other embodiments)
Although the present disclosure has been described with reference to examples, it is understood that it is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations including single elements, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure.
図面中、1,21は乗員撮像装置、3,23はカメラ、4,24はドライバ側LED(第1照明部)、5,25はパッセンジャ側LED(第2照明部)である。 In the drawings, 1 and 21 are occupant imaging devices, 3 and 23 are cameras, 4 and 24 are driver-side LEDs (first lighting units), and 5 and 25 are passenger-side LEDs (second lighting units).
Claims (6)
筐体内に設けられ、ドライバ及びパッセンジャの両方を同時に撮像可能なカメラ(3,23)と、
光軸が前記ドライバに向いて前記筐体内に設けられ、投じられた光の一部が前記パッセンジャに照射されるような半値角特性を有する第1照明部(4,24)と、
光軸が前記パッセンジャに向いて前記筐体内に設けられ、投じられた光の一部が前記ドライバに照射されるような半値角特性を有する第2照明部(5,25)と、を備える乗員撮像装置。 An occupant imaging device for imaging an occupant,
a camera (3, 23) provided in the housing and capable of capturing images of both the driver and the passenger at the same time;
a first lighting unit (4, 24) provided in the housing with an optical axis facing the driver and having a half-value angle characteristic such that a part of the projected light is irradiated to the passenger;
a second lighting unit (5, 25) provided in the housing with an optical axis facing the passenger and having a half-value angle characteristic such that part of the projected light is directed to the driver; Imaging device.
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