JP2017207584A - 乗員監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低温時に生じる光学系の変位を低減する車両用の乗員監視装置を提供する。
【解決手段】 ドア施解錠制御装置ＤＬを有する車両に搭載される乗員監視装置であって、乗員に光を照射する照明部１０と、光学系を有し、乗員を撮像する撮像部２０と、ドア施解錠制御装置からの解錠信号を受信すると共に、照明部に対する点消灯制御および撮像部に対する撮像制御を行う制御部４０と、を備え、制御部は、解錠信号を受信した場合は照明部を連続的に点灯し、所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合は撮像部が撮像する時にのみ照明部を点灯する乗員監視装置１００。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両用の乗員監視装置に関し、特に、光学系を備える乗員監視装置に関する。

従来から、カメラのレンズ等の光学系の曇り等を低減するために、光学系を温める技術が知られている。例えば、特許文献１は、レンズの結露を防止することを目的としてビデオカメラを開示する。このビデオカメラは、固体撮像素子の発熱を放熱する放熱板と、ここで得られた熱をレンズまで伝える熱伝導板と加温板により、レンズの温度を高める。

また、特許文献２は、光学系の曇りを低減することを目的としたカメラ等を開示する。このカメラは、光学系による像が形成されるカメラ本体と、カメラ本体の内部に備えられた電源である電池と、電池が電源を供給する際に発生する熱を光学系に伝達するチューブや熱伝導板などの熱伝達手段とを備える。

特開平０８−００９２０８号公報 特開２００７−２１２６９６号公報

ところで、カメラにおいては、光学系の曇りという問題以外にも、熱膨張によって生じるレンズの形状の変化が問題となることがある。そして、レンズ形状が変化することによって、焦点位置が変動してしまい、うまく撮像できないとい問題が生じる。
本発明は、低温時に生じる光学系の変位を低減する車両用の乗員監視装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、ドア施解錠制御装置を有する車両に搭載される乗員監視装置であって、乗員に光を照射する照明部と、光学系を有し、乗員を撮像する撮像部と、ドア施解錠制御装置からの解錠信号を受信すると共に、照明部に対する点消灯制御および撮像部に対する撮像制御を行う制御部と、を備え、制御部は、解錠信号を受信した場合は照明部を連続的に点灯し、所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合は撮像部が撮像する時にのみ照明部を点灯する乗員監視装置が提供される。
これによれば、光学系を温めるための特別な部材を用いることなく既存の部材を用いて温めることで、低コストで光学系の変位を低減して乗員を撮像できる。また、乗員が車両に乗り込む前から光学系を温め始めるため、乗員の撮影を開始するまでの時間を短縮することができる。

さらに、所定の変数は、解錠信号を受信した場合に照明部を連続的に点灯する所定の時間であることを特徴としてもよい。
これによれば、照明部の連続点灯により光学系を温めるために、その時間温めることで、容易に光学系の変位を低減して乗員を撮像できる。

さらに、光学系の温度を検出する温度センサをさらに備え、所定の変数は、解錠信号を受信した場合に温度センサが検出した温度が所定の温度であることを特徴としてもよい。
これによれば、光学系の温度を検出することで、確実に光学系の変位を低減して乗員を撮像できる。

上記課題を解決するために、ドア施解錠制御装置を有する車両に搭載される乗員監視装置であって、乗員に光を照射する照明部と、光学系を有し、乗員を撮像する撮像部と、ドア施解錠制御装置からの解錠信号を受信すると共に、照明部に対する点消灯制御および撮像部に対する撮像制御を行う制御部と、を備え、制御部は、解錠信号を受信した場合であって、所定の変数が閾値を満たすと判断する前は照明部を連続的に点灯し、所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合は撮像部が撮像する時にのみ照明部を点灯する乗員監視装置が提供される。
これによれば、光学系を温めるための特別な部材を用いることなく既存の部材を用いて温めることで、低コストで迅速に乗員を撮像できると共に、所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合には光学系の変位を低減して乗員を撮像できる。

本発明によれば、低温時に生じる光学系の変位を低減する車両用の乗員監視装置を提供することができる。

本発明に係る第一実施例の乗員監視装置の外観図。 本発明に係る第一実施例の乗員監視装置の内部の構造を示す説明図。 本発明に係る第一実施例の乗員監視装置を車両に設けた場合の、（Ａ）第１照明部が照射している時に上方から見た場合の説明図、（Ｂ）第２照明部が照射している時に上方から見た場合の説明図、（Ｃ）側方からみた場合の説明図。 本発明に係る第一実施例の乗員監視装置のブロック図。 本発明に係る第一実施例の乗員監視装置における、乗車時における各装置の動作の関係を示す説明図。 本発明に係る第一実施例の乗員監視装置における、照射と撮像のタイミングチャート。 本発明に係る第一実施例の乗員監視装置における動作を示すフローチャート。 本発明に係る第二実施例の乗員監視装置のブロック図。 本発明に係る第二実施例の乗員監視装置の内部の構造を示す説明図。 本発明に係る第二実施例の乗員監視装置における動作を示すフローチャート。 本発明に係る第三実施例の乗員監視装置における動作を示すフローチャート。 本発明に係る第四実施例の乗員監視装置における動作を示すフローチャート。

以下では、図面を参照しながら、本発明に係る各実施例について説明する。
＜第一実施例＞
図１〜図４を参照し、本実施例における乗員監視装置１００を説明する。乗員監視装置１００は、車両Ｃを運転する乗員ＤＲを撮像して乗員ＤＲの運転状態を検出するために、乗員ＤＲの前方正面から顔などに向けて光を照射し、撮像するように設けられている。乗員監視装置１００は、直方体の同じ面に照明部１０として第１照明部１１および第２照明部１２と撮像部２０を備えて、その面を乗員ＤＲに向けるようにして、ハンドルＷＬの奥のたとえばハンドル軸部や、インパネ部分やバックミラーなどに配置され、乗員ＤＲが運転中の顔などに光を照射し、撮像する。

乗員監視装置１００は、乗員に光を照射する２つの照明部１０と、２つの照明部１０の間に位置し、乗員を撮像する撮像部２０とを備える。照明部１０は、第１照明部１１と第２照明部１２の２つから構成される。なお、本実施例では、撮像部２０の左右両側に２つの照明部１０が設けられているが、これに限定されず、たとえば撮像部２０の周囲に円環状に設けられてもよく、照明部１０が発する熱が撮像部２０内の光学系２１に伝導しやすい配置になっていればよい。第１照明部１１と第２照明部１２は、それぞれ複数の近赤外光を発光する発光ダイオードが用いられる。なお、近赤外線が用いられるのは、光を照射されても乗員は眩しいと感じないためである。

撮像部２０は、レンズなどを含み結像するための光学系２１と撮像するための撮像器２２を有する。撮像器２２として可視光および赤外線を撮像できるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）カメラが用いられる。撮像部２０は、光学系２１を通して撮像器２２で結像することで、焦点の合った像を得ることができる。

乗員監視装置１００は、さらに、撮像部２０が撮像した画像を記憶する記憶部５０と、記憶部５０が記憶した画像に基づいて眼など検出するために画像処理する画像処理部３０と、画像処理部３０が処理した画像から乗員の状態や挙動（居眠り、よそ見など）を分析する画像分析部７０と、画像分析部７０が分析した結果を使用する外部機構に出力するための外部出力部６０と、これら全体を制御する制御部４０を備える。

記憶部５０は、たとえば半導体メモリであり、画像分析部７０、外部出力部６０、制御部４０はマイコン（マイクロコンピュータの略称）およびそのマイコンで処理される制御ロジックである。外部出力部６０の出力先は、本実施例では、警報機ＷＡであり、画像分析部７０が乗員ＤＲが居眠りなど不適切な状態だと判断した場合には聴覚的／視覚的に警告を発する。

車両Ｃには、乗員ＤＲが所持する携帯機Ｆと通信を行い、ドアの施解錠を制御するドア施解錠制御装置ＤＬが搭載されている。ドア施解錠制御装置ＤＬは、携帯機Ｆからの信号により車両Ｃのドアを解錠または施錠する制御を行うものであるが、ドアを解錠する解錠信号を制御部４０に送信する。本発明における解錠信号とは、携帯機Ｆから送信される解錠を要求する信号をドア施解錠制御装置ＤＬが受信したことを示す信号で有れば良い。

たとえば、図５に示すように、乗員ＤＲが車両Ｃに乗り込もうとする際、所持する携帯機Ｆを操作するなどして、携帯機Ｆからドアロック解錠要求信号を送信する。ドア施解錠制御装置ＤＬは、そのドアロック解錠要求信号を受信すると、当該ドアロック解錠要求信号が正規な信号であるか否か照合し、正規な信号であった場合には、ドアロックの解錠信号を出力する。ドア施解錠制御装置ＤＬが出力したドアロックの解錠信号を受信し、乗員ＤＲが車両Ｃに乗り込もうとする際には、光学系２１は低温になっている場合があるので、乗員監視装置１００の制御部４０は、光学系２１を温めるために照明部１０の点灯を開始するなど以下に述べる動作を制御する。

図６に示すように、制御部４０は、解錠信号を受信すると、照明部１０に対して所定の時間オンする信号を出力する。照明部１０は、このオンする信号を受信すると、オンする信号を受けている間すなわち所定の時間の間点灯する。ここでの所定の時間とは、照明部１０の連続点灯により発する熱が、照明部１０から、プリント基板９０、レンズホルダ２３という経路でまたは乗員監視装置１００内の空気を介して光学系２１に伝わり温められた結果、低温時に生じる光学系２１の変位を低減することができる温度になるまでの時間である。この所定の時間は、どの程度の時間点灯すれば光学系２１が低温時の変位を低減できる温度になるのか予め実験などを行って事前に取得しておく。なお、コストは多少増加するが、時間短縮のため熱伝導用の部材を追加しても良い。また、この所定の時間は、通常乗員がドアを解錠してから運転席に着き、運転を開始するまでの時間に収まることが好ましい。それによれば、乗員監視装置１００は、運転を開始する時には乗員ＤＲを監視することができる。

制御部４０は、所定の時間が経過すると低温時に生じる光学系２１の変位を低減する温度になったので、一旦照明部１０に対してオンする信号の出力を停止し、照明部１０を消灯する。なお、本実施例においては、撮像部２０は、当該所定の時間の間は撮像しない。制御部４０は、光学系２１の変位を低減して乗員ＤＲを撮像できる温度になったので、照明部１０をオンにする信号を間欠的に出力し、照明部１０の点灯／消灯を繰り返す。そして、制御部４０は、照明部１０が点灯し乗員ＤＲの顔などに照射している間に、撮像部２０に乗員ＤＲを撮像させて、画像を取得し、記憶部５０に記憶させる。

図７を参照して、乗員監視装置１００における動作を説明する。なお、フローチャートにおけるＳはステップを意味する。乗員監視装置１００の制御部４０は、Ｓ１００において、ドア施解錠制御装置ＤＬから解錠信号を受信するのを待機している。制御部４０は、当該解錠信号を受信した場合、Ｓ１０２において、光学系２１を温めるために照明部１０を点灯する。制御部４０は、Ｓ１０４において、所定時間経過するまで照明部１０を点灯し続ける。制御部４０は、所定時間経過したら、Ｓ１０６において、照明部１０の点灯を停止する。

制御部４０は、Ｓ１０８において撮像するために照明部１０を点灯し、Ｓ１１０において撮像部２０に撮像させ、Ｓ１１２において撮像が終了したら照明部１０を消灯する。そして、制御部４０は、Ｓ１１４において、画像処理部３０／画像分析部７０に撮像が終了して記憶部５０に記憶した画像を公知の方法により処理／分析させる。たとえば、乗員ＤＲの眼の部分の画像を抽出し、眼の状態から乗員ＤＲの運転状態を分析してもよい。画像分析部７０は、Ｓ１１６において、画像分析の結果画像に写った乗員ＤＲが居眠りをしている状態（運転状態）であるか否かを判断する。制御部４０は、居眠りをしていると判断された場合には、Ｓ１２０において外部出力部６０に警報機ＷＡの警報信号を出力させ、居眠りをしていないと判断された場合には、Ｓ１１８において、外部出力部６０に警報機ＷＡの警報信号の出力を停止させる。

このように、制御部４０は、ドア施解錠制御装置ＤＬからの解錠信号を受信すると照明部１０を所定の時間連続的に点灯し、その後照明部１０を間欠的に点灯させて、照明部１０に対する点消灯制御および撮像部２０に対する撮像制御を行い、光学系２１を温めるための特別な部材を用いることなく既存の部材を用いて温めることで、低コストで光学系の変位を低減して乗員ＤＲを撮像できる乗員監視装置１００を提供することができる。また、乗員が車両に乗り込む前から光学系を温め始めるため、乗員の撮影を開始するまでの時間を短縮することができる。なお、本実施例では、制御部４０は、ドア施解錠制御装置ＤＬからの解錠信号を受信すると照明部１０を所定の時間連続的に点灯したが、後述する実施例にもあるように、これに限定されることはない。したがって、制御部４０は、解錠信号を受信した場合は照明部１０を温めるために連続的に点灯し、所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合は撮像するために撮像部２０が撮像する時にのみ照明部１０を点灯することとしてもよい。本実施例のように、制御部４０が解錠信号を受信すると照明部１０を所定の時間連続的に点灯するようにすると、光学系２１を温めるために、その時間温めることで、容易に光学系２１の変位を低減して乗員ＤＲを撮像できる。

＜第２実施例＞
図８〜図１０を参照し、本実施例における乗員監視装置１００Ａを説明する。なお、重複記載を避けるために、上記実施例と同じ構成要素には同じ符号を付し、異なる部分を中心に説明する。乗員監視装置１００Ａは、上記実施例の構成に加え、光学系２１の温度を検出する温度センサ８０を備える。温度センサ８０は、光学系２１の温度を測定するために光学系２１の比較的近傍に配置されることが好ましい。たとえば、図８に示すように、温度センサ８０は、プリント基板９０のほぼ中央に配置された撮像器２２の近傍に配置される。撮像器２２の手前側（図視）には、レンズホルダ２３に保持された光学系２１が配置されるので、結果的に、温度センサ８０は光学系２１の近傍に配置される。なお、温度センサ８０は、サーミスタや測温抵抗体などの一般的なものでよく、特に限定されない。また、図示しないが、プリント基板９０の裏面には、上記マイコンや半導体メモリなどが実装される。

温度センサ８０で検出された光学系２１の温度は、制御部４０Ａに入力され、制御部４０Ａは、その温度に基づいて照明部１０の点灯を停止する。より具体的には、制御部４０Ａは、図１０に示すように、Ｓ２００において、ドア施解錠制御装置ＤＬから解錠信号を受信するのを待機している。制御部４０Ａは、当該解錠信号を受信した場合、Ｓ２０２において、光学系２１を温めるために照明部１０を点灯する。制御部４０Ａは、Ｓ２０４において、温度センサ８０が検出した温度が所定の温度になるまで照明部１０を点灯し続ける。制御部４０Ａは、温度センサ８０が検出した温度が所定の温度になったら、Ｓ２０６において、照明部１０の点灯を停止する。Ｓ２０８〜Ｓ２１８は、Ｓ１０８〜Ｓ１１８と同じなので説明を省略する。このように、光学系２１の温度を検出することで、確実に光学系２１の変位を低減して乗員ＤＲを撮像できる。

＜第３実施例＞
図１１を参照し、本実施例における乗員監視装置１００を説明する。なお、重複記載を避けるために、上記実施例と同じ構成要素には同じ符号を付し、異なる部分を中心に説明する。乗員監視装置１００の制御部４０は、Ｓ３００において、ドア施解錠制御装置ＤＬから解錠信号を受信するのを待機している。制御部４０は、当該解錠信号を受信した場合、Ｓ３０２において、所定の時間が経過するか否かを検査する。所定の時間が経過していない場合、制御部４０は、Ｓ３０４において、光学系２１を温めるために照明部１０を点灯する。そして、制御部４０は、Ｓ３０６において、照明部１０を点灯した状態で撮像部２０に撮像させて記憶部５０に記憶させる。

制御部４０は、Ｓ３０８において、照明部１０を点灯した状態で、画像処理部３０／画像分析部７０に記憶部５０で記憶した画像を公知の方法により処理／分析させる。画像分析部７０は、Ｓ３１０において、画像分析の結果画像に写った乗員ＤＲが居眠りをしている状態であるか否かを判断する。制御部４０は、居眠りをしていると判断された場合には、Ｓ３１２において外部出力部６０に警報機ＷＡの警報信号を出力させ、居眠りをしていないと判断された場合には、Ｓ３１４において、外部出力部６０に警報機ＷＡの警報信号の出力を停止させる。

制御部４０は、Ｓ３０２において所定の時間が経過した場合、Ｓ３２０において、撮像するために照明部１０を点灯し、Ｓ３２２において撮像部２０に撮像させ、Ｓ３２４において撮像が終了したら照明部１０を消灯する。そして、制御部４０は、Ｓ３２６において、画像処理部３０／画像分析部７０に記憶部５０で記憶した画像を公知の方法により処理／分析させる。画像分析部７０は、Ｓ３２８において、画像分析の結果画像に写った乗員ＤＲが居眠りをしている状態であるか否かを判断する。制御部４０は、居眠りをしていると判断された場合には、Ｓ３３０において外部出力部６０に警報機ＷＡの警報信号を出力させ、居眠りをしていないと判断された場合には、Ｓ３３２において、外部出力部６０に警報機ＷＡの警報信号の出力を停止させる。

このように、制御部４０は、解錠信号を受信した場合であって所定時間経過する前は光学系２１を温めるために照明部１０を連続的に点灯しながら撮像を間欠的に行い、その所定時間経過後は撮像部２０が撮像する時にのみ照明部１０を点灯する。こうすることで、低コストで迅速に乗員ＤＲを撮像できると共に、所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合には光学系２１の変位を低減して乗員ＤＲを撮像できる。

＜第４実施例＞
図１２を参照し、本実施例における乗員監視装置１００Ａを説明する。なお、重複記載を避けるために、上記実施例と同じ構成要素には同じ符号を付し、異なる部分を中心に説明する。乗員監視装置１００Ａの制御部４０Ａは、Ｓ４００において、ドア施解錠制御装置ＤＬから解錠信号を受信するのを待機している。制御部４０Ａは、当該解錠信号を受信した場合、Ｓ４０２において、温度センサ８０が検出した温度が所定の温度であるか否か検査する。温度センサ８０が検出した温度が所定の温度でない場合（所定の温度以下の場合）、制御部４０Ａは、Ｓ４０４において、光学系２１を温めるために照明部１０を点灯する。そして、制御部４０Ａは、Ｓ４０６において、照明部１０を点灯した状態で撮像部２０に撮像させて記憶部５０に記憶させる。Ｓ４０８〜Ｓ４１４は、Ｓ３０８〜Ｓ３１４と同じである。

制御部４０Ａは、Ｓ４０２において所定の温度になった場合（所定の温度以上になった場合）、Ｓ４２０において、撮像するために照明部１０を点灯し、Ｓ４２２において撮像部２０に撮像させ、Ｓ４２４において撮像が終了したら照明部１０を消灯する。Ｓ４２６〜Ｓ４３２は、Ｓ３２６〜Ｓ３３２と同じである。

このように、制御部４０Ａは、解錠信号を受信した場合であって光学系２１が所定温度に達する前は光学系２１を温めるために照明部１０を連続的に点灯しながら撮像を間欠的に行い、その所定温度になった後は撮像部２０が撮像する時にのみ照明部１０を点灯する。こうすることで、低コストで迅速に乗員ＤＲを撮像できると共に、所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合には光学系２１の変位を低減して乗員ＤＲを撮像できる。

なお、本発明は、例示した実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

１００ 乗員監視装置
１０ 照明部
１１ 第１照明部
１２ 第２照明部
２０ 撮像部
２１ 光学系
２２ 撮像器
２３ レンズホルダ
３０ 画像処理部
４０ 制御部
５０ 記憶部
６０ 外部出力部
７０ 画像分析部
８０ 温度センサ
９０ プリント基板
ＤＬ ドア施解錠制御装置
ＷＡ 警報機
ＷＬ ハンドル
Ｃ 車両
Ｆ 携帯機
ＤＲ 乗員

Claims (4)

1. ドア施解錠制御装置を有する車両に搭載される乗員監視装置であって、
   乗員に光を照射する照明部と、
   光学系を有し、前記乗員を撮像する撮像部と、
   前記ドア施解錠制御装置からの解錠信号を受信すると共に、前記照明部に対する点消灯制御および前記撮像部に対する撮像制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記解錠信号を受信した場合は前記照明部を連続的に点灯し、所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合は前記撮像部が撮像する時にのみ前記照明部を点灯する、
   乗員監視装置。
2. 前記所定の変数は、前記解錠信号を受信した場合に前記照明部を連続的に点灯する所定の時間であることを特徴とする請求項１に記載の乗員監視装置。
3. 前記光学系の温度を検出する温度センサをさらに備え、
   前記所定の変数は、前記解錠信号を受信した場合に前記温度センサが検出した温度が所定の温度であることを特徴とする請求項１に記載の乗員監視装置。
4. ドア施解錠制御装置を有する車両に搭載される乗員監視装置であって、
   乗員に光を照射する照明部と、
   光学系を有し、前記乗員を撮像する撮像部と、
   前記ドア施解錠制御装置からの解錠信号を受信すると共に、前記照明部に対する点消灯制御および前記撮像部に対する撮像制御を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記解錠信号を受信した場合であって、所定の変数が閾値を満たすと判断する前は前記照明部を連続的に点灯し、前記所定の変数が閾値を満たしたと判断した場合は前記撮像部が撮像する時にのみ前記照明部を点灯する、
   乗員監視装置。