特開 2022-180044 乗員撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022180044

(43)【公開日】2022-12-06

(54)【発明の名称】乗員撮像装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 11/04 20060101AFI20221129BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20221129BHJP

【ＦＩ】

B60R11/04

H04N5/225 700

H04N5/225 600

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021086939

(22)【出願日】2021-05-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】弁理士法人サトー

(72)【発明者】

【氏名】山下 智也

【テーマコード（参考）】

3D020

5C122

【Ｆターム（参考）】

3D020BA20

3D020BB01

3D020BC02

3D020BD03

3D020BD05

5C122DA14

5C122EA54

5C122EA57

5C122FC00

5C122GE01

5C122GE06

5C122GE11

5C122GE14

5C122GE17

5C122GE18

5C122GE19

5C122GG07

5C122GG17

(57)【要約】

【課題】搭載エリアの体積の増大を抑えると共に自由度を高め、カメラによる適切な撮像を担保する。
【解決手段】乗員を撮像する乗員撮像装置１は、乗員を撮像するカメラ部２と、光を乗員に照射する照明部３と、カメラ部と照明部とを着脱可能に接続するインタフェース部４と、を備える。カメラ部、照明部及びインタフェース部は、互いに独立して分離しており、表示デバイスに統合されて電子制御装置と共に乗員監視モニタとして構成可能であると共に、表示デバイスに統合されずに単体製品として構成可能である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

乗員を撮像する乗員撮像装置であって、
前記乗員を撮像するカメラ部（２）と、
光を前記乗員に照射する照明部（３）と、
前記カメラ部と前記照明部とを着脱可能に接続するインタフェース部（４）と、を備え、
前記カメラ部、前記照明部及び前記インタフェース部は、互いに独立して分離しており、表示デバイスに統合されて電子制御装置と共に乗員監視モニタとして構成可能であると共に、前記表示デバイスに統合されずに単体製品として構成可能である乗員撮像装置。

【請求項2】

前記カメラ部、前記照明部及び前記インタフェース部が前記表示デバイスに統合されて電子制御装置と共に乗員監視モニタとして構成される場合に、前記インタフェース部の前記電子制御装置側のインタフェースを変更可能である請求項１に記載した乗員撮像装置。

【請求項3】

前記カメラ部は、フレキシブルに変形可能な接続部材により前記インタフェース部に対して着脱可能な接続される請求項１又は２に記載した乗員撮像装置。

【請求項4】

前記照明部は、フレキシブルに変形可能な接続部材により前記インタフェース部に対して着脱可能な接続される請求項１から３の何れか一項に記載した乗員撮像装置。

【請求項5】

前記カメラ部は、イメージセンサ（６）を備え、
前記イメージセンサを駆動するカメラ駆動回路は、前記インタフェース部又は前記電子制御装置に設けられる請求項１から４の何れか一項に記載した乗員撮像装置。

【請求項6】

前記照明部は、光源（１０ａ,１０ｂ）を備え、
前記光源を駆動する照明駆動回路は、前記インタフェース部又は前記電子制御装置に設けられる請求項１から５の何れか一項に記載した乗員撮像装置。

【請求項7】

前記カメラ部、前記照明部及び前記インタフェース部が前記表示デバイスに統合されずに単体製品として構成される場合に、前記カメラ部と前記照明部とが別々のケースに収容されている請求項１から６の何れか一項に記載した乗員撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗員撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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、例えばカメラの撮像方向が運転席側に向けられた姿勢で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、光源から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）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－３８４７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ドライバ監視モニタの構成要素の一つである乗員撮像装置は、カメラモジュール基板上に、イメージセンサを含むカメラ部、イメージセンサを駆動するカメラ駆動回路、ＬＥＤ、ＬＥＤを駆動するＬＥＤ駆動回路、ＩＣ、コネクタ等の各種部品が実装され、カメラモジュール基板がケース内に収容され、カメラモジュールＡＳＳＹとして製品化されていた。カメラモジュール基板がケース内に収容されている構成では、車両内の意匠との一体感を持たせることができず、車両デザインに影響が出てしまうという課題がある。そのため、カメラモジュール基板がケース内に収容されずにセンターインフォメーションディスプレイ（以下、ＣＩＤ（Center Information Display）と称する）やメータパネルや電子ミラー等の表示デバイスに直接組み込まれる構成が実現されつつある。

【0005】

しかしながら、多数の各種部品が実装されているカメラモジュール基板が表示デバイスに直接組み込まれる構成では、以下に示す不具合がある。即ち、意匠面にカメラモジュール基板が直接配置される場合、カメラ部の光軸を撮像面に向けると、意匠面とカメラ部の前面とが平行にならない場合があるので、意匠面とカメラ部の前面との間で角度差が生じる可能性がある。その際にカメラモジュール基板の基板面積が大きいと、搭載エリアの体積が大きくなる。又、カメラ部とＬＥＤとが同一基板上に実装されているので、意匠によってはＬＥＤから投じられた光が意匠面に反射して反射光がカメラ部に入射される可能性がある。そうなると、カメラ部による適切な撮像を担保することができない。更に、カメラ部及びＬＥＤを搭載する搭載エリアによって必要となる搭載スペースが異なるので、搭載エリア毎にカメラモジュール基板をカスタマイズする必要がある。

【0006】

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、搭載エリアの体積の増大を抑えると共に自由度を高めることができ、カメラ部による適切な撮像を担保することができる乗員撮像装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

請求項１に記載した発明によれば、乗員を撮像するカメラ部（２）と、光を乗員に照射する照明部（３）と、カメラ部と照明部とを着脱可能に接続するインタフェース部（４）と、を備える。カメラ部、照明部及びインタフェース部は、互いに独立して分離しており、表示デバイスに統合されて電子制御装置と共に乗員監視モニタを構成可能であると共に、表示デバイスに統合されずに単体製品として構成可能である。

【0008】

カメラ部、照明部及びインタフェース部が互いに独立して分離していることで、表示デバイスに統合されて電子制御装置と共に乗員監視モニタとして構成される場合でも、カメラ部及び照明部の搭載エリアを任意とすることができ、搭載エリアの体積の増大を抑えると共に自由度を高めることができる。又、照明部から投じられた光が意匠面に反射して反射光がカメラ部に入射される可能性を排除することができ、カメラ部による適切な撮像を担保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態を示し、カメラ部、照明部及びインタフェース部を示す図

【図2】表示デバイスに統合される態様を示す図

【図3】機能ブロック図

【図4】単体製品として構成される態様を示す図

【図5】カメラ部及び照明部がカメラモジュール基板に実装されている態様を示す図

【図6】第２実施形態を示し、単体製品として構成される態様を示す図

【図7】第３実施形態を示し、単体製品として構成される態様を示す図

【図8】第４実施形態を示し、単体製品として構成される態様を示す図

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

（第１実施形態）
第１実施形態について図１から図５を参照して説明する。
図１に示すように、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。

【0012】

図１に示すように、乗員撮像装置１は、構成部品として、ドライバを撮像するカメラ部２と、近赤外をドライバに照射する照明部３と、インタフェース部４とを備える。カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４は、互いに独立して分離している。カメラ部２は、カメラ基板５の表面側にイメージセンサ６が実装されていると共に裏面側に通信コネクタ７が実装されて構成されている。通信コネクタ７にはフレキシブル基板８が接続されている。尚、フレキシブル基板８に代えてリジッドフレキシブル基板を用いても良く、通信コネクタ７が省かれる構成でも良い。

【0013】

照明部３は、ＬＥＤ基板９の表面側に２個のＬＥＤ１０ａ，１０ｂ（光源に相当する）が実装されていると共に裏面側に電源コネクタ１１が実装されて構成されている。電源コネクタ１１には電源線１２ａ，１２ｂが接続されている。尚、ＬＥＤの個数は２個に限らず、１個や３個以上でも良い。光源としてＬＥＤを例示しているが、例えば垂直共振器型面発光レーザー（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）等を用いても良い。電源線１２ａ，１２ｂに代えてフレキシブル基板やリジッドフレキシブル基板を用いても良い。

【0014】

インタフェース部４は、インタフェース基板１３の表面側にフレキシブル基板８を着脱可能な通信コネクタ１４と、電源線１２ａ，１２ｂを着脱可能な電源コネクタ１５とが実装されて構成されている。フレキシブル基板８が通信コネクタ１４に接続されている状態でカメラ部２とインタフェース部４とがデータ通信可能となる。又、フレキシブル基板８がフレキシブルに変形可能な接続部材であって変形されることで、インタフェース部４に対するカメラ部２の搭載エリアが任意となる。電源線１２ａ，１２ｂが電源コネクタ１５に接続されている状態でインタフェース部４から照明部３への電源の供給が可能となる。又、電源線１２ａ，１２ｂがフレキシブルに変形可能な接続部材であって変形されることで、インタフェース部４に対する照明部３の搭載エリアが任意となる。

【0015】

カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４は、表示デバイスに統合されてＥＣＵと共に乗員監視モニタとして構成可能であると共に、表示デバイスに統合されずに単体製品として構成可能である。以下、表示デバイスに統合される態様、表示デバイスに統合されずに単体製品として構成される態様について説明する。

【0016】

例えば表示デバイスとしてセンターインフォメーションディスプレイ（以下、ＣＩＤ（Center Information Display）と称する）に統合される態様では、図２に示すように、カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４は、ＣＩＤのケース１６内に収容されている。この場合、図３に示すように、インタフェース基板１３にはＬＥＤ駆動回路１７（照明駆動回路に相当する）と、表示デバイス回路１８とが実装されている。表示デバイス回路１８は、イメージセンサ６を駆動して動作を制御するカメラ周辺回路１８ａ（カメラ駆動回路に相当する）と、ＣＩＤの動作を制御する制御回路とを含む。

【0017】

ＥＣＵに搭載されているＥＣＵ基板１９の電源コネクタ２０とインタフェース基板１３の電源コネクタ２１とが電源線２２ａ，２２ｂを介して接続されることで、ＥＣＵ１９の電源回路２３から電源線２２ａ，２２ｂを介してインタフェース基板１３のＬＥＤ駆動回路１７に電源が供給され、ＬＥＤ駆動回路１７から電源線１２ａ，１２ｂを介してＬＥＤ基板９のＬＥＤ１０ａ，１０ｂに電源が供給される。又、ＥＣＵ基板１９の通信コネクタ２４とインタフェース基板１３の通信コネクタ２５とがデータ通信線２６を介して接続されることで、イメージセンサ６により撮像された撮像データがフレキシブル基板８を介して表示デバイス回路１８に送信され、表示デバイス回路１８からデータ通信線２６を介してＥＣＵ１９のＩＣ２７に送信される。

【0018】

ＩＣ２７は、ＳｏＣ（System-On-a-Chip）から構成されており、車両用ソフトウェア２８と、認識ソフトウェア２９とを含む。認識ソフトウェア２９は、イメージセンサ６により撮像された撮像データから顔画像を認識して解析するソフトウェアである。車両用ソフトウェア２８は、車両制御を行うソフトウェアであり、顔画像の解析結果に基づいて車両制御を行うソフトウェアも含む。図３では、インタフェース基板１３にＬＥＤ駆動回路１７が実装されている構成を例示したが、ＥＣＵ基板１９にＬＥＤ駆動回路１７が実装されていても良い。又、ＥＣＵ基板１９に電源回路２３が実装されている構成を例示したが、インタフェース基板１３に電源回路２３が実装されていても良い。

【0019】

このようにカメラ部２、照明部３及びインタフェース部４がＣＩＤに統合されている対態様では、カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４が互いに独立して分離しているので、カメラ部２及び照明部３の搭載エリアを任意とすることができ、搭載エリアの体積の増大を抑えると共に自由度を高めることができる。又、照明部３から投じられた光が意匠面に反射して反射光がカメラ部２に入射される可能性を排除することができ、カメラ部２による適切な撮像を担保することができる。尚、以上は、ＣＩＤに統合される場合を例示したが、メータパネルや電子ミラー等の他の表示デバイスに統合される場合も同様である。

【0020】

一方、カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４が表示デバイスに統合されずに単体製品として構成される態様では、図４に示すように、カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４は、カメラモジュールのケース３０内に収容されている。この場合、ケース３０には電源コネクタ３１及び通信コネクタ３２が取り付けられており、電源線１２ａ，１２ｂが電源コネクタ３１に接続されていることで、外部から電源線１２ａ，１２ｂを介してＬＥＤ１０ａ，１０ｂに電源が供給される。又、インタフェース基板１３が通信コネクタ３２に接続されていることで、イメージセンサ６により撮像された撮像データがフレキシブル基板８を介してインタフェース基板１３に送信され、インタフェース基板１３から外部に送信される。

【0021】

このように上記した構成では、カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４を共通化し、表示デバイスに統合すること及び単体製品として構成することの両方を実現することができる。即ち、図５に示すように、イメージセンサ３３とＬＥＤ３４ａ，３４ｂがカメラモジュール基板３５に実装されている従来構成とは異なり、カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４が互いに独立して分離していることで、上記したようにカメラ部２及び照明部３の搭載エリアを任意とすることができる。

【0022】

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。
乗員撮像装置１において、カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４が互いに独立して分離していることで、例えばＣＩＤに統合されてＥＣＵと共に乗員監視モニタとして構成される場合に、カメラ部２及び照明部３の搭載エリアを任意とすることができ、搭載エリアの体積の増大を抑えると共に自由度を高めることができる。又、照明部３から投じられた光が意匠面に反射して反射光がカメラ部２に入射される可能性を排除することができ、カメラ部２による適切な撮像を担保することができる。

【0023】

インタフェース基板１３に実装されている電源コネクタ２１、通信コネクタ２５及び表示デバイス回路１８を任意に変更することで、カメラ部２及び照明部３を変更せずに、製品の仕様を任意に変更することができる。

【0024】

表示デバイス回路１８がインタフェース基板１３に実装されていることで、カメラ部２の構成を簡素化して小型化することができる。カメラ部２を小型化することで、イメージセンサ６の光軸の自由度を高めることができる。ＬＥＤ駆動回路１７がインタフェース基板１３に実装されていることで、照明部３の構成を簡素化して小型化することができる。照明部３を小型化することで、ＬＥＤ１０ａ，１０ｂの光軸の自由度を高めることができる。

【0025】

（第２実施形態）
第２実施形態について図６を参照して説明する。第１実施形態は、カメラ部２、照明部３及びインタフェース部４がカメラモジュールのケース３０内に収容されている構成であるが、第２実施形態は、カメラ部２及びインタフェース部４と、照明部３とが分離されている構成である。

【0026】

カメラ部２及びインタフェース部４は、カメラモジュールのケース４１内に収容されている。照明部３は、照明モジュールのケース４２内に収容されている。カメラ部２と照明部３とが同一のケース３０内に収容されている第１実施形態では、カメラ部２と照明部３との位置関係が同一のケース３０内に限られる。これに対し、カメラ部２がケース４１内に収容され、照明部３がケース４２内に収容され、カメラ部２と照明部３とが別々のケース４１，４２内に収容されていることで、カメラ部２と照明部３との位置関係の制約を排除することができる。

【0027】

（第３実施形態）
第３実施形態について図７を参照して説明する。第１実施形態は、ドライバだけを監視する構成であるが、第３実施形態は、ドライバ及びパッセンジャの両方を監視する構成である。

【0028】

カメラ部２、ドライバ側照明部５１、パッセンジャ側照明部５２及びインタフェース部４がカメラモジュールのケース５３内に収容されている。ドライバ側照明部５１は、ＬＥＤ基板５４の表面側に２個のＬＥＤ５５ａ，５５ｂが実装されていると共に裏面側に電源コネクタ５６が実装されて構成されている。電源コネクタ５６には電源線５７ａ，５７ｂが接続されている。パッセンジャ側照明部５２は、ＬＥＤ基板５８の表面側に２個のＬＥＤ５９ａ，５９ｂが実装されていると共に裏面側に電源コネクタ６０が実装されて構成されている。電源コネクタ６０には電源線６１ａ，６１ｂが接続されている。ドライバ側照明部５１のＬＥＤ５５ａ，５５ｂの光軸及びパッセンジャ側照明部５２のＬＥＤ５９ａ，５９ｂの光軸は、それぞれイメージセンサ６の光軸に対して外側に傾いている。

【0029】

上記した構成では、ドライバ及びパッセンジャの両方を監視する構成においても、カメラ部２、ドライバ側照明部５１、パッセンジャ側照明部５２及びインタフェース部４が互いに独立して分離していることで、例えばＣＩＤに統合されてＥＣＵと共に乗員監視モニタとして構成される場合に、カメラ部２、ドライバ側照明部５１及びパッセンジャ側照明部５２の搭載エリアを任意とすることができ、搭載エリアの体積の増大を抑えると共に自由度を高めることができる。又、ドライバ側照明部５１及びパッセンジャ側照明部５２から投じられた光が意匠面に反射して反射光がカメラ部２に入射される可能性を排除することができ、カメラ部２による適切な撮像を担保することができる。

【0030】

（第４実施形態）
第４実施形態について図８を参照して説明する。第４実施形態は、カメラ部２及びインタフェース部４と、ドライバ側照明部５１と、パッセンジャ側照明部５２とが分離されている構成である。

【0031】

カメラ部２及びインタフェース部４は、カメラモジュールのケース７１内に収容されている。ドライバ側照明部５１は、ドライバ側照明モジュールのケース７２内に収容されている。パッセンジャ側照明部５２は、パッセンジャ側照明モジュールのケース７３内に収容されている。カメラ部２とドライバ側照明部５１とパッセンジャ側照明部５２とが同一のケース５３内に収容されている第３実施形態では、カメラ部２とドライバ側照明部５１とパッセンジャ側照明部５２との位置関係が同一のケース５３内に限られる。これに対し、カメラ部２がケース７１内に収容され、ドライバ側照明部５１がドライバ側照明モジュールのケース７２内に収容され、パッセンジャ側照明部５２がパッセンジャ側照明モジュールのケース７３内に収容され、カメラ部２とドライバ側照明部５１とパッセンジャ側照明部５２とが別々のケース７１～７３に収容されていることで、カメラ部２とドライバ側照明部５１とパッセンジャ側照明部５２との位置関係の制約を排除することができる。

【0032】

（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。

【符号の説明】

【0033】

図面中、１は乗員撮像装置、２はカメラ部、３は照明部、４はインタフェース部、６はイメージセンサ、１０ａ，１０ｂはＬＥＤ（光源）、１７はＬＥＤ駆動回路（照明駆動回路）、１８ａはカメラ周辺回路（カメラ駆動回路）である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】