(57)【要約】【課題】状態監視装置において、乗員の状態を安定して監視可能な画像を生成しつつ、装置全体の構成が大型化することを可能な限り抑制すると共に、投光器にて消費する電力の増加を可能な限り抑制すること。【解決手段】撮像部にて生成した画像を画像処理することで乗員の状態を監視する状態監視装置に用いられ、発光部にて発光した照射光を規定領域に配光する光学部材１１は、凸部６２と、導入部６４と、反射部６６と、シリンドリカル部７７と、プリズム部７９，８３とを備えている。光学部材１１において、凸部６２から入射した照明光は、接続面６８を経て、出射部７５のシリンドリカル部７７へと導かれシリンドリカル面８９を通過する際に屈折される。導入部６４の内周面７２から入射し、プリズム部７９，８３へと導かれた照明光は、傾斜面８１，８５を通過する際に屈折される。これにより、規定領域に対する配光特性が実現される。【選択図】図６
2014026047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、
自車両の車室内空間において乗員の顔面が位置する領域として規定された規定領域に、少なくとも近赤外波長を含む波長の光である照明光が照射されるように発光する少なくとも一つの発光手段（９）と、
前記規定領域から入射する光を、複数の画素を有した撮像素子にて受光することで画像を生成する撮像手段（７）と、
前記撮像手段で生成された画像を画像処理した結果に基づいて、自車両の乗員の状態を監視する状態監視手段（４０）と、
前記発光手段のそれぞれにて発光された照明光を集光する入射部（６０）と、前記撮像手段の撮像素子における受光面の少なくとも一部の領域であって前記規定領域に対応する領域である撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さが、前記状態監視手段での画像処理に適した画像となる光の強さとして予め規定された強度基準値以上であり、かつ、前記撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さの分布が予め規定された第一基準範囲内となるように、前記入射部のそれぞれにて集光した照明光を前記車室内空間に出射する出射面にて配光する出射部（７５）とを有した光学手段（１１）と
を備えることを特徴とする状態監視装置。
【請求項２】
前記出射部は、
前記規定領域において前記乗員の顔面が存在する可能性が高い平面を構成する複数の微小領域の各々である構成ポイントのうち、前記発光手段からの距離が遠い構成ポイントほど、当該構成ポイントに到達する前記照明光の強さが強くなるように配光する
ことを特徴とする請求項１に記載の状態監視装置。
【請求項３】
前記乗員の顔面における中心軸が位置する可能性が高い前記規定領域での領域を中心存在領域とし、
前記出射部は、
前記中心存在領域に対しては鉛直方向に沿った前記照明光の強さの分布が、均一であるものとみなせる範囲として予め規定された第二基準範囲内となるように配光する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の状態監視装置。
【請求項４】
前記出射部は、
前記中心存在領域に近いほど前記照明光の強さが強く、前記中心存在領域から水平方向に沿って離れた領域ほど前記照明光の強さが弱くなるように配光を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の状態監視装置。
【請求項５】
前記光学手段は、
前記入射部に形成された平面である接続面に、前記出射部が接続された光学部材である
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の状態監視装置。
【請求項６】
前記出射部は、
シリンドリカル面を前記出射面の少なくとも一部分として、かつ前記自車両の鉛直方向に軸方向に沿った軸が一致するように、前記接続面に配置されたシリンドリカルレンズ（７７）
を備えることを特徴とする請求項５に記載の状態監視装置。
【請求項７】
前記出射部は、
三角柱状に形成され、複数の面のうちの一つの面を前記出射面の少なくとも一部分とし、かつ当該複数の面のうちの一つの面が鉛直方向に沿って傾斜する傾斜面となるように前記接続面に配置された、少なくとも一つのプリズム（７９，８３）
を備えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の状態監視装置。
【請求項８】
前記出射部は、
シリンドリカル面を前記出射面の少なくとも一部分として、かつ前記自車両の鉛直方向に軸方向の軸が一致するように、前記接続面に配置されるシリンドリカルレンズ（７７）と、
三角柱状に形成され、複数の面のうちの一つの面を前記出射面の少なくとも一部分とし、かつ当該複数の面のうちの一つの面が鉛直方向に沿って傾斜する傾斜面となるように前記接続面に配置される、２つのプリズム（７９，８３）と
を備え、
前記２つプリズムは、
前記シリンドリカルレンズを挟み込むように配置される
ことを特徴とする請求項５に記載の状態監視装置。
【請求項９】
前記傾斜面は、
前記出射部の中心に向かうほど前記接続面からの高さが高くなるように、水平方向に沿って傾斜している
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の状態監視装置。
【請求項１０】
前記入射部は、
錐体状に形成され、かつ前記発光手段からの照明光の一部が透過し、その透過した照明光の一部を前記出射部へと導く凸部（６２）と、
前記凸部を周方向に沿って囲むように環状に形成され、かつ前記発光手段からの照明光の一部が透過する面である透過面を有した導入部（６４）と、
前記凸部及び前記導入部が延出される面から前記接続面に掛けて拡径する柱体状に形成され、かつ前記導入部の透過面を透過した前記照明光の少なくとも一部を、前記出射部へと導くように反射する側面を有した反射部（６６）と
を備えることを特徴とする請求項５から請求項９のいずれか一項に記載の状態監視装置。
【請求項１１】
前記反射部の側面は、
前記導入部の透過面を透過した前記照明光を全反射する曲面に形成されている
ことを特徴とする請求項１０に記載の状態監視装置。
【請求項１２】
前記発光手段から前記規定領域までの前記照明光の経路上に配置され、かつ前記照明光を透過するフィルタを有したフィルタ手段（３０）と、
前記光学手段と前記フィルタ手段との間に配置され、前記光学手段を通過した照明光を拡散させる拡散手段（３７，３８）と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の状態監視装置。
【請求項１３】
車両に搭載され、自車両の車室内空間において乗員の顔面が位置する領域として規定された規定領域に、少なくとも近赤外波長を含む波長の光である照明光が照射されるように発光する少なくとも一つの発光手段（９）と、少なくとも前記規定領域から入射する光を撮像素子にて受光することで複数の画素を有した画像を生成する撮像手段（７）と、前記撮像手段で生成された画像を画像処理した結果に基づいて、自車両の乗員の状態を監視する状態監視手段（４０）とを有した状態監視装置に用いられる光学部材であって、
前記発光手段のそれぞれにて発光された照明光を集光する入射部（６０）と、
前記撮像手段の撮像素子における受光面の少なくとも一部の領域であって前記規定領域に対応する領域である撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さが、前記状態監視手段での画像処理に適した画像となる光の強さとして予め規定された強度基準値以上であり、かつ、前記撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さの分布が予め規定された第一基準範囲内となるように、前記入射部のそれぞれにて集光した照明光を前記車室内空間に出射する出射面にて配光する出射部（７５）と
を備えることを特徴とする光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗員の状態を監視する状態監視装置，及びその状態監視装置に用いられる光学部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載され、当該車両の安全な走行を実現することを目的として、当該車両の乗員の状態を監視する状態監視装置（いわゆるドライバーモニタリングシステム）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の状態監視装置は、画像を生成する撮像システムと、その撮像システムで生成された画像を画像処理した結果に基づいて、自車両の乗員の状態を監視する状態監視部とを備えている。撮像システムは、少なくとも近赤外を含む波長の光（以下、照明光と称す）を発光する少なくとも一つの投光器と、投光器により照明光が照射される領域から反射しカメラレンズに入射される光を、複数の画素を有する撮像素子にて結像することで画像を生成するカメラとを備えている。
【０００４】
撮像システムに用いられるカメラは、自車両のシートに着座した平均的な体型（例えば「ＪＩＳ  Ｄ  ００２１  自動車の運転者アイレンジ」に規定されアイリプス９９パーセンタイル）の乗員が、運転時の通常動作において姿勢変化することを考慮して、顔面が位置する可能性の高い領域を撮像領域とするような画角を有するレンズとともに、適切な位置に設置される。このようなカメラを用いて乗員の状態を安定して監視するためには、撮像領域に対して、状態監視部での画像処理に適した明るさ及びコントラストの画像を連続して取得できるように、非撮像物に対する光の強さとして予め規定された強度基準値以上の強さの照明光をなるべく均一に照射することが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２７１８７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、撮像領域に対して強度基準値以上の強さかつ均一な照明光を照射する場合、複数の投光器にて実現することが考えられる。この場合、投光器の各々を複数箇所に設置したり、一箇所に設置する場合でも、投光器を構成する光源、例えばＬＥＤ光源をアレイ状に複数設置したりすることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、このような方法では、撮像システムにおいて投光器の占める面積が大きくなり、システム全体の構成が大型化するという問題や、投光器の数が増加することにより、投光器にて消費する電力が増加するという問題があった。
【０００８】
つまり、従来の状態監視装置では、撮像領域に対して強度基準値以上の強さかつ均一な照明光を照射するために、撮像領域ではない領域に対しても投光するなどシステムにとって不要な投光をするために投光器の数が増加するなど、装置全体の構成が大型化すると共に、投光器にて消費する電力の増加を低減できないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、状態監視装置において、乗員の状態を安定して監視可能な画像を生成しつつ、装置全体の構成が大型化することを可能な限り抑制すると共に、投光器にて消費する電力の増加を可能な限り抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明は、車両に搭載される状態監視装置に関する。
本発明の状態監視装置では、少なくとも一つの発光手段が、自車両の車室内空間において乗員の顔面が位置する領域として予めアイリプス等から設計上規定された規定領域に、少なくとも近赤外波長を含む照明光を照射する。そして、規定領域を含む車室内の領域を撮像領域とし、撮像手段が、撮像領域から入射する光を、複数の画素を有する撮像素子にて結像することで画像を生成する。その撮像手段で生成された画像を画像処理した結果に基づいて、状態監視手段が、自車両の乗員の状態を検知、推定し、その状態に応じてアクチュエーションを実行する。
【００１１】
さらに、本発明の状態監視装置は、光学手段を備えている。この光学手段は、入射部と、出射部とを備えている。
入射部は、発光手段のそれぞれにて発光された照明光を集光し、出射部は、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さが強度基準値以上であり、かつ、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さの分布が予め規定された第一基準範囲内となるように、入射部のそれぞれにて集光した照明光を車室内空間に出射する出射面にて配光する。なお、撮像規定領域とは、撮像手段の撮像素子における受光面の少なくとも一部の領域であって規定領域に対応する撮像素子上の領域であり、強度基準値とは、状態監視手段での画像処理に適した画像となる光の強さとして予め規定されたものである。
【００１２】
なお、ここで言う分布とは、少なくとも、制御されたばらつきを含むものである。
本発明の状態監視装置によれば、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さが強度基準値以上であり、かつ、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さの分布を第一基準範囲内とすることができる。つまり、本発明の状態監視装置によれば、乗員の状態を安定して監視することが可能な画像を生成でき、しかも、従来の状態監視装置から発光手段の数を増加させることなく実現できる。
【００１３】
この結果、本発明の状態監視装置によれば、従来の状態監視装置に比べて、状態監視装置全体の構成が大型化することを可能な限り抑制できると共に、発光手段にて消費する電力の増加を可能な限り抑制することができる。
【００１４】
換言すれば、本発明の状態監視装置によれば、撮像領域に対して可能な限り強度基準値以上の強さかつ必要最小限に均一な照明光を照射しつつ、装置全体の構成が大型化することを可能な限り抑制すると共に、投光器にて消費する電力の増加を可能な限り抑制することができる。
【００１５】
なお、規定領域に存在する乗員の顔面の各部品（眼、鼻、口など）は、発光手段から照射される照明光が照射される位置に存在する可能性が高い。この照明光が顔に照射されると顔面からその光を反射することになるが、反射するポイントまでの発光手段における光源からの距離が遠いと、照明光がコヒーレントでない散乱光の場合、当該ポイントにて反射された光は、撮像素子の受光面に入射するまでに散乱することで減衰する。
【００１６】
この減衰する光の強さを考慮すると、本発明における出射部は、規定領域において存在する可能性が高い乗員の顔面の各部品のうち、発光手段における光源からの距離が遠い構成ポイントほど、当該構成ポイントに到達する照明光の強さが強くなるように配光する構成としても良い。
【００１７】
通常、光は、距離の２乗に反比例して減衰するため、本発明の光制御手段においては、撮像規定領域に規定の光が届くように、予め距離に応じた強度分布を考慮して配光するように設計すると良い。
【００１８】
さらに、光の減衰は、距離だけでなく、撮像系レンズの周辺光量比にも影響を受ける。すなわち、同一距離同一輝度の光が異なる角度から撮像素子に入射する場合、撮像素子の中央に到達する光の強さは、周辺に到達する光の強さより強くなる。このため、本発明の光学制御手段は、その光量比を考慮して光学中心から離れることに応じて強くするように配光しても良い（配光に補正を加えても良い）。また、撮像レンズへの入射角度によっては、表面反射の影響で大きく減衰する場合があるので、本発明の光制御手段においては、それを考慮した配光特性になるように制御すると効果的である。
【００１９】
このような出射部によれば、状況監視手段にて画像処理を実行する画像について、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さが強度基準値以上であり、かつ、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さの分布を第一基準範囲内とすることができる。
【００２０】
ただし、上記画像は、規定領域に乗員などが存在していない場合における画像について説明したものである。このような画像は、規定領域に乗員が存在する場合には、例えば、眉毛のように反射率が低い部位や、鼻の穴のように照射光の光軸に対して陰となる部位については、局所的に暗くなり、陰影がはっきりとした画像となる。この画像であれば、画像処理により適したものとなる。
【００２１】
また、本発明においては、乗員の顔面中心が位置する可能性が高い規定領域での領域を中心存在領域とし、受光面において中心存在領域に対応する領域を撮像規定領域としても良い。この場合、本発明の出射部は、中心存在領域に対しては垂直方向に沿った照明光の強さの分布が、均一であるものとみなせる範囲として予め規定された第二基準範囲内となるように配光する構成としても良い。
【００２２】
このような出射部によれば、中心撮像領域を構成する各画素のうち垂直方向に沿った画素における輝度値の分布を垂直以外の方向と比較して均一化することができる。なお、ここで言う垂直方向とは、水平面に対して鉛直である方向を含み、さらには、水平面に対する垂直軸から所定の角度範囲内を含む方向である。
【００２３】
なお、本発明における中心存在領域は、車両の種類によって異なるアイリプスとして定義される楕円内に目が存在するときの顔全体が撮像規定領域から外れない領域を包含する領域であることが好ましい。なお目位置を基準にした顔の大きさについてはＡＩＳＴから公開されている「人体寸法データベース（ｈｔｔｐ：／／ｒｉｏｄｂ．ｉｂａｓｅ．ａｉｓｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｄｈｂｏｄｙｄｂ／９１−９２／）」などを参照して決定しても良い。
【００２４】
このような状態監視装置では、状態監視手段による画像処理として、乗員の顔向き検出、乗員の眠気検出，乗員の視線検出などを実施することが一般的であり、これらの検出を行う場合には、乗員の顔及び顔部品（目、鼻、口など）の少なくとも一つの検出が必要となる。
【００２５】
乗員の顔向きを検出する処理では、人の頭部を模擬した頭部モデルを用いることが一般的である。頭部モデルは、前記人体寸法データベース等を用いて標準顔とした３次元モデルもあれば、図１２に示すように、単純な円筒モデルで表されることもある。光が照射された円筒モデルは、通常、中心軸に近いほど明るく、径方向に沿って中心軸から離れるほど暗くなり、陰影が明確になるという性質があり、それを折り込んだ検出アルゴリズム（または前処理）になっていることが多い。
【００２６】
そこで、本発明の出射部は、照明光の強さが、中心存在領域に近い領域ほど強く、中心存在領域から水平方向に沿って離れた領域ほど弱くなるように配光する構成としても良い。
【００２７】
このような配光は、陰影がより顕著になるが、他の軸方向に照明分布ができた濃淡画像よりも検知性能の低下を抑制することができる。
このような出射部によって実現される配光は、頭部モデルの性質に合致したものとなる。この結果、必要以上に強い照明光を撮像領域全体に対して照射することなく、状態監視手段における画像処理に適した画像を生成することができる。なお、ここで言う水平方向とは、水平面に対して平行である方向を含み、さらには、水平面に対する水平軸から所定の角度範囲内を含む。
【００２８】
本発明における光学手段は、入射部に形成された平面である接続面に、出射部が接続された光学部材によって実現できる。
光学手段が光学部材によって実現される場合、出射部は、シリンドリカル形状を出射面の少なくとも一部分として有し、かつ自車両の鉛直方向に軸方向に沿った軸が一致するように、接続面に配置されたシリンドリカルレンズを備えていても良い。さらに、出射部は、三角柱状に形成され、複数の面のうちの一つの面を出射面の少なくとも一部分とし、かつ当該複数の面のうちの一つの面が鉛直方向に沿って傾斜する傾斜面となるように接続面に配置された、少なくとも一つのプリズムを備えていても良い。
【００２９】
出射部をこのように構成すれば、上位請求項に係る発明を実現でき、上位請求項と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は、少なくとも一つの発光手段と、撮像手段と、状態監視手段とを有した状態監視装置に用いられる光学部材としてなされていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明が適用された状態監視装置の設置位置を示す図である。
【図２】状態監視装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】撮像システムの内部構造を示す図である。
【図４】光学部材の構造を示す図である。
【図５】光学部材の配光特性を説明する説明図である。
【図６】光学部材の外観を示す斜視図である。
【図７】光学部材の構造を示す図である。
【図８】光学部材による配光の様子を説明する説明図である。
【図９】光学部材による配光の様子を説明する説明図である。
【図１０】状態監視ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図１１】光学部材の変形例を示す図である。
【図１２】状態監視装置の設置位置の変形例を示す図である。
【図１３】頭部モデルを説明する説明図である。
【図１４】規定領域の設定方法の変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
〈状態監視装置〉
図１に示すように、状態監視装置１は、自動車ＡＭの安全な走行または乗員の快適な運転環境を実現することを目的として、自車両ＡＭの乗員（本実施形態では、運転者）Ｈｍの頭部を含む画像に基づいて、乗員Ｈｍの状態を監視する、いわゆるドライバモニタリングシステムである。
【００３２】
この状態監視装置１は、図２に示すように、画像ＰＩを生成する撮像システム５と、画像ＰＩに対して画像認識処理を実行して乗員Ｈｍの状態を監視する状態監視ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４０とを備えている。さらに、状態監視装置１には、自車両ＡＭに搭載された各種装置を含むアクチュエータ部５０が接続されている。
【００３３】
撮像システム５は、少なくとも近赤外領域の波長を含む波長の光（以下、照明光と称す）を発光すると共に、画像ＰＩを生成するシステムである。撮像システム５は、図３に示すように、撮像部７と、発光部９と、光学部材１１と、光学部材１３と、基板２１とを備えている。
【００３４】
そして、撮像システム５は、自車両ＡＭの乗員Ｈｍの頭部が位置する可能性のある車室内空間での領域（以下、規定領域ＰＡ（図１参照）と称す）を含む領域を撮像領域とするように予め規定された設置位置に設置される。本実施形態における規定領域ＰＡとは、例えば、通常の運転姿勢をとっている運転者の目が存在する位置を表す楕円状の領域（即ち、アイリプス）内を包含する領域である。この規定領域ＰＡは、例えば、予めアイリプスから設計上規定すれば良く、撮像部７から見た場合、運転席ＤＳのヘッドレスト近傍の領域となる。規定領域ＰＡが包含する領域は、アイリプスの９９パーセンタイルであったり、９５パーセンタイルであったりしても良い。
【００３５】
通常、アイリプスは、シート位置によって一義的に決定される。このため、シート位置を設定可能な位置の範囲が一般的な位置の範囲とは異なる車両に対しては、乗員Ｈｍの頭部が実際の運転時に位置し得ない領域を規定領域ＰＡとして決定している可能性があった。
【００３６】
そこで、規定領域ＰＡの決定方法は、アイリプスから設計上決定する方法に限らず、実験により、運転時の通常姿勢にて乗員Ｈｍ（被験者）をシートに着座させた場合に、各乗員Ｈｍの頭部が位置する領域の分布から決定しても良い（図１４参照）。具体的には、例えば、各乗員Ｈｍの頭部が位置する領域の分布において、規定された割合以上の領域を包含する範囲を規定領域ＰＡとして決定することが考えられる。ただし、ここで言う多くの乗員Ｈｍ（被験者）は、人種や性別、年齢などが異なる様々な人物であることが好ましい。
【００３７】
なお、図１３においては、破線にて示した矩形の領域のそれぞれが、様々な人種、性別、年齢の被験者が各々の運転に適した姿勢にドライビングポジションをセットしたときの撮像結果から、当該被験者の頭部が位置する領域を囲んだものであり、一点鎖線にて示した矩形の領域が、自車両ＡＭの乗員Ｈｍの頭部が位置する可能性のある領域（即ち、規定領域ＰＡ）である。
【００３８】
この方法にて規定領域ＰＡを決定すれば、乗員Ｈｍの頭部が実際に位置しない領域が規定領域ＰＡとして決定されることを低減できる。ただし、規定領域ＰＡは、通常の運転姿勢に限定するのではなく、運転動作に伴うある程度の顔移動を見込んで規定しておくことが好ましい。
【００３９】
なお、本実施形態における設置位置は、ステアリングホイールＳＨが接続されるステアリングコラムＳＣの上側外表面である。このような設置位置に撮像システム５を設置する場合、撮像システム５の中心軸（照射基準軸：図５参照）は、水平軸（図５参照）との間に所定の角度（仰角）を有する。
【００４０】
撮像部７は、撮像素子（いわゆるＣＣＤやＣＭＯＳなどイメージセンサ）、光学レンズ、光学フィルタ、発振器、インターフェース回路、電源等の周辺電子回路を有した周知の撮像装置であり、光学レンズを介して撮像素子に入射した光を各画素が受光して、光の強弱に応じた濃淡のある画像ＰＩを生成する。
【００４１】
本実施形態における撮像部７は、周囲の環境に応じてゲインや露光時間などをオートまたはマニュアルによってアクティブに制御されるよう構成されており、また、撮像タイミングも任意に設定できるように通信機能を備えている。なお、撮像素子は近赤外光に対する感度が高い素子が好ましい。
【００４２】
発光部９は、状態監視ＥＣＵ４０からの制御指令ＣＯに従って、照明光を発光する発光器である。本実施形態の状態監視装置１は、２つの発光部９を備えている。また、本実施形態において、発光部９を構成する発光器は、１つの発光ダイオード（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ））である。
【００４３】
光学部材１１は、詳しくは後述するように、発光部９からの照明光を集光、反射すると共に、その集光した照明光を規定領域ＰＡに対して配光する。
基板２１は、電子部品が実装され、配線が形成されたプリント基板であり、基板のほぼ中央部に撮像部７が固定され、撮像部７から適度に離れた位置に、１つ以上の発光部９が固定される。
【００４４】
部品２３は、基板２１に接続する機構を有している。この部品２３には、基板２１において撮像部７が固定される位置と対向する位置に、撮像部７が挿通する孔（以下、第一挿通孔と称す）２５が形成されている。さらに、部品２３には、基板２１において発光部９が固定される位置と対向する位置に、光学部材１１を所定の位置関係を保持する保持構造を備えている。発光部９と光学部材１１の位置関係は、投光器の照射特性として重要であり、これらが位置ズレを起こすと十分な性能が得られないため、基板２１と部品２３は位置決めピンなどで位置ズレ精度が補償されるようにする。なお、部品２３と光学部材１１は一体成型で構成されていても良い。
【００４５】
光学部材１３は、光学部材１１を通過した照明光のうち不要光を除去すると共に、発光部９から発せられた光が内部反射により撮像部７に入射しないように遮蔽する部材である。光学部材１３は、可視光カットフィルタ３０と、シェード３１とを備え、２色成形等により一体化されている。
【００４６】
図４に示すように、可視光カットフィルタ３０は、全体として、矩形の板状に形成された光学フィルタであり、状態監視ＥＣＵ４０での画像処理に適した光の成分として予め定められた光の成分（例えば、近赤外領域の波長）、すなわち投光器の波長成分の光の多くを少なくとも透過するとともに、撮像部７にとって不要であり、かつ、発光部９を運転者Ｈｍが直接見えにくくすることを目的として可視光をできるだけカットするような材料で作られる。
【００４７】
シェード３１は、可視光カットフィルタ３０を保持する保持構造を有している。このシェード３１には、基板２１において撮像部７が固定される位置と対向する位置に撮像部７が挿通する孔（以下、第二挿通孔と称す）３３が形成されていると共に、光学部材１１から出射された光を通すようにそれぞれと対向する位置に開口３５が形成されている。
【００４８】
なお、光学部材１３は、発光部９から規定領域ＰＡまでの照明光の経路上にて、撮像部７及び発光部９（光学部材１１）を覆うように配置される。
さらに、シェード３１は、近赤外光を含む光を通さない遮光材料で作られており、発光部９にて発光した照明光が表面反射や内部伝搬等により撮像部７に必要以上に強い光として入射することを防止する遮光部１５を備えている。
【００４９】
本実施形態では、遮光部１５の一つとして、撮像部７の周囲を覆う筒状に形成され、第一挿通孔２５に嵌挿される遮光部１７を備えている。
拡散板３７，３８は、それぞれ、シェード３１の開口３５，３６を覆う形状に形成されたレンズ拡散板である。この拡散板３７，３８は、それぞれ、開口３５，３６を通過した照明光を、予め規定された角度範囲（例えば、５度から２０度）に拡散させるフィルタである。拡散板３７，３８には、規定された角度範囲への照明光の拡散を実現することを目的として、例えば、シート状に形成された基板の表面に凹凸を有したマイクロレンズアレイが形成されている。
〈光学部材による配光〉
光学部材１１による配光は、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さが、状態監視ＥＣＵ４０での画像処理に適した画像ＰＩとなる光の強さとして予め規定された強度基準値以上であり、かつ、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さの分布が予め規定された第一基準範囲内となるようになされる。なお、ここで言う撮像規定領域とは、撮像部７の撮像素子における受光面において、規定領域ＰＡからの光が入射する領域である。規定領域ＰＡに存在する被写体の形状や反射率により撮像規定領域における受光量は異なるため、便宜上、規定領域ＰＡには鉛直でどの角度から見ても一定な反射率を為す平板が存在すると仮定して説明している。また、ここで言う第一基準範囲とは、光の強さの分布が、画像処理に適した最低限度のばらつきであるとみなせる範囲である。
【００５０】
撮像素子の受光面において、上述したような光の入射を実現するために、本実施形態の光学部材１１による配光は、図５に示すように、照明光の強さが、中心存在領域に近い領域ほど強く、中心存在領域から水平方向に沿って離れた領域ほど弱くなるようになされている。
【００５１】
ここで言う中心存在領域とは、規定領域ＰＡにて乗員Ｈｍの顔面（頭部）が存在する可能性のある平面（以下、照射面と称す）において、乗員の顔面中心（中心軸）が位置する可能性が高い領域である。なお、照射面とは、例えば、規定領域ＰＡを含む領域を分割する鉛直面であり、車両の進行方向に対し前後に分割する仮想的な平面である。規定領域ＰＡは、３次元的な空間であるが、照射面は便宜上２次元平面であり、平板正面の反射特性は指向性を持たないものとして説明する。この照射面には、規定領域ＰＡにて乗員Ｈｍの顔面（頭部）が存在する可能性が高い。
【００５２】
さらに、光学部材１１による中心存在領域内に対する配光は、規定領域ＰＡにおける鉛直方向に沿った照明光の強さの分布が均一となるようになされる。この均一とは、例えば、照明光の強さの分布が、予め規定された第二基準範囲内となることである。
【００５３】
なお、図５においては、到達する照明光の強さが強い領域ほど、ハッチングの濃度を濃くし、到達する照明光の強さが弱い領域ほど、ハッチングの濃度を薄くしている。
また、図５に示す例では、中心存在領域をはじめとした、照明光の強さが段階的に変化する範囲を、楕円形状にて表した。しかし、図５に示す照明光の強さが段階的に変化する範囲は、一例であって、楕円形状に限るものではない。さらには、図５に示す例では、照明光の強さの変化を段階的に示しているが、実際には、照明光の強さの変化は、連続的に滑らかとなるようになされる。
〈光学部材の構成〉
上述した配光を実現するため、本実施形態における光学部材１１は、図６，図７に示すように、発光部９からの照明光が入射される入射部６０と、入射部６０にて集光した照明光を規定領域ＰＡに対して配光する出射部７５とを備えている。光学部材１１は、照明光が通過する平面（以下、接続面と称す）６８にて、入射部６０と出射部７５とが接続され、一体に成型されたレンズである。接続面６８には、当該接続面６８から突出する板状の部位であり、かつ、部品２３に設けられた嵌合孔２７の周縁と係合する係合部８７が設けられている。
【００５４】
光学部材１１は、照明光を透過する材料、例えば、ガラスや，樹脂などによって形成されている。樹脂材料で形成する場合、発光部９の近傍に設置されるため高温に耐える材料、例えば、ＣＯＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ：環状オレフィンコポリマー）、ＣＯＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｏｌｅｆｉｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ：環状オレフィンポリマー）、ＰＣ（ポリカーボネート）など高いガラス転移温度を有し、高光学特性（高透明性、低複屈折）を有する材料が好ましい。
【００５５】
なお、図６（Ａ）は、光学部材１１を出射部７５から斜視した斜視図であり、図６（Ｂ）は、光学部材１１を入射部６０から斜視した斜視図である。また、図７（Ａ）は、光学部材１１を出射部７５から視た正面図であり、図７（Ｂ）は、光学部材１１の側面図である。図７（Ｃ）は、図７（Ａ）におけるＡ−Ａ断面図であり、図７（Ｄ）は、光学部材１１を入射部６０から視た正面図である。
【００５６】
入射部６０は、凸部６２と、導入部６４と、反射部６６とを備えている。
反射部６６は、延出面７０から接続面６８に渡って拡径する円柱状に形成された部位である。延出面７０とは、入射部６０内に仮想的に規定した平面であり、凸部６２及び導入部６４が設けられる反射部６６の面である。本実施形態においては、図７（Ｃ）に記載した一点鎖線での断面が延出面７０に該当する。
【００５７】
凸部６２は、錐体に形成された部位であり、反射部６６の延出面７０における中央部から突出するように設けられている。本実施形態において、凸部６２の形状を表す錐体とは、例えば、円錐である。なお、凸部６２の側面は、凸部６２の頂部から延出面７０に渡って連続して変化する曲面であっても良い。ここで言う曲面には、非球面を含む。
【００５８】
そして、凸部６２の開口径は、照射面における鉛直方向の上方へと向かう光量と照射面全体を照射する光量の比が、鉛直方向に均一な配光となるように調整されている。
導入部６４は、凸部６２を周方向に沿って囲む環状に形成された部位であり、反射部６６の延出面７０から突出するように設けられている。この当該導入部６４の頂点は、凸部６２の頂点よりも高くなるように設けられている。
【００５９】
この導入部６４において、延出面７０から突出する部分の断面形状は、例えば、三角形や、その他の形状である。三角形状には、頂点部分が面取りされたほぼ三角形状を含む。
導入部６４の外周面は、延出面７０において、反射部６６の外周と一致するように設けられていると共に、導入部６４の頂点から延出面７０に渡って拡径するように設けられている。
【００６０】
以下、導入部６４の外周面と、反射部６６の外周面とによって形成される入射部６０の側面を、集光外周面７４と称す。
その集光外周面７４は、接続面６８から導入部６４の頂点に渡って連続して変化する曲面に形成されている。そして、集光外周面７４の曲面は、導入部６４の内周面（本発明の透過面に相当）７２から入射した照明光を接続面６８へと全反射するような臨界角を備えた曲率を有している。
【００６１】
なお、導入部６４の内周面７２は、円筒の側面に相当する形状に形成されていても良いし、当該内周面で屈折した光線が反射部６６にて、効率よく出射面へと光線を導く形状に形成されていても良い。
【００６２】
また、凸部６２は、入射光量の割合が、導入部６４に対して、例えば、１．０〜３．０倍となるように構成されていても良い。
次に、出射部７５は、入射部６０のそれぞれにて集光した照明光を出射面から出射して配光する部位である。本実施形態における出射部７５は、シリンドリカル部７７と、プリズム部７９，８３とを備えている。
【００６３】
シリンドリカル部７７は、シリンドリカル面８９が出射面の少なくとも一部分となるように、接続面６８の中央部分に接続された周知のシリンドリカルレンズである。このシリンドリカル部７７（シリンドリカルレンズ）の接続面６８への接続は、シリンドリカルレンズの軸方向に沿った軸が、自車両の鉛直方向に沿った軸に一致するようになされている。
【００６４】
なお、本実施形態におけるシリンドリカル面８９は、非球面である。この非球面の形状を実現する削り量ｚは、周知の下記（１），（２）式によって表される。
【００６５】
【数１】
2014026047.tif 000003
ただし、（１）式中のｃは、基準となる曲率半径の逆数であり、ｋは、円錐係数であり、Ｃ2nは、非球面係数である。また、ｒは、レンズ中心から該当箇所までの距離である。
【００６６】
ただし、シリンドリカル面８９は、非球面に限らず、球面であっても良い。また、シリンドリカル面８９の曲率は、シリンドリカル面８９を通過する照射光が屈折して規定領域ＰＡへと照射されるように、撮像システム５の設置位置と中心存在領域との位置関係に応じて適宜決定すれば良い。
【００６７】
なお、凸部６２の側面における曲率、及び集光外周面７４の曲面の曲率を実現する削り量ｚについては、上記（１），（２）式に基づいて決定しても良い。
このように、シリンドリカル面８９、及び凸部６２の側面を、上記（１），（２）式に基づいて決定する場合、それぞれの曲率や非球面係数Ｃ2nは、照射面のアスペクト比に基づいて決定すれば良い。具体的には、シリンドリカル面８９であれば、照射面のアスペクト比が大きければ、曲率を小さく設定する。これにより、水平（左右）方向に陰影を与えることができる。
【００６８】
プリズム部７９，８３は、それぞれ、三角柱状に形成されたプリズムである。プリズム部７９，８３（プリズム）は、シリンドリカルレンズ部７７を挟み込むように、シリンドリカルレンズ部７７に一辺が当接して接続面６８に接続されている。
【００６９】
さらに、プリズム部７９，８３（プリズム）は、それぞれのプリズムが有する複数の面のうちの一つの面が、自車両ＡＭの鉛直方向に沿って傾斜する傾斜面８１，８５となるように接続面６８に配置される。傾斜面８１，８５における鉛直方向に沿った傾斜は、自車両ＡＭの天板に近いほど接続面６８からの高さが高くなり、自車両ＡＭの天板から離れるほど接続面６８からの高さが低くなるように設けられている。
【００７０】
この傾斜面８１，８５における鉛直方向に沿った傾斜は、仰角が２０°〜３０°である場合には、例えば、１０°から５０°に設計することが好ましい。
さらに、傾斜面８１，８５は、それぞれ、自車両の水平方向に沿った傾斜を有している。この水平方向に沿った傾斜は、シリンドリカル部７７から離れるほど、接続面６８からの高さが低くなり、シリンドリカル部７７に近づくほど、接続面６８からの高さが高くなるように形成されている。
【００７１】
なお、傾斜面８１，８５の傾斜角は、それぞれ、傾斜面８１，８５を通過する照射光が屈折して規定領域ＰＡへと照射されるように、撮像システム５の設置位置と中心存在領域との位置関係に応じて決定すれば良い。
【００７２】
具体的には、撮像システム５の設置位置と中心存在領域との位置関係として、撮像システム５の基準軸と水平軸とがなす角（仰角）の照射中心に対して、均一性が必要となる照射面における領域（即ち、中心存在領域）の上方部分までの距離と、光学部材１１から照射面までの距離とを用いても良い。
【００７３】
すなわち、上述した配光特性の実現は、上記（１）式における各係数、及び傾斜面８１，８５の傾斜角、凸部６２の開口径、光学部材１１自体のレンズ径、レンズ面寸法を適宜変更することでなされる。
【００７４】
上述したように形成された光学部材１１では、図８，図９に示すように、発光部９にて発光された照明光のうち、入射部６０の凸部６２から入射した照明光は、接続面６８を経て、出射部７５のシリンドリカル部７７へと導かれる。そして、シリンドリカル部７７へと導かれた照明光は、シリンドリカル面８９を通過する際に屈折し、規定領域ＰＡの中心存在領域に照射される。
【００７５】
また、発光部９にて発光された照明光のうち、導入部６４の内周面７２から入射した照明光は、反射部６６の外周面または導入部６４の外周面にて反射し接続面６８を経て、出射部７５へと導かれる。この導入部６４の内周面７２を透過して出射部７５へと導かれた照明光のうち、シリンドリカル部７７へと導かれた照明光は、規定領域ＰＡの中心存在領域に照明光が集中し、中心存在領域から離れる程、照射される照明光が少なくなるように、シリンドリカル面８９を通過する際に屈折される。
【００７６】
一方、プリズム部７９，８３へと導かれた照明光は、規定領域ＰＡの中心存在領域に照明光が集中し、中心存在領域から離れる程、照射される照明光が少なくなるように、傾斜面８１，８５の水平方向に沿った傾斜に従って屈折される。さらに、プリズム部７９，８３へと導かれた照明光は、規定領域ＰＡにおける鉛直方向に沿って均一の強さとなるように、傾斜面８１，８５の鉛直方向に沿った傾斜に従って屈折される。
【００７７】
以上説明したように規定領域ＰＡに配光される照明光は、照射面に到達する照明光の強さが基準値以上となり、かつ発光部９からの距離が遠い構成ポイントほど、当該構成ポイントに到達する照明光の強さが強くなる。さらに、規定領域ＰＡに対する配光は、中心存在領域における鉛直方向に沿った構成ポイントに入射する光の強さの分布が第二基準範囲内となり、かつ、中心存在領域から水平方向に沿って離れた領域ほど照明光の強さが弱くなる。
【００７８】
一方、撮像システム５の撮像部７では、光学レンズを介して撮像素子に入射した光を結像して画像ＰＩを生成する。本実施形態の撮像システム５は、規定領域ＰＡを撮像領域としているため、撮像部７が生成する画像ＰＩには、通常、自車両ＡＭの乗員Ｈｍの頭部（顔面）が含まれる。
【００７９】
しかも、撮像システム５では、上述したように照明光を配光するため、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さは、強度基準値以上であり、かつ、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さの分布が第一基準範囲内となる。
〈状態監視ＥＣＵ〉
図２に示すように状態監視ＥＣＵ４０は、ＲＯＭ４１と、ＲＡＭ４２と、ＣＰＵ４３とを少なくとも備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。
【００８０】
ＲＯＭ４１は、電源を切断しても記憶内容を保持する必要のあるデータやプログラムを記憶する記憶装置である。ＲＡＭ４２は、データを一時的に格納するメモリであり、ＣＰＵ４３は、ＲＯＭ４１またはＲＡＭ４２に記憶されたプログラムに従って処理を実行する演算処理装置である。
【００８１】
ＲＯＭ４１には、乗員Ｈｍの状態を監視した結果、自車両ＡＭの運転に対する乗員Ｈｍの安全性が低い状態である場合に注意喚起や警告を行うことで自車両ＡＭの安全な走行が実現されるようにアクチュエータ部５０を制御して乗員Ｈｍに働きかける状態監視処理を、ＣＰＵ４３が実行するためのプログラムが格納されている。
【００８２】
つまり、本実施形態の状態監視ＥＣＵ４０は、撮像部７にて生成した画像ＰＩに対して画像処理を実行した結果に基づいて、自車両ＡＭの乗員Ｈｍの状態を監視すると共に、撮像システム５を制御する。さらに、状態監視ＥＣＵ４０は、自車両ＡＭの乗員Ｈｍの状態を監視した結果に基づいて、アクチュエータ部５０を制御する。
【００８３】
アクチュエータ部５０には、報知部５１と、振動部５２と、空調制御装置５３とが含まれている。
振動部５２は、自車両ＡＭのシート（本実施形態では、運転席のシートＤＳを含む）に内蔵され、状態監視ＥＣＵ４０からの制御信号ＣＳに従ってシートを振動させるシート振動部や、ステアリングホイールＳＨを制御信号ＣＳに従って振動させるステアリング振動部（図示せず）を含む。空調制御装置５３は、自車両ＡＭに搭載された空調装置を制御する。
【００８４】
報知部５１は、状態監視ＥＣＵ４０からの制御信号ＣＳに従って報知する機構であり、スピーカ部５４と、表示部５５とを含む。スピーカ部５４は、音を出力する機構であり、表示部５５は、異なる内容の情報を表示態様の変更によって示す機構（例えば、液晶ディスプレイやインジケータ）である。
【００８５】
図１０に示すように、状態監視処理を実行した状態監視ＥＣＵ４０は、発光部９による照明光の発光、及び撮像部７による画像ＰＩの生成を制御する制御部４５と、画像ＰＩに対して画像処理を実行する画像処理部４６と、画像処理部４６にて画像処理が実行された画像ＰＩに基づいて、自車両ＡＭの乗員Ｈｍの状態を推定する状態推定部４７と、状態推定部４７での推定結果に基づいて、アクチュエータ部５０を制御する警報判定部４８として機能する。
【００８６】
なお、本実施形態における画像処理とは、画像ＰＩにおける乗員Ｈｍの頭部の位置を特定する周知の処理（以下、顔位置特定処理と称す）や、乗員Ｈｍの目の開度を導出する周知の処理、乗員Ｈｍの視線の方向を検出する周知の処理が含まれる。
【００８７】
顔位置特定処理では、図１３に示すような、人の頭部を円筒状に模した頭部モデルを用いて、乗員Ｈｍの頭部の位置を特定する周知の処理が一般的になされている。この顔位置特定処理では、例えば、画像ＰＩに写り込んだ乗員のＨｍの顔面における左右の端部を検出し、その検出した左右の端部によって挟まれる領域に存在し、顔を構成する各部（ここでは、目や口、鼻など）を検出することがなされる。そして、各部の位置関係を特定すると共に、画像ＰＩ上における乗員Ｈｍの顔面中心を検出し、乗員Ｈｍの頭部の位置を特定することがなされる。
【００８８】
そして、状態監視処理では、画像処理の結果、乗員Ｈｍの覚醒度が予め規定された閾値未満である場合（すなわち、乗員Ｈｍが眠気を感じている場合）や、乗員Ｈｍが脇見運転を実施している場合に、アクチュエータ部５０を制御する。
【００８９】
例えば、乗員Ｈｍの覚醒度が閾値未満である場合のアクチュエータ部５０の制御としては、例えば、休息を促す旨を報知部５１から出力することや、振動部５２を介して運転席ＤＳやステアリングホイールＳＨを振動させること、空調制御装置５３を介して乗員Ｈｍに向けて冷風を吹き付けることなどがある。また、乗員Ｈｍが脇見運転を実施している場合のアクチュエータ部５０の制御としては、音声による報知を報知部５１から出力することや、振動部５２を介して運転席ＤＳやステアリングホイールＳＨを振動させること、空調制御装置５３を介して乗員Ｈｍに向けて冷風を吹き付けることなどがある。
［実施形態の効果］
本実施形態の状態監視装置１では、発光部９からの距離が遠い構成ポイントほど、当該構成ポイントに到達する照明光の強さが強くなるように、光学部材１１の出射面を構成している。
【００９０】
具体的には、光学部材１１の出射面の一部である傾斜面８１，８５を、鉛直方向に沿って傾斜させている。この傾斜面８１，８５により、当該傾斜面８１，８５を透過する照明光を屈折させ、中心存在領域に照明光を集中させることができる。これにより、光学部材１１によれば、撮像規定領域における鉛直方向に沿った各画素に入射する光の強さの分布が第二基準範囲内となる照明光の配光特性を実現できる。
【００９１】
また、光学部材１１の出射面の一部としてシリンドリカル面８９を設けている。さらに、傾斜面８１，８５を、水平方向に沿って傾斜させている。これらシリンドリカル面８９及び傾斜面８１，８５により、当該傾斜面８１，８５を透過する照明光を屈折させ、中心存在領域に近いほど照明光の強さが強く、中心存在領域から水平方向に沿って離れるほど照明光の強さが弱くなる照明光の配光特定を実現できる。
【００９２】
このような状態監視装置１によれば、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さが強度基準値以上であり、かつ、撮像規定領域を構成する各画素に入射する光の強さの分布を第一基準範囲内とした画像ＰＩを生成できる。すなわち、状態監視装置１が生成する画像ＰＩを、状態監視処理による乗員Ｈｍの顔面の位置を検出することに適した、ひいては、乗員Ｈｍの状態を安定して監視可能な画像ＰＩとすることができる。
【００９３】
しかも、状態監視装置１によれば、上述した効果を従来の状態監視装置と比較して無駄な領域への発光を抑止できることから、発光器の数を増加させることなく照明の効果を高めることができる。したがって、状態監視装置１によれば、従来の状態監視装置に比べて、状態監視装置１全体の構成が大型化することを可能な限り抑制できると共に、発光器にて消費する電力の増加を可能な限り抑制することができる。
【００９４】
換言すれば、状態監視装置１によれば、撮像領域に対して可能な限り強度基準値以上の強さかつ均一な照明光を照射しつつ、装置全体の構成が大型化することを可能な限り抑制すると共に、投光器にて消費する電力の増加を可能な限り抑制することができる。
【００９５】
光学部材１１の配光特性は、照明光の強さが、中心存在領域に近いほど強く、中心存在領域から水平方向に沿って離れた領域ほど弱くなるようになされている。
このような配光特性のもとで生成された画像ＰＩは、濃淡がより顕著になるが、他の軸方向に照明分布を作るよりも検知性能の低下を抑制することができる。よって、画像ＰＩは、顔位置特定処理に用いられる頭部モデルの性質に合致したものとすることができる。
【００９６】
なお、照明光は、一般的に、距離に比例して減衰する。例えば、照射面に到達する照明光を均一な強さとなる配光特定とした場合、発光部から各構成ポイントまでの距離や、各構成ポイントから撮像素子の受光面までの距離によって、本来、同等の輝度値であるべき画素であっても、輝度値にばらつきが生じる。
【００９７】
このため、従来技術によって生成する画像は、中心存在領域内であっても濃淡が大きくなり、乗員Ｈｍの状態を安定して監視可能な画像ＰＩとならない可能性がある。
これに対し、状態監視装置１によれば、乗員Ｈｍの状態を安定して監視可能な画像ＰＩを生成できる。
【００９８】
ところで、従来の状態監視装置では、発光部が強い照明光を発光すると、フィルタが変色してしまい、乗員Ｈｍが違和感を覚えることがあるという問題があった。
これに対し、状態監視装置１では、発光部９それぞれと光学部材１３との間に拡散板を設けている。このため、状態監視装置１によれば、乗員Ｈｍが違和感を覚える可能性を低減できる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００９９】
例えば、上記実施形態における光学部材１３は、可視光カットフィルタ３０と、シェード３１と、拡散板３７，３８とを備えていたが、本発明における光学部材１３の構成はこれに限るものではない。すなわち、本発明における光学部材１３は、図１１に示すように、可視光カットフィルタ３０と、シェード３１とを備え、拡散板３７，３８が省略されていても良い。
【０１００】
さらには、本発明の状態監視装置においては、光学部材１３自体が省略されていても良い。
また、上記実施形態では、一つの発光部９を構成する発光器の数を一つとしていたが、一つの発光部９を構成する発光器の数は、一つに限るものではない。例えば、一つの発光部９を複数の発光器にて構成しても良い。この場合、複数の発光器（ＬＥＤ）を近接して配置し、一つの発光器として機能させることが好ましい。
【０１０１】
撮像システム５における発光部９の各々は、ＬＥＤにて構成されていたが、本発明における発光部９の構造は、これに限るものではなく、照明光を発光する発光器であればどのようなものでも良い。
【０１０２】
ところで、上記実施形態における撮像システム５の設置位置は、ステアリングホイールＳＨが接続されるステアリングコラムＳＣの上部の外表面であったが、撮像システム５の設置位置は、これに限るものではない。撮像システム５の設置位置は、例えば、図１２に示すように、車室内のインナーリアビューミラーの近傍であっても良い。
【０１０３】
撮像システム５の設置位置を、車室内のインナーリアビューミラーの近傍とする場合、光学部材１１の傾斜面８１，８５は、自車両ＡＭの天板から離れるほど、接続面６８から傾斜面８１，８５までの高さが高くなり、自車両ＡＭの天板に近づくほど、接続面６８から傾斜面８１，８５までの高さが低くなるように、鉛直方向に沿った傾きを有するように形成される。
【０１０４】
また、撮像システム５の設置位置は、ダッシュボード上や、メータ表面、メータ内部などであっても良い。すなわち、光学部材１１は、上記実施形態に記載された、照射面に到達する照明光が、強度基準値に対応する値として規定された基準値以上となり、かつ、構成ポイントのうち、発光部９からの距離が遠い構成ポイントほど、当該構成ポイントに到達する照明光の強さが強くなることを実現できれば、どのように構成されていても良い。
【０１０５】
なお、上記実施形態では、状態監視装置１の設置対象を自動車としたが、状態監視装置１の設置対象は、自動車に限るものではなく、自転車や鉄道車両であっても良い。つまり、状態監視装置１の設置対象は、車両であればどのようなものでも良い。
【符号の説明】
【０１０６】
１…状態監視装置  ５…撮像システム  ７…撮像部  ９…発光部  １１…光学部材  １３…光学部材  １５…遮光部  ３０…可視光カットフィルタ  ３１…シェード  ３７，３８…拡散板  ４０…状態監視ＥＣＵ  ４１…ＲＯＭ  ４２…ＲＡＭ  ４３…ＣＰＵ  ４５…制御部  ４６…画像処理部  ４７…状態推定部  ４８…警報判定部  ５０…アクチュエータ部  ６０…入射部  ６２…凸部  ６４…導入部  ６６…反射部  ６８…接続面  ７０…延出面  ７２…内周面  ７４…集光外周面  ７５…出射部  ７７…シリンドリカル部  ７９，８３…プリズム部  ８１，８５…傾斜面  ８７…係合部  ８９…シリンドリカル面
【図２】
2014026047.tif 000004
【図３】
2014026047.tif 000005
【図４】
2014026047.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2014026047.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
2014026047.tif 000013
【図１】
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【図５】
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【図１２】
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【図１４】
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