(57)【要約】【課題】  運転中のドライバの視認性を損うことなく、ドライバの顔を適切に撮影することができる車室内監視装置を提供する。【解決手段】  撮影手段３によって撮影した車両室内の画像を解析し、車両室内を監視する車室内監視装置であって、可視光を透過し不可視光を反射する反射部２を運転席の正面に設けると共に、反射部２によって反射された乗員の不可視光による像を撮影可能な撮影手段３を備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影手段によって撮影した車両室内の画像を解析し、前記車両室内を監視する車室内監視装置であって、
可視光を透過し不可視光を反射する反射部を運転席の正面に設けると共に、
前記反射部によって反射された乗員の不可視光による像を撮影可能な撮影手段を備えた車室内監視装置。
【請求項２】
撮影手段によって撮影した車両室内の画像を解析し、前記車両室内を監視する車室内監視装置であって、
不可視光を透過し可視光を反射する反射部を運転席の正面に設けると共に、
前記反射部を透過した乗員の不可視光による像を撮影可能な撮影手段を備えた車室内監視装置。
【請求項３】
前記撮影手段が、可視光を遮蔽する遮蔽部材を備える請求項１又は２に記載の車室内監視装置。
【請求項４】
撮影手段によって撮影した利用者の画像を解析し、前記利用者を認証する監視装置であって、
可視光を透過し不可視光を反射する反射部と、
前記反射部によって反射された前記利用者の不可視光による像を撮影可能な撮影手段とを備え、
前記撮影手段によって撮影された画像を解析して前記利用者の認証を行う認証手段と、
前記利用者の顔の向きを前記反射部に導く認証補助手段とを備える監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影手段によって撮影した車両室内の画像を解析し、前記車両室内を監視する車室内監視装置、及び、撮影手段によって撮影した利用者の画像を解析し、前記利用者を認証する監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転支援システムとして、例えば、車両の周辺に存在する車両や人、自転車といった障害物を検知し、衝突の虞がある場合にドライバに警告を行うシステムが実用化されており、交通死傷者の低減等に役立っている。このような運転支援システムでは、より安全性を高めるために、ドライバが既に注意すべき障害物を認知しており警報の必要が無い場合やドライバの体調等により警報に対する反応が鈍い場合等に適切に対応するために、ドライバの状態を判定し、判定した状態に基づいて、警報を行うか否か及び警報のタイミング等を調整することが望ましい。また、ドライバの居眠り等による事故を防止するため、ドライバの居眠りを検知して警報を行うことが望ましい。
従来、ドライバの状態を判定する運転支援システムとして、ドライバが車両後方を確認するためのルームミラー内にカメラを設置し、このカメラによって撮影された画像を画像処理してドライバの状態を判定し、この状態に基づいて警報を行う運転支援システムがある（例えば、特許文献１参照）。この運転支援システムは、ルームミラー内にカメラを設置するのでドライバの視認性を妨害せず、カメラの設置によって安全性を低下させることがない。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２６４１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ドライバの状態の判定は、例えば、ドライバを撮影した画像を解析してドライバの目の開閉状態を検出し、ドライバの目の閉眼時間を監視することによって行う。この場合には、ドライバの目の開閉状態を適切且つ高精度に検出するために、ドライバの目を良好に撮影できるように、ドライバの顔を正面から撮影することが望ましい。
しかしながら、特許文献１のシステムでは、カメラがルームミラーに設置されていることから、ドライバがフロントウィンドウやインストルメントパネルに視線を向けているときは、ドライバの顔を斜め方向から撮影することになる。運転中のドライバは、フロントウィンドウまたはインストルメントパネルの何れかに視線を向けている時間が最も長いことから、ルームミラーに設置されたカメラからでは、ドライバの顔を正面から撮影できる時間が短く、ドライバの状態を判定できる画像を撮影することが困難となる。このため、ドライバの状態を、適切に且つ高精度に把握することが困難になるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転中のドライバの視認性を損なうことなく、ドライバの顔を適切に撮影することができる車室内監視装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するための本発明に係る車室内監視装置の特徴構成は、撮影手段によって撮影した車両室内の画像を解析し、前記車両室内を監視する車室内監視装置であって、可視光を透過し不可視光を反射する反射部を運転席の正面に設けると共に、前記反射部によって反射された乗員の不可視光による像を撮影可能な撮影手段を備えた点にある。
即ち、上記特徴構成によれば、反射部を乗員、特にドライバの正面に設けることから、反射部にはドライバの正面からの像が写るので、これを撮影することでドライバの顔全体を正面から撮影することができる。これによって、運転中のドライバの状態を適切に判定することができる。更に、反射部は可視光を透過するので、撮影手段の設置によって運転中のドライバの視認性を損うことがなく、安全性を低下させることがない。また、反射部によって反射された不可視光を撮影することから、撮影手段を設置する場所の自由度を高めることができる。
【０００７】
更に他の特徴構成は、撮影手段によって撮影した車両室内の画像を解析し、前記車両室内を監視する車室内監視装置であって、不可視光を透過し可視光を反射する反射部を運転席の正面に設けると共に、前記反射部を透過した乗員の不可視光による像を撮影可能な撮影手段を備えた点にある。
即ち、本特徴構成によれば、反射部を透過した乗員の不可視光による像を撮影するので、反射部を乗員の正面に設けることができる。従って、このような車室内監視装置も、ドライバの顔全体を正面から撮影することができ、運転中のドライバの状態を適切に判定することができる。
【０００８】
本発明に係る車室内監視装置は、前記撮影手段が、可視光を遮蔽する遮蔽部材を備える構成であっても良く、このように構成すれば、遮蔽部材が、撮影手段に入射する可視光を遮蔽するので、撮影手段によって撮影されるドライバの画像の画質を高めることができる。このため、画像を精度良く画像処理することができ、運転中のドライバの状態をより適切且つ高精度に判定することができる。
【０００９】
この目的を達成するための本発明に係る監視装置の特徴構成は、撮影手段によって撮影した利用者の画像を解析し、前記利用者を認証する監視装置であって、可視光を透過し不可視光を反射する反射部と、前記反射部によって反射された前記利用者の不可視光による像を撮影可能な撮影手段とを備え、前記撮影手段によって撮影された画像を解析して前記利用者の認証を行う認証手段と、前記利用者の顔の向きを前記反射部に導く認証補助手段とを備える点にある。また、この監視装置は、利用者の状態を監視する状態監視装置に適用できる。
即ち、上記特徴構成によれば、利用者の認証を行うための画像を撮影する際に、利用者の顔を正面から撮影することができる。このため、画像処理による認証をより確実に行うことができ、車両の盗難防止やＡＴＭの利用者の認証等に有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る車室内監視装置の第一実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態の車室内監視装置は、図１に示すように、撮影手段３によって撮影した車両室内の画像を解析し、車両室内を監視するために、可視光を透過し不可視光を反射する反射部２を運転席の正面に設けると共に、反射部２によって反射された乗員の不可視光による像を撮影可能な撮影手段３を備えている。更に、画像処理を行いドライバの運転状態を判定する画像解析手段（図示せず）、及び、ドライバの運転状態に基づいて警報を行う警報手段（図示せず）を備えている。
【００１１】
画像解析手段は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）内に構築されており、エンジン
の駆動中、撮影手段３によって撮影した画像を解析してドライバの瞬きを検出し、瞬きからドライバの意識状態を推定し監視する。ここでは、ドライバの意識状態として、居眠りを判定する。詳細には、例えば、撮影手段３によって撮影された画像からドライバの目を検出し、目の開閉状態を検出する。開閉状態の検出は、乗車時に撮影された画像の目の状態等、ドライバの通常の目の状態と比較して行う。そして、閉眼時間やその頻度によってドライバの意識状態を判定する。例えば、閉眼時間が所定時間以上連続的に続く場合には居眠りと判定し、これ以外の場合には正常であると判定する。また、ドライバがサングラス等を装着していて目の動きを捉え難いときには顔全体が適度に動いているか否かを判定する。
【００１２】
警報手段は、画像解析手段によって判定されたドライバの意識状態に基づいてドライバに対する警報を行う。例えば、画像解析手段によってドライバの居眠りが判定された場合には、ドライバを起こすための警報を行う。
【００１３】
ここで、車両の周囲の障害物を検知するセンサ類からの出力に基づいてドライバに対し衝突警報を行う機能を備える車両においては、画像解析手段が、ドライバの意識状態として、ドライバの警報に対する反応の良否を判定し、警報手段が、これに基づいて衝突警報を行うように構成するのも好適である。この場合には、例えば、画像解析手段は、ドライバの閉眼時間の割合が所定量以上であればドライバの警報に対する反応が鈍いと判定する。ドライバの警報に対する反応が鈍いと判定されると、警報手段は、衝突警報のタイミングを通常より早く設定し、ドライバの意識状態に対応する。更に、ここでは、居眠りと衝突警報とが同時に検出された場合には、緊急度の高い衝突警報を優先するように構成する。
【００１４】
反射部２は、約３８０ｎｍ以上約６８０ｎｍ以下の波長の可視光を透過し、約６８０ｎｍ以上の波長の不可視光、即ち、近赤外光を反射するように構成されている。更に、反射部２は、フロントウィンドウ１の運転席の正面部分に設けてあり、ドライバの正面像を撮影手段３に反射させることができる。
車室内を撮影するために必要な光源としては、車両のフロントウィンドウ１等から入射する自然光で良い。また、夜間等でドライバを撮影するのに十分な光量が得られない場合のために、撮影手段３に対応する６８０ｎｍ以上の近赤外光をドライバに照射する補助光源を車室内の任意の位置に配置しておくとよい。
尚、本実施形態では、反射部２をフロントウィンドウ１の運転席の正面部分にのみ設けているが、境界部分で正面視界に差異が生じるような場合には、フロントウィンドウ１の全面を反射部２で構成しても良い。
【００１５】
撮影手段３は、近赤外光を撮影可能な撮像装置、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）であり、反射部２によって反射された乗員の近赤外光による像を撮影する。ここで、反射部２によって反射された像は鏡像となるが、本実施形態では目の瞬きを検出する構成であることから、鏡像をそのまま撮影する。尚、撮像手段３は、反射部２によって反射された鏡像を画像解析手段に対し反転出力する構成とするのも好ましい実施態様である。
【００１６】
次に、本発明に係る車室内監視装置の第二実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車室内監視装置は、図２に示すように、上記第一実施形態の撮影手段３に、可視光を遮蔽する遮蔽部材として可視光カットフィルタ４を備える。
【００１７】
可視光カットフィルタ４は、約６８０ｎｍ以下の波長の可視光を遮蔽し、車両室外からフロントウィンドウ１を透過して入射する太陽光等が、撮影手段３に入射しないようにする。このように構成することで、撮影手段３によって撮影される画像の画質を高めることができる。
【００１８】
本発明に係る車室内監視装置の第三実施形態を図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、反射部２をフロントウィンドウ１に設けたが、本実施形態の反射部２は、図３に示すように、インストルメントパネル５の前面に設ける。
【００１９】
この反射部２は、ドライバがインストルメントパネル５に顔を向けたときに、不可視光によるドライバの像を正面から形成することができる。撮影手段３は、この像を撮影することでドライバを正面から撮影することが可能になる。
【００２０】
本発明に係る車室内監視装置の第四実施形態について説明する。
本実施形態の車室内監視装置は、上記第三実施形態の反射部２及び撮影手段３に加え、乗員の乗車時に撮影手段３によって撮影された画像を解析して前記乗員の認証を行う認証手段（図示せず）と、乗員の乗車時における乗員の撮影時に、乗員の顔を反射部２に向けさせる認証補助手段（図示せず）とを備える。
【００２１】
認証手段は、乗員が乗車したとき、例えば、エンジンキーによりエンジンを始動させるときに、ドライバの顔の画像を撮影手段３から取得し、この画像を画像処理してドライバの認証を行う。ドライバが認証されない場合には、エンジンの始動を行わない等の対応を行い、車両の盗難等を防止する。
【００２２】
認証補助手段は、撮影手段３による認証用の画像の撮影に先立って、乗員の顔を反射部２に向けさせる。本実施形態ではインストルメントパネル５に反射部２が設けられているため、例えば、インストルメントパネル５上に設置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）を点滅させる、若しくは、警報手段を利用して音声出力によりインストルメントパネル５に注意を向けさせる等して、乗員の顔を反射部２に向けさせる。これによって正面から乗員の顔を撮影することができ、より適切且つ確実に乗員の認証を行うことができる。尚、反射部２がフロントウィンドウ１に設けられている場合には、音声案内等により、乗員の顔をフロントウィンドウ１に顔を向けさせるように構成する。更に、認証を行う時には、サングラス等を外すよう音声で促す構成とするのも好適である。
【００２３】
［その他の実施形態］
＜１＞  上記第四実施形態では、認証手段及び認証補助手段を車両に適用したが、ＡＴＭの監視装置等に適用するのも好ましい実施態様である。
【００２４】
ここでの反射部２は、利用者が取引内容に応じた操作を行うＡＴＭの液晶の前面に設けられる。利用者は、ＡＴＭの操作中、液晶に顔を向ける時間が最も長いと言えるため、反射部２をＡＴＭの液晶の前面に設けることで利用者の顔の撮影が確実に行えるようにする。
【００２５】
撮影手段３は、利用者がＡＴＭ正面の所定の立ち位置に来たときに、反射部２に写る利用者の顔の像を撮影するように構成されている。そして、ここでは、撮像手段３としてＡＴＭに設置されている監視カメラを用いる。
【００２６】
認証手段は、利用者のＡＴＭ利用開始時、例えば、暗証番号入力時等に、撮影手段３から利用者の顔の画像を取得して利用者の認証を行う。利用者が認証されない場合には、取引の停止や、通報を行う等の処理を行う。
【００２７】
認証補助手段は、撮影手段３の撮影に先立って、撮影時に利用者の顔が反射部２に向けられるように、液晶に利用者の注意喚起を促す表示を行い、利用者の顔の向きを反射部２に導く。
【００２８】
尚、本実施形態の認証補助手段は、操作パネルを撮影手段による撮影が適切に行える方向からのみ視認可能に構成するのも好ましい実施態様であるし、音声出力等を利用する構成としても良い。また、反射部２をＡＴＭの液晶ではなく利用者の正面等に設けても良い。撮影手段３は、所定の時間間隔で定期的に撮影するカメラ等を用いても良いし、或は、常時撮影を行う監視カメラを用いるのも好適である。
【００２９】
＜２＞  上記第一乃至第四実施形態の反射部２は、約３８０ｎｍ以上約６８０ｎｍ以下の波長の可視光を透過し、約６８０ｎｍ以上の波長の近赤外光を反射するように構成したが、約３８０ｎｍ以下の紫外光を反射するように構成しても良い。この場合にも、車室内を撮影するために必要な光源として、車両のフロントウィンドウ１等から入射する自然光を用いるとよい。尚、夜間等でドライバを撮影するのに十分な光量が得られない場合や、ウィンドウガラスが紫外線をカットするものである場合等には、３８０ｎｍ以下の紫外光をドライバに照射する補助光源を車室内の任意の位置に配置しておくとよい。
また、透過する可視光の波長、及び反射する近赤外光若しくは紫外光の範囲が異なる反射部２を備える構成等とするのも好適である。この場合には、反射部２によって反射される不可視光を撮影可能な撮影手段３を選択して設置する。
このように構成することで、ドライバの顔を正面から撮影することができるので、ドライバの状態を適切且つ高精度に判定することができる。
【００３０】
＜３＞  更に、上記第一乃至第四実施形態の反射部２は、可視光を透過し近赤外光を反射するよう構成したが、図４に示すように、不可視光を透過し可視光を反射する反射部２を運転席の正面に設けるのも好ましい実施態様である。
【００３１】
本実施形態の反射部２は、約６８０ｎｍ以上の波長の不可視光（近赤外光）を透過し、約３８０ｎｍ以上約６８０ｎｍ以下の波長の可視光を反射するように構成されており、通常、インストルメントパネル５が設置される位置に配置されている。そして、撮影手段３が、反射部２の背後に配置されている。反射部２は可視光を透過しないことから、撮影手段３がドライバの目に入ることがない。
【００３２】
インストルメントパネル５は、反射部２の下側、ドライバが反射部２に写る像を視認できるように配置する。尚、ここでのインストルメントパネル５は、液晶で構成してあっても良い。この場合には、表示を反転させる処理を行うのみで反射部２上に乗員からみて正しい像が形成されるので、通常の計器類を設置する場合のように表示等を鏡像に作成する必要が無い。
【００３３】
尚、本実施形態の反射部２は、透過する不可視光の波長及び反射する可視光の範囲が異なる反射部２であっても良く、反射部２が透過する不可視光の波長に応じて撮影手段３を選択する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る車室内監視装置の第一実施形態の構成を示す図
【図２】本発明に係る車室内監視装置の第二実施形態の構成を示す図
【図３】本発明に係る車室内監視装置の第三実施形態の構成を示す図
【図４】本発明に係る車室内監視装置のその他の実施形態＜３＞の構成を示す図
【符号の説明】
【００３５】
１  フロントウィンドウ
２  反射部
３  撮影手段
４  可視光カットフィルタ
５  インストルメントパネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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