(57)【要約】【課題】ルームミラー周辺の省スペース化を図ることのできる撮像装置を提供すること。【解決手段】実施形態にかかる撮像装置は、画像認識用の撮像装置であって、ルームミラーと、撮像部とを備える。ルームミラーは、車室内に配置され、入射した光の一部を透過させるハーフミラーを有する。撮像部は、ルームミラーの内部に配置され、画像認識に用いられる車室内の画像をハーフミラーを介して撮像する。【選択図】図３
2019051870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像認識用の撮像装置であって、
車室内に配置され、入射した光の一部を透過させるハーフミラーを有するルームミラーと、
前記ルームミラーの内部に配置され、前記画像認識に用いられる前記車室内の画像を前記ハーフミラーを介して撮像する撮像部と
を備える、撮像装置。
【請求項２】
前記ハーフミラーは、
可視光を反射し、赤外光を透過させ、
前記撮像部は、
前記ハーフミラーを透過した赤外光を受光することによって前記画像を撮像する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像部は、
前記ハーフミラーに接触した状態で前記ルームミラーの内部に配置される、請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像部によって撮像された前記画像の画像領域のうち前記画像認識に用いられる領域の位置を前記ルームミラーの角度に応じて補正する領域補正部
をさらに備える、請求項１〜３のいずれか一つに記載の撮像装置。
【請求項５】
前記ルームミラーは、
前記ハーフミラーを保持し、内部に前記撮像部を収容する筐体と、
一端部が前記車室内に固定され、他端部において前記筐体を回動自在に支持するステーと
を備え、
前記撮像部は、
前記撮像部を前記ハーフミラーと正対する位置から見た場合に、前記筐体の回動中心を通る鉛直線上に配置される、請求項４に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車室内を撮像する撮像装置をルームミラーの周辺に設置することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７６５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ルームミラーの周辺には、ドライブレコーダーやレーザーレーダー等の機器が設置されるケースが増えており、ルームミラー周辺の設置スペースを確保することが困難となる場合がある。このため、上記撮像装置においては、一例として、省スペース化を図るという点で更なる改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態にかかる撮像装置は、一例として、画像認識用の撮像装置であって、車室内に配置され、入射した光の一部を透過させるハーフミラーを有するルームミラーと、前記ルームミラーの内部に配置され、前記画像認識に用いられる前記車室内の画像を前記ハーフミラーを介して撮像する撮像部とを備える。
【０００６】
よって、一例としては、撮像部をルームミラーの内部に配置することで、ルームミラー周辺の省スペース化を図ることができる。
【０００７】
上記撮像装置では、一例として、前記ハーフミラーは、可視光を反射し、赤外光を透過させ、前記撮像部は、前記ハーフミラーを透過した赤外光を受光することによって前記画像を撮像する。
【０００８】
よって、一例としては、後方確認などのルームミラーとしての使用と、撮像部による車室内の撮像とを両立させることができる。
【０００９】
上記撮像装置では、一例として、前記撮像部は、前記ハーフミラーに接触した状態で前記ルームミラーの内部に配置される。
【００１０】
よって、一例としては、撮像部から発せられる熱をハーフミラーを介してルームミラーの外部に放出することができるため、排熱効率を高めることができる。また、これにより、ルームミラー内部の温度が高まることによる撮像部のレンズの曇りを抑制することができる。
【００１１】
上記撮像装置では、一例として、前記撮像部によって撮像された前記画像の画像領域のうち前記画像認識に用いられる領域の位置を前記ルームミラーの角度に応じて補正する領域補正部をさらに備える。
【００１２】
よって、一例としては、ルームミラーの角度変更によって認識対象の位置が相対的に移動してしまうことを防止することができる。
【００１３】
上記撮像装置では、一例として、前記ルームミラーは、前記ハーフミラーを保持し、内部に前記撮像部を収容する筐体と、一端部が前記車室内に固定され、他端部において前記筐体を回動自在に支持するステーとを備え、前記撮像部は、前記撮像部を前記ハーフミラーと正対する位置から見た場合に、前記筐体の回動中心を通る鉛直線上に配置される。
【００１４】
よって、一例としては、筐体の回動に伴う撮像範囲の移動を平行移動により近づけることができるため、領域補正部による補正精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る撮像装置を含む乗員認識装置が搭載される車両の平面図である。
【図２】図２は、車室内から車両の前方を見た図である。
【図３】図３は、撮像装置の分解斜視図である。
【図４】図４は、撮像装置の一部断面図である。
【図５】図５は、撮像装置の正面図である。
【図６】図６は、第１の実施形態に係る乗員認識装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、撮像部によって撮像される画像を示す図である。
【図８】図８は、ルームミラーの筐体の角度が変更される様子を示す図である。
【図９】図９は、筐体の角度変更に伴って撮像部の撮像範囲がずれる様子を示す図である。
【図１０】図１０は、領域補正処理の説明図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る乗員認識装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本願に係る撮像装置を実施するための形態（以下、「実施形態」と呼ぶ）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る撮像装置が限定されるものではない。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。
【００１７】
（第１の実施形態）
〔１．車両１の構成〕
図１は、第１の実施形態に係る撮像装置１０を含む乗員認識装置が搭載される車両１の平面図である。また、図２は、車室内から車両１の前方を見た図である。
【００１８】
車両１は、例えば、エンジン等の内燃機関を駆動源とする自動車であってもよいし、モータ等の電動機を駆動源とする電気自動車や燃料電池自動車等であってもよいし、それらの双方を駆動源とするハイブリッド自動車であってもよい。車両１は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置を搭載することもできる。車両１における車輪の駆動に関わる装置の方式、個数、及び、レイアウト等は、種々に設定することができる。
【００１９】
〔２．撮像装置１０の構成〕
図１および図２に示すように、第１の実施形態に係る撮像装置１０は、車両１の車室内に配置され、ルームミラー１１と、撮像部１２とを備える。
【００２０】
ルームミラー１１は、運転席２に着座した乗員（運転者）が車両１の後方を確認するための器具であり、運転席２の前方上部に設けられる。たとえば、ルームミラー１１は、フロントガラス３の中央上部にステー１１３を介して取り付けられる。
【００２１】
撮像部１２は、車室内の各座席に着座した乗員を撮像するために、車両１の前方から後方に向かって車室内を撮像する。撮像部１２によって撮像された画像は、乗員認識処理（画像認識処理の一例）に用いられる。乗員認識処理とは、たとえば、各座席における乗員の有無を検出したり、乗員の視線を検出したりする処理のことである。
【００２２】
近年、ルームミラー１１の周辺には、ドライブレコーダーやレーザーレーダー等の機器が設置されるケースが増えており、ルームミラー１１周辺の設置スペースを確保することが困難となる場合がある。そこで、第１の実施形態に係る撮像装置１０では、ルームミラー１１の内部に撮像部１２を配置することとした。
【００２３】
撮像部１２をルームミラー１１の内部に配置することで、ルームミラー１１周辺の省スペース化を図ることが可能である。また、撮像部１２は外部から視認されないため、撮像部１２を設置することによる車室内の意匠性の低下を抑制することができる。しかも、撮像部１２をルームミラー１１の内部に配置することで、車室内の埃などが撮像部１２のレンズに付着しにくくなり、乗員の指紋等が付着することもない。さらに、乗員がルームミラー１１のミラー面を定期的に清掃することで、撮像部１２の視認性向上の効果も期待できる。
【００２４】
かかる撮像装置１０の具体的な構成について図３〜図５を参照して説明する。図３は、撮像装置１０の分解斜視図であり、図４は、撮像装置１０の一部断面図である。また、図５は、撮像装置１０の正面図である。
【００２５】
図３に示すように、ルームミラー１１は、ハーフミラー１１１と、筐体１１２と、ステー１１３とを備える。
【００２６】
ハーフミラー１１１は、入射した光の一部を透過させる鏡である。具体的には、第１の実施形態に係るハーフミラー１１１は、可視光を反射し、赤外光を透過させる。かかるハーフミラー１１１としては、可視光を全反射し、赤外光を全透過させるものが好ましい。ただし、ハーフミラー１１１は、必ずしも可視光を全反射し、赤外光を全透過させることを要しない。なお、可視光は、たとえば４００〜８００ｎｍの波長の光であり、赤外光は、可視光よりも波長が長い光である。赤外光としては、近赤外光、中赤外線および遠赤外線を含みうる。
【００２７】
筐体１１２は、ハーフミラー１１１を保持する部材である。具体的には、筐体１１２は、ハーフミラー１１１が取り付けられる側（正面側）が開放された箱型の形状を有し、ハーフミラー１１１は、筐体１１２の内部空間１１２ａを閉塞するように筐体１１２に取り付けられる。
【００２８】
ステー１１３は、一端部が車室内に固定され、他端部において筐体１１２を回動自在に支持する。具体的には、図３に示すように、ステー１１３の一端部には、たとえばフロントガラス３等への取付面を有するベース部１１３ａが設けられる。また、図４に示すように、ステー１１３の他端部には、ボールジョイント１１３ｂが設けられており、ステー１１３は、かかるボールジョイント１１３ｂを介して筐体１１２を回動自在に支持する。
【００２９】
ルームミラー１１は、上記のように構成されており、ボールジョイント１１３ｂを中心に筐体１１２を回動させることで、ハーフミラー１１１の角度を調整することが可能である。
【００３０】
撮像部１２は、筐体１１２の内部空間１１２ａに配置され、画像認識に用いられる車室内の画像をハーフミラー１１１を介して撮像する。具体的には、撮像部１２は、赤外線カメラであり、ハーフミラー１１１を透過した赤外光を受光することによって車室内の画像を撮像する。なお、赤外線カメラは、近赤外線カメラであってもよいし、中赤外線カメラであってもよいし、遠赤外線カメラであってもよい。また、撮像部１２は、赤外線投光器を有していてもよい。
【００３１】
このように、本実施形態に係る撮像装置１０では、ルームミラー１１のミラー部材として、可視光を反射し、赤外光を透過させるハーフミラー１１１を採用するとともに、撮像部１２として赤外光を受光して撮像を行う赤外線カメラを採用することとした。これにより、後方確認などのルームミラー１１としての使用と、撮像部１２による車室内の撮像とを両立させることができる。
【００３２】
図４に示すように、撮像部１２は、ハーフミラー１１１に接触した状態で筐体１１２の内部空間１１２ａに配置される。具体的には、撮像部１２は、レンズ１２１をハーフミラー１１１に接触させた状態で、内部空間１１２ａに配置される。
【００３３】
これにより、撮像部１２から発せられる熱がハーフミラー１１１を介してルームミラー１１の外部に放出されるようになるため、撮像部１２の排熱効率を高めることができる。また、これに伴い、内部空間１１２ａの温度が高まることによるレンズ１２１の曇りを抑制することができる。
【００３４】
撮像部１２に対して電力を供給する給電線１２２および撮像部１２によって撮像された画像の画像データを出力する出力線１２３は、ステー１１３の内部を通って撮像部１２に接続される。このように、給電線１２２および出力線１２３を外部から極力見えないようにすることで、撮像装置１０の意匠性を高めることができる。なお、給電線１２２および出力線１２３は、たとえばステー１１３の外部を通って撮像部１２に接続されてもよい。
【００３５】
また、図５に示すように、ルームミラー１１の正面視において、言い換えれば、撮像部１２をハーフミラー１１１と正対する位置から見た場合において、撮像部１２は、筐体１１２の回動中心Ｐを通る鉛直線Ｌ１上に配置される。具体的には、撮像部１２は、レンズ１２１の中心が鉛直線Ｌ１上を通る位置に配置される。同様に、撮像部１２は、筐体１１２の回動中心Ｐを通る水平線Ｌ２上に配置される。具体的には、撮像部１２は、レンズ１２１の中心が水平線Ｌ２上を通る位置に配置される。すなわち、撮像部１２は、ルームミラー１１の正面視において、レンズ１２１の中心が筐体１１２の回動中心Ｐと一致する位置に配置される。
【００３６】
このように、撮像部１２は、筐体１１２の回動中心Ｐに極力近い位置に配置される。この配置の利点については、後述する。
【００３７】
〔３．乗員認識装置１００の構成〕
次に、上述した撮像装置１０を含む乗員認識装置１００の構成について図６を参照して説明する。図６は、第１の実施形態に係る乗員認識装置１００の構成を示すブロック図である。
【００３８】
図６に示すように、第１の実施形態に係る乗員認識装置１００は、撮像装置１０と、認識処理部２０とを備える。撮像装置１０は、上述したルームミラー１１および撮像部１２の他、領域補正部１３を備える。
【００３９】
領域補正部１３は、たとえば、ＥＣＵ（electronic  control  unit）３０に設けられる。ＥＣＵ３０は、例えば、ＣＰＵ（central  processing  unit）や、ＲＯＭ（read  only  memory）、ＲＡＭ（random  access  memory）、ＳＳＤ（solid  state  drive、フラッシュメモリ）等を有する。ＣＰＵは、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶装置にインストールされ記憶されたプログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算で用いられる各種のデータを一時的に記憶する。なお、ＥＣＵは、ＣＰＵに替えて、ＤＳＰ（digital  signal  processor）等の他の論理演算プロセッサや論理回路等が用いられる構成であってもよい。また、ＳＳＤに替えてＨＤＤ（hard  disk  drive）が設けられてもよいし、ＳＳＤやＨＤＤは、ＥＣＵとは別に設けられてもよい。
【００４０】
領域補正部１３は、上記ＥＣＵ３０での演算処理のうち、主として、撮像部１２によって撮像された画像から画像認識に用いられる領域（以下、「使用領域」と記載する）を切り出して認識処理部２０へ出力する処理を実行する。
【００４１】
ここで、領域補正部１３による処理の内容について図７〜図１０を参照して説明する。図７は、撮像部１２によって撮像される画像を示す図である。図８は、ルームミラー１１の筐体１１２の角度が変更される様子を示す図である。図９は、筐体１１２の角度変更に伴って撮像部１２の撮像範囲がずれる様子を示す図である。図１０は、領域補正処理の説明図である。
【００４２】
図７に示すように、撮像部１２によって、車室内の前方側から後方側を見た画像が得られる。領域補正部１３は、撮像部１２によって撮像された画像を取得し、取得した画像の画像領域Ａから画像認識に用いられる使用領域Ｂを切り出して認識処理部２０へ出力する。具体的には、領域補正部１３は、車室内の各座席（ここでは、運転席２の他、助手席および複数の後部座席）が含まれる領域、すなわち、車室内の全乗員が写り込む領域を使用領域Ｂとして切り出す。
【００４３】
なお、使用領域Ｂには、座席以外にも、たとえば、ルームランプ４、Ｂピラー５、Ｃピラー６、リアウインドウ７、天井部８等が含まれる。ルームランプ４は、天井部８に設けられる。
【００４４】
上述したように、ルームミラー１１の筐体１１２は、ボールジョイント１１３ｂを中心に回動可能であり、乗員たとえば運転者は、車両１の後方確認のために、筐体１１２の角度を変更する場合がある。
【００４５】
筐体１１２の角度が変更されると、筐体１１２に内蔵された撮像部１２の角度も変更されてしまい、撮像部１２の撮像範囲がずれることとなる。たとえば、図８に示すように、筐体１１２が鉛直下向きに所定角度回動されたとすると、図９に示すように、撮像部１２の撮像範囲は下側にずれてしまう。このように、撮像部１２の撮像範囲がずれることで、認識処理部２０による処理に支障が生じるおそれがある。
【００４６】
そこで、領域補正部１３は、画像領域Ａから切り出す使用領域Ｂの位置を筐体１１２の角度に応じて補正する領域補正処理を行う。
【００４７】
具体的には、図１０に示すように、領域補正部１３は、まず、車室内に設けられた目印部、ここではルームランプ４を画像領域Ａから検出する。そして、領域補正部１３は、目印部としてのルームランプ４と使用領域Ｂとの位置関係が予め決められた位置関係となるように、画像領域Ａにおける使用領域Ｂの位置を補正する。たとえば、領域補正部１３は、使用領域Ｂ内の予め決められた位置を画像領域Ａ内のルームランプ４の位置に一致させるように、画像領域Ａ内において使用領域Ｂを平行移動させる。
【００４８】
これにより、ルームミラー１１の角度が変更された場合であっても、使用領域Ｂ内に映し出される景色を一定に保つことができる。したがって、認識対象物である乗員の位置がルームミラー１１の角度変更によって相対的に移動してしまうことを防止することができ、認識処理部２０における認識処理の精度低下等を防止することができる。なお、ここでは、レンズ１２１に歪みがないことを前提としているが、レンズ１２１に歪みがある場合には正像化された画像に対して上記領域補正処理を行えばよい。
【００４９】
撮像部１２は、上述したように、ルームミラー１１の正面視において、筐体１１２の回動中心Ｐと重なる位置に配置される（図５参照）。このように、筐体１１２の回動中心Ｐに極力近い位置に撮像部１２を配置することで、筐体１１２の回動に伴う撮像範囲の移動を平行移動により近づけることができるため、領域補正部１３による領域補正処理の精度を高めることができる。
【００５０】
なお、ここでは、目印部としてルームランプ４を用いることとしたが、目印部はルームランプ４に限定されない。たとえば、図７に示すように、Ｂピラー５、Ｃピラー６、リアウインドウ７と天井部８の境界線等を目印部として用いてもよい。目印部としては、各座席に乗員が着座した状態で乗員によって隠れにくい部分であることが望ましい。また、たとえば、天井部８にマーカ等を付し、かかるマーカを目印部として用いてもよい。
【００５１】
また、ここでは、画像領域Ａにおける目印部の位置に基づいて使用領域Ｂの位置を補正することとしたが、使用領域Ｂの位置を補正する手法はこれに限定されない。たとえば、筐体１１２の角度を検出する角度検出センサをルームミラー１１に設け、かかる角度検出センサの検出結果に応じて使用領域Ｂの位置を補正してもよい。
【００５２】
つづいて、認識処理部２０について説明する。領域補正部１３と同様、認識処理部２０は、ＥＣＵ３０に設けられる。認識処理部２０は、領域補正部１３から出力される画像すなわち使用領域Ｂの画像を取得し、取得した画像に基づいた認識処理を行う。たとえば、認識処理部２０は、各座席における乗員の有無を検出したり、乗員の視線を検出したりする。そして、認識処理部２０は、認識処理の結果を外部へ出力する。
【００５３】
このように、第１の実施形態に係る撮像装置１０は、画像認識用の撮像装置であって、ルームミラー１１と、撮像部１２とを備える。ルームミラー１１は、車室内に配置され、入射した光の一部を透過させるハーフミラー１１１を有する。撮像部１２は、ルームミラー１１の内部に配置され、画像認識に用いられる車室内の画像をハーフミラー１１１を介して撮像する。したがって、第１の実施形態に係る撮像装置１０によれば、ルームミラー１１周辺の省スペース化を図ることができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る乗員認識装置１００Ａの構成について図１１を参照して説明する。図１１は、第２の実施形態に係る乗員認識装置１００Ａの構成を示すブロック図である。
【００５５】
図１１に示すように、第２の実施形態に係る乗員認識装置１００Ａは、撮像装置１０Ａと、認識処理部２０とを備える。撮像装置１０Ａは、ルームミラー１１Ａを備える。また、撮像装置１０Ａは、駆動部１４と、ミラー角度調整部１５とをさらに備える。
【００５６】
駆動部１４は、サーボモータ等の駆動源を含んで構成される。駆動部１４は、ステー１１３のボールジョイント１１３ｂに代えて設けられ、筐体１１２を回動させる。
【００５７】
ミラー角度調整部１５は、たとえばＥＣＵ３０Ａに設けられ、認識処理部２０による認識処理の結果に基づいて駆動部１４を制御することにより、ルームミラー１１Ａの角度を調整する。
【００５８】
具体的には、ミラー角度調整部１５は、認識処理部２０から運転者の視線の検出結果を取得し、取得した検出結果に基づき、ルームミラー１１Ａの角度が運転者の視線に応じた適切な角度となるように駆動部１４を制御してルームミラー１１Ａの角度を調整する。
【００５９】
これにより、運転者が手動でルームミラー１１Ａを調整する手間を省くことができる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態および変形例はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態や変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、組み合わせ、変更を行うことができる。また、各実施形態や各変形例の構成や形状は、部分的に入れ替えて実施することも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１…車両、２…運転席、３…フロントガラス、４…ルームランプ、１０…撮像装置、１１…ルームミラー、１２…撮像部、１３…領域補正部、２０…認識処理部、３０…ＥＣＵ、１００…乗員認識装置、１１１…ハーフミラー、１１２…筐体、１１３…ステー、Ａ…画像領域、Ｂ…使用領域。
【図１】
2019051870.tif 000003
【図２】
2019051870.tif 000004
【図３】
2019051870.tif 000005
【図４】
2019051870.tif 000006
【図５】
2019051870.tif 000007
【図６】
2019051870.tif 000008
【図７】
2019051870.tif 000009
【図８】
2019051870.tif 000010
【図９】
2019051870.tif 000011
【図１０】
2019051870.tif 000012
【図１１】
2019051870.tif 000013