(57)【要約】【課題】  車両の室内において、照明ムラのない画像を安定して取得することを可能とする。【解決手段】  車両内に可視光以外の電磁波を照射する照射手段と、照射手段によって照射される電磁波に基づいて車両の室内を撮像する撮像手段と、車両外から車両の室内への可視光を除く電磁波の侵入を遮断する遮断手段とを備える。【選択図】  図２
2005175613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の室内に可視光以外の電磁波を照射する照射手段と、
前記照射手段によって照射される電磁波に基づいて前記車両の室内を撮像する撮像手段と、
前記車両外から前記車両の室内への前記電磁波の侵入を遮断し可視光を透過する遮断手段と
を備える車内撮像システム。
【請求項２】
車両の室内に赤外線を照射する照射手段と、
赤外線に基づいて前記車両の室内を撮像する撮像手段と、
前記車両の外部から前記車両の内部への赤外線の侵入を遮断し可視光を透過する遮断手段と
を備える車内撮像システム。
【請求項３】
車両の室内に赤外線を照射する照射手段と、
前記照射手段により前記室内に照射された赤外線を検知して前記室内における所定の撮像範囲を撮像する撮像手段と、
前記車両の窓又はその近傍に設けられ、前記窓を通じて前記車両の外部から前記所定の撮像範囲に侵入しようとする少なくとも前記撮像手段で検知される波長を持つ赤外線を遮断し且つ可視光を透過させる遮断手段と
を備える車内撮像システム。
【請求項４】
前記遮断手段は、前記照射手段によって照射された赤外線が前記車両の室内の物体に反射することによって生ずる赤外線を前記車両の室外に出ないようにさらに遮断する請求項２又は３に記載の車内撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置が設置される車両に適用されて有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転者の居眠りを検知することやよそ見を検知すること等の目的のため、車両の室内に撮像装置を設置することが要求されている（特許文献１参照）。このような目的を安定して達成するためには、被写体を安定的に高い品質で撮像する必要があり、例えば太陽光などの外光による照明ムラ等を防止する必要があることが従来から指摘されている（特許文献２，３参照）。
【０００３】
撮像装置によって照明ムラのない画像を安定して取得するための一つの手段として、車両の室内に侵入する外光（例えば太陽光）を遮断する方法がある。即ち、車両の窓に対して外光を遮断する措置を施し、車両の室内に設置された照明によって撮像を行う方法がある。このような方法によれば、外光による照明ムラが解消され、車両の室内に設置された照明のみを光源とする安定した撮像を行う事が可能となる。
【特許文献１】特許３４２６０６０号公報
【特許文献２】特開平０５−２６４２２４号公報
【特許文献３】特開平０７−２０８９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車両の外部からの外光を遮断することは、いくつかの弊害をもたらす可能性がある。まず、外光を遮断することにより、運転者が車外の様子を目視することが困難となり、安全な操縦が出来なくなるという問題があった。また、車内から車外へ向けた光も遮断されると、車外から車内の様子を伺うことが困難となるという問題もあった。
【０００５】
本発明ではこのような問題を解決し、照明ムラのない車内の様子を示す画像を安定して取得することを可能とするシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明は以下のような構成をとる。本発明は、車内撮像システムであって、照射手段，撮像手段，及び遮断手段を含む。照射手段は、車両の室内に可視光以外の電磁波を照射する。「可視光以外の電磁波」とは、例えば赤外線（近赤外線，中間赤外線，遠赤外線）や紫外線などである。例えば、照射手段は、自動車内に赤外線を照射するように構成されても良い。照射手段により照射される電磁波の種類は、撮像手段が撮像に使用する電磁波の種類に依存する。
【０００７】
撮像手段は、照射手段によって照射される電磁波に基づいて車両の室内を撮像する。例えば、撮像手段は、照射手段によって照射される電磁波が赤外線である場合には、赤外線に基づいて撮像を行うように構成されても良い。
【０００８】
遮断手段は、車両の外部から車両の室内への上記電磁波の侵入を遮断し可視光を透過する。即ち、遮断手段は、車両外から車両の室内へ侵入する電磁波のうち、撮像手段によって撮像される際に用いられる電磁波を遮断し、可視光を透過する。例えば、撮像手段が撮像に用いる電磁波が赤外線である場合、遮断手段は、赤外線の侵入を遮断し可視光を透過するように構成される。
【０００９】
本発明によれば、可視光以外の電磁波を用いて車内が照射され、この照射された電磁波に基づいて車内の撮像が実施される。このとき、撮像に用いられる電磁波の車外からの侵入は、遮断手段によって阻止される。このとき、可視光は遮断手段によって遮断されず車外から車内へ侵入する。このため、運転者が車外の様子を目視することを可能としつつ、さらに車外からの電磁波による照明ムラの発生を防止することが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、車両の室内に赤外線を照射する照射手段と、照射手段により室内に照射された赤外線を検知して室内における所定の撮像範囲を撮像する撮像手段と、車両の窓又はその近傍に設けられ、窓を通じて車両の外部から所定の撮像範囲に侵入しようとする少なくとも撮像手段で検知される波長を持つ赤外線を遮断し且つ可視光を透過させるフィルタ手段とを備える車内撮像システムとして特定することができる。
【００１１】
また、遮断手段は、照射手段によって照射された赤外線が車両の室内の物体に反射することによって生ずる赤外線を前記車両の室外に出ないようにさらに遮断するように構成されても良い。このように構成されることにより、照射手段によって照射され車両の室内の物体に反射した赤外線を車外で捉えることにより、車外から車内の様子を見ることや撮像することが困難となる。言い換えれば、車両の室内のプライバシーを守ることが出来る。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように本発明は、車両の室内において、運転者などが車両外を目視することを可能としつつ、照明ムラのない車両の室内の画像を安定して取得することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図を用いて車両室内撮像システムの実施形態（自動車内撮像システム１）について説明する。なお、自動車内撮像システム１についての以下の構成は例示であり、本発明の構成は以下の構成に限定されない。
【００１４】
〔システム構成〕
まず、可視光及び赤外線について説明する。可視光とは波長がおよそ４００ｎｍ〜７００ｎｍの電磁波（およそ３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの電磁波などとして定義される場合もある）のことである。また、赤外線とは波長がおよそ７００ｎｍ〜１ｍｍの電磁波のことであり、波長の短いものから近赤外線，中間赤外線，遠赤外線に分類される。図１は、太陽光における分光放射分布を示す図である。横軸は電磁波の波長を示し、縦軸は各波長の電磁波の強さを示す。図１に示されるように、太陽光には、可視光や可視光以外の電磁波（赤外線，紫外線など）が含まれる。このため、太陽光がそのまま車内に侵入する場合、可視光線と共に他の電磁波も車内に侵入することとなる。以下に説明する自動車内撮像システム１では、このような車外から車内に侵入する可視光以外の電磁波、ここでは特に赤外線を遮断することにより安定した撮像を行う。
【００１５】
次に、自動車内撮像システム１のシステム構成について説明する。図２は、車両としての自動車２に備えられる自動車内撮像システム１の構成例を示す図である。図２（ａ）は、自動車２の室内を平面的に見た場合の構成例を示す図である。図２（ｂ）は、自動車２を車外から平面的に見た場合の構成例を示す図である。
【００１６】
図２において、自動車内撮像システム１は自動車２に設置される。自動車内撮像システム１は、赤外線照明装置３，赤外線撮像装置４，及び赤外線遮断部５を用いて構成される。図２では、自動車内撮像システム１の設置例として、特に自動車２の運転手の顔近傍を撮像することを目的とした設置例を示す。以下、各構成要素について説明する。
【００１７】
〈赤外線照明装置〉
赤外線照明装置３は、自動車内撮像システム１に一つ又は複数備えられる。赤外線照明装置３は、自動車２の室内に撮像用の赤外線を照射する。赤外線照明装置３は、例えば赤外線ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて構成される。図３は、赤外線照明装置３に適用可能な赤外線ＬＥＤの発光特性の例を示す図である。このように、赤外線照明装置３は、７００ｎｍ〜１ｍｍの間にピークを有する赤外線ＬＥＤを用いて構成される。
【００１８】
赤外線照明装置３は、後述する赤外線撮像装置４によって撮像される室内空間やその室内空間に位置する被写体に対して赤外線を照射するように構成されることが望ましい。このような根拠に基づき、図２では、二台の赤外線照明装置３は、運転席の照明に備えられた赤外線撮像装置４の両脇に、ほぼ同じ方向（運転席に運転手が座った際に運転手の顔が位置すると想定される空間）を向いて設置されている。
【００１９】
〈赤外線撮像装置〉
赤外線撮像装置４は、自動車内撮像システム１に一つ又は複数備えられる。図２では、一台の赤外線撮像装置４が、運転席に運転手が座った際に運転手の顔が位置すると想定される空間を撮像するように、運転席正面に設置される。
【００２０】
赤外線撮像装置４は、赤外線を捉えることにより撮像を行う。赤外線撮像装置４は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Devices）を用いて構成される。赤外線撮像装置４は、赤外線透過フィルタが適用されたＣＣＤを用いて構成される。
【００２１】
図４（ａ）はＣＣＤの感度特性の例を示す図である。図４（ｂ）は赤外線透過フィルタの特性の例を示す図である。図４（ｃ）は、赤外線透過フィルタが適用された場合のＣＣＤの感度特性の例を示す図である。
【００２２】
まず、ＣＣＤの感度特性の例について説明する。ＣＣＤは一般に可視光を捉えるための装置であるが、図４（ａ）からもわかるように赤外線（特に近赤外線）を捉えることも出来る。
【００２３】
次に、赤外線透過フィルタの特性の例について説明する。図４（ｂ）に示されるように、赤外線透過フィルタは、可視光をカットし赤外線のみを透過させる。ただし、適用される赤外線透過フィルタの特性によっては、波長の長い可視光をカットすることができずに透過させてしまう場合もある。赤外線撮像装置４に適用される赤外線透過フィルタは、可能な限り赤外線照明装置３によって照射される赤外線のみを透過する（透過可能な最短波長が７００ｎｍ以上に設定される）ように構成されることが望ましい。これによって、赤外線撮像装置４は、可視光よりも長い波長の電磁波（例えば赤外線照明装置３によって照射される波長の赤外線）のみによって撮像を行うように構成されても良い。
【００２４】
次に、赤外線透過フィルタが適用されたＣＣＤ、即ち赤外線透過フィルタによってフィルタリングされた電磁波を撮像するように構成されたＣＣＤの特性の例について説明する。このように構成されたＣＣＤには、赤外線透過フィルタによってフィルタリングされた電磁波、即ち赤外線透過フィルタを透過した赤外線が検出される。このため、図４（ｃ）に示されるように、このように構成されたＣＣＤは赤外線透過フィルタによってカットされる可視光については検出しない。また、図３及び図４（ｃ）からわかるように、赤外線撮像装置４に適用されるＣＣＤは、赤外線照明装置３から照射される波長の電磁波（赤外線）を撮像可能に構成される。
【００２５】
〈赤外線遮断部〉
赤外線遮断部５は、少なくとも可視光を透過させ、赤外線を透過させない。赤外線遮断部５は、自動車内撮像システム１に一つ又は複数備えられる。赤外線遮断部５は、自動車
２の設備のうち外光を車内へ透過する部分に対して設置される。赤外線遮断部５は、例えば自動車２の窓に設けられる。赤外線遮断部５は、例えば赤外線カットフィルタ（赤外線遮断フィルタ）を窓ガラスに取り付けることや、窓ガラスの材質として赤外線カットガラス等を用いることによって構成される。以下、赤外線遮断部５として赤外線遮断フィルタが適用される場合を例として説明する。
【００２６】
図５（ａ）は、赤外線遮断フィルタの特性例を示す図である。赤外線遮断フィルタは、図５（ａ）からもわかるように、少なくとも可視光（例えば、波長が約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの電磁波）については透過させ、可視光よりも長い波長を有する電磁波（例えば、波長が約７００ｎｍ以上の電磁波）、例えば赤外線を透過させない。
【００２７】
図５（ｂ）は、図５（ａ）に示された特性を有する赤外線遮断部５を介して車内に侵入する太陽光の分光放射分布の例を示す図である。太陽光（図１参照）は、赤外線遮断部５（即ち赤外線遮断フィルタ）を通過することにより、可視光よりも波長の長い電磁波（例えば、波長が約７００ｎｍ以上の電磁波）の成分がカットされる。即ち、太陽光の成分のうち、少なくとも可視光（例えば波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長を持つ電磁波）は室内に侵入するが、赤外線は遮断され室内に侵入しない。また、図４（ｃ）及び図５（ｂ）からわかるように、赤外線遮断部５を透過する電磁波は、赤外線撮像装置４によって撮像されないように、赤外線撮像装置４及び赤外線遮断部５は構成される。
【００２８】
図６は、赤外線遮断部５の配置例を示す図である。図６（ａ）では、赤外線遮断部５は、自動車２のフロントガラス（フロントウィンドウ）に設けられている。図６（ｂ）では、赤外線遮断部５は、フロントガラス及び各フロントドアの窓に設けられている。図６（ｃ）では、赤外線遮断部５は、自動車２のフロントガラス，リヤガラス（リヤウインドウ），及び各フロントドアの窓に設けられている。図６（ｄ）では、自動車２の全ての窓に赤外線遮断部５が設けられている。
【００２９】
赤外線遮断部５は、自動車内撮像システム１の設計者や自動車２のユーザの意図、赤外線撮像装置４の設置箇所などに応じて、照明ムラの原因となる赤外線が室内に侵入しないように設けられる。また、赤外線遮断部５は、窓に限らず、外部から赤外線が侵入するおそれのある箇所に対して適宜備えられても良い。
【００３０】
なお、赤外線遮断部５は、ガラスとは別個に、ガラスの近傍において室内及び／又は室外に設けられ、ガラスの開閉によっては位置を変えないがガラスの開動作による外気の室内への導入を妨げないように配置されても良い。
【００３１】
〔作用／効果〕
自動車内撮像システム１では、可視光以外の電磁波である赤外線が車両の室内や室内に存する被写体に対して照射され、赤外線を用いて撮像が実施される。このとき、赤外線遮断部５は、車外から車内に侵入しようとする赤外線を遮断する。一方、赤外線遮断部５は、可視光を透過するため、可視光は車外から車内に侵入する。従って、赤外線を用いた撮像において、外光による影響を受けずに撮像を実施することができ、照明ムラのない画像を安定して取得することが可能となる。同時に、遮断される電磁波が赤外線などの、いわゆる「可視光以外の電磁波」であるため、可視光が遮断されることによる問題が発生しない。即ち、ムラのない安定した撮像を維持しつつ、例えば運転者や同乗者が車外の様子を目視できなくなるというような、可視光が遮断されることによる問題の発生を防止することができる。
【００３２】
また、照射される電磁波が可視光ではないため、車両の室内の人物（例えば運転者やその同乗者）にとって、照射される電磁波によって眩しさを感じるといった、電磁波の照射
による弊害を防止することが可能となる。
【００３３】
ところで、可視光以外の電磁波を用いて車両の室内を撮像する場合、赤外線照明装置３による赤外線の照射のように、可視光以外の電磁波が車内や被写体に対して照射される。車内に可視光が照射される場合は、ユーザは、照射されている可視光をユーザ自身の目で直接確認できる。このため、ユーザは、車内が可視光によって照らされプライバシーが外部に漏れていること、即ち車内が車外から見える状態にあることは容易に判断できる。
【００３４】
しかしながら、自動車内撮像システム１のように可視光以外の電磁波によって車内が照らされている場合、ユーザは、照射されている電磁波をユーザ自身の目で直接確認することができない。このため、ユーザは、車内が電磁波によって照らされプライバシーが外部に漏れていること、即ち赤外線照射装置３によって照射された赤外線を車外の赤外線撮像装置で捉えることにより、車内の様子を窺い知ることができることに気付くことは容易ではない。このため、ユーザが気がつかない状態で、他人に車内の様子が撮像されてしまう可能性がある。
【００３５】
このような問題に対し、自動車内撮像システム１における赤外線遮断部５は、外部から内部への電磁波を遮断するのみでなくさらに内部から外部への電磁波も遮断するように構成されても良い。例えば、一般的に使用される赤外線遮断フィルタ等は、双方向からの電磁波（車の窓ガラスに設置した場合には、車内から車外へ、及び車外から車内へ通過しようとする電磁波）を遮断するため、このような赤外線遮断フィルタ等を用いることにより実現できる。このように構成されることにより、赤外線照明装置３によって照射された赤外線により照らされた車内の様子を、車外の赤外線撮像装置によって撮影することが困難となる。このため、自動車２の車内を赤外線照明装置３及び赤外線撮像装置４によって撮像する場合にも、ユーザがそのことを意識することなく、車内のプライバシーを維持することが可能となる。
【００３６】
〔変形例〕
赤外線照明装置３はいわゆる近赤外線を主に照射するように構成されても良い。言い換えれば、赤外線照明装置３は、中間赤外線及び遠赤外線をメインに照射しないように構成されても良い。この場合、赤外線照明装置３は、およそ７００ｎｍ〜１５００ｎｍの間にピークを有する赤外線ＬＥＤを用いて構成される。のこのように構成されることにより、中間赤外線又は遠赤外線による温熱効果を防止することが可能となる。
【００３７】
また、赤外線照明装置３及び赤外線撮像装置４は、上記のように運転手の顔を撮像するように設置されるのみではなく、例えば助手席に着席している人物の顔や全体、後部座席に着席している人物の顔や全体、自動車２の車内全体などどのような空間を撮像することを想定して設置されても良い。ただし、撮像される空間に応じた赤外線遮断部５の配置を行う必要がある。例えば、上記のように運転手の顔を撮像するように赤外線照明装置３及び赤外線撮像装置４が設置される場合は、赤外線遮断部５の配置は図６（ａ）〜（ｄ）のいずれの形態でも良いが、運転手及び後部座席の者も撮像される場合には、図６（ｃ）や（ｄ）のような形態で設置される必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】太陽光における分光放射分布を示す図である。
【図２】自動車内撮像システムの構成例を示す図である。
【図３】赤外線ＬＥＤの発光特性の例を示す図である。
【図４】ＣＣＤの感度特性の例，赤外線透過フィルタの特例の例，及び赤外線透過フィルタが適用された場合のＣＣＤの感度特性の例を示す図である。
【図５】赤外線遮断フィルタの特性の例及び赤外線遮断フィルタを通過後の太陽光の分光放射分布の例を示す図である。
【図６】赤外線遮断部の配置例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１          自動車内撮像システム
２          自動車
３          赤外線照明装置
４          赤外線撮像装置
５          赤外線遮断部
【図１】
2005175613.tif 000003
【図２】
2005175613.tif 000004
【図３】
2005175613.tif 000005
【図４】
2005175613.tif 000006
【図５】
2005175613.tif 000007
【図６】
2005175613.tif 000008