(57)【要約】【課題】運転者に照射する光量を確保した状態で当該運転者を撮像する撮像装置を提供する。【解決手段】撮像装置は、車両の運転者を撮像する。撮像装置は、カメラおよび照明手段を備える。カメラは、車両のステアリングコラム上に設置され、当該車両の運転席方向を撮像する。照明手段は、車両のステアリングホイールに設置され、当該車両の運転席方向に光を照射する。これによって、ステアリングコラム上に設置されたカメラが運転者を撮像する際に、運転者の顔（頭部）等に近いステアリングホイールから光を照射することができる。【選択図】図３
2009200718.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者を撮像する撮像装置であって、
前記車両のステアリングコラム上に設置され、当該車両の運転席方向を撮像するカメラと、
前記車両のステアリングホイールに設置され、当該車両の運転席方向に光を照射する照明手段とを備える、撮像装置。
【請求項２】
前記照明手段は、前記ステアリングホイールのリムに複数埋設される、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記照明手段それぞれの点灯および消灯を制御する制御手段を、さらに備え、
前記制御手段は、前記車両から操舵角情報を取得し、当該操舵角情報に基づいて前記複数の照明手段から点灯する照明手段を選出する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記操舵角情報に基づいて、現時点の前記ステアリングホイールにおける上方向および下方向の部位にそれぞれ埋設された前記照明手段を点灯し、他の前記照明手段を消灯する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記運転席に乗員が着座しているか否かを示す着座情報を前記車両から取得し、前記運転席に乗員が着座していないことを示す当該着座情報を取得した場合、全ての前記照明手段を消灯する、請求項３に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記照明手段それぞれの点灯および消灯を制御する制御手段を、さらに備え、
前記制御手段は、前記照明手段を順次点滅することによって得られるそれぞれの照度変化に基づいて、前記複数の照明手段から点灯する前記照明手段を選出する、請求項２に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記照度変化が相対的に大きい前記照明手段を点灯し、前記照度変化が相対的に小さい前記照明手段を消灯する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記カメラは、撮像した撮像画像を前記制御手段へ出力し、
前記制御手段は、前記照明手段を順次点滅した際の点灯状態および消灯状態でそれぞれ得られる前記撮像画像を用いて前記照度変化を算出する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記照明手段を順次点滅した際の点灯状態および消灯状態において、それぞれ前記カメラが撮像するときの当該カメラのゲインおよび電子シャッタの時間の少なくとも一方を用いて前記照度変化を算出する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記車両から操舵角情報を取得し、当該操舵角情報を用いて現時点の前記ステアリングホイールにおける前記照明手段毎の位置を算出し、当該位置に応じて前記照度変化を補正して当該補正後の照度変化に基づいて前記複数の照明手段から点灯する前記照明手段を選出する、請求項６に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記照明手段それぞれの点灯および消灯を制御する制御手段を、さらに備え、
前記複数の照明手段は、前記ステアリングホイールのリムにおける埋設位置に応じて複数組に分類され、当該組毎に直列で前記制御手段と接続され、
前記制御手段は、前記複数組から点灯する前記照明手段の組を選出する、請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、より特定的には、車両に乗車する運転者を撮像する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両を運転する運転者を撮像し、撮像された画像を用いて当該運転者の状態を監視するシステムが開発されている。一例として、車両のステアリングホイールにカメラを設置した運転者撮影装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１で開示された運転者撮影装置では、ステアリングホイールの回転中心となるステアリングホイール軸、または当該軸とステアリングリムとを連結するスポークに、運転者を撮影するためのカメラが設置されている。
【０００３】
ここで、車両に乗車した運転者を撮像するためには、適切な照度が必要となる。具体的には、夜間に運転する運転者を撮像するためには、運転者を照射して撮像可能な照度を得る照明が必要となる。例えば、上記特許文献１で開示された運転者撮影装置では、ステアリングホイール軸に設けられた傾斜台に照明手段が設置されている。
【特許文献１】特開平０６−２５５３８７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、上記特許文献１で開示された運転者撮影装置のようにステアリングホイール軸やスポークにカメラや照明を設ける場合、運転者用エアバック等をステアリングホイールに設けるスペースが確保できない。また、ステアリングコラム上に照明を設ける場合、運転席前面の計器盤（インスツルメントパネル）に設けられたメータの視認性を確保するための搭載スペースの制約があり、照明の数を増やして照度を上げるためのスペースを確保できない。
【０００５】
それ故に本発明の目的は、運転者に照射する光量を確保した状態で当該運転者を撮像する撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記のような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第１の発明は、車両の運転者を撮像する撮像装置である。撮像装置は、カメラおよび照明手段を備える。カメラは、車両のステアリングコラム上に設置され、当該車両の運転席方向を撮像する。照明手段は、車両のステアリングホイールに設置され、当該車両の運転席方向に光を照射する。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明において、照明手段は、ステアリングホイールのリムに複数埋設される。
【０００８】
第３の発明は、上記第２の発明において、制御手段を、さらに備える。制御手段は、照明手段それぞれの点灯および消灯を制御する。制御手段は、車両から操舵角情報を取得し、当該操舵角情報に基づいて複数の照明手段から点灯する照明手段を選出する。
【０００９】
第４の発明は、上記第３の発明において、制御手段は、操舵角情報に基づいて、現時点のステアリングホイールにおける上方向および下方向の部位にそれぞれ埋設された照明手段を点灯し、他の照明手段を消灯する。
【００１０】
第５の発明は、上記第３の発明において、制御手段は、運転席に乗員が着座しているか否かを示す着座情報を車両から取得し、運転席に乗員が着座していないことを示す当該着座情報を取得した場合、全ての照明手段を消灯する。
【００１１】
第６の発明は、上記第２の発明において、制御手段を、さらに備える。制御手段は、照明手段それぞれの点灯および消灯を制御する。制御手段は、照明手段を順次点滅することによって得られるそれぞれの照度変化に基づいて、複数の照明手段から点灯する照明手段を選出する。
【００１２】
第７の発明は、上記第６の発明において、制御手段は、照度変化が相対的に大きい照明手段を点灯し、照度変化が相対的に小さい照明手段を消灯する。
【００１３】
第８の発明は、上記第６の発明において、カメラは、撮像した撮像画像を制御手段へ出力する。制御手段は、照明手段を順次点滅した際の点灯状態および消灯状態でそれぞれ得られる撮像画像を用いて照度変化を算出する。
【００１４】
第９の発明は、上記第６の発明において、制御手段は、照明手段を順次点滅した際の点灯状態および消灯状態において、それぞれカメラが撮像するときの当該カメラのゲインおよび電子シャッタの時間の少なくとも一方を用いて照度変化を算出する。
【００１５】
第１０の発明は、上記第６の発明において、制御手段は、車両から操舵角情報を取得し、当該操舵角情報を用いて現時点のステアリングホイールにおける照明手段毎の位置を算出し、当該位置に応じて照度変化を補正して当該補正後の照度変化に基づいて複数の照明手段から点灯する照明手段を選出する。
【００１６】
第１１の発明は、上記第２の発明において、制御手段を、さらに備える。制御手段は、照明手段それぞれの点灯および消灯を制御する。複数の照明手段は、ステアリングホイールのリムにおける埋設位置に応じて複数組に分類され、当該組毎に直列で制御手段と接続される。制御手段は、複数組から点灯する照明手段の組を選出する。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、ステアリングコラム上に設置されたカメラが運転者を撮像する際に、運転者の顔（頭部）等に近いステアリングホイールから光を照射することができるため、運転者の顔等を撮像するための光量が充分に得られる。したがって、運転者の顔等を撮像した画像を用いた認識処理（例えば、撮像画像を用いて運転者の状態を認識する処理）の性能を向上させることができる。特に、運転者の顔近傍から光（例えば、近赤外光）を照射することによって、夜間運転における運転者の認識性能を向上させることができる。
【００１８】
第２の発明によれば、運転者の顔に近いステアリングホイールのリムに照明手段が複数設けられるため、運転者の光量を充分確保することができる。また、ステアリングホイールのリム自体のサイズが大きいため、照明手段を設置可能な場所が広くなる。したがって、照明手段（例えば、ＬＥＤ）の設置数を増やすためのスペース上の制約を受けないため、リム内に埋設させる照明手段の数を増やすことによって、さらに運転者の顔を撮像するための光量を増加させることも可能である。
【００１９】
第３の発明によれば、現時点のステアリングホイールの状態を基準として、一部の照明手段を点灯させて、他の照明手段を消灯させている。したがって、現時点のステアリングホイールの状態を基準として、最も効率よく運転者に光量を与えることができる照明手段を点灯させて、効率の悪い照明手段を消灯させることが可能となり、照明手段による消費電力を低減することができる。
【００２０】
第４の発明によれば、現時点のステアリングホイールの状態を基準として、上下方向の照明手段を点灯させて、他の照明手段を消灯させている。一般的に、ステアリングホイールの左右方向と比較して、上下方向からの光を照射は、最も効率よく運転者に光量を与えることができるため、効率のよく運転者の照度を確保しながら照明手段による消費電力を低減することができる。
【００２１】
第５の発明によれば、運転者が着席していない状態では、全ての照明手段を消灯するため、照明手段による消費電力を低減することができる。
【００２２】
第６の発明によれば、点灯することによって照度変化が大きい照明手段については、その点灯によって運転者の照度への影響が大きくなる。このように照度変化によって判明する照明手段毎の照度への影響に基づいて、点灯する照明手段を選出することによって効率のよい点灯制御が可能となる。
【００２３】
第７の発明によれば、点灯しても照度変化が小さい照明手段については、運転者の身体（例えば、手や腕）等でその照射する光が遮られていることが考えられる。このように運転者が光を遮っている部位を検出して、当該部位に設けられている照明手段を消灯して、照度向上につながる他の照明手段を点灯させることによって、運転者の照度を確保しながら消費電力を低減させることができる。
【００２４】
第８の発明によれば、カメラの撮像画像を用いて、容易に照度変化を算出することができる。
【００２５】
第９の発明によれば、撮像するカメラで調整されるゲインおよび電子シャッタの時間等の撮像制御値（明るさ制御値）を用いて、容易に照度変化を算出することができる。
【００２６】
第１０の発明によれば、運転者から遠い位置から光を照射する照明手段の場合、近い位置の照明手段と比較して点灯／消灯した際の照度変化が小さくなる。このような位置条件による照度変化の要因を排除することによって、運転者の身体等で照射する光が遮られている照明手段を正確に検出することができる。
【００２７】
第１１の発明によれば、照明手段の組数分のワイヤーハーネスを用いて、制御手段と全ての照明手段とを接続することができる。したがって、制御手段と全ての照明手段とを接続するためのワイヤーハーネスの本数を、照明手段の組数分に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（第１の実施形態）
以下、図１を参照して本発明の第１の実施形態に係る撮像装置について説明する。なお、本実施形態では、当該撮像装置を含むドライバサポートシステムが車両に搭載される例について説明する。一例として、ドライバサポートシステムは、当該車両を運転する運転者の顔を撮像し、撮像画像に基づいて運転者の状態（顔の向きや目の開閉度）を判断して、判断結果に応じた車両の制御を行う。また、上記ドライバサポートシステムは、車両周辺の他の車両や障害物を認知し衝突の危険性を判断して、判断結果に応じた車両の制御も行う。なお、図１は、当該撮像装置を含むドライバサポートシステムの機能構成の一例を示すブロック図である。
【００２９】
図１において、ドライバサポートシステムは、ドライバモニタカメラ１、ドライバモニタＥＣＵ（Electrical Control Unit）２、ドライバサポートシステムＥＣＵ３、ミリ波レーダ４、メータ５、ブレーキ制御ＥＣＵ６、ステアリング操舵角センサ８、着座センサ９、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）１０、エアバックＥＣＵ１１、警報ブザー６１、およびブレーキＡＣＴ（アクチュエータ）６２を備えている。そして、ドライバモニタＥＣＵ２、ドライバサポートシステムＥＣＵ３、およびミリ波レーダ４は、互いにＣＡＮ（Controller Area Network）１等を介して接続される。また、ドライバサポートシステムＥＣＵ３、メータ５、ブレーキ制御ＥＣＵ６、ステアリング操舵角センサ８、およびエアバックＥＣＵ１１は、ＣＡＮ２等を介して接続される。
【００３０】
ドライバモニタカメラ１は、ドライバモニタＥＣＵ２の電源回路２１（図４参照）から電力が供給されて作動するＣＣＤ（Charge Coupled Device）を含む。また、複数のＬＥＤ１０は、ドライバモニタＥＣＵ２の電源回路２１から電力が供給されて、所定波長の光を照射する。例えば、ＬＥＤ１０は、運転者の正面から当該運転者へ向けて近赤外光等を照射する照明装置である。この場合、ドライバモニタカメラ１は、近赤外領域で高い感度特性を有する撮像装置であり、典型的には、近赤外ＣＣＤカメラを含む。このように、近赤外領域で高い感度特性を有するドライバモニタカメラ１を用いることにより、夜間やトンネル内等を走行中で車内が暗い状況でも、複数のＬＥＤ１０で照らされた運転者を感度良く撮像することが可能である。なお、ドライバモニタカメラ１は、運転者の顔を正面から撮像可能な位置に配置される。そして、ドライバモニタカメラ１は、所定の周期毎に運転者の顔およびその周囲の画像を撮像して、撮像された画像をドライバモニタＥＣＵ２へ出力する。なお、ドライバモニタカメラ１およびＬＥＤ１０の設置位置の詳細については、後述する。
【００３１】
ドライバモニタＥＣＵ２は、電源回路２１の他に、複数のマイクロコンピュータ（例えば、図４に示すマイコン２２）等の情報処理装置、処理に用いる各種データを格納するメモリ、およびインターフェース回路等を備える処理装置である。例えば、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバモニタカメラ１で撮像された撮像画像を用いて、運転者の顔向きを検知したり、運転者の眼の開閉度を検知したりして、その結果をドライバサポートシステムＥＣＵ３へ出力する。また、ドライバモニタＥＣＵ２は、ステアリング操舵角センサ８から出力されるステアリング操舵角情報、着座センサ９から出力される運転者の着座情報、および上記撮像画像の少なくとも１つを用いて、複数のＬＥＤ１０から照射対象を決定して当該照射対象のＬＥＤ１０に電力を供給する。
【００３２】
ミリ波レーダ４は、車両の前方、後方、斜め前方向等へ向けてミリ波を出射して、対象物から反射した電波を受信する。そして、ミリ波レーダ４は、受信した電波に基づいて、自車周辺の車両や障害物の位置を検出して、その結果をドライバサポートシステムＥＣＵ３へ出力する。
【００３３】
ドライバサポートシステムＥＣＵ３は、ミリ波レーダ４から出力された検出結果に基づいて、自車と自車周辺の物体との位置関係、自車周辺の物体と自車との相対速度、自車周辺の物体および自車の進路等から、自車と物体との衝突の危険性、さらには衝突不可避の状態であるか否かを判断する。そして、ドライバサポートシステムＥＣＵ３は、ドライバモニタＥＣＵ２から出力された運転者の顔向きや眼の開閉度等の情報と、自車と物体との衝突に関する判断結果とに基づいて、車両に搭載された乗員保護装置特性を適正に調整したり、衝突条件緩和システムを作動させたり、運転者に適切な警告を与えたりする。図１においては、ドライバサポートシステムＥＣＵ３が制御する装置の一例として、メータ５およびブレーキ制御ＥＣＵ６が記載されている。
【００３４】
メータ５は、車両の運転席に着席して当該車両を運転する運転者から視認可能な位置に設けられる。具体的には、メータ５は、運転席前面の計器盤（インスツルメントパネル）に設けられ、ドライバサポートシステムＥＣＵ３からの指示に応じた警報を運転者に表示する。典型的には、メータ５は、主要ないくつかの計器、表示灯、警告灯、および各種情報を表示するマルチインフォメーションディスプレイ等を１つのパネル内に組み合わせて配置したコンビネーションメータで構成される。例えば、運転者が正面を向いていない状態や眼を閉じている状態であると判断され、車両と他の物体との衝突の危険性がある場合、ドライバサポートシステムＥＣＵ３は、メータ５に運転者に衝突回避操作を促す表示を早期に行う（警報の前出し）。なお、メータ５は、ハーフミラー（反射ガラス）を運転席前面のフロントガラスの一部に設け、当該ハーフミラーに情報等の虚像を蛍光表示するヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display）等、他の表示装置で構成してもかまわない。
【００３５】
ブレーキ制御ＥＣＵ６は、車両に搭載された警報ブザー６１やブレーキＡＣＴ６２の動作を制御する。例えば、運転者が正面を向いていない状態や眼を閉じている状態であると判断され、車両と他の物体との衝突の危険性があるとドライバサポートシステムＥＣＵ３が判断した場合、ブレーキ制御ＥＣＵ６は、警報ブザー６１を早期に作動させて運転者に衝突回避操作を促す（警報の前出し）。また、ブレーキ制御ＥＣＵ６は、運転者がブレーキペダルを踏んだ力に応じて、ブレーキ油圧を加圧加勢するように、ブレーキＡＣＴ６２の動作を制御する等を行う（警報ブレーキ）。これによって、ブレーキＡＣＴ６２の油圧応答性が向上し、車両の速度低減を図ることができる。
【００３６】
ステアリング操舵角センサ８は、車両のステアリングホイール９１の操舵角（ハンドル角）を検出するセンサである。一般的に、ステアリング操舵角センサ８は、直進走行状態からの角度を示す情報を、ドライバサポートシステムＥＣＵ３経由でドライバモニタＥＣＵ２へ出力している。着座センサ９は、車両の運転席に運転者が着席したか否かを検出するセンサであり、運転席が着席しているか否かを示す着座情報を、エアバックＥＣＵ１１およびドライバサポートシステムＥＣＵ３経由でドライバモニタＥＣＵ２へ出力している。
【００３７】
次に、図２および図３を参照して、ドライバモニタカメラ１およびＬＥＤ１０について説明する。なお、図２は、車両に設置されたドライバモニタカメラ１およびＬＥＤ１０を運転席の横方向から見た一例を示す側面概要図である。図３は、車両に設置されたドライバモニタカメラ１およびＬＥＤ１０を運転席側から見た一例を示す正面概要図である。
【００３８】
図２および図３において、ドライバモニタカメラ１は、ステアリングコラム９２の上面に設置される。そして、ドライバモニタカメラ１は、ステアリングホイール９１の開口部（例えば、リム９１１の内側でスポーク９１２等が設けられていない開口部）を通って、ステアリングホイール９１を操作する運転者の正面から当該運転者の顔を撮像するように撮像方向が調整される。なお、図２においては、ドライバモニタカメラ１の視野を示す視体積の一部（カメラ画角の一部）が破線で記載されており、運転手の頭部が当該視体積内に含まれるようにドライバモニタカメラ１の撮像方向が調整される。このように、ドライバモニタカメラ１は、ステアリングコラム９２上に設置されるため、運転者の正面となる至近距離から当該運転者を撮像することができ、車両に乗車した運転者の顔を精度よく撮像することが可能となる。
【００３９】
また、ステアリングホイール９１のリム９１１には、複数のＬＥＤ１０が設けられる。図２に示すように、ＬＥＤ１０は、それぞれリム９１１に形成された複数の孔に埋設されている。そして、リム９１１に形成された複数の孔は、それぞれリム９１１の運転席側が開口しており、ＬＥＤ１０は、当該開口部から近赤外光をそれぞれ照射する。これらＬＥＤ１０は、上記撮像方向と同様に、運転者の正面から当該運転者の頭部へ向けてそれぞれ近赤外光を照射する。図３に示した例では、リム９１１の全周に等間隔で３０個のＬＥＤ１０が設けられている。なお、リム９１１に形成された孔の開口部は、ＬＥＤ１０が照射する光を少なくとも透過するカバーでそれぞれ封止されてもかまわない。また、リム９１１に形成された孔の開口部をそれぞれ開放状態にして、ＬＥＤ１０がそれぞれ運転に支障のない範囲でステアリングホイール９１の外部に開放された状態で設けられてもかまわない。
【００４０】
複数のＬＥＤ１０は、リム９１１に対して設置される範囲に応じて、複数の組に分類されている。例えば、図３の例では、３０個のＬＥＤ１０が５個毎の６組に分類されている。具体的には、３０個のＬＥＤ１０は、直進走行状態のステアリングホイール９１を基準として、リム９１１の上方向範囲に設置される５個のＬＥＤ１０Ｔ、リム９１１の下方向範囲に設置される５個のＬＥＤ１０Ｂ、リム９１１の右上方向範囲に設置される５個のＬＥＤ１０ＲＴ、リム９１１の右下方向範囲に設置される５個のＬＥＤ１０ＲＢ、リム９１１の左上方向範囲に設置される５個のＬＥＤ１０ＬＴ、リム９１１の左下方向範囲に設置される５個のＬＥＤ１０ＬＢに、それぞれ分類される。
【００４１】
次に、図４を参照して、ドライバモニタＥＣＵ２から電力をＬＥＤ１０に供給する配線例について説明する。なお、図４は、ドライバモニタＥＣＵ２から各ＬＥＤ１０に電力を供給する仕様例を示すブロック図である。
【００４２】
図４において、ドライバモニタＥＣＵ２は、その内部に電源回路２１およびマイコン２２を備えている。電源回路２１は、ドライバモニタＥＣＵ２のマイコン２２からの指示に応じて、ＬＥＤ１０が照射するための電力を指示に応じたＬＥＤ１０に供給する。例えば、５個のＬＥＤ１０Ｔは、ワイヤーハーネスを介して例えば直列に電源回路２１と接続されている。そして、電源回路２１は、ＬＥＤ１０Ｔに接続されたワイヤーハーネスに電力を供給／遮断することによって、５個のＬＥＤ１０Ｔを点灯／消灯することができる。同様に他のＬＥＤ１０ＲＴ、１０ＲＢ、１０Ｂ、１０ＬＢ、および１０ＬＴも、別のワイヤーハーネスを介して、それぞれ例えば直列に電源回路２１と接続されている。そして、電源回路２１は、ＬＥＤ１０ＲＴ、１０ＲＢ、１０Ｂ、１０ＬＢ、および１０ＬＴにそれぞれ接続されたワイヤーハーネスに電力を供給／遮断することによって、ＬＥＤ１０ＲＴ、１０ＲＢ、１０Ｂ、１０ＬＢ、および１０ＬＴをそれぞれ点灯／消灯することもできる。なお、電源回路２１は、ドライバモニタカメラ１へも電力を供給するが、図４においては図示を省略している。
【００４３】
次に、図５を参照して、ドライバモニタＥＣＵ２がＬＥＤ１０を制御する動作の一例について説明する。なお、図５は、ドライバモニタＥＣＵ２によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。なお、図５に示すフローチャートの各ステップは、ドライバモニタＥＣＵ２が所定のプログラムを実行することによって行われる。なお、これらの処理を実行するためのプログラムは、例えば、ドライバモニタＥＣＵ２に設けられた記憶領域（例えば、メモリ、ハードディスク、光ディスク等）に予め格納されており、ドライバモニタＥＣＵ２の電源がそれぞれオンになったときにドライバモニタＥＣＵ２によって実行される。
【００４４】
図５において、ドライバモニタＥＣＵ２は、エアバックＥＣＵ１１およびドライバサポートシステムＥＣＵ３経由で着座センサ９から着座情報を取得する（ステップＳ５０）。次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、取得した着座情報を用いて、車両に運転者が着席しているか否かを判断する（ステップＳ５１）。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、運転者が着席している場合、次のステップＳ５２に処理を進める。一方、ドライバモニタＥＣＵ２は、運転者が着席していない場合、全てのＬＥＤ１０を消灯状態にして（ステップＳ６２）、上記ステップＳ５０に戻って処理を繰り返す。
【００４５】
ステップＳ５２において、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバサポートシステムＥＣＵ３経由でステアリング操舵角センサ８から操舵角を示す情報を取得する。次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、取得した操舵角における単位時間あたりの変化量が予め定められた閾値以下か否かを判断する（ステップＳ５３）。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記変化量が上記閾値以下の場合、次のステップＳ５４に処理を進める。一方、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記変化量が上記閾値より大きい場合、次のステップＳ５６に処理を進める。例えば、運転者によってステアリングホイール９１が転舵されている途中の場合、後述するＬＥＤ１０の点灯範囲が転舵に応じて変化すると共に、運転者がリム９１１を把持する位置も変化する。このような転舵中においては、特に転舵速度が速い場合に適切な範囲のＬＥＤ１０を点灯させたとしてもその効果が低くなったり、点灯しているＬＥＤ１０と運転者の手とが重なってしまったりすることも考えられる。したがって、このような転舵中については、一旦処理を中断して現在の点灯状態を継続する動作を行う。つまり、上記ステップＳ５３で用いられる閾値は、このような転舵中であるか否かを判断するための値に設定される。
【００４６】
ステップＳ５４において、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ５２で取得した最新の操舵角情報を用いて、現在のステアリングホイール９１の状態における上下方向の位置となる点灯範囲を選出して、処理を次のステップに進める。具体的には、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ５２で取得した最新の操舵角情報を用いて、現在のステアリングホイール９１の状態（例えば、直進走行位置からずれているステアリングホイール９１の角度）を算出することができる。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、現在のステアリングホイール９１の状態から、当該ステアリングホイール９１の上下方向に位置しているＬＥＤ１０の組を選出する。例えば、ステアリングホイール９１が図３の状態である場合、上方向範囲に配置されているＬＥＤ１０Ｔおよび下方向範囲に配置されているＬＥＤ１０Ｂとがそれぞれ選出される。
【００４７】
次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ５４で選出されたＬＥＤ１０を点灯させて、他のＬＥＤ１０を消灯させる（ステップＳ５５）。次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバモニタカメラ１から撮像画像を取得し、当該撮像画像を用いて運転者に対する照度（光量）を確認する（ステップＳ５６）。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、運転者に対する照度が適正である場合、次のステップＳ６０に処理を進める。一方、ドライバモニタＥＣＵ２は、運転者の光量が不足している場合、次のステップＳ５８に処理を進める。
【００４８】
なお、上記ステップＳ５６では、ドライバモニタカメラ１で撮像された撮像画像を用いて、運転者に対する照度を確認したが、他の方法を用いて照度を確認してもかまわない。例えば、ドライバモニタカメラ１の明るさ制御値を用いて、照度確認してもかまわない。ここで、明るさ制御値とは、ドライバモニタカメラ１が撮像する際に設定されるドライバモニタカメラ１の電子シャッタの時間（ドライバモニタカメラ１が光を取り込む時間）やドライバモニタカメラ１のゲイン（感度）等である。具体的には、運転者をドライバモニタカメラ１が撮像する際、運転者の照度に応じてドライバモニタカメラ１が適切な明るさ制御値を設定しており、ドライバモニタカメラ１が撮像の際に設定した明るさ制御値をドライバモニタＥＣＵ２が取得する。そして、この明るさ制御値を用いて運転者の照度が適正か否かを判定してもかまわない。
【００４９】
ステップＳ５８において、ドライバモニタＥＣＵ２は、全てのＬＥＤ１０を点灯させる。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバモニタカメラ１から撮像画像を取得し（ステップＳ５９）、次のステップＳ６０に処理を進める。
【００５０】
ステップＳ６０において、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ５６または上記ステップＳ５９で取得した撮像画像を用いて、運転者の状態を認識して、次のステップに処理を進める。例えば、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバモニタカメラ１が撮像した撮像画像を用いて、運転者の顔向きを検知したり、運転者の眼の開閉度を検知したりして、その結果をドライバサポートシステムＥＣＵ３へ出力する。
【００５１】
次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ６１）。例えば、ドライバモニタＥＣＵ２は、車両の運転者が処理を終了する操作（例えば、イグニッションスイッチをＯＦＦする操作）を行った場合等において、処理を終了すると判断する。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、処理を継続する場合、上記ステップＳ５０に戻って処理を繰り返す。一方、ドライバモニタＥＣＵ２は、処理を終了する場合、当該フローチャートによる処理を終了する。
【００５２】
このように、当該実施形態に係る撮像装置では、ステアリングコラム９２上に設置されたドライバモニタカメラ１が運転者を撮像する際に、運転者の顔（頭部）に近いステアリングホイール９１のリム９１１の円周上から近赤外光が照射されるため、運転者の顔を撮像するための光量が充分に得られる。したがって、運転者の顔を撮像し、撮像画像を用いて運転者の状態を認識する際の認識性能を向上させることができる。特に、運転者の顔近傍から近赤外光を照射することによって、夜間運転における運転者の認識性能を向上させることができる。また、リム９１１自体のサイズが大きいため、ＬＥＤ１０を設置可能な場所が広くなる。したがって、ＬＥＤ１０の設置数を増やすためのスペース上の制約を受けないため、リム９１１内に埋設させるＬＥＤ１０の数を増やすことによって、さらに運転者の顔を撮像するための光量を増加させることも可能である。また、運転者が着席していない状態では、全てのＬＥＤ１０を消灯するため、ＬＥＤ１０による消費電力を低減することができる。
【００５３】
さらに、当該実施形態に係る撮像装置では、ステアリング操舵角センサ８から得られる操舵角を示す情報を用いて、現時点のステアリングホイール９１の状態（操舵角度）において上下方向に配置されているＬＥＤ１０を点灯させて、他のＬＥＤ１０を消灯させている。一般的に、ステアリングホイール９１の左右方向と比較して、上下方向からの光を照射は、最も効率よく運転者に光量を与えることができる。したがって、運転者の照度確保において最も効率のよいＬＥＤ１０を点灯させて、相対的に効率が悪いＬＥＤ１０を消灯させることによって、さらにＬＥＤ１０による消費電力を低減することができる。
【００５４】
（第２の実施形態）
以下、図６を参照して本発明の第２の実施形態に係る撮像装置について説明する。なお、上述した第１の実施形態に係る撮像装置と比較して、第２の実施形態に係る撮像装置は、ドライバモニタＥＣＵ２がＬＥＤ１０を制御する動作のみが異なる。したがって、第２の実施形態に係る撮像装置およびドライバサポートシステムの構成は、図１〜図４を用いて説明した第１の実施形態の構成と同様であるため、同様の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
図６を参照して、第２の実施形態に係るドライバモニタＥＣＵ２がＬＥＤ１０を制御する動作の一例について説明する。なお、図６は、当該ドライバモニタＥＣＵ２によって実行される処理の一例を示すフローチャートである。なお、図６に示すフローチャートの各ステップも、第１の実施形態と同様にドライバモニタＥＣＵ２が所定のプログラムを実行することによって行われる。なお、これらの処理を実行するためのプログラムも、例えば、ドライバモニタＥＣＵ２に設けられた記憶領域（例えば、メモリ、ハードディスク、光ディスク等）に予め格納されており、ドライバモニタＥＣＵ２の電源がそれぞれオンになったときにドライバモニタＥＣＵ２によって実行される。
【００５６】
図６において、ステップＳ７０〜ステップＳ７２およびステップＳ８３の動作は、それぞれ上述したステップＳ５０〜ステップＳ５２およびステップＳ６２の動作と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５７】
ステップＳ７３において、ドライバモニタＥＣＵ２は、ステップＳ７２で取得した操舵角における単位時間あたりの変化量が予め定められた閾値以下か否かを判断する。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記変化量が上記閾値以下の場合、次のステップＳ７４に処理を進める。一方、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記変化量が上記閾値より大きい場合、次のステップＳ８０に処理を進める。なお、上記ステップＳ７３の動作や閾値の設定例は、上記ステップＳ５３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００５８】
ステップＳ７４において、ドライバモニタＥＣＵ２は、点灯範囲を選択して、処理を次のステップに進める。具体的には、ドライバモニタＥＣＵ２は、ステアリングホイール９１に設置されているＬＥＤ１０の組の何れか１つを選択することによって、点灯範囲を選択する。
【００５９】
次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ７４で点灯範囲として選択されたＬＥＤ１０を点滅させる（ステップＳ７５）。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ７４で選択されたＬＥＤ１０を点灯／消灯した際の照度変化量を算出し（ステップＳ７６）、次のステップに処理を進める。
【００６０】
なお、上記ステップＳ７６における照度変化量の算出においては、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバモニタカメラ１の撮像画像を用いて、上記ステップＳ７４で選択されたＬＥＤ１０が消灯状態における運転者の照度に対して、当該ＬＥＤ１０が点灯状態における運転者の照度の変化量を算出する。ここで、上記ステップＳ７６においては、選択されている点灯範囲の方向に応じて、その照度変化量算出結果が考慮されてもよい。例えば、運転者の頭部から遠い位置から光を照射する点灯範囲の場合、ＬＥＤ１０を点灯／消灯した際の照度変化量が小さくなる。具体的には、ステアリングホイール９１のリム９１１において左右方向に配置されたＬＥＤ１０の場合、他のＬＥＤ１０と比較して当該ＬＥＤ１０から運転者の頭部までの距離が遠くなる。また、上方向および下方向に配置されたＬＥＤ１０の場合、運転者の座高、姿勢、およびステアリングホイール９１のチルト角度等に応じて、一方のＬＥＤ１０と比較して他方のＬＥＤ１０から運転者の頭部までの距離が相対的に遠くなる。このような照射位置が照度に与える影響を軽減するために、点灯範囲の方向に応じて設定される係数を用いて照度変化量を補正してもかまわない。
【００６１】
具体的には、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ７２で取得した最新の操舵角情報を用いて算出されたステアリングホイール９１の状態（例えば、直進走行位置からずれているステアリングホイール９１の角度）を基準として、現在選択されている点灯範囲の方向を算出する。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、現時点のステアリングホイール９１の状態において左右方向に配置されたＬＥＤ１０（図３の例では、ＬＥＤ１０ＲＴ、ＬＥＤ１０ＲＢ、ＬＥＤ１０ＬＢ、およびＬＥＤ１０ＬＴ）については、当該方向に応じて設定された係数を用いて照度変化量が大きくなるように補正する。また、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバモニタカメラ１で撮像された撮像画像を用いて、当該撮像画像の中心に対して撮像されているドライバの頭部中心が上領域にある場合（すなわち、上方向に配置されたＬＥＤ１０がドライバ頭部に近い）、現時点のステアリングホイール９１の状態において下方向に配置されたＬＥＤ１０（図３の例では、ＬＥＤ１０Ｂ）については、当該方向に応じて設定された係数を用いて照度変化量が大きくなるように補正する。また、上記撮像画像の中心に対して撮像されているドライバの頭部中心が下領域にある場合（すなわち、下方向に配置されたＬＥＤ１０がドライバ頭部に近い）、現時点のステアリングホイール９１の状態において上方向に配置されたＬＥＤ１０（図３の例では、ＬＥＤ１０Ｔ）については、当該方向に応じて設定された係数を用いて照度変化量が大きくなるように補正する。
【００６２】
なお、上記ステップＳ７６では、ドライバモニタカメラ１で撮像された撮像画像を用いて、運転者に対する照度変化量を算出したが、他の方法を用いて照度変化量を算出してもかまわない。例えば、上述したドライバモニタカメラ１の明るさ制御値の変化量を、上記照度変化量として用いてもかまわない。
【００６３】
次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、全点灯範囲について上記ステップＳ７５およびステップＳ７６の処理が終了したか否かを判断する（ステップＳ７７）。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、全点灯範囲について処理が終了している場合、次のステップＳ７８に処理を進める。一方、ドライバモニタＥＣＵ２は、未処理の点灯範囲がある場合、上記ステップＳ７４に処理を戻して未処理の点灯範囲を選択して、処理を繰り返す。
【００６４】
ステップＳ７８において、ドライバモニタＥＣＵ２は、照度変化量が相対的に小さい点灯範囲を選出する。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ７８で選出された点灯範囲のＬＥＤ１０を消灯させて、他のＬＥＤ１０を点灯させ（ステップＳ７９）、次のステップに処理を進める。
【００６５】
ここで、運転者がステアリングホイール９１のリム９１１を把持している場合、把持している部分に設けられているＬＥＤ１０から照射される光が、運転者の手によって遮られる。また、運転者の運転姿勢によっては、腕等が遮蔽物となってＬＥＤ１０から照射される光を遮ることもある。このように運転者の手や腕によって照射する光が遮られるＬＥＤ１０は、消灯状態から点灯状態、または点灯状態から消灯状態に変化しても運転者の照度変化が小さくなる。つまり、上記ステップＳ７５およびステップＳ７６において算出された照度変化量が小さい点灯範囲のＬＥＤ１０については、照射する光が運転者の手や腕で遮られていることが考えられる。したがって、照射する光が運転者の手や腕で遮られるＬＥＤ１０については、運転者に与える光量への貢献度が低いことになる。上記ステップＳ７８およびステップＳ７９では、運転者に与える光量への貢献度が低い（すなわち、照度変化量が小さい）ＬＥＤ１０を消灯させることによって、運転者への光量を確保しながら消費電力を低減することができる。
【００６６】
次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバモニタカメラ１から撮像画像を取得する（ステップＳ８０）。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、上記ステップＳ８０で取得した撮像画像を用いて、運転者の状態を認識して、次のステップに処理を進める。例えば、ドライバモニタＥＣＵ２は、ドライバモニタカメラ１が撮像した撮像画像を用いて、運転者の顔向きを検知したり、運転者の眼の開閉度を検知したりして、その結果をドライバサポートシステムＥＣＵ３へ出力する。
【００６７】
次に、ドライバモニタＥＣＵ２は、処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ８２）。そして、ドライバモニタＥＣＵ２は、処理を継続する場合、上記ステップＳ７０に戻って処理を繰り返す。一方、ドライバモニタＥＣＵ２は、処理を終了する場合、当該フローチャートによる処理を終了する。
【００６８】
このように、当該実施形態に係る撮像装置では、運転者が把持している部位を検出して、当該部位に設けられているＬＥＤ１０を消灯して他のＬＥＤ１０を点灯させることによって、運転者の照度を確保しながら消費電力を低減させることができる。
【００６９】
なお、上記ステップＳ７８では、照度変化量が相対的に小さい点灯範囲のＬＥＤ１０を消灯させて、他のＬＥＤ１０を点灯させたが、他の点灯／消灯制御を行ってもかまわない。例えば、照度変化量が最も大きい点灯範囲のＬＥＤ１０のみを点灯させて、他のＬＥＤ１０を消灯させてもかまわない。これは、運転者の身体によって光が遮られていないＬＥＤ１０であっても、運転者の頭部から相対的に遠い位置に配設されているＬＥＤ１０については、運転者に与える光量への貢献度が低いことが考えられる。つまり、運転者の頭部に最も近く、かつ運転者の身体で遮られていない点灯範囲のＬＥＤ１０のみを点灯させて運転者の照度が確保できれば、他のＬＥＤ１０を点灯させることが不要となる。したがって、照度変化量が最も大きい点灯範囲のＬＥＤ１０のみを点灯させて、他のＬＥＤ１０を消灯させることによって、さらに消費電力を低減させることができる。
【００７０】
また、上述した説明では、ステアリングホイール９１のリム９１１に設けられた３０個のＬＥＤ１０を５個毎の６組に分類したが、ＬＥＤ１０の設置数は３０個でなくてもいいし、分類組数も６組でなくてもかまわない。例えば、３０個のＬＥＤ１０を上下左右の４組に分類してもいいし、７組以上に分類してもかまわない。
【００７１】
また、図４を用いて説明したように、各組のＬＥＤ１０は、それぞれワイヤーハーネスを介して直列に電源回路２１と接続されている。これによって、ＬＥＤ１０の組数分のワイヤーハーネスを用いて、電源回路２１と全てのＬＥＤ１０とを接続することができる。したがって、電源回路２１と全てのＬＥＤ１０とを接続するためのワイヤーハーネスの本数を、ＬＥＤ１０の組数分に低減することができる。しかしながら、このような効果を期待しない場合、ＬＥＤ１０毎にワイヤーハーネスを介して電源回路２１と接続してもかまわない。この場合、電源回路２１と各ＬＥＤ１０とが並列で接続されることになり、電源回路２１によってＬＥＤ１０毎に点灯／消灯制御が可能となる。そして、上述した点灯範囲を単独のＬＥＤ１０毎に設定することによって、上述した動作と同様の動作が可能となる。
【００７２】
また、上述した説明では、運転者によってステアリングホイール９１が転舵中の場合、ＬＥＤ１０を点灯する範囲を固定したが、転舵中であってもステアリングホイール９１の状態に応じて点灯範囲を変化させてもかまわない。この場合、上記ステップＳ５３またはステップＳ７３の判断がＮｏであっても、それぞれ上記ステップＳ５４またはステップＳ７４の処理を行うことになる。
【００７３】
また、上述したステアリングホイール９１の形状や、それに設けられているＬＥＤ１０やドライバモニタカメラ１の形状、数、および設置位置等は、単なる一例に過ぎず他の形状、数、および設置位置であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。また、上述した処理で用いられる処理順序等は、単なる一例に過ぎず他の処理順序であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。
【００７４】
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明に係る撮像装置は、運転者の顔を撮像するための光量が充分に得られ、車内の運転者を撮像する装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１および第２の実施形態に係る撮像装置を含むドライバサポートシステムの機能構成の一例を示すブロック図
【図２】車両に設置された図１のドライバモニタカメラ１およびＬＥＤ１０を運転席の横方向から見た一例を示す側面概要図
【図３】車両に設置された図１のドライバモニタカメラ１およびＬＥＤ１０を運転席側から見た一例を示す正面概要図
【図４】図１のドライバモニタＥＣＵ２から各ＬＥＤ１０に電力を供給する仕様例を示すブロック図
【図５】本発明の第１の実施形態に係るドライバモニタＥＣＵ２によって実行される処理の一例を示すフローチャート
【図６】本発明の第２の実施形態に係るドライバモニタＥＣＵ２によって実行される処理の一例を示すフローチャート
【符号の説明】
【００７７】
１…ドライバモニタカメラ
２…ドライバモニタＥＣＵ
２１…電源回路
２２…マイコン
３…ドライバサポートシステムＥＣＵ
４…ミリ波レーダ
５…メータ
６…ブレーキ制御ＥＣＵ
６１…警報ブザー
６２…ブレーキＡＣＴ
８…ステアリング操舵角センサ
９…着座センサ
１０…ＬＥＤ
１１…エアバックＥＣＵ
９１…ステアリングホイール
９１１…リム
９１２…スポーク
９２…ステアリングコラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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