(57)【要約】【課題】自動車に設置して使用され、自動車の運転者と同乗者を撮像する撮像装置において、運転者と同乗者の高精細な画像を得られるようにする。【解決手段】撮像装置１は、第１のレンズ１１（第１の光学系）と、第２のレンズ（第２の光学系）１２と、受光デバイス１３とを有し、第１のレンズ１１により運転者Ｈの画像を受光デバイス１３の第１の受光領域３１に結像させると共に、第２のレンズ１２により同乗者Ｋの画像を受光デバイス１３の第２の受光領域３２に結像させて、運転者Ｈと同乗者Ｋを撮像する。運転者Ｈの画像を得るのに必要最小限の領域の画像（すなわち運転者Ｈの画像を得るのに必要な領域のみの画像）と、同乗者Ｋの画像を得るのに必要最小限の領域の画像（すなわち同乗者Ｋの画像を得るのに必要な領域のみの画像）を受光デバイス１３上に結像させることができ、これにより、運転者Ｈと同乗者Ｋの高精細な画像を得ることができる。【選択図】図２
2009206811.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の運転席の運転者と助手席の同乗者を撮像するために自動車に設置して使用される撮像装置であって、
前記運転者と同乗者を撮像する撮像手段を備え、
前記撮像手段は、第１の光学系と、第２の光学系と、多数の受光素子が配列された受光デバイスとを有し、前記第１の光学系により前記運転者の画像を前記受光デバイスの第１の受光領域に結像させると共に、前記第２の光学系により前記同乗者の画像を前記受光デバイスの第２の受光領域に結像させて、前記運転者と同乗者を撮像する、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像手段により撮像された画像に基いて、前記運転者と同乗者の状態検知及び前記運転者と同乗者の人物認証の少なくとも一方を行う判定手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１の光学系及び前記第２の光学系の少なくとも一方の前方に、光路を屈曲させる光路屈曲部材が設けられている、
ことを特徴とする請求項１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、自動車に設置して使用され、自動車の運転席の運転者と助手席の同乗者を撮像する撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像を撮像する撮像装置を自動車内に設置し、その撮像装置により自動車の運転者と同乗者を撮像して、運転者と同乗者の人物認証や状態検知（眠気状態の検知、疲労状態の検知等）を行い、そして、それらの人物認証や状態検知の結果に基いて、自動車及び自動車に搭載されている各種装備を制御するようにしたシステムが考えられている。
【０００３】
このようなシステムとしては、自動車のエンジンの始動を許可するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載のシステムでは、撮像装置により自動車の運転者の顔及び同乗者の顔を撮像して、運転者及び同乗者の人物認証を行って、自動車のエンジンの始動を許可するようになっている。
【０００４】
一方、複数の光学系によって、異なる領域の画像を撮像するようにした撮像装置が知られている（例えば特許文献２乃至特許文献４参照）。また、焦点距離の異なる複数の光学系によって、同じ領域を含むように画像を撮像するようにした撮像装置が知られている（例えば特許文献５参照）。
【特許文献１】特開２００６−２４８３６４号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８５０５号公報
【特許文献３】特開２００５−３４１３０１号公報
【特許文献４】特開２００２−１７１４４７号公報
【特許文献５】特開２００５−３０３６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、撮像装置において、自動車内に設置して、自動車の運転者と同乗者を撮像するようにした場合、例えば、１つの光学系によって、運転者と同乗者を含む領域の画像を受光デバイス上に結像させて、運転者と同乗者を撮像する構成が考えられる。
【０００６】
しかしながら、このような構成では、運転者と同乗者の間の領域や、運転者の周囲の領域、同乗者の周囲の領域等、運転者の画像と同乗者の画像を得るのに必要のない領域の画像（つまり、運転者と同乗者の人物認証や状態検知を行うのに必要のない画像）まで、受光デバイス上に結像されることになる。すなわち、このような構成では、受光デバイス上に結像される画像全体に占める運転者の画像と同乗者の画像の割合が小さくなり、その結果、運転者と同乗者の高精細な画像を得ることができない。また、このような構成では、運転者と同乗者の高精細な画像を得ることができないことにより、運転者と同乗者の人物認証や状態検知が不正確になる。
【０００７】
なお、上述した特許文献１には、運転者と同乗者を撮像する撮像装置に関し、運転者と同乗者を撮像するための光学系の具体的な構成については、何も開示されていない。従って、この特許文献１に開示の内容を適用したとしても、上記の問題を解決することはできない。また、上述した特許文献２乃至特許文献５には、撮像装置を自動車に設置して使用すること、及び撮像装置により自動車の運転者と同乗者を撮像することについては、何も開示されていない。従って、これら特許文献２乃至特許文献５に開示の内容を適用したとしても、上記の問題を解決することはできない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、自動車の運転者と同乗者の高精細な画像を得ることができる撮像装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、自動車の運転席の運転者と助手席の同乗者を撮像するために自動車に設置して使用される撮像装置であって、運転者と同乗者を撮像する撮像手段を備え、撮像手段は、第１の光学系と、第２の光学系と、多数の受光素子が配列された受光デバイスとを有し、第１の光学系により運転者の画像を受光デバイスの第１の受光領域に結像させると共に、第２の光学系により同乗者の画像を受光デバイスの第２の受光領域に結像させて、運転者と同乗者を撮像するものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、撮像手段により撮像された画像に基いて、運転者と同乗者の状態検知及び運転者と同乗者の人物認証の少なくとも一方を行う判定手段をさらに備えるものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、第１の光学系及び第２の光学系の少なくとも一方の前方に、光路を屈曲させる光路屈曲部材が設けられているものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、１つの光学系により運転者と同乗者を含む領域の画像を受光デバイス上に結像させる構成と比較して、運転者の画像を得るのに必要最小限の領域の画像（すなわち運転者の画像を得るのに必要な領域のみの画像）と、同乗者の画像を得るのに必要最小限の領域の画像（すなわち同乗者の画像を得るのに必要な領域のみの画像）を受光デバイス上に結像させることができ、これにより、運転者と同乗者の高精細な画像を得ることができる。
【００１３】
請求項２の発明によれば、運転者と同乗者の高精細な画像に基いて、運転者と同乗者の状態検知及び人物認証の少なくとも一方を行うことができ、これにより、正確に、運転者と同乗者の状態検知及び人物認証の少なくとも一方を行うことができる。
【００１４】
請求項３の発明によれば、運転者の撮像領域と同乗者の撮像領域を簡単な構成で最適に設定することができ、コストを抑えると共に、運転者と同乗者のより高精細な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した実施形態による撮像装置について図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態による撮像装置を搭載した自動車を示す。撮像装置１は、自動車２に設置して使用され、自動車２の運転席の運転者（運転席に座っている者）Ｈと助手席の同乗者（助手席に座っている者）Ｋを撮像する装置である。この撮像装置１は、運転者Ｈの顔と同乗者Ｋの顔を撮像し、その撮像画像に基いて、運転者Ｈと同乗者Ｋの人物認証及び状態検知（眠気状態の検知、疲労状態の検知等）を行う機能を有している。本実施形態では、撮像装置１は、自動車２のルームミラー３の固定部に設置されている。
【００１６】
自動車２は、車載システムコントローラ４を備えている。車載システムコントローラ４は、撮像装置１による運転者Ｈと同乗者Ｋの人物認証及び状態検知の結果に基いて、自動車２及び自動車２に搭載されている各種装備を制御する。すなわち、車載システムコントローラ４は、撮像装置１による運転者Ｈと同乗者Ｋの人物認証及び状態検知の結果に基いて、エンジンの始動の許可、運転走行モード（燃費優先モード、スピード優先モード等）の設定、カーナビゲーションの設定、オーディオ機器の動作（音楽の曲目の選択や音量の調整等）、安全運転を促進するためのアラーム動作（運転者Ｈが眠そうな状態のときにアラームを出す）等を制御する。
【００１７】
図２（ａ）は、上記撮像装置１の構成を示し、図２（ｂ）は、上記撮像装置１による撮像画像（受光デバイス上に結像される画像）の例を示す。撮像装置１は、第１のレンズ（第１の光学系）１１と、第２のレンズ（第２の光学系）１２と、受光デバイス１３と、筺体１４とを備えており、第１のレンズ１１、第２のレンズ１２、及び受光デバイス１３を筺体１４の内部に収納した構成になっている。受光デバイス１３は、多数の受光素子が２次元状に配列された構成になっている。筺体１４には、撮像用の第１の開口４１、及び第２の開口４２が設けられている。
【００１８】
撮像装置１は、第１のレンズ１１及び第２のレンズ１２により受光デバイス１３上（２次元状に配列された多数の受光素子上）に光学的な画像を結像させ、受光デバイス１３により光学的な画像を表わす電気信号の画像データを生成することで、画像を撮像するようになっている。第１のレンズ１１、第２のレンズ１２、受光デバイス１３、第１の開口４１、及び第２の開口４２等により、撮像手段が構成されている。
【００１９】
撮像装置１は、筺体１４の第１の開口４１を通して、第１のレンズ１１により、受光デバイス１３の第１の受光領域３１に画像を結像させると共に、筺体１４の第２の開口４２を通して、第２のレンズ１２により、受光デバイス１３の第２の受光領域３２に画像を結像させるようになっている。すなわち、撮像装置１は、画像を撮像する撮像領域として、第１のレンズ１１と第１の開口４１による撮像領域と、第２のレンズ１２と第２の開口４２による撮像領域の、２つ撮像領域を有している。
【００２０】
そして、撮像装置１は、ルームミラー３の固定部に取付けられた状態において、筺体１４の第１の開口４１を通して、第１のレンズ１１により、運転者Ｈの顔の画像を受光デバイス１３の第１の受光領域３１に結像させると共に、筺体１４の第２の開口４２を通して、第２のレンズ１２により、同乗者Ｋの顔の画像を受光デバイス１３の第２の受光領域３２に結像させて、運転者Ｈと同乗者Ｋを撮像するようになっている。
【００２１】
つまり、撮像装置１は、ルームミラー３の固定部に取付けられた状態のときに、運転者Ｈの顔の画像が受光デバイス１３の第１の受光領域３１に結像すると共に同乗者Ｋの顔の画像が受光デバイス１３の第２の受光領域３２に結像するように、第１のレンズ１１と第１の開口４１による撮像領域（運転者Ｈの顔を撮像するための撮像領域）、及び第２のレンズ１２と第２の開口４２による撮像領域（同乗者Ｋの顔を撮像するための撮像領域）が設定されている。
【００２２】
すなわち、撮像装置１は、ルームミラー３の固定部に取付けられた状態のときに、運転者Ｈの顔の画像が受光デバイス１３の第１の受光領域３１に結像すると共に同乗者Ｋの顔の画像が受光デバイス１３の第２の受光領域３２に結像するように、受光デバイス１３に対する第１のレンズ１１、第１の開口４１、第２のレンズ１２、及び第２の開口４２の位置や、第１のレンズ１１及び第２のレンズ１２の焦点距離等が設定されている。
【００２３】
従って、撮像装置１は、ルームミラー３の固定部に取付けられた状態では、例えば図２（ｂ）に示すように、受光デバイス１３の第１の受光領域３１に、運転者Ｈの顔の画像を含む第１の画像（第１のレンズ１１と第１の開口４１による撮像領域の画像）７１が結像し、受光デバイス１３の第２の受光領域３２に、同乗者Ｋの顔の画像を含む第２の画像（第２のレンズ１２と第２の開口４２による撮像領域の画像）７２が結像するようになっている。
【００２４】
図３は、上記撮像装置１の電気的ブロック構成を示す。撮像装置１は、上述の構成に加え、判定処理部１５と、撮像装置１を制御するためのＣＰＵ等からなる制御部１６等を備える。
【００２５】
判定処理部１５は、制御部１６による制御のもと、受光デバイス１３により生成された画像データに基いて、運転者Ｈと同乗者Ｋの人物認証及び状態検知（眠気状態の検知、疲労状態の検知等）を行う。
【００２６】
すなわち、判定処理部１５は、受光デバイス１３の第１の受光領域３１から得られる画像データ（すなわち第１の開口４１を通して第１のレンズ１１により受光デバイス１３の第１の受光領域３１に結像された、運転者Ｈの顔の画像を含む第１の画像７１）に基いて、運転者Ｈの人物認証及び状態検知を行う。また、判定処理部１５は、受光デバイス１３の第２の受光領域３２から得られる画像データ（すなわち第２の開口４２を通して第２のレンズ１２により受光デバイス１３の第２の受光領域３２に結像された、同乗者Ｋの顔の画像を含む第２の画像７２）に基いて、同乗者Ｋの人物認証及び状態検知を行う。人物認証及び状態検知の方法は、周知であり、その詳細については、説明を省略する。
【００２７】
制御部１６は、車載システムコントローラ４からの制御信号を受けて、撮像装置１の動作を制御し、判定処理部１５による人物認証及び状態検知の結果を車載システムコントローラ４に出力する。車載システムコントローラ４は、撮像装置１による運転者Ｈと同乗者Ｋの人物認証及び状態検知の結果に基いて、上述のように自動車２及び自動車２に搭載されている各種装備を制御する。
【００２８】
本実施形態の撮像装置１によれば、１つの光学系により運転者Ｈの顔と同乗者Ｋの顔を含む領域の画像を受光デバイス１３上に結像させる構成と比較して、運転者Ｈの顔の画像を得るのに必要最小限の領域の画像（すなわち運転者Ｈの顔の画像を得るのに必要な領域のみの画像）と、同乗者Ｋの顔の画像を得るのに必要最小限の領域の画像（すなわち同乗者Ｋの顔の画像を得るのに必要な領域のみの画像）を受光デバイス１３上に結像させることができ、これにより、運転者Ｈの顔と同乗者Ｋの顔の高精細な画像を得ることができる。
【００２９】
そして、運転者Ｈの顔と同乗者Ｋの顔の高精細な画像に基いて、運転者Ｈと同乗者Ｋの人物認証及び状態検知を行うことができ、これにより、正確に、運転者Ｈと同乗者Ｋの人物認証及び状態検知を行うことができる。
【００３０】
また、撮像装置１による運転者Ｈと同乗者Ｋの人物認証及び状態検知の結果に基いて、自動車２及び自動車２に搭載されている各種装備を制御することにより、運転者Ｈ及び同乗者Ｋの快適感を高めることができると共に、自動車２の運転の安全性を高めることができる。
【００３１】
なお、本実施形態において、撮像装置１は、自動車２のルームミラー３の固定部に限られず、例えばダッシュボードの上やシガライターの横など、自動車２の適宜の箇所に設置してもよい。この場合、受光デバイス１３に対する第１のレンズ１１、第１の開口４１，第２のレンズ１２、及び第２の開口４２の位置や、第１のレンズ１１及び第２のレンズ１２の焦点距離等を調整することにより、運転者Ｈの顔の画像が受光デバイス１３の第１の受光領域３１に結像すると共に同乗者Ｋの顔の画像が受光デバイス１３の第２の受光領域３２に結像するように、運転者Ｈの顔を撮像するための撮像領域と同乗者Ｋの顔を撮像するための撮像領域を設定すればよい。
【００３２】
＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態による撮像装置の構成を示す。本実施形態の撮像装置１は、上記第１の実施形態の撮像装置において、第１のレンズ１１の光軸と第２のレンズ１２の光軸を、受光デバイス１３の受光面に垂直な方向に対して傾けた構成となっている。本実施形態における他の構成については、上記第１の実施形態と同様である。本実施形態の撮像装置１によれば、上記第１の実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【００３３】
＜第３の実施形態＞
図５は、第３の実施形態による撮像装置の構成を示す。本実施形態の撮像装置１は、上記第１の実施形態の撮像装置において、光路を屈曲させる第１のプリズム（第１の光路屈曲部材）５１及び第２のプリズム（第２の光路屈曲部材）５２をさらに備えた構成になっている。第１のプリズム５１は、第１のレンズ１１の前方に設けられており、第２のプリズムは、第２のレンズ１２の前方に設けられている。本実施形態における他の構成については、上記第１の実施形態と同様である。
【００３４】
本実施形態の撮像装置１によれば、上記第１の実施形態と同様の作用、効果が得られるのに加え、運転者Ｈの顔を撮像するための撮像領域と同乗者Ｋの顔を撮像するための撮像領域を簡単な構成で最適に設定することができ、コストを抑えると共に、運転者Ｈの顔と同乗者Ｋの顔のより高精細な画像を得ることができる。なお、本実施形態において、第１のプリズム５１、第２のプリズム５２に代えて、ミラーによって光路を屈曲させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る撮像装置を設置した自動車を示す。
【図２】（ａ）は同撮像装置の構成を示す断面図、（ｂ）は同撮像装置による撮像画像を示す図。
【図３】同撮像装置の電気的ブロック構成図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る撮像装置の構成を示す断面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る撮像装置の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１    撮像装置
２    自動車
３    ルームミラー
４    車載システムコントローラ
１１    第１のレンズ（第１の光学系）
１２    第２のレンズ（第２の光学系）
１３    受光デバイス
１４    筺体
１５    判定処理部
１６    制御部
３１    第１の受光領域
３２    第２の受光領域
４１    第１の開口
４２    第２の開口
５１    第１のプリズム（光路屈曲部材）
５２    第２のプリズム（光路屈曲部材）
７１    第１の画像
７２    第２の画像
Ｈ    運転者
Ｋ    同乗者
【図１】
2009206811.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009206811.tif 000006
【図５】
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