JP2017532235A - 自動車内のドライバ監視システム - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車（２）のドライバ監視システム（１）であって、少なくとも１つのカメラ装置（５）を備え、カメラ装置（５）が、担体部材（８）に配置された少なくとも１つのカメラユニット（９）と少なくとも１つの赤外線照射器（１０）とを備えるドライバ監視システム（１）に関する。担体部材（８）が、担体部材（８）に赤外線照射器（１０）をロックするための少なくとも１つの装置（１５）を備える。

Description

本発明は、少なくとも１つのカメラ装置を有する自動車内のドライバ監視システムであって、担体部材に配置された少なくとも１つのカメラユニットと少なくとも１つの赤外線照射器とを備える自動車のドライバ監視システムに関する。

冒頭に挙げた形式のドライバ監視装置は、従来技術により既知である。ドライバの挙動を検出するために、例えばドライバが交通状況を観察しているかどうか、または眠気を示しているかどうかを確認するために、ドライバの顔を検出し、検出された表情またはドライバ頭部の向きに応じてドライバの挙動を推定する、カメラに基づいたドライバ監視システムが既知である。例えば夜間走行時に乗員室が暗い場合あってもこうした監視を行うことができるように、ドライバを照らす赤外線照射器を設け、カメラ装置のカメラユニット、特に赤外線カメラが暗闇でもドライバを検出できるようにすることが既知である。

一般に、カメラチップと、カメラチップに割り当てられ、光を適切にガイドする光学系とからなるカメラユニットや赤外線照射器は、ドライバを確実に監視できるように車内に適切に取り付ける必要がある。したがって自動車へのカメラ装置の組込みは、システムの有効性において重要な役割を果たす。

請求項１の特徴を有する本発明によるドライバ監視システムは、カメラ装置が特に小型であり、したがってモジュールとして自動車に組み込むことができ、カメラユニットおよび赤外線照射器は共に操作可能なユニットとして提供されており、カメラと赤外線照射器との電気接触を簡単かつ安価に構成することもできるという利点を有する。本発明によれば、一般にカメラユニットが配置されている担体部材は、赤外線照射器を担体部材にロックするための装置をさらに備える。したがって、赤外線照射器は、カメラユニットが保持されている担体部材と同じ担体部材に固定されている。これにより、自動車に簡単に組み込むことができる小型のユニットが提供される。共通の担体部材により、カメラおよび赤外線照射器の電気接触が容易に実現可能である。したがって、例えば担体部材には、カメラおよび赤外線照射器を接触させることができる単一の接触プラグまたは接触端子が設けられていればよい。カメラおよび赤外線照射器が空間的に近いことより、さらにドライバ照射および監視が適切に行われることが保証される。

本発明の好ましい実施形態によれば、赤外線照射器を解除可能にロックするための装置が形成されている。担体部材に赤外線照射器を持続的にロックする構成にするためには、例えばはんだ付けまたは溶接部の形式で装置を形成することも基本的には可能であるが、好ましい実施形態によれば、赤外線照射器は解除可能に担体部材で保持されている。これにより幾つもの利点が生じる。一方では、例えば欠陥が生じた場合には赤外線照射器を簡単に交換することができる。他方では、これによりカメラ装置をモジュールとして構成することが可能であり、例えば特定の用途では赤外線照射器なしに、また他の用途では少なくとも１つの赤外線照射器共にカメラ装置を組み込むことができる。

特に好ましくは、担体部材は、それぞれの１つの赤外線照射器を解除可能にロックするための装置を少なくとも２つ備える。この場合、これらの装置は互いに同一に形成され、一方の装置によっても他方の装置によっても赤外線照射器を解除可能にロックすることができる。したがって、１つまたは２つの赤外線照射器を使用すべきであるのかを組付け時に決定することができるので、カメラ装置のモジュール性がさらに高められる。当然ながら、担体部材における解除可能なロックを行う装置は２つのみではなく３つ以上設けられていてもよい。好ましくは、これらの装置は互いに隣接して配置されている。代替的には、例えばドライバを２つの側から照らすために、１つの装置をカメラの一方側で、別の装置をカメラの他方側で担体部材に設けることも可能である。

さらに本発明の好ましい実施形態によれば、１つまたは複数の装置は、それぞれ１つまたは複数の差込み収容部として形成されている。したがって、それぞれの差込み収容部に赤外線照射器を簡単に挿入し、ロックすることができる。装置が差込み収容部として形成されていることにより、特に簡単に組付けを行うことができる。

好ましくは、それぞれの装置は、１つ以上の赤外線照射器をロックするための係止手段を備える。係止手段は、例えば、１つ以上の赤外線照射器のそれぞれの係止切欠きまたは係合部と協働する弾性変形可能または変位可能な係止突起であってもよい。

本発明の好ましい実施形態によれば、カメラ装置は、自動車の複合計器に組込み可能であるか、または組み込まれている。複合計器は一般に常にドライバの視野に入るが、場合によっては、操舵時にステアリングホイールまたはドライバの腕によって部分的に覆い隠されることもある。複合計器に複数の適宜なカメラ装置を設けることにより、ドライバを連続的に監視できるようになる。さらに、カメラ装置を電気接触せるための可能性が複合計器には既に十分に提供されており、複合計器へのカメラ装置の組込みは容易に実現可能である。好ましくは、少なくとも１つのカメラ装置が複合計器の側方または中央に配置されている。複数のカメラ装置が設けられている場合には、これらのカメラ装置は、ドライバを連続的に監視する可能性を最大限にするために、好ましくは複合計器の側縁部に配置されている。

さらに好ましくは、担体部材はプリント配線板として形成されている。これにより、カメラと赤外線照射器との電気接触は特に容易である。好ましくは、プリント配線板は複数の導体路を備え、これらの導体路は、赤外線照射器をロックする装置およびカメラユニットにつながっている。必要に応じて、係止手段は予荷重を生成するように形成されており、この予荷重により、持続的な電気接触を保証するために、赤外線照射器が接触端子によってプリント配線板の導体路もしくはプリント配線板の適切な接触箇所に押し込まれる。プリント配線板には、さらにカメラ装置を作動するための制御ユニットが配置されていてもよい。しかしながら、好ましくは、プリント配線板は少なくとも複合計器のための接触端子を備えており、これにより簡単な接続可能性および複合計器の組込みを保証する。

本発明による好ましい実施形態によれば、カメラ装置を複合計器、特に複合計器のプリント配線板に差し込むことができる、特に挟み込むことができる手段が設けられている。これにより、特に簡単なカメラ装置の組付けが保証され、ドライバ監視システムを組み付ける労力が最小限になる。

好ましくは、複合計器のプリント配線板は、カメラ装置および／または赤外線照射器を収容する少なくとも１つの切欠きを備える。特に、これにより、複合計器のプリント配線板へのカメラ装置の直接の挟み込みが実現される。

さらに好ましくは、赤外線照射器は、少なくとも１つの赤外線発光ダイオード（赤外線ＬＥＤ）を備える。赤外線発光ダイオードは、耐用期間が長く、ドライバ監視システムに安価に組み込むことができる。特に、赤外線発光ダイオードは装置の差込み収容部に直接に差込み可能であり、差込み収容部内でロック可能である。必要に応じて、複数の赤外線発光ダイオードを収容するための差込み収容部が形成されていてもよい。

代替的な実施形態によれば、担体部材、特に複合計器に挿入可能なカメラ装置の担体部材にはカメラユニットのみが設けられており、１つ以上の赤外線照射器は、例えば複合計器のプリント配線板に配置することによって、カメラ装置とは別に複合計器に組み込まれていてもよい。さらに、カメラ装置の赤外線照射器に加えて、別の赤外線照射器を複合計器の外部、特に自動車の計器盤の領域に設けることも可能である。

次に実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

自動車のドライバ監視システムを示す図である。 ドライバ監視システムの側面図である。 ドライバ監視システムの平面図である。 ドライバ監視システムの別の実施例を示す図である。 ドライバ監視システムの別の実施例を示す図である。 ドライバ監視システムの別の実施例を示す図である。

図１は、自動車２（図１には示唆のみする）のためのドライバ監視システム１を示す。自動車２は、計器盤のドライバ側にステアリングホイール３を備え、その後方に計器盤に組み込まれた複合計器４を備える。複合計器４は、自動車の最新の状態値、例えば最新の速度、駆動装置の回転数、または他の情報を示す役割を果たす。この場合、表示は、特に複合計器４のプリント配線板６に配置されている。この場合、ドライバ観察システム１は計器盤、特に複合計器４に組み込まれている。このために、複合計器４には２つのカメラ装置５が設けられており、これらのカメラ装置５は複合計器４の側縁部に位置する。

図２は、ドライバ監視システム１のいずれか１つのカメラ装置５の詳細図を示す。この場合、図２は、既に述べたプリント配線板６を備える複合計器４の断面図を示す。プリント配線板６は切欠き７を備え、この切欠き７にはカメラ装置５が挿入されている。

カメラ装置５は担体部材８を備え、この担体部材８には、カメラチップ９′と、例えば光学レンズなどの光学系９″と、赤外線照射器１０とを備えるカメラユニット９が配置されている。担体部材８は、赤外線照射器およびカメラユニット９に電気接触するプリント配線板として形成されている。さらにプリント配線板もしくは担体部材８からはフラットリボン形ケーブル１１が複合計器４のプリント配線板までつながっており、これによりカメラ装置５と複合機器４とを電気接続している。この場合、担体部材８は背面で複合計器のケーシング壁１２に接触しており、そこに、例えば挟み込まれているか、貼り付けられているか、またはねじ込まれている。ケーシング壁１２に向かい合った側では、複合計器４、ひいてはカメラ装置５も、特に反射防止層を備えるカバーガラス１３によって覆われている。赤外線照射器１０およびカメラユニット９の領域では、反射防止層は、好ましくは中断されている。

カメラ装置５のカメラユニット９の光学系９″は、切欠き７を貫通してカバーガラス１３まで延在している。同様に、赤外線照射器１０の光路１４はカバーガラス１３まで延在している。

図３は、カメラ装置５の平面図を示す。担体部材８には、カメラ装置９および２つの赤外線照射器１０が配置されている。この場合、赤外線照射器１０は、互いに隣り合って、カメラユニット９に対して間隔をおいて設けられている。担体部材８は、それぞれの赤外線照射器１０のために、担体部材８において赤外線照射器１０をロックするためのそれぞれ１つの装置１５を備える。この場合、装置１５は、差込み収容部１６として形成されており、差込み収容部１６には、それぞれの赤外線照射器１０をロックするために差し込むことができる。好ましくは、このために差込み収容部１６は、図２に示すようなロック用突起１７を備え、それぞれの赤外線照射器１０のための解除可能なロック装置を提供している。随意に、担体部材８に配置されたカメラユニット９のために、カメラユニット９を解除可能にロックするための装置が設けられていてもよい。装置１５を差込み収容部１６として形成することにより、組付け時に赤外線照射器１０の電気接触も自動的に得られる。

赤外線照射器１０を解除可能にロックするための装置１５を形成することにより、使用される赤外線照射器の数をモジュール方式に構成するかもしくは変更することが可能になる。特に、可能な最大数よりも少ない赤外線照射器１０をカメラ装置５に設けることも可能である。装置１５もしくは差込み収容部１６の数に応じて、適切な数の赤外線照射器１０を担体部材８に配置してもよい。有利には、赤外線照射器１０は、特に好ましくは互いに独立して制御可能な１つ以上の赤外線発光ダイオードを備える。

図２に示すように、好ましくはそれぞれのカメラ装置５には、複合計器４のプリント配線板６に設けられた係止手段１８が割り当てられており、それぞれのカメラ装置５を解除可能にロックする役割を果たす。図２には、係止手段は概略的に示されている。図１に示したドライバ監視システム１を形成するためには、複合計器４のプリント配線板６の適切な箇所にそれぞれ２つの切欠き７を設けることが不可欠である。図１に示唆されているように、付加的な赤外線照射器１９が、複合計器４の外部において自動車２の計器盤に組み込まれていてもよい。この場合、赤外線照射器１０，１９およびカメラ装置５のカメラユニット９は、常にドライバの位置もしくはドライバの頭部に向けられている。赤外線照射器は赤外線を放出し、この赤外線はドライバにおいて反射され、カメラ装置９によって検出される。したがって、暗い周辺環境により妨げられることなしにドライバを監視することが可能である。ドライバ監視システム１によって、眠気などを確認するために、例えば顔検出、頭部追跡、眼の観察を実施することができる。

上述のように、それぞれのカメラ装置５が複合計器４に組込み可能なカメラモジュールとして形成されているので、ドライバ監視システム１の組付けは特に簡単である。さらにドライバ監視ユニット１の可変性が装置１５によって高められ、カメラモジュールを異なる実施形態で複合計器４もしくは適宜な複合計器で使用することができ、例えば、赤外線照射器１０の数はそれぞれの用途に応じて、例えばそれぞれの自動車タイプに応じて変更される。同様に、カメラモジュールもしくはそれぞれのカメラ装置５を他の箇所、例えば周辺センサ装置のために使用することも可能である。特に、カメラ装置５を赤外線照射器１０なしに周辺センサ装置のために使用することも可能である。これにより、特に自動車の構造に応じて自在に使用可能なカメラ装置５が得られる。

図４および図５は、例示的にドライバ監視システム１の異なる配置を示しており、図４では、２つのカメラ装置５が複合計器４の下部に設けられている。図５は、代替的な実施例を示し、この実施形態では、第１のカメラ装置５のみが複合計器４に組み込まれており、第２のカメラ装置５は複合計器４に対して間隔をおいて計器盤に挿入されている。このように、ドライバ監視システム１の種々異なる構成が可能である。カメラ装置５を可変のモジュールの形式で形成することにより、カメラ装置５を何重にも使用することができ、可変性に基づいて適合させることができる。

図６は、ドライバ監視システム１の代替的な実施形態を示し、この実施形態では、カメラ装置５の担体部材８はカメラ９を収容するためにのみ用いられ、赤外線照射器１０を収容するためには用いられない。したがって、この場合には赤外線照射器１０はカメラ９から離して配置することができる。特にこの実施形態では、赤外線照射器１０は複合計器４のプリント配線板６に直接に配置されている。フラットリボン形ケーブル１１の接続により、カメラ９は複合計器４に電気接続され、赤外線照射器１０は、プリント配線板６により直接に、例えばプリント配線板６に配置されたマイクロプロセッサなどに接続されており、マイクロプロセッサなどは、赤外線照射器１０を用いてカメラ９によって検出されたデータを評価する。この場合、カメラ装置５は、自動車２の複合計器４または計器盤に互いに別々に挿入可能な２つのモジュール構成要素からなる。この場合、少なくとも担体部材８およびカメラユニット９には上述の係止手段１８が割り当てられている。この場合、赤外線照射器１０は、好ましくは直接にプリント配線板６にはんだ付けされているか、または既に述べたように、適切な差込み収容部によってプリント配線板６に解除可能にロックされている。当然ながら、このようにして複数の赤外線照射器１０をプリント配線板６に固定することもできる。プリント配線板６が適切な数の差込み収容部１６を備えている場合には、所望の赤外線照射器１０の位置および数を変えることもできる。

当然ながら、上記実施例において、それぞれの赤外線照射器１０に割り当てられた、例えば光路１４などの付加的な光学系を省略するか、または適宜に他の光学系を設けることも可能である。フラットリボン形ケーブル１１は、好ましくは、差込み部材によって一方では担体部材８および担体部材８に配置された構成要素に接続されており、他方ではプリント配線板６に接続されている。

Claims (10)

1. 自動車（２）のためのドライバ監視システム（１）であって、少なくとも１つのカメラ装置（５）を備え、該カメラ装置（５）が、担体部材（８）に配置された少なくとも１つのカメラユニット（９）と少なくとも１つの赤外線照射器（１０）とを備えるドライバ監視システム（１）において、
   担体部材（８）が、該担体部材（８）に赤外線照射器（１０）をロックするための少なくとも１つの装置（１５）を備えることを特徴とする自動車（２）のドライバ監視システム（１）。
2. 請求項１に記載のドライバ監視システムにおいて、
   赤外線照射器（１０）を解除可能にロックするための装置（１５）が形成されているドライバ監視システム。
3. 請求項１または２に記載のドライバ監視システムにおいて、
   前記担体部材（８）が、それぞれの１つの赤外線照射器（１０）を解除可能にロックするための少なくとも２つの装置（１５）を備えるドライバ監視システム。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載のドライバ監視システムにおいて、
   それぞれの前記装置（１５）が差込み収容部（１６）として形成されているドライバ監視システム。
5. 請求項１から４までのいずれか一項に記載のドライバ監視システムにおいて、
   それぞれの前記装置（１５）が、１つ以上の前記赤外線照射器（１０）をロックするための係止手段（１７）を備えるドライバ監視システム。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載のドライバ監視システムにおいて、
   前記カメラ装置（５）が、自動車の複合計器（４）に組込み可能であるか、または組み込まれているドライバ監視システム。
7. 請求項１から６までのいずれか一項に記載のドライバ監視システムにおいて、
   前記担体部材（８）がプリント配線板として形成されているドライバ監視システム。
8. 請求項１から７までのいずれか一項に記載のドライバ監視システムにおいて、
   前記カメラ装置（５）を複合計器（４）、特に複合計器のプリント配線板（６）に差し込むことができる、特に挟み込むことができる手段が設けられているドライバ監視システム。
9. 請求項１から８までにいずれか一項に記載のドライバ監視システムにおいて、
   複合計器（４）のプリント配線板（６）が、カメラ装置（５）を収容するための少なくとも１つの切欠き（７）を備えるドライバ監視システム。
10. 請求項１から９までにいずれか一項に記載のドライバ監視システムにおいて、
    前記赤外線照射器（１０）が、少なくとも１つの赤外線発光ダイオードを備えるドライバ監視システム。

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