脸部图像拍摄装置、以及驾驶员状态判定装置制造方法及图纸

在脸部图像拍摄装置中，将固定焦点式的车载照相机的焦点位置(正好焦点对准的位置)设定在如下的位置。即，将焦点位置设定在针对使驾驶席的位置移动到前方的极限时的驾驶员的脸部的位置(前方极限脸部位置)的弥散圆的一方比针对使驾驶席的位置移动到后方的极限时的驾驶员的脸部的位置(后方极限脸部位置)的弥散圆大的位置。这样一来，能够使车载照相机的焦点位置向后方移动，所以能够抑制在后方极限脸部位置的脸部图像的模糊。其结果，即使在后方极限脸部位置的脸部图像中的模糊被放大，也总是能够高精度地检测驾驶状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请基于2013年12月18日申请的日本申请编号2013-261880号，并在此引用其记载内容。
本公开涉及使用车载照相机来拍摄驾驶员的脸部图像的脸部图像拍摄装置、以及解析脸部图像来判定驾驶员状态的驾驶员状态判定装置。
技术介绍
公知有通过解析由车载照相机拍摄到的驾驶员的脸部图像，来判定驾驶中的驾驶员的清醒度、漫不经心程度、困倦度等对安全驾驶造成影响的驾驶员的状态(在本说明书中，将这些称为“驾驶员状态”)，并根据需要进行警告等的驾驶辅助技术。该驾驶辅助技术为了高精度地判定驾驶员状态而优选尽量拍摄清楚的脸部图像。这里，一般来说，在车辆中能够根据驾驶员的体格、嗜好将座位位置向前后调整，若调整座位位置则驾驶员的脸部的位置也前后地移动。因此，为了即使脸部的位置移动也能够拍摄清楚的脸部图像，而提出了根据驾驶员调整的座位位置推断出脸部的位置，来调整车载照相机的焦点位置的技术(专利文献1)。并且，也提出了还考虑到驾驶员在驾驶中变更姿势的情况来拍摄脸部图像的技术(专利文献2)。另一方面，代替能够调整焦点位置的车载照相机，也广泛使用结构简单的固定焦点式的车载照相机。固定焦点式的车载照相机无法使焦点位置移动，所以为了即使驾驶员的脸部位置前后移动也得到清楚的图像而在减小光学系统的光圈的聚光的状态(F值较大的状态)下使用固定焦点式的车载照相机。这是因为，越减小光学系统的光圈(越增大F值)景深(得到焦点对准的图像的被拍摄体位置的范围)越深，所以即使脸部位置前后移动也能得到清楚的图像。不过，为了将光量的不足补充如减小光圈(增大F值)的程度而需要较强的光源。鉴于此，为了使光学系统的光圈不过于小，因此理想上以如景深与驾驶员的脸部位置的移动范围一致的方式设定光圈。专利文献1：日本特开平6－178302号公报专利文献2：日本特开2009－113621号公报但是，在使用固定焦点式的车载照相机的情况下，存在即使将光学系统的光圈的设定设定为如在驾驶员的脸部位置移动的全范围中得到清楚的脸部图像那样的最佳的光圈，驾驶员状态的检测精度也降低这样的问题。而且，本申请的专利技术者发现了，该不可解的现象的原因是由于如下的事情，即，即使位于远离车载照相机的位置的脸部的脸部图像和位于车载照相机的附近的脸部的脸部图像相同地是清楚的图像，若从检测驾驶员状态的用途来看则不能相同地对待。
技术实现思路
该公开是基于本申请的专利技术者发现的上述的见解而完成的，其目的在于，提供即使在使用固定焦点式的车载照相机的情况下，也能够高精度地检测驾驶员状态的技术。根据本公开的一方式，脸部图像拍摄装置以及驾驶员状态判定装置将使驾驶员的脸部图像在图像传感器上成像的成像光学系统的焦点位置(正好焦点对准的位置)固定在如下那样的位置。即，将焦点位置固定在针对前方极限脸部位置(FP)的弥散圆的一方比针对后方极限脸部位置(RP)的弥散圆大的位置。这里，所谓后方极限脸部位置是指使驾驶席的位置移动到后方的极限时的驾驶员的脸部的位置。另外，所谓前方极限脸部位置是指使驾驶席的位置移动到前方的极限时的驾驶员的脸部的位置。这些后方极限脸部位置、前方极限脸部位置基于对于可移动驾驶席的极限的位置和驾驶员的体型的统计数据按照每个车辆决定。详细的机制将在后面描述，但发现了：尽管在驾驶员的脸部位置移动的全范围中得到清楚的脸部图像，但是驾驶员状态的检测精度也会降低的理由是因为，若驾驶员使脸部位置移动到后方，则检测驾驶员状态时放大了脸部图像中的模糊。因此，如果允许针对前方极限脸部位置的弥散圆大于针对后方极限脸部位置的弥散圆，则能够使成像光学系统的焦点位置(正好焦点对准的位置)向后方移动，所以即使在后方极限脸部位置，也能够得到模糊更少的脸部图像。其结果，即使在检测驾驶员状态时放大脸部图像中的模糊，也总是能够高精度地检测驾驶状态。根据本公开的第二方式，在上述第一方式所涉及的脸部图像拍摄装置中，也可以在前方极限脸部位置处的MTF(ModulationTransferFunction：调制传递函数)的值成为小于后方极限脸部位置处的MTF的值的位置设定成像光学系统的焦点位置。这里，所谓MTF是指光学系统的性能评价所使用的公知的指标值，MTF的值越小，表示得到的像越模糊。这样一来，能够使成像光学系统的焦点位置(正好焦点对准的位置)向后方移动。因此，即使在后方极限脸部位置也能得到模糊较少的脸部图像，所以即使在检测驾驶员状态时放大脸部图像中的模糊，也能够高精度地检测驾驶状态。根据本公开的第三方式，在上述第一或者第二方式所涉及的脸部图像拍摄装置中，也可以在前方极限脸部位置与后方极限脸部位置的中间位置、或者比中间位置距离成像光学系统更远的位置设定成像光学系统的焦点位置。以往的固定焦点式的成像光学系统的焦点位置必然被设定在比前方极限脸部位置与后方极限脸部位置的中间位置靠近前侧(接近成像光学系统的一侧)。因此，如果将成像光学系统的焦点位置设定在前方极限脸部位置与后方极限脸部位置的中间位置、或者比中间位置更远，则在后方极限脸部位置也能够得到模糊较少的脸部图像。因此，即使在检测驾驶员状态时放大脸部图像中的模糊，也能够高精度地检测驾驶状态。根据本公开的第四方式，在上述第一至第三方式所涉及的脸部图像拍摄装置中，也可以将成像光学系统的F值设定为2.0以下的值。这里，所谓F值是光学系统的性能评价所使用的公知的指标值，F值越小，得到光量越多、越亮的图像，但已知相对于被拍摄体的前后的移动，像变得容易模糊。一般来说，在固定焦点式的成像光学系统中，为了在从前方极限脸部位置到后方极限脸部位置的范围中，得到模糊较少的清楚的脸部图像，而需要确保2.8左右的F值，使F值为2.0以下在设计上较困难。与此相对，在上述第四方式所涉及的脸部图像拍摄装置中，在前方极限脸部位置的附近中允许脸部图像的模糊，所以能够将F值设定为2.0以下，其结果，即使较少的光量也能够拍摄较亮的脸部图像。根据本公开的第五方式，上述第一至第四方式所涉及的脸部图像拍摄装置也可以安装于驾驶员能够将驾驶席的位置向前后方向调整的车辆，从而应用于解析驾驶员的脸部图像来判定驾驶员状态的驾驶员状态判定装置。如上述那样，本公开的脸部图像拍摄装置在驾驶员使驾驶席向后方移动的情况下也能够拍摄模糊较少的脸部图像，所以如果解析得到的脸部图像来判定驾本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脸部图像拍摄装置，是安装于驾驶员能够将驾驶席(4)的位置向前后方向调整的车辆(1)，从而从该驾驶员的前方拍摄该驾驶员的脸部图像的脸部图像拍摄装置(110)，具备：图像传感器(112)，生成所述脸部图像的图像数据；以及成像光学系统(114)，使所述脸部图像在所述图像传感器上成像，在所述成像光学系统中，该成像光学系统的焦点位置被固定在针对前方极限脸部位置(FP)的弥散圆的一方比针对后方极限脸部位置(RP)的弥散圆大的位置，其中，所述后方极限脸部位置(RP)是使所述驾驶席的位置移动到后方的极限时的所述驾驶员的脸部的位置，所述前方极限脸部位置(FP)是使所述驾驶席的位置移动到前方的极限时的所述驾驶员的脸部的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.18 JP 2013-2618801.一种脸部图像拍摄装置，是安装于驾驶员能够将驾驶席(4)的
位置向前后方向调整的车辆(1)，从而从该驾驶员的前方拍摄该驾驶员
的脸部图像的脸部图像拍摄装置(110)，具备：
图像传感器(112)，生成所述脸部图像的图像数据；以及
成像光学系统(114)，使所述脸部图像在所述图像传感器上成像，
在所述成像光学系统中，该成像光学系统的焦点位置被固定在针对
前方极限脸部位置(FP)的弥散圆的一方比针对后方极限脸部位置(RP)
的弥散圆大的位置，其中，所述后方极限脸部位置(RP)是使所述驾
驶席的位置移动到后方的极限时的所述驾驶员的脸部的位置，所述前方
极限脸部位置(FP)是使所述驾驶席的位置移动到前方的极限时的所述
驾驶员的脸部的位置。
2.根据权利要求1所述的脸部图像拍摄装置，其中，
在所述成像光学系统中，所述焦点位置被固定于在所述前方极限脸
部位置的调制传递函数(MTF)的值成为小于在所述后方极限脸部位置
的MTF的值的位置。
3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：大见拓宽，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP