本發(fā)明大體涉及一種乘員監(jiān)視系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種包括乘員監(jiān)視系統(tǒng)的車輛轉(zhuǎn)向組件。

背景技術(shù)：

各種先進(jìn)的駕駛員輔助系統(tǒng)并入有視覺、聲學(xué)和/或傳感器告警。這些告警中的許多告警是響應(yīng)于外部危險(例如，接近另一物體)。然而，在最近的時期，使駕駛員可能分神的事物的數(shù)目已增加(例如，手機(jī)、mp3播放器、內(nèi)部顯示器等)。駕駛員監(jiān)視系統(tǒng)正變得越來越普遍包括在車輛中，例如，以在檢測到駕駛員處于分神狀態(tài)時發(fā)出告警。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文中描述車輛乘員成像系統(tǒng)的各種實(shí)施方案。車輛乘員成像系統(tǒng)可為例如乘員監(jiān)視系統(tǒng)(oms)的一部分。車輛乘員成像系統(tǒng)安置在車輛內(nèi)，并包括：汽車鐘表彈簧，所述汽車鐘表彈簧安置在方向盤組件內(nèi)；至少一個成像單元，所述成像單元經(jīng)配置用于耦接到方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分；以及第一處理單元，所述第一處理單元經(jīng)配置用于安置在汽車鐘表彈簧的轉(zhuǎn)子內(nèi)，并且經(jīng)配置用于電氣地接收通過所述成像單元捕獲的圖像信號，并旋轉(zhuǎn)所述圖像信號中的至少一部分以用于傳送到第二處理單元。汽車鐘表彈簧包括：轉(zhuǎn)子，方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分耦接到所述轉(zhuǎn)子；定子，所述定子安置成與轉(zhuǎn)子徑向相鄰；以及至少一組電線，所述電線耦接在轉(zhuǎn)子與定子之間。成像單元具有朝向一個或多個車輛乘員延伸的視場。并且，所述第二處理單元經(jīng)配置用于在車輛中安置在轉(zhuǎn)子外側(cè)，并經(jīng)由定子電耦接到所述一組電線。選擇的圖像信號通過所述一組電線電氣地傳送。

在某些實(shí)施方案中，第一處理單元另外經(jīng)配置用于電氣地接收方向盤組件的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率中的至少一者，并基于接收到的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率來調(diào)整圖像信號的朝向。例如，轉(zhuǎn)向角傳感器可安置在轉(zhuǎn)子中，且轉(zhuǎn)向角傳感器經(jīng)配置用于獲取旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率，并將所獲取的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率電氣地傳送到第一處理單元。在另一實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)向角傳感器可安置在定子中，且所獲取的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率經(jīng)由所述一組電線而電氣地傳送到第一處理單元。

在一些實(shí)施方案中，選擇圖像信號中的至少一部分以用于傳送到第二處理單元可包括識別并選擇圖像信號中的與一個或多個乘員信息參數(shù)相關(guān)的一個或多個部分。

在一些實(shí)施方案中，第一處理單元還可另外經(jīng)配置用于壓縮選擇的圖像信號以將選擇的圖像信號傳送到第二處理單元，且所述第二處理單元可另外經(jīng)配置用于解壓縮經(jīng)壓縮的圖像信號。

在一些實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子可包括至少一個電氣連接器，所述電氣連接器經(jīng)配置用于將來自成像單元的電線耦接到第一處理單元。在一些實(shí)施方案中，某一長度電線，所述電線經(jīng)配置用于從汽車鐘表彈簧的轉(zhuǎn)子朝向方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分向外延伸，并將電氣連接器耦接到第一處理單元。

在某些實(shí)施方案中，車輛乘員成像系統(tǒng)可包括安置成與成像單元相鄰的至少一個光源。光源經(jīng)配置用于在成像單元的視場中提供照明。光源經(jīng)配置用于與第一處理單元進(jìn)行電通信，且第一處理單元經(jīng)配置用于控制從光源發(fā)出的光的量。在一些實(shí)施方案中，第一電氣連接器和第二電氣連接器包括在轉(zhuǎn)子上，所述第一電氣連接器經(jīng)配置用于從成像單元接收電線，且第二電氣連接器經(jīng)配置用于從光源接收電線。根據(jù)以下實(shí)施方案，第一電氣連接器和第二電氣連接器可耦接到第一處理單元，或在其它實(shí)施方案中，第二電氣連接器可電耦接到第二處理單元或安置在鐘表彈簧或車輛中的另一處理單元。在一個實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)還包括：第一長度的電線，所述電線經(jīng)配置用于從汽車鐘表彈簧的轉(zhuǎn)子朝向方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分向外延伸，并將第一電氣連接器耦接到第一處理單元；以及第二長度的電線，所述電線經(jīng)配置用于從汽車鐘表彈簧的轉(zhuǎn)子朝向方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分向外延伸，并將第二電氣連接器耦接到第一處理單元。

在一些實(shí)施方案中，光源經(jīng)配置用于安置成與成像單元相鄰。光源經(jīng)配置用于在成像單元的視場中提供照明，且光源經(jīng)配置用于經(jīng)由所述一組電線而與第二處理單元進(jìn)行電通信。在此實(shí)施方案中，第二處理單元可經(jīng)配置用于控制從光源發(fā)出的光的量。另外，在一個實(shí)施方案中，所述系統(tǒng)包括第二電氣連接器，所述第二電氣連接器經(jīng)配置用于從光源接收電氣連接器，第一電氣連接器經(jīng)配置用于耦接到所述第一處理單元，且第二電氣連接器經(jīng)配置用于經(jīng)由耦接在轉(zhuǎn)子與定子之間的所述一組電線而耦接到第二處理單元。在另一實(shí)施方案中，第一和第二電氣連接器各自耦接到從轉(zhuǎn)子朝向方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分向外延伸的長度的電線。第一電氣連接器的長度的電線經(jīng)配置用于將第一電氣連接器耦接到第一處理單元，且第二電氣連接器的長度的電線經(jīng)配置用于經(jīng)由耦接在轉(zhuǎn)子與定子之間的所述一組電線而將第二電氣連接器耦接到第二處理單元。

在一些實(shí)施方案中，第一處理單元經(jīng)配置用于電耦接到安置在車輛內(nèi)的電源。來自電源的電力可經(jīng)由耦接在轉(zhuǎn)子與定子之間的所述一組電線而用于成像單元。

此外，在一些實(shí)施方案中，第一處理單元安置在至少一個弓形印刷電路板上。在另一實(shí)施方案中，至少一個弓形印刷電路板包括多個弓形印刷電路板，所述弓形印刷電路板相對于彼此堆疊以便裝配在汽車鐘表彈簧的轉(zhuǎn)子內(nèi)。另外，在一些實(shí)施方案中，第一處理單元經(jīng)配置用于將選擇的圖像信號中的至少一部分保存到存儲器，所述存儲器安置在弓形印刷電路板上。

在一些實(shí)施方案中，第一處理單元經(jīng)配置用于將選擇的圖像信號中的至少一部分保存到存儲器，所述存儲器經(jīng)配置用于安置在轉(zhuǎn)子中。

各種其它實(shí)施方案包括車輛乘員成像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一處理單元，所述第一處理單元經(jīng)配置用于選擇圖像信號中與乘員信息參數(shù)相關(guān)的至少一部分，根據(jù)選擇信號計算數(shù)據(jù)，并將計算出的數(shù)據(jù)傳送到第二處理單元。

在其它實(shí)施方案中，安置在車輛內(nèi)的車輛乘員成像系統(tǒng)包括至少一個成像單元、汽車鐘表彈簧以及第一、第二和第三處理單元。第一處理單元安置成與成像單元相鄰，并且經(jīng)配置用于電氣地接收通過成像單元捕獲的圖像信號，并選擇所述圖像信號中的至少一部分以用于傳送到第二處理單元。第二處理單元安置在轉(zhuǎn)子中，并電耦接到在車輛中安置在轉(zhuǎn)子外側(cè)的第三處理單元。第三處理單元和第二處理單元經(jīng)由所述一組電線進(jìn)行電通信。并且，通過第二處理單元接收的選擇圖像信號中的至少一部分通過所述一組電線電氣地傳送到第三處理單元。

在其它各種實(shí)施方案中，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)安置在車輛內(nèi)，并包括：至少一個數(shù)據(jù)采集單元，所述數(shù)據(jù)采集單元安置在車輛方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分上；汽車鐘表彈簧；以及第一處理單元。方向盤組件可圍繞轉(zhuǎn)向柱旋轉(zhuǎn)。汽車鐘表彈簧包括：轉(zhuǎn)子，方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分耦接到所述轉(zhuǎn)子；定子，所述定子安置成與轉(zhuǎn)子徑向相鄰；以及至少一組電線，所述電線耦接在轉(zhuǎn)子與定子之間。并且，第一處理單元安置在轉(zhuǎn)子內(nèi)，并且經(jīng)配置用于電氣地接收通過數(shù)據(jù)采集單元捕獲的信號，并選擇所述信號中的至少一部分以用于傳送到第二處理單元。第二處理單元在車輛中安置在轉(zhuǎn)子外側(cè)，并電耦接到所述一組電線。選擇的信號通過所述一組電線電氣地傳送。

本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在附圖和以下描述中闡述。本發(fā)明的其它特征、目標(biāo)以及優(yōu)點(diǎn)將從所述描述和圖式并且從權(quán)利要求書中顯而易見。

附圖說明

所述裝置在以下圖式中得到詳細(xì)得多的說明。圖式僅用來舉例說明優(yōu)選裝置的結(jié)構(gòu)，和可單獨(dú)地或結(jié)合其它特征來使用的某些特征。本發(fā)明不應(yīng)限于所示出的實(shí)例。

圖1a和1b是示例性乘員監(jiān)視系統(tǒng)的示意圖；

圖2a至f是示例性成像單元的示意圖；

圖3a和3b是示例性乘員監(jiān)視系統(tǒng)的示意圖；

圖4a至d是示例性乘員監(jiān)視系統(tǒng)的示意圖；以及

圖5是示例性處理單元的示意圖。

圖6是根據(jù)一個實(shí)施方案的方向盤的正視圖。

圖7是如沿著c-c線觀察的圖4中示出的鐘表彈簧的側(cè)剖視圖。

圖8是根據(jù)一個實(shí)施方案的線帶的透視圖。

圖9是根據(jù)另一實(shí)施方案的鐘表彈簧的側(cè)剖視圖。

圖10是根據(jù)一個實(shí)施方案的oms的各種部件的示意圖。

圖11a和11b說明根據(jù)一個實(shí)施方案的滑環(huán)。

圖12是根據(jù)一個實(shí)施方案的oms的組裝在一起的各種部件(包括鏡頭)的透視圖。

圖13a是圖12中示出的oms的透視分解正視圖。

圖13b是圖12中示出的oms的透視分解后視圖。

圖14是圖12中示出的oms的透視組裝正視圖，沒有鏡頭。

圖15是圖12中示出的oms的某些部件的示意性俯視圖。

圖16是示出根據(jù)一個實(shí)施方案的在各種波長處透射經(jīng)過acrylite鏡頭的光的百分比的光譜透射曲線。

圖17a和17b相應(yīng)地是根據(jù)一個實(shí)施方案的外殼的正透視圖和后視圖。

圖18a和18b相應(yīng)地是根據(jù)另一實(shí)施方案的外殼的正透視圖和后視圖。

圖19a和19b相應(yīng)地是根據(jù)又一實(shí)施方案的外殼的正透視圖和后視圖。

圖20是根據(jù)一個實(shí)施方案方向盤組件和圖12中示出的耦接到所述方向盤組件的外殼的俯視圖。

各圖中的相同的參考符號指示相同的元件。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)將參考圖式描述本發(fā)明的某些示例性實(shí)施方案。一般來說，此類實(shí)施方案涉及用于經(jīng)由一個或多個成像單元來監(jiān)視車輛中的乘員的乘員監(jiān)視系統(tǒng)(oms)。例如，在各種實(shí)施方案中，oms包括成像單元，例如相機(jī)，所述成像單元耦接到方向盤組件的旋轉(zhuǎn)部分，例如中心轂部分。成像單元具有指向車輛中的一個或多個乘員的視場，且經(jīng)配置以捕獲對應(yīng)于視場中的成像區(qū)域的圖像信號。成像區(qū)域可經(jīng)配置以例如圍封乘員的預(yù)期位置。oms還包括與成像單元進(jìn)行電通信的一個或多個處理單元，所述處理單元接收并處理來自成像單元的圖像信號以確定乘員狀態(tài)，且在一些實(shí)施方案中，基于所確定的乘員狀態(tài)來提供反饋(例如，輸出)。

圖1a是用于監(jiān)視車輛中的駕駛員102的示例性乘員監(jiān)視系統(tǒng)(oms)100。在此實(shí)施方案中，oms100可耦接到車輛的方向盤組件104。oms100和/或方向盤組件104可經(jīng)配置以相對于車輛的轉(zhuǎn)向柱106旋轉(zhuǎn)。方向盤組件104可耦接到車輛的轉(zhuǎn)向輸入軸107、轉(zhuǎn)向柱106或用于將駕駛員輸入轉(zhuǎn)換成用于車輛的控制指令(例如，包括線控驅(qū)動技術(shù))的任何其它車輛部件。例如，如圖1a中所說明，方向盤組件104可耦接到車輛的轉(zhuǎn)向輸入軸107，所述轉(zhuǎn)向輸入軸繼而耦接到車輛的轉(zhuǎn)向柱106。轉(zhuǎn)向柱106可為車輛內(nèi)的非旋轉(zhuǎn)部件。在一些實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)向柱106可包括傾斜和/或延伸機(jī)構(gòu)(例如，可伸縮機(jī)構(gòu))，所述機(jī)構(gòu)允許更靠近、遠(yuǎn)離駕駛員或相對于駕駛員以不同的角度調(diào)整方向盤組件104。傾斜/延伸機(jī)構(gòu)可被稱為例如“傾斜和伸縮”或“伸長和傾斜”。

在一些實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)向柱106可接收轉(zhuǎn)向軸107，所述轉(zhuǎn)向軸沿著轉(zhuǎn)向軸線延伸并用以將方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)移動轉(zhuǎn)移到車輛的輪子。方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)移動可通過機(jī)械和/或電氣方式傳輸?shù)捷喿印?/p>

如圖1b中的示例性系統(tǒng)中所說明，方向盤組件104包括輪緣114和轂116。方向盤組件104還可包括將輪緣114連接到轂116的至少一個輪輻118。輪緣114可包括駕駛員可抓握以便于控制車輛的單一連續(xù)部分或任何數(shù)目的獨(dú)特部分。例如，輪緣114可包括具有實(shí)質(zhì)上為圓形形狀的外輪廓的孔環(huán)形狀。在替代實(shí)施方案中，輪緣114可界定任何合適的形狀，包括例如，圓形、橢圓形、正方形、矩形、半圓形、半橢圓形或任何其它規(guī)則或不規(guī)則形狀。另外，在一些實(shí)施方案中，輪緣可包括耦接到轂的兩個或多于兩個半圓形、半橢圓形、半矩形或其它規(guī)則或不規(guī)則形狀的部分。例如，在一個實(shí)施方案中，輪緣可包括耦接到轂的兩個半圓形輪緣部分(例如，類似于飛行軛架)。轂116可安置在輪緣114中心。轂116可在方向盤組件104與車輛的轉(zhuǎn)向軸107/轉(zhuǎn)向柱106之間提供連接點(diǎn)。

如圖1a和1b中示出的實(shí)施方案中所說明，oms100耦接到方向盤組件104的中心部分112。中心部分112可包括例如，輪輻118、轂116和/或方向盤組件104的相對于輪緣114位于中心的任何其它部分。如本文中所使用，“和/或”包括僅具有元素a、僅具有元素b或元素a和b結(jié)合在一起的實(shí)施方案。例如，中心部分112可包括輪輻118和/或轂116意圖包括以下實(shí)施方案：其中中心部分112包括輪輻118、轂116或輪輻118和轂116。

將oms100與方向盤組件104的中心部分112耦接并整合在一起可允許駕駛員102和/或其它車輛乘員的oms100的成像單元108的增加的視角和提高的成像區(qū)域分辨率，而不管方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)如何。例如，如果oms100安裝到非旋轉(zhuǎn)部件，例如轉(zhuǎn)向柱106，那么駕駛員102或乘員的oms100視角在方向盤組件104旋轉(zhuǎn)時可被輪輻118遮擋，或被輪緣114通過相對于方向盤組件104向后定位而遮擋。另外，將oms100安裝到車輛的非旋轉(zhuǎn)部件將增加成像單元108與車輛中的乘員之間的距離。

另外，車輛中的方向盤組件104的中心部分112還可包括氣囊。一般來說，駕駛員出于由氣囊產(chǎn)生的安全性而知道將他的/她的手和/或身體相對于方向盤組件104定位在某些位置中。將oms100耦接到方向盤組件104的中心部分112還可利用此經(jīng)調(diào)節(jié)的駕駛員定位，并使駕駛員102遮擋oms100的可能性最小化。

此外，在一些實(shí)施方案中，oms100的一個或多個組件可安裝到輪緣114。例如，如更下方所描述，用于照明成像單元108的視場的至少一部分的光源可包括在安置在輪緣114上的光條系統(tǒng)中。然而，通過將oms100的組件安裝到中心部分112，oms100部件可不太可能在車輛的正常操作期間被駕駛員的手遮擋。

此外，車輛中的方向盤組件104的三維位置(例如，高度、角度、傾斜度等)通?？烧{(diào)整以適應(yīng)于廣泛范圍的駕駛員和/或車輛乘員(例如，不同高度、重量、體積、年齡、種族、性別、經(jīng)歷等的駕駛員或乘員)。將oms100并入到方向盤組件104中可允許oms100利用此調(diào)整，且因此適應(yīng)于廣泛范圍的駕駛員和駕駛員位置。

如上文所提及，oms100包括至少一個成像單元108，所述成像單元經(jīng)配置以捕獲對應(yīng)于車輛中的成像區(qū)域110的圖像信號。成像區(qū)域110可包括成像單元108的視場或所述視場的部分。例如，圖像信號可包括成像區(qū)域110的瞬時值的光學(xué)表示。在一些實(shí)施方案中，成像區(qū)域110可經(jīng)配置以圍封駕駛員102和/或其它車輛乘員的預(yù)期位置。成像單元108可經(jīng)配置用于隨車輛的方向盤組件104旋轉(zhuǎn)。在各種實(shí)施方案中，成像單元108可安置在方向盤組件104的中心部分112的任何部分上。

成像單元108可包括能夠捕獲對應(yīng)于成像區(qū)域110的圖像信號的儀器。例如，成像單元108可包括分光光度計、光度計、相機(jī)或其組合。在一些實(shí)施方案中，例如在圖2a中，成像單元108包括相機(jī)120。相機(jī)120可為符合本文中描述的系統(tǒng)和方法的任何類似的相機(jī)。在一些實(shí)施方案中，相機(jī)可具有高分辨率、低分辨率，能夠捕獲靜止和/或移動的圖像。在一些實(shí)施方案中，相機(jī)120可為可捕獲對應(yīng)于成像區(qū)域的圖像信號的任何合適的數(shù)碼相機(jī)。合適的相機(jī)平臺在所屬領(lǐng)域中已知且可商購自例如zeiss、canon、appliedspectralimaging等公司，并且此類平臺可容易地調(diào)適用于本文中描述的系統(tǒng)和方法。在一個實(shí)施方案中，相機(jī)120可包括魚眼相機(jī)。相機(jī)120可使用相機(jī)120內(nèi)的嵌入式光纖或外部光纖來表征一個或多個波長的同時或順序捕獲。在一些實(shí)施方案中，相機(jī)120可包括鏡頭(例如，廣角鏡頭、魚眼鏡頭等)、自適應(yīng)光學(xué)器件、其它演進(jìn)的光學(xué)器件或其組合。

在一些實(shí)施方案中，成像單元108可為車輛乘員成像系統(tǒng)109的一部分，所述車輛乘員成像系統(tǒng)為oms100的一部分。車輛乘員成像系統(tǒng)109還可包括至少一個光源122。光源122可為能夠照明成像單元108的視場的至少一部分和/或成像區(qū)域110的任何類型的光源。成像單元108可包括單一光源122或任何數(shù)目的光源122。此外，可實(shí)施不同類型的光源122。在一些實(shí)施方案中，一個或多個光源122可用不同波長的光照明成像區(qū)域110(例如，一個光源122可用與其它光源122可不同的波長或不同范圍的波長來照明)。合適的光源122的實(shí)例包括人造光源，例如白熾燈泡、發(fā)光二極管及類似者。此外，光源可為連續(xù)光源(例如，白熾燈泡、發(fā)光二極管、連續(xù)波激光器等)、脈沖光源(例如，脈沖激光器)或其組合。另外，在包括經(jīng)配置用于用不同波長來照明的光源122(例如，經(jīng)配置用于照明紅外光的第一光源和經(jīng)配置用于照明可見光的第二光源)的實(shí)施方案中，具有不同波長的光源122可經(jīng)配置用于執(zhí)行不同的功能。例如，紅外光源可經(jīng)配置用于照明成像單元108的視場的至少一部分，且可見光源可經(jīng)配置用于將信息傳送給駕駛員或其它乘員。

在一些實(shí)施方案中，光源122可為發(fā)出在300與2500nm之間的一個或多個波長的任何光源。在一些實(shí)施方案中，光源122發(fā)出廣泛范圍的波長，且濾波器可用于選擇所關(guān)注的波長。在一些實(shí)施方案中，選擇一系列波長。可使用符合本文中描述的系統(tǒng)和方法的任何類型的濾波器。例如，濾波器可為吸收式濾波器、二向色濾波器、單色濾波器、長通濾波器、帶通濾波器、短通濾波器或其組合。在一些實(shí)施方案中，濾波器是外部濾波器。在一些實(shí)施方案中，濾波器嵌入在光源122中。在一些實(shí)施方案中，濾波器嵌入在車輛乘員成像系統(tǒng)109中和/或可包括至少一個光學(xué)薄膜。在一些實(shí)施方案中，光源122可發(fā)出所關(guān)注的波長或一系列波長。在一些實(shí)施方案中，光源122可發(fā)出從800nm至1000nm的一系列波長。在一些實(shí)施方案中，光源122可包括紅外光源(例如，發(fā)出從750nm至1,000,000nm的一個或多個波長的光源)，例如近紅外光源、中紅外光源、遠(yuǎn)紅外光源或其組合。

在某些實(shí)施方案中，處理單元可經(jīng)配置用于基于成像單元108的視場中的環(huán)境照明條件來調(diào)整光源122的強(qiáng)度。例如，根據(jù)一個實(shí)施方案，從光源122發(fā)出的光的強(qiáng)度可通過處理單元基于從成像單元108接收到的圖像信號來確定。

在一些實(shí)施方案中，光源122可包括光條124。光條124可包括例如液晶顯示器(lcd)、薄膜晶體管顯示器、有源矩陣顯示器、分段顯示器(例如，改進(jìn)黑向列型(inb)、超扭曲向列型(stn)等)、一個或多個發(fā)光二極管(led)、液晶顯示器、激光器、鹵素?zé)?、熒光燈、紅外(ir)led照明器或任何其它合適的發(fā)光元件。例如，在一些實(shí)施方案中，光條124可包括發(fā)出在可見范圍(例如，350nm至750nm)中的一個或多個波長的一個或多個led。在另一實(shí)施方案中，光條124可包括發(fā)出紅外光的一個或多個led。并且，在又一實(shí)施方案中，光條124可包括發(fā)出在可見范圍中的一個或多個波長的第一組led，和發(fā)出在紅外范圍中的一個或多個波長的第二組led。例如，在各種實(shí)施方案中，光條124包括發(fā)出可見光的led的至少第一部分和發(fā)出紅外光的led的至少第二部分。第二部分中的led可經(jīng)配置用于照明成像單元108的視場的至少一部分，且第一部分中的led可經(jīng)配置用于將信息傳送給駕駛員或其它乘員。例如，在一個實(shí)施方案中，第一部分中的led經(jīng)配置用于照明可見光，以響應(yīng)于oms處于操作模式或非操作模式中的一個中。在另一實(shí)施方案中，第一部分中的led可經(jīng)配置以在車輛操作期間照明以向駕駛員或其它乘員提供告警。并且，在又一實(shí)施方案中，第一部分中的led可經(jīng)配置以在車輛啟動時閃爍一次或多次以指示oms處于操作模式中，且隨后在車輛操作期間照明以向駕駛員或其它乘員提供告警。

在一些實(shí)例中，除光源122外或替代于所述光源，車輛乘員成像系統(tǒng)109還可使用外部光源。如本文中所使用，外部光源包括并非oms100的一部分的任何光源。例如，外部光源可包括自然光源，例如太陽。外部光源的其它實(shí)例包括：環(huán)境光，例如來自路燈、前燈和/或來自其它車輛的尾燈；車廂內(nèi)的電子顯示器；艙燈等。在一些實(shí)例中，車輛乘員成像系統(tǒng)109可使用電耦接到車輛乘員成像系統(tǒng)109的外部光源(未示出)，使得所述外部光源經(jīng)配置以照明成像單元108的視場和/或成像區(qū)域110。

在一些實(shí)施方案中，光源122可包括光條124、另一光源，例如上文所描述的那些光源，或其組合。

應(yīng)理解，如本文中所使用，除非上下文明確規(guī)定，否則單數(shù)形式“一個/種”以及“該/所述”包括復(fù)數(shù)指示物。因此，例如，提及“相機(jī)”、“光源”或“光條”包括兩個或多于兩個此類相機(jī)、光源或光條的組合及類似者。構(gòu)成車輛乘員成像系統(tǒng)109的部件可以符合本文中描述的系統(tǒng)和方法的任何方式來配置。

車輛乘員成像系統(tǒng)109的一些示例性配置在圖2a至2f中得到說明。在圖2a中示出的實(shí)施方案中，車輛乘員成像系統(tǒng)109包括相機(jī)120。外部光源(未示出)，例如，人造光源、太陽或其它可用環(huán)境光，用于照明相機(jī)120的視場和/或成像區(qū)域。

在圖2b中示出的實(shí)施方案中，車輛乘員成像系統(tǒng)109包括相機(jī)120，和安置成接近相機(jī)120并在所述相機(jī)上方的一個或多個光源122。在圖2c中示出的實(shí)施方案中，車輛乘員成像系統(tǒng)109包括相機(jī)120，和安置成接近相機(jī)120并在所述相機(jī)上方的光條124。

在其它實(shí)施方案中，一個或多個個別的光源122或光條124(或其組合)可安置在相機(jī)120下方和/或側(cè)面，或與方向盤組件104、車輛或車輛乘員成像系統(tǒng)109上的其它位置相鄰。例如，在圖2d中示出的實(shí)施方案中，車輛乘員成像系統(tǒng)109包括相機(jī)120、安置成接近相機(jī)120并在所述相機(jī)上方的個別的光源122，以及安置成接近相機(jī)120并在所述相機(jī)下方的光條124。作為另一實(shí)例，圖2e中示出的車輛乘員成像系統(tǒng)109包括相機(jī)120、安置成接近相機(jī)120并在所述相機(jī)側(cè)面的兩個個別的光源122，以及安置成接近相機(jī)120并在所述相機(jī)上方的光條124。在另一實(shí)例中，如圖2f中所說明，車輛乘員成像系統(tǒng)109可包括相機(jī)120、兩個個別的光源122a、122b，以及兩個光條124a、124b。第一光源122a安置成接近于相機(jī)120的右側(cè)，第二光源122b安置成接近于相機(jī)120的左側(cè)，第一光條124a安置成接近于第一光源122a的右側(cè)，且第二光條124b安置成接近于第二光源122b的左側(cè)。

可考慮任何數(shù)目的相機(jī)120、光源122和/或光條124組合或配置。

在車輛的正常操作期間，方向盤組件104的中心部分112可容易地被駕駛員102觀察到。為使oms100的存在不改變駕駛員對車輛的正常操作，oms100可耦接到方向盤組件104，以便不對駕駛員102可見或?qū)τ谒鲴{駛員不顯眼。例如，oms100可在某一樣式的元件后面對駕駛員102不可見。此外，車輛乘員成像系統(tǒng)109還可出于駕駛員的眼睛的安全性目的而優(yōu)化。

例如，oms100的一個或多個部件，例如成像單元108和/或光源122，可安置在外殼內(nèi)。外殼可永久性地和/或可移除地耦接到方向盤組件104。另外，根據(jù)各種實(shí)施方案，外殼可與方向盤組件104一體地形成，或與所述方向盤組件分開地形成并安裝到所述方向盤組件。例如，在一些實(shí)施方案中，外殼可與轂116的后蓋126一體地形成，且oms100的一個或多個部件可安置在與后蓋126一起形成的外殼中。在一個此類實(shí)施方案中，安置在后蓋126中的oms100部件隨方向盤組件104旋轉(zhuǎn)。在其它實(shí)施方案中，外殼可與轂116的與駕駛員氣囊或開關(guān)組件相鄰或包括駕駛員氣囊或開關(guān)組件的一部分一體地形成。并且，在其它實(shí)施方案中，外殼可與方向盤組件104分開地形成，并使用任何合適的緊固技術(shù)耦接到所述方向盤組件，所述緊固技術(shù)例如螺釘、掛鉤、夾子、膠粘劑(例如，膠水)、釬焊、焊接等。外殼可直接地耦接到方向盤組件104或耦接到安裝支架，例如下文關(guān)于圖12至15描述的安裝支架301，或耦接到方向盤組件104的其它結(jié)構(gòu)。

圖3a至3b說明耦接到方向盤組件104的車輛乘員成像系統(tǒng)109的外殼的各種實(shí)施方案。例如，在圖3a中示出的實(shí)施方案中，車輛乘員成像系統(tǒng)109的外殼耦接到方向盤組件104的轂116的上部部分。車輛乘員成像系統(tǒng)109的部件安置在外殼內(nèi)。圖3b說明圖3a中示出的車輛乘員成像系統(tǒng)109的外殼的側(cè)視圖。外殼所耦接到的后蓋126是轂116的一部分。

圖4a至4d說明相鄰地耦接到方向盤組件104的車輛乘員成像系統(tǒng)109的部件的各種實(shí)施方案。確切地說，圖4a提供方向盤組件104的正視圖，其中車輛乘員成像系統(tǒng)109的部件相鄰地耦接到后蓋126。例如，在一些實(shí)施方案中，所述部件可直接地耦接到方向盤組件和/或上文在圖3a和3b中提及的外殼。在其它實(shí)施方案中，所述部件可耦接到至少一個安裝支架或其它中間結(jié)構(gòu)，所述中間結(jié)構(gòu)直接地耦接到方向盤組件和/或外殼圖4b提供方向盤組件104的成角度正視圖，其中車輛乘員成像系統(tǒng)109的部件相鄰地耦接到后蓋126。圖4c提供方向盤組件104的自上而下視圖，其中車輛乘員成像系統(tǒng)109的部件相鄰地耦接到后蓋126。圖4d提供在圖4a中標(biāo)記為“4d”的部分的特寫視圖，所述特寫視圖示出相鄰地耦接到后蓋126的車輛乘員成像系統(tǒng)109的部件。在這些或其它實(shí)施方案中，oms100的其它部件，例如一個或多個處理單元，還可安置成與方向盤組件相鄰，例如安置在耦接到后蓋126的外殼中。替代地，oms100的其它部件可安置在方向盤組件104的其它部分上，或在車輛內(nèi)安置在方向盤組件104外側(cè)。

在一些實(shí)施方案中，可期望將oms100或其部分熱耦接到后蓋126和/或方向盤組件104的其它部分，以從oms100散熱并允許改進(jìn)的熱交換。例如，根據(jù)某些實(shí)施方案，其中安置有車輛乘員成像系統(tǒng)109的部件的外殼可由導(dǎo)熱材料形成，并使用導(dǎo)熱“間隙墊”或其它導(dǎo)熱膠粘劑或機(jī)械散熱器來耦接到后蓋126。例如，外殼、后蓋126以及方向盤組件104可由具有高熱導(dǎo)率的材料構(gòu)造，包括例如，鎂合金(鑄模)(1.575w/cm·℃)、鋁合金(鑄模)(2.165w/cm·℃)以及鋼(低碳)(0.669w/cm·℃)。

在一些實(shí)施方案中，外殼可使用安裝支架來耦接到后蓋126或方向盤組件104的其它部分，例如下文關(guān)于圖12至圖20所示出和描述，或可直接地耦接到后蓋126或方向盤組件104的其它部分。來自安置在外殼內(nèi)的oms100部件的熱量直接地或經(jīng)由安裝支架而從外殼傳導(dǎo)到后蓋126和/或方向盤組件104，從而允許后蓋126和/或方向盤組件104充當(dāng)oms100的散熱器。

在一些實(shí)施方案中，oms100可另外包括轉(zhuǎn)向角傳感器128，如圖3b中示出。轉(zhuǎn)向角傳感器128可安裝成接近于方向盤組件104，且可提供關(guān)于方向盤組件104的位置、角度、旋轉(zhuǎn)速率和/或朝向的主動反饋。轉(zhuǎn)向角傳感器128可安置在方向盤組件104的非旋轉(zhuǎn)元件與旋轉(zhuǎn)元件之間。例如，如圖3b中示出，轉(zhuǎn)向角傳感器128可耦接到轉(zhuǎn)向柱106，所述轉(zhuǎn)向柱不旋轉(zhuǎn)。替代地(未示出)，轉(zhuǎn)向角傳感器128可耦接到轉(zhuǎn)向軸107，所述轉(zhuǎn)向軸相對于轉(zhuǎn)向柱106旋轉(zhuǎn)。在圖6中示出的另一實(shí)例中，轉(zhuǎn)向角傳感器128安置在汽車鐘表彈簧的定子中。替代地(未示出)，轉(zhuǎn)向角傳感器128可安置在汽車鐘表彈簧的轉(zhuǎn)子中。

轉(zhuǎn)向角傳感器128可為模擬裝置、數(shù)字裝置或其組合。例如，轉(zhuǎn)向角傳感器128可包括旋轉(zhuǎn)的帶槽圓盤；led燈；以及檢測器。led燈經(jīng)定位以使光透射穿過帶槽圓盤，以隨后被檢測器收集。檢測器可根據(jù)狹縫位置基于是否檢測到光來輸出信號。通過知道狹縫位置并對檢測到光/檢測不到光的次數(shù)計數(shù)，可確定旋轉(zhuǎn)速度和方向。oms100可利用專用的轉(zhuǎn)向角傳感器128，或oms100可利用整合在方向盤組件104和/或其它車輛部件中的現(xiàn)有傳感器。

在各種實(shí)施方案中，oms100與用于控制所述oms100的操作的控制電路相關(guān)聯(lián)。例如，oms100可與用于控制車輛乘員成像系統(tǒng)109的操作的電路相關(guān)聯(lián)，所述操作包括例如相機(jī)120和/或光源122的操作。在示例性實(shí)施方案中，oms100可直接地連線到方向盤組件104的控制電路。例如，光源122可通過直插式電阻器連線到方向盤組件電源(未示出)。

在一些實(shí)施方案中，oms100可包括處理單元200。處理單元200可經(jīng)配置以將操作指令提供到車輛和各種oms100部件/從所述車輛和各種oms100部件提供操作指令。處理單元200可經(jīng)配置以指導(dǎo)oms100的操作。處理單元200可為車輛乘員成像系統(tǒng)109的一部分并安置成與所述車輛乘員成像系統(tǒng)相鄰，和/或安置在車輛的電子控制單元(ecu)上或以其它方式與車輛的電子控制單元相關(guān)聯(lián)。在另一實(shí)施方案中，處理單元200可位于另一車輛系統(tǒng)上或以其它方式與另一車輛系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。當(dāng)處理單元200與除oms100外的系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)時，通信線路(即，數(shù)據(jù)和/或電力線)可設(shè)置在替代的系統(tǒng)與oms100之間。例如，oms100可通過在ecu單元與oms100的車輛乘員成像系統(tǒng)109之間延伸的一個或多個電線而連接到車輛的電子控制單元(ecu)。此外，在某些實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)向角傳感器128電耦接到處理單元200。

當(dāng)本文中描述的邏輯操作用軟件實(shí)施時，所述過程可在任何類型的計算架構(gòu)或平臺上運(yùn)行。例如，oms100的功能可在任何類型的計算架構(gòu)或平臺上實(shí)施。

圖5中示出的實(shí)施方案說明計算裝置/處理單元200，本文中所公開的實(shí)施方案可在所述計算裝置/處理單元上實(shí)施。處理單元200可包括用于在處理單元200的各種部件之間傳送信息的總線或其它通信機(jī)制。在處理單元200的最基礎(chǔ)配置中，所述處理單元通常包括至少一個處理器202和系統(tǒng)存儲器204。取決于計算裝置的精確配置和類型，系統(tǒng)存儲器204可為易失性的(例如隨機(jī)存取存儲器(ram))、非易失性的(例如只讀存儲器(rom)、閃存存儲器等)或這兩者的某一組合。此最基礎(chǔ)的配置在圖5中通過虛線206說明。處理器202可為標(biāo)準(zhǔn)的可編程處理器，所述處理器執(zhí)行處理單元200的操作所必要的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。

處理單元200可具有另外的特征/功能性。例如，處理單元200可包括另外的存儲裝置，例如可移除存儲裝置208和不可移除存儲裝置210，包括但不限于磁盤或光盤或磁帶。例如，處理單元200可經(jīng)配置用于將接收到的圖像信號中的至少一部分存儲到存儲裝置208、210中的一個或多個。在一個實(shí)施方案中，圖像信號(或其部分)可存儲在不可移除存儲裝置210上，以便保持圖像信號穩(wěn)定。另外，圖像信號可全部地或作為與圖像信號的部分相關(guān)的一組數(shù)據(jù)而存儲和/或傳輸，所述數(shù)據(jù)例如與下文描述的乘員信息參數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

另外，處理單元200可經(jīng)配置用于剛好在車輛斷電之前存儲與至少一個車輛乘員的所捕獲圖像信號相關(guān)的特征信息。此特征信息可存儲在暫時性存儲區(qū)域中，所述存儲區(qū)域可例如為存儲裝置210的一部分，或與存儲裝置210分開。當(dāng)車輛再次啟動時，可通過處理單元200檢索特征信息以加快oms100的啟動。在一些實(shí)施方案中，可針對先前的車輛停車中的一次或多次停車存儲特征信息。在一個實(shí)施方案中，存儲先前的車輛停車中的若干次停車的特征信息增加所存儲的特征信息包括在下一次啟動時與車輛中的乘員中的至少一個相關(guān)的信息的可能性。

處理單元200還可包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口控制器216的網(wǎng)絡(luò)連接，所述網(wǎng)絡(luò)連接允許裝置與其它裝置通信。處理單元200還可具有輸入裝置214，例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏、天線，或經(jīng)配置以與在上文描述的系統(tǒng)中的oms100、成像單元108、光源122和/或轉(zhuǎn)向角傳感器128通信的其它系統(tǒng)等。還可包括輸出裝置212，例如顯示器、揚(yáng)聲器、打印機(jī)等。另外的裝置可連接到總線以便便于處理單元200的部件當(dāng)中的數(shù)據(jù)的通信。

處理器202可經(jīng)配置以執(zhí)行在有形的計算機(jī)可讀媒體中編碼的程序代碼。計算機(jī)可讀媒體是指能夠提供使得處理單元200(即，機(jī)器)以特定方式操作的數(shù)據(jù)的媒體。各種計算機(jī)可讀媒體可用于將指令提供到處理器202以用于執(zhí)行。計算機(jī)可讀媒體的常見形式包括例如，磁性媒體、光學(xué)媒體、物理媒體、存儲器芯片或磁帶盒、載波，或計算器可從其進(jìn)行讀取的任何其它媒體。實(shí)例計算機(jī)可讀媒體可包括但不限于易失性媒體、非易失性媒體以及傳輸媒體。易失性和非易失性媒體可以用于信息的存儲的任何方法或技術(shù)實(shí)施，例如信息例如計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)，且下文詳細(xì)論述常見形式。傳輸媒體可包括同軸電纜、銅線和/或光纖電纜，以及聲波或光波，例如在無線電波和紅外數(shù)據(jù)通信期間產(chǎn)生的那些聲波或光波。實(shí)例有形的計算機(jī)可讀記錄媒體包括但不限于，集成電路(例如，現(xiàn)場可編程門陣列或?qū)Ｓ胕c)、硬盤、光盤、磁光盤、軟盤、磁帶、全息存儲媒體、固態(tài)裝置、ram、rom、電可擦除編程只讀存儲器(eeprom)、閃存存儲器或其它存儲器技術(shù)、cd-rom、數(shù)字通用光盤(dvd)或其它光學(xué)存儲裝置、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置。

在示例性實(shí)施方案中，處理器202可執(zhí)行存儲在系統(tǒng)存儲器204中的程序代碼。例如，總線可將數(shù)據(jù)攜載到系統(tǒng)存儲器204，處理器202從所述系統(tǒng)存儲器接收指令并執(zhí)行指令。通過系統(tǒng)存儲器204接收的數(shù)據(jù)可以可選地在通過處理器202執(zhí)行之前或之后存儲在可移除存儲裝置208或不可移除存儲裝置210上。

處理單元200通常包括多種計算機(jī)可讀媒體。計算機(jī)可讀媒體可為可通過處理單元(200)存取的任何可用媒體，并包括易失性和非易失性媒體、可移除和非可移除媒體兩者。計算機(jī)存儲媒體包括以用于信息的存儲的任何方法或技術(shù)實(shí)施的易失性和非易失性以及可移除和不可移除媒體，所述信息例如計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其它數(shù)據(jù)。系統(tǒng)存儲器204、可移除存儲裝置208以及不可移除存儲裝置210都是計算機(jī)存儲媒體的實(shí)例。計算機(jī)存儲媒體包括但不限于ram、rom、電可擦除編程只讀存儲器(eeprom)、閃存存儲器或其它存儲器技術(shù)、cd-rom、數(shù)字通用光盤(dvd)或其它光學(xué)存儲裝置、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用于存儲所需信息并可通過處理單元200存取的任何其它媒體。任何此類計算機(jī)存儲媒體可為處理單元200的一部分。

應(yīng)理解，本文中描述的各種技術(shù)可結(jié)合硬件或軟件或(在適合時)結(jié)合其組合實(shí)施。因此，當(dāng)前公開的主題的方法、系統(tǒng)以及相關(guān)聯(lián)的信號處理或其某些方面或部分可可采用在有形媒體中實(shí)施的程序代碼(即，指令)的形式，所述媒體例如軟盤、cd-rom、硬驅(qū)動或任何其它機(jī)器可讀存儲媒體，其中，當(dāng)程序代碼被加載到機(jī)器中并通過機(jī)器(例如，計算裝置)執(zhí)行時，所述機(jī)器變成用于實(shí)踐當(dāng)前公開的主題的設(shè)備。在程序代碼在可編程計算器上執(zhí)行的情況下，計算裝置一般包括處理器、可通過處理器讀取的存儲媒體(包括易失性和非易失性存儲器和/或存儲元件)、至少一個輸入裝置以及至少一個輸出裝置。一個或多個程序可實(shí)施或利用結(jié)合當(dāng)前公開的主題描述的過程，例如，通過使用應(yīng)用編程接口(api)、可重用控件或類似者。此類程序可用高級面向過程或?qū)ο蟮木幊陶Z言實(shí)施以與計算機(jī)系統(tǒng)通信。然而，如果需要，程序可以匯編或機(jī)器語言實(shí)施。在任何情況下，語言可為編譯語言或解釋語言，且所述語言可與硬件實(shí)施方案組合。

在一些實(shí)施方案中，系統(tǒng)存儲器204包括存儲在其上的計算機(jī)可讀指令，所述指令在被處理器202執(zhí)行時，可用于指導(dǎo)oms100的操作以監(jiān)視駕駛員(例如，捕獲駕駛員的圖像)，確定駕駛員狀態(tài)，并基于所確定的駕駛員狀態(tài)提供輸出信號。例如，處理器202可指導(dǎo)成像單元108和/或光源122的操作。確切地說，可指導(dǎo)成像單元108捕獲成像區(qū)域110的圖像，并將所捕獲的圖像信號輸出到處理器202。成像單元108還可經(jīng)配置用于將與圖像信號相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)傳送到處理器202。處理器202可分析來自成像單元108的圖像信號以確定關(guān)于操作人員狀態(tài)的信息，和/或識別圖像信號中的可提供關(guān)于操作人員狀態(tài)的信息的部分。

在其它實(shí)施方案中，處理器202可基于圖像信號的全部或一部分，將圖像信號和/或計算出的數(shù)據(jù)的全部或一部分傳送到安置成遠(yuǎn)離處理器202的另一處理器。其它處理器可經(jīng)配置用于使用接收到的圖像信號(或其部分)或數(shù)據(jù)來確定駕駛員或乘員狀態(tài)。

例如，處理器202可從成像單元108接收圖像信號，并處理所述圖像信號以識別分析區(qū)域。分析區(qū)域可為成像區(qū)域110中的與駕駛員、非駕駛車輛乘員相關(guān)聯(lián)的區(qū)域，和/或在車輛內(nèi)或外部的所關(guān)注的其它區(qū)域。識別分析區(qū)域可包括確定駕駛員的頭部和/或眼睛的位置和/或朝向。分析區(qū)域可包括所確定的駕駛員的頭部和/或眼睛的位置。

分析區(qū)域可通過處理器202(或另一處理器)分析來確定乘員信息參數(shù)。乘員信息參數(shù)可包括例如，關(guān)于乘員的對應(yīng)于乘員的警惕性和/或注意力的信息，或?qū)⒆柚钩上駟卧?08捕獲與乘員相關(guān)聯(lián)的相關(guān)數(shù)據(jù)的乘員或車輛的狀態(tài)。乘員信息參數(shù)可包括乘員的頭部的位置和/或朝向(例如，偏航、俯仰、滾轉(zhuǎn))、乘員的頭部的移動速率、乘員的頭部的尺寸、對乘員是否佩戴可影響圖像信號的某一物品(例如，帽子、眼鏡、太陽鏡、隱形眼鏡、化妝品、珠寶等)的確定、乘員的嘴部的移動(例如，確定乘員是否在講話、打哈欠、唱歌、打噴嚏等)、乘員的鼻子的移動(例如，確定乘員是否在呼吸、打噴嚏等)、乘員的眼睛的移動(例如，瞇眼、眨眼、眨眼率、掃視、平穩(wěn)跟隨移動、聚散移動、前庭眼動等)、乘員的眼瞼的移動和/或位置、注視矢量、心率、工作負(fù)荷、乘員識別特征、乘員年齡估計、面部肌肉移動(例如，與表情、疼痛、瞇眼、眨眼、講話、打噴嚏、唱歌、睡覺、身體損傷等相關(guān)聯(lián)的移動)，和/或乘員的眼睛的位置和/或朝向。因此，分析區(qū)域可經(jīng)分析以確定乘員的頭部和/或眼睛的位置和/或朝向從預(yù)定位置的偏離。

乘員信息參數(shù)中的一個或多個可經(jīng)分析以確定乘員狀態(tài)。乘員狀態(tài)可包括例如，乘員的眼睛是打開還是閉合，乘員是否看向道路、中央控制臺或其它地方，乘員是否受干擾，乘員的相對警惕性，乘員的情緒(例如，憤怒、悲傷、快樂、興奮、緊張、擔(dān)憂等)，乘員的身體狀況(例如，瞌睡的、饑餓的、生病的、受損的等)，和/或乘員的行為(例如，姿勢、吃、喝、給出口頭命令、完成手動任務(wù)、眼睛注視的方向、關(guān)注的等)及類似者。因此，分析乘員信息參數(shù)以確定乘員狀態(tài)可包括確定乘員頭部和/或眼睛的位置和/或朝向從預(yù)定位置偏離。分析乘員信息參數(shù)還可包括確定乘員頭部和/或眼睛的位置和/或朝向在至少預(yù)定量的時間上從預(yù)定位置偏離。其它實(shí)例包括，通過監(jiān)視乘員相對于擋風(fēng)玻璃的位置的眼睛/瞳孔矢量(例如，乘員信息參數(shù))來評估乘員的視覺干擾程度(例如，乘員狀態(tài))?？杀O(jiān)視嘴部的特征，例如，唇部的角落和平均間隔，以確定特定的乘員何時在講話，且在車輛中捕獲的音頻信號可通過語音識別系統(tǒng)(例如，用于免手提處理系統(tǒng)中)來與嘴部特征相關(guān)聯(lián)，以濾除來自不期望的乘員的語音和/或背景噪聲、監(jiān)視噪聲和/或嘴部的運(yùn)動可用于推斷出呼吸速率的估計值，所述估計值可用于例如評估乘員是否停止呼吸，或呼吸速率是否升高，所述呼吸速率升高可在某些煩躁的情緒狀態(tài)或醫(yī)療急救期間出現(xiàn)。監(jiān)視面部的亮度可用于評估汗珠的外觀，所述外觀可用于評估乘員的舒適度(例如，確定是否應(yīng)調(diào)整氣候控制裝置)和/或健康水平(例如，乘員生病和/或正經(jīng)歷醫(yī)療事件)。另外，光源122的強(qiáng)度可經(jīng)改變以補(bǔ)償環(huán)境光，使光源122的可視性最小化，和/或調(diào)整成像區(qū)域內(nèi)的乘員的膚色。從相機(jī)收集的信號的光譜分析可用于推導(dǎo)和/或估計生理反應(yīng)，例如皮膚加熱/冷卻和/或心電活動和速率。可監(jiān)視廣泛范圍的乘員信息參數(shù)以推導(dǎo)或確定廣泛范圍的乘員狀態(tài)，所述乘員狀態(tài)例如可用于為個別的乘員建立唯一的健康和行為特性，所述健康和行為特性可增強(qiáng)駕駛員和其它乘客的安全性、健康、舒適度以及便利性。

在某些實(shí)施方案中，處理器202可基于乘員狀態(tài)輸出信號。在一些實(shí)施方案中，輸出信號可為針對方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度和/或方向盤組件104的角旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行校正的圖像信號。輸出信號還可為用以調(diào)整成像單元108以如上文所描述針對方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度和/或方向盤組件104的角旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行校正的指令。輸出信號還可被其它車輛系統(tǒng)用于建立基線乘員特性(例如，健康、注意力、行為)，建立用于致動其它車輛系統(tǒng)(例如，控制、警告系統(tǒng))的閾值，并提供可與致動閾值進(jìn)行比較的實(shí)時乘員狀態(tài)特征。

輸出信號可包括電信號、wifi信號或類似者。輸出信號可輸出到另一車輛系統(tǒng)，以將關(guān)于乘員狀態(tài)的信息提供到所述車輛系統(tǒng)。在一些實(shí)施方案中，輸出信號可被提供到另一車輛系統(tǒng)，所述車輛系統(tǒng)可例如基于駕駛員狀態(tài)來改變車輛參數(shù)(例如，調(diào)整方向盤、剎車和/或油門的靈敏性，打開或關(guān)閉音樂，調(diào)整音樂的音量，改變音樂的類型，打開/關(guān)閉內(nèi)部燈，調(diào)整車廂溫度，噴射某一氣味，調(diào)整通過光源122發(fā)出的光的波長和/或強(qiáng)度，減小或去除駕駛員對車輛的操作的自由度，通知緊急服務(wù)，修改自動化的閾值等)。

并且，在一些實(shí)施方案中，輸出信號可包括針對oms100或另一車輛系統(tǒng)的指令，以照明光源或改變光源的強(qiáng)度，播放聲音和/或經(jīng)由觸覺反饋裝置將觸覺反饋提供給駕駛員或其它乘員(例如，振動、熱、冷卻等)。例如，光、聲音和/或觸覺反饋可用于警告駕駛員或其它乘員。在一個實(shí)施方案中，待照明的光可包括光條系統(tǒng)，所述光條系統(tǒng)可為上文描述的光條124的一部分或?yàn)橥还鈼l，或安置在方向盤組件的另一位置上或車輛中的其它地方的單獨(dú)的光條。示例性光條系統(tǒng)描述于共同未決的2013年10月23日提交的標(biāo)題為“方向盤光條”的第14/061,397號美國專利申請案、2013年10月23日提交的標(biāo)題為“方向盤光條”的第14/061,383號美國專利申請案以及2013年10月23日提交的標(biāo)題為“方向盤光條”的第14/061,408號美國專利申請案中，以及2014年7月23日提交的標(biāo)題為“轉(zhuǎn)向柄光條系統(tǒng)”的第62/027,969號未決的美國臨時專利申請案。這四個申請案通過引用以其全文結(jié)合在此。觸覺反饋裝置可包括例如圍繞方向盤組件的輪緣安置的加熱器墊，或安置在方向盤組件的輪緣或轂內(nèi)的激振器(例如，揚(yáng)聲器)。

在對從成像單元108接收到的圖像信號的分析之前、之后和/或期間，處理器202可用于基于方向盤組件104的狀態(tài)來調(diào)整成像單元108和/或接收到的圖像信號。處理器202還可用于具有方向盤組件104的狀態(tài)來調(diào)整光源122。如下文將更詳細(xì)描述，處理器202可分析來自轉(zhuǎn)向角傳感器128的電信號以獲得關(guān)于方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度和/或方向盤組件104的角旋轉(zhuǎn)速率的信息，并基于所述信息調(diào)整成像單元108圖像信號。例如，處理器202可從轉(zhuǎn)向角傳感器128接收電信號，并處理所述電信號以識別方向盤組件的旋轉(zhuǎn)朝向/角度和/或方向盤組件的角旋轉(zhuǎn)速率。來自轉(zhuǎn)向角傳感器128的接收到的信號可經(jīng)分析以調(diào)整成像單元108和/或圖像信號，以補(bǔ)償方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度和/或方向盤組件104的角旋轉(zhuǎn)速率。例如，成像單元108可基于來自轉(zhuǎn)向角傳感器128的信號來調(diào)整以旋轉(zhuǎn)或放大或縮小。在另一實(shí)例中，所捕獲的對應(yīng)于成像區(qū)域110的圖像信號可經(jīng)調(diào)整以針對方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度和/或方向盤組件104的角旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行校正。

調(diào)整成像單元108和/或光源122以針對方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度和/或方向盤組件104的角旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行校正可包括例如，考慮成像單元108與乘員(例如駕駛員)之間的幾何結(jié)構(gòu)的變化，調(diào)整相機(jī)120的快門速度和/或幀率，調(diào)整從光源122發(fā)出的光的強(qiáng)度，調(diào)整在給定時間處活動的光源122，調(diào)整相機(jī)鏡頭的角度，調(diào)整相機(jī)120的增益、焦點(diǎn)和/或?yàn)V光器，調(diào)整從光源122發(fā)出的光的波長或波長范圍及類似者，或其組合。

所捕獲的對應(yīng)于成像區(qū)域110的圖像信號還可經(jīng)調(diào)整以針對方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度和/或方向盤組件104的角旋轉(zhuǎn)速率進(jìn)行校正。調(diào)整圖像信號可包括例如，調(diào)整圖像信號的對比度，調(diào)整圖像信號的朝向，調(diào)整圖像信號的增益，考慮在成像單元與駕駛員或其它乘員之間的幾何結(jié)構(gòu)的變化(例如，改變圖像信號的坐標(biāo)系)，考慮圖像信號中的失真和/或模糊及類似者。

對來自成像單元108的圖像信號和/或從轉(zhuǎn)向角傳感器128輸出的電信號的分析在上文描述為通過處理器202實(shí)施。然而，在其它實(shí)施方案中，上文描述的功能可完全或部分地在一個或多個另外的處理器和/或處理單元上實(shí)施。例如，oms100可包括一個或多個另外的處理單元和/或處理器。

在一些實(shí)施方案中，oms100可另外包括停用單元，所述停用單元經(jīng)配置以在接收到駕駛員信號時暫時地停用oms100操作中的全部或一些。駕駛員信號可指示駕駛員執(zhí)行將阻止oms100的適當(dāng)操作的一些操作。駕駛員信號可包括例如，在車輛的方向盤組件104旋轉(zhuǎn)至少預(yù)定量和/或預(yù)定量的時間后輸出的信號。例如，駕駛員信號可在駕駛員使方向盤組件104旋轉(zhuǎn)使車輛轉(zhuǎn)彎時輸出。指示方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)的信號可例如從方向盤組件角度傳感器128獲得。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)方向盤在至少預(yù)定量的時間上返回到基本上中心位置時，駕駛員信號可停止被輸出。例如，當(dāng)駕駛員已完成拐角的轉(zhuǎn)彎并恢復(fù)正常行駛時，駕駛員信號可停止被輸出。

方向盤組件的旋轉(zhuǎn)的速率和/或角度還可通過以下操作確定：分析來自相機(jī)的順序信號以監(jiān)視成像區(qū)域110內(nèi)的車輛的可靠固定特征的位置(例如，門的位置、窗戶的位置、車頂?shù)奈恢?的變化。此外，此類可靠固定特征可添加到成像區(qū)域內(nèi)的車輛以用作將被oms100使用的參考特征。例如，光學(xué)透明但ir可見的符號或形狀可以先驗(yàn)?zāi)Ｊ街糜谲囎?、頂棚?或安全帶上，所述符號或形狀可被oms100用來推導(dǎo)出方向盤組件的旋轉(zhuǎn)角度。

在一些實(shí)施方案中，oms100可通過汽車鐘表彈簧傳送數(shù)據(jù)，例如下文關(guān)于圖6至圖9描述的汽車鐘表彈簧50。示例性汽車鐘表彈簧包括旋轉(zhuǎn)型電氣連接，所述電氣連接準(zhǔn)許方向盤組件104的可旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)，同時維持安置在方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分上的車輛系統(tǒng)部件與安置在旋轉(zhuǎn)部分外側(cè)的部件之間的電氣連接。在某些實(shí)施方案中，汽車鐘表彈簧可用于在方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)期間將成像單元108電耦接到至少一個其它車輛系統(tǒng)。此外，鐘表彈簧還可將成像單元108、光源122以及轉(zhuǎn)向角傳感器128電耦接到電源，例如車用電池，和/或安置在方向盤組件的旋轉(zhuǎn)部分外側(cè)的處理單元200。

圖6至圖10說明可電耦接到車輛乘員成像系統(tǒng)109的汽車鐘表彈簧50的各種實(shí)施方案。確切地說，圖6說明汽車鐘表彈簧50的正視圖。鐘表彈簧50包括轉(zhuǎn)子54和定子52。轉(zhuǎn)子54相對于方向盤組件104的可旋轉(zhuǎn)部分固定。在圖6中示出的實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)子54包括用于接納轉(zhuǎn)向軸107的中心孔口55，以將轉(zhuǎn)子54耦接到轉(zhuǎn)向軸107。轉(zhuǎn)向軸107和轉(zhuǎn)子54經(jīng)配置以一起圍繞軸線b旋轉(zhuǎn)，所述軸線延伸穿過孔口55。定子52從轉(zhuǎn)子54徑向向外安置，且靜止地耦接到轉(zhuǎn)向柱106或方向盤組件104的另一非旋轉(zhuǎn)部分。

鐘表彈簧50另外包括安置在轉(zhuǎn)子54中的處理器202a，安置在定子52中的處理器202b，安置在定子52中的轉(zhuǎn)向角傳感器128，在處理器202a與202b之間延伸并電耦接這兩個處理器的一組電線58，安置在轉(zhuǎn)子54的外殼的表面上的電氣連接器56a、56b，相應(yīng)地在電氣連接器56a、56b與處理器202a之間延伸的電線62a、62b，以及安置在定子52的外殼的表面上的電氣連接器60。

在圖6中示出的實(shí)施方案中，轉(zhuǎn)向角傳感器128安置在定子52的外殼中。轉(zhuǎn)向角傳感器128電耦接到所述一組電線58，所述一組電線電耦接處理器202a和202b。因此，通過轉(zhuǎn)向角傳感器128捕獲的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率可經(jīng)由電線58電氣地傳送到處理器202a或202b。根據(jù)其它實(shí)施方案(未示出)，如上文所提及，轉(zhuǎn)向角傳感器128可安置在轉(zhuǎn)子54的外殼中或安置在方向盤組件的另一組非旋轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)部件之間。

圖6中的實(shí)施方案還包括安置在轉(zhuǎn)子54的外殼的表面上的電氣連接器56a、56b。電氣連接器56a、56b經(jīng)配置用于從成像單元108和光源122接收匹配的連接器，所述成像單元和光源如上文所描述安置在方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分上。在一個實(shí)施方案中，來自成像單元108和光源122的電線可通過轉(zhuǎn)向軸107導(dǎo)引至電氣連接器56a、56b，以保持電線對車輛操作人員不可見且不妨礙車輛操作人員。連接器56a、56b允許將成像單元108和光源122更高效地安裝到方向盤組件104上。此外，盡管圖6中示出僅兩個連接器56a、56b，但在其它實(shí)施方案中，可存在一個或多于兩個連接器。例如，對于oms100的每一成像單元108和光源122可存在一個電氣連接器。

在一些實(shí)施方案中，例如在圖9中示出，連接器56a、56b經(jīng)由絕緣電線86a、86b的長度而耦接到處理器202a，所述長度朝向方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分延伸出轉(zhuǎn)子54的外殼的表面(例如，抽頭)。

所述一組電線58可經(jīng)由扁帶59彼此相鄰地耦接，所述扁帶包括通過介電材料57分隔開的電線58。扁帶59經(jīng)配置以在方向盤組件的旋轉(zhuǎn)期間纏繞轉(zhuǎn)子54和從所述轉(zhuǎn)子解繞，而不會失去在處理器202a、202b之間的連接，且不會使帶內(nèi)的電線58斷裂。通過帶59的電線58電氣地傳送的圖像信號或計算出的數(shù)據(jù)還可經(jīng)由安置在定子52的外殼上的電氣連接器60，傳送到安置在鐘表彈簧50外側(cè)的oms100的另一處理單元200，或安置在鐘表彈簧50外側(cè)的另一車輛系統(tǒng)。定子連接器60和帶59的電線58還可用于在安裝在方向盤的旋轉(zhuǎn)部分上的部件與其它車輛系統(tǒng)之間電氣地傳送數(shù)據(jù)和/或信號，所述其它車輛系統(tǒng)例如巡航控制、氣囊和車輛安全性系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向加熱控制、音頻和用戶通信系統(tǒng)以及動態(tài)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)。此外，經(jīng)處理的圖像信號和/或與所述圖像信號相關(guān)的數(shù)據(jù)可通過處理器202a和/或202b傳送到其它車輛系統(tǒng)，例如，車輛安全性系統(tǒng)、用戶通信系統(tǒng)以及車內(nèi)和外部無源傳感器(例如，乘客/駕駛員乘員傳感器、后座乘員傳感器、倒車相機(jī)、外部雷達(dá)等)等。并且，在另一實(shí)施方案中，處理器202a和/或202b可從這些其它車輛系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。通過處理器202a和/或202b接收的數(shù)據(jù)可被處理器202a、202b用來識別圖像信號的哪些部分應(yīng)被選擇和進(jìn)一步處理和/或傳送到這些系統(tǒng)或其它車輛系統(tǒng)。

根據(jù)某些實(shí)施方案，與常規(guī)的鐘表彈簧相比，鐘表彈簧50的深度可增加以適應(yīng)于將處理器202a、202b中的一個或多個添加到鐘表彈簧50中。例如，在一個實(shí)施方案中，鐘表彈簧50的深度從約30毫米增加至約60和約70毫米，所述深度在平行于轉(zhuǎn)子54的旋轉(zhuǎn)軸線的方向上延伸。鐘表彈簧50的直徑保持大體與常規(guī)的鐘表彈簧相同，以便裝配在車輛的轉(zhuǎn)向柱106內(nèi)。

在一個實(shí)施方案在中，帶59可包括八根電線58或跡線，所述電線或跡線并排布置并通過介電材料57分隔開。介電材料57屏蔽電線58彼此之間的電氣干擾和與鐘表彈簧50中的其它部件以及轉(zhuǎn)向柱106之間的電氣干擾。帶59緊密纏繞轉(zhuǎn)子54約3.5匝，以允許方向盤組件104旋轉(zhuǎn)并允許帶59隨方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)而解繞和纏繞。然而，在其它實(shí)施方案中，帶59可包括多于或少于八根電線58，且取決于方向盤組件104的預(yù)期的旋轉(zhuǎn)移動，可纏繞轉(zhuǎn)子54一匝或多匝。另外，可存在在轉(zhuǎn)子54與定子52之間延伸的超過一個帶59。一般來說，接線的數(shù)目和性質(zhì)是基于線規(guī)和/或安裝在方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分上的部件的類型，例如，oms100部件、駕駛員氣囊系統(tǒng)、方向盤加熱系統(tǒng)、人機(jī)交互系統(tǒng)(例如，開關(guān)和/或經(jīng)配置用于從用戶接收輸入的觸敏表面)、光條反饋系統(tǒng)以及喇叭。

處理器202a和202b各自包括多個堆疊的弓形印刷電路板。處理器202a、202b的弓形形狀允許處理器裝配在鐘表彈簧50的轉(zhuǎn)子54和定子52內(nèi)，而不干擾轉(zhuǎn)子54的旋轉(zhuǎn)和電線58在轉(zhuǎn)子54與定子52之間的移動。并且，堆疊印刷電路板為處理器202a、202b提供充足的表面積以執(zhí)行本文中描述的功能。然而，在其它實(shí)施方案中，可存在僅一個弓形印刷電路板，或印刷電路板可為平坦的和/或不堆疊。

根據(jù)各種實(shí)施方案，處理器202a和202b類似于處理器202，并可單獨(dú)地或一起執(zhí)行上文描述的處理器202的一個或多個功能。將通過每一處理器202a、202b執(zhí)行的功能可基于若干因素來選擇，所述因素包括例如，捕獲圖像信號的速率，圖像信號的大小，安置在方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分上的成像單元108和光源122的數(shù)目，以及外殼和/或方向盤組件104耗散來自熱產(chǎn)生部件的熱能的能力。例如，在某些實(shí)施方案中，處理器202a可經(jīng)配置用于電氣地接收通過成像單元108捕獲的圖像信號，并旋轉(zhuǎn)所述圖像信號中的至少一部分以用于傳送到處理器202b；從轉(zhuǎn)向角傳感器128電氣地接收方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率中的至少一者，并基于接收到的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率來調(diào)整圖像信號的朝向；從轉(zhuǎn)向角傳感器128電氣地接收方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率中的至少一者，并基于接收到的旋轉(zhuǎn)角度或角旋轉(zhuǎn)速率來調(diào)整成像單元108；在將選擇的圖像信號傳送到處理器202b之前壓縮所述圖像信號；控制從光源122發(fā)出的光的量；以及將選擇的圖像信號中的至少一部分保存到存儲器。在一些實(shí)施方案中，選擇圖像信號中的至少一部分以用于傳送到處理器202b包括識別并選擇圖像信號中的與一個或多個乘員信息參數(shù)相關(guān)的一個或多個部分。

此外，在某些實(shí)施方案中，存儲器可安置在轉(zhuǎn)子54中的印刷電路板上、轉(zhuǎn)子54中的其它地方、轉(zhuǎn)子54外側(cè)(例如，在定子52中或在車輛的另一部分中)或其組合。

在其它實(shí)施方案中，處理器202a可經(jīng)配置用于選擇圖像信號中與乘員信息參數(shù)相關(guān)的至少一部分，根據(jù)選擇信號計算數(shù)據(jù)，并將計算出的數(shù)據(jù)傳送到處理器202b。

在圖10中示意性地示出的又一實(shí)施方案中，處理器202c可安置成與成像單元108相鄰。處理器202c可經(jīng)配置用于電氣地接收通過成像單元108捕獲的圖像信號，并選擇所述圖像信號中的至少一部分以用于傳送到處理器202a和/或根據(jù)選擇的信號計算數(shù)據(jù)。

另外，在處理器202a經(jīng)配置用于在將圖像信號傳送到處理器202b之前壓縮圖像信號的實(shí)施方案中，處理器202b可經(jīng)配置用于解壓縮經(jīng)壓縮的圖像信號。

盡管圖6和圖9將光源122說明為電耦接到處理器202a，但根據(jù)其它實(shí)施方案(未示出)，一個或多個光源122可替代地經(jīng)由電線58耦接到處理器202b并通過所述處理器控制，或耦接到安置在轉(zhuǎn)子54和/或定子52中的其它處理器。例如，連接器56a、56b中的一個可經(jīng)由電線62b或86b以及電線58而耦接到處理器202b，使得耦接到連接器56a、56b的光源122電耦接到處理器202b。在此類實(shí)施方案中，處理器202b經(jīng)配置用于控制光源122。

如上文所提及，處理器202a可經(jīng)配置用于識別并選擇圖像信號中的與一個或多個乘員信息參數(shù)相關(guān)的至少一部分以用于傳送到處理器202b。在某些實(shí)施方案中，處理器202b另外經(jīng)配置用于對接收到的圖像信號進(jìn)行平滑、濾波和/或分析。

處理器202a和202b還可經(jīng)由定子連接器60和電線58而電耦接到安置在車輛內(nèi)的電源。根據(jù)某些實(shí)施方案，來自電源的電力可經(jīng)由處理器202a、202b中的一個或多個而用于成像單元108和光源122。在其它實(shí)施方案(未示出)中，電力可經(jīng)由耦接到電線58的個別的電線而可直接地用于成像單元108和光源122。

在一些實(shí)施方案中，如果處理器202a的物理大小足以使轉(zhuǎn)子54的旋轉(zhuǎn)失去平衡，那么配衡可被包括在與處理器202a相對的轉(zhuǎn)子54中以平衡轉(zhuǎn)子54的旋轉(zhuǎn)動量。

各種實(shí)施方案為車輛內(nèi)的圖像檢測系統(tǒng)提供改進(jìn)的包裝方案。確切地說，通過在安置在鐘表彈簧50的轉(zhuǎn)子54內(nèi)的處理器202a中處理圖像信號，來自成像單元108的原始圖像信號靠近成像單元108被接收和處理，這防止可在成像單元108與處理器之間的較長距離上發(fā)生的信號的損失或?qū)π盘柕母蓴_。此布置用于確定乘員信息參數(shù)的圖像信號的高效傳送，這改進(jìn)乘員監(jiān)視系統(tǒng)100的操作。確切地說，如果成像單元108經(jīng)配置以每秒60幀的速率捕獲圖像信號，那么接收圖像信號的處理器將需要每10秒處理20兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。此類要求可需要物理上太大以至于不能安裝在典型的鐘表彈簧內(nèi)的處理器。此外，在典型的鐘表彈簧內(nèi)存在太少的電線以至于不能適應(yīng)于以所述數(shù)據(jù)傳輸速率傳輸。因此，各種實(shí)施方案通過將第一處理單元包括在轉(zhuǎn)子內(nèi)來克服這些約束，所述第一處理單元經(jīng)配置用于選擇接收到的圖像信號中的至少一部分，并將圖像信號中的選擇部分(或根據(jù)圖像信號中的選擇部分計算出的數(shù)據(jù))傳送到轉(zhuǎn)子外側(cè)的第二處理單元以用于進(jìn)一步處理和分析。

圖10說明根據(jù)各種實(shí)施方案的在oms100的各種部件與其它車輛系統(tǒng)之間經(jīng)過鐘表彈簧50的示意性信號和/或數(shù)據(jù)流。確切地說，光源122和成像單元108安置在方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分上，且電耦接到安置在轉(zhuǎn)子54上的處理器202a。其它車輛系統(tǒng)，例如人機(jī)交互系統(tǒng)(例如，觸摸板、方向盤組件上的觸敏區(qū)域，和/或用于與例如hvac、音頻、用戶通信等一個或多個車輛系統(tǒng)介接的開關(guān))，用于加熱方向盤的加熱器系統(tǒng)，喇叭激活以及駕駛員氣囊系統(tǒng)，還可安置在方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分上。這些系統(tǒng)可經(jīng)由在轉(zhuǎn)子54與定子52之間延伸的電線58而與安置在轉(zhuǎn)子54外側(cè)的其它處理器通信，或與處理器202a和/或202b通信。此外，如上文所提及，處理器202a或處理器202b可另外經(jīng)配置用于控制光源122?；蛘咴谌缤ㄟ^圖10中示出的虛線描繪的其它實(shí)施方案中，單獨(dú)的處理器可安置在轉(zhuǎn)子54或定子52中以用于控制光源122。此外，來自處理器202a、202b或安置在轉(zhuǎn)子54和/或定子52中的其它處理器以及來自安置在方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分上的其它系統(tǒng)的信號和/或數(shù)據(jù)可被傳送到車輛側(cè)處理單元，例如oms100的處理單元，以用于進(jìn)一步分析和/或處理。

盡管上文描述的實(shí)施方案將鐘表彈簧50描述為與oms100的部件一起使用，但鐘表彈簧50可耦接到其它數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和/或采集具有相對較高帶寬的信號的系統(tǒng)。例如，在各種實(shí)施方案中，至少一個數(shù)據(jù)采集單元可安裝在車輛方向盤組件的可圍繞轉(zhuǎn)向柱旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)部分上。安置在轉(zhuǎn)子內(nèi)的第一處理單元經(jīng)配置用于電氣地接收通過數(shù)據(jù)采集單元捕獲的信號，并選擇所述信號中的至少一部分以用于傳送到第二處理單元。第二處理單元在車輛中安置轉(zhuǎn)子的外側(cè)(例如，在定子中或在定子外側(cè))，且電耦接到在轉(zhuǎn)子與定子之間延伸的所述一組電線。選擇的信號通過所述一組電線電氣地傳送。

在其它實(shí)施方案中，例如在圖11a和11b中示出，滑環(huán)sr可替代于鐘表彈簧用于導(dǎo)引在方向盤組件104的可旋轉(zhuǎn)部分與方向盤組件的非可旋轉(zhuǎn)部分和/或轉(zhuǎn)向柱106之間延伸的電線?；h(huán)sr包括轉(zhuǎn)子部分r和定子部分s。轉(zhuǎn)子部分r耦接到方向盤組件104的旋轉(zhuǎn)部分，并界定圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線c延伸的中空軸hr。轉(zhuǎn)子部分r與定子部分s的中空軸hs接合，使得轉(zhuǎn)子部分r可在定子部分s的中空軸hs內(nèi)圍繞旋轉(zhuǎn)軸線c旋轉(zhuǎn)。定子部分s耦接到方向盤組件104的靜止部分或轉(zhuǎn)向柱106。轉(zhuǎn)子部分r還可包括環(huán)形邊緣a，所述環(huán)形邊緣從轉(zhuǎn)子部分r的一端徑向向外延伸并軸向地接合定子部分s的外軸向端e，以防止轉(zhuǎn)子部分r相對于定子部分s的軸向移動。來自oms100的部件和可安置在方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分上的其它系統(tǒng)的電線延伸經(jīng)過轉(zhuǎn)子部分r的中空軸hr，并經(jīng)配置以隨轉(zhuǎn)子部分r旋轉(zhuǎn)。

在一些實(shí)施方案中，oms100可構(gòu)造為單模塊化單元。例如，單模塊化單元可為自足式單元，包括相機(jī)120、光源122和/或處理單元200或其一部分。當(dāng)構(gòu)造為單模塊化單元時，oms100可方便地包裝并方便地安裝在任何方向盤組件104中。單模塊化單元可使用任何合適的緊固機(jī)構(gòu)來耦接到方向盤組件104，所述緊固機(jī)構(gòu)例如螺釘、掛鉤、夾子或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它形式的機(jī)械緊固件，或膠粘劑(例如，膠水)、釬焊、焊接或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它緊固技術(shù)等。將oms100配置為單模塊化單元可允許電子器件的共同化(例如，集成)以及因此較快的電子通信。

圖12至圖20示出oms100的各種部件可如何耦接到方向盤組件104的各種實(shí)施方案。確切地說，根據(jù)圖12至圖15中示出的實(shí)施方案，oms100包括安裝支架301、外殼303、鏡頭305以及成像單元108。安裝支架301包括其上耦接有成像單元108的主體355，以及從主體355的下部邊緣延伸的安裝凸片353、354。每一凸片353、354相應(yīng)地界定開口351、352，所述開口與在方向盤組件104的轂116的框架的上部區(qū)域中界定的開口對準(zhǔn)。每一組對準(zhǔn)的開口接納螺釘350以將安裝支架301緊固到轂116。然而，在其它實(shí)施方案中，安裝支架301可附接到方向盤組件104，使得所述安裝支架使用其它合適的緊固機(jī)構(gòu)從中心部分112向上延伸，所述緊固機(jī)構(gòu)例如掛鉤、夾子或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它形式的機(jī)械緊固件，或膠粘劑(例如，膠水)、釬焊、焊接或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它緊固技術(shù)等。

安裝支架301可由鋁、鎂合金、鋼或能夠支撐oms100部件并將從所述部件產(chǎn)生的熱量中的至少一部分傳遞到方向盤組件104的框架的其它合適的材料形成。安裝支架301還可與方向盤組件104的中心部分112一體地形成或模制。

外殼303包括后表面304，所述后表面安置成與方向盤組件104的后蓋126相鄰；上表面323，所述上表面橫向于后表面304而延伸；以及側(cè)表面324，所述側(cè)表面從上表面323的側(cè)邊緣向下延伸且從后表面304橫向地延伸。后表面304、側(cè)表面324以及上表面323在其間界定某一區(qū)域，所述區(qū)域經(jīng)配置用于將安裝支架301的主體355的至少一部分置于其中。上表面323可包括翅片325，所述翅片在從外殼303的前周界到后表面304的方向上延伸，且在側(cè)表面323之間的方向上彼此區(qū)分且間隔開。這些翅片325提供更多的表面積以便成為更有效的散熱器，并為外殼303的上表面323提供結(jié)構(gòu)加強(qiáng)。

在圖17b中示出的實(shí)施方案中，后表面304與方向盤組件104的后蓋126裝配齊平，或裝配在與所述后蓋相同的平面內(nèi)。然而，在圖18b和19b中示出的實(shí)施方案中，后表面304’、304”相應(yīng)地不與后蓋126’、126”相應(yīng)地齊平，而是設(shè)置在從包括后蓋126’、126”的平面向內(nèi)(相應(yīng)地朝向組件104’、104”的正面)間隔開的平面中。

在圖12至圖15和17a中示出的實(shí)施方案中，外殼303的上表面323和側(cè)表面324界定基本上矩形形狀的周界。周界可為沿著上表面323的略弓形形狀，和/或在上表面323與側(cè)表面324之間具有磨圓的拐角以在審美上與方向盤組件104協(xié)調(diào)。

然而，在圖18a至18b中示出的實(shí)施方案中，外殼303’的上表面323’界定周界，所述周界包括磨圓的半圓形中心部分380，所述中心部分從方向盤組件104’向上延伸,且外殼303’的側(cè)表面324’朝向彼此和中心部分380成角度或傾斜。此形狀可在審美上與圖18a和18b中示出的方向盤組件104’的形狀協(xié)調(diào)。并且，在圖19a和19b中示出的實(shí)施方案中，外殼303’的上表面323”界定周界，所述周界包括從方向盤組件104”向上延伸的梯形中心部分385。外殼303”的側(cè)表面324”朝向彼此和中心部分385成角度或傾斜。此形狀可在審美上與圖19a中示出的方向盤組件104”的形狀協(xié)調(diào)。

成像單元108耦接到安裝支架301，與安裝支架301的主體355的中心部分相鄰。在圖13a至圖15中示出的實(shí)施方案中，成像單元108是相機(jī)120，所述相機(jī)包括鏡頭320，例如可調(diào)整鏡頭或固定鏡頭等。相機(jī)鏡頭320安置在相機(jī)120的遠(yuǎn)端處，且光經(jīng)由鏡頭320進(jìn)入相機(jī)120。在圖14中示出的實(shí)施方案中，相機(jī)鏡頭320使用至少一個側(cè)定位螺釘375固定到相機(jī)120，且相機(jī)120使用螺釘376耦接到安裝支架301。然而，如上文所提及，在其它實(shí)施方案中可使用其它類型的成像單元，且其它緊固機(jī)構(gòu)可用于將相機(jī)120耦接到安裝支架301和/或耦接在外殼303內(nèi)。

另外，在一些實(shí)施方案中，光源122耦接到安裝支架301，且安置成與成像單元108相鄰。例如，在圖13a至圖15中示出的實(shí)施方案中，光源122包括兩個印刷電路板352，所述印刷電路板各自具有安置在其上的四對led354。印刷電路板352中的一個在成像單元108的右側(cè)上耦接到安裝支架301，且另一個印刷電路板在成像單元108的左側(cè)上耦接到安裝支架301。經(jīng)配置用于在印刷電路板與安裝支架301之間傳遞熱量的熱耦接材料330安置在印刷電路板與安裝支架301之間。熱耦接材料330可為熱耦接墊，例如具有安置在其中的導(dǎo)熱材料的泡沫墊，或熱耦接膏等。例如，所述墊可在兩側(cè)上包括用于附接到印刷電路板的后表面和安裝支架301的底座355的前表面的膠粘劑。除膠粘劑外或作為膠粘劑的替代實(shí)施方案，每一墊可界定開口，所述開口與在印刷電路板和安裝支架中界定的開口對準(zhǔn)以用于接納螺釘350，以將墊和印刷電路板352固定到安裝支架301。

在各種實(shí)施方案中，從光源122發(fā)出的光可在內(nèi)部從鏡頭305反射，或在經(jīng)過鏡頭305之前以其它方式到達(dá)相機(jī)鏡頭320或其它類型的成像單元108。為防止來自光源122的光在離開鏡頭305之前進(jìn)入成像單元108，遮光材料可安置在成像單元108的遠(yuǎn)端與光源122之間。例如，如圖15中所示，可壓縮材料的環(huán)322，例如聚合物泡沫、硅酮、橡膠等的環(huán)，可在相機(jī)鏡頭320的遠(yuǎn)端與鏡頭305的后表面307之間延伸。環(huán)322為環(huán)形形狀以對應(yīng)于相機(jī)鏡頭320的外周界，但在其它實(shí)施方案中，環(huán)322可經(jīng)成形以對應(yīng)于其它類型的成像單元108的周界?？蓧嚎s材料允許在鏡頭305的方向上調(diào)整(例如，放大或縮小)相機(jī)鏡頭320，同時維持所述相機(jī)鏡頭與可壓縮材料的接觸。在其它實(shí)施方案中，遮光材料可安置在印刷電路板352與鏡頭305之間，以防止來自led354的光在離開鏡頭305之前被接收到成像單元108中。在其它實(shí)施方案中，遮光材料可在成像單元108或安裝支架301與oms鏡頭305之間延伸。

此外，遮光材料可使用各種緊固機(jī)構(gòu)固定在適當(dāng)位置，所述緊固機(jī)構(gòu)例如螺釘、掛鉤、夾子或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它形式的機(jī)械緊固件，或膠粘劑(例如，膠水)、釬焊、焊接或所屬領(lǐng)域中已知的任何其它緊固技術(shù)，螺紋(例如，dslr相機(jī)濾光環(huán))和/或其組合。

如圖20中示出，將光源122和成像單元108耦接到至少一個處理器和/或電源的電線可從方向盤組件104的中心部分112延伸經(jīng)過經(jīng)配置用于耦接到轉(zhuǎn)向軸106的后蓋126中的開口。如上文所提及，電線可電耦接到轉(zhuǎn)子54中的處理器202a、汽車鐘表彈簧50的定子52中的處理器202b，和/或電耦接到安置在汽車鐘表彈簧50外側(cè)的一個或多個處理器。此外，在一些實(shí)施方案中，電線可耦接到安置在外殼301內(nèi)的處理器202c，且處理器202c可耦接到安裝支架301或以其它方式安置在外殼301中。如上文所提及，處理器202c可耦接到在汽車鐘表彈簧50的轉(zhuǎn)子54中的處理器202a，和/或在鐘表彈簧50的定子52中的處理器202b。并且，在一些實(shí)施方案中，處理器202c可安置在圖14中示出的印刷電路板352中的一個或兩個上。此外，在一個實(shí)施方案(未示出)中，oms100可包括其上安置有處理器202c和光源122的一個印刷電路板。

鏡頭305包括前表面306、與前表面306相對的后表面307、上周界308、下周界310，以及在上周界308與下周界310之間延伸的側(cè)周界309。后表面307面向成像單元108安置，前表面306面向車輛的內(nèi)部安置。

在成像單元108檢測到紅外圖像信號的實(shí)施方案中，鏡頭305可經(jīng)配置用于光學(xué)地阻斷可見光并允許紅外光經(jīng)過鏡頭305。例如，鏡頭305可由聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)或其它類丙烯酸材料形成。在圖12至圖13b中示出的實(shí)施方案中，鏡頭305由acrylite形成，所述acrylite是pmma，即通過evonikindustries制造的丙烯酸1146-0級黑色材料。acrylite對可見光不透明，但允許從約750納米開始的紅外光的透射。acrylite還阻斷紫外光的透射。圖16說明在各種波長處經(jīng)過acrylite的光的百分比。如圖所示，沒有在約750納米以下的光經(jīng)過acrylite。鏡頭305可另外從一片可見光遮光材料切下或模制成特定形狀。

在其它實(shí)施方案中，鏡頭可由聚碳酸酯材料形成，例如聚碳酸酯(例如，lexan)、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚碳酸酯(abs-pc)、pc-abs、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物聚碳酸酯(asa-pc)，或?qū)⒕厶妓狨グ橹饕辖鹪氐钠渌芰?。另外，鏡頭可由例如玻璃、乙酸丁酸纖維素(cab)或丁酸鹽、醇化聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet-g)或其它聚合物形成。

此外，在一些實(shí)施方案中，光學(xué)膜或涂層/涂料可涂覆到鏡頭305的后表面307或前表面306中的一個或兩個上，所述鏡頭阻斷可見光和/或uv光，并允許紅外光的透射。

圖12至圖19b中示出的鏡頭305是平坦的，但在其它實(shí)施方案中，鏡頭可為彎曲的。

在圖12至圖19b中示出的實(shí)施方案中，裝飾件340和鏡頭支撐件360用于防止鏡頭305相對于外殼303和方向盤組件104的移動。確切地說，裝飾件340包括上部部分341和側(cè)部分342。上部部分341經(jīng)成形以遵循外殼303的上部部分323的前周界的形狀，且側(cè)部分342經(jīng)成形以遵循外殼303的側(cè)部分324的前周界的形狀。鏡頭305安置在外殼303的前周界與裝飾件340之間，以固定鏡頭305的上周界308和側(cè)周界309從而防止所述上周界和側(cè)周界相對于外殼303的移動。另外，鏡頭支撐件360具有細(xì)長主體，并包括上表面361，所述上表面界定沿著細(xì)長主體的長度延伸的通道362。鏡頭支撐件360安置成與安裝支架301耦接到方向盤組件104的位置相鄰，并在裝飾件340的側(cè)部分342的前周界之間延伸。鏡頭305的下周界310中的至少一部分接合通道362以防止鏡頭305的下周界310相對于外殼303移動。鏡頭支撐件360還可覆蓋在方向盤組件104的中心轂116與鏡頭305的下周界310之間的間隙。然而，在其它實(shí)施方案中，鏡頭305可在沒有任何裝飾件或鏡頭支撐件的情況下固定到外殼303，所述鏡頭可通過單一或多個裝飾件固定，或所述鏡頭可在沒有任何裝飾件的情況下通過外殼和鏡頭支撐件固定。

裝飾件340包括從側(cè)部分342中的每一個向內(nèi)延伸的凸片344。每一凸片344界定開口346，所述開口與通過外殼303界定的開口348和通過安裝支架301界定的開口357對準(zhǔn)。為將裝飾件340和外殼303固定到安裝支架301，通過在裝飾件340、外殼303以及安裝支架301的每一側(cè)上的對準(zhǔn)的開口346、348、357接合螺釘350。

裝飾件340可由剛性材料形成，例如塑料、金屬、玻璃或陶瓷材料。另外，在裝飾件340中可染上、涂覆、電鍍或漆上特定顏色。例如，在圖12至圖17b中示出的實(shí)施方案中，裝飾件340涂覆、電鍍或漆上鉻色。然而，在其它實(shí)施方案中，裝飾件340可著不同顏色，例如著黑色或灰色以與外殼或方向盤組件相匹配。

類似地，鏡頭支撐件360可由類似的剛性材料形成，且還可染上、涂覆、電鍍或漆上特定顏色。另外，鏡頭支撐件360可經(jīng)由螺釘、夾子、膠粘劑或其它合適的緊固機(jī)構(gòu)耦接到安裝支架301。在圖12至圖15中示出的實(shí)施方案中，鏡頭支撐件360包括從鏡頭支撐件360的下表面363延伸的凸臺364。凸臺364界定與在安裝支架301中界定的開口對準(zhǔn)的開口。螺釘350接合在鏡頭支撐件360和安裝支架301中的對準(zhǔn)的開口中，以將鏡頭支撐件360固定成與安裝支架301相鄰。在圖12a至圖20中示出的實(shí)施方案中，oms100耦接到方向盤組件的中心部分112。通過將成像單元108耦接到中心部分112，例如上文所描述，成像單元108更靠近車廂中的一個或多個乘員，且因此，與在成像單元安置成較遠(yuǎn)離車輛中的乘員(例如在轉(zhuǎn)向柱或車廂中的其它地方)時相比，可接收成像區(qū)域的更高分辨率圖像信號。此外，將成像單元108耦接到中心部分112允許在基于轉(zhuǎn)向角或角旋轉(zhuǎn)速率調(diào)整圖像信號時的較大視場。另外，通過將成像單元耦接到方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分，當(dāng)方向盤組件相對于駕駛員的位置向上傾斜或延伸時，成像單元的視場不會另外被方向盤組件的可旋轉(zhuǎn)部分模糊。

另外，在上文關(guān)于圖12至圖20所描述的實(shí)施方案中，成像單元108對駕駛員或其它乘員不可見，這防止oms100使駕駛員或其它乘員受到干擾或感覺不舒服。此外，上文關(guān)于圖12至圖30描述的實(shí)施方案的模塊性允許oms100更加快速且容易地整合到現(xiàn)有和新的方向盤組件104中。與將部件耦接到更靠近駕駛員氣囊區(qū)域的可展開表面相比，通過將外殼303和其它部件安置成與方向盤組件104的后蓋126相鄰，更易于導(dǎo)引來自oms100部件的電線并允許外殼303耦接到非可展開表面。此外，通過將oms100安置在方向盤組件104的轂116的上部部分上，oms100即使在方向盤組件旋轉(zhuǎn)期間也可無阻擋地觀察車輛的乘員，且oms100剛好在駕駛員的視場中安置在儀表板下方，這可減少干擾的量。

如本文中所提供，oms100可用于監(jiān)視車輛中的駕駛員或其它乘員。使用oms100來監(jiān)視駕駛員或其它乘員可包括將oms100提供和/或耦接到車輛的方向盤組件104。oms100可包括本文中描述的oms100部件中的任一個/全部。如上文所概述，oms100可包括成像單元108，所述成像單元經(jīng)配置以捕獲對應(yīng)于車輛中的成像區(qū)域110的圖像信號，其中成像區(qū)域110圍封駕駛員和/或其它車輛乘員。成像單元108可經(jīng)配置以隨方向盤組件104的中心部分112旋轉(zhuǎn)。方向盤組件104可經(jīng)配置以相對于車輛的轉(zhuǎn)向柱106旋轉(zhuǎn)。

監(jiān)視駕駛員和/或乘員可另外包括捕獲對應(yīng)于車輛中的成像區(qū)域110的圖像信號，并處理所述圖像信號以識別分析區(qū)域。分析區(qū)域可經(jīng)分析以確定乘員信息參數(shù)，且乘員信息參數(shù)可繼而經(jīng)分析以確定乘員狀態(tài)。隨后可基于所確定的乘員狀態(tài)提供輸出信號。在一些實(shí)施方案中，oms100可另外包括處理單元200以執(zhí)行oms100的處理、分析以及輸出步驟中的一個或多個。車輛還可包括與oms100分開的處理單元200，其中oms100的處理、分析以及輸出步驟中的一個或多個通過此(遠(yuǎn)程)處理單元200執(zhí)行。

雖然前述描述和圖式呈現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案，但應(yīng)理解，在不脫離如所附權(quán)利要求書中界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在本發(fā)明中進(jìn)行各種添加、修改、組合和/或替換。確切地說，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)清楚，在不脫離本發(fā)明的精神或基本特性的情況下，本發(fā)明可以其它具體形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例實(shí)施，并用其它元件、材料以及部件實(shí)施。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在不脫離本發(fā)明的原理的情況下，本發(fā)明可與用于本發(fā)明的實(shí)踐中的結(jié)構(gòu)、布置、比例、材料以及部件以及其它項(xiàng)的許多修改一起使用，所述修改尤其適合于具體環(huán)境和操作要求。另外，本文中描述的特征可單獨(dú)地或結(jié)合其它特征一起使用。因此，當(dāng)前公開實(shí)施方案在各種方面都被認(rèn)為是說明性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍通過所附權(quán)利要求書指示且并不限于前述描述。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，在不脫離上文描述的實(shí)施方案的廣泛發(fā)明概念的情況下，可對上文描述的實(shí)施方案做出改變。因此，應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于所公開的特定實(shí)施方案，而是意圖涵蓋在如通過所附權(quán)利要求書界定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改。