(57)【要約】【課題】画像へのワイパーの映り込み後に露光量が過大になるのを抑制することができる車両用撮像装置を提供する。【解決手段】車両用撮像装置１０は、カメラ制御装置１２を備えている。このカメラ制御装置１２は、撮像したフレーム画像の輝度値に応じてカメラ１１の露光量を制御する。また、カメラ制御装置１２は、ワイパー２の作動情報を取得すると共に、取得したワイパー２の作動情報に基づいて、フレーム画像にワイパー２が映り込むときのＡＵＴＯ露光制御を抑制する。よって、車両用撮像装置１０では、フレーム画像にワイパー２が映り込むときの露光量の増大が抑制され、その結果、フレーム画像へのワイパー２の映り込み後に露光量が過大になるのが抑制される。【選択図】図１
2010076492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像した画像の輝度値に応じて撮像装置の露光量を制御する露光量制御手段と、
ワイパーの作動情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段で取得された前記ワイパーの作動情報に基づいて、前記画像に前記ワイパーが映り込むときの前記露光量制御手段による制御を抑制する露光量制御抑制手段と、を備えたことを特徴とする車両用撮像装置。
【請求項２】
前記露光量制御抑制手段は、前記画像に前記ワイパーが映り込むとき、前記露光量制御手段による制御を打ち消すよう抑制すること特徴とする請求項１記載の車両用撮像装置。
【請求項３】
前記露光量制御抑制手段は、前記画像に前記ワイパーが映り込むとき、前記画像に前記ワイパーが映り込まないときの前記露光量となるよう当該露光量を制御することを特徴とする請求項１記載の車両用撮像装置。
【請求項４】
前記露光量制御抑制手段は、前記画像に前記ワイパーが映り込むとき、前記露光量を一定値とすると共に前記露光量制御手段を非作動とすることを特徴とする請求項３記載の車両用撮像装置。
【請求項５】
前記情報取得手段で取得された前記ワイパーの作動情報に基づいて、前記画像に前記ワイパーが映り込むときの前記ワイパーの画像位置を推定する画像位置推定手段をさらに備え、
前記露光量制御抑制手段は、前記画像に前記ワイパーが映り込むとき、前記画像において前記露光量制御手段の前記輝度値を算出するための算出領域を、前記画像位置推定手段で推定された前記ワイパーの画像位置に応じて変更することを特徴とする請求項１記載の車両用撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に用いられる車両用撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用撮像装置としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。この車両用撮像装置では、車両に搭載したカメラ（撮像装置）によって車両前方が撮像される。そして、露光量制御手段によって、撮像された画像の輝度値に基づきカメラの露光量が求められると共に、その露光量が制御される。
【特許文献１】特開２００８−５４１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、上述の車両用撮像装置では、次のおそれがある。すなわち、例えば図４に示すように、ワイパー２が作動されて画像３１に映り込むとき、画像３１の輝度値が低下することから、露光量が大きくなるように露光量制御手段で制御される。このとき、例えば制御遅れ（ディレイ）等の影響で、ワイパー２の映り込み後においても露光量が大きいままとなり、露光量が過大になるおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、画像へのワイパーの映り込み後に露光量が過大になるのを抑制することができる車両用撮像装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用撮像装置は、撮像した画像の輝度値に応じて撮像装置の露光量を制御する露光量制御手段と、ワイパーの作動情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段で取得されたワイパーの作動情報に基づいて、画像にワイパーが映り込むときの露光量制御手段による制御を抑制する露光量制御抑制手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
この車両用撮像装置によれば、画像にワイパーが映り込むときの露光量の増大が抑制されるため、ワイパーの映り込み後に露光量が過大になるのを抑制することが可能となる。その結果、ワイパーの映り込み後においても、露光状態に問題のない画像を取得可能となる。
【０００７】
また、露光量制御抑制手段は、画像にワイパーが映り込むとき、露光量制御手段による制御を打ち消すよう抑制することが好ましい。この場合、画像にワイパーが映り込むときの露光量が、ワイパーが映り込まないときの露光量と結果的に等しくなる。よって、画像にワイパーが映り込むときの露光量の増大を好適に抑制することができる。
【０００８】
また、露光量制御抑制手段は、画像にワイパーが映り込むとき、画像にワイパーが映り込まないときの露光量となるよう当該露光量を制御することが好ましい。これにより、画像にワイパーが映り込むときの露光量の増大を好適に抑制することができる。
【０００９】
具体的には、露光量制御抑制手段は、画像にワイパーが映り込むとき、露光量を一定値とすると共に露光量制御手段を非作動とする場合がある。
【００１０】
また、情報取得手段で取得されたワイパーの作動情報に基づいて、画像にワイパーが映り込むときのワイパーの画像位置を推定する画像位置推定手段をさらに備え、露光量制御抑制手段は、画像において露光量制御手段の輝度値を算出するための算出領域を、画像位置推定手段で推定されたワイパーの画像位置に応じて変更することが好ましい。この場合、ワイパーが含まれない画像領域が算出領域とされることから、画像にワイパーが映り込むことによっての輝度値への悪影響を低減することができ、画像にワイパーが映り込むときの露光量の増大を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像へのワイパーの映り込み後に露光量が過大になるのを抑制することが可能となる。その結果、ワイパーの映り込み後においても、露光状態に問題のない画像を取得可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１３】
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用撮像装置を示す概略構成図である。図１に示すように、本実施形態の車両用撮像装置１０は、自動車等の車両１に搭載されており、カメラ（撮像装置）１１、カメラ制御装置１２及び画像処理装置１３を備えている。
【００１４】
カメラ１１は、車両１の周囲（ここでは、前方）を撮像し、所定の撮像周期毎のフレーム画像（画像）を画像信号としてカメラ制御装置１２に出力する。このフレーム画像は、撮像順に設けられたフレーム番号を有している。
【００１５】
カメラ制御装置１２は、カメラ１１の露光量を制御し撮像するためのものである。具体的には、カメラ制御装置１２は、カメラ１１から入力されたフレーム画像の輝度値（単位領域価当りの明るさ）に応じて、カメラ１１における露光量（露光値）を自動的に制御（以下、「ＡＵＴＯ露光制御」という）する。また、カメラ制御装置１２は、カメラ１１から入力されたフレーム画像を画像処理装置１３へ出力する。画像処理装置１３は、カメラ制御装置１２から入力されたフレーム画像に対し画像処理を行う。
【００１６】
ここで、カメラ制御装置１２は、ワイパー２の動作を制御するワイパー制御装置３に接続されている。ワイパー制御装置３は、ワイパー２の動作開始の有無に関する動作開始信号、及びワイパー２の動作速度等のワイパー作動情報に関する作動信号をカメラ制御装置１２に出力する。
【００１７】
また、カメラ制御装置１２は、入力されたワイパー作動情報に基づいて、フレーム画像にワイパー２が映り込む、つまりワイパー２又はその影がフレーム画像に現れる（ワイパー２がカメラ１１前を横切る）ときのＡＵＴＯ露光制御を抑制する（詳しくは後述）。
【００１８】
次に、車両用撮像装置１０の処理について図２〜４を参照しつつ説明する。図２は図１の車両用撮像装置１０の処理手順を示すフローチャート、図３は図１の車両用撮像装置１０によるフレーム画像を示す図、図４は従来の車両用撮像装置によるフレーム画像を示す図である。図３，４では、フレーム画像２１が（ａ）〜（ｅ）の順に時系列となっており、フレーム画像２１に他車両５が映り込んでいる。
【００１９】
本実施形態の車両用撮像装置１０では、ワイパー２の動作が開始されたとき（動作開始信号がカメラ制御装置１２に入力されたとき：Ｓ１にてＹｅｓ）、カメラ制御装置１２にて、以下の処理が実行される。
【００２０】
まず、ワイパー作動情報におけるワイパー２の動作速度に基づいて、ワイパー２が映り込むフレーム画像２１であるフレーム画像２２（図３参照）のフレーム番号を算出する（Ｓ２）。そして、この算出したフレーム番号と現在のフレーム画像２１のフレーム番号とが一致したとき、ワイパー２がフレーム画像２１に映り込むタイミングであるとして、フレーム画像２１内にワイパー２を検知する（Ｓ２）。
【００２１】
ここで、フレーム画像２１内にワイパー２が映り込むと、そのワイパー２の影響でフレーム画像２１の輝度値が低下する。よって、フレーム画像２１内にワイパー２を検知したとき、ＡＵＴＯ露光制御が作動されて露光量が大きくなるように露光時間が長くされる。
【００２２】
一方で、本実施形態では、フレーム画像２１内にワイパー２を検知したとき、ＡＵＴＯ露光制御が打ち消される（相殺される）よう抑制され、現在設定されているカメラ１１の露光時間が短く（アンダーに）される（Ｓ３）。具体的には、予め格納されフレーム番号と関連付けられた露光時間テーブルに基づいて、露光時間が短くなるように制御値が決定されて制御される。つまり、本実施形態のカメラ制御手段１２は、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むとき、ＡＵＴＯ露光制御で増大させた露光量がその分だけ小さくされる。なお、上記Ｓ３においては、フレーム画像２１全体の輝度値に基づいて、露光時間が短くなるように制御値を決定して制御してもよい。
【００２３】
このように本実施形態では、ワイパー２の映り込み時にＡＵＴＯ露光制御が抑制されることから、従来のようにワイパー２の映り込み後におけるフレーム画像３２（図４参照）で露光量が過大になるのを抑制することが可能となる。その結果、ワイパー２の映り込み後においても、露光状態に問題のないフレーム画像２２がカメラ１１で撮像され取得されることとなる。
【００２４】
続いて、カメラ１１で撮像されたフレーム画像２１が画像処理装置１３に出力され、画像処理が実行される（Ｓ４）。そして、カメラ制御装置１２にて経過フレーム数がインクリメントされ（Ｓ５）、この経過フレーム数が予め設定されたフレーム数である規定フレーム数よりも大きくなるまで、上記Ｓ３の処理に移行される（Ｓ６→Ｓ３）。
【００２５】
他方、ワイパー２が非動作のとき（動作開始信号がカメラ制御装置１２に未入力のとき：上記Ｓ１にてＮｏ）、フレーム画像２１内にワイパー２が映り込まないとき（上記Ｓ２にてＮｏ）、カメラ１１で撮像されたフレーム画像２１がそのまま画像処理装置１３に出力され、画像処理が実行される（Ｓ７）。そして、規定フレーム数よりも経過フレーム数が大きいとき（上記Ｓ６にてＹｅｓ）及び上記Ｓ７の後、撮像が終了するまで上記Ｓ１〜Ｓ７の処理が繰り返し実行される（Ｓ８）。
【００２６】
以上、本実施形態の車両用撮像装置１０によれば、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むときの露光量の増大が抑制されるため、ワイパー２の映り込み後に露光量が過大になるのを抑制することが可能となる。その結果、ワイパー２の映り込み後においても、露光状態に問題のないフレーム画像２１を取得することが可能となる。
【００２７】
つまり、車両用撮像装置１０では、ワイパー２の動作時に取得した複数のフレーム画像２１間の輝度値のズレを抑制（打ち消すように制御）することにより、後段の画像処理にて好適に利用可能なフレーム画像２１数を増やす、すなわち、明るすぎて利用できないフレーム画像３２（図４参照）が増えるのを抑制することができるのである。
【００２８】
また、本実施形態では、上述したように、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むとき、ＡＵＴＯ露光制御が打ち消すよう抑制される。よって、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むときの露光量が、ワイパー２が映り込まないときの露光量と結果的に等しくなり、フレーム画像２１にワイパーが映り込むときの露光量の増大を好適に抑制できる。
【００２９】
以上において、ＡＵＴＯ露光制御を実行するカメラ制御装置１２が、露光量制御手段を構成する。ワイパー２の作動情報を取得するカメラ制御装置１２が、情報取得手段を構成する。ワイパー２の作動情報に基づいて、ＡＵＴＯ露光制御を抑制するカメラ制御装置１２が、露光量制御抑制手段を構成する。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図５，６を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の説明においては、上記第１実施形態と異なる点について主に説明する。
【００３１】
本実施形態のカメラ制御装置１２は、入力されたワイパー作動情報に基づいて、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むときのワイパー２の画像位置を推定する。そして、図５に示すように、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むとき、ＡＵＴＯ露光制御で輝度値を算出する（以下、「測光する」という）ための測光エリア（算出領域）２５を、推定されたワイパー２の画像位置に応じて変更する。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、ワイパー２が映り込まない通常時のフレーム画像２１では、画像全体を測光エリア２５ａとする。また、図５（ｂ）に示すように、ワイパー２が画像右側に映り込むときのフレーム画像２２では、フレーム画像２２の左半分である１／２左エリアを測光エリア２５ｂに変更する。また、図５（ｃ）に示すように、ワイパー２が画像左側に映り込むときのフレーム画像２２では、フレーム画像２２の右半分である１／２右エリアを測光エリア２５ｃに変更する。
【００３３】
このカメラ制御装置１２では、次の処理が実行される。すなわち、フレーム画像２１内にワイパー２を検知したとき（図６のＳ２にてＹｅｓ）、ワイパー２の画像位置を推定する（Ｓ１１）。そして、かかるワイパー２の画像位置に応じて、測光する処理領域を測光エリア２５ａから測光エリア２５ｂ，２５ｃへと変更する（Ｓ１２）。
【００３４】
なお、変更する測光エリア２５は、予め格納されフレーム番号と関連付けられた露光時間テーブルに基づいて決定してもよく、直前のフレーム画像２１の輝度分布から決定してもよい。
【００３５】
以上、本実施形態の車両用撮像装置によれば、ワイパー２が含まれないフレーム画像２１の領域が測光エリア２５として選択されることから、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むことによっての輝度値への悪影響を低減することができる。その結果、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むときの露光量の増大を抑制でき、ワイパー２の映り込み後においても、露光状態に問題のないフレーム画像２２を取得することが可能となる。
【００３６】
以上において、ワイパー２の作動情報に基づいてフレーム画像２１にワイパー２が映り込むときのワイパー２の画像位置を推定するカメラ制御装置１２が、画像位置推定手段を構成する。
【００３７】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においては、上記第１実施形態と異なる点について主に説明する。
【００３８】
本実施形態のカメラ制御装置１２は、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むとき、フレーム画像２１にワイパー２が映り込まないときの露光量となるように露光量を制御する。具体的には、カメラ制御装置１２は、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むとき、ＡＵＴＯ露光制御から、カメラ１１の露光量を手動的に制御するマニュアル露光制御へと切り替えることで、カメラ１１のシャッター速度をワイパー２が映り込まないときの一定値に固定する。
【００３９】
このカメラ制御装置１２では、次の処理が実行される。まず、ＡＵＴＯ露光制御からマニュアル露光制御に切り替える区間であるマニュアル露光制御区間を設定する。ここでは、ＡＵＴＯ露光制御時のシャッター速度の変化履歴を記録し、この変化履歴に基づいてマニュアル露光制御区間を設定する。
【００４０】
図７は、カメラ１１のシャッター速度の変化履歴を示すグラフである。図中において、横軸はフレーム数を示し、縦軸はカメラ１１の１フレーム当りのシャッター速度を示している。図７（ａ）はＡＵＴＯ露光制御のみが作動するときのシャッター速度を示し、図７ｂ（ｂ）はＡＵＴＯ露光制御及びマニュアル露光制御が作動するときのシャッター速度を示している。
【００４１】
図７（ａ）に示すように、フレーム画像２１内にワイパー２が映り込む区間Ａでは、ＡＵＴＯ露光制御が作動されて、シャッター速度が大きくなっている。そして、区間Ａの経過後も、シャッター速度の変化が生じている。そこで、本実施形態では、区間Ａの経過後であってシャッター速度の変化が落ち着くまでの区間をマニュアル露光制御区間Ｂとして設定する。なお、マニュアル露光制御区間Ｂは、定期的に変更され、例えば１００回ワイパーが動作する毎に変更される。
【００４２】
続いて、フレーム数がマニュアル露光制御区間Ｂ内にあるとき、カメラ１１の露光量の制御をＡＵＴＯ露光制御からマニュアル露光制御に切り替える。このマニュアル露光制御でのシャッター速度は、図７（ｂ）に示すように、マニュアル露光制御区間Ｂの直前のフレーム画像２１におけるシャッター速度に固定されるように設定される。
【００４３】
以上、本実施形態の車両用撮像装置によれば、フレーム画像２１にワイパー２が映り込むときの露光量が、ワイパー２が映り込まないときの露光量と等しくなることから、画像にワイパー２が映り込むときの露光量の増大を好適に抑制することができる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、撮像装置としてカメラ１１を用いたが、カメラ１１の他に種々の撮像装置を用いてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、カメラ制御装置１２がワイパー制御装置３から出力される信号を利用しているが、ワイパー２の作動情報を検出するセンサを別途に設けて当該センサから出力される信号を利用してもよい。
【００４６】
また、上記実施形態では、カメラ１１が車両前方を対象としているが、車両１の後退（バック）に対処するために車両後方を対象としてもよく、車両側方を対象としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用撮像装置を示す概略構成図である。
【図２】図１の車両用撮像装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１の車両用撮像装置によるフレーム画像を示す図である。
【図４】従来の車両用撮像装置によるフレーム画像を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車両用撮像装置によるフレーム画像を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る車両用撮像装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係る車両用撮像装置におけるカメラのシャッター速度の変化履歴を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４８】
２…ワイパー、１０…車両用撮像装置、１１…カメラ（撮像装置）、１２…カメラ制御装置（露光量制御手段、情報取得手段、露光量制御抑制手段、画像位置推定手段）、２１，２２…フレーム画像（画像）、２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…測光エリア（算出領域）。
【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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【図７】
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