(57)【要約】      （修正有）【課題】人間の眼の周辺視野における動的対象物の認識が優れているという特徴を撮影装置に適用して、中心視野と周辺視野の画像を同時に撮影可能な撮影装置（デジタルカメラ）を実現するとともに、当該撮影装置の応用として中心視野と周辺視野の画像を同時に撮影した画像を有効に利用した車載用撮影装置を提供する。【解決手段】撮影エリアを中心部と周辺部とに分離して、中心部の撮影画像データの画素密度を高く、周辺部の撮影画像データの画素密度を低く設定したことを特徴とする撮影装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影エリアを中心部と周辺部とに分離して、中心部の撮影画像データの画素密度を高く、周辺部の撮影画像データの画素密度を低く設定したことを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記中心部の画像撮影部の撮像素子と周辺部の画像撮影部の撮像素子とを別の構成としたことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。      
【請求項３】
前記中心部の画像撮影部と周辺部の画像撮影部とを共通の光学系及び共通の撮像素子で構成し、当該撮像素子の画素密度を中心部と周辺部とで異ならせたことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項４】
撮影エリアを中心部と周辺部とに分離して、中心部の撮影画像データの画素密度を高く、周辺部の撮影画像データの画素密度を低く設定した撮影装置を車両に搭載し、
前記撮影装置には、更に、中心部及び周辺部の撮影画像データの画素を個別に処理する画素データ処理部とを備え、
当該画素データ処理部では、少なくとも周辺部撮像素子の画像データに含まれる動的対象物のデータ処理を主として実行することを特徴とする車載用撮影装置。
【請求項５】
前記動的対象物は、周辺部撮影エリアに進入する動的対象物であって、連続して撮影される複数の周辺部画像データの差分によって抽出されることを特徴とする請求項４に記載の車載用撮影装置。
【請求項６】
前記周辺部撮影エリアに進入する動的対象物の有無の判断は、連続して撮影される複数の周辺部画像データの差分によって抽出された動的対象物の所定時間内における移動距離若しくは移動速度によって判断されることを特徴とする請求項５に記載の車載用撮影装置。
【請求項７】
前記動的対象物の検出時、且つ車両が所定速度で走行中の場合に、当該車両によって警報若しくは当該動的対象物に対する保護動作を実行させることを特徴とする請求項６に記載の車載用撮影装置。
【請求項８】
前記動的対象物は、前記車両の進行方向前方に進入する人若しくは自転車であることを特徴とする請求項７に記載の車載用撮影装置。
【請求項９】
撮影エリアを中心部と周辺部とに分離して、中心部の撮影画像データの画素密度を高く、周辺部の撮影画像データの画素密度を低く設定し、中心部及び周辺部の撮影画像データの画素を個別に処理する画素データ処理部を備えた撮影装置を搭載した車両の安全対策方法であって、
前記周辺部画像データに含まれる動的対象物の検出時、且つ車両が所定速度以上で走行中の場合に、当該動的対象物に対する車両の安全対策が実行されることを特徴とする車両の安全対策方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、運転者の視認補助、人や障害物の監視、車線認識等に利用される車載用撮影装置及び車載用撮影装置を搭載した車両の安全対策方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の分野においては、カメラを利用した運転者の視認補助システム、人や障害物を認識して危険を警告する障害物監視システム、車線を認識して車両の走行レーンを維持するレーンキープシステムなど）が提案され、一部実用化されている。例えば特許文献１には、レーンキープシステム等のための車載カメラによる道路位置認識技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−０５６１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献等で使用される撮像手段として、通常のデジタルカメラ（撮影部）で使用する撮像素子（例えば、電荷結合素子ＣＣＤ（charge-coupled-device））の画素の配列は撮影される１画面の全ての位置で均等である。
【０００５】
これに対して、人間の眼の画像処理は以下の特徴を有している。
人間の眼は、中心と周辺の２つの視野をもっている。
中心視野は、視線を中心とした約２０度のエリアをいう。
周辺視野は、中心視野から外れた上下１３０度、左右１８０度のエリアである。
この周辺視野では、見えてはいるが物の形はぼんやりして、色も正確には認識できない。しかし、移動する対象や点滅する光のように時間的に変化する物（動的対象物）に対しては中心視野より優れた力を発揮することができる。
【０００６】
本発明の目的は、人間の眼の周辺視野における動的対象物の認識が優れているという特徴を撮影装置に適用して、中心視野と周辺視野の画像を同時に撮影可能な撮影装置（デジタルカメラ）を実現するとともに、当該撮影装置の応用として中心視野と周辺視野の画像を同時に撮影した画像を有効に利用した車載用撮影装置を提供することにある。
また、当該車載用撮影装置を搭載した車両の安全対策方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本願の撮影装置は、撮影エリアを中心部と周辺部とに分離して、中心部の撮影画像データの画素密度を高く、周辺部の撮影画像データの画素密度を低く設定したことを特徴とする。
また、前記中心部の画像撮影部の撮像素子と周辺部の画像撮影部の撮像素子とを別の構成としたことを特徴とする。      
また、前記中心部の画像撮影部と周辺部の画像撮影部とを共通の光学系及び共通の撮像素子で構成し、当該撮像素子の画素密度を中心部と周辺部とで異ならせたことを特徴とする。
【０００８】
上記目的を達成するために、本願の車両用撮影装置は、撮影エリアを中心部と周辺部とに分離して、中心部の撮影画像データの画素密度を高く、周辺部の撮影画像データの画素密度を低く設定した撮影装置を車両に搭載し、前記撮影装置には、更に、中心部及び周辺部の撮影画像データの画素を個別に処理する画素データ処理部とを備え、当該画素データ処理部では、少なくとも周辺部撮像素子の画像データに含まれる動的対象物のデータ処理を主として実行することを特徴とする。
【０００９】
前記動的対象物は、周辺部撮影エリアに進入する動的対象物であって、連続して撮影される複数の周辺部画像データの差分によって抽出されることを特徴とする。
また、前記周辺部撮影エリアに進入する動的対象物の有無の判断は、連続して撮影される複数の周辺部画像データの差分によって抽出された動的対象物の所定時間内における移動距離若しくは移動速度によって判断されることを特徴とする。
また、前記動的対象物の検出時には、前記車両によって警報若しくは当該動的対象物に対する保護動作を実行させることを特徴とする。
また、前記動的対象物は、前記車両の進行方向前方に進入する人若しくは自転車であることを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本願の車両の安全対策方法は、撮影エリアを中心部と周辺部とに分離して、中心部の撮影画像データの画素密度を高く、周辺部の撮影画像データの画素密度を低く設定し、中心部及び周辺部の撮影画像データの画素を個別に処理する画素データ処理部を備えた撮影装置を搭載した車両の安全対策方法であって、前記周辺部画像データに含まれる動的対象物の検出時に、当該動的対象物に対する車両の安全対策が実行されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の撮影装置，車載用撮影装置及び車両の安全対策方法によれば、人間の眼の周辺視野における動的対象物の認識が優れているという特徴を撮影装置に適用して、中心視野と周辺視野の画像を同時に撮影可能な撮影装置（デジタルカメラ）を実現できる。
また、当該撮影装置の応用として中心視野と周辺視野の画像を同時に撮影した画像を有効に利用した車載用撮影装置を実現できる。
また、当該車載用撮影装置を搭載した車両の安全対策方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】中心視野撮影用の高解像度の望遠カメラと周辺視野撮影用の低解像度の広角カメラとの視野の関係を説明する図である。
【図２】本発明の撮影装置で撮影した画像データが入力される電荷結合素子ＣＣＤの模式図である。
【図３】車両に搭載された撮影装置のＣＣＤ中心視野及び周辺視野の関係を示す図である。
【図４】本発明の車両用撮影装置で、人や自転車が車両の直前に進入したことを検出した際の動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の撮影装置の第１のハードウエア構成例を示す図である。
【図６】本発明の撮影装置の第２のハードウエア構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明では、上記の課題の解決のための撮影装置の第１の実施形態では、中心視野撮影用の高解像度の望遠カメラと周辺視野撮影用の低解像度の広角カメラを使用する。
【００１４】
図１を用いて、中心視野撮影用の高解像度の望遠カメラと周辺視野撮影用の低解像度の広角カメラとの視野の関係を説明する。
図１において、１は撮影装置であって、該撮影装置内には中心視野撮影用の高解像度の望遠カメラ1aと周辺視野撮影用の低解像度の広角カメラ1bとが一体に構成されている。
また、Ａは前記中心視野撮影用の高解像度の望遠カメラで撮影される中心視野エリアであって、Ｂは周辺視野撮影用の低解像度の広角カメラで撮影される周辺視野エリアを示している。
【００１５】
図１における中心視野エリアＡの広がりは、人間の眼と同様な、撮影方向（視線）の中心とした約２０度のエリアで、周辺視野エリアＢは中心視野から外れた上下１３０度、左右１８０度のエリアであることが望ましいが、必ずしも、この数値であることは必要ではなく、用途に応じて中心視野エリアと周辺視野エリアの範囲を設定することができる。
【００１６】
なお、図１では中心視野用カメラ1aは１台のカメラであるが、当該中心視野撮影用の高解像度の望遠カメラを２台所定の距離をおいて配置して被撮影対象に両者の焦点を合わせて、人間の２つの眼での如く被撮影対象の色、形状位置（距離）関係及び動きを検出するようにしても良い。
【００１７】
図２は、図１の撮影装置１で撮影した画像データが入力される撮像素子（例えば、電荷結合素子ＣＣＤ（charge-coupled-device））の模式図であって、A-1には中心視野撮影用の高解像度の望遠カメラ1aの撮影画像が入力され、B-1には周辺視野撮影用の低解像度の広角カメラ1bの撮影画像が入力される。
【００１８】
以下の説明では、撮像素子として、ＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣＤと記す）を使用する例で説明しているが、撮像素子として、ＣＭＯＳイメージセンサを用いても良い。
図２におけるA-1の画素密度は高く高解像度の撮影に適し、B-1の画素密度は低く低解像度の撮影に適している。
また、上記の説明では、図２をＣＣＤとして説明しているが、図２をＣＣＤで撮影した画像データを表示する液晶等で構成される表示画面として理解しても良い。
また、図２では、A-1及びB-1をそれぞれ矩形で示しているが、必ずしもＣＣＤの形状は矩形である必要はなく、同心円等の任意の形状が選択できることはいうまでもない。
【００１９】
図２の如く、周辺視野の画像データのためのＣＣＤの画素密度は低いので、中心視野に比べてはるかに広い範囲の周辺視野であっても、画素密度が小さので、周辺視野全体のデータ数は低く抑えられデータ演算の負担が低く周辺視野エリアに進入する動的対象物が含まれデータ処理、特に、連続して撮影される複数の周辺視野の画像データの差分の演算を短時間に実行できる。
【００２０】
周辺視野エリアに進入する動的対象物の有無の判断の処理例としては、連続して撮影される複数の周辺視野画像データの差分によって動的対象物を抽出（認識）する。
更に、抽出した動的対象物の周辺視野内における、所定時間内における移動距離若しくは移動速度の演算を短時間に実行する。
【００２１】
画像データの差分によって動的対象物を抽出する例としては、特開平9-252467号公報に記載の如き、以下のものが知られている。
カメラで撮像されたディジタル符号化されたデータに基づき、移動する物体を検出するために、監視用テレビカメラからの画像信号を、符号化部でディジタル画像圧縮符号化データに変換する。符号化部では、前画面または後画面との画像の差分の画素情報と、その２画面での動きの大きさと方向を複数ブロック単位で示す動きベクトルの情報が符号化する。この符号化されたデータの復号に際して動きのある物体についての動きベクトルが移動体検出・判定部で抽出する。この判定部においては動きベクトルを抽出し、動き指標に基づき物体ブロックを抽出し、その統計量を求め、基準値と比較して目標移動体を判別する。
【００２２】
本願発明における連続して撮影される複数の周辺視野画像データの差分によって動的対象物を抽出（認識）には、上記の認識方法に特定されるものではなく、本願出願時に公知の認識方法が適用できることはいうまでもない。
【００２３】
本発明の撮影装置のハードウエア構成について図５及び図６を用いて説明する。
図５は、本発明の撮影装置の第１のハードウエア構成例を示す図である。
撮影装置1は、中心視野を撮影する光学系及びＣＣＤをそれぞれ個別に備えたもので、それぞれ、中心視野用光学系1-1，中心視野用ＣＣＤ1-1a，周辺視野用光学系1-2，周辺視野用ＣＣＤ1-2aである。
1-3は処理装置（CPU）であって、個別の光学系で撮影された個別のＣＣＤの画像データを個別に処理するとともに、処理したデータを、インタフェース1-4を介して当該撮影装置が搭載された車両の制御装置（CPU）との間で信号の授受を実行する。
また、中心視野用ＣＣＤ1-1aの画素密度は高く高解像度の撮影に適し、周辺視野用ＣＣＤ1-2aの画素密度は低く低解像度の撮影に適している。
【００２４】
図６は、本発明の撮影装置の第２のハードウエア構成例を示す図である。
撮影装置1は、中心及び周辺視野を撮影する共通の光学系及び共通のＣＣＤを備えたもので、共通光学系1-5，共通ＣＣＤ1-5aで構成される。
1-3は処理装置（CPU)）であって、共通の光学系で撮影された共通のＣＣＤの画像データを中心視野及び周辺視野毎に個別に処理するとともに、インタフェース1-4を介して当該撮影装置が搭載された車両の制御装置（CPU）との間で信号の授受を実行する。
また、共通ＣＣＤ1-5aの中心視野A-1の画素密度は高く、周辺視野B-1の画素密度は低く設定されている。
【００２５】
次に、図１，２に記載の撮影装置を車載用撮影装置として車両の室内前部に取り付けた応用例について説明する。
図３において、A-1及びB-1は、図２と同じＣＣＤ（若しくは表示装置）の中心視野エリア及び周辺視野エリアを示している。
中心視野エリアA-1の部分の撮影画像は、道路の車線３や前方を走行する車両２等常時を撮影して、障害物を認識して危険を警告する障害物監視システム、車線を認識して車両の走行レーンを維持す等に利用されている。
【００２６】
本願発明で特有の周辺視野エリアB-1の撮影画像は、前方を走行する車両等と自分の車両との距離よりも短い距離（例えば、車両の直前）の周辺視野内の対象物４を撮影することに特徴がある。
本願発明では、単に周辺視野エリア内の対象物を撮影するのではなく、周辺視野エリアに進入する人や自転車の如く、車両の直前に進入する動的対象物４を連続して撮影される複数の周辺部画像データの差分によって抽出（認識）することにある。
【００２７】
前記周辺部撮影エリアに進入する動的対象物の有無の判断は、連続して撮影される複数の周辺部画像データ（画面毎）の差分によって抽出された動的対象物の所定時間内における移動距離若しくは移動速度によって判断される。
場合によっては、連続して撮影される複数の周辺部画像データ（画面毎）の差分によって抽出された動的対象物の所定時間内における移動距離若しくは移動速度に、移動する方向の要素を加味して、所定の方向に向かって移動する動的対象物の判断としても良い。
【００２８】
上記の構成で、人や自転車が車両の直前に進入したことを検出した際には、警報を運転者及び動的対象物に発したり、車両に備えられた歩行者保護用エアバック等の緊急用保護装置を作動させることもできる。
【００２９】
次に、人や自転車が車両の直前に進入したことを検出した際の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。
・中心視野エリアA-1の部分の撮影画像及び周辺視野エリアB-1の撮影画像のＣＣＤ画像データは個別に処理装置（CPU)1-3で処理される。（ステップS1）
ここで、中心視野エリアの撮影データの処理結果は、通常の道路の車線や前方を走行する車両等常時を撮影したデータであるので、障害物を認識して危険を警告する障害物監視システム、車線を認識して車両の走行レーンの維持等に利用されるが、ここではその詳細は省略する。
・周辺視野エリアの撮影データ解析は、撮影された画面毎の差分を抽出して、周辺視野エリアに変化（動的対象物）が存在するか否かの判断がされる。（ステップS2）
・ステップS2の判断で、Yesの場合には、検出された動的対象物が所定速度以上で移動しているか、所定距離以上移動したか否かの判断をする。（ステップS3）
ここで、検出された動的対象物が所定速度以上で移動しているか、所定距離以上移動したか否かの判断をするのは、例えば、車両は走行しているので、周囲の建物等の景色も変化するので、その影響を除くためである。
・車両が所定速度以上で走行中か否かの判断をする。（ステップS4）
車両が停止中若しくは所定速度以下の場合には安全動作は必要ない。
・ステップS４での判断が、Yesの場合には、警報を運転者及び動的対象物に発したり、車両に備えられた歩行者保護用エアバック等の緊急用保護装置を作動させる。（ステップS5）
・ステップS2，ステップS3及びステップS4での判断が、Noの場合には、ステップS1に戻って処理を繰り返す。
【符号の説明】
【００３０】
１：  撮影装置
1a：  中心視野用カメラ
1b：  周辺視野用カメラ
A：   中心視野エリア
B：     周辺視野エリア
【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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