(57)【要約】  画像監視装置１０は画像取得部１５と画像処理部１６と判定部１７とを有する。画像取得部１５は周辺画像を連続的に取得する。画像取得部１５は周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する。画像処理部１６は信号を重畳した周辺画像に所定の画像処理を施す。判定部１７は所定の画像処理の施された周辺画像における重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて画像処理部の故障を判定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺画像を連続的に取得し、前記周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
前記信号を重畳した周辺画像に、所定の画像処理を施す画像処理部と、
前記所定の画像処理の施された周辺画像における、前記重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、前記画像処理部の故障を判定する判定部とを備える
ことを特徴とする画像監視装置。
【請求項２】
周辺画像を連続的に取得し、前記周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
前記信号を重畳した周辺画像における、前記重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、前記画像取得部の故障を判定する判定部とを備える
ことを特徴とする画像監視装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像監視装置であって、前記信号における周期的な変化は、信号の付加の有無、色、輝度、および形状の少なくとも何れか一つであることを特徴とする画像監視装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか1項に記載の画像監視装置であって、前記判定部が故障を判定するときに、故障状態であることを警告する警告部を更に備えることを特徴とする画像監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像監視装置であって、前記警告部は、故障状態を示す画像を表示することにより警告することを特徴とする画像監視装置。
【請求項６】
周辺画像を連続的に取得し、前記周辺画像に対応する画像信号の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
前記信号を重畳した画像信号に、所定の画像処理を施す画像処理部と、
前記所定の画像処理の施された画像信号における、前記重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、前記画像処理部の故障を判定する判定部とを備える
ことを特徴とする画像監視装置。
【請求項７】
周辺画像を連続的に取得し、前記周辺画像に対応する画像信号の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
前記信号を重畳した画像信号における、前記重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、前記画像取得部の故障を判定する判定部とを備える
ことを特徴とする画像監視装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像監視装置を備える移動体。
【請求項９】
画像監視装置を、
周辺画像を連続的に取得し、前記周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
前記信号を重畳した周辺画像に、所定の画像処理を施す画像処理部と、
前記所定の画像処理の施された周辺画像における、前記重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、前記画像処理部の故障を判定する判定部として機能させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
周辺画像を連続的に取得する第１の取得ステップと、
前記周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する重畳ステップと、
前記信号を重畳した周辺画像に所定の画像処理を施す画像処理ステップと、
前記所定の画像処理の施された周辺画像における、前記重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、前記所定の画像処理における故障を判定する判定ステップとを備える
ことを特徴とする故障判定方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１２年７月２６日に日本国に特許出願された特願２０１２−１６６２５７の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、撮影した周辺画像に基づいて故障を判定する画像監視装置、移動体、プログラム、および故障判定方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
車両などの移動体に設けられる画像監視装置が知られている。画像監視装置を、車両の運転席の死角となる周囲画像が表示されるように設置することにより、運転者は安全を確認しながら車両を運転可能となる。【０００４】
画像監視装置が故障した場合には、運転者はバックミラーなどの補助的な器具を用いて死角の確認を行うべきである。しかし、画像監視装置の故障の感知が難しい場合がある。例えば、ディスプレイに表示される画像がフリーズ、すなわちリアルタイムの動画像の表示中に画像が停止することが生じた場合、ディスプレイに周辺画像そのものが表示されているため、故障していることを感知することは難しい。【０００５】
そこで、タイヤの回転数および速度計の速度に基づいて車両が動作しているか否かを検知し、車両が動作している場合には異なる時期に取得した画像の比較に基づいて、画像監視装置の故障の有無を判別することが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１８８１３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載された画像監視装置ではタイヤの回転数および速度を車両などの外部機器から取得する必要がある。それゆえ、画像監視装置単独で故障の判定が出来なかった。【０００８】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、外部からの情報を取得することなく単独で故障の判定を行う画像監視装置、移動体、プログラム、および故障判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による画像監視装置は、
周辺画像を連続的に取得し、周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
信号を重畳した周辺画像に、所定の画像処理を施す画像処理部と、
所定の画像処理の施された周辺画像における、重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、画像処理部の故障を判定する判定部とを備える
ことを特徴とするものである。【００１０】
また、第２の観点による画像監視装置は、
周辺画像を連続的に取得し、前記周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
信号を重畳した周辺画像における、重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、画像取得部の故障を判定する判定部とを備える
ことを特徴とするものである。【００１１】
また、第３の観点による画像監視装置では、
信号における周期的な変化は、信号の付加の有無、色、輝度、および形状の少なくとも何れか一つである
ことが好ましい。【００１２】
また、第４の観点による画像監視装置では、
判定部が故障を判定するときに、故障状態であることを警告する警告部を更に備える
ことが好ましい。【００１３】
また、第５の観点による画像監視装置では、
警告部は、故障状態を示す画像を表示することにより警告する
ことが好ましい。【００１４】
また、第６の観点による画像監視装置は、
周辺画像を連続的に取得し、前記周辺画像に対応する画像信号の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
前記信号を重畳した画像信号に、所定の画像処理を施す画像処理部と、
前記所定の画像処理の施された画像信号における、前記重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、前記画像処理部の故障を判定する判定部とを備える
ことを特徴とするものである。【００１５】
また、第７の観点による画像監視装置は、
周辺画像を連続的に取得し、前記周辺画像に対応する画像信号の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
信号を重畳した画像信号における、重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、画像取得部の故障を判定する判定部とを備える
ことを特徴とするものである。【００１６】
また、第８の観点による移動体は、
周辺画像を連続的に取得し、周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、信号を重畳した周辺画像に、所定の画像処理を施す画像処理部と、所定の画像処理の施された周辺画像における、重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、画像処理部の故障を判定する判定部とを有する画像監視装置を備える
ことを特徴とするものである。【００１７】
上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。【００１８】
例えば、本発明の第９の観点によるプログラムは、
画像監視装置を、
周辺画像を連続的に取得し、周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する画像取得部と、
信号を重畳した周辺画像に、所定の画像処理を施す画像処理部と、
所定の画像処理の施された周辺画像における、重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、画像処理部の故障を判定する判定部として機能させる
ことを特徴とするものである。【００１９】
また、本発明の第１０の観点による故障判定方法は、
周辺画像を連続的に取得する第１の取得ステップと、
周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する重畳ステップと、
信号を重畳した周辺画像に所定の画像処理を施す画像処理ステップと、
所定の画像処理の施された周辺画像における、重畳した信号の周期的な変化の有無に基づいて、所定の画像処理における故障を判定する判定ステップとを備える
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
上記のように構成された本発明に係る画像監視装置、移動体、プログラム、および故障判定方法によれば、外部からの情報を取得することなく単独で故障の判定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像監視装置の車両内における配置図である。
【図２】図１の画像監視装置の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】第１の実施形態において制御部が実行する故障判定処理を説明するフローチャートである。
【図４】画像信号のデータ構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態において制御部が実行する故障判定処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
まず、本発明の第１の実施形態に係る画像監視装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る画像監視装置の車両内における配置図である。
【００２４】
図１に示すように、画像監視装置１０は、撮像部１１、および表示部１２とともに、車両１３内に設けられる。画像監視装置１０は、車両１３内の何処に設けてもよいが、本実施形態では、運転席近傍に設けられる。撮像部１１も車両１３の何処に設けてもよいが、本実施形態では後述する視界の周辺画像を撮像するために、車両１３の後部に固定される。表示部１２は、運転席から視認可能に設けられる。
【００２５】
図２に示すように、画像監視装置１０は、バス１４、画像取得部１５、画像処理部１６、判定部１７、警告部１８、画像出力部１９、および制御部２０を含んで構成される。
【００２６】
バス１４は、画像取得部１５、画像処理部１６、判定部１７、警告部１８、画像出力部１９、および制御部２０を接続し、データおよび指令を伝達する。
【００２７】
画像取得部１５は、撮像部１１から周辺画像を取得する。また、画像取得部１５は、撮像部１１を駆動する指令を撮像部１１に伝達する。撮像部１１は、カメラを備える。カメラは、車両１３の後部において、車両１３の後方の特定の視野における周辺画像を撮像可能に固定される。カメラは撮像素子を有する電子カメラであって、撮像により周辺画像に相当する画像信号を、所定のフレームレート、例えば１／３０ｆｐｓで連続的に生成する。
【００２８】
また、画像取得部１５は、周辺画像の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する。例えば、画像取得部１５は、フレーム毎に色が「白」および「黒」に交互に切替わるドットを周辺画像の隅などのように運転者に目立たない位置に描画する。すなわち、画像取得部１５は、白のドットに相当する信号および黒のドットに相当する信号を、周辺画像に重畳する。
【００２９】
画像処理部１６は、画像取得部１５において取得する周辺画像に所定の画像処理を施す。所定の画像処理は、例えばホワイトバランス処理、補間処理、ガンマ補正処理、車両の通過領域を示すマーカなどの付加情報の重畳処理である。
【００３０】
判定部１７は、画像処理部１６が所定の画像処理を施した周辺画像に重畳された信号が、事前のフレームの周辺画像において重畳された信号から変化しているか否かを判別する。判定部１７は、重畳された信号に変化がないときに、画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方が故障していると判定する。
【００３１】
警告部１８は、判定部１７によって画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方の故障が判定されたときに、画像処理部１６が所定の画像処理を施した周辺画像に、故障状態であることを示す警告を重畳する。
【００３２】
画像出力部１９は、画像処理部１６において所定の画像処理の施された周辺画像、または警告部１８により警告が重畳された周辺画像を表示部１２に出力する。
【００３３】
制御部２０は、画像監視装置１０を構成する各部位を制御する。例えば、画像監視装置１０の入力部がユーザによる画像観察を実行する入力を検出するときに、制御部２０は、撮像部１１に周辺画像の撮像を開始させ、表示部１２に表示させる。また、後述するように、制御部２０は、画像監視装置１０の故障の判別のために各部位を制御する。
【００３４】
次に、第１の実施形態において制御部２０が実行する、故障判定処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。制御部２０は、画像観察を実行する入力を検出するときに、故障判定処理を開始する。故障判定処理は、画像観察を終了する入力を検出するときに、終了する。
【００３５】
ステップＳ１００において、制御部２０は、周辺画像に描画するドットの色を、例えば黒にリセットする。なお、リセット時の色は白であってもよい。ドットの色のリセット後、プロセスはステップＳ１０１に進む。
【００３６】
ステップＳ１０１では、制御部２０は、画像取得部１５に、１フレームの周辺画像を取得させる。周辺画像を取得すると、プロセスはステップＳ１０２に進む。
【００３７】
ステップＳ１０２では、制御部２０は、画像取得部１５に、周辺画像の所定の位置にステップＳ１００またはステップＳ１０７において定めた色のドットを描画させる。周辺画像にドットを描画すると、プロセスはステップＳ１０３に進む。
【００３８】
ステップＳ１０３では、制御部２０は、画像処理部１６に、ステップＳ１０２においてドットの描画された周辺画像に画像処理を施させる。画像処理を施すと、プロセスはステップＳ１０４に進む。
【００３９】
ステップＳ１０４では、制御部２０は、判定部１７に、ステップＳ１０３において所定の画像処理の施された周辺画像におけるドットの色が、事前のフレームから現在のフレームにおいて変化があるか否かを判別させる。ドットの色に変化がないときには画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方が故障していると判定し、プロセスはステップＳ１０５に進む。ドットの色に変化があるときには画像処理部１６が正常であると判定し、プロセスはステップＳ１０５をスキップして、ステップＳ１０６に進む。
【００４０】
ステップＳ１０５では、制御部２０は、警告部１８に、ステップＳ１０３において所定の画像処理の施された周辺画像に警告を重畳させる。警告を重畳すると、プロセスはステップＳ１０６に進む。
【００４１】
ステップＳ１０６では、制御部２０は、画像出力部１９に、ステップＳ１０３で所定の画像処理の施された周辺画像、またはステップＳ１０５において警告の重畳された周辺画像を表示部１２に出力させる。周辺画像を出力すると、プロセスはステップＳ１０７に進む。
【００４２】
ステップＳ１０７では、制御部２０は、周辺画像に描画するドットの色を現在の色から変更する。ドットの色が黒であるときには白に変更し、白であるときには黒に変更する。ドットの色を変更すると、プロセスはステップＳ１０１に戻る。
【００４３】
以上のような構成の第１の実施形態の画像監視装置によれば、取得する周辺画像に周期的に変わる信号を重畳し、所定の画像処理後に、重畳した信号の周期的変化を監視することにより画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方の故障を判定可能である。このような構成によれば、外部機器からの情報が不要であり、画像監視装置単独で、故障の判定が可能である。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では周期的に変化する信号の重畳位置が第１の実施形態と異なっている。以下に、第１の実施形態と異なる点を中心に第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。
【００４５】
第１の実施形態と同様に、第２の実施形態の画像監視装置１０は、バス１４、画像取得部１５、画像処理部１６、判定部１７、警告部１８、画像出力部１９、および制御部２０を含んで構成される。第２の実施形態では、バス１４、画像処理部１６、警告部１８、画像出力部１９、および制御部２０の機能および構成は、第１の実施形態と同様である。
【００４６】
第１の実施形態と同様に、第２の実施形態の画像取得部１５は、撮像部１１から周辺画像を取得する。また、画像取得部１５は、撮像部１１を駆動する指令を撮像部１１に伝達する。
【００４７】
一方、第１の実施形態と異なり、第２の実施形態の画像取得部１５は、取得した周辺画像に対応する画像信号の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳する。画像信号は、図４に示すように、撮像画像成分と情報成分とを有する。撮像画像成分は、オプティカルブラックを含めた撮像素子を構成する各画素に対応する信号成分である。情報成分は、同じフレームの撮像画像成分に関連する情報、例えば生成日時、撮像モードなどの情報を示す信号成分である。情報成分は、撮像部１１または画像取得部１５によって、撮像素子により生成された撮像画像成分に付加される。周期的に変化する信号を重畳する画像信号における所定の位置は、撮像画像成分および情報成分のいずれであってもよいが、好ましくは情報成分における任意の位置である。また、撮像画像成分内に重畳する場合には、オプティカルブラックに相当する位置に重畳することが好ましい。第２の実施形態において、周期的に変化する信号は、例えばＮＴＳＣ方式におけるフレーム番号（１〜３０）、または画像取得部１５が８ｂｉｔである場合における表現可能な数字（０〜２５５）である。
【００４８】
判定部１７は、画像処理部１６が所定の画像処理を施した画像信号に重畳された信号が、事前のフレームの画像信号において重畳された信号から変化しているか否かを判別する。判定部１７は、重畳された信号に変化がないときに、画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方が故障していると判定する。
【００４９】
次に、第２の実施形態において制御部２０が実行する、故障判定処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。制御部２０は、画像観察を実行する入力を検出するときに、故障判定処理を開始する。故障判定処理は、画像観察を終了する入力を検出するときに、終了する。
【００５０】
ステップＳ２００において、制御部２０は、周期的に変化する信号の信号値を、例えばゼロにリセットする。リセット後、プロセスはステップＳ２０１に進む。
【００５１】
ステップＳ２０１では、制御部２０は、画像取得部１５に、１フレームの周辺画像を取得させる。周辺画像を取得すると、プロセスはステップＳ２０２に進む。
【００５２】
ステップＳ２０２では、制御部２０は、画像取得部１５に、画像信号の所定の位置に周期的に変化する信号を重畳させる。周期的に変換する信号を重畳すると、プロセスはステップＳ２０３に進む。
【００５３】
ステップＳ２０３では、制御部２０は、画像処理部１６に、ステップＳ２０２において周期的に変化する信号が重畳された画像信号に画像処理を施させる。画像処理を施すと、プロセスはステップＳ２０４に進む。
【００５４】
ステップＳ２０４では、制御部２０は、判定部１７に、ステップＳ２０３において所定の画像処理の施された画像信号に重畳された信号の信号値が、事前のフレームから現在のフレームにおいて変化があるか否かを判別させる。信号の値に変化がないときには画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方が故障していると判定し、プロセスはステップＳ２０５に進む。信号の値に変化があるときには画像処理部１６が正常であると判定し、プロセスはステップＳ２０５をスキップして、ステップＳ２０６に進む。
【００５５】
ステップＳ２０５では、制御部２０は、警告部１８に、ステップＳ２０３において所定の画像処理の施された画像信号に警告を重畳させる。警告を重畳すると、プロセスはステップＳ２０６に進む。
【００５６】
ステップＳ２０６では、制御部２０は、画像出力部１９に、ステップＳ２０３で所定の画像処理の施された画像信号、またはステップＳ２０５において警告の重畳された画像信号を表示部１２に出力させる。画像信号を出力すると、プロセスはステップＳ２０７に進む。
【００５７】
ステップＳ２０７では、制御部２０は、周期的に変化する信号の値が上限値であるか否かを判別する。上限値とは、例えばＮＴＳＣ方式のフレーム番号を周期的に変化する信号の値として用いる場合には３０であり、８ｂｉｔで表現可能な数字を周期的に変化する信号の値として用いる場合には２５５である。周期的に変化する信号の値が上限値であるときには、プロセスはステップＳ２００に戻る。周期的に変化する信号の値が上限値でないときには、プロセスはステップＳ２０８に進む。
【００５８】
ステップＳ２０８では、制御部２０は、周期的に変化する信号の値に＋１を加算する。信号の値に＋１を加算すると、プロセスはステップＳ２０１に戻る。
【００５９】
以上のような構成の第２の実施形態の画像監視装置によっても、画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方の故障を判定可能である。このような構成によっても、外部機器からの情報が不要であり、画像監視装置単独で、故障の判定が可能である。
【００６０】
本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【００６１】
例えば、第１の実施形態において、画像監視装置１０は、フレーム毎に色が「白」および「黒」に交互に切替わるドットを周辺画像の所定の位置に描画するように、重畳させる信号を周期的に変化させる構成であるが、このような構成に限定されない。例えば、フレーム毎に信号の「付加」および「付加無し」を切替える構成、フレーム毎に色を切替える構成、フレーム毎に周辺画像または画像信号への描画の形状を切替える構成、フレーム毎にフレーム番号が１から３０まで更新される構成、およびフレーム毎に画像取得部１５が表現可能な数字をカウントする構成のいずれかであってもよい。また、第２の実施形態において、画像監視装置１０は、フレーム毎に増加する値のように画像信号に重畳させる信号を周期的に変化させる構成であるが、このような構成に限定されない。例えば、白色および黒色にそれぞれ相当する信号値である２５５および０とする構成であってもよい。
【００６２】
また、第１の実施形態および第２の実施形態において、画像監視装置１０は、画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方が故障していると判定するときに周辺画像に警告を重畳することにより、ユーザに故障であることを警告する構成であるが、このような構成に限定されない。例えば、画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方が故障していることを示す画像そのものを表示部１２に表示させる構成、警告音を発することによりユーザに故障を警告する構成であってもよい。さらには、ユーザの触覚に訴えることにより故障を警告する構成であってもよい。
【００６３】
また、第１の実施形態および第２の実施形態において、画像監視装置１０は、画像取得部１５および画像処理部１６の少なくとも一方が故障していると判定するときに、表示部１２に警告を重畳した画像を出力する構成であるが、判定後の動作は警告を重畳した画像の出力に限定されない。例えば、移動体１３側のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に故障情報を出力してもよい。また、画像監視装置１０を自動停止させてもよい。また、表示部１２などに故障を示す画像を出力してもよい。さらには、スタンバイモード即ち出力停止モードに移行してもよい。
【００６４】
また、第１の実施形態および第２の実施形態において、画像監視装置１０は、撮像部１１、および表示部１２と接続される構成であるが、これらの部位の少なくとも一つと一体化された構成であってもよい。
【００６５】
また、第１の実施形態および第２の実施形態において、画像監視装置１０は、車両などの移動体に設けられる構成であるが、画像監視装置１０の設置場所は車両にも移動体にも限定されない。
【００６６】
また、第１の実施形態において、画像監視装置１０は、ドットの色をフレーム毎に変更する構成であるが、フレーム毎に限定されない。ドットの色に対応する信号の切替が周期的であればよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０  画像監視装置
１１  撮像部
１２  表示部
１３  車両
１４  バス
１５  画像取得部
１６  画像処理部
１７  判定部
１８  警告部
１９  画像出力部
２０  制御部
【図１】
2014017105.tif 000003
【図２】
2014017105.tif 000004
【図３】
2014017105.tif 000005
【図４】
2014017105.tif 000006
【図５】
2014017105.tif 000007
【国際調査報告】
2014017105.tif 000008
2014017105.tif 000009