(57)【要約】【課題】車両が信号機に近い位置に停止しても信号機が車載カメラの撮像範囲から外れることを抑制することができる車載カメラシステムを提供する。【解決手段】車両Ｖの前方の撮像画像を取得する車載カメラ１０と、車両Ｖが停止しているか否かを判定する停止判定部３１と、を備え、車載カメラ１０は、撮像対象からの光の入力に応じて電気信号を出力するイメージャ１２と、車載カメラ１０の撮像範囲を横長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された横長の長方形状の第１切り出し領域１２ａでの撮像画像Ｐ１を取得する処理部１３と、を有し、処理部１３は、車両Ｖが停止している場合、車載カメラ１０の撮像範囲を縦長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された縦長の長方形状の第２切り出し領域１２ｄでの撮像画像Ｐ２を取得し、車両Ｖが停止していない場合、第１切り出し領域１２ａでの撮像画像Ｐ１を取得する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方を撮像して撮像画像を取得する車載カメラと、
前記車両が停止しているか否かを判定する停止判定部と、を備え、
前記車載カメラは、
撮像対象からの光の入力に応じて電気信号を出力するイメージャと、
前記車載カメラの撮像範囲を横長の長方形状に画定するように、前記イメージャに予め設定された横長の長方形状の第１切り出し領域から出力される電気信号に基づき前記車両の前方の撮像画像を取得する処理部と、を有し、
前記処理部は、
前記停止判定部により前記車両が停止していると判定された場合には、前記車載カメラの撮像範囲を縦長の長方形状に画定するように、前記イメージャに予め設定された縦長の長方形状の第２切り出し領域から出力される電気信号に基づき前記車両の前方の撮像画像を取得し、
前記停止判定部により前記車両が停止していないと判定された場合には、前記第１切り出し領域から出力される電気信号に基づき前記車両の前方の撮像画像を取得する、車載カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載カメラシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された車載カメラシステムでは、車載カメラにより車両の前方を撮像して撮像画像を取得する。そして、車載カメラにより取得された撮像画像に表示されている信号機が赤信号から青信号に変わったことを検知すると、その旨を車両の運転者に報知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような車載カメラシステムでは、一般的に、車両の進路上への左右からの歩行者又は自転車の飛び出し、或いは、他車両の割り込み等に対応するため、車載カメラの撮像範囲を横長の長方形状に画定するように車載カメラのイメージャの切り出し領域（イメージャのうち撮像に用いる領域）が設定されている。しかしながら、撮像範囲を横長にしていると、信号機に近い位置での車両停止時において、信号機が車載カメラの撮像範囲から外れる（画角切れが生じる）と言う問題がある。
【０００５】
なお、信号機に近い位置での車両停止時にも画角切れが生じないように車載カメラの撮像範囲を縦方向に広くすることも考えられるが、その場合には、撮像画像に関する情報の処理量及び通信量が増大する。このため、既存の通信システム及び処理システムを用いて車載カメラシステムを実現することが困難となる。また、新規に通信システム及び処理システムを構築しようとすると、システムのコストアップ及び体格アップを招く。
【０００６】
そこで、本発明は、車両が信号機に近い位置に停止しても信号機が車載カメラの撮像範囲から外れることを抑制することができる車載カメラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の車載カメラシステムは、車両の前方を撮像して撮像画像を取得する車載カメラと、車両が停止しているか否かを判定する停止判定部と、を備え、車載カメラは、撮像対象からの光の入力に応じて電気信号を出力するイメージャと、車載カメラの撮像範囲を横長の長方形状に画定するように、イメージャに予め設定された横長の長方形状の第１切り出し領域から出力される電気信号に基づき車両の前方の撮像画像を取得する処理部と、を有し、処理部は、停止判定部により車両が停止していると判定された場合には、車載カメラの撮像範囲を縦長の長方形状に画定するように、イメージャに予め設定された縦長の長方形状の第２切り出し領域から出力される電気信号に基づき車両の前方の撮像画像を取得し、停止判定部により車両が停止していないと判定された場合には、第１切り出し領域から出力される電気信号に基づき車両の前方の撮像画像を取得する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両が信号機に近い位置に停止しても信号機が車載カメラの撮像範囲から外れることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る車載カメラシステムを示すブロック図である。
【図２】車載カメラにおいて信号機の画角切れが生じていない状態を示す図である。
【図３】車載カメラにおいて信号機の画角切れが生じている状態を示す図である。
【図４】撮像範囲が横長の長方形状に画定されている状態の車載カメラの構成を示す図である。
【図５】車両走行時における車載カメラの撮像範囲が横長の長方形状に画定されていることを示す図である。
【図６】撮像範囲が縦長の長方形状に画定されている状態の車載カメラの構成を示す図である。
【図７】車両停止時における車載カメラの撮像範囲が縦長の長方形状に画定されていることを示す図である。
【図８】車両の通常走行中における車載カメラシステムの動作を示すフローチャートである。
【図９】第２切り出し領域に切り換わった後の車載カメラシステムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る車載カメラシステムを示すブロック図である。図２は、車載カメラにおいて信号機の画角切れが生じていない状態を示す図である。図３は、車載カメラにおいて信号機の画角切れが生じている状態を示す図である。図１、図２、及び図３に示すように、車載カメラシステム１は、車両Ｖに搭載され、当該車両Ｖの前方を撮像して撮像画像を取得する撮像システムである。車載カメラシステム１は、車両Ｖの走行状態に応じて適切な範囲の撮像画像を取得する。また、車載カメラシステム１は、撮像した撮像画像に基づき、車両Ｖの前方の信号機Ｓ、並びに、車両Ｖの前方の歩行者、自転車、及び他車両等を検知する。
【００１２】
本実施形態において「信号機Ｓ」とは、青、黄、及び赤の三色が水平方向に並んで配置された発光装置部である。なお、「信号機Ｓ」は、例えば青、黄、及び赤の三色が鉛直方向に並んで配置された発光装置部であってもよく、矢印信号部を含んでいてもよい。
【００１３】
車載カメラシステム１は、車載カメラ１０、車速センサ２０、及びＥＣＵ［Electronic  Control  Unit］３０を備えている。
【００１４】
車載カメラ１０は、車両Ｖの前方を所定の画角Ａで撮像して撮像画像を取得する撮像機器である。車載カメラ１０は、車両Ｖのフロントガラスの裏側に設けられている。車載カメラ１０は、取得した撮像画像に関する撮像情報をＥＣＵ３０に出力する。車載カメラ１０は、例えば単眼カメラである。なお、車載カメラ１０が設けられている位置は、車両Ｖの前方を撮像することが可能であればフロントガラスの裏側に限られない。
【００１５】
車載カメラ１０は、その向きが固定された状態で車両Ｖに搭載されている。このため、地面から高い位置（少なくとも、車載カメラ１０が車両Ｖに搭載されている位置よりも高い位置）に設置された信号機Ｓを車載カメラ１０で撮像する場合、車両Ｖが信号機Ｓに接近するに連れて、撮像画像内に表示される信号機Ｓの位置は上方に移動する。例えば、図２に示すように、車両Ｖが信号機Ｓまで十分に離間している場合には、信号機Ｓは画角Ａに対応する撮像範囲内に位置している。この位置から車両Ｖが信号機Ｓに接近すると、図３に示すように、信号機Ｓが車載カメラ１０の画角Ａに対応する撮像範囲から外れる。なお、本実施形態において、信号機Ｓが車載カメラ１０の画角Ａに対応する撮像範囲から外れることを、「信号機Ｓが画角切れする」という場合がある。
【００１６】
図４は、撮像範囲が横長の長方形状に画定されている状態の車載カメラの構成を示す図である。図１及び図４に示すように、車載カメラ１０は、レンズ部１１、イメージャ１２、及び処理部１３を有している。レンズ部１１は、撮像対象からの光をイメージャ１２上に集光するための光学素子である。
【００１７】
イメージャ１２は、撮像対象からレンズ部１１を通過した光の入力に応じて電気信号を生成する。イメージャ１２は、光電変換素子を含む複数の画素が二次元的に配列して構成されている。イメージャ１２は、全体として正方形状を呈している。イメージャ１２は、生成した電気信号を処理部１３に出力する。
【００１８】
処理部１３は、イメージャ１２から出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像を取得し、取得した撮像画像をＥＣＵ３０に出力する。処理部１３は、イメージャ１２に予め設定された所定の領域のみから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像を取得可能である。より具体的には、処理部１３は、イメージャ１２を構成する複数の画素のうち、予め選択された一部の画素のみから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像を取得可能である。
【００１９】
例えば、処理部１３は、図４に示すように、車載カメラ１０の撮像範囲を横長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された横長の長方形状の第１切り出し領域１２ａから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像を取得可能である。第１切り出し領域１２ａは、イメージャ１２を構成する複数の画素のうち、イメージャ１２の上端部の領域１２ｂ及び下端部の領域１２ｃを除いた（トリミングした）縦方向における中央部の領域である。上端部の領域１２ｂは、イメージャ１２の上端から下端側に向かって所定の幅（所定の画素数）を有する領域であり、横長の長方形状を呈している。下端部の領域１２ｃは、イメージャ１２の下端から上端側に向かって所定の幅（所定の画素数）を有する領域であり、横長の長方形状を呈している。
【００２０】
図５は、車両走行時における車載カメラの撮像範囲が横長の長方形状に画定されていることを示す図である。図５に示すように、処理部１３は、車両Ｖが走行している状態において、第１切り出し領域１２ａから出力される電気信号に基づき、横長の長方形状の撮像画像Ｐ１を取得する。撮像画像Ｐ１は、イメージャ１２の全体の領域から出力される電気信号に基づき取得される撮像画像と比較して、横方向については同一の範囲を撮像しており、縦方向については狭い範囲（上端部及び下端部が除かれた範囲）を撮像している。
【００２１】
図６は、撮像範囲が縦長の長方形状に画定されている状態の車載カメラの構成を示す図である。処理部１３は、図６に示すように、車載カメラ１０の撮像範囲を縦長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された縦長の長方形状の第２切り出し領域１２ｄから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像を取得可能である。第２切り出し領域１２ｄは、イメージャ１２を構成する複数の画素のうち、イメージャ１２の横方向における一端部の領域１２ｅ及び他端部の領域１２ｆを除いた（トリミングした）横方向における中央部の領域である。一端部の領域１２ｅは、イメージャ１２の横方向における一端から他端側に向かって所定の幅（所定の画素数）を有する領域であり、縦長の長方形状を呈している。他端部の領域１２ｆは、イメージャ１２の横方向における他端から一端側に向かって所定の幅（所定の画素数）を有する領域であり、縦長の長方形状を呈している。
【００２２】
図７は、車両停止時における車載カメラの撮像範囲が縦長の長方形状に画定されていることを示す図である。図７に示すように、処理部１３は、車両Ｖが停止している状態において、第２切り出し領域１２ｄから出力される電気信号に基づき、縦長の長方形状の撮像画像Ｐ２を取得する。撮像画像Ｐ２は、イメージャ１２の全体の領域から出力される電気信号に基づき取得される撮像画像と比較して、横方向については狭い範囲（一端部及び他端部が除かれた範囲）を撮像しており、縦方向については同一の範囲を撮像している。
【００２３】
処理部１３は、図４に示すイメージャ１２の横長の長方形状の第１切り出し領域１２ａを図６に示す縦長の長方形状の第２切り出し領域１２ｄに変更することで、車載カメラ１０の撮像範囲を図５に示す横長の長方形状（撮像画像Ｐ１に対応する範囲）から図７に示す縦長の長方形状（撮像画像Ｐ２に対応する範囲）に変えることができる。
【００２４】
図１に戻り、車速センサ２０は、車両Ｖの速度を検出する検出器である。車速センサ２０としては、車両Ｖの車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサ２０は、検出した車速情報をＥＣＵ３０に出力する。なお、車速センサ２０として車輪速センサ以外のセンサ（車速メータ等）を用いてもよい。
【００２５】
ＥＣＵ３０は、物理的な構成としてＣＰＵ［Central  Processing  Unit］、ＲＯＭ［Read  Only  Memory］、ＲＡＭ［Random  Access  Memory］、ＣＡＮ［Controller  Area  Network］通信回路等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ３０では、例えば、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムをＣＰＵで実行することにより各種の機能を実現する。ＥＣＵ３０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。また、以下に説明するＥＣＵ３０の機能の一部は、車両Ｖと通信可能な管理センターなどの施設のコンピュータにおいて実行される態様であってもよい。
【００２６】
ＥＣＵ３０は、機能的な構成として、停止判定部３１及び画像認識部３２を有している。
【００２７】
停止判定部３１は、車速センサ２０から出力される車両Ｖの車速情報に基づき車両Ｖが停止しているか否かを判定する。停止判定部３１は、車両Ｖの速度が所定速度以下である場合に、車両Ｖが停止していると判定し、車両Ｖの速度が所定速度より高い場合に、車両Ｖが停止していない（車両Ｖが走行している）と判定する。なお、所定速度は、０［km/h］であってもよく、０［km/h］よりも高い速度（ただし、車両Ｖが略停止しているとみなせる程度の低い速度）であってもよい。停止判定部３１は、車両Ｖが停止しているか否かを判定した結果を車載カメラ１０に出力する。
【００２８】
画像認識部３２は、車載カメラ１０から出力される撮像情報に基づき、車載カメラ１０で取得した撮像画像を認識して車両Ｖの前方の状況を検知する。例えば、画像認識部３２は、車載カメラ１０で取得した撮像画像内に信号機Ｓが含まれているか否かを検知する。画像認識部３２は、撮像画像内に信号機Ｓが含まれていることを検知した場合には、当該信号機Ｓの点灯状況（青信号、黄信号、赤信号）を検知する。また、画像認識部３２は、撮像画像内に歩行者、自転車、及び他車両等が含まれているか否かを検知する。画像認識部３２は、撮像画像内に歩行者、自転車、及び他車両等が含まれていることを検知した場合には、車両Ｖの進路上への左右からの歩行者又は自転車の飛び出し、或いは、他車両の割り込み等の有無を検知する。
【００２９】
続いて、図８及び図９のフローチャートを参照しながら、車載カメラシステム１の動作について説明する。図８は、車両の通常走行中における車載カメラシステムの動作を示すフローチャートである。車載カメラシステム１は、車両Ｖが停止している状態から走行している状態に移行したタイミングで、図８に示すフローチャートを開始する。処理部１３は、通常走行時、車載カメラ１０の撮像範囲を横長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された横長の長方形状の第１切り出し領域１２ａから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像Ｐ１を取得する。
【００３０】
図８に示すように、ステップＳ１０において、車載カメラシステム１は、ＥＣＵ３０の停止判定部３１により、車速センサ２０から出力される車両Ｖの車速情報に基づき車両Ｖが停止しているか否かを判定する。停止判定部３１により車両Ｖが停止していると判定された場合には、車載カメラシステム１はステップＳ１１に移行する。一方、停止判定部３１により車両Ｖが停止していないと判定された場合には、車載カメラシステム１は図８に示すフローチャートを終了する。その後、車載カメラシステム１は、図８に示すフローチャートを繰り返し実行する。
【００３１】
ステップＳ１１において、車載カメラシステム１は、車載カメラ１０の処理部１３により、車載カメラ１０の撮像範囲を縦長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された縦長の長方形状の第２切り出し領域１２ｄから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像Ｐ２を取得する。処理部１３により撮像画像Ｐ２が取得されると、車載カメラシステム１は図８に示すフローチャートを終了する。
【００３２】
続いて、図９は、第２切り出し領域に切り換わった後の車載カメラシステムの動作を示すフローチャートである。図８のＳ１１が実行された場合、図９に示すフローチャートが開始される。
【００３３】
図９に示すように、ステップＳ２０において、車載カメラシステム１は、ＥＣＵ３０の停止判定部３１により、車速センサ２０から出力される車両Ｖの車速情報に基づき車両Ｖが停止しているか否かを判定する。停止判定部３１により車両Ｖが停止していないと判定された場合には、車載カメラシステム１はステップＳ２１に移行する。一方、停止判定部３１により車両Ｖが停止していると判定された場合には、車載カメラシステム１は図９に示すフローチャートを終了する。その後、車載カメラシステム１は、図９に示すフローチャートを繰り返し実行する。
【００３４】
ステップＳ２１において、車載カメラシステム１は、車載カメラ１０の処理部１３により、車載カメラ１０の撮像範囲を横長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された横長の長方形状の第１切り出し領域１２ａから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像Ｐ１を取得する。処理部１３により撮像画像Ｐ１が取得されると、車載カメラシステム１は図９に示すフローチャートを終了し、図８に示すフローチャートを再び開始する。
【００３５】
以上、本実施形態に係る車載カメラシステム１では、停止判定部３１により車両Ｖが停止していないと判定された場合には、車載カメラ１０の撮像範囲を横長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された横長の長方形状の第１切り出し領域１２ａから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像Ｐ１を取得する。このため、車両Ｖが走行している状態において、車両Ｖの進路上への左右からの歩行者又は自転車の飛び出し、或いは、他車両の割り込み等を早期に検知することができる。一方、停止判定部３１により車両Ｖが停止していると判定された場合には、車載カメラ１０の撮像範囲を縦長の長方形状に画定するように、イメージャ１２に予め設定された縦長の長方形状の第２切り出し領域１２ｄから出力される電気信号に基づき車両Ｖの前方の撮像画像Ｐ２を取得する。このため、車両Ｖが信号機Ｓに近い位置で停止している状態において、信号機Ｓが画角切れするのを抑制することができる。以上により、車載カメラシステム１によれば、車載カメラ１０の撮像範囲を縦方向に広くすることなく、車両Ｖが信号機Ｓに近い位置に停止しても信号機Ｓが車載カメラ１０の撮像範囲から外れることを抑制することが可能となる。
【００３６】
なお、本実施形態に係る車載カメラシステム１により、車両Ｖが停止している状態において信号機Ｓが画角切れすることを抑制することで、当該信号機Ｓが赤信号から青信号に変わったことをより確実に検知することが可能となり、その結果、例えば当該信号機Ｓが赤信号から青信号に変わったタイミングで車両Ｖを発進させる発進制御をより確実に実行することが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態に係る車載カメラシステム１により、車両Ｖが走行している状態において車両Ｖの進路上への左右からの歩行者又は自転車の飛び出し、或いは、他車両の割り込み等を早期に検知することが可能となり、その結果、例えば車両Ｖの加速を中断するアクセルオフ制御、及び、車両Ｖを減速させる自動ブレーキ制御をより確実に実行することが可能となる。
【００３８】
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、上記実施形態に限られるものではなく、請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…車載カメラシステム、１０…車載カメラ、１２…イメージャ、１２ａ…第１切り出し領域、１２ｄ…第２切り出し領域、１３…処理部、３１…停止判定部、Ｐ１，Ｐ２…撮像画像、Ｖ…車両。
【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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【図８】
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【図９】
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