(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、撮像範囲を横長の長方形状に画定するように配置され、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、イメージャ１２から出力される電気信号に基づき撮像画像Ｐ１を取得する処理部１３と、車両Ｖが停止している場合、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を回転させる回転部１４と、を有し、回転部１４は、車両Ｖが停止していない場合、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を回転させる。【選択図】図７
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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、
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配置され、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、
前記イメージャ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、
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、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を回転させる回転部と、を有し、
前記回転部は、
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を回転させる、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が配置されている。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、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配置され、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、イメージャ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、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、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を回転させる回転部と、を有し、回転部は、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、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を回転させる。
【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】イメージャの回転を示す図である。
【図６】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７】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８】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９】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１０】イメージャを縦状態に回転させ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、図４、及び図５に示すように、車載カメラ１０は、レンズ部１１、イメージャ１２、処理部１３、及び回転部１４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、長方形状を呈している。イメージャ１２は、車両の通常走行時、撮像範囲を横長の長方形状に画定するように配置されている。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。
【００１９】
回転部１４は、イメージャ１２を回転させるアクチュエータである。より具体的には、回転部１４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が配置された状態と、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が配置された状態との間で、当該イメージャ１２を回転させる。回転部１４は、例えばモータを用いて構成される。
【００２０】
ここで、図５はイメージャ１２の回転を示す図である。図５の（ａ）には横状態のイメージャ１２が示されている。横状態とは、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配置されたイメージャ１２の状態である。図５の（ｃ）には縦状態のイメージャ１２が示されている。縦状態とは、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配置されたイメージャ１２の状態である。図５の（ｂ）には横状態と縦状態との間で軸線Ｃ回りに回転中の状態のイメージャ１２が示されている。図５に示すように、回転部１４は、イメージャ１２を軸線Ｃ回りに９０度（−９０度）回転させる。
【００２１】
回転部１４は、撮像対象からレンズ部１１を通過した光が入力するイメージャ１２の受光面に対して垂直な軸線Ｃ回りに、当該イメージャ１２を回転させる。軸線Ｃは、長方形状のイメージャ１２の例えば中心部（すなわち重心部）を通過する位置に設定されている。
【００２２】
図５に示すように、イメージャ１２の周りにはストッパ機構１５が設けられている。ストッパ機構１５は、回転部１４によって回転させられるイメージャ１２を横状態又は縦状態に位置決めする機構（すなわち、横状態と縦状態との間での回転終了時におけるイメージャ１２の位置精度を向上させるための機構）である。ストッパ機構１５は、第１ストッパ１５Ａ及び第２ストッパ１５Ｂを含んでいる。
【００２３】
第１ストッパ１５Ａは、回転部１４によってイメージャ１２が縦状態から横状態に回転させられる際に、イメージャ１２が横状態を越えて更に回転することを規制する。第１ストッパ１５Ａは、縦状態から横状態に回転するイメージャ１２の一方の長辺１２ａが横状態において突き当たる位置に固定されている。
【００２４】
第２ストッパ１５Ｂは、回転部１４によってイメージャ１２が横状態から縦状態に回転させられる際に、イメージャ１２が縦状態を越えて更に回転することを規制する。第２ストッパ１５Ｂは、横状態から縦状態に回転するイメージャ１２の一方の長辺１２ａに対向する他方の長辺１２ｂが縦状態において突き当たる位置に固定されている。
【００２５】
図６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。すなわち、図６に示す状態において、イメージャ１２は横状態となっている。図６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、横状態のイメージャ１２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。
【００２６】
図７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。すなわち、図７には、縦状態のイメージャ１２が示されている。図７に示すように、イメージャ１２は、横長の長方形状となる向きに配置された横状態から、縦長の長方形状となる向きに配置された縦状態に、回転部１４によって回転させられる。
【００２７】
図８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８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、縦状態のイメージャ１２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、撮像画像Ｐ１と比較して、横方向については狭い範囲を撮像しており、縦方向については広い範囲を撮像している。
【００２８】
車載カメラシステム１は、回転部１４がイメージャ１２を図４に示す横状態から図７に示す縦状態に回転させることで、車載カメラ１０の撮像範囲を図６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８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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
続いて、図９及び図１０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９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９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、横状態のイメージャ１２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。
【００３５】
図９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。
【００３６】
ステップＳ１１において、車載カメラシステム１は、回転部１４により、イメージャ１２を横状態から縦状態に回転させる。これにより、車載カメラシステム１は、処理部１３により、縦状態のイメージャ１２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。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９に示すフローチャートを終了する。
【００３７】
続いて、図１０は、イメージャを縦状態に回転させ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９のＳ１１が実行された場合、図１０に示すフローチャートが開始される。
【００３８】
図１０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１０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１０に示すフローチャートを繰り返し実行する。
【００３９】
ステップＳ２１において、車載カメラシステム１は、回転部１４により、イメージャ１２を縦状態から横状態に回転させる。これにより、車載カメラシステム１は、処理部１３により、横状態のイメージャ１２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。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１０に示すフローチャートを終了し、図９に示すフローチャートを再び開始する。
【００４０】
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、回転部１４によってイメージャ１２を横状態となるように回転させる。これにより、横状態のイメージャ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Ｐ１を取得する。このため、車載カメラシステム１によれば、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、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、回転部１４によってイメージャ１２を縦状態となるように回転させる。これにより、縦状態のイメージャ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Ｐ２を取得する。このため、車載カメラシステム１では、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が画角切れすること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。
【００４１】
また、本実施形態に係る車載カメラシステム１では、車載カメラ１０を構成する部品のうち、イメージャ１２を回転させ、レンズ部１１及び処理部１３を回転させない。このように、比重の大きいレンズ部１１及び処理部１３を回転させないことにより、回転時及び回転終了時の車載カメラ１０に対する衝撃を和らげることが可能となり、その結果、車載カメラ１０の耐久性の低下を抑制することができる。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【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。
【００４５】
例えば、車載カメラシステム１において、車載カメラ１０は、ストッパ機構１５を有していなくてもよい。イメージャ１２を縦状態と横状態とに適切に回転させることができる構成であればよい。
【符号の説明】
【００４６】
１…車載カメラシステム、１０…車載カメラ、１２…イメージャ、１３…処理部、１４…回転部、３０…ＥＣＵ、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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【図１０】
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