(57)【要約】【課題】車両に搭載されたカメラの露出を確実に制御する。【解決手段】露出制御装置１４は、無線通信回路３１、記憶装置３３、及び制御回路３２を備え、車両１に搭載された少なくとも１つのカメラ１１の露出を制御する。無線通信回路３１は、サーバ装置２に通信可能に無線接続される。記憶装置３３は、サーバ装置２から無線通信回路３１を介して受信された輝度マップであって、所定の時間周期中の時点及び車両１の位置に応じたカメラ１１の露出制御の要否を示す輝度マップを格納する。制御回路３２は、現在の時点及び車両１の現在の位置に基づいて輝度マップから露出制御の要否を読み出し、読み出された輝度マップの内容に従ってカメラ１１の露出を制御する。【選択図】図１
2019179979.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された少なくとも１つのカメラの露出を制御する露出制御装置であって、
サーバ装置に通信可能に無線接続される第１の無線通信回路と、
前記サーバ装置から前記第１の無線通信回路を介して受信された輝度マップであって、所定の時間周期中の時点及び前記車両の位置に応じた前記カメラの露出制御の要否を示す輝度マップを格納する第１の記憶装置と、
現在の時点及び前記車両の現在の位置に基づいて前記輝度マップから露出制御の要否を読み出し、前記読み出された輝度マップの内容に従って前記カメラの露出を制御する第１の制御回路とを備える、
露出制御装置。
【請求項２】
前記第１の制御回路は、
現在の時点及び前記車両の現在の位置において、予め決められた第１のしきい値よりも大きな輝度の変化が生じたか否かを示す輝度変化情報を生成し、
前記輝度変化情報を前記第１の無線通信回路を介して前記サーバ装置に送信する、
請求項１記載の露出制御装置。
【請求項３】
前記車両は、前記車両の複数の異なる位置にそれぞれ設けられた複数のカメラを備え、
前記露出制御装置は、
前記車両の進行方向に向かって設けられた前記複数のカメラのうちの１つによって撮影された映像から、周囲の領域に対して、予め決められた第２のしきい値よりも大きく変化する輝度を有する関心対象領域を検出し、前記関心対象領域の視角を計算する画像認識器と、
前記視角と、前記車両から前記関心対象領域に対応する物体までの距離と、前記車両の速度とに基づいて、前記各カメラの露出を制御する時間差を計算するタイミング制御回路とをさらに備え、
前記第１の制御回路は、前記時間差を有して前記各カメラの露出を制御する、
請求項１又は２記載の露出制御装置。
【請求項４】
複数の車両にそれぞれ搭載された請求項１〜３のうちの１つに記載の複数の露出制御装置と、サーバ装置とを備える露出制御システムであって、
前記サーバ装置は、
前記各露出制御装置と通信可能に無線接続される第２の無線通信回路と、
前記各露出制御装置から前記第２の無線通信回路を介して受信された輝度変化情報であって、所定の時間周期中の各時点及び前記各車両の各位置において、予め決められた第１のしきい値よりも大きな輝度の変化が生じたか否かを示す輝度変化情報に基づいて、時点及び位置に応じた前記各車両のカメラの露出制御の要否を示す輝度マップを生成する第２の制御回路と、
前記第２の制御回路によって生成された前記輝度マップを格納する第２の記憶装置とを備える、
露出制御システム。
【請求項５】
前記第２の制御回路は、
ある時点及びある位置について、前記第１のしきい値よりも大きな輝度の変化が生じた平均発生率と、最後に受信された前記輝度変化情報とに基づいて、現在の時点において前記第１のしきい値よりも大きな輝度の変化が生じる推定発生率を計算し、
前記推定発生率が予め決められた第３のしきい値以上であるとき、当該時点及び当該位置において露出制御が必要であることを示す輝度マップを生成する、
請求項４記載の露出制御システム。
【請求項６】
前記第２の制御回路は、
最後に受信された前記輝度変化情報が、前記第１のしきい値よりも大きな輝度の変化が生じたことを示すとき、前記推定発生率を１に設定し、時間経過に従って前記推定発生率を前記平均発生率まで低減し、
最後に受信された前記輝度変化情報が、前記第１のしきい値よりも大きな輝度の変化が生じなかったことを示すとき、前記推定発生率を０に設定し、時間経過に従って前記推定発生率を前記平均発生率まで増大させる、
請求項５記載の露出制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に搭載された少なくとも１つのカメラの露出を制御する露出制御装置に関する。本開示はまた、複数の車両にそれぞれ搭載されたそのような複数の露出制御装置と、サーバ装置とを備える露出制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライブレコーダ、電子ミラーなどの用途で、自動車などの車両がカメラを搭載することがある。車両の進行に応じて撮影環境が急激に変化し、従って、撮影される映像の輝度もまた急激に変化する。カメラが自動露出制御の機能を有していても、輝度の変化の大きさ及び速さによっては自動露出制御では対処することができず、映像に白とび又は黒つぶれが生じる可能性がある。このため、撮影された映像から、輝度が急激に変化する位置を事前に検出し、これにより、応答遅れなくカメラの露出を制御することが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、撮影された画像を用いてトンネルの出入り口を精度良く検出し、トンネルの出入り口などのように車両前方の輝度に急激な変化があっても、その変化に応じて応答遅れなく、カメラの露出を速やかに制御できる車両用撮像装置の露出制御装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７５７９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、車両の進行方向に対して交差する方向に向かって停車している他の車両のヘッドライトによって、道路が照射されることがある。また、建物群によって日光が遮られている場所において、建物間の隙間を通って局所的に日光が道路に差し込むことがある。これらの状況では、撮影された映像から輝度が急激に変化する位置を検出することは困難である。従って、このような状況でも、従来技術よりも確実にカメラの露出を制御できることが求められる。
【０００６】
本開示は、車両に搭載されたカメラの露出を従来技術よりも確実に制御することができる露出制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る露出制御装置は、車両に搭載された少なくとも１つのカメラの露出を制御する露出制御装置であって、第１の無線通信回路、第１の記憶装置、及び第１の制御回路を備える、第１の無線通信回路は、サーバ装置に通信可能に無線接続される。第１の記憶装置は、サーバ装置から第１の無線通信回路を介して受信された輝度マップであって、所定の時間周期中の時点及び車両の位置に応じたカメラの露出制御の要否を示す輝度マップを格納する。第１の制御回路は、現在の時点及び車両の現在の位置に基づいて輝度マップから露出制御の要否を読み出し、読み出された輝度マップの内容に従ってカメラの露出を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の態様に係る露出制御装置によれば、車両に搭載されたカメラの露出を従来技術よりも確実に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る露出制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の露出制御装置１４の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】図１の露出制御装置１４によって実行される露出制御処理を示すフローチャートである。
【図４】図１のサーバ装置２によって実行される輝度マップ生成処理を示すフローチャートである。
【図５】図１のサーバ装置２による推定発生率Ｐ（ｔ）の計算を説明する図である。
【図６】第２の実施形態に係る露出制御装置１４Ａを備えた車両１Ａの構成を示すブロック図である。
【図７】図６の露出制御装置１４Ａの詳細構成を示すブロック図である。
【図８】図６の露出制御装置１４Ａによる時間差Δ１及びΔ２の計算を説明する図である。
【図９】図６の露出制御装置１４Ａによって実行される露出制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施形態に係る露出制御装置１４Ｂを備えた車両１Ｂの構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０の露出制御装置１４Ｂの詳細構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１１】
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、図１〜図５を参照して、第１の実施形態に係る露出制御システムについて説明する。
【００１３】
［１−１．構成］
図１は、第１の実施形態に係る露出制御システムの構成を示すブロック図である。図１の露出制御システムは、車両１に搭載された露出制御装置１４と、サーバ装置２とを備える。露出制御システムは、その全体では、複数の車両１にそれぞれ搭載された複数の露出制御装置１４を含むが、図１では１つの車両１及び１つの露出制御装置１４のみを示す。
【００１４】
車両１は、カメラ１１−１〜１１−４、映像処理装置１２、記憶装置１３、露出制御装置１４、及び測位装置１５を備える。
【００１５】
カメラ１１−１〜１１−４は、車両１の複数の異なる位置にそれぞれ設けられる。以下、カメラ１１−１〜１１−４をまとめて、「カメラ１１」ともいう。各カメラ１１は、映像を撮影することに加えて、車両１から対象物までの距離を測定する距離画像カメラであってもよい。映像処理装置１２は、各カメラ１１によって撮影された映像に対して、符号化及び圧縮などの所定の処理を行う。記憶装置１３は、映像処理装置１２によって処理された映像を格納する。映像処理装置１２及び記憶装置１３は、例えば、ドライブレコーダとして機能する。露出制御装置１４は、サーバ装置２と通信可能に無線接続され、各カメラ１１の露出を制御する。測位装置１５は、車両１の現在の位置を測定する。測位装置１５は、例えば、ＧＰＳ（global positioning system）受信機である。
【００１６】
サーバ装置２は、無線通信回路２１、制御回路２２、記憶装置２３、及びリアルタイムクロック（ＲＴＣ）２４を備える。
【００１７】
無線通信回路２１は、各車両１の各露出制御装置１４と通信可能に無線接続される。
【００１８】
制御回路２２は、各車両１の露出制御装置１４から無線通信回路２１を介して受信された輝度変化情報に基づいて、所定の時間周期中の時点及び位置に応じた各車両１のカメラ１１の露出制御の要否を示す輝度マップを生成する。
【００１９】
輝度変化情報は、所定の時間周期中の各時点及び各車両１の各位置において、予め決められたしきい値Ｔｈ１（「第１のしきい値」ともいう）よりも大きな輝度の急激な変化が生じたか否かを示す。時間周期は、例えば、２４時間、１週間、又は他の時間期間である。輝度の変化は、明から暗への変化と、暗から明への変化とを含む。輝度の変化量は、例えば、撮影された映像の各フレームについてそれぞれ計算された平均輝度の変化量である。輝度の変化量のしきい値Ｔｈ１は、例えば、各車両１のカメラ１１が自動露出制御の機能を有する場合には、自動露出制御で対処可能な輝度の変化量（例えば、直前のフレームの平均輝度に対して２０％以下の増加又は減少）を超える値に設定される。輝度の変化量のしきい値Ｔｈ１は、例えば、撮影している風景の輝度分布、カメラ１１の性能、自動露光のアルゴリズム、などのさまざまな要因に基づいて適宜に設定される。露光の更新周期（例えば、カメラ１１が３０ｆｐｓで動作する場合には約３３ミリ秒）より短い時間期間内に、しきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じたとき、輝度の「急激」な変化が生じているとみなす。
【００２０】
制御回路２２は、複数の車両１の露出制御装置１４から受信された様々な時点及び様々な位置の輝度変化情報に基づいて、例えば１日のうちの決まった時刻における、ある位置での露出制御の要否を統計的に決定し、これにより輝度マップを生成する。輝度マップは、各時点及び各位置について、カメラ１１の露出を大きくするように制御すること（輝度が明から暗へ急激に変化する場合）、カメラ１１の露出を小さくするように制御すること（輝度が暗から明へ急激に変化する場合）、又はカメラ１１の露出を制御しないことを示す。
【００２１】
記憶装置２３は、制御回路２２によって生成された輝度マップを格納する。制御回路２２は、各車両１の露出制御装置１４からの要求に応じて、記憶装置２３に格納された輝度マップを、無線通信回路２１を介して露出制御装置１４に送信する。
【００２２】
リアルタイムクロック（ＲＴＣ）２４は、サーバ装置２の時刻を供給する。
【００２３】
図２は、図１の露出制御装置１４の詳細構成を示すブロック図である。露出制御装置１４は、無線通信回路３１、制御回路３２、記憶装置３３、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）３４、及び画像認識器３５を備える。
【００２４】
無線通信回路３１は、サーバ装置２に通信可能に無線接続される。
【００２５】
制御回路３２は、サーバ装置２から無線通信回路３１を介して輝度マップを受信し、受信された輝度マップを記憶装置３３に格納する。
【００２６】
ＲＴＣ３４は、露出制御装置１４の時刻を供給する。
【００２７】
制御回路３２は、ＲＴＣ３４から、現在の時刻、すなわち時間周期中の現在の時点を取得する。制御回路３２は、測位装置１５から車両１の現在の位置を取得する。制御回路３２は、現在の時点及び車両１の現在の位置に基づいて、記憶装置３３に格納された輝度マップから露出制御の要否を読み出し、読み出された輝度マップの内容に従ってカメラ１１の露出を制御する。
【００２８】
画像認識器３５は、カメラ１１によって撮影された映像に基づいて、露出不足又は露出過度が生じているか否かを検出する。制御回路３２は、画像認識器３５によって検出された露出不足又は露出過度の情報に基づいて、現在の時点及び車両の現在の位置において、予め決められたしきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の急激な変化が生じたか否かを決定し、これにより輝度変化情報を生成する。制御回路３２は、輝度マップの内容に従ってカメラ１１の露出を大きく又は小さく制御しているとき、かつ、露出不足及び露出過度が発生していないとき、輝度の急激な変化が生じていると決定する。また、制御回路３２は、輝度マップの内容に従ってカメラ１１の露出を制御していないとき、かつ、露出不足又は露出過度が発生しているとき、輝度の急激な変化が生じていると決定する。それ以外の場合、制御回路３２は、輝度の急激な変化が生じていないと決定する。輝度変化情報は、各時点及び各位置について、輝度が明から暗へ急激に変化したか、輝度が暗から明へ急激に変化したか、又は急激な輝度の変化が生じなかったかを示す。制御回路３２は、生成した輝度変化情報を、無線通信回路３１を介してサーバ装置２に送信する。
【００２９】
各車両１の露出制御装置１４は、そのＲＴＣ３４の時刻を、サーバ装置２のＲＴＣ２４の時刻に同期させる。
【００３０】
本明細書において、露出制御装置１４の無線通信回路３１、制御回路３２、及び記憶装置３３をそれぞれ、「第１の無線通信回路」、「第１の制御回路」、「第１の記憶装置」ともいう。また、本明細書において、サーバ装置２の無線通信回路２１、制御回路２２、及び記憶装置２３をそれぞれ、「第２の無線通信回路」、「第２の制御回路」、「第２の記憶装置」ともいう。
【００３１】
［１−２．動作］
図３は、図１の露出制御装置１４によって実行される露出制御処理を示すフローチャートである。
【００３２】
ステップＳ１において、制御回路３２は、現在の時点及び車両１の現在の位置に基づいて、輝度マップから露出制御の要否を読み出す。ステップＳ２において、制御回路３２は、読み出された輝度マップの内容に従って、各カメラ１１の露出を制御するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３に進み、ＮＯのときはステップＳ４に進む。ステップＳ３において、制御回路３２は、各カメラ１１の露出を制御する。
【００３３】
ステップＳ４において、制御回路３２は、現在の時点及び車両１の現在の位置における輝度変化情報を生成する。ステップＳ５において、制御回路３２は、輝度変化情報をサーバ装置２に送信する。
【００３４】
制御回路３２は、ステップＳ１〜Ｓ５を繰り返し実行する。制御回路３２は、ステップＳ１〜Ｓ３と、ステップＳ４〜Ｓ５とを並列に実行してもよい。
【００３５】
図４は、図１のサーバ装置２によって実行される輝度マップ生成処理を示すフローチャートである。
【００３６】
ステップＳ１１において、制御回路２２は、車両１から輝度変化情報を受信したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１２に進み、ＮＯのときはステップＳ１４に進む。ステップＳ１２〜Ｓ１４において、制御回路２２は、明から暗への変化と、暗から明への変化とのそれぞれについて、現在の時間ｔにおいて輝度の急激な変化が生じる推定発生率Ｐ（ｔ）を計算する。
【００３７】
図５は、図１のサーバ装置２による推定発生率Ｐ（ｔ）の計算を説明する図である。図５は、明から暗への変化と、暗から明への変化との一方のみに係る推定発生率Ｐ（ｔ）の計算を示す。
【００３８】
ある時点において、ある位置を走行中の車両１から、輝度の急激な変化が生じたことを示す輝度変化情報を受信したとき、その瞬間において、輝度の急激な変化の発生率は１になる。その後、新たな輝度変化情報を受信しない限り、時間ｔの経過に従って発生率は低下する。逆に、ある時点において、ある位置を走行中の車両１から、輝度の急激な変化が生じなかったことを示す輝度変化情報を受信したとき、その瞬間において、輝度の急激な変化の発生率は０になる。その後、新たな輝度変化情報を受信しない限り、時間ｔの経過に従って発生率は増加する。新たな輝度変化情報を受信しない場合、発生率は、その時点及び位置における平均発生率に収束すべきである。このように、サーバ装置２は、輝度の急激な変化が生じる発生率を計算するために、長期間にわたって蓄積（平均）した輝度変化情報と、短期間（直近）の輝度変化情報との両方を用いる。
【００３９】
輝度の急激な変化が生じる発生率は、例えば次式により計算することができる。
【００４０】
ある時点及びある位置について、輝度の急激な変化が生じたことを示す輝度変化情報を受信した回数を、カウント値ｐにより表し、輝度の急激な変化が生じなかったことを示す輝度変化情報を受信した回数を、カウント値ｎにより表す。この場合、当該時点及び当該位置における輝度の急激な変化の平均発生率は、ｐ／（ｐ＋ｎ）によって表される。
【００４１】
サーバ装置２の制御回路２２は、ある時点において、ある位置を走行中の車両１から、輝度の急激な変化が生じたことを示す輝度変化情報を受信したとき、カウント値ｐを１だけインクリメントし、時間ｔを０にリセットする。さらに、制御回路２２は、次式により推定発生率Ｐ（ｔ）を計算する。
【００４２】
【数１】
2019179979.tif 000003
【００４３】
ここで、λ１は、推定発生率Ｐ（ｔ）の低下速度に関する時定数である。時間ｔ＝０のとき、推定発生率Ｐ（ｔ）＝１であり、その後、時間ｔの経過に従って推定発生率Ｐ（ｔ）は平均発生率ｐ／（ｐ＋ｎ）まで低下する。
【００４４】
また、制御回路２２は、ある時点において、ある位置を走行中の車両１から、輝度の急激な変化が生じなかったことを示す輝度変化情報を受信したとき、カウント値ｎを１だけインクリメントし、時間ｔを０にリセットする。さらに、制御回路２２は、次式により推定発生率Ｐ（ｔ）を計算する。
【００４５】
【数２】
2019179979.tif 000004
【００４６】
ここで、λ２は、推定発生率Ｐ（ｔ）の増加速度に関する時定数である。時間ｔ＝０のとき、推定発生率Ｐ（ｔ）＝０であり、その後、時間ｔの経過に従って推定発生率Ｐ（ｔ）は平均発生率ｐ／（ｐ＋ｎ）まで増加する。
【００４７】
ある時間ｔにおいて推定発生率Ｐ（ｔ）が予め決められたしきい値α（「第３のしきい値」ともいう）以上である場合、制御回路２２は、輝度の急激な変化が発生すると推定し、露出制御が必要であると決定する。一方、ある時間ｔにおいて推定発生率Ｐ（ｔ）が予め決められたしきい値αより小さい場合、制御回路２２は、輝度の急激な変化が発生しないと推定し、露出制御が不要であると決定する。
【００４８】
例えば、しきい値α＝０．８及び時定数λ１＝０．１１が設定され、カウント値ｐ＝７及びｎ＝３が得られ、かつ、最後に受信された輝度変化情報が、輝度の急激な変化が生じたことを示す場合を考える。この場合、数１によれば、最後に輝度変化情報を受信した時刻から時間ｔ＝１０（単位は任意）が経過したとき、推定発生率Ｐ（ｔ）はしきい値αよりも小さくなる。また、しきい値α＝０．８及び時定数λ２＝０．２２が設定され、カウント値ｐ＝９及びｎ＝１が得られ、かつ、最後に受信された輝度変化情報が、輝度の急激な変化が生じなかったことを示す場合を考える。この場合、数２によれば、最後に輝度変化情報を受信した時刻から時間ｔ＝１０（単位は任意）が経過したとき、推定発生率Ｐ（ｔ）はしきい値αよりも大きくなる。
【００４９】
再び図４を参照すると、ステップＳ１２において、制御回路２２は、カウント値ｐ及びｎを更新する。ステップＳ１３において、制御回路２２は、時間ｔをリセットする。制御回路２２は、ある時点及びある位置について、しきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じた平均発生率ｐ／（ｐ＋ｎ）と、最後に受信された輝度変化情報とに基づいて、現在の時点においてしきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じる推定発生率Ｐ（ｔ）を計算する。制御回路２２は、最後に受信された輝度変化情報が、しきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じたことを示すとき、推定発生率Ｐ（ｔ）を１に設定し、時間経過に従って推定発生率Ｐ（ｔ）を平均発生率ｐ／（ｐ＋ｎ）まで低減する。制御回路２２は、最後に受信された輝度変化情報が、しきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じなかったことを示すとき、推定発生率Ｐ（ｔ）を０に設定し、時間経過に従って推定発生率Ｐ（ｔ）を平均発生率ｐ／（ｐ＋ｎ）まで増大させる。
【００５０】
ステップＳ１４において、制御回路２２は、現在の時間ｔに基づいて推定発生率Ｐ（ｔ）を再計算し、再計算された推定発生率Ｐ（ｔ）に基づいて輝度マップの露出制御の要否を更新する。制御回路２２は、推定発生率Ｐ（ｔ）が予め決められたしきい値α以上であるとき、当該時点及び当該位置において露出制御が必要であることを示す輝度マップを生成する。
【００５１】
ステップＳ１５において、制御回路２２は、車両１から輝度マップを要求されたか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１６に進み、ＮＯのときはステップＳ１１に戻る。ステップＳ１６において、制御回路２２は、車両１に輝度マップを送信する。
【００５２】
制御回路２２は、ステップＳ１１〜Ｓ１６を繰り返し実行する。
【００５３】
第１の実施形態に係る露出制御システムによれば、複数の車両１の露出制御装置１４から受信された輝度変化情報に基づいてサーバ装置２により生成された輝度マップを用いることにより、各車両１の露出制御装置１４は、車両１に搭載されたカメラ１１の露出を従来技術よりも確実に制御することができる。
【００５４】
サーバ装置２は、ある時点においてある位置を走行した複数の車両１の露出制御装置１４によって以前に生成された輝度変化情報に基づいて、輝度マップを生成する。サーバ装置２は、その後、同じ時点及び同じ位置を他の車両１が通過するときの輝度の急激な変化の推定発生率を計算して、輝度マップを更新する。
【００５５】
各車両１の露出制御装置１４は、単独の車両１ではリアルタイムに検出することが困難である輝度の急激な変化が生じる時点及び位置を事前に知ることができる。従って、各車両１の露出制御装置１４は、輝度の急激な変化に対して遅れなく、カメラ１１の露出を制御することができる。
【００５６】
各車両１の露出制御装置１４は、交差点、トンネルの入口及び出口、特定のランドマーク（建物など）の近くなど、予め決められた特定の位置において、輝度変化情報を生成してもよい。
【００５７】
サーバ装置２は、輝度マップの内容（各時点及び各位置における露出制御の要否）を常に更新することに代えて、露出制御装置１４から要求されてから、輝度マップの内容を更新して露出制御装置１４に送信してもよい。また、車両１の行先が予め設定されている場合、露出制御装置１４は、輝度マップ全体のうち、車両１の現在の位置と行先との間の経路に沿った部分のみを送信するようにサーバ装置２に要求してもよい。
【００５８】
露出制御装置１４において輝度変化情報を生成するとき、しきい値Ｔｈ１は、輝度が明から暗へ急激に変化する場合と、輝度が暗から明へ急激に変化する場合とで、同じ値であっても異なる値であってもよい。
【００５９】
第１の実施形態では、車両１は、複数のカメラ１１−１〜１１−４に代えて１つのカメラを備えてもよい。
【００６０】
［１−３．効果等］
第１の実施形態に係る露出制御装置及び露出制御システムは、以下の構成を備えたことを特徴とする。
【００６１】
第１の実施形態に係る露出制御装置１４は、無線通信回路３１、記憶装置３３、及び制御回路３２を備え、車両１に搭載された少なくとも１つのカメラ１１の露出を制御する。無線通信回路３１は、サーバ装置２に通信可能に無線接続される。記憶装置３３は、サーバ装置２から無線通信回路３１を介して受信された輝度マップであって、所定の時間周期中の時点及び車両１の位置に応じたカメラ１１の露出制御の要否を示す輝度マップを格納する。制御回路３２は、現在の時点及び車両１の現在の位置に基づいて輝度マップから露出制御の要否を読み出し、読み出された輝度マップの内容に従ってカメラ１１の露出を制御する。
【００６２】
これにより、複数の車両１の露出制御装置１４から受信された輝度変化情報に基づいてサーバ装置２により生成された輝度マップを用いることにより、各車両１の露出制御装置１４は、車両１に搭載されたカメラ１１の露出を従来技術よりも確実に制御することができる。
【００６３】
第１の実施形態に係る露出制御装置１４は、制御回路３２は、現在の時点及び車両１の現在の位置において、予め決められた第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じたか否かを示す輝度変化情報を生成してもよい。制御回路３２は、輝度変化情報を無線通信回路３１を介してサーバ装置２に送信する。
【００６４】
これにより、サーバ装置２は、複数の時点及び複数の位置における輝度変化情報を取得し、従って、正確な輝度マップを生成することができる。
【００６５】
第１の実施形態に係る露出制御システムは、複数の車両１にそれぞれ搭載された複数の露出制御装置１４と、サーバ装置２とを備える。サーバ装置２は、無線通信回路２１、制御回路２２、及び記憶装置２３を備える。無線通信回路２１は、各露出制御装置１４と通信可能に無線接続される。制御回路２２は、各露出制御装置１４から無線通信回路２１を介して受信された輝度変化情報であって、所定の時間周期中の各時点及び各車両１の各位置において、予め決められた第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じたか否かを示す輝度変化情報に基づいて、時点及び位置に応じた各車両１のカメラ１１の露出制御の要否を示す輝度マップを生成する。記憶装置２３は、制御回路２２によって生成された輝度マップを格納する。
【００６６】
これにより、複数の車両１の露出制御装置１４から受信された輝度変化情報に基づいてサーバ装置２により生成された輝度マップを用いることにより、各車両１の露出制御装置１４は、車両１に搭載されたカメラ１１の露出を従来技術よりも確実に制御することができる。
【００６７】
第１の実施形態に係る露出制御システムは、制御回路２２は、ある時点及びある位置について、第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じた平均発生率ｐ／（ｐ＋ｎ）と、最後に受信された輝度変化情報とに基づいて、現在の時点において第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じる推定発生率Ｐ（ｔ）を計算してもよい。制御回路２２は、推定発生率Ｐ（ｔ）が予め決められた第３のしきい値α以上であるとき、当該時点及び当該位置において露出制御が必要であることを示す輝度マップを生成する。
【００６８】
これにより、輝度の急激な変化が生じる発生率を計算するために、長期間にわたって蓄積（平均）した輝度変化情報と、短期間（直近）の輝度変化情報との両方を参照することで、正確な輝度マップを生成することができる。
【００６９】
第１の実施形態に係る露出制御システムは、制御回路２２は、最後に受信された輝度変化情報が、第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じたことを示すとき、推定発生率Ｐ（ｔ）を１に設定し、時間経過に従って推定発生率Ｐ（ｔ）を平均発生率ｐ／（ｐ＋ｎ）まで低減してもよい。制御回路２２は、最後に受信された輝度変化情報が、第１のしきい値Ｔｈ１よりも大きな輝度の変化が生じなかったことを示すとき、推定発生率Ｐ（ｔ）を０に設定し、時間経過に従って推定発生率Ｐ（ｔ）を平均発生率ｐ／（ｐ＋ｎ）まで増大させてもよい。
【００７０】
これにより、輝度の急激な変化が生じる発生率を計算するために、長期間にわたって蓄積（平均）した輝度変化情報と、短期間（直近）の輝度変化情報との両方を参照することで、正確な輝度マップを生成することができる。
【００７１】
（第２の実施形態）
前述したように、従来技術では、撮影された映像から、輝度が急激に変化する位置を事前に検出し、これにより、応答遅れなくカメラの露出を制御することが提案されている。車両が１つのカメラのみを有している場合には問題がないが、車両が複数の異なる位置にそれぞれ設けられた複数のカメラ（側方及び後方のカメラなど）を備える場合、車両の進行方向に向かって設けられていないカメラには、撮影された映像に基づく露出制御は適用できない。第２の実施形態では、このような場合であっても、車両に搭載された複数のカメラの露出を確実に制御することができる露出制御装置について説明する。
【００７２】
以下、図６〜図９を参照して、第２の実施形態に係る露出制御装置について説明する。
【００７３】
［２−１．構成］
図６は、第２の実施形態に係る露出制御装置１４Ａを備えた車両１Ａの構成を示すブロック図である。車両１Ａは、図１の車両１の露出制御装置１４及び測位装置１５に代えて、露出制御装置１４Ａ及び速度計１６を備える。露出制御装置１４Ａは、外部のサーバ装置と通信することなく、カメラ１１−１によって撮影された映像に基づいて、各カメラ１１−１〜１１−４の露出を制御する。速度計１６は、車両１Ａの速度を測定する。また、第２の実施形態では、各カメラ１１は、映像を撮影することに加えて、車両１から対象物までの距離を測定する距離画像カメラである。
【００７４】
図７は、図６の露出制御装置１４Ａの詳細構成を示すブロック図である。露出制御装置１４Ａは、画像認識器４１、タイミング制御回路４２、記憶装置４３、及び制御回路４４を備える。
【００７５】
画像認識器４１は、車両１の進行方向に向かって設けられたカメラ１１−１によって撮影された映像から、周囲の領域に対して、予め決められたしきい値Ｔｈ２（「第２のしきい値」ともいう）よりも大きく変化する輝度を有する関心対象領域（ＲＯＩ）を検出し、関心対象領域の視角を計算する。例えば車両１Ａがトンネルに進入するとき、関心対象領域は、車両１Ａの前方に見える、トンネルの内部の暗い領域である。この場合、しきい値Ｔｈ２は、撮影された映像において、トンネルの外部の明るい領域に対して、トンネルの内部の暗い領域を識別できるように設定される。また、例えば車両１Ａがトンネルからその外部に出るとき、関心対象領域は、車両１Ａの前方に見える、トンネルの外部の明るい領域である。この場合、しきい値Ｔｈ２は、撮影された映像において、トンネルの内部の暗い領域に対して、トンネルの外部の明るい領域を識別できるように設定される。
【００７６】
タイミング制御回路４２は、視角と、車両１から関心対象領域に対応する物体までの距離と、車両１の速度と、記憶装置４３に格納された各パラメータとに基づいて、各カメラ１１−１〜１１−４の露出を制御する時間差を計算する。
【００７７】
記憶装置４３は、車両１Ａにおける各カメラ１１の位置と、各カメラ１１の画角とを示すパラメータを格納する。
【００７８】
制御回路４４は、タイミング制御回路４２によって計算された時間差を有して、各カメラ１１の露出を制御する。
【００７９】
［２−２．動作］
図８は、図６の露出制御装置１４Ａによる時間差Δ１及びΔ２の計算を説明する図である。
【００８０】
カメラ１１−１，１１−４は、車両１Ａの車体の前端及び後端において、車両１Ａの車体の右端から距離Ｔ１の位置にそれぞれ設けられる。カメラ１１−２，１１−３は、車両１Ａの車体の左端及び右端において、車両１Ａの車体の前端（すなわちカメラ１１−１の位置）から距離Ｔ２の位置にそれぞれ設けられる。カメラ１１−１，１１−４は、互いに距離Ｔ３を有して配置される。カメラ１１−１は画角２αを有し、カメラ１１−２，１１−３は画角２βを有し、カメラ１１−４画角２γを有する。これらのパラメータＴ１、Ｔ２、Ｔ３、α、β、及びγは、記憶装置４３に予め格納されている。
【００８１】
図８の例では、車両１Ａは、道路５１において、トンネル５２の入口から距離Ｄの位置にあり、速度Ｖでトンネル５２に向かって進んでいる。このとき、トンネル５２の入口は、カメラ１１−１から視角２δで見える。車両１Ａがトンネル５２に進入する瞬間、輝度が明から暗へ急激に変化すると予測される。従って、車両１Ａの進行方向に向かって設けられたカメラ１１−１の露出の制御を開始した時点から、どの程度の時間差（遅延）を有して、他のカメラ１１−２〜１１−４の露出の制御を開始するのかを計算する。このため、トンネル５２の両端を道路５１に沿って延長した直線５３，５４を用いる。カメラ１１−１の画角の端を表す直線が直線５３，５４に交差する点から、カメラ１１−２，１１−３の画角の端を表す直線が直線５３，５４に交差する点までの距離ｄ１を計算する。同様に、カメラ１１−１の画角の端を表す直線が直線５３，５４に交差する点から、カメラ１１−４の画角の端を表す直線が直線５３，５４に交差する点までの距離ｄ２を計算する。距離ｄ１及びｄ２は、次式により得られる。
【００８２】
【数３】
2019179979.tif 000005
【数４】
2019179979.tif 000006
【００８３】
従って、カメラ１１−１の露出の制御を開始した時点を基準として、時間差Δ１＝ｄ１／Ｖを有してカメラ１１−２〜１１−３の露出の制御を開始し、時間差Δ２＝ｄ２／Ｖを有してカメラ１１−４の露出の制御を開始する。
【００８４】
図９は、図６の露出制御装置１４Ａによって実行される露出制御処理を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、タイミング制御回路４２は、記憶装置４３から車両１のパラメータを読み出す。ステップＳ２２において、タイミング制御回路４２は、速度計１６から車両１の速度を取得する。ステップＳ２３において、タイミング制御回路４２は、カメラ１１−１から、映像処理装置１２を介して、撮影された映像と、対象物までの距離とを取得する。ステップＳ２４において、タイミング制御回路４２は、画像認識器４１により周囲の領域に対して輝度が急激に変化する関心対象領域（ＲＯＩ）を検出したか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ２５に進み、ＮＯのときはステップＳ２１に戻る。ステップＳ２５において、タイミング制御回路４２は、画像認識器４１により計算されたＲＯＩの視角を取得する。ステップＳ２６において、タイミング制御回路４２は、各カメラ１１の露出を制御する時間差を計算する。ステップＳ２７において、制御回路４４は、計算された時間差で各カメラ１１の露出を制御する。
【００８５】
第２の実施形態に係る露出制御装置によれば、車両が複数の異なる位置にそれぞれ設けられた複数のカメラを備える場合であっても、各カメラの露出を制御する時間差を計算することにより、各カメラの露出を確実に制御することができる。
【００８６】
カメラ１１−１によって撮影された映像に基づいて露出を制御することに限定されず、例えば車両１Ａが後進するときは、カメラ１１−４によって撮影された映像に基づいて、各カメラ１１−１〜１１−４の露出を制御してもよい。
【００８７】
車両１から対象物までの距離を測定するために、映像を撮影することに加えて距離を測定する距離画像カメラを用いることに代えて、カメラとは別の距離センサを用いてもよい。
【００８８】
［２−３．効果等］
第２の実施形態に係る露出制御装置は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
【００８９】
第２の実施形態に係る露出制御システムによれば、車両１Ａは、車両１Ａの複数の異なる位置にそれぞれ設けられた複数のカメラ１１と、露出制御装置１４Ａとを備える。露出制御装置１４Ａは、画像認識器４１、タイミング制御回路４２、記憶装置４３、及び制御回路４４を備える。画像認識器４１は、車両１Ａの進行方向に向かって設けられた複数のカメラ１１のうちの１つによって撮影された映像から、周囲の領域に対して、予め決められた第２のしきい値Ｔｈ２よりも大きく変化する輝度を有する関心対象領域を検出し、関心対象領域の視角を計算する。タイミング制御回路４２は、視角と、車両１Ａから関心対象領域に対応する物体までの距離と、車両１Ａの速度とに基づいて、各カメラ１１の露出を制御する時間差を計算する。制御回路４４は、時間差を有して各カメラ１１の露出を制御する。
【００９０】
これにより、車両１Ａが複数の異なる位置にそれぞれ設けられた複数のカメラ１１を備える場合であっても、各カメラ１１の露出を制御する時間差を計算することにより、各カメラ１１の露出を確実に制御することができる。
【００９１】
（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態を組み合わせてもよい。
【００９２】
以下、図１０及び図１１を参照して、第３の実施形態に係る露出制御システムについて説明する。
【００９３】
［３−１．構成］
図１０は、第３の実施形態に係る露出制御装置１４Ｂを備えた車両１Ｂの構成を示すブロック図である。車両１Ｂは、図１の車両１の露出制御装置１４に代えて露出制御装置１４Ｂを備え、さらに、速度計１６を備える。露出制御装置１４Ｂは、図１の露出制御装置１４及び図６の露出制御装置１４Ａの両方の機能を有し、各カメラ１１−１〜１１−４の露出を制御する。
【００９４】
図１１は、図１０の露出制御装置１４Ｂの詳細構成を示すブロック図である。露出制御装置１４Ｂは、図２の制御回路３２に代えて制御回路３２Ｂを備え、さらに、図７の画像認識器４１、タイミング制御回路４２、及び記憶装置４３を備える。制御回路３２Ｂは、図２の制御回路３２及び図７の制御回路４４の両方の機能を有する。制御回路３２Ｂは、現在の時点及び車両１Ｂの現在の位置に基づいて、記憶装置３３に格納された輝度マップから露出制御の要否を読み出し、読み出された輝度マップの内容に従って、かつ、タイミング制御回路４２によって計算された時間差を有して、各カメラ１１の露出を制御する。
【００９５】
［３−２．効果等］
第３の実施形態に係る露出制御装置は、以下の構成を備えたことを特徴とする。
【００９６】
第３の実施形態に係る露出制御によれば、車両１Ｂは、車両１Ｂの複数の異なる位置にそれぞれ設けられた複数のカメラ１１と、露出制御装置１４Ｂとさらにを備えてもよい。露出制御装置１４Ｂは、画像認識器４１と、タイミング制御回路４２とをさらに備える。画像認識器４１は、車両１Ｂの進行方向に向かって設けられた複数のカメラ１１のうちの１つによって撮影された映像から、周囲の領域に対して、予め決められた第２のしきい値Ｔｈ２よりも大きく変化する輝度を有する関心対象領域を検出し、関心対象領域の視角を計算する。タイミング制御回路４２は、視角と、車両１Ｂから関心対象領域に対応する物体までの距離と、車両１Ｂの速度とに基づいて、各カメラ１１の露出を制御する時間差を計算する。制御回路３２Ｂは、時間差を有して各カメラ１１の露出を制御する。
【００９７】
これにより、複数の車両１Ｂの露出制御装置１４Ｂから受信された輝度変化情報に基づいてサーバ装置２により生成された輝度マップを用いることにより、各車両１Ｂの露出制御装置１４Ｂは、車両１Ｂに搭載されたカメラ１１の露出を従来技術よりも確実に制御することができる。また、車両１Ｂが複数の異なる位置にそれぞれ設けられた複数のカメラ１１を備える場合であっても、各カメラ１１の露出を制御する時間差を計算することにより、各カメラ１１の露出を確実に制御することができる。
【００９８】
（他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、第１及び第２の実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用可能である。また、上記第１及び第２の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
【００９９】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。
【０１００】
従って、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１０１】
また、上述の実施形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本開示の態様によれば、カメラの露出を制御することにより、例えば自動車のドライブレコーダに記録するための映像を、従来技術よりも確実に撮影することができる。また、例えば、自動運転又は運転支援の機能を有する自動車において、本開示の態様に従ってカメラの露出を制御することで、撮影された映像の白とび又は黒つぶれを生じにくくし、これにより、事故のリスクを低減することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１，１Ａ，１Ｂ…車両、
２…サーバ装置、
１１−１〜１１−４…カメラ、
１２…映像処理装置、
１３…記憶装置、
１４，１４Ａ，１４Ｂ…露出制御装置、
１５…測位装置、
１６…速度計、
２１…無線通信回路、
２２…制御回路、
２３…記憶装置、
２４…リアルタイムクロック（ＲＴＣ）、
３１…無線通信回路、
３２，３２Ｂ…制御回路、
３３…記憶装置、
３４…リアルタイムクロック（ＲＴＣ）、
３５…画像認識器、
４１…画像認識器、
４２…タイミング制御回路、
４３…記憶装置、
４４…制御回路。
【図１】
2019179979.tif 000007
【図２】
2019179979.tif 000008
【図３】
2019179979.tif 000009
【図４】
2019179979.tif 000010
【図５】
2019179979.tif 000011
【図６】
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【図７】
2019179979.tif 000013
【図８】
2019179979.tif 000014
【図９】
2019179979.tif 000015
【図１０】
2019179979.tif 000016
【図１１】
2019179979.tif 000017