(57)【要約】【課題】移動体自動制御システムの大型化及びコストの上昇を防止することができるようにした画像読み取り装置を提供する。【解決手段】垂直走査回路では、垂直走査スタート信号にパルスが立つと、垂直走査信号Ｖ１及びＶ２に同期して画素を１行ずつ順番にアドレスするようになっており、移動体の移動速度が低速である場合には信号ＶＳ１を、中速である場合には信号ＶＳ２を、高速である場合には信号ＶＳ３を、それぞれ垂直走査スタート信号として垂直走査回路に与える。【選択図】　　　図７
2004015705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載される画像読み取り装置であって、
マトリクス状に配置された複数の光電変換素子を有し、これらの光電変換素子を垂直走査回路及び水平走査回路によってアドレスしてデータの読み出しを行うＸ−Ｙアドレス型のエリアセンサと、
前記複数の光電変換素子のうちデータの読み出し期間中にアドレスされる対象となる素子を前記移動体の移動状況に基づいて設定する読み出しエリア設定部と、
を備えたことを特徴とする画像読み取り装置。
【請求項２】
前記垂直走査回路は、垂直走査スタート信号が発生すると、前記光電変換素子を１行ずつ順番にアドレスするようになっており、また、前記水平走査回路は、水平走査スタート信号が発生すると、前記光電変換素子を１列ずつ順番にアドレスするようになっており、前記読み出しエリア設定部は、前記垂直走査スタート信号と前記水平走査スタート信号との少なくとも一方の発生タイミングを調整することによって、前記複数の光電変換素子のうち前記垂直走査回路及び前記水平走査回路によってデータの読み出し期間中にアドレスされる対象となる光電変換素子を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項３】
前記読み出しエリア設定部は、以下の（１）と（２）との少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項２に記載の画像読み取り装置：
（１）垂直ブランキング期間中に前記垂直走査スタート信号を発生させる、
（２）水平ブランキング期間中に前記水平走査スタート信号を発生させる。
【請求項４】
前記読み出しエリア設定部は、前記複数の光電変換素子のうちデータの読み出し期間中にアドレスされる対象となる素子を前記移動体の移動状況に基づいて多段階に設定することを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【請求項５】
前記読み出しエリア設定部は、前記移動体の上下方向に関する画角中心が前記移動体の移動速度に応じて切り替わるように、前記複数の光電変換素子のうちデータの読み出し期間中にアドレスされる対象となる素子を前記移動体の移動状況に基づいて設定することを特徴とする請求項１に記載の画像読み取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像読み取り装置に関し、特に、移動体に搭載され、移動体の自動制御システムを構成する画像読み取り装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両などの移動体に画像読み取り装置を取り付け、画像読み取り装置によって読み取られた画像を処理することによって、車両の操縦を自動制御する移動体自動制御システムの実現化に向けて研究開発が進められている。このような自動制御を行うにあたって、画像読み取り装置では、図１１に示すように、低速時には画角中心をＣＡ１に、中速時には画角中心をＣＡ２に、高速時には画角中心をＣＡ３にそれぞれ設定することによって、車両の移動速度が低いほど近くを撮像し、車両の移動速度が高いほど前方を撮像するというように、移動体の移動状況に応じて撮像エリアを切り替える必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような撮像エリアの切り替えを実現するにあたって、現段階では画像読み取り装置の向きをメカ的に変化させることによって画角中心を切り替えることが考えられているが、これでは、移動体自動制御システムの大型化及びコストの上昇が懸念される。
【０００４】
そこで、本発明は、移動体自動制御システムの大型化及びコストの上昇を防止することができるようにした画像読み取り装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明では、移動体に搭載される画像読み取り装置において、マトリクス状に配置された複数の光電変換素子を有し、これらの光電変換素子を垂直走査回路及び水平走査回路によってアドレスしてデータの読み出しを行うＸ−Ｙアドレス型のエリアセンサと、前記複数の光電変換素子のうちデータの読み出し期間中にアドレスされる対象となる素子を前記移動体の移動状況に基づいて設定する読み出しエリア設定部と、を備えている。
【０００６】
例えば、前記垂直走査回路は、垂直走査スタート信号が発生すると、前記光電変換素子を１行ずつ順番にアドレスするようになっており、また、前記水平走査回路は、水平走査スタート信号が発生すると、前記光電変換素子を１列ずつ順番にアドレスするようになっている場合は、前記読み出しエリア設定部は、前記垂直走査スタート信号と前記水平走査スタート信号との少なくとも一方の発生タイミングを調整することによって、前記複数の光電変換素子のうち前記垂直走査回路及び前記水平走査回路によってデータの読み出し期間中にアドレスされる対象となる光電変換素子を設定することができる。
【０００７】
この場合、前記読み出しエリア設定部は、垂直ブランキング期間中に前記垂直走査スタート信号を発生させることと、水平ブランキング期間中に前記水平走査スタート信号を発生させることとの少なくとも一方を行うようになっていてもよい。
【０００８】
また、前記読み出しエリア設定部は、前記複数の光電変換素子のうちデータの読み出し期間中にアドレスされる対象となる素子を前記移動体の移動状況に基づいて多段階に設定するようにしてもよい。
【０００９】
その他には、前記読み出しエリア設定部は、前記移動体の上下方向に関する画角中心が前記移動体の移動速度に応じて切り替わるように、前記複数の光電変換素子のうちデータの読み出し期間中にアドレスされる対象となる素子を前記移動体の移動状況に基づいて設定するようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は移動体自動制御システムのブロック図である。車両に搭載された画像読み取り装置１００で撮像された画像は信号処理装置２００によって処理され、信号処理装置２００での処理結果に基づいて車両制御装置３００が車両の制御を行う。車速センシング装置４００は車両の移動速度を検出して画像読み取り装置１００に車両の移動速度を示す情報を与える。画像読み取り装置１００は撮像した画像のうち読み出して信号処理装置２００に出力する画像を車速センシング装置４００から与えられる速度情報に応じて切り替える。
【００１１】
図１における画像読み取り装置１００の第１実施形態のブロック図を図２に示す。図２において、１はＸ−Ｙアドレス型エリアセンサ、２はタイミングジェネレータ、３は読み出しエリア設定部である。
【００１２】
Ｘ−Ｙアドレス型エリアセンサ１は、そのブロック図を図３に示すように、光電変換素子を有する画素Ｇ（１、１）、Ｇ（１、２）、…、Ｇ（１、ｎ）、Ｇ（２、１）、Ｇ（２、２）、…、Ｇ（２、ｎ）、…、Ｇ（ｍ、１）、Ｇ（ｍ、２）、…、Ｇ（ｍ、ｎ）がマトリクス状に配置されて成るセンシング部１１、センシング部１１を垂直走査する垂直走査回路１２、及び、センシング部１１を水平走査する水平走査回路１３を備えている。
【００１３】
センシング部１１は、ｍ本の垂直走査ラインＬ＿１、Ｌ＿２、…、Ｌ＿ｍ、ｎ本の信号ラインＳ＿１、Ｓ＿２、…、Ｓ＿ｎ、ｎ本の水平走査ラインＣ＿１、Ｃ＿２、…、Ｃ＿ｎ、ｎ個のＭＯＳ型ＦＥＴ（以下、単に「トランジスタ」と称する）Ｔ＿１、Ｔ＿２、…、Ｔ＿ｎ、及び、読み出しラインＯＵＴを備えており、ｐを１≦ｐ≦ｍの整数、ｑを１≦ｑ≦ｎの整数とすると、画素Ｇ（ｐ、ｑ）は垂直走査ラインＬ＿ｐ及び信号ラインＳ＿ｑに接続されている。また、各信号ラインＳ＿ｑはトランジスタＴ＿ｑのドレインーソース間を介して読み出しラインＯＵＴに共通に接続されている。さらに、トランジスタＴ＿ｑのゲートは水平走査ラインＣ＿ｑに接続されている。
【００１４】
センシング部１１では、垂直走査ラインＬ＿ｐがハイレベルの電圧で駆動されると、画素Ｇ（ｐ、１）、Ｇ（ｐ、２）、…、Ｇ（ｐ、ｎ）のデータがそれぞれ信号ラインＳ＿１、Ｓ＿２、…、Ｓ＿ｎに送出される。また、水平走査ラインＣ＿ｑがハイレベルの電圧で駆動されると、トランジスタＴ＿ｑがＯＮして信号ラインＳ＿ｑ上のデータが読み出しラインＯＵＴから出力される。
【００１５】
尚、画素Ｇ（ｐ、ｑ）は、ｐが小さいほど上側の画素、ｐが大きいほど下側の画素、ｑが小さいほど左側の画素、ｑが大きいほど右側の画素であるものとする。
【００１６】
垂直走査回路１２には、垂直走査スタート信号ＶＳ、第１の垂直走査信号Ｖ１、及び、第２の垂直走査信号Ｖ２がタイミングジェネレータ２から供給されている。水平走査回路１３には、水平走査スタート信号ＨＳ、第１の水平走査信号Ｈ１、及び、第２の水平走査信号Ｈ２がタイミングジェネレータ２から供給されている。
【００１７】
垂直走査回路１２の回路構成を図４に示す。垂直走査回路１２は、図４の（ａ）に示すように、ｍ個のフリップフロップＶＦＦ＿１、ＶＦＦ＿２、…、ＶＦＦ＿ｍが直列に接続されて構成されている。
【００１８】
フリップフロップＶＦＦ＿１には垂直走査スタート信号ＶＳが入力されている。フリップフロップＶＦＦ＿１を除く各フリップフロップＶＦＦ＿ｐには前段のフリップフロップＶＦＦ＿（ｐ−１）のインバータ１２４から出力される信号が入力されている。そして、フリップフロップＶＦＦ＿ｐから出力される信号によってセンシング部１１の垂直走査ラインＬ＿ｐが駆動される。
【００１９】
各フリップフロップＶＦＦ＿１、ＶＦＦ＿２、…、ＶＦＦ＿ｍは、図４の（ｂ）に示すように、アナログスイッチ１２１、インバータ１２２、アナログスイッチ１２３、インバータ１２４、１２５、アナログスイッチ１２６、インバータ１２７、及び、アナログスイッチ１２８を備えている。
【００２０】
各フリップフロップＶＦＦ＿ｐに入力される信号はアナログスイッチ１２１を介してインバータ１２２に入力される。インバータ１２２の出力はアナログスイッチ１２３を介してインバータ１２４に入力されるとともに、インバータ１２５に入力される。インバータ１２５の出力はアナログスイッチ１２６を介してインバータ１２２に入力される。インバータ１２４の出力はセンシング部１１の垂直走査ラインＬ＿ｐを駆動するとともに、インバータ１２７に入力される。インバータ１２７の出力はアナログスイッチ１２８を介してインバータ１２４に入力される。
【００２１】
アナログスイッチ１２１は、第１の垂直走査信号Ｖ１でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、第１の垂直走査信号Ｖ１がハイレベルであるときにＯＮ、第１の垂直走査信号Ｖ１がローレベルであるときにＯＦＦとなる。アナログスイッチ１２６は、第１の垂直走査信号Ｖ１の反転信号Ｖ１’でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、垂直走査信号Ｖ１がハイレベルであるときにＯＦＦ、垂直走査信号Ｖ１がローレベルであるときにＯＮとなる。
【００２２】
アナログスイッチ１２３は、第２の垂直走査信号Ｖ２でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、第２の垂直走査信号Ｖ２がハイレベルであるときにＯＮ、第２の垂直走査信号Ｖ２がローレベルであるときにＯＦＦとなる。アナログスイッチ１２８は、第２の垂直走査信号Ｖ２の反転信号Ｖ２’でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、第２の垂直走査信号Ｖ２がハイレベルであるときにＯＦＦ、第２の垂直走査信号Ｖ２がローレベルであるときにＯＮとなる。
【００２３】
水平走査回路１３の回路構成を図５に示す。垂直走査回路１３は、図５の（ａ）に示すように、ｎ個のフリップフロップＨＦＦ＿１、ＨＦＦ＿２、…、ＨＦＦ＿ｎが直列に接続されて構成されている。
【００２４】
フリップフロップＨＦＦ＿１には水平走査スタート信号ＨＳが入力されている。フリップフロップＨＦＦ＿１を除く各フリップフロップＨＦＦ＿ｑには前段のフリップフロップＨＦＦ＿（ｑ−１）のインバータ１３４から出力される信号が入力されている。そして、フリップフロップ回路ＨＦＦ＿ｑから出力される信号によってセンシング部１１の各水平走査ラインＣ＿ｑが駆動される。
【００２５】
各フリップフロップＨＦＦ＿１、ＨＦＦ＿２、…、ＨＦＦ＿ｎは、図５の（ｂ）に示すように、アナログスイッチ１３１、インバータ１３２、アナログスイッチ１３３、インバータ１３４を備えている。
【００２６】
各フリップフロップＨＦＦ＿ｑに入力される信号はアナログスイッチ１３１を介してインバータ１３２に入力される。インバータ１３２の出力はアナログスイッチ１３３を介してインバータ１３４に入力される。インバータ１３４の出力はセンシング部１１の水平走査ラインＣ＿ｑを駆動する。
【００２７】
アナログスイッチ１３１は、第１の水平走査信号Ｈ１でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、第１の水平走査信号Ｈ１がハイレベルであるときにＯＮ、第１の水平走査信号Ｈ１がローレベルであるときにＯＦＦとなる。アナログスイッチ１３３は、第２の水平走査信号Ｈ２でＯＮ／ＯＦＦが切り替えられ、第２の水平走査信号Ｈ２がハイレベルであるときにＯＮ、第２の水平走査信号Ｖ２がローレベルであるときにＯＦＦとなる。
【００２８】
以下、車両速度に応じた読み出しエリアの切り替えについて説明するが、その前に以下の説明において使用される「上側」、「下側」の用語の意味について説明する。実際にはエリアセンサ１の前方にはレンズが設けられており、このレンズによって車両前方の画像がセンサ上に結像されるのであるが、実際にセンサ上に結像されるのは上下左右が逆になった画像である。これに合せてエリアセンサは天地逆に設置されており、センサの物理的な配置関係からいうと垂直走査は下行から上行に向かって行われる。従って、以下の説明において、「上側」、「下側」とは、実際のセンサの物理的配置における上下関係でいえば、それぞれ下側、上側を示している。第１実施形態の画像読み取り装置では、低速時には上側のｋ個（ｋは１≦ｋ≦ｍなる整数）の行を読み出さず、下側の（ｍ−ｋ）個の行のみを読み出し、中速時には上側のｈ個（ｈは１≦ｈ≦ｋなる整数）の行及び下側のｉ個（ｉは１≦ｉ≦ｍなる整数）の行を読み出さず、真ん中の（ｍ−ｈ−ｉ）個の行を読み出し、高速時には下側のｊ個（ｊはｉ≦ｊ≦ｍなる整数）の行を読み出さず、上側の（ｍ−ｊ）個の行のみを読み出すようになっている。
【００２９】
タイミングジェネレータ２は、図６に示すように、信号発生部２１とスイッチ部２２とを備えている。信号発生部２１は、図７のタイミングチャートに示す信号ＶＳ１、ＶＳ２、ＶＳ３、第１の垂直走査信号Ｖ１、及び、第２の垂直走査信号Ｖ２、並びに、図８のタイミングチャートに示す水平走査スタート信号ＨＳ、第１の水平走査信号Ｈ１、及び、第２の水平走査信号Ｈ２を生成する。尚、図７及び図８においてＶＢは垂直ブランキング期間を、ＨＢは水平ブランキング期間を、ＤＲはデータの読み出し期間をそれぞれ表している。また、垂直ブランキング期間ＶＢ、水平走査ブランキング期間ＨＢ、及び、データの読み出し期間ＤＲの関係は図９に示すようになっている。
【００３０】
信号ＶＳ１では垂直ブランキング期間ＶＢにパルスが１つ立ち、信号ＶＳ２では垂直ブランキング期間ＶＢに信号ＶＳ１よりも遅いタイミングでパルスが１つ立ち、信号ＶＳ３では垂直ブランキング期間ＶＢの直後の水平ブランキング期間ＨＢに１つのパルスが立つ。第１の垂直走査信号Ｖ１及び第２の垂直走査信号Ｖ２には垂直ブランキング期間ＶＢに所定数個のパルスが立つとともに、各水平ブランキング期間ＨＢで１つのパルスが立つ。
【００３１】
垂直ブランキング期間ＶＢ内で信号ＶＳ１にパルスが立ってから垂直ブランキング期間ＶＢの終わりまでには第１、第２の垂直走査信号Ｖ１、Ｖ２にはそれぞれｋ個のパルスが立っている。また、垂直ブランキング期間ＶＢ内で信号ＶＳ２にパルスが立ってから垂直ブランキング期間ＶＢの終わりまでには第１、第２の垂直走査信号Ｖ１、Ｖ２にはｈ個のパルスが立っている。また、垂直ブランキング期間ＶＢにおいて、第１、第２の垂直走査信号Ｖ１、Ｖ２のそれぞれに立っているパルスのトータル数はｋとｊとの大きい方の値以上であるものとする。
【００３２】
水平走査スタート信号ＨＳには各水平ブランキング期間ＨＢが終了する直前にパルスが１つ立ち、第１の水平走査信号Ｈ１及び第２の水平走査信号Ｈ２には所定の周期でパルスが常時発生している。水平ブランキング期間ＨＢ内で水平走査スタート信号ＨＳにパルスが立ってから水平ブランキング期間ＨＢの終わりまでには第１、第２の水平走査信号Ｈ１、Ｈ２にはそれぞれ１個のパルスが立っている。尚、第１の水平走査信号Ｈ１及び第２の水平走査信号Ｈ２にパルスが発生する周期は、各データ読み出し期間ＤＲに第１の水平走査信号Ｈ１及び第２の水平走査信号Ｈ２に少なくともエリアセンサ１の画素の列の数だけのパルスが発生するものとなっている。
【００３３】
スイッチ部２２は、信号ＶＳ１、ＶＳ２、ＶＳ３のいずれを垂直走査回路１２に垂直走査スタート信号ＶＳとして供給するかを読み出しエリア設定部３が切り替えるためのものである。
【００３４】
読み出しエリア設定部３には本実施形態の画像読み取り装置が搭載されている移動体の移動速度を示す情報が入力されており、読み出しエリア設定部３は入力される速度情報に基づいて上記移動体の移動速度を低速、中速、高速の３段階に区別する。そして、移動速度が低速である場合には、読み出しエリア設定部３は、タイミングジェネレータ２の信号発生部２１で生成される図７のタイミングチャートに示した信号ＶＳ１が垂直走査スタート信号ＶＳとして垂直走査回路１２に供給されるようにタイミングジェネレータ２のスイッチ部２２を用いて切り替える。
【００３５】
また、移動速度が中速である場合には、読み出しエリア設定部３は、タイミングジェネレータ２の信号発生部２１で生成される図７のタイミングチャートに示した信号ＶＳ２が垂直走査スタート信号ＶＳとして垂直走査回路１２に供給されるようにタイミングジェネレータ２のスイッチ部２２を用いて切り替える。
【００３６】
さらに、移動速度が高速である場合には、読み出しエリア設定部３は、タイミングジェネレータ２の信号発生部２１で生成される図７のタイミングチャートに示した信号ＶＳ３が垂直走査スタート信号ＶＳとして垂直走査回路１２に供給されるようにタイミングジェネレータ２のスイッチ部２２を用いて切り替える。
【００３７】
以上の各部の構成により、第１実施形態の画像読み取り装置では、移動体の移動速度が低速である場合には、垂直ブランキング期間ＶＢが終わったときにはｋ行目の画素がアドレスされており、その後、水平ブランキング期間ＨＢ毎にアドレスされる行が１行送られて、画素制御、読み出しを順次行う。そして、ｍ行目（最終行）まで読み出しが終了すると、垂直ブランキング期間ＶＢが始まるようになっている。
【００３８】
したがって、低速時には、センシング部１１で撮像された画像のうち（ｋ＋１）行目からｍ行目（最終行）までの画像が読み出される。すなわち、低速時には図１３の（ａ）に斜線で示す下側の（ｍ−ｋ）個の行の画像が読み出され、上側のｋ個の行の画像は読み出されない。
【００３９】
また、移動体の移動速度が中速である場合には、垂直ブランキング期間ＶＢが終わったときにはｈ行目の画素がアドレスされており、その後、水平ブランキング期間ＨＢ毎にアドレスされる行が１行送られて、画素制御、読み出しを順次行う。そして、（ｍ−ｉ）行目まで読み出しが終了すると、垂直ブランキング期間ＶＢが始まり、垂直ブランキング期間ＶＢでアドレスされる行が送られ、垂直ブランキング期間ＶＢが終了するまでにはｈ行目の画素のみにアドレスされている状態になる。
【００４０】
したがって、中速時には、センシング部１１で撮像された画像のうち（ｈ＋１）行目から（ｍ−ｉ）行目までの画像が読み出される。すなわち、中速時には、図１３の（ｂ）に斜線で示す真ん中の（ｍ−ｈ−ｉ）個の行の画像が読み出され、上側のｈ個の行及び下側のｉ個の画像は読み出されない。
【００４１】
また、移動体の移動速度が高速である場合には、垂直ブランキング期間ＶＢが終了した後の最初の水平ブランキング期間ＨＢで１行目の画素がアドレスされ、その後の水平ブランキング期間ＨＢ毎にアドレスされる行が１行送られて、画素制御、読み出しを順次行う。そして、（ｍ−ｊ）行目まで読み出しが終了すると、垂直ブランキング期間ＶＢが始まり、垂直ブランキング期間ＶＢでアドレスされる行が送られ、垂直ブランキング期間ＶＢが終了するまでにはいずれの行にもアドレスされていない状態になる。
【００４２】
したがって、高速時には、センシング部１１で撮像された画像のうち１行目から（ｍ−ｊ）行目までの画像が読み出される。すなわち、高速時には、図１３の（ｃ）に斜線で示す上側の（ｍ−ｊ）個の行の画像が読み出され、下側のｊ個の行の画像は読み出されない。
【００４３】
このように、第１実施形態では、低速時には車両の直近の画像が読み出され、中速時には低速時よりも前方の画像が読み出され、高速時には中速時よりもさらに前方の画像が読み出されるので、画像読み取り装置の向きを車速に応じてメカ的に変化させることによって、図１１に示すように、低速時には画角中心をＣＡ１に、中速時には画角中心をＣＡ２に、高速時には画角中心をＣＡ３にそれぞれ設定して撮像エリアを切り替えるのと同一の効果（電子チルト）が得られる。
【００４４】
そして、この効果を垂直走査スタート信号のタイミングを調整することによって得ており、専用の特殊な設計を必要とせず、また、メカ的な駆動を用いていないので、移動体自動制御システムの大型化及びコストの上昇を防止することができる。また、必要な行の画像のみをアドレスして信号処理装置２００に出力しているので、信号処理装置２００としては必要最小限の処理能力を備えておればよく、画像読取装置全体としてのコストダウンを図ることも可能となる。
【００４５】
尚、この実施形態では、低速、中速、高速の３段階に分けて読み出す領域を切り替えるようになっていたが、３段階に限定されるものではなく、任意の段階に分けることができる。例えば、停止状態を基本としてある期間中の平均速度が５［ｋｍ／ｈ］上がる毎に読み出し開始行を１０行ずつ早めるなどの制御を行ってもよい。また、読み出す行数、読み出さない行数を固定にし、読み出す位置のみを上下に変化させるようにしてもよい。
【００４６】
また、図１２に示すように、電動ズーム機構を備えた光学ズームレンズ４を設けておき、読み出しエリア設定部３が電動ズーム機構を用いて光学ズームレンズ４の焦点距離を車速に応じて変化させる構成にしておけば、ズーミングを行いながら電子チルトを行うことができる。
【００４７】
図１における画像読み取り装置１００の第２実施形態について説明する。この第２実施形態のブロック図は図２に示した上記第１実施形態のブロック図と同一である。第２実施形態において第１実施形態と異なるブロックであるタイミングジェネレータ２及び読み出しエリア設定部３について説明する。
【００４８】
さて、第２実施形態の画像読み取り装置では、垂直方向の読み出しに関して、上記第１実施形態の画像読み取り装置と同様に、低速時には上側のｋ個（ｋは１≦ｋ≦ｍなる整数）の行を読み出さず、下側の（ｍ−ｋ）個の行のみを読み出し、中速時には上側のｈ個（ｈは１≦ｈ≦ｋなる整数）の行及び下側のｉ個（ｉは１≦ｉ≦ｍなる整数）の行を読み出さず、真ん中の（ｍ−ｈ−ｉ）個の行を読み出し、高速時には下側のｊ個（ｊはｉ≦ｊ≦ｍなる整数）の行を読み出さず、上側の（ｍ−ｊ）個の行のみを読み出すようになっている。
【００４９】
これに加えて、第２実施形態の画像読み取り装置では、列方向の読み出しに関して、低速時には全ての列を読み出し、中速時には左側のａ個（ａは１≦ａ≦ｎなる整数）の列及び右側のｂ個（ｂは１≦ｂ≦ｎなる整数）の列を読み出さず、真ん中の（ｎ−ａ−ｂ）個の列のみを読み出し、高速時には左側のｃ個（ｃはａ≦ｃ≦ｎなる整数）の列及び右側のｄ個（ｄはｂ≦ｄ≦ｎなる整数）の列を読み出さず、真ん中の（ｎ−ｃ−ｄ）個の列のみを読み出すようになっている。
【００５０】
タイミングジェネレータ２は、図１３に示すように、信号発生部２３とスイッチ部２４及び２５とを備えている。信号発生部２１は、図７のタイミングチャートに示した信号ＶＳ１、ＶＳ２、ＶＳ３、第１の垂直走査信号Ｖ１、及び、第２の垂直走査信号Ｖ２、並びに、図１４のタイミングチャートに示す信号ＨＳ１、ＨＳ２、ＨＳ３、第１の水平走査信号Ｈ１、及び、第２の水平走査信号Ｈ２を生成する。
【００５１】
信号ＨＳ１、ＨＳ２、ＨＳ３について説明する。尚、他の信号については第１実施形態のものと同じであるので説明を省略する。信号ＨＳ１、ＨＳ２、ＨＳ３ではそれぞれ各水平ブランキング期間ＨＢにパルスが１つ立つが、パルスが立ってから水平ブランキング期間ＨＢが終わるまでに第１、第２の水平走査信号Ｈ１、Ｈ２に立つパルスの数が異なっている。
【００５２】
具体的には、信号ＨＳ１では水平ブランキング期間ＨＢでパルスが立ってから水平ブランキング期間ＨＢが終わるまでに第１、第２の水平走査信号Ｈ１、Ｈ２にはそれぞれ１個のパルスが立っている。信号ＨＳ２では水平ブランキング期間ＨＢでパルスが立ってから水平ブランキング期間ＨＢが終わるまでに第１、第２の水平走査信号Ｈ１、Ｈ２にはそれぞれ（ａ＋１）個のパルスが立っている。信号ＨＳ３では水平ブランキング期間ＨＢでパルスが立ってから水平ブランキング期間ＨＢが終わるまでに第１、第２の水平走査信号Ｈ１、Ｈ２にはそれぞれ（ｃ＋１）個のパルスが立っている。
【００５３】
尚、水平ブランキング期間ＨＢにおいて第１、第２の水平走査信号Ｈ１、Ｈ２のそれぞれに立っているパルスのトータル数はｃ＋１とｄ＋１との大きい方の値以上であるものとする。
【００５４】
スイッチ部２４は、信号ＶＳ１、ＶＳ２、ＶＳ３のいずれを垂直走査回路１２に垂直走査スタート信号ＶＳとして供給するかを読み出しエリア設定部３が切り替えるためのものである。スイッチ部２５は、信号ＨＳ１、ＨＳ２、ＨＳ３のいずれを水平走査回路１３に水平走査スタート信号ＨＳとして供給するかを読み出しエリア設定部３が切り替えるためのものである。
【００５５】
読み出しエリア設定部３には本実施形態の画像読み取り装置が搭載されている移動体の移動速度を示す情報が入力されており、読み出しエリア設定部３は入力される速度情報に基づいて上記移動体の移動速度を低速、中速、高速の３段階に区別する。そして、移動速度が低速である場合には、読み出しエリア設定部３は、タイミングジェネレータ２の信号発生部２３で生成される図７のタイミングチャートに示した信号ＶＳ１が垂直走査スタート信号ＶＳとして垂直走査回路１２に供給されるとともに、図１４に示した信号ＨＳ１が水平走査スタート信号ＨＳとして供給されるようにタイミングジェネレータ２のスイッチ部２４及び２５を用いて切り替える。
【００５６】
また、移動速度が中速である場合には、読み出しエリア設定部３は、タイミングジェネレータ２の信号発生部２３で生成される図７のタイミングチャートに示した信号ＶＳ２が垂直走査スタート信号ＶＳとして垂直走査回路１２に供給されるとともに、図１４に示した信号ＨＳ２が水平走査スタート信号ＨＳとして供給されるようにタイミングジェネレータ２のスイッチ部２４及び２５を用いて切り替える。
【００５７】
さらに、移動速度が高速である場合には、読み出しエリア設定部３は、タイミングジェネレータ２の信号発生部２３で生成される図７のタイミングチャートに示した信号ＶＳ３が垂直走査スタート信号ＶＳとして垂直走査回路１２に供給されるとともに、図１４に示した信号ＨＳ３が水平走査スタート信号ＨＳとして供給されるようにタイミングジェネレータ２のスイッチ部２４及び２５を用いて切り替える。
【００５８】
以上の各部の構成により、第２実施形態の画像読み取り装置では、移動体の移動速度が低速である場合には、水平ブランキング期間ＨＢが終わったときには１列目の画素がアドレスされており、その後、データの読み出し期間ＤＲでアドレスされる列が１つずつ送られて各列の読み出しを順次行う。そして、ｎ列目（最終行）まで読み出しが終了すると、水平ブランキング期間ＨＢあるいは垂直ブランキング期間ＶＢが始まる。尚、垂直方向（行）の読み出しについては第１実施形態における低速時と同じである。
【００５９】
したがって、低速時には、センシング部１１で撮像された画像のうち（ｋ＋１）行目からｍ行目（最終行）までの全列の画像が読み出される。すなわち、低速時には図１５の（ａ）に斜線で示す領域の画像だけが読み出される。
【００６０】
また、移動体の移動速度が中速である場合には、水平ブランキング期間ＶＢが終わったときには（ａ＋１）列目の画素がアドレスされており、その後、データの読み出し期間ＤＲでアドレスされる列が１つずつ送られて各列の読み出しを順次行う。そして、（ｎ−ｂ）列目まで読み出しが終了すると、水平ブランキング期間ＨＢあるいは垂直ブランキング期間ＶＢが始まる。水平ブランキング期間ＨＢあるいは垂直ブランキング期間ＶＢでは、アドレスされる列が１つずつ送られ、水平ブランキング期間ＶＢが終わったときには（ａ＋１）列目の画素のみがアドレスされている状態になる。尚、垂直方向（行）の読み出しについては第１実施形態における中速時と同じである。
【００６１】
したがって、中速時には、センシング部１１で撮像された画像のうち（ｈ＋１）行目から（ｍ−ｉ）行目までの、（ａ＋１）列目から（ｎ−ｂ）列目までの画像が読み出される。すなわち、中速時には図１５の（ｂ）に斜線で示す領域の画像だけが読み出される。
【００６２】
また、移動体の移動速度が高速である場合には、水平ブランキング期間ＶＢが終わったときには（ｃ＋１）列目の画素がアドレスされており、その後、データの読み出し期間ＤＲでアドレスされる列が１つずつ送られて各列の読み出しを順次行う。そして、（ｎ−ｄ）列目まで読み出しが終了すると、水平ブランキング期間ＨＢあるいは垂直ブランキング期間ＶＢが始まる。水平ブランキング期間ＨＢあるいは垂直ブランキング期間ＶＢでは、アドレスされる列が１つずつ送られ、水平ブランキング期間ＶＢが終わったときには（ｃ＋１）列目の画素のみがアドレスされている状態になる。尚、垂直方向（行）の読み出しについては第１実施形態における高速時と同じである。
【００６３】
したがって、高速時には、センシング部１１で撮像された画像のうち１行目から（ｍ−ｊ）行目までの、（ｃ＋１）列目から（ｎ−ｄ）列目までの画像が読み出される。すなわち、高速時には図１５の（ｃ）に斜線で示す領域の画像だけが読み出される。
【００６４】
これにより、本第２実施形態では、電子チルトと電子ズームとを組み合わせた、車載カメラには非常に有効な機能をメカ的な動作を伴うことなく実現することができる。そして、本第２実施形態では、中速時及び高速時にはアクセスする列を水平ブランキング期間に進めることによって読み出す列数を減らしているので、１Ｈ（水平走査期間）に要する時間が短縮される。すなわち、データの転送レートを高めることなく、フレームレートを高めることができる。
【００６５】
尚、上記の各実施形態では、読み出しエリア設定部３を備えていたが、読み出しエリア設定部３は備えていなくてもよい。
【００６６】
以上説明した具体的実施形態には、以下の（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）の発明が含まれている。
【００６７】
（Ａ）マトリクス状に配列された複数の光電変換素子を垂直走査回路及び水平走査回路によってアドレスしてデータの読み出しを行うＸ−Ｙアドレス型のエリアセンサのデータ読み出し方法であって、（１）垂直走査における読み出し期間前に垂直走査をスタートする、及び／又は（２）水平走査における読み出し期間前に水平走査をスタートするＸ−Ｙアドレス型のエリアセンサのデータ読み出し方法。この発明によれば、データ読み出しの先頭となる光電変換素子を、垂直走査／水平走査における途中の光電変換素子とすることができ、必要なエリアのみについてデータ読み出しが可能となる。
【００６８】
（Ｂ）上述の（Ａ）のデータ読み出し方法において、（１）垂直走査における読み出し期間前に垂直走査をスタートするタイミングを調整する、及び／又は（２）水平走査における読み出し期間前に水平走査をスタートするタイミングを調整することによって、データ読み出し対象エリアを変更するＸ−Ｙアドレス型のエリアセンサのデータ読み出し方法。この発明によれば、走査スタートタイミングを変えるだけで読み出し対象エリアの設定を行うことができる。
【００６９】
（Ｃ）上述の（Ａ）のデータ読み出し方法において、垂直走査／水平走査のスタートタイミングを、前記エリアセンサが搭載される移動体の移動状況に応じて設定するＸ−Ｙアドレス型のエリアセンサのデータ読み出し方法。この発明によれば、移動体の移動速度に応じて読み出しエリアの設定ができる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像読み取り装置によれば、移動体の移動状況に応じて撮像画面内の読み出しエリアを電気的に切り替えることができるので、画像読み取り装置の向きをメカ的に変化させることによって撮像エリアを切り替えるのと同一の効果が得られ、移動体自動制御システムの大型化及びコストの上昇を防止することができる。
【００７１】
また、本発明によれば、信号タイミングを変更するだけで読み出しエリアを切り替えることができ、比較的簡単な構成で実現可能である。
【００７２】
また、本発明によれば、ＮＴＳＣ等の規格化された表示形態における、表示には寄与しないブランキング期間においてアクセスする行や列を進めるとともに、この進める行数や列数を設定することによって読み出しエリアを設定しているので、特別な制御を伴うことなく、汎用性の高い読み出しエリアの制御が可能となる。
【００７３】
また、本発明によれば、移動体の移動状況に応じたきめ細かな読み出しエリア制御が可能となり、ＩＴＳ等の応用分野において特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】移動体自動制御システムのブロック図である。
【図２】図１における画像読み取り装置の第１実施形態のブロック図である。
【図３】Ｘ−Ｙアドレス型エリアセンサのブロック図である。
【図４】垂直走査回路の回路構成を示す図である。
【図５】水平走査回路の回路構成を示す図である。
【図６】第１実施形態におけるタイミングジェネレータのブロック図である。
【図７】第１実施形態におけるタイミングジェネレータの信号発生部が生成する信号のタイミングチャートである。
【図８】第１実施形態におけるタイミングジェネレータの信号発生部が生成する信号のタイミングチャートである。
【図９】垂直ブランキング期間、水平ブランキング期間、及び、データ読み出し期間の関係を示す図である。
【図１０】第１実施形態における読み出しエリアを説明するための図である。
【図１１】画角中心の切り替えを示す図である。
【図１２】第１実施形態にズーム機能を付加した構成を示す図である。
【図１３】第２実施形態の画像読み取り装置におけるタイミングジェネレータのブロック図である。
【図１４】第２実施形態におけるタイミングジェネレータの信号発生部が生成する信号のタイミングチャートである。
【図１５】第２実施形態における読み出しエリアを説明するための図である。
【符号の説明】
１　　Ｘ−Ｙアドレス型エリアセンサ
２　　タイミングジェネレータ
３　　読み出しエリア設定部
１１　　センシング部
１２　　垂直走査回路
１３　　水平走査回路
１００　　画像読み取り装置
１２１　　アナログスイッチ
１２２　　インバータ
１２３　　アナログスイッチ
１２４　　インバータ
１２５　　インバータ
１２６　　アナログスイッチ
１２７　　インバータ
１２８　　アナログスイッチ
１３１　　アナログスイッチ
１３２　　インバータ
１３３　　アナログスイッチ
１３４　　インバータ
２００　　信号処理装置
３００　　車両制御装置
４００　　車速センシング装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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