(57)【要約】【課題】１台のカメラで車両の前方及び左右を撮像可能にする。【解決手段】カメラ２は、プリズム１２に対向してワンユニット化された広角レンズ１３及び撮像素子部１４を配置し、撮像素子部１４をリニアモータ装置１５の移動ユニット１５ａに取り付ける。リニアモータ装置１５は、制御部１６のモータコントローラ１６ａにより移動ユニット１５ａの上下動及び移動距離が制御されており、モータコントローラ１６ａの制御によりプリズム１２及び撮像素子部１４の位置関係が対向状態、一部対向状態及び非対向状態となるように選択的に切り替えて撮像を行う。【選択図】        図２
2004297405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子部に対向する反射体で反射した光で形成される像を該撮像素子部に入射させる車載用の撮像装置において、
前記撮像素子部及び反射体の相対的移動を行う移動手段と、
該移動手段の移動により、前記撮像素子部と反射体とが対向する対向状態及び前記撮像素子部と反射体とが対向しない非対向状態の選択的な切替を行う切替手段と
を備え、
前記非対向状態では、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部に入射される構成にしてあることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
撮像素子部に対向する反射体で反射した光で形成される像を該撮像素子部に入射させる車載用の撮像装置において、
前記撮像素子部及び反射体の相対的移動を行う移動手段と、
該移動手段の移動により、前記撮像素子部と反射体とが対向する対向状態及び前記撮像素子部の一部と反射体の一部とが対向する一部対向状態の選択的な切替を行う切替手段と
を備え、
前記一部対向状態では、前記反射体の一部で反射した光で形成される像が前記撮像素子部の一部に入射されると共に、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部の他部に入射される構成にしてあることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
撮像素子部に対向する反射体で反射した光で形成される像を該撮像素子部に入射させる車載用の撮像装置において、
前記撮像素子部及び反射体の相対的移動を行う移動手段と、
該移動手段の移動により、前記撮像素子部と反射体とが対向する対向状態、前記撮像素子部の一部と反射体の一部とが対向する一部対向状態及び前記撮像素子部と反射体とが対向しない非対向状態の選択的な切替を行う切替手段と
を備え、
前記非対向状態では、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部に入射される構成にしてあり、
前記一部対向状態では、前記反射体の一部で反射した光で形成される像が前記撮像素子部の一部に入射されると共に、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部の他部に入射される構成にしてあることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
前記請求項１乃至３のいずれかに記載の撮像装置と、
車軸の回転に係る検出を行う検出装置と、
該検出装置及び前記撮像装置の切替手段に夫々接続してある車速特定手段と
を備え、
前記検出装置は、
検出に係る検出信号を前記車速特定手段へ出力する手段を備え、
前記車速特定手段は、
入力された検出信号に基づき車速を特定する手段と、
特定した車速を通知する車速信号を前記切替手段へ出力する手段と
を備え、
前記切替手段は、
入力された車速信号に応じて前記切替を行うことを特徴とする撮像システム。
【請求項５】
前記請求項１又は３に記載の撮像装置と、
車軸の回転に係る検出を行う検出装置と、
該検出装置及び前記撮像装置の切替手段に夫々接続してある車速特定手段と
を備え、
前記検出装置は、
検出に係る検出信号を前記車速特定手段へ出力する手段を備え、
前記車速特定手段は、
入力された検出信号に基づき車速を特定する手段と、
特定した車速を通知する車速信号を前記切替手段へ出力する手段と
を備え、
前記切替手段は、
車速を記憶する記憶手段と、
該記憶手段が記憶する車速に比べて入力された車速信号に係る車速が大きい場合、前記非対向状態に切替を行う手段と
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
前記請求項２又は３に記載の撮像装置と、
車軸の回転に係る検出を行う検出装置と、
該検出装置及び前記撮像装置の切替手段に夫々接続してある車速特定手段と
を備え、
前記検出装置は、
検出に係る検出信号を前記車速特定手段へ出力する手段を備え、
前記車速特定手段は、
入力された検出信号に基づき車速を特定する手段と、
特定した車速を通知する車速信号を前記切替手段へ出力する手段と
を備え、
前記切替手段は、
車速を記憶する記憶手段と、
入力された車速信号に係る車速がゼロを超過して前記記憶手段が記憶する車速未満の場合、前記一部対向状態に切替を行う手段と
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項７】
前記撮像装置が撮像した画像に対する処理を行う画像処理装置を更に備え、
前記画像処理装置は、
前記一部対向状態で、前記反射体の一部で反射した光で形成される像を前記撮像素子部の一部で撮像した画像、及び、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部の他部で撮像した画像の配置を変更する手段を備える請求項６に記載の撮像システム。
【請求項８】
反射体及び撮像素子部を備える車載用の撮像装置で撮像を行う撮像方法において、
前記撮像装置は、
前記撮像素子部及び反射体の相対的移動を行う移動手段と、
該移動手段の移動により、前記撮像素子部と反射体とが対向する対向状態及び前記撮像素子部と反射体との位置関係が前記対向状態と相異する相異状態の選択的な切替を行う切替手段と
を備え、
車軸の回転に係る検出を行う検出装置と、
該検出装置及び前記撮像装置の切替手段に夫々接続してある車速特定手段と
を備えており、
前記検出装置は、
検出に係る検出信号を前記車速特定手段へ出力し、
前記車速特定手段は、
入力された検出信号に基づき車速を特定し、
特定した車速を通知する車速信号を前記切替手段へ出力し、
前記切替手段は、
入力された車速信号に応じて前記切替を行い、
前記撮像装置は、
切替が行われた状態で撮像を行うことを特徴とする撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリズム及び鏡等の反射体で反射させた像を撮像素子部に入射させて撮像を行う撮像装置、撮像システム及び撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の前部にブラインドコーナー用のカメラを取り付けて、見通しの悪い交差点等において、運転席から直視できない車両の左右の状況を撮像して車内のモニタに表示するようにしたシステムが存在する。
【０００３】
上述したブラインドコーナー用のカメラは、車両前部から突出させたプリズムに撮像を行う撮像素子部を対向配置させた構成になっている。このような構成にすることで、ブラインドコーナー用のカメラはプリズムにより車両の左右方向からの像を撮像素子部側へ屈折反射させて、撮像素子部で左右方向の車外の状況を撮像できるようにしている。
なお、プリズムを備えるカメラは、下記の特許文献１でも開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２１９７８３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したプリズムを備えたブラインドコーナー用のカメラは、撮像を行う撮像素子部に対向してプリズムが対向配置されるため、車両の左右方向は撮像できても、車両の前方はプリズムが干渉して撮像できないと云う問題がある。よって、車両の前方を撮像する必要がある場合は、ブラインドコーナー用のカメラに加えて、車両前方の撮像用のカメラを設ける必要が生じ、車両周囲の撮像するシステムの構成が複雑になると云う問題がある。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、１台のカメラで車両前方及び左右を撮像可能にした撮像装置、撮像システム及び撮像方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、反射体及び撮像素子部の位置関係を選択的に切り替えることで、車両前方及び左右を同時に撮像する撮像装置及び撮像システムを提供することを目的とする。
さらに、本発明は撮像状況の切替を車速に応じて行うことで、車両の走行状況に適した画像を表示する撮像システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る撮像装置は、撮像素子部に対向する反射体で反射した光で形成される像を該撮像素子部に入射させる車載用の撮像装置において、前記撮像素子部及び反射体の相対的移動を行う移動手段と、該移動手段の移動により、前記撮像素子部と反射体とが対向する対向状態及び前記撮像素子部と反射体とが対向しない非対向状態の選択的な切替を行う切替手段とを備え、前記非対向状態では、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部に入射される構成にしてあることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る撮像装置は、撮像素子部に対向する反射体で反射した光で形成される像を該撮像素子部に入射させる車載用の撮像装置において、前記撮像素子部及び反射体の相対的移動を行う移動手段と、該移動手段の移動により、前記撮像素子部と反射体とが対向する対向状態及び前記撮像素子部の一部と反射体の一部とが対向する一部対向状態の選択的な切替を行う切替手段とを備え、前記一部対向状態では、前記反射体の一部で反射した光で形成される像が前記撮像素子部の一部に入射されると共に、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部の他部に入射される構成にしてあることを特徴とする。
【００１０】
第３発明に係る撮像装置は、撮像素子部に対向する反射体で反射した光で形成される像を該撮像素子部に入射させる車載用の撮像装置において、前記撮像素子部及び反射体の相対的移動を行う移動手段と、該移動手段の移動により、前記撮像素子部と反射体とが対向する対向状態、前記撮像素子部の一部と反射体の一部とが対向する一部対向状態及び前記撮像素子部と反射体とが対向しない非対向状態の選択的な切替を行う切替手段とを備え、前記非対向状態では、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部に入射される構成にしてあり、前記一部対向状態では、前記反射体の一部で反射した光で形成される像が前記撮像素子部の一部に入射されると共に、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部の他部に入射される構成にしてあることを特徴とする。
【００１１】
第４発明に係る撮像システムは、前記撮像装置と、車軸の回転に係る検出を行う検出装置と、該検出装置及び前記撮像装置の切替手段に夫々接続してある車速特定手段とを備え、前記検出装置は、検出に係る検出信号を前記車速特定手段へ出力する手段を備え、前記車速特定手段は、入力された検出信号に基づき車速を特定する手段と、特定した車速を通知する車速信号を前記切替手段へ出力する手段とを備え、前記切替手段は、入力された車速信号に応じて前記切替を行うことを特徴とする。
【００１２】
第５発明に係る撮像システムは、前記撮像装置と、車軸の回転に係る検出を行う検出装置と、該検出装置及び前記撮像装置の切替手段に夫々接続してある車速特定手段とを備え、前記検出装置は、検出に係る検出信号を前記車速特定手段へ出力する手段を備え、前記車速特定手段は、入力された検出信号に基づき車速を特定する手段と、特定した車速を通知する車速信号を前記切替手段へ出力する手段とを備え、前記切替手段は、車速を記憶する記憶手段と、該記憶手段が記憶する車速に比べて入力された車速信号に係る車速が大きい場合、前記非対向状態に切替を行う手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第６発明に係る撮像システムは、前記撮像装置と、車軸の回転に係る検出を行う検出装置と、該検出装置及び前記撮像装置の切替手段に夫々接続してある車速特定手段とを備え、前記検出装置は、検出に係る検出信号を前記車速特定手段へ出力する手段を備え、前記車速特定手段は、入力された検出信号に基づき車速を特定する手段と、特定した車速を通知する車速信号を前記切替手段へ出力する手段とを備え、前記切替手段は、車速を記憶する記憶手段と、入力された車速信号に係る車速がゼロを超過して前記記憶手段が記憶する車速未満の場合、前記一部対向状態に切替を行う手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第７発明に係る撮像システムは、前記撮像装置が撮像した画像に対する処理を行う画像処理装置を更に備え、前記画像処理装置は、前記一部対向状態で、前記反射体の一部で反射した光で形成される像を前記撮像素子部の一部で撮像した画像、及び、前記反射体で反射しない光で形成される像が前記撮像素子部の他部で撮像した画像の配置を変更する手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
第８発明に係る撮像方法は、反射体及び撮像素子部を備える車載用の撮像装置で撮像を行う撮像方法において、前記撮像装置は、前記撮像素子部及び反射体の相対的移動を行う移動手段と、該移動手段の移動により、前記撮像素子部と反射体とが対向する対向状態及び前記撮像素子部と反射体との位置関係が前記対向状態と相異する相異状態の選択的な切替を行う切替手段とを備え、車軸の回転に係る検出を行う検出装置と、該検出装置及び前記撮像装置の切替手段に夫々接続してある車速特定手段とを備えており、前記検出装置は、検出に係る検出信号を前記車速特定手段へ出力し、前記車速特定手段は、入力された検出信号に基づき車速を特定し、特定した車速を通知する車速信号を前記切替手段へ出力し、前記切替手段は、入力された車速信号に応じて前記切替を行い、前記撮像装置は、切替が行われた状態で撮像を行うことを特徴とする。
【００１６】
第１発明にあっては、撮像装置の撮像素子部及び反射体の位置関係を、両者が対向する対向状態と両者が対向しない非対向状態とに切り替えるので、一台の撮像装置で複数方向の撮像を行うことができる。即ち、対向状態では反射体により反射された光による像を撮像でき、非対向状態では直接的に入射される光による像を撮像できる。よって、反射体をブラインドコーナー用のカメラに使用されるプリズムのような形態にして当該撮像装置を車両前部に取り付けると、車両の左右及び前方を切り替えて撮像できる。
【００１７】
第２発明にあっては、撮像装置の撮像素子部及び反射体の位置関係を、両者が対向する対向状態と両者の一部同士が対向する一部対向状態とに切り替えるので、一部対向状態では複数方向を同時撮像できる。即ち、一部対向状態では、撮像素子部の一部で反射体により反射された光による像を撮像できると共に、撮像素子部の他部で直接的に入射される光による像を撮像でき、ブラインドコーナー用の撮像システムに対して好適に利用できる。
【００１８】
第３発明にあっては、撮像装置の撮像素子部及び反射体の位置関係を、両者が対向する対向状態と、両者の一部同士が対向する一部対向状態と、両者が対向しない非対向状態とを選択的に切り替えるので、多様な形態で撮像を行える。即ち、対向状態では反射体での反射像を撮像でき、一部対向状態では反射像及び直接像の両方を撮像でき、さらに、非対向状態では直接像を撮像でき状況に応じた撮像を実現できる。
【００１９】
第４発明及び第８発明にあっては、車速に応じて撮像素子部及び反射体の位置関係を切り替えて撮像を行うので、車両の運転操作状況に対して適切且つ必要な画像を撮像できる。よって、撮像した画像を車内に設けた表示装置で表示することにより運転者に対する操作支援等に利用できる。
【００２０】
第５発明にあっては、記憶された車速に対し現在の車速が大きい場合、撮像素子部及び反射体を非対向状態にするため、撮像素子部に対向する像を撮像でき、一定車速以上で走行中に要求される車両前方の画像を効率良く撮像できる。
第６発明にあっては、現在の車速がゼロより大きく且つ記憶された車速未満の場合、撮像素子部及び反射体を一部対向状態にするため、反射体で反射した光による像及び直接的に入射される光による像の両方を撮像できる。よって、例えば、約２０ｋｍ／ｈのような徐行速度を切替用の速度として記憶させることで、発進から徐行範囲までは両方の画像を撮像でき好適となる。
【００２１】
第７発明にあっては、反射体で反射した像を撮像素子部の一部で撮像した画像及び直接的に入射された像を撮像素子部の他部で撮像した画像の配置を画像処理装置で変更するので、撮像素子部及び反射体の実際の位置関係に束縛されることなく各撮像画像を自由に配置できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る撮像システム１の全体的な構成を示している。撮像システム１は種々の車載装置をネットワークで接続したネットワークシステムであり、情報系の機器を有する情報系ネットワーク１０、及び、車体系の機器を有する車体系ネットワーク１１をゲートウェイ装置６で接続した構成にしている。なお、情報系ネットワーク１０の通信規格及び車体系ネットワーク１１の通信規格は要求される仕様に応じて夫々相異したものになっている。
【００２３】
情報系ネットワーク１０は、車両Ｓの前方中央に取り付けられたカメラ２、車両Ｓの内部に搭載された画像処理装置に相当する画像処理ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４、車室内に設置されたモニタ３、撮像に係る操作を受け付ける操作部５を第１ケーブル１０ａで接続している。
【００２４】
一方、車体系ネットワーク１１は、車両Ｓの右車輪Ｓ１の車軸Ｓ２に対向して配置される検出装置に相当する車軸パルスセンサ７及び図示しない他の各種センサを第２ケーブル１１ａで接続している。なお、車軸パルスセンサ７は、車軸Ｓ２の単位時間当たりの回転に伴うパルス数を検出すると共に検出したパルス数を通知する検出信号をゲートウェイ装置６へ送信する処理を行う。
【００２５】
カメラ２は車両Ｓの内部に配置したボックス状のハウジング２ａ及び車両Ｓの前部より突出させたプリズムハウジング部２ｂを備えている。ハウジング２ａの内部には広角レンズ１３とワンユニット化された平板状の撮像素子部１４、この撮像素子部１４を移動させる移動手段に相当するリニアモータ装置１５、及び、リニアモータの駆動制御等を行う制御部１６を備えている。なお、撮像素子部１４は１秒当たり３０フレームの撮像を行うＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を有する。
【００２６】
プリズムハウジング部２ｂは車両Ｓの左右側に相当する部分を開口にして左右からの光を内部に取り込めるようにすると共に、内部には平面視で三角形状となる反射体のプリズム１２を収めている。プリズム１２は図１中の左右方向に傾斜反射面１２ａ、１２ｂを形成しており、車両Ｓの左右方向からの光による像を傾斜反射面１２ａ、１２ｂで略直角に車両Ｓ側へ屈折反射させている。なお、プリズム１２は、撮像素子部１４に対向する方向の断面積を撮像素子部１４の平面寸法と同等にしている。
【００２７】
図２は、カメラ２を側方から見た場合の概略的な構成を示している。リニアモータ装置１５は、図２中の上下方向に延在する直動ガイド部１５ｂ及び直動ガイド部１５ｂに沿って上下に移動する移動ユニット１５ａから構成されている。広角レンズ１３及び撮像素子部１４は一体化された状態で移動ユニット１５に取り付けられており、移動ユニット１５を移動させることで撮像素子部１４及び広角レンズ１３は上下に移動し、撮像素子部１４等及びプリズム１２の相対的な移動を実現している。
【００２８】
なお、図２は、撮像素子部１４及びプリズム１２が対向する対向状態を示しており、対向状態ではプリズム１２に反射した光で形成される像のみが撮像素子部１４へ入射する構成になっている。
【００２９】
また、制御部１６は、内部にモータコントローラ１６ａ及び通信処理部１６ｂを有しており、通信処理部１６ｂは外部から第１ケーブル１０ａが接続され、内部に対しては第１内部線１７ａでモータコントローラ１６ａと接続されると共に第２内部線１７ｂで撮像素子部１４に接続されている。また、モータコントローラ１６ａはリニアモータ装置１５と第３内部線１７ｃで接続されている。
【００３０】
通信処理部１６ｂは第１ケーブル１０ａを通じて後述するゲートウェイ装置６からの車速信号及び操作部５からの操作信号の受信を行うと共に、撮像素子部１４が撮像した画像のデータを外部へ第１ケーブル１０ａを通じて送信する処理を行う。また、通信処理部１６ｂは、受信した車速信号及び操作信号をモータコントローラ１６ａへ伝送する処理も行う。
【００３１】
モータコントローラ１６ａは、撮像素子部１４及びプリズム１２の位置関係を切り替える切替手段に相当し、受け付けた車速信号及び操作信号の内容に基づき図２に示す対向状態、及び、この対向状態と位置関係が相異する相異状態である図３（ａ）〜（ｄ）に示す各状態を選択的に切り替える制御を行う。
【００３２】
即ち、モータコントローラ１６ａは、車速信号に基づき図２に示す対向状態、図３（ａ）に示す撮像素子部１４の上側がプリズム１２の下側に対向する上一部対向状態、図３（ｂ）に示すプリズム１２より撮像素子部１４が完全に下方側へ移動して両者が対向しなくなった下非対向状態、図３（ｃ）に示す撮像素子部１４の下側がプリズム１２の上側に対向する下一部対向状態、及び、図３（ｄ）に示すプリズム１２より撮像素子部１４が完全に上方へ移動して両者が対向しなくなった上非対向状態を夫々切り替えている。
【００３３】
本実施形態のモータコントローラ１６ａは、上述した各状態の切替速度として０ｋｍ／ｈ、２０ｋｍ／ｈ、４０ｋｍ／ｈの車速を図示しない記憶手段に相当する内部メモリに記憶しており、車速信号で通知される車速と、加速中又は減速中と云う状態の内容を内部メモリに記憶した内容と比較して切替制御を行う。
【００３４】
例えば、車速信号が０ｋｍ／ｈを示すとき、図２の対向状態に切り替えられ、車速信号が０ｋｍ／ｈを超過して２０ｋｍ／ｈ未満であり且つ加速中を示すとき、図３（ａ）の上一部対向状態に切り替えられ、車速信号が２０ｋｍ／ｈ以上４０ｋｍ／ｈ未満を示すとき、図３（ｂ）に示す下非対向状態に切り替えられる。さらに、車速信号が４０ｋｍ／ｈ以上を示すとき、図３（ｄ）の上非対向状態に切り替えられ、車速信号が０ｋｍ／ｈを超過して２０ｋｍ／ｈ未満であり且つ減速中を示すとき、図３（ｃ）に示す下一部対向状態に切り替えられる。
【００３５】
なお、図２に示す対向状態で撮像素子部１４により撮像される画像は、図６（ａ）に示すような左画像２０ａ及び右画像２０ｂが組み合わされた左右画像２０になる。即ち、対向状態では図１に示すように左右方向からの光Ｋａ、Ｋｂがプリズム１２の傾斜反射面１２ａ、１２ｂで屈折反射された光による像が夫々撮像素子部１４に入射されることで、図６（ａ）の左右画像２０が得られる。このような左右画像２０は見通しの悪い交差点で一旦停止時に撮像されることが好適であるため、上述した条件で撮像されるようにしている。
【００３６】
また、図３（ｂ）に示す下非対向状態で撮像素子部１４により撮像されてモニタ３で表示される画像は、図６（ｂ）に示すように、車両Ｓの前方が撮像された前方画像２１になり、プリズム１２で反射せず直接的にカメラ２内に入り込んだ光Ｋ２で形成される像が撮像素子部１４に入射されることにより、前方画像２１が得られる。このような前方画像２１は、一定速度以上で走行中に前方を確認するために撮像されることが好適であるため、上述した条件で撮像されるようにしている。
【００３７】
さらに、図３（ａ）に示す上一部対向状態で撮像されてモニタ３で表示される画像は、図７（ａ）に示す上左側に左画像２２ａ、上右側に右画像２２ｂ及び下側に前方画像２２ｃを組み合わせた第１マルチ画像２２になる。この場合、左画像２２ａ及び右画像２２ｂは、図３（ａ）に示すようにプリズム１２で反射された光Ｋ１で形成される像が撮像素子部１４の上部に入射されることで取得され、また、下側の前方画像２２ｃはプリズム１２に反射せず直接的にカメラ２内に入り込んだ光Ｋ２で形成される像が撮像素子部１４の下部に入射されることにより取得される。この第１マルチ画像２２では、車両Ｓの前方下方及び左右を同時に確認できるので、発進時のような場合に表示されることが好適となり、上述した条件で撮像されるようにしている。
【００３８】
なお、前方画像２２ｃ及び上方の左右画像２２ａ、２２ｂを夫々区切る帯部２２ｄは、後述する画像処理ＥＣＵ４で形成される。また、第１マルチ画像２２の縦寸法Ｈにおける左右画像２２ａ、２２ｂが示す占有縦寸法ｈ１は、カメラ２の焦点距離をカメラ２の焦点からプリズム１２までの距離で除した数に、所要数を乗じることで算出できる。よって、モータコントローラ１６ａに０ｋｍ／ｈを超過して２０ｋｍ／ｈ未満であり且つ加速中を示す車速信号が送られたとき、上述した算出による値に応じた距離分、リニアモータ装置１５の移動ユニット１５ａが移動するようにモータコントローラ１６ａで制御される。
【００３９】
さらに、また、図３（ｃ）に示す下一部対向状態で撮像されてモニタ３で表示される画像は、図７（ｂ）に示す下左側に左画像２３ａ、下右側に右画像２３ｂ及び上側に前方画像２３ｃを組み合わせた第２マルチ画像２３になる。この第２マルチ画像２３も、左画像２３ａ及び右画像２３ｂはプリズム１２で反射された光Ｋ１による像が撮像素子部１４の下部に入射されることで取得され、上側の前方画像２３ｃは直接的にカメラ２内に入り込んだ光Ｋ３による像が撮像素子部１４の上部に入射されることで取得される。
【００４０】
この第２マルチ画像２３では、車両Ｓの前方及び左右を同時に確認できるので、一定速度からの減速時のような場合に表示されることが好適となり、上述した条件で撮像されるようにしている。なお、各画像２３ａ〜２３ｃを区切る帯部２３ｄの形成及び縦寸法Ｈにおける前方画像２３ｃの占有縦寸法ｈ２の算出は、上述した第１マルチ画像２２と同様の処理になる。
【００４１】
また、図３（ｄ）に示す上非対向状態で撮像素子部１４により撮像されてモニタ３で表示される画像は、図６（ｂ）に示す前方画像２１と略同等なものになるが、撮像素子部１４の位置が図３（ｂ）の下非対向状態に比べて高いため、前方画像２１に比べて少し高い視点から撮像した画像になる。
【００４２】
なお、モータコントローラ１６は、図１に示す操作部５より送信された操作信号を受け付けた場合も、操作信号の内容に応じて図２の対向状態及び図３（ａ）〜（ｄ）の各状態に切り替える制御を行うと共に、操作信号がリニアモータ装置１５の移動ユニット１５ａの移動方向及び移動距離を指定する場合は、上述した各状態以外の指定された方向及び距離へ移動ユニット１５ａを移動させる制御も行う。
【００４３】
また、図２に示すカメラ２は上述した各状態で撮像素子部１４が撮像を行い、撮像に係る画像のデータは第２内部線１７ｂを通じて通信処理部１６ｂへ送られ、通信処理部１６ｂより第１ケーブル１０ａを通じて画像処理ＥＣＵ４へ送信される。
【００４４】
図４は、情報系ネットワーク１０及び車体系ネットワーク１１を接続するゲートウェイ装置６の内部構成を示している。ゲートウェイ装置６は車体系ネットワーク１１の第２ケーブル１１ａと接続されて各種信号の送受信を行う車体系インタフェース部６ａ、通信に係る処理等を行う通信処理部６ｂ、所要のデータを記憶するメモリ部６ｃ及び情報系ネットワーク１０の第１ケーブル１０ａと接続されて各種信号の送受を行う情報系インタフェース部６ｄを備えている。なお、車体系インタフェース部６ａが受信する信号の中には上述した車軸パルスセンサ７からの検出信号がある。
【００４５】
通信処理部６ｂは各ネットワーク１０、１１へ送信する信号の生成、各通信規格に合致した形態に信号を変換する処理等を行うと共に、本実施形態では車速特定手段として、車体系インタフェース部６ａが受信した検出信号の内容に基づき現在の車速を特定する処理を行う。
【００４６】
具体的には、検出信号のパルス数及び車速は一定の線形的な関係が成立するので、検出信号で通知されたパルス数を車速に換算することで現在の車速を特定している。さらに、通信処理部６ｂはこのように特定した車速を時系列で順次記憶し、現在の車両の走行状態が加速中であるか減速中であるかも特定している。通信処理部６ｂは、このように特定した車速及び走行状態を通知する車速信号を情報系インタフェース部６ｄよりカメラ２へ送信する制御処理も行う。
【００４７】
図５は、情報系ネットワーク１０に含まれる画像処理ＥＣＵ４の内部構成を示している。画像処理ＥＣＵ４は第１ケーブル１０ａとの接続用である通信インタフェース４ａ、画像処理ＥＣＵ４の全体的な制御を行うＣＰＵ４ｂ、画像処理専用のカスタムＩＣである画像処理ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ＩＣ）４ｃ、入力される画像のデータを一時的に記憶するフレームメモリ４ｄ、変換処理用の変換テーブルを記憶するテーブル用メモリ４ｅ及び処理した画像のデータをモニタ３へ出力するモニタインタフェース４ｆを備えている。
【００４８】
通信インタフェース４ａは、第１ケーブル１０ａを通じてカメラ２より送信されてきた画像のデータを受け付けて画像処理ＡＳＩＣ４ｃへ送る処理を行う。また、フレームメモリ４ｄはＳＤＲＡＭからなり、画像処理ＡＳＩＣ４ｃの指示に応じて画像の記憶及び記憶された画像の読出を行う。テーブル用メモリ４ｅは、画像処理に係る変換テーブルとして、広角レンズ１３による歪みを補正する補正情報を画像のデータの画素毎に有する歪み補正テーブル及び図７（ａ）（ｂ）の第１及び第２マルチ画像２２、２３における帯部２２ｄ、２３ｄをマスキング処理で形成するマスキングテーブル等を記憶している。
【００４９】
画像処理ＡＳＩＣ４ｃは通信インタフェース４ａより送られた画像のデータに対して、歪み補正テーブルに基づき補正処理を行う。また、送られた画像のデータが図７（ａ）（ｂ）の第１及び第２マルチ画像２２、２３である場合、マスキングテーブルに基づき帯部２２ｄ、２３ｄを画像のデータに形成する処理を行う。画像処理ＡＳＩＣ４Ｃは、上述した処理を行った画像のデータをモニタインタフェース４ｆへ送り、モニタインタフェース４ｆは送られたデータをモニタ３へ出力することで、モニタ３の画面で図６（ａ）（ｂ）及び図７（ａ）（ｂ）に示す各画像が表示される。
【００５０】
また、図１に示す操作部５には、複数のスイッチ及び調整ダイヤル等が設けられており、各スイッチを操作することで図２及び図３（ａ）〜（ｄ）の状態に切り替える指示を行う操作信号がカメラ２へ送信される。また、調整ダイヤルを操作することで、リニアモータ装置１５の移動ユニット１５ａの移動方向及び移動距離を指定する操作信号がカメラ２へ送信される。
【００５１】
次に上述した構成の撮像システム１の車速が４０ｋｍ／ｈ未満の場合における処理手順に係る撮像方法を、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。
先ず、運転者及び搭乗者等により撮像システム１が起動され（Ｓ１）、車軸パルスセンサ７の検出に基づきゲートウェイ装置６が現在の車両Ｓの車速及び車両の状態を特定する（Ｓ２）。ゲートウェイ装置６は、特定した車速等を通知する車速信号をカメラ２に送信することで、カメラ２のモータコントローラ１６ａは車速がゼロ（０ｋｍ／ｈ）か否かを判断する（Ｓ３）。
【００５２】
車速がゼロの場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、モータコントローラ１６ａはプリズム１２及び撮像素子部１４を図２に示す対向状態に配置するようにリニアモータ装置１５を制御する（Ｓ４）。また、車速がゼロでない場合（Ｓ３：ＮＯ）、次にモータコントローラ１６ａは車速が２０ｋｍ／ｈ以上か否かを判断する（Ｓ５）。
【００５３】
車速が２０ｋｍ／ｈ以上の場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、モータコントローラ１６ａはプリズム１２及び撮像素子部１４を図３（ｂ）に示す下非対向状態に配置するようにリニアモータ装置１５を制御する（Ｓ６）。また、車速が２０ｋｍ／ｈ以上でない場合（Ｓ５：ＮＯ）、車速は０ｋｍ／ｈを超過して２０ｋｍ／ｈ未満と判断できるので、モータコントローラ１６ａは車両Ｓが加速中か否かを判断する（Ｓ７）。
【００５４】
車両Ｓが加速中である場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、モータコントローラ１６ａはプリズム１２及び撮像素子部１４を図３（ａ）に示す上一部対向状態に配置するようにリニアモータ装置１５を制御する（Ｓ８）。一方、車両Ｓが加速中でない場合（Ｓ７：ＮＯ）、モータコントローラ１６ａはプリズム１２及び撮像素子部１４を図３（ｃ）に示す下一部対向状態に配置するようにリニアモータ装置１５を制御する（Ｓ９）。
【００５５】
上述したように車速等に応じて夫々切り替えられた状態でカメラ２は撮像素子部１４で撮像を行う（Ｓ１０）。撮像に係る画像のデータは画像処理ＥＣＵ４へ送信されて歪み補正等の画像処理が行われた後、モニタ３で画像処理が行われた画像が表示される（Ｓ１１）。
【００５６】
なお、車速が４０ｋｍ／ｈ以上の場合も考慮する場合は、車速がゼロか否かの判断（Ｓ３）において、ゼロでない場合（Ｓ３：ＮＯ）に車速が４０ｋｍ／ｈ以上かの判断を挿入し、車速が４０ｋｍ／ｈ以上の場合、図３（ｄ）に示す上非対向状態にする一方、車速が４０ｋｍ／ｈ以上でない場合、車速が２０ｋｍ／ｈ以上であるかの判断（Ｓ５）を行うようにする。
【００５７】
上述したように撮像システム１では、車速等に応じて１台のカメラで車両の左右及び前方を適宜切り替えて撮像するため、車両Ｓに適した簡易な構成の撮像用のシステムを構築できる。
【００５８】
なお、本発明に係る撮像システム１は上述した形態に限定されるものでなく、種々の変形例の適用が可能である。例えば、図２及び図３（ａ）〜（ｄ）の各状態に切替を行う指示信号をゲートウェイ装置６のようなシステムに含まれる機器から出力し、カメラ２は指示信号に基づき切替を行うようにしてもよい。また、各状態の切替のトリガーとなる信号は、車軸パルスセンサ７の検出信号だけでなく、他のセンサの検出信号又は他の機器により生成された信号を用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、撮像システム１は、カメラ２、モニタ３、操作部５及び車軸パルスセンサ７のような各機器をネットワーク形態で接続する以外に、信号線及びデータ線と云った各種ワイヤハーネスで接続してシステムを構築してもよい。このようにワイヤハーネスでシステムを構築した場合、カメラ２、モニタ３及び操作部５等は通信インタフェースをワイヤハーネス接続用の接続部に置き換える必要がある。
【００６０】
また、画像処理ＥＣＵ４は、テーブル用メモリ４ｅに配置変更テーブルを記憶させ、図７（ａ）（ｂ）に示す第１及び第２マルチ画像２２、２３の上側の画像及び下側の画像の配置を、前記配置変更テーブルに基づき上下逆にするような処理を画像処理ＡＳＩＣ４ｃで行うようにしてもよい。なお、配置変更処理に用いられる配置変更テーブルは上下の座標（Ｘ、Ｙ）を入れ替える内容を、画像を形成する画素毎に規定している。
【００６１】
さらに、画像処理ＥＣＵ４は、テーブル用メモリ４ｅに視点変換テーブルを記憶させ、図６（ｂ）の前方画像２１及び図７（ａ）（ｂ）の第１及び第２マルチ画像２２、２３における前方画像２２ｃ、２３ｃを、前記視点変換テーブルに基づき鳥瞰図的に変換する処理を画像処理ＡＳＩＣ４ｃで行うようにしてもよい。
【００６２】
一方、カメラ２は、モータコントローラ１６ａの内部メモリで記憶する切替用の速度は、他の数値を記憶させることも可能である。また、カメラ２は、図３（ａ）〜（ｄ）に示す各状態を全て切替可能にする以外に、図３（ａ）の上一部対向状態及び図３（ｂ）の下非対向状態、又は、図３（ｃ）の下一部対向状態及び図３（ｄ）の上非対向状態のいずれかのみの組み合わせを適宜切り替えるようにしてもよい。このように切替対象となるプリズム１２及び撮像素子部１４の状態を限定することで、撮像素子部１４の移動が上又は下のいずれか一方になり、リニアモータ装置１５の上又は下方向のいずれかの移動部分を省略でき、カメラ２の小型化を図れる。
【００６３】
さらに、カメラ２は図２の対向状態及び図３（ａ）（ｃ）で示すいずれかの一部対向状態の計二つの状態を選択的に切り替えるようにしてもよく、図２の対向状態及び図３（ｂ）（ｄ）で示すいずれかの非対向状態の計二つの状態を選択的に切り替えるようにしてもよく、さらに、図３（ａ）（ｃ）で示すいずれかの一部対向状態及び図３（ｂ）（ｄ）で示すいずれかの非対向状態の計二つの状態を選択的に切り替えるようにしてもよい。
【００６４】
また、図９に示す変形例のカメラ５２のように、広角レンズ６３及び撮像素子部６４を固定する一方、プリズム６２をリニアモータ装置６５の移動ユニット６５ａに取り付けて、制御部６６の制御によりプリズム６２を移動させるようにしてもよい。さらに、図２及び図９の構成を組み合わせて、撮像素子部及びプリズムの両方を移動可能にしてもよい。
【００６５】
また、カメラは車両Ｓの前方以外に他の箇所に取り付けることも可能であり、本発明に係るカメラを複数、車両Ｓに取り付けて車両周囲を撮像可能にしたシステムを構築するようにしてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上に詳述した如く、第１発明にあっては、撮像装置の撮像素子部及び反射体が対向する対向状態と対向しない非対向状態とに切り替えるので、一台の撮像装置で複数方向の撮像を行うことができる。
第２発明にあっては、撮像装置の撮像素子部及び反射体が対向する対向状態と一部対向状態とに切り替えるので、一部対向状態では複数方向を同時撮像でき、多様な撮像形態を実現できる。
【００６７】
第３発明にあっては、撮像装置の撮像素子部及び反射体が対向状態と、一部対向状態と、非対向状態とを選択的に切り替えるので、一段と多様な形態で撮像を行うことができる。
【００６８】
第４発明及び第８発明にあっては、車速に応じて撮像素子部及び反射体の位置関係を切り替えて撮像を行うので、状況に応じた車両周囲を撮像できる。
第５発明にあっては、記憶された車速より現在の車速が大きい場合、非対向状態に切り替えられるため、車両前方の画像を走行状態に合わせて効率良く撮像できる。
【００６９】
第６発明にあっては、現在の車速がゼロより大きく記憶された車速未満の場合、一部対向状態に切り替えることで、三方を撮像して車両操作の支援に貢献できる。
第７発明にあっては、一部対向状態の各画像の配置を変更するので、撮像素子部及び反射体の実際の位置関係に束縛されることなく各撮像画像を自由に配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像システムの全体構成図である。
【図２】カメラの側方からの概略図である。
【図３】（ａ）は上一部対向状態、（ｂ）は下非対向状態、（ｃ）は下一部対向状態、（ｄ）は上非対向状態を夫々示す概略図である。
【図４】ゲートウェイ装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】画像処理ＥＣＵの内部構成を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は対向状態で表示される左右画像の概略図、（ｂ）は下非対向状態で表示される前方画像の概略図である。
【図７】（ａ）は上一部対向状態で表示される第１マルチ画像の概略図、（ｂ）は下一部対向状態で表示される第２マルチ画像の概略図である。
【図８】撮像方法に係る処理手順を示すフローチャートである。
【図９】変形例のカメラの側方からの概略図である。
【符号の説明】
１  撮像システム
２  カメラ
３  モニタ
４  画像処理ＥＣＵ
４ｃ  画像処理ＡＳＩＣ
５  操作部
６  ゲートウェイ装置
６ｂ  通信処理部
７  車軸パルスセンサ
１２  プリズム
１３  広角レンズ
１４  撮像素子部
１５  リニアモータ装置
１６  制御部
１６ａ  モータコントローラ
【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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