(57)【要約】【課題】カメラの撮像部の向きに応じて画像を切換えて表示部に表示する車室内カメラ装置を提供する。【解決手段】車両の室内に配置され、撮像部１１が内蔵されて当該撮像部１１の向きを変更可能に構成されたカメラ１０と、撮像部１１の向きを判定する方向判定部１３と、撮像部１１の向きに応じて撮影画像の表示態様を切換えて表示部４に表示させる制御部３と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の室内に配置され、撮像部が内蔵されて当該撮像部の向きを変更可能に構成されたカメラと、
前記撮像部の向きを判定する方向判定部と、
前記撮像部の向きに応じて撮影画像の表示態様を切換えて表示部に表示させる制御部と、を備えた車室内カメラ装置。
【請求項２】
前記制御部が、前記撮像部の向きが車両の前方の場合に前記撮影画像を正像に切換え、前記撮像部の向きが車両の後方の場合に前記撮影画像を鏡像に切換可能に構成してある請求項１記載の車室内カメラ装置。
【請求項３】
前記方向判定部が前記カメラに配置してある請求項１又は２に記載の車室内カメラ装置。
【請求項４】
前記方向判定部が加速度センサで構成してある請求項３記載の車室内カメラ装置。
【請求項５】
前記方向判定部が地磁気センサを備えた請求項３又は４記載の車室内カメラ装置。
【請求項６】
前記方向判定部が前記車両の固定部に対して前記カメラを回動自在に支持する可動支持部で構成してある請求項３記載の車室内カメラ装置。
【請求項７】
前記方向判定部が、前記カメラの向きを検出するよう前記カメラに配置されたカメラ方向検出部と、前記車両の向きを検出するよう前記車両に配置された車両方向検出部とで構成してある請求項１又は２に記載の車室内カメラ装置。
【請求項８】
前記カメラ方向検出部及び前記車両方向検出部が地磁気センサで構成してある請求項７記載の車室内カメラ装置。
【請求項９】
前記カメラ方向検出部及び前記車両方向検出部がさらに加速度センサを備えた請求項８記載の車室内カメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されて車室内を撮影する車室内カメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車室内を撮影するカメラとして、例えば特許文献１に示すように、モニタカメラを車両の天井部に固定し、運転手が着座した状態から助手席や後部座席の同乗者を表示装置によって確認可能にしたものが存在する。このカメラは車両の防犯用にも用いることが可能であって、撮影画像に基づいて不審者の車内への侵入の検知や、撮影画像を車外から携帯端末等を用いて確認することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０４１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されるモニタカメラは、助手席、後部座席の確認用や、防犯用において車室内を広角に確認するため、所定の位置（例えば、車両の天井の前後方向の中間）に固定されている。しかし、ユーザが車室内のカメラを用いて確認したい範囲は、車室全体のみならず、例えば、車室の前方を視認する場合は防犯上広域に撮影し、車室の後部を視認する場合には子供が着座している座席のみを撮影したい場合が存在する。車室全体を広角のカメラで撮影した場合には、映像に歪みが発生してユーザにとって違和感のある映像となりやすく、注視したい箇所とそうでない箇所との区別も付け難くなる。
【０００５】
そこで、本発明では、カメラの撮像部の向きに応じて最適な態様の画像を表示部に表示する車室内カメラ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車室内カメラ装置の第１特徴構成は、車両の室内に配置され、撮像部が内蔵されて当該撮像部の向きを変更可能に構成されたカメラと、前記撮像部の向きを判定する方向判定部と、前記撮像部の向きに応じて撮影画像の表示態様を切換えて表示部に表示させる制御部と、を備えた点にある。
【０００７】
この構成によると、車室内に配置されたカメラの撮像部の向きを変更することで、表示部によって表示される車室内の様子を容易に確認することができる。また、撮像部の向きを判定する方向判定部と、撮像部の向きに応じて撮影画像の表示態様を切換えて表示部に表示させる制御部とを備えるので、例えば、撮像部の向きが車両の前方のときは撮影画像を広角画像にし、撮像部の向きが車両の後方のときは撮影画像を狭い範囲の画像に切換えることができるなど、カメラの向きによって確認したい情報を確実に表示するカメラ装置を得ることができる。
【０００８】
本発明に係る車室内カメラ装置の第２特徴構成は、前記制御部が、前記撮像部の向きが車両の前方の場合に前記撮影画像を正像に切換え、前記撮像部の向きが車両の後方の場合に前記撮影画像を鏡像に切換可能に構成してある点にある。
【０００９】
運転席のユーザにとって、車両前方の撮影画像は実画像である正像表示で特に問題はないが、車両後方の撮影画像については正像で表示されるよりも鏡像で表示される方が画像の違和感が少ない。
そこで、本構成の如く、制御部が、撮像部の向きが車両の前方の場合に撮影画像を正像に切換え、撮像部の向きが車両の後方の場合に撮影画像を鏡像に切換可能に構成すると、運転席のユーザにおいて車両の後方の画像把握が容易となる。
【００１０】
本発明に係る車室内カメラ装置の第３特徴構成は、前記方向判定部が前記カメラに配置してある点にある。
【００１１】
この構成のように、撮像部の向きを判定する方向判定部がカメラに配置してあると、撮像部の向きの変更がカメラで直ぐに検知することができる。また、カメラのみで撮像部の向きが判定されるので、方向判定部の構成を簡素化することができる。
【００１２】
本発明に係る車室内カメラ装置の第４特徴構成は、前記方向判定部を加速度センサで構成した点にある。
【００１３】
この構成のように、方向判定部が加速度センサで構成してあると、カメラに加えられた加速度に基づいてカメラの移動量や傾き等を演算することができる。よって、撮像部の向きを容易に判定することができる。
【００１４】
本発明に係る車室内カメラ装置の第５特徴構成は、前記方向判定部が地磁気センサを備えた点にある。
【００１５】
この構成のように、方向判定部が地磁気センサを備えていると、地磁気センサによってカメラの撮像部の方位を検知することができる。これにより、カメラを撮像部が傾きのない状態で使用する場合には、地磁気センサによってカメラの撮像部の方向を判定することができる。また、加速度センサと地磁気センサとを共に使用すると、加速度センサによってカメラに加えられた加速度に基づくカメラの移動量や傾き等が演算でき、地磁気センサによって水平角度についての絶対的な姿勢を知ることができるので、撮像部の方向判定の精度が向上する。
【００１６】
本発明に係る車室内カメラ装置の第６特徴構成は、前記方向判定部が前記車両の固定部に対して前記カメラを回動自在に支持する可動支持部で構成してある点にある。
【００１７】
この構成のように、方向判定部が前記車両の固定部に対してカメラを回動自在に支持する可動支持部で構成してあると、車両の固定部に対する可動支持部の回転角度の変化の検知が可能となる。したがって、この可動支持部に例えば、回転角度検出機構を設けることで、カメラの撮像部の向きを正確に知ることができる。回転角度検出機構は、例えば回転接点スイッチや、ロータリーエンコーダ等によって構成される。
【００１８】
本発明に係る車室内カメラ装置の第７特徴構成は、前記方向判定部が、前記カメラの向きを検出するよう前記カメラに配置されたカメラ方向検出部と、前記車両の向きを検出するよう前記車両に配置された車両方向検出部とで構成してある点にある。
【００１９】
カメラのみに方向判定部が配置されており、車両が走行中の場合には、方向判定部の検出データがカメラの動作によるものか、車両の走行動作によるものかが区別ができない場合がある。本構成の如く、カメラの向きを検出するようカメラに配置されたカメラ方向検出部と、車両の向きを検出するよう車両に配置された車両方向検出部とで構成してあると、カメラ方向検出部の検出データの変位と車両方向検出部の検出データとの相対的変位を比較することで、車両に対するカメラのみの動作を判別することができる。また、カメラ方向検出部の検出データを車両方向検出部の検出データによって補正することができるので、撮像部の向きの判定精度が向上する。
【００２０】
本発明に係る車室内カメラ装置の第８特徴構成は、前記カメラ方向検出部及び前記車両方向検出部を地磁気センサで構成した点にある。
【００２１】
この構成のように、カメラ方向検出部及び車両方向検出部が地磁気センサで構成してあると、カメラ及び車両に配置された地磁気センサによって撮像部の方位と車両の方位がそれぞれ検知でき、両方位の比較によって車両に対する撮像部の向きを確実に判定することができる。
【００２２】
本発明に係る車室内カメラ装置の第９特徴構成は、前記カメラ方向検出部及び前記車両方向検出部がさらに加速度センサを備えた点にある。
【００２３】
この構成のように、カメラ方向検出部及び車両方向検出部が地磁気センサに加えて、さらに加速度センサを備えていると、撮像部の方向検出と車両の方向検出の精度が加速度センサよって向上するので、結果的に車両に対する撮像部の向きの判定精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】車室内カメラ装置の概要を示す図である。
【図２】第１実施形態のシステム構成図である。
【図３】カメラの方向と表示画像との関係を示す図であって、（ａ）は前方撮影時、（ｂ）は後方撮影時である。
【図４】第２実施形態を示す図である。
【図５】第２実施形態のシステム構成図である。
【図６】第３実施形態の全体構成図である。
【図７】第４実施形態の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
〔第１実施形態〕
図１及び図２に示すように、本発明の車室内カメラ装置は、車両２の室内を撮影するカメラ１０と、制御部としてのコントローラ３と、を備える。カメラ１０は、車室内を撮影する撮像部１１が内蔵され、その上部１０ａが可動支持部として円板状に形成され、車両２の天井部に対して垂直軸周りに回動可能な状態で固定されている。よって、カメラ１０を垂直軸周りに回動させることで、撮像部１１の向きが車両２の前後及び左右方向に切換わる。
【００２７】
カメラ１０の撮像部１１で撮影された撮影画像は、コントローラ部３を介して表示部４に表示される。コントローラ３は、撮像部１１で撮影された撮影画像を表示部４に表示するための処理を行う。撮像部１１による撮影画像を表示する表示部４は、運転席２５や助手席等から視認可能な位置に配置されるものであり、例えば、コンソールボックス内に設置されるナビゲーションシステムの表示画面や、携帯端末の表示画面等である。ここで、携帯端末とは携帯電話を含む。
【００２８】
本発明の車室内カメラ装置は、撮像部１１の向きに応じて表示部４に表示される画像を正像と鏡像に切換えることができる。図２に示すように、回転接点スイッチ等で構成された回転位置検出機構１３が設けられている。本実施形態では、この回転位置検出機構１３が撮像部１１の向きを判定する方向判定部である。回転接点スイッチは、車両２の天井部に対するカメラ１０の回動により、撮像部１１の向きが例えば車両２の前方となるカメラ１０の位置でＯＮとなり、撮像部１１の向きが車両２の後方となるカメラ１０の位置でＯＦＦとなるスイッチである。
【００２９】
コントローラ３は、カメラ１０の撮像部１１による撮影画像を取得する映像取得手段３３と、撮影画像に対して映像切換処理を行う処理演算部Ａと、撮影画像または処理演算部Ａによって映像切換処理がなされた画像を表示部４に送信する送信部３９を有する。コントローラ３において、カメラ１０側の回転接点スイッチ（回転位置検出機構１３）のＯＮ・ＯＦＦ情報を受けて方向判定演算部３０で撮像部１１の方向が判定され、撮像部１１の向きが車両２の後方と判定されると、映像切換処理部３４において撮影画像が正像から鏡像に切換られる。その後、撮影画像または映像切換処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。
【００３０】
コントローラ３の処理演算部Ａの処理により、撮像部１１の向きが車両前方の場合は、図３（ａ）に示すように、表示部４に実画像と同じ正像画像が表示され、撮像部１１の向きが車両後方の場合は、図３（ｂ）に示すように、表示部４に実画像から切換えられた鏡像画像が表示される。これにより、運転中のユーザにとっては、車両後方の画像の把握が容易になる。
【００３１】
〔第２実施形態〕
本実施形態では、撮像部１１が内蔵されたカメラ１０がフレキシブルアーム１２によって支持されている。フレキブルアーム１２は、その先端側１２ａにカメラ１０が設置され、基端側１２ｂは、例えば車両２の運転席２５側の中央ピラーの上部に固定されている。
【００３２】
先端側１２ａにカメラ１０を支持するフレキシブルアーム１２は、例えば金属や樹脂製の螺旋巻パイプ材や可撓性を有する樹脂材料等で構成されている。カメラ１０は、他物に干渉した際に衝撃を吸収するために弾性を有する樹脂材料等で外装されており、全体に丸みを帯びた形状としてある。ユーザがカメラ１０またはフレキシブルアーム１２を手動で操作することにより、カメラ１０の位置が変更することができる。フレキシブルアーム１２はユーザの操作力が作用しなくなると、その位置でカメラ１０を保持するよう構成されている。
【００３３】
このような車室内カメラ装置であれば、ユーザが運転席２５から自らの手でカメラ１０またはフレキシブルアーム１２を操作することで、カメラ１０の向きを自由に変更することが可能となる。その結果、例えば、ユーザが運転中に、後部座席２６に着座させた子供の様子を確認したい場合には、カメラ１０の撮像部１１を後部座席２６の方向にするだけで、表示部４によって後部座席２６の子供の様子を容易に確認することができる。
【００３４】
カメラ１０の撮像部１１を後部座席２６に向けて、表示部４に表示される後部座席２６の乗員の様子を視認することで、後部座席２６の乗員とのコミュニケーション手段として利用することもできる。カメラ１０の撮像部１１を車両２の進行方向に対して斜め前方に向けた場合には、運転中の車外の景色を表示部４で楽しむことや、その景色を表示部４に記録することも可能となる。
【００３５】
また、カメラ１０の撮像部１１をユーザ自身に向けた場合には、例えば自身の後姿の確認や、後ろ髪のセット直し等にも使用することが可能である。防犯対策として、車室内全体の撮影や、車室の前方のみを撮影することも可能となる。
【００３６】
ユーザがカメラ１０の位置や向きを自由に変更可能であるので、撮像部１１の角度／方向がその都度ユーザによるカメラ１０の操作によって任意に決定されることとなる。そこで、図５に示すように、カメラ１０にカメラ１０の向きを検出するカメラ方向検出部１４を配置する。本実施形態では、このカメラ方向検出部１４が撮像部１１の向きを判定する方向判定部である。カメラ方向検出部１４には、例えば３軸の加速度センサを用いる。コントローラ３には、撮像部１１の向きを加速度センサの検出データを基づいて判定して映像切換処理が可能な処理演算部Ａを設ける。
【００３７】
カメラ方向検出部１４として用いられる加速度センサは、カメラ１０に加速度運動が加えられた時の移動加速度とその移動量、及び、その傾きを検知する。加速度センサに加えて、カメラ方向検出部１４として、地磁気センサを用いることもできる。地磁気センサは、カメラ１０の撮像部１１の方位を検知する。したがって、カメラ方向検出部１４として加速度センサと地磁気センサとを共に使用すると、加速度センサによってカメラ１０の移動量や傾き等が演算でき、地磁気センサによって水平角度についての絶対的な姿勢を知ることができるので、撮像部１１の方向判定の精度が向上する。なお、カメラ１０を撮像部１１の傾きがない状態で使用する場合には、カメラ方向検出部１４として加速度センサに代えて地磁気センサを用いることができ、地磁気センサによって撮像部１１の方向判定が可能となる。
【００３８】
処理演算部Ａでは、まず、カメラ方向検出部１４により検出された検出データに基づいて撮像部１１の向きがカメラ方向演算部３１で演算され、カメラ方向演算部３１の演算結果を受けて方向判定演算部３０において撮像部１１の方向が判定される。次に、映像取得部３３に入力された撮影画像と方向判定演算部３０の演算結果とを受けて、方向判定演算部３０において撮像部１１の向きが車両２の後方と判定された場合は、映像切換処理部３４で撮影画像を正像から鏡像に切換えられる。その後、撮影画像または映像切換処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。
【００３９】
[第３実施形態]
フレキシブルアーム１２によってカメラ１０は車両２の前後左右方向に加えて、上下方向にも移動できる。このため、カメラ１０側（移動側）と車両２側（固定側）の相対位置の関係から撮像部１１の向きを判定すると方向判定の精度が向上する。
そこで、図６に示すように、第２実施形態においてカメラ１０側に配置されたカメラ方向検出部１４に加えて、車両２側にも車両２の向き検出する車両方向検出部２０を設ける。本実施形態では、カメラ方向検出部１４及び車両方向検出部２０が撮像部１１の向きを判定する方向判定部である。
【００４０】
本実施形態では、カメラ１０側（移動側）と車両２側（固定側）の相対位置の関係から撮像部の１１の向きを判定するので、カメラ１０側のカメラ方向検出部１４、車両方向検出部２０に、各々の方位が正確な検出できる地磁気センサを用いる。カメラ方向検出部１４、車両方向検出部２０として、地磁気センサに加えて、加速度センサを用いることもできる。例えば、カメラ１０側に携帯端末やＡＶ機器といった磁力を発生させる機器が近づいたときに地磁気センサの検出データに誤差が発生するおそれがある。このような場合に、加速度センサにより地磁気センサの検出データを補正することで撮像部の１１の向きをより確実に判定できる。
【００４１】
コントローラ３の処理演算部Ａでは、まず、カメラ方向検出部１４の検出データに基づいてカメラ方向演算部３０でカメラ１０の方向が演算され、車両方向検出部２０の検出データに基づいて車両方向演算部３２で車両２の方向が演算される。次に、カメラ方向演算部３０及び車両方向演算部３２の演算結果を受けて方向判定演算部３１で撮像部１１の車両２に対する向きが判定される。次に、映像取得部３３に入力された撮影画像と方向判定演算部３１の演算結果とを受けて、方向判定演算部３１において撮像部１１の向きが車両２の後方と判定されると、映像切換処理部３４で撮影画像を正像から鏡像に切換える。その後、撮影画像または映像切換処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。
【００４２】
[第４実施形態]
上記の第２及び第３実施形態では、ユーザがカメラ１０の位置や向きをフレキシブルアーム１２によって自由に変更可能であるので、撮像部１１の角度／方向がその都度ユーザによるカメラ１０の操作によって任意に決定されることとなる。携帯端末のように、表示部とカメラが一体となったものでは、傾いたカメラ映像をそのまま表示部に表示させても、カメラ自体も傾けることができるためユーザにとって違和感のない映像を表示することができる。しかし、車両に搭載されるカメラのように、移動自在とはいえ、一旦方向を変化させた後にカメラから手を離す構成のものでは、カメラが傾いて設定されると表示部にもやはり傾いた画像が表示されることとなり、非常に見づらい映像となる。
【００４３】
そこで、このような不具合を解消するために、本実施形態では、図７に示すように、カメラ１０に撮像部１１の姿勢を検出する撮像姿勢検出部１５と、車両２に車両２の姿勢を検出する車両姿勢検出部２１とをそれぞれ配置し、コントローラ３には、撮像部１１による撮影画像を回転補正が可能な処理演算部Ａを設ける。撮像姿勢検出部１５及び車両姿勢検出部２１として、加速度センサを用いる。
【００４４】
コントローラ３の処理演算部Ａにおける撮像部１１の方向判定演算は、上述の第４実施形態と同様に、カメラ方向演算部３０、車両方向演算部３２、方向判定演算部３１、映像切換処理部３４によって行う。一方、撮像部１１の回転判定演算は、撮像姿勢検出部１５の検出データに基づいてカメラ姿勢演算部３５で撮像部１１の姿勢が演算され、車両姿勢検出部２１の検出データに基づいて車両姿勢演算部３７で車両２の姿勢が演算される。
【００４５】
次に、カメラ姿勢演算部３５及び車両姿勢演算部３７の演算結果を受け、回転判定演算部３６で撮像部１１の回転が判定される。次に、映像取得部３３に入力された撮影画像と回転判定演算部３６の演算結果とを受けて、回転判定演算部３６において撮像部１１が回転状態と判定されると、映像回転処理部３８において撮影画像の回転補正である映像回転処理がカメラ姿勢演算部３５の演算結果に基づいて行われる。その後、撮影画像または映像回転処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。
【００４６】
こうして、撮像部１１の回転が判定された際には、処理演算部Ａによって撮影画像が回転補正され、表示部４に表示される画像は例えば、常に傾きのない水平な画像となる。その結果、表示部４の画像を視認するユーザの違和感も少なくなる。
【００４７】
[その他の実施形態]
（１）上記の実施形態では、制御部３による撮像部１１の向きに応じた撮影画像の切換については、正像と鏡像との切換の例のみを示したが、その他の撮影画像の切換として、撮像部１１の向きが車両の前方の場合に広角画像にし、車両２の後方の場合は狭い範囲の撮影画像を拡大表示した画像に切換えてもよい。また、カメラ１０の取付位置によって例えば左右の車窓までの距離が異なる場合等に、撮像部１１の向きが車両２の右方向のときと左方向のときとで表示画角を変えてもよい。
【００４８】
（２）上記の第１実施形態では、カメラ１０の回転位置検出機構１３として回転接点スイッチを用いたが、回転位置検出機構１３として、ロータリーエンコーダ、ジャイロセンサ等を用いることもできる。
【００４９】
（３）上記の第１実施形態では、カメラ１０を車両２の天井に対して垂直軸回りに回動可能に構成したが、カメラ１０をピラー等の車両２の側面部に配置して、水平軸周りに回動可能に構成してもよい。また、カメラ１０の設置位置としては、車両２の天井、運転席２５側の中央ピラー以外の、運転席２５側の前方ピラー、運転席２５のシート本体、助手席のシート本体、助手席側のピラーであってもよい。
【００５０】
（４）カメラ１０の撮像部１１の向きは、撮影画像におけるオプティカルフローから検出するよう構成してもよい。撮像部１１が車両２の後方を向いていると、オプティカルフローは撮影画像の周囲から中央部に向く。一方、撮像部１１が車両２の前方を向いていると、オプティカルフローは撮影画像の中央部から周囲に向く。こうしたオプティカルフローの向きを判別することで、撮像部１１の向きを検出することができる。
【００５１】
（５）本発明の車室内カメラ装置は、カメラ１０の撮像部１１による画像を有線で表示部４に送信してもよいし、無線で送信してもよい。
【００５２】
（６）第２〜第４実施形態ではカメラ１０をフレキシブルアーム１２で支持する構成としたが、フレキシブルアーム１２は必ずしも全体がフレキシブルな構成である必要はなく、部分的にフレキシブルである構成であってもよい。
【００５３】
（７）カメラ１０は、必ずしもユーザが手動で移動させる必要はなく、遠隔操作により撮像部１１の向きを変更するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、各種車両の運転操作中や防犯上等における車室内の画像確認に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
２  車両
３  コントローラ（制御部）
４  表示部
１０  カメラ
１１  撮像部
１２  フレキシブルアーム
１３  回転位置検出機構（方向判定部）
１４  カメラ方向検出部（方向判定部）
２０  車両方向検出部（方向判定部）
Ａ  処理演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012096688.tif 000005
【図４】
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【図５】
2012096688.tif 000007
【図６】
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【図７】
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