(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両周囲の情景を撮像するために車両に取り付けられた複数の対物レンズと、
前記対物レンズで撮像された画像を伝送するために一端が前記対物レンズに接続された前記対物レンズの数に対応する本数のイメージガイド用光ファイバーと、
前記光ファイバーの他端に接続される接眼レンズと、
画像を電気信号に変換する１つの光電変換手段と、
前記接眼レンズから得られる画像を前記光電変換手段に導く光学的走査手段と、
前記接眼レンズから得られる画像を予め定められた順序で画像毎に予め定められた周期毎に前記光電変換手段に導くために前記光学的走査手段を制御する走査制御手段と、
を具備することを特徴とする車載用多チャンネル画像処理装置。
【請求項２】
車両周囲の情景を撮像するために車両に取り付けられた複数の対物レンズと、
前記対物レンズで撮像された画像を伝送するために一端が前記対物レンズに接続された前記対物レンズの数に対応する本数のイメージガイド用光ファイバーと、
前記光ファイバーの他端に接続される接眼レンズと、
画像を電気信号に変換する１つの光電変換手段と、
前記接眼レンズから得られる画像を前記光電変換手段に導く光学的走査手段と、
前記接眼レンズから得られる画像を、車両の運転状態に応じて変更される順序および周期で前記光電変換手段に導くために前記光学的走査手段を制御する走査制御手段と、
を具備することを特徴とする車載用多チャンネル画像処理装置。
【請求項３】
前記光学的走査手段が、
前記走査制御手段からの走査要求に応ずることができないときに、前記接眼レンズから得られる画像を固有の順序および周期で前記光電変換手段に導く固有制御手段をさらに具備する請求項２に記載の車載用多チャンネル画像処理装置。
【請求項４】
前記接眼レンズが、
前記接眼レンズから得られる画像の少なくとも２つが、同時に前記光学的走査手段を介して前記光電変換手段に伝送されるように構成された、少なくとも１つの束を含む請求項１から３のいずれか１項に記載の車載用多チャンネル画像処理装置。
【請求項５】
前記接眼レンズが、ズーム機構を具備し、
前記ズーム機構のズーム率を、車両の運転状態に応じで変更するズーム率制御手段をさらに具備する請求項４に記載の車載用多チャンネル画像処理装置。
【請求項６】
前記ズーム率制御手段が、
車両の運転状態に応じでズーム率を変更することができないと判断したときに予め各束に含まれる少なくとも２つの接眼レンズ毎に定められた固有のズーム率によってズーム率を制御する固有ズーム率制御手段をさらに具備する請求項５に記載の車載用多チャンネル画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載用多チャンネル画像処理装置に係わり、特に車両の周囲の画像情報を簡易に処理することのできる車載用多チャンネル画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年車両の走行安全性を確保するために、車両にビデオカメラを搭載し、モニタに表示するとともに画像処理を施して警報もしくは車両操作用の制御信号を出力する画像処理装置が搭載される場合がある。
例えば、車両後方あるいは車両側方撮像用ビデオカメラを設置するとともに運転席に設置したモニタに画像を表示する車両後方あるいは車両後側方の監視装置、前方を走行する車両との車間距離を測定して衝突しないように自車の走行速度を制御する衝突防止装置等はすでに実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、すでに実用化が進められている自動運転装置にあっては、車両の遠方、近傍、後方および側方を撮像する必要があるだけでなく、前側方および後側方を撮像することが必要となるが、それぞれの撮像方向ごとにビデオカメラを設置することは多数のレンズ系および撮像素子を必要することとなり、装置が大型かつ複雑となることは避けることができない。
【０００４】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、多チャンネルの車両の周囲の画像情報を簡易に処理することのできる車載用多チャンネル画像処理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】
第１の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、車両周囲の情景を撮像するために車両に取り付けられた複数の対物レンズと、対物レンズで撮像された画像を伝送するために一端が対物レンズに接続された対物レンズの数に対応する本数のイメージガイド用光ファイバーと、光ファイバーの他端に接続される接眼レンズと、画像を電気信号に変換する１つの光電変換手段と、接眼レンズから得られる画像を光電変換手段に導く光学的走査手段と、接眼レンズから得られる画像を予め定められた順序で画像毎に予め定められた周期毎に光電変換手段に導くために光学的走査手段を制御する走査制御手段とからなる車載用多チャンネル画像処理装置。
【０００６】
第２の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、車両周囲の情景を撮像するために車両に取り付けられた複数の対物レンズと、対物レンズで撮像された画像を伝送するために一端が対物レンズに接続された対物レンズの数に対応する本数のイメージガイド用光ファイバーと、光ファイバーの他端に接続される接眼レンズと、画像を電気信号に変換する１つの光電変換手段と、接眼レンズから得られる画像を光電変換手段に導く光学的走査手段と、接眼レンズから得られる画像を、車両の運転状態に応じて変更される順序および周期で光電変換手段に導くために光学的走査手段を制御する走査制御手段とからなる車載用多チャンネル画像処理装置。
【０００７】
第３の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、光学的走査手段が、走査制御手段からの走査要求に応ずることができないときに接眼レンズから得られる画像を固有の順序および周期で光電変換手段に導く固有制御手段をさらに具備する。
第４の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、接眼レンズが、接眼レンズから得られる画像の少なくとも２つが同時に光学的走査手段を介して光電変換手段に伝送されるように構成された少なくとも１つの束を含む。
【０００８】
第５の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、接眼レンズがズーム機構を具備し、ズーム機構のズーム率を車両の運転状態に応じで変更するズーム率制御手段をさらに具備する。
第６の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、ズーム率制御手段が、車両の運転状態に応じでズーム率を変更することができないと判断したときに予め各束に含まれる少なくとも２つの接眼レンズ毎に定められた固有のズーム率によってズーム率を制御する固有ズーム率制御手段をさらに具備する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置の撮像範囲の説明図であって、車両１の前遠方１１、前近傍１２、右前側方１３、左前側方１４、右側方１５、左側方１６、右後側方１７、左後側方１８および後近方１９の９種類の撮像範囲が設けられている。
【００１０】
図２は本発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置の構成図であって、図１に示す１１〜１９の撮像範囲に対応して９個の対物レンズ２０１〜２０９が車両の適切な位置に設けられている。
対物レンズ２０１〜２０９で撮像された画像は光ファイバ２１１〜２１９によって光学走査部２に送られる。
【００１１】
光学走査部２は９個の接眼レンズ２２１〜２２９、反射鏡２３、反射鏡２３を駆動するサーボモータ２４および画像を電気信号に変換する光電素子（例えばＣＣＤ）２５から構成される。
接眼レンズ２２１〜２２９には光ファイバ２１１〜２１９が接続され、対物レンズ２０１〜２０９で撮像された画像を反射鏡２３を介して光電素子２５上に再生する。そして、サーボモータ２４によって反射鏡２３を駆動することによって９つの画像の１つを選択し、光電素子２５で電気信号に変換する。
【００１２】
光電素子２５の出力は、例えば、衝突防止部２６１、走行レーン認識部２６２、後方監視部２６３等で構成される制御・監視部２６に送られる。
なお光電素子２５の出力である画像信号はＲＧＢ信号として送ることも、またＮＴＳＣ信号として送ることも可能である。さらに画像信号をディジタル信号に変換し、制御・監視部２６とバス接続して画像信号をディジタル信号として伝送することもできる。
【００１３】
サーボモータ２４は走査制御部２８から出力される走査信号によって駆動されるが、走査制御部２８にはサーボモータ２４を駆動するための標準プログラムが格納されている。
図３は標準プログラムのフローチャートであって、予め定められた所定時間間隔ごと、例えば１秒ごとに実行される。
【００１４】
ステップ３１においてチャンネルインデックスｉが “１０" 以上であるかを判定し、 “１０" 以上であればステップ３２でチャンネルインデックスｉを “１" にリセットしてステップ３３に進む。なお、 “１０" 以下であれば直接ステップ３３に進む。
ステップ３３ではチャンネルインデックスｉを出力して、サーボモータ２４を駆動して第ｉチャンネルの画像を光電素子２５に送る。
【００１５】
そしてステップ３４で次回の実行に備えてチャンネルインデックスｉをインクリメントしてこのルーチンを終了する。
すなわち、このルーチンを実行すると１〜９チャンネルの９種類の画像が１秒毎に光電素子２５から出力される。しかしながら、制御・監視部２６のなかには、衝突防止部２６１のようにより頻繁に画像を更新する必要があるものと、後方監視部２６３のように前方に走行中は画像の更新速度は遅くてもよいものとが混在している。
【００１６】
このために、制御・監視部２６から走査制御部２８に対して画像更新要求信号が出力され、走査制御部２８は画像更新要求信号を割り込み処理する。すなわち、走査制御部２８が画像更新要求信号を受信すると所定のチャンネルの画像が選択され、光電素子２５に送られる。
なお、制御・監視部２６から複数の画像更新要求信号が走査制御部２８に伝送された場合は、走査制御部２８に予め記憶された優先順位に応じて処理される。
【００１７】
さらに走査制御部２８に車両の運転状態情報を取り込み、運転状態に応じて光電素子２５に送るチャンネルおよび走査速度を変更することも可能である。
図４は通常の前方走行においては前近傍１２の画像を短周期で更新するための前方走行用プログラムのフローチャートであって、特定の運転条件にあるとき、例えば時速４０Km/h以上で前方走行しているときに実行される。
【００１８】
ステップ４１においてチャンネルインデックスｉが “１０" 以上であるかを判定し、 “１０" 以上であればステップ４２でチャンネルインデックスｉを “１" にリセットしてステップ４３に進む。なお、 “１０" 以下であれば直接ステップ４３に進む。
ステップ４３では特定チャンネルインデックスｊが “２" であるかを判定し、 “２" でないときはステップ４４でチャンネルインデックスｉを出力して、サーボモータ２４を駆動して第ｉチャンネルの画像を光電素子２５に送る。
【００１９】
そしてステップ４４で特定チャンネルインデックスｊを “２" に設定してステップ４８に進む。
特定チャンネルインデックスｊが “２" であるときはステップ４６で進みチャンネルインデックスｊを出力し、ステップ４７で特定チャンネルインデックスｊを “０" に設定してステップ４８に進む。
【００２０】
ステップ４８では次回の実行に備えてチャンネルインデックスｉをインクリメントしてこのルーチンを終了する。
上記は１例であって、各種の運転状態に対応したプログラムを複数準備し、運転状態によって最適な画面を得ることができる。さらに運転状態に対応しきれなくなったときに備えて図３の標準ルーチンをいわゆるデフォルトとして組み込むこともできる。
【００２１】
上記はＣＣＤ２５の１画面中に１チャンネルの画像をはめ込む場合について説明したが、複数の画像をＣＣＤ２５の１画面中にはめ込むことも可能である。
図５は前遠方１１、前近傍１２、右前側方１３および左前側方１４の４チャンネルの画像を１つの画面にまとめる場合の構成図であって、接眼レンズ２２１〜２２４の４つが「田の字」型に組み立てられている。
【００２２】
この構成によれば、通常の前進運転中は１画面で必要な画像を同時に見ることができる。
さらに接眼レンズ２２１〜２２４部にズーム機構２９１を設け、ズーム率をズーム率制御部２９２で制御することにより、重要な画像を拡大し、補助的な画像を縮小することも可能である。この構成によれば、画像の重要度に応じて画像の大きさを変更することができる。
【００２３】
例えば、前方走行中は前近傍１２を拡大して表示し、前遠方１１、右前側方１３および左前側方１４を縮小して表示することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、撮像のためには対物レンズだけを車体に設置すればよいので設置上の制約が緩和される。
第２の発明によれば、走査された画像を１台の光電変換手段で光電変換することにより、多数の画像を簡易な構成で処理することが可能となる。
【００２５】
第３の発明によれば、運転状態に応じて画像の出力順序および周期を最適に制御することが可能となる。
第４の発明によれば、運転状態に対応しきれない状況においても画像を光電変換手段に転送することが可能となる。
第５の発明によれば、１つの画面中に複数の画像を表示することが可能となる。
【００２６】
第６の発明によれば、運転状態に応じて１つの画面中の画像の大きさを最適に制御することが可能となる。
第７の発明によれば、運転状態に対応しきれない状況においても画像を光電変換手段に転送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、撮像範囲の説明図である。
【図２】図２は、本発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置の構成図である。
【図３】図３は、標準プログラムのフローチャートである。
【図４】図４は、前方走行用プログラムのフローチャートである。
【図５】図５は、本発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置の第２の構成図である。
【符号の説明】
２０１〜２０９…対物レンズ
２１１〜２１９…光ファイバ
２２１〜２２９…接眼レンズ
２３…反射鏡
２４…サーボモータ
２５…光電素子
２６…制御・監視部
２８…走査制御部
【図１】
0003976368.tif 000002
【図２】
0003976368.tif 000003
【図３】
0003976368.tif 000004
【図４】
0003976368.tif 000005
【図５】
0003976368.tif 000006