(57)【要約】【課題】ＬＥＤ信号機を駆動する商用電源の周波数とカメラのフィールド周波数とが接近する場合に、ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を長時間記録できない現象を回避して、正確に記録することができるＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダを提供する。【解決手段】カメラ３の露光タイミングが第１の時間ごとに第２の時間だけずれるように外部同期制御信号を入力させて、露光タイミングをずらす制御を行うので、ＬＥＤ信号の点滅における消灯のタイミングとカメラの露光タイミングとが連続して重なり合うことにより生じるＬＥＤ信号消灯の連続撮影を阻止することができる。これにより、ＬＥＤ信号機を駆動する商用電源の周波数とカメラ３のフィールド周波数とが接近する場合に、ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を長時間記録できない現象を回避して、正確に記録することができる。【選択図】図１
2009027666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージセンサからなるカメラにより撮影された、少なくとも商用電源で駆動されたＬＥＤ信号機の点灯状態のＬＥＤ信号がこの商用電源の周波数に基づき点灯と消灯の点滅を高速で繰り返して実際上動作する、当該ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を含む撮影画像を記録するＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダであって、
前記カメラの規格に基づいて露光タイミングを生成するフィールド周波数と、前記商用電源周波数とが接近しているとき、前記ＬＥＤ信号の点滅における消灯のタイミングと前記カメラの露光タイミングとが連続して重なり合うことにより生じる前記ＬＥＤ信号消灯の連続撮影を阻止するように、前記カメラの露光タイミングが第１の時間ごとに第２の時間だけずれるように外部同期制御信号を入力させて、露光タイミングをずらす制御を行う、ＬＥＤ信号撮影制御手段、
を備えたＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダ。
【請求項２】
請求項１において、
前記ＬＥＤ信号撮影制御手段が、露光タイミングをずらすための第１の時間および第２の時間を設定するタイミングずれ設定回路と、露光タイミングを第１の時間ごとに第２の時間だけずらす外部同期制御信号を生成する外部同期制御信号生成回路と、生成された前記外部同期制御信号に基づき前記ＬＥＤ信号消灯のタイミングに対して露光タイミングをずらす制御を行うタイミングずれ制御回路とを備えた、ＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダ。
【請求項３】
請求項１において、
前記第１の時間が、連続したＬＥＤ信号消灯の時間を許容できる時間であり、
前記第２の時間が、ずらす前の露光タイミングでＬＥＤ信号が消灯または点灯の状態のとき、ずらした後の露光タイミングでは常にＬＥＤ信号が前記状態と相異なる点灯または消灯の状態となる時間である、ＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダ。
【請求項４】
請求項１のＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダが、車両に搭載されて、少なくともＬＥＤ信号の点灯状態を含む撮影画像を記録し、記録されたデータに基づき運転を監視するカメラ付き運転監視装置である、ＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダ。
【請求項５】
請求項２において、
前記カメラの規格がＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式である、ＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージセンサからなるカメラにより撮影された少なくともＬＥＤ（Light Emitting Diode）搭載式の交通信号機であるＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を含む撮影画像を記録するＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の運転状況を撮影し撮影画像を得るカメラおよび車両の加速度、速度、ＧＰＳなどを検知するセンサを有し、記録された各データにより運転を監視するカメラ付き運転監視装置（ドライブレコーダ）が知られている（例えば、特許文献１）。このドライブレコーダでは、事故時などにおいて信号機の点灯状態が赤青黄信号のいずれであったかが問題となるため、この信号の点灯状態の画像が撮影画像に含まれる。
【０００３】
一般に、上記ドライブレコーダなどに使用されるＣＣＤやＣＭＯＳのイメージセンサからなるカメラは、電子シャッタを用いて所定の露光タイミングで撮影するものであり、カメラの規格である、例えばＮＴＳＣ（National Television System Committee）またはＰＡＬ（Phase Alternating Line）の方式により、露光タイミングを生成するフィールド周波数が規定されており、ＮＴＳＣでは59.94HzでＰＡＬでは50Hzであり、単位期間に連続する画像記録枚数も限定されている。
【特許文献１】特許第３０４４０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の電球式信号機では、点灯時の輝度変化はほとんどなく、一般のカメラの撮影においてこの輝度変化の問題は起きなかったが、ＬＥＤ信号機は商用の交流電源を整流して駆動されるので、ＬＥＤ信号は、図３のａのように、この商用電源の周波数（例えば、西日本地域の60Hz）に基づいて点灯状態で輝度変化があり、点灯（輝度が高い）と消灯（輝度が低いものを含む）を高速で連続して繰り返して実際上動作する。つまり、肉眼で確認できないＬＥＤ信号の点滅における消灯が一定のタイミングで出現することとなる。
【０００５】
一方、図３のｂのように、カメラでは、ＮＴＳＣのフィールド周波数59.94Hzであって、商用電源周波数60Hzと非常に接近する場合に、このカメラの露光タイミングと、前記ＬＥＤ信号の点滅における消灯のタイミングとが連続して重なり合うことによって、ＬＥＤ信号消灯が連続して撮影されるという問題が起こる。この場合、長時間（数sec以上の単位）記録できない可能性が高く、実際には信号機が点灯状態にあるにもかかわらず消灯状態の撮影画像となり、記録映像の証拠性が低下する。
【０００６】
また、イメージセンサの電子シャッタは、一般にダイナミックレンジを確保するために周囲の明るさに応じて１画面を取得する時間に露光時間を調節するので、カメラから見て周囲が一定以上の明るさのとき、電子シャッタによる露光時間が短く（露光時間最大に対して約10分の3）なると、点灯を記録できない可能性がより高くなる。
同様の問題がＰＡＬのフィールド周波数と東日本地域の商用電源周波数50Hzとの間でも発生する。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決して、ＬＥＤ信号機を駆動する商用電源の周波数とカメラのフィールド周波数とが接近する場合に、ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を長時間記録できない現象を回避して、正確に記録することができるＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明にかかるＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダは、イメージセンサからなるカメラにより撮影された、少なくとも商用電源で駆動されたＬＥＤ信号機の点灯状態のＬＥＤ信号がこの商用電源の周波数に基づき点灯と消灯の点滅を高速で繰り返して実際上動作する、当該ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を含む撮影画像を記録するものであって、前記カメラの規格に基づいて露光タイミングを生成するフィールド周波数と、前記商用電源周波数とが接近しているとき、前記ＬＥＤ信号の点滅における消灯のタイミングと前記カメラの露光タイミングとが連続して重なり合うことにより生じる前記ＬＥＤ信号消灯の連続撮影を阻止するように、前記カメラの露光タイミングが第１の時間ごとに第２の時間だけずれるように外部同期制御信号を入力させて、露光タイミングをずらす制御を行う、ＬＥＤ信号撮影制御手段を備えている。
【０００９】
この構成によれば、カメラの露光タイミングが第１の時間ごとに第２の時間だけずれるように外部同期制御信号を入力させて、露光タイミングをずらす制御を行うので、ＬＥＤ信号の点滅における消灯のタイミングとカメラの露光タイミングとが連続して重なり合うことにより生じるＬＥＤ信号消灯の連続撮影を阻止することができる。これにより、ＬＥＤ信号機を駆動する商用電源の周波数とカメラのフィールド周波数とが接近する場合に、ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を長時間記録できない現象を回避して、正確に記録することができる。
【００１０】
好ましくは、前記ＬＥＤ信号撮影制御手段が、露光タイミングをずらすための第１の時間および第２の時間を設定するタイミングずれ設定回路と、露光タイミングを第１の時間ごとに第２の時間だけずらす外部同期制御信号を生成する外部同期制御信号生成回路と、生成された前記外部同期制御信号に基づき前記ＬＥＤ信号消灯のタイミングに対して露光タイミングをずらす制御を行うタイミングずれ制御回路と、を備えている。したがって、ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を長時間記録できない現象を回避して、より正確に記録することができる。
【００１１】
好ましくは、前記第１の時間が、連続したＬＥＤ信号消灯の時間を許容できる時間であり、前記第２の時間が、ずらす前の露光タイミングでＬＥＤ信号が消灯または点灯の状態のとき、ずらした後の露光タイミングでは常にＬＥＤ信号が前記状態と相異なる点灯または消灯の状態となる時間である。したがって、露光タイミングをより適切にずらす制御を行うことができる。
【００１２】
好ましくは、ＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダは、車両に搭載されて、少なくともＬＥＤ信号の点灯状態を含む撮影画像を記録し、記録されたデータに基づき運転を監視するカメラ付き運転監視装置である。また、好ましくは、前記カメラの規格がＮＴＳＣ方式またはＰＡＬ方式である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダを示す概略構成図である。本装置は、ＣＣＤイメージセンサのようなカメラ３を含むイメージセンサシステム１と、カメラ３により撮影された少なくともＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を含む撮影画像を記録する記録システム（レコーダ）２と、ＬＥＤ信号撮影制御手段１０とを備えている。本装置は、車両に搭載されてカメラ３で車両の運転状況を連続して撮影して動画を得るもので、ほかに図示しない車両の加速度、速度、ＧＰＳなどを検知するセンサ部を備えており、記録された各データにより運転を監視するカメラ付き運転監視装置（ドライブレコーダ）に適用される。
【００１４】
本装置は、商用電源で駆動されたＬＥＤ信号機の点灯状態のＬＥＤ信号が、この商用電源の周波数に基づき点灯と消灯の点滅を高速で繰り返して実際上動作し、カメラ３の規格(例えば、ＮＴＳＣ方式)に基づいて露光タイミングを生成するフィールド周波数(例えば、59.94Hz)と、前記商用電源周波数(例えば、60Hz)とが接近している状態のときに、使用されるものである。
【００１５】
前記ＬＥＤ信号撮影制御手段１０は、ＬＥＤ信号の点滅における消灯のタイミングとカメラ３の露光タイミングとが連続して重なり合うことにより生じる前記ＬＥＤ信号消灯の連続撮影を阻止するように、カメラ３の露光タイミングが第１の時間ごとに第２の時間だけずれるように外部同期制御信号を入力させて、露光タイミングをずらす調整を行う。このＬＥＤ信号撮影制御手段１０は、後述するタイミングずれ設定回路１４、外部同期制御信号生成回路１５、およびタイミングずれ制御回路７により構成される。
【００１６】
記録システム（レコーダ）２は、イメージセンサシステム１から出力された同期信号を含むビデオ信号（ＮＴＳＣ方式）から同期信号を検出する画像処理同期検出回路１１と、ビデオ信号を記録する記録回路１２と、露光タイミングをずらすための第１の時間および第２の時間を設定するタイミングずれ設定回路１４と、露光タイミングを第１の時間ごとに第２の時間だけずらす外部同期制御信号（垂直同期信号）を生成する外部同期制御信号生成回路１５とを備えている。この外部同期制御信号生成回路１５は、通常ＮＴＳＣのフィールド周波数59.94Hzに基づく外部同期制御信号を生成しているが、タイミングずれ設定回路１４により露光タイミングをずらすための第１の時間および第２の時間が設定されたとき、それまでの外部同期制御信号をリセットして、一時的に露光タイミングを第１の時間ごとに第２の時間だけずらす外部同期制御信号を生成する。
【００１７】
イメージセンサ（カメラ）システムは、前記したカメラ（イメージセンサ）３のほかに、カメラ３に対して所定の露光タイミングでシャッタ制御を行う電子シャッタ（駆動回路）５と、画像信号を処理して出力する画像処理出力回路６と、出力された画像信号の内部同期制御、および前記外部同期制御信号生成回路１５で生成された外部同期制御信号の入力に基づき、ＬＥＤ信号消灯のタイミングに対して露光タイミングをずらす制御を行うタイミングずれ制御回路７とを備えている。
【００１８】
前記タイミングずれ設定回路１４において、カメラ３の露光タイミングをずらすための第１の時間および第２の時間は以下のように設定される。
まず、ＬＥＤ信号機を駆動する電源は商用電源の交流を例えば全波整流して用いられ、この商用電源周波数60Hzとカメラ３のフィールド周波数59.94Hzとが接近する場合に、ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を長時間（例えば、2.5sec）記録できない現象は、以下の式のように、それぞれの周波数差に基づく周期で現れる。
（60Hz−59.94Hz）×２＝0.12Hz（周波数差に基づく周期、8.3sec）
上式で商用電源周波数60Hzとカメラ３のフィールド周波数59.94Hzとの差を２倍としているのはカメラ３の露光タイミング中にＬＥＤ信号の輝度が２周期変化するためである。周囲の明るさにもよるが、この周期中の点灯と消灯の時間割合を例えば７：３と考えると、全体の３０％は消灯状態で、8.3secごとに5.8sec点灯し、2.2sec消灯を繰り返すこととなる。
【００１９】
そこで、露光タイミングをずらすための第２の時間は、商用電源周波数60Hz（全波整流により120Hz）の周期が8.3msecであり、前記した点灯と消灯の時間割合が７：３であることにより、例えば以下のように設定される。
8.3msec×（3/7）＝3.5msec
露光タイミングが3.5msecずらされて露光タイミングの周波数は全体として低くなる。これにより、ずらす前の露光タイミングでＬＥＤ信号が消灯または点灯の状態のとき、ずらした後の露光タイミングでは常にＬＥＤ信号が前記状態と相異なる点灯または消灯の状態となる。そうすると、例えばずらす前の露光タイミングでＬＥＤ信号が消灯状態であった場合、ずらした後の露光タイミングでは必ずＬＥＤ信号が点灯状態となる。
【００２０】
この露光タイミングをずらす外部同期制御入力を行う頻度は、連続したＬＥＤ信号消灯の状態を許容できる時間である。例えば、連続消灯の状態を0.3sec以下に収めたい場合には、第１の時間は0.3secに設定される。こうして、第１の時間ごとに第２の時間だけ露光タイミングを適切にずらすことにより、ＬＥＤ信号消灯の連続撮影を阻止できる。
【００２１】
この例では、１枚撮影して、記録回路１２でその記録が終了すると、外部同期制御信号生成回路１５において通常の外部同期制御信号がリセットされたうえで露光タイミングを第１の時間ごとに第２の時間ずらす外部同期制御信号が生成されて、タイミングずれ制御回路７に入力され、図２のｂのように、ＬＥＤ信号消灯のタイミング（図２のａ）に対して露光タイミングがずらされる。
【００２２】
この場合、露光タイミングをずらすことにより、一部記録できない画像が存在してレートが落ちる（例えば、１／２〜１／３）可能性はあるが、カメラ３は連続撮影して動画を得るシステムであるので、その前後の画像から信号の点灯状態を十分に認識可能である。
【００２３】
これにより、ＬＥＤ信号機を駆動する商用電源の周波数とカメラ３のフィールド周波数とが接近する場合に、カメラ３の外部同期制御入力によりシステムに影響のない範囲で露光タイミングをずらすことにより、商用電源周波数との差を広げて、ＬＥＤ信号機におけるＬＥＤ信号の点灯状態を長時間記録できない現象を回避して、正確に記録することができる。
【００２４】
また、ＬＥＤ信号消灯の連続撮影が阻止されるので、記録映像における証拠性が向上するとともに、汎用的な外部同期制御入力付きカメラシステムを使用できるので、低コスト化を図ることもできる。
【００２５】
なお、この実施形態では、運転状況の撮影画像にＬＥＤ信号機のＬＥＤ信号の点灯状態を含むカメラ付き運転監視装置（ドライブレコーダ）に適用しているが、ＬＥＤ信号機のみを常時カメラで監視しているＬＥＤ信号機監視用のカメラ付きレコーダに適用してもよい。
【００２６】
なお、この実施形態では、カメラ３の規格がＮＴＳＣ方式で商用電源周波数が60Hzの場合に適用しているが、これに代えてカメラ３の規格がＰＡＬ方式で商用電源周波数が50Hzの場合などに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＥＤ信号機対策用カメラ付きレコーダを示すブロック構成図である。
【図２】ＬＥＤ信号消灯のタイミングに対してカメラの露光タイミングをずらした状態を示すタイムチャートである。
【図３】ＬＥＤ信号消灯のタイミングとカメラの露光タイミングとが重なり合う状態を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１：イメージセンサシステム
２：記録システム（レコーダ）
３：イメージセンサ（カメラ）
５：電子シャッタ（駆動回路）
７：タイミングずれ制御回路
１０：ＬＥＤ信号撮影制御手段
１４：タイミングずれ設定回路
１５：外部同期制御信号生成回路
【図１】
2009027666.tif 000003
【図２】
2009027666.tif 000004
【図３】
2009027666.tif 000005