JP2002320126A - 車載撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像処理することを目的に車載カメラによっ
て撮像する場合、対向車のライトによるスミア、フレア
などによって画面が乱れ、画像処理がうまく出来ないこ
とを防止するため、従来の車載撮像システムでは画面内
に設けた遮光部に高輝度点を検出したら画像処理を中断
している。しかし、カメラが異常に高温になると高輝度
点が固定的に発生し、いつまでも消えないため撮像その
ものが実行出来なくなるという課題があった。 【解決手段】 画面の一部に遮光部５１を設ける。この
遮光部５１内に高輝度な点５３がないかどうかを確かめ
る高輝度画素検出手段２を設ける。また、検出した高輝
度画素があらかじめ定めた所定の時間長さ以上に継続す
るかどうかを確かめて継続しつづけた場合には、カメラ
の冷却手段６を起動してカメラを冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置によっ
て処理する画像を撮影するための車載カメラの改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両内外の情景を画像データとして取込
みその画像を画像処理装置によりソフト的に処理して、
各種のデータを得るための車載撮像システム（ここでは
画像素子を用いて電子的に撮影する電子カメラを用いた
システム）がある。ところで、この種のカメラは車載さ
れていて道路情景を撮影することが多いという条件か
ら、特に他車の照明の照射をうけて、モニター再生時に
白い筋を引く現象（いわゆるスミア）が生じる機会が多
く、このような画像を処理すると画像の誤認識が生じる
ことも多い。

【０００３】そこで、このような誤認識を防止するた
め、上記車載カメラなどによる画像の状態を検知する技
術を開示した例として、特開２００１−３３２３８号公
報がある。図８は上記公報に開示された技術を説明する
ための画像例である。図に於いて、５２は撮像画面であ
り、５１は撮像画面５２の一部を受光しないように、例
えば図示しない画像素子の表面に遮光板を取り付けるな
どして遮蔽した遮光部である。遮光部５１は光を受けな
いためその画像は図に示すように本来は黒くなる。

【０００４】そして、部分的に受光した光量が極端に多
くなったり、接触不良、部品の故障、電源や信号ハーネ
スからの入力、電波などによる電気的影響により、撮像
された画像領域内にノイズが含まれている場合について
説明する。ノイズの発生は一部の画素の輝度値を上昇さ
せ、白い点又は線として表れる。図では、ノイズは白い
四角で示してあり、５３は遮光部５１に出現したノイ
ズ、５４は遮光部５１以外の撮像領域に出現したノイズ
である。この撮像領域に出現したノイズ５４は対向車の
ライトの光などとの識別は困難である。しかし、遮光部
５１に出現したノイズ５３は、本来その位置には何の画
像も表れるはずがないのであるから、間違いなく異常な
信号であると識別することができる。そして、この撮像
システムで撮影された画像において遮光された領域５１
内に輝度値が上昇した画素５３が検出された場合は、ス
ミアや電気的ノイズが発生したと判断してその画像（１
枚の全域）を画像処理に使用しないというものである。
スミアやフレア、ノイズなどは撮像手段に太陽や対向車
のヘッドライト等の強い光が入射されたり、一時的な電
波ノイズの混入などにより発生するため、撮像手段の向
きが変わったり、少しの時間の後にノイズが消えたりし
てスミアやフレアは消滅し、画像処理が再開される。

【０００５】ところで、一般的に自動車の室内環境、例
えば温度上昇は、一般の電子機器にとって極めて過酷で
あるということができる。例えば、夏の日向に駐車した
車の車内は８０℃を越えることは稀ではないし、人が乗
車したあとは冷暖房装置の作動により条件はやがて緩和
されるとはいえ、人の乗車直後には前述の温度にあるに
も係わらず撮像システムのスイッチが投入される。そし
て撮像素子にはその温度が高いと固定パターンノイズ
（撮像面に配列された撮像素子の内、特定の素子が光を
受光しないのに信号を出しっぱなしとなるもので、画面
の決まった位置に出現する）が生じるという性質があ
り、カメラの周囲温度が高温である間、ずーと継続して
固定パターンノイズが発生し続ける。この場合、前述の
公開公報の技術では、温度が低下して固定パターンノイ
ズが発生しなくなるまで相当長時間（冷房が効いてくる
までの５分〜２０分）、画像処理が行われないという事
態が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の車載撮像システ
ムは、以上のように構成されていたため、一時的なノイ
ズの混入と同様に、撮像素子に太陽や対向車のヘッドラ
イト等の強い光が入射されることによって発生するスミ
アやフレアなどは、撮像手段の向きが変われば画像処理
が再開される。しかし、撮像素子の温度が高いことが原
因で生じる固定パターンノイズは、撮像素子の温度が低
下しない限り消滅しないので、撮像素子の温度が低下す
るまで長時間、撮影が再開されないという問題点があっ
た。

【０００７】この発明の車載撮像システムは、以上の問
題点を解消し、たとえ車室内温度が高温でも、スイッチ
の投入後短時間で画像処理を開始できる車載用画像処理
装置を得ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明による車載撮像
システムは、車両に搭載され、撮像領域の一部を遮光し
て遮光部とした撮像素子と、この撮像素子を冷却する冷
却手段とを有するカメラ、前記遮光部内において、あら
かじめ定めた所定の輝度以上の輝度信号を出力する画素
の有無を検出する高輝度画素検出手段、前記所定の輝度
以上の輝度信号を出力する画素があらかじめ定めた所定
の時間以上継続して検出されたとき前記冷却手段を起動
する制御部を備えたものである。

【０００９】また、車両に搭載され、撮像領域の一部を
遮光して遮光部とした撮像素子と、この撮像素子を冷却
する冷却手段とを有するカメラ、前記遮光部内におい
て、あらかじめ定めた所定の輝度以上の輝度信号を出力
する画素の有無及びその発生位置を検出するとともに、
前記所定の輝度以上の輝度信号を出力する画素のパター
ンを記憶する高輝度画素検出記憶手段、前記所定の輝度
以上の輝度信号を出力する画素の内、前記記憶したパタ
ーンに含まれる画素と同じ発生位置に発生した画素が、
あらかじめ定めた所定の時間以上継続して検出されたと
き前記冷却手段を起動する制御部を備えたものである。

【００１０】また、前記カメラの冷却手段は、前記カメ
ラの冷却手段は、前記カメラの内部温度を測定する温度
センサを備え、この車両のイグニションキーが投入さ
れ、前記所定の輝度以上の輝度信号を出力する画素が、
あらかじめ定めた所定の時間以上継続して検出されて、
かつ、前記温度センサの検出温度があらかじめ定めた所
定の温度を上回るとき起動され、前記イグニションキー
がオフされるかまたは前記検出温度が予め定めた所定の
温度を下回るか、または、前記所定の輝度以上の輝度信
号を出力する画素が、あらかじめ定めた所定の時間以上
継続して検出されなくなったとき停止されるものであ
る。

【００１１】また、室内冷却手段を備えた車両に搭載さ
れ、撮像領域の一部を遮光して遮光部とした撮像素子を
有するカメラ、前記遮光部内において、あらかじめ定め
た所定の輝度以上の輝度信号を出力する画素の有無を検
出する高輝度画素検出手段、前記所定の輝度以上の輝度
信号を出力する画素があらかじめ定めた所定の時間以上
継続して検出されたとき前記室内冷却手段を起動する制
御部を備えたものである。

【００１２】また、室内冷却手段を備えた車両に搭載さ
れ、撮像領域の一部を遮光して遮光部とした撮像素子を
有するカメラ、前記遮光部内において、あらかじめ定め
た所定の輝度以上の輝度信号を出力する画素の有無およ
びその初制御位置を検出するとともに前記所定の輝度以
上の輝度信号を出力する画素のパターンを記憶する高輝
度画素検出記憶手段、前記所定の輝度以上の輝度信号を
出力する画素の内、前記記憶したパターンに含まれる画
素と同じ発生位置に発生した画素が、あらかじめ定めた
所定の時間以上継続して検出されたとき前記室内冷却手
段を起動する制御部を備えたものである。

【００１３】また、カメラは前記車両のフロントガラス
の内側で、このフロントガラスの霜取りを行う霜取り装
置の風を受ける位置に配置されているものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１による車載用画像処理装置のブロック図を図１に
示す。なお、以下の各図において、従来の図と同一また
は相当部分には同一の符号を付してその詳細な説明は省
略する。図において１は遮光手段と冷却手段６を備えた
カメラ、２は１で撮影された画像の遮光領域に所定以上
の輝度の画素を検出したとき信号を出力する高輝度画素
検出手段、３は冷却手段６を制御する制御手段、４はカ
メラ１の出力する映像信号を処理する画像処理手段であ
る。冷却手段６は、例えばカメラ１の筐体に取付けられ
た冷却ファンまたは、カメラ１の内部に取付けられたペ
ルチェ素子等で構成される。５は時間計測手段で、高輝
度の画素が検出された場合に、その高輝度画素の検出が
継続している時間の長さを計測し、この時間があらかじ
め定めた所定の時間長さを越えた場合に信号を出力す
る。

【００１５】また車両前方の道路を撮影中に固定パター
ンノイズが発生した場合の画像例を図２に示す。図に於
いて、５２は撮像画面の例であり、５１は撮像画面５２
の一部を受光しないように、例えば図示しない画像素子
の表面に遮光板を取り付けるなどして遮蔽した遮光部で
ある。遮光部５１は光を受けないためその画像は図に示
すように黒くなる。そして、部分的に受講した光量が多
くなったり、接触不良、部品の故障、電源や信号ハーネ
スからの入力、電波などによる電気的影響により、撮像
された画像領域内にノイズが含まれている場合、あるい
は画像素子が高温になって固定パターンノイズが生じて
いる場合、ノイズの発生は一部の画素の輝度値を上昇さ
せ、白い点又は線として表れる。図では、ノイズは白い
四角で示してあり、５３は遮光部５１に出現したノイ
ズ、５４は撮像領域に出現したノイズである。

【００１６】次に動作について説明する。カメラ１にて
撮影された画像を高輝度画素検出手段２にて、本来遮光
領域５１に存在するはずのない所定の輝度以上の画素５
３がないかを検査する。高輝度画素検出手段２にて所定
の輝度以上の画素が検出されない場合は画像処理手段４
にて本来行うべき画像処理を実行する。このとき制御手
段３は冷却手段６の電源を切っておき不要な電力の消費
を防止する。

【００１７】次に図２に示すように遮光領域５１に所定
の輝度以上の画素５３が発生し、高輝度画素検出手段２
がそれを検出した場合は、所定輝度以上の画素５３を検
出したという信号（以下、高輝度検出信号という）を制
御手段３に送る。高輝度検出信号を受取った制御手段３
は時間計測手段５に対し時間計測を開始させる。そのの
ち制御手段３は、時間計測手段５からあらかじめ定めた
所定の時間以上（例えば１５秒）経過したという信号が
出力されるまで高輝度検出信号を受取り続けた場合、固
定パターンノイズが発生、即ち、カメラ１の撮像素子
（図示しない）が高温になっていると判断して冷却手段
６の電源を投入しカメラ１を（撮像素子を）冷却する。
高輝度検出信号を前記１５秒以下で断続的に受取った場
合は、撮像素子の高温化によるノイズではないと判断し
カメラの冷却は行わない。

【００１８】カメラ（撮像素子）が冷却されて、遮光領
域５１に所定の輝度以上の画素５３が検出されなくなる
と、高輝度画素検出手段２は高輝度検出信号を制御手段
３に送るのを中止する。これを受けて制御手段３は冷却
手段６の電源をＯＦＦにする。なお、高輝度な画素５３
が検出された画面を画像処理手段４が処理の対象とする
かどうかは、どのように決定してもよい。

【００１９】実施の形態２．実施の形態１の場合、ノイ
ズが継続すればそれは固定パターンノイズであると判定
している。大抵の固定パターンノイズはこのような方法
で検出できる。しかし、複数台の自動車エンジンから発
生するイグニションノイズが、画面内に表れしかもいつ
までも消えなかったときなどにはこれを固定パターンノ
イズであると誤認識することが発生し得る。このような
誤認識を防止できる実施の形態を次に説明する。

【００２０】図３に実施の形態２による車載撮像システ
ムの構成を示す。図に於いて３０はパターン記憶手段で
あり、高輝度画素検出手段２が検出した遮光領域５１内
の高輝度な画素５３のパターン（即ち画面の絵であり図
４に例示する）を一時的に記憶するものである。高輝度
画素検出手段２は新たに高輝度な画素５３を検出したと
きは、その画面上での発生位置も同時に検出する。そし
て、前記記憶しているパターンと比較して、記憶パター
ンの輝度点の中にそれが含まれていた点か否かをその発
生位置の一致、不一致から判断する。そして含まれてい
た場合は固定パターンノイズであると判定する。含まれ
ていなかったときは単なるノイズ（一時的に発生したも
のでしばらくすれば消えると期待される）であると判定
する。そして固定パターンノイズが検出されたときだ
け、冷却手段６を起動する。実施の形態２の方法による
場合、固定パターンノイズであることの判定がより確実
になるので、ノイズの継続確認時間は短くてもよく、例
えば５秒でもよい。パターン記憶手段３０と高輝度画素
検出手段２とはこの発明に言う高輝度画素検出記憶手段
である。

【００２１】実施の形態３．実施の形態３の車載用画像
処理装置のブロック図を図５に示す。図５において８は
図示しない画像素子の表面の一部に遮光手段が取付けら
れて遮光部５１が設けられたカメラで、図６に示す様に
自動車の車室内のフロントガラス付近（自動車のクーラ
の風をデフロスタの送風口２０から受けられる位置）に
取付けられている。高輝度画素検出手段２、画像処理手
段４，時間計測手段５は実施の形態１と同様のものであ
るので詳細な説明は省略する。７はこの自動車に設けら
れている温度調節手段で具体的にはいわゆるカークーラ
である。９は制御手段で前記温度調節手段を制御するこ
とができる。温度調節手段７と制御手段９とは通信によ
り制御信号を授受することができる様になっている。

【００２２】次に動作について説明する。実施の形態１
と同様に、カメラ８にて撮影された画像は高輝度画素検
出手段２にて遮光領域５１内に、所定の輝度以上の画素
５３が存在しないかどうか検査される。高輝度画素検出
手段２にて所定の輝度以上の画素５３が検出されなかっ
た場合は画像処理手段４にて画像処理される。

【００２３】次に実施の形態１の図２に示したように遮
光領域５１に所定の輝度以上の画素５３が発生し、高輝
度画素検出手段２がそれを検出した場合は高輝度検出信
号を制御手段９に送る。高輝度検出信号を受取った制御
手段９は、時間計測手段５に時間計測を開始させる。そ
ののち制御手段９は、時間計測手段５から所定時間経過
したという信号が送られるまで高輝度検出信号を受取り
続けた場合、固定パターンノイズが発生したと判断し
て、温度調節手段７に対して冷風を送出中か否かを尋ね
る。冷風を送出中ならばデフロスタ２０からもその冷風
を送出するよう指示する。また温度調節手段７の電源が
ＯＦＦであった場合、制御手段９は温度調節手段７の電
源をＯＮにし、更に、デフロスタ２０から冷風を送出す
るよう指示する。

【００２４】しばらくして遮光領域に所定の輝度以上の
画素が検出されなくなると、高輝度画素検出手段２は高
輝度検出信号を制御手段９に送るのを中止する。これを
受けて制御手段３は温度調節手段７に対しデフロスタか
らの冷風の送出を中止するよう指示する。

【００２５】実施の形態３の車載撮像システムは実施の
形態２の図３の車載撮像システムと組み合わせることは
当然可能である。

【００２６】実施の形態４．図８に実施の形態４による
車載撮像システムの構成を示す。図は実施の形態１の図
１の構成に実施の形態４を適用したものとして示してい
る。図に於いて、３１はカメラ１の内部温度を検出する
温度センサ、３２はこのカメラ１が搭載されている図示
しない車のイグニションキースイッチ（又はイグニショ
ンキースイッチからの回路）を示している。その他の部
分は図１と同じなので説明を省略する。イグニションキ
ー３２が投入されたとき、所定の輝度以上の輝度信号を
出力する画素が検出され、かつ、カメラ１があらかじめ
定めた温度（例えば７５℃）を越える高温になっている
状態であると、カメラ１の冷却手段６が起動され、固定
パターンノイズが発生しない状態に保持される。前記条
件のどれかが無くなると冷却手段６が停止される。従っ
て車載撮像システムを使用したいときには直ちに使用を
開始することができる。

【００２７】

【発明の効果】この発明の車載撮像システムは、撮像画
面内に遮光部と、カメラまたは画像素子を冷却する冷却
手段とを有するカメラと、この遮光部に固定パターンノ
イズが発生したことを検出する高輝度画素検出手段と、
この固定パターンノイズがあらかじめ定めた所定の時間
以上継続した場合に信号を出力する制御手段とを備え、
前記信号が出力されたとき、カメラ、または画像素子の
冷却を行うので、従来よりも早く固定パターンノイズを
除去することができる。

【００２８】また、高輝度画素検出記憶手段によつてノ
イズパターンを記憶し、遮光領域に高輝度の画素が発生
する原因がスミア／フレアか固定パターンノイズかの切
り分けを行うので、固定パターンノイズが発生したとき
のみカメラを冷却することが可能となる。

【００２９】また、カメラ内部の温度センサを備え、高
温であればイグニションキーの投入と同時にカメラの冷
却を行うので、希望時に直ちに車載撮像システムを使用
開始することができる。

【００３０】また、カメラの冷却に、自動車のクーラの
冷気を利用するので、コストを抑制することができる。

【００３１】また、カメラの冷却に、自動車のクーラの
冷気を利用するので、コストを抑制することができると
ともに、高輝度画素検出記憶手段によつてノイズパター
ンを記憶し、遮光領域に高輝度の画素が発生する原因が
スミア／フレアか固定パターンノイズかの切り分けを行
うので、固定パターンノイズが発生したときのみカメラ
を冷却することが可能となる。

【００３２】また、カメラをフロントガラスの内側のデ
フロスターから出る冷却風の中に設置したので、車の冷
却装置を利用することができ、経済的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１の車載撮像システムのブロック
図である。

【図２】 図１の動作を説明する撮像画面に固定パター
ンノイズが発生した例の説明図である。

【図３】 実施の形態２の車載撮像システムのブロック
図である。

【図４】 図２の動作を説明する固定パターンノイズの
記憶画面の説明図である。

【図５】 実施の形態３の車載撮像システムのブロック
図である。

【図６】 図５のカメラの車載取付け状態を示す図であ
る。

【図７】 実施の形態４の車載撮像システムのブロック
図である。

【図８】 従来の車載撮像システムの動作を説明する画
像の図である。

【符号の簡単な説明】

1 遮光手段と冷却手段付きのカメラ、 2 高輝度
画素検出手段、3 カメラ冷却手段を制御する制御手
段、 4 画像処理手段、5 時間計測手段、
6 カメラ冷却手段、7 自動車の室内
冷却手段、 8 遮光手段付きカメラ、9
温度調節手段７を制御可能な制御手段、１０ バック
ミラー、 １１ フロントガラス。
３０ パターン記憶手段、 ３１ 温度
センサ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載され、撮像領域の一部を遮光
   して遮光部とした撮像素子と、この撮像素子を冷却する
   冷却手段とを有するカメラ、 前記遮光部内において、あらかじめ定めた所定の輝度以
   上の輝度信号を出力する画素の有無を検出する高輝度画
   素検出手段、前記所定の輝度以上の輝度信号を出力する
   画素が、あらかじめ定めた所定の時間以上継続して検出
   されたとき前記冷却手段を起動する制御信号を出力する
   制御部を備えたことを特徴とする車載撮像システム。
2. 【請求項２】 車両に搭載され、撮像領域の一部を遮光
   して遮光部とした撮像素子と、この撮像素子を冷却する
   冷却手段とを有するカメラ、 前記遮光部内において、あらかじめ定めた所定の輝度以
   上の輝度信号を出力する画素の有無及びその発生位置を
   検出するとともに、前記所定の輝度以上の輝度信号を出
   力する画素のパターンを記憶する高輝度画素検出記憶手
   段、 前記所定の輝度以上の輝度信号を出力する画素の内、前
   記記憶したパターンに含まれる画素と同じ発生位置に発
   生した画素が、あらかじめ定めた所定の時間以上継続し
   て検出されたとき前記冷却手段を起動する制御部を備え
   たことを特徴とする車載撮像システム。
3. 【請求項３】 前記カメラの冷却手段は、前記カメラの
   内部温度を測定する温度センサを備え、この車両のイグ
   ニションキーが投入され、前記所定の輝度以上の輝度信
   号を出力する画素が、あらかじめ定めた所定の時間以上
   継続して検出されて、かつ、前記温度センサの検出温度
   があらかじめ定めた所定の温度を上回るとき起動され、 前記イグニションキーがオフされるかまたは前記検出温
   度が予め定めた所定の温度を下回るか、または、前記所
   定の輝度以上の輝度信号を出力する画素が、あらかじめ
   定めた所定の時間以上継続して検出されなくなったとき
   停止されることを特徴とする請求項１又は２記載の車載
   撮像システム。
4. 【請求項４】 室内冷却手段を備えた車両に搭載され、
   撮像領域の一部を遮光して遮光部とした撮像素子を有す
   るカメラ、 前記遮光部内において、あらかじめ定めた所定の輝度以
   上の輝度信号を出力する画素の有無を検出する高輝度画
   素検出手段、 前記所定の輝度以上の輝度信号を出力する画素があらか
   じめ定めた所定の時間以上継続して検出されたとき前記
   室内冷却手段を起動する制御部を備えたことを特徴とす
   る車載撮像システム。
5. 【請求項５】 室内冷却手段を備えた車両に搭載され、
   撮像領域の一部を遮光して遮光部とした撮像素子を有す
   るカメラ、 前記遮光部内において、あらかじめ定めた所定の輝度以
   上の輝度信号を出力する画素の有無およびその発生位置
   を検出するとともに、前記所定の輝度以上の輝度信号を
   出力する画素のパターンを記憶する高輝度画素検出記憶
   手段、 前記所定の輝度以上の輝度信号を出力する画素の内、前
   記記憶したパターンに含まれる画素と同じ発生位置に発
   生した画素が、あらかじめ定めた所定の時間以上継続し
   て検出されたとき、前記室内冷却手段を起動する制御部
   を備えたことを特徴とする車載撮像システム。
6. 【請求項６】 カメラは前記車両のフロントガラスの内
   側で、このフロントガラスの霜取りを行う霜取り装置の
   風を受ける位置に配置されていることを特徴とする請求
   項４または５に記載の車載撮像システム。