JP2005206025A - 車載カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カメラを複雑な構成とせずに、車室内の狭い範囲と広い範囲とを撮影することができる車載カメラ装置を提供する。
【解決手段】 平面鏡で構成される平面ミラーと、球の側面で構成される凸レンズ状の凸面レンズとを備えたミラーにおいて、平面ミラーには運転席、凸面ミラーには車室内全体が映し出されるようにする。そして、平面ミラーまたは凸面ミラーに映し出された景色をカメラ５によって撮影する。ミラーは、平面ミラーに備えられた支持部材を介してモータによって駆動されることで、撮影範囲が変更されるようになっている。カメラ５で撮影された画像のデータは制御部３に出力される。制御部３は、カメラ５から入力される上記ミラーを介して撮影された車室内の画像のデータに基づき、運転者の脇見運転防止処理、防犯処理、エマージェンシー処理がなされるようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に搭載されて車室内を撮影する車載カメラ装置に関する。

車両の運行時において、運転者が運転中に車室内の様子を確認するために、例えば後部座席に視線を向けることがある。しかしながら、このような確認行為を行うために、運転者が車両前方から視線を外さなければならず、運転者の安全運転が妨げられる。

このような状況を回避し、運転者にとって安全な車両運行ができるようにするために、車室内にカメラを設置し、このカメラで車室内を撮影する装置が提案されている（特許文献１参照）。

この装置は、広角のレンズとズームレンズとを備えて車室内を撮影するカメラと、カメラの撮影方向を変更する首振り機構部と、カメラで撮影された画像を表示する表示部と、これらカメラ、首振り機構部、表示部にそれぞれ信号を出力することで車室内の様子を撮影してその様子を表示部に表示する機能を備えた制御部とを有し構成されている。

上記装置では、制御部から車室内を撮影するための信号が出力されると、カメラで車室内が撮影される。そして、撮影された車室内の様子が、例えば液晶パネルに表示される。また、車室内の別の範囲を撮影するときには、制御部からカメラの向きを変更するための信号が首振り機構部に出力される。これにより、カメラの向きが変更されて、車室内の他の範囲が撮影される。

このような装置によって、例えば運転者や同乗者の様子が撮影され、その様子が液晶パネルに表示されることで、運転者が車両前方から視線を外すことなく、車室内の様子を確認できるようになっている。
特開２００３−１１２５８０号公報

しかしながら、上記装置のカメラには、車室内を広く撮影するために広角のレンズやズームレンズが備えられ、さらに撮影範囲を変更できるように首振り機構部も備えられたものになっている。このため、カメラそのものが複雑な構成になり、カメラを備えた装置が高価になってしまう。

また、上記装置では、広角のレンズといえど一度に撮影できる範囲が決まっており、車室内全体を撮影することができないため、首振り機構部を制御して撮影したい方向にカメラの向きを変更しなければならない。したがって、撮影したい方向に度々カメラの向きを変更する煩わしさが生じる。

本発明は、上記点に鑑み、カメラにズームレンズや首振り機構を加えずに車室内の広い範囲または狭い範囲を撮影することができる車載カメラ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両における室内に設けられ、平面鏡で構成される平面ミラー（８ａ）と所定の曲率半径を有する球の側面で構成される凸面ミラー（８ｂ）とを有して構成されるミラー（８）と、平面ミラーまたは凸面ミラーのいずれか一方に車室内の景色が映し出されるようにミラーを駆動する駆動手段（１０）とを備えたミラー部（６）と、ミラー部よりも車両後方側に位置し、平面ミラーまたは凸面ミラーのいずれか一方に映し出された車室内の景色を撮影し、撮影した景色の画像のデータを出力する撮影手段（５）とを備えて構成される撮影部（１）と、画像のデータが入力されると共にそのデータを格納し、ミラー部の駆動手段に信号を出力すると共に、平面ミラーまたは凸面ミラーのいずれか一方に景色が映し出されるように駆動手段を駆動する制御部（３）とを有していることを特徴としている。

このように、平面ミラーおよび凸面ミラーで構成されるミラーを用いて車室内の景色を映し出し、その映し出された景色を撮影手段で撮影することができる。このように、ミラーに映し出された景色が撮影手段で撮影される場合、平面ミラーは平面鏡で構成されるので、車室内の狭い範囲を映し出し、凸面ミラーはいわゆる凸レンズの鏡であるから車室内の広い範囲を映し出すことができるようになっている。したがって、撮影手段は、平面ミラーまたは凸面ミラーのいずれか一方に映し出される景色を撮影することにより狭い範囲または広い範囲のいずれかの範囲を撮影できるため、複雑な構成を必要とせず、単純な構成とすることができる。

また、上記凸面ミラーは車室内の広い範囲の景色を映し出すようになっているため、車室内の様々な部分を映し出すようにするために撮影手段の向きを変える必要はなく、容易に車室内全体を映し出すことができる。したがって、撮影手段を固定したままで車室内の広い範囲または狭い範囲のいずれか一方を撮影することができることとなる。車室内の狭いまたは広い範囲は、制御部によって駆動手段が駆動されることで容易に変更される。

請求項２に記載の発明では、平面ミラーは、運転席を映し出すようになっていることを特徴としている。このように、平面ミラーを運転席の方向に向けることで、運転席のみの狭い範囲を映し出すことができる。したがって、撮影手段によって、この平面ミラーに映し出された運転席を撮影できる。

請求項３に記載の発明では、凸面ミラーは、車室内のすべてのドアを含む景色を映し出すようになっていることを特徴としている。このように、凸面ミラーに車両のすべてのドアが映し出されるようにすることで、凸面ミラーによって車室内全体が映し出されるようにすることができる。したがって、撮影手段は、その向きを変更することなくこの凸面ミラーに映し出された車室内全体を撮影することができる。

請求項４に記載の発明では、制御部は、駆動手段に信号を出力すると共に駆動手段を駆動し、平面ミラーに運転席が映し出されると、撮影手段で撮影された運転席の画像のデータを入力するようになっており、運転席の画像のデータに基づき、運転者の視線の方向を示す値を求めると共に、視線の方向を示す値と制御部に設定される第１の基準値とを比較し、視線の方向を示す値が第１の基準値を超えるとき、運転者が脇見運転をしていると判定するようになっていることを特徴としている。

このように、平面ミラーを用いて運転者を撮影し、その撮影した運転者の画像のデータを用いて運転者の視線の方向を検出することで、運転者が脇見運転しているか否かを判定することができる。

請求項５に記載の発明では、制御部には、警報を行う警報部（４）が接続されており、制御部は、運転者が脇見運転をしていると判定したとき、警報部を介して警報を行うようになっていることを特徴としている。

このように、運転者が脇見運転をしていると判定したときには、警報部によって警報がなされるようにすることができる。これにより、運転者の脇見運転がなされている場合には、運転者に注意を促すことができ、脇見運転による事故を未然に防ぐようにすることができる。

請求項６に記載の発明では、制御部は、駆動手段に信号を出力すると共に駆動手段を駆動し、凸面ミラーに車室内が映し出されると、撮影手段で撮影された車室内の画像のデータを入力して記憶するようになっており、車室内の画像のデータとして前回記憶されたものと今回記憶されたものとを比較し、車室内に侵入者が存在するか否かを判定するようになっていることを特徴としている。

このように、凸面ミラーを用いて車室内を撮影し、今回撮影した画像と前回撮影した画像とを比較することによって画像の変化を調べることで車室内に侵入者が居るか否かを判定することができる。

請求項７に記載の発明では、制御部には、警報を行う警報部（４）が接続されており、制御部は、侵入者が存在すると判定したとき、警報部を介して警報を行うようになっていることを特徴としている。

このように、車室内に侵入者が居るときには、警報部によって警報がなされるようにすることができる。これにより、車室内に侵入者がいる場合には、侵入者に対して警報を行うことで侵入者に対して威嚇を行い、犯罪を防止することができる。

請求項８に記載の発明では、制御部には、無線通信によって車両の外部にデータを送信する通信部（１７）が接続されており、制御部は、車両に備えられた加速度センサ（１６）から入力される加速度の値と、制御部に設定される第２の基準値とを比較し、加速度の値が第２の基準値よりも大きいとき、駆動手段に信号を出力すると共に駆動手段を駆動し、凸面ミラーに車室内が映し出されると、撮影手段で撮影された車室内の画像のデータを入力すると共に、通信部を介して車室内の画像のデータを車両の外部に送信するようになっていることを特徴としている。

このように加速度の値が第２の基準値よりも大きいときには車両が急停車する事故が起こったと考えられる。したがって、このように事故が起こったと推定される場合に、車室内の様子を撮影することができる。そして、通信部によって、その車室内の様子を示す画像のデータを車両の外部に送信することができる。これにより、事故による車室内の様子を知らせることができ、送信された画像が事故に対する対応の補助として利用されるようにすることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る車載カメラ装置のブロック構成図であり、図２は車載カメラ装置を車両に搭載したときの設置例を示した図である。本実施形態における車載カメラ装置は、車両駐車中の防犯機能と、運転者の脇見運転防止機能を有するものであり、共通の構成要素において、車両駐車中の防犯および脇見運転の検出を行うことができるものである。また、この車載カメラ装置は、バッテリー等により給電されることで、常時稼働できるようになっている。

図１に示されるように、車載カメラ装置は、撮影部１と、情報入力部２と、制御部３と、警報部４とを備えて構成されている。

撮影部１は、車室内を撮影するものであり、カメラ５と、ミラー部６とを備えて構成されている。この撮影部１はカメラ５とミラー部６とが１つのケース内に収められた状態とされ、図２に示されるように、ルームミラー７の下部に設置される。

カメラ５は、例えば１秒間に１５枚の画像を撮影するものである。撮影された画像のデータは、カメラ５から制御部３に出力される。なお、カメラ５は本発明の撮影手段に相当する。

ミラー部６は、車室内を撮影する撮影範囲を変更するものである。図３に、ミラー部の具体的な構成図を示す。図３は、図２に示されるように、ミラー部６がルームミラー７の下部に設置されるときに、ミラー部６を車両の天井側から見た図に相当する。図３に示されるように、ミラー部６は、ミラー８と、支持部材９と、モータ１０とを備えて構成されている。なお、図３のミラー８は、ミラー８の鉛直方向の中心位置の断面に相当する。

ミラー８は、車室内の景色を映すものであり、平面鏡で構成される平面ミラー８ａと、曲率半径Ｒを有する球体の側面の一部で構成される凸面形状の凸面ミラー８ｂとを備えて構成されている。そして、平面ミラー８ａの一端に凸面ミラー８ｂの一端が結合された形態とされている。平面ミラー８ａと凸面ミラー８ｂとが接合されている部位はカメラ５で撮影されないようになっているので、平面ミラー８ａと凸面ミラー８ｂとが接合されていれば、その接合形態は問題にならない。

また、平面ミラー８ａおよび凸面ミラー８ｂの景色が映し出される領域の面積は少なくとも水平方向に３７ｍｍ、鉛直方向に２８ｍｍ（以下、３７ｍｍ×２８ｍｍと記す）以上とされ、曲率半径Ｒは３０ｍｍとされる。これらの値については、後で説明する。

凸面ミラー８ｂに映し出される景色について、図４を参照して説明する。図４は、車室内全体が撮影される範囲を説明するための図である。この図に示されるように、凸面ミラー８ｂを形成する曲率半径Ｒの球面において、その球面で構成される球の中心から球の球面に伸びる直線上にカメラ５のレンズの中心位置が設置された状態とされている。また、凸面ミラー８ｂは球面で構成されているので、図４は水平方向から見た場合と鉛直方向から見た場合のどちらの場合にも適用できる。

一般に、カメラ５から距離Ｌ_１離れた位置における撮影範囲をＤ_１、撮影範囲Ｄ_１がカメラ５のレンズ中心に張る角度を示すカメラ画角を２θとする。したがって、カメラ５から距離Ｌ_１だけ離れた位置における範囲Ｄ_１を撮影することができるカメラのカメラ画角２θは、以下のように表される。

（数式１）
２θ＝２ｔａｎ^―１（Ｄ_１／２Ｌ_１）
なお、このカメラ画角は用いられるカメラ５によって異なると共に、水平方向および鉛直方向のカメラ画角が必ずしも同じであるとは限らない。

一方、凸面ミラー８ｂを利用することで、カメラ５が撮影できる撮影範囲を変更することができる。すなわち、図４に示されるように、凸面ミラー８ｂの反射面から距離Ｌ_１離れた位置からカメラ５で凸面ミラー８ｂを撮影すると、凸面ミラー８ｂの反射面から距離Ｌ_２離れた位置における撮影範囲Ｄ_２を撮影することができる。なお、この距離Ｌ_２は、図４では、凸面ミラー８ｂの反射面から撮影範囲Ｄ_２までの距離とされているが、平面ミラー８ａの反射面から平面ミラー８ｂで撮影できる撮影範囲までの距離としてもよい。

このように、凸面ミラー８ｂを利用して広い範囲を撮影するためには、カメラ画角２θを大きく、すなわちカメラ画角２θをｍ倍とすることができるような曲率半径を有する凸面ミラー８ｂでなければならない。

具体的には、凸面ミラー８ｂの反射面から距離Ｌ_２離れた位置における撮影範囲がＤ_２とされる。このような撮影範囲Ｄ_２を撮影するためには、通常のカメラ画角２θをｍ倍した値（２ｍθ）としなければならない。したがって、カメラ画角２ｍθで撮影範囲Ｄ_２を得るための凸面ミラー８ｂの曲率半径Ｒは幾何学的計算により以下のように算出される。

（数式２）
Ｒ＝（２Ｌ_１ｔａｎθ）／（ｔａｎ(ｍθ)−ｔａｎθ）
したがって、凸面ミラー８ｂの曲率半径Ｒが上記条件を満たすように設定されることで、カメラ画角２θしか有しないカメラであっても、そのカメラ画角２θよりも大きいカメラ画角２ｍθでなければ撮影できない範囲（つまり範囲Ｄ_２）を撮影することができることとなる。このようにして、広い範囲が撮影されるようになっている。以上がミラー８の構成である。

支持部材９はミラー６を支える柱状の部材であり、図３に示されるように、支持部材９の一端９ａがミラー８を構成する平面ミラー８ａのうち車室内の景色を映す面とは反対の面の中心位置に固定された状態となっている。また、モータ１０は、支持部材９の他端９ｂに接続され、制御部３から入力される信号で駆動される。なお、モータ１０は本発明の駆動手段に相当する。

ミラー８、支持部材９、およびモータ１０の位置関係について図３を参照して具体的に説明する。平面ミラー８ａの断面の中心位置をＰｃとし、支持部材９の他端９ｂに接続されたモータ１０の回転中心軸をＲｃとする。また、ミラー８のうち凸面ミラー８ｂの断面の中心位置をＣｃとする。そして、位置Ｃｃと位置Ｐｃを結ぶ線分を二等分し、さらにこの線分と直交する直線上にモータ１０の回転中心軸Ｒｃが位置するようにする。

そして、中心Ｐｃと中心Ｒｃを結ぶ直線と中心Ｒｃと中心Ｃｃとを結ぶ直線とのなす角度θ_ｄが、モータ１０が駆動される駆動角度となる。したがって、この駆動角度θ_ｄの角度範囲内でモータ１０が駆動されることによって、カメラ５で撮影されるミラー８、すなわち平面ミラー８ａと凸面ミラー８ｂとを切り替えることができる。このことについて、図５を参照して説明する。

図５は、ミラー８を介してカメラ５で車室内を撮影したときの撮影範囲を示した図であり、（ａ）はミラー８のうち平面ミラー８ａで撮影できる撮影範囲、（ｂ）はミラー８のうち凸面ミラー８ｂで撮影できる撮影範囲を示している。なお、図５に示されるカメラ５およびミラー部６の大きさは座席１１と同等になっているが、わかりやすくするために大きく描かれているだけであって、実際には図２に示されるようにルームミラー７よりも小さい。

図５（ａ）に示されるように、平面ミラー８ａは運転者を映し出すようにその向きが固定されている。すなわち、カメラ５の光軸は平面ミラー８ａを介して座席１１のうち運転席側に向けられている。このように、平面ミラー８ａで車室内を映し出す場合、その撮影範囲は狭いといえる。このようにして、平面ミラー８ａを運転席側の方向に向けることで、狭い範囲（運転者のみ）を映し出すことができる。

平面ミラー８ａを介してカメラ５で運転者を撮影する場合、運転中における車両の揺れや、運転者の各種運転操作による運転者の頭部の動き等により、運転者が平面ミラー８ａから外れてしまうことが考えられる。このような場合を想定して、平面ミラー８ａで運転者のみを撮影する場合、運転者の顔の３倍程度の面積が撮影されることが望ましい。

具体的には、運転者の挙動を撮影できる撮影範囲は、例えば水平方向に６００ｍｍ、鉛直方向に４５０ｍｍ（以下、６００ｍｍ×４５０ｍｍと記す）とされる。このような撮影範囲とすることで、運転中に運転者が動いたとしても、平面ミラー８ａで運転者を映し出すことができる。また、平面ミラー８ａから運転者までの距離Ｌ_２は約６００ｍｍとされる。

一方、カメラ５と平面ミラー８ａの反射面との距離Ｌ_１を４０ｍｍとした場合、カメラ５から運転者の顔までの距離（Ｌ_１＋Ｌ_２）は６４０ｍｍとなる。この距離での撮影範囲を前記６００ｍｍ×４５０ｍｍにするためには、カメラ画角は上記カメラ画角の数式１を用いて計算することにより求められる。したがって、カメラ画角として、水平方向の角度が５０°、鉛直方向の角度が３８°（以下、５０°×３８°と記す）が必要とされ、本実施形態では、これを満たすカメラを用いている。

また、カメラ画角が５０°×３８°であるカメラを用いて距離Ｌ_１（＝４０ｍｍ）離れた平面ミラー８ａを撮影する場合、上記の数式１を用いて計算すると平面ミラー８ａの撮影される範囲Ｄ_１は３７ｍｍ×２８ｍｍとなる。したがって、平面ミラー８ａの面積は少なくとも３７ｍｍ×２８ｍｍ以上のものが用いられる。

図５（ａ）に示される状態からモータ１０が駆動角度θ_ｄだけ駆動されると、カメラ５は、図５（ｂ）に示されるように、凸面ミラー８ｂに映し出された車室内の景色を撮影することとなる。このように凸面ミラー８ｂで車室内が映し出される場合、座席１１と図示しない後部座席、そして車両のすべてのドアを映し出すようになっている。このように、凸面ミラー８ｂに車両のすべてのドアが映し出されるようにすることで、カメラ５の向きを変更することなく凸面ミラー８ｂに映し出された車室内全体の景色が撮影される。

具体的には、例えば車室内幅を約１５００ｍｍとした場合、カメラ５の光軸が運転者に向けられた状態で、車室内全体を撮影するためには、カメラ画角は上記の数式１を用いることで水平方向の角度を１２０°、鉛直方向の角度を９０°（以下、１２０°×９０°と記す）とする必要がある。

本実施形態では、上記のように、カメラ画角が５０°×３８°であるカメラを用いているため、５０°×３８°であるカメラ画角を、１２０°×９０°であるカメラ画角に変更する必要がある。これは、凸面ミラー８ｂによって解決される。すなわち、凸面ミラー８ｂを用いてカメラ画角（５０°×３８°）を２．４倍とすることで車室内全体を撮影するためのカメラ画角（１２０°×９０°）を実現することができる。その場合の凸面ミラー８ｂの曲率半径Ｒは上記の数式２から求められ、Ｒ＝３０ｍｍとされる。

また、カメラ画角が５０°×３８°であるカメラ５を用いて距離Ｌ_１（＝４０ｍｍ）離れた凸面ミラー８ｂを撮影する場合であっても、凸面ミラー８ｂの撮影される範囲Ｄ_１は平面ミラー８ａの場合と同様に３７ｍｍ×２８ｍｍである。したがって、凸面ミラー８ｂの面積は、平面ミラー８ａの面積と同様に少なくとも３７ｍｍ×２８ｍｍ以上のものが用いられる。

以上が撮影部１の構成である。

情報入力部２は、運転者によって操作される対象物の信号を制御部３に出力するものであり、セキュリティ設定ボタン１２と、イグニッションセンサ１３とを備えて構成されている。

セキュリティ設定ボタン１２は、防犯（セキュリティ）機能を設定するためのボタンであり、例えば車両のキーに備えられている。このセキュリティ設定ボタン１２が操作されると、セキュリティを設定するための信号がキーから制御部３に発信される。

イグニッションセンサ１３は、運転者によってイグニッションスイッチが操作されたことを検出するものである。イグニッションスイッチが操作されると、その操作がイグニッションセンサ１３で検出され、イグニッションスイッチのオンまたはオフ信号が制御部３に出力される。

制御部３は、上記撮影部１から入力される画像のデータに基づき、車両の防犯または運転者の脇見運転を検出する機能を有するものであり、ＣＰＵ１４とメモリ１５とを備えた周知のマイクロコンピュータである。この制御部３には、撮影部１から画像のデータが入力されるようになっており、この画像のデータはＣＰＵ１４を介してメモリ１５に格納され、メモリ１５の容量に合わせて画像のデータが上書きされるようになっている。また、制御部３には上記セキュリティ設定ボタン１２から送信される信号を受信するための図示しないアンテナが備えられており、セキュリティ設定ボタン１２から受け取った信号が制御部３のＣＰＵ１４に入力されるようになっている。

そして、制御部３は、制御部３に入力される画像のデータに基づき、車両に人が侵入したことや車両運行中に運転者が脇見運転していることを判定し、それらの旨を伝えるための信号を警報部４に出力する。

警報部４は、警告を行うものである。具体的には、車両運行中に運転者が脇見運転をしている場合に警告を発するものであり、図示しないスピーカーや液晶パネル等を備えて構成される。警報部４は、運転者の脇見運転が検出された場合、制御部３から警告信号を入力すると、スピーカーから音を出したり、液晶パネルに警告表示を行い、運転者に対して警告を行うようになっている。

また、警報部４は、車室内の侵入者が検出された場合、制御部３から警告信号を入力すると、スピーカーから音を出したり、車両のクラクションを鳴らす等を行い、侵入者に対して警告を行うようになっている。

次に、上記制御部３が行う防犯および脇見運転防止処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。この処理は、制御部３のＣＰＵに記録されているプログラム、すなわち、防犯および脇見運転防止プログラムにより実行されるものである。

この防犯および脇見運転防止プログラムは、車載カメラ装置にバッテリー等により電力供給がなされた状態で所定演算周期ごとに実行されるようになっている。つまり、このプログラムは、イグニッションスイッチがオンの状態である車両運行中と、イグニッションスイッチがオフの状態である車両駐車中のいずれの場合にも実行されるようになっている。また、以下の処理はカメラ５によって撮影された１枚１枚の画像について行われる。

ステップ１００では、イグニッションスイッチがオンになっているか否かが判定される。具体的には、運転者によってイグニッションスイッチがオンにされると、その状態がイグニッションセンサ１３によって検出され、イグニッションスイッチの状態がイグニッションセンサ１３から制御部３に出力される。制御部３は、イグニッションセンサ１３から入力されるイグニッションスイッチのオンまたはオフ状態を示した信号に基づき、イグニッションスイッチのオンまたはオフ状態を判定している。

ステップ１００以降のステップでは、ステップ１００でイグニッションスイッチがオンであると判定された場合、ステップ１１０に進み、イグニッションスイッチがオンである車両運行中においてステップ１１０〜１３０に示される脇見運転防止処理がなされる。また、イグニッションスイッチがオフであると判定された場合、イグニッションスイッチがオフである車両駐車中においてステップ１４０〜１８０に示される防犯処理がなされる。

ステップ１１０では、運転者が撮影されるように設定される。つまり、制御部３からミラー部６に信号が出力され、モータ１０が駆動されて平面ミラー８ａに映った運転者がカメラ５で撮影される状態とされる。

ステップ１２０では、運転者が撮影される。これは、ステップ１１０で平面ミラー８ａに運転者が映し出される状態とされているので、平面ミラー８ａに映し出された運転者の顔がカメラ５で撮影される。そして、撮影された画像のデータが制御部３に出力される。

ステップ１３０では、脇見運転が判定される。具体的には、図７に示されるフローチャートにしたがった処理がなされる。図７は、脇見運転判定処理の内容を表すフローチャートである。以下、ステップ１３０の内容について、図７に示されるフローチャートを参照して説明する。

ステップ１３１では、運転者の視線の方向である視線の角度の値が検出される。具体的には、運転者の視線の方向は、制御部３のＣＰＵ１４に入力された画像のデータから運転者の眼球の位置と瞳孔の位置とが検出されることでなされる。

ステップ１３２では、運転者の視線の方向を示す値がＣＰＵ１４に設定された第１の基準値を超えるか否かが判定される。つまり、運転者が脇見運転をしているか否かが判定される。そして、運転者の視線の方向を示す値が、脇見運転をしていると推定される視線の角度を示す第１の基準値を超えると判定されるとステップ１３３に進み、第１の基準値を超えないと判定されると脇見運転判定処理は終了し、図６に示すステップ１００に戻ることとなる。

ステップ１３３では、ステップ１３２で運転者が脇見運転をしていると判定されたので、運転者に対して警告がなされる。具体的には、制御部３のＣＰＵ１４から警告を行うための信号が警報部４に出力される。その信号を受け取った警報部４では、例えばスピーカーから警告音が発せられることや、車両に備えられた液晶パネルやスピードメータ等のディスプレイに警告表示がなされ、運転者に注意を促すようになっている。この後、図６に示すステップ１００に戻ることとなる。

ステップ１４０では、セキュリティが設定されたか否かが判定される。例えば、運転者が車両から出てドアロックがされた後、キーに備えられたセキュリティ設定ボタン１２が操作されると、キーからセキュリティを設定するための信号が制御部３に送信されるようになっている。したがって、この信号が制御部３に入力されるとセキュリティが設定されたと判定される。そして、セキュリティが設定されたと判定されるとステップ１５０に進み、設定されないと判定されるとこの防犯処理は終了する。

なお、この防犯処理が終了して、運転者が再度車両のエンジンが始動されると、再度防犯および脇見運転防止プログラムが開始されるようになっている。

ステップ１５０では、車室内が撮影されるように設定される。つまり、制御部３からミラー部６に信号が出力され、モータ１０が駆動されて凸面ミラー８ｂに映った景色がカメラ５で撮影される状態とされる。

ステップ１６０では、車室内全体が撮影される。これは、ステップ１５０で凸面ミラー８ｂに車室内が映し出される状態とされているので、凸面ミラー８ｂに映し出された車室内の様子がカメラ５で撮影される。そして、撮影された画像のデータは、制御部３に出力される。

ステップ１７０では、車室内に人が侵入したか否かが判定される。具体的には、以下のようになされる。まず、カメラ５から入力される１枚の画像のデータにおいて、その画像の各画素に対応する画素値が得られる。この画素値は、画像の色彩を示す値とされる。

そして、メモリ１５に記憶されている画像のデータに基づき、今回取得された画像の画素値と、前回取得された画像の画素値との差が求められ、その画素値の差を画像が入力される時間間隔で割ることで、画素の動きの速さを得ることができる。これは、時間差のある画像から画像中に存在する動きベクトルを算出する、いわゆるオプティカルフローとして知られている方法である。本実施形態では、この方法により、得られた画像から車室内の物体の動きを検出することで、車室内に人が侵入したか否かを判定している。

ステップ１７０で、車室内に人が侵入したと判定された場合、ステップ１８０に進み、人が侵入していないと判定された場合にはステップ１００に戻る。ステップ１００に戻った場合には、ステップ１００でイグニッションスイッチがオンになったことが判定されなければ、既に設定されているステップ１４０、１５０の処理をスキップしてステップ１６０で再度車室内の様子が撮影されるようになっている。

ステップ１８０では、警告がなされる。具体的には、ステップ１７０で車室内に人が侵入したことが判定されたので、警告を行うための信号が制御部３から警報部４に出力される。そして、その信号を受け取った警報部４では、例えばスピーカーから警告音を発したり、車両のクラクションを鳴らす等により、侵入者に対して警告を行う。

また、制御部３は、警告を行うための信号を出力する際には、侵入者が検出された画像をメモリ１５に保存するようになっている。このようにすることで、以後この画像を侵入者があったことの証拠として用いることができる。

そして警告がなされた後、ステップ１００に戻ることとなる。そして、ステップ１００に戻った場合には、ステップ１００でイグニッションスイッチがオンになったことが判定されなければ、既に設定されているステップ１４０、１５０の処理をスキップしてステップ１６０で再度車室内の様子が撮影されるようになっている。

このようにして、車両が走行中と駐車中とで、平面ミラー８ａと凸面ミラー８ｂとを使い分けることで、本実施形態では、防犯および脇見運転防止処理を行うことができることとなる。

上記のように、本実施形態では、平面ミラー８ａおよび凸面ミラー８ｂで構成されるミラー８を用いて車室内の景色を映し出し、その映し出された景色をカメラ５で撮影するようにしている。このような場合、平面ミラー８ａにより車室内の狭い範囲、凸面ミラー８ｂにより車室内の広い範囲を映し出すことができる。

そして、これら平面ミラー８ａと凸面ミラー８ｂとのいずれか一方に映し出される景色をカメラ５にて撮影することにより、狭い範囲と広い範囲とのいずれか一方の範囲を撮影することができるため、その構成を複雑なものにする必要はなく、単純な構成とすることができる。

上記凸面ミラー８ｂは広い範囲の景色を映し出すようになっている。したがって、車室内の様々な部分を映し出すために、カメラ５の向きを変える必要はなく、容易に車室内全体を映し出すことができる。また、車室内の狭いまたは広い範囲は、制御部３によってモータ１０が駆動されることで容易に変更される。

本実施形態では、平面ミラー８ａを用いて運転者を撮影している。したがって、その撮影した運転者の画像のデータを用いて運転者の視線の方向を検出することで、運転者が脇見運転しているか否かを判定することができる。また、凸面ミラー８ｂを用いて車室内を撮影し、今回取得された画像と前回取得された画像とを比較して画像の変化を調べることで、車室内に侵入者が居るか否かを判定することができる。

このように、運転者の脇見運転または車室内への侵入者の存在があるときは、警報部４によって警報がなされるようにすることができる。これにより、運転者の脇見運転がなされている場合には、運転者に注意を促すことができる。さらに、車室内に侵入者がいる場合には、侵入者に対して警報を行うことで侵入者に対して威嚇を行い、犯罪を防止できる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみ説明する。図８は、本発明の第２実施形態における車載カメラ装置のブロック構成図である。本実施形態では、制御部３が運転者の脇見運転を検出する機能を有することは第１実施形態と同じであるが、車両事故時における車室内を撮影してその状況を報知する機能を有するエマージェンシー装置として用いられることが第１実施形態と異なる。

したがって、本実施形態における車載カメラ装置は、車両事故時の連絡機能と、運転者の脇見運転防止機能を有するものであり、共通の構成要素において、車両事故の連絡および脇見運転の検出を行うことができるものである。

図８は、本実施形態に係る車載カメラ装置のブロック構成図である。本実施形態では、車載カメラ装置は、第１実施形態の車載カメラ装置に対して、情報入力部２に加速度センサ１６が加えられ、制御部３の出力手段の１つとして通信部１７が加えられたものとなっている。

加速度センサ１６は、車両の急激な動きの変化を検出するものであり、例えば車体の所定の位置に設置されている。この加速度センサ１６で検出された車両の加速度の値は、制御部３に出力される。

通信部１７は、車両の状態を示す数値や車室内の画像のデータを車両の外部に送信するものであり、無線ＬＡＮや携帯電話等の周知の通信手段が備えられている。具体的には、制御部３から外部に発信するためのデータが出力され、通信部１７がそれらのデータを受け取ると、電波を発信して、そのデータを送信する。このように事故後の車室内の様子を示す画像を送信することで、車室内の様子を知らせることができ、またどのような対処をおこなったらよいかが適切に判断されることとなる。

本実施形態では、この車載カメラ装置を車両事故の連絡を行うエマージェンシー装置として用いるようにしているため、データの送信先として、例えば緊急連絡を取り扱うコールセンター等の緊急連絡先に事故の旨および車室内の様子を示す画像のデータが送信されるようになっている。

次に、上記制御部３が行う脇見運転防止およびエマージェンシー処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。この処理は、制御部３のＣＰＵ１４に記録されているプログラム、すなわち、脇見運転防止およびエマージェンシープログラムにより実行されるものである。

図９に示すステップ２００では、第１実施形態のステップ１００と同様の処理が行われる。そして、ＹＥＳの場合にはステップ２１０に進み、ＮＯの場合にはこのプログラムは終了する。なお、プログラム終了後にイグニッションスイッチがオンにされると、再度このプラグラムが実行されるようになっている。

ステップ２１０では、第１実施形態のステップ１１０と同様の処理がなされる。

ステップ２２０では、加速度の値が第２の基準値を超えたか否かが判定される。具体的には、加速度センサ１６から車両の加速度の値が随時制御部３のＣＰＵ１４に入力される。そして、その加速度の値と、ＣＰＵ１４に設定された第２の基準値とが比較される。この第２の基準値は、車両が通常運行する場合に生じる加速度の値よりも大きい値とされ、例えば車両と車両が衝突したときのような突発的な事故の際に得られる加速度の値に設定されている。

そして、加速度センサ１６から入力される加速度の値が第２の基準値を超えたと判定されるとステップ２５０〜２７０に示すエマージェンシー処理が実行され、加速度の値が第２の基準値を超えないと判定されるとステップ２３０、２４０に示す脇見運転防止処理が実行される。

ステップ２３０、２４０は、第１実施形態のステップ１２０、１３０と同様の脇見運転防止処理がなされる。一方、そして、ステップ２５０〜２７０では、エマージェンシー処理がなされる。

ステップ２５０、２６０において、第１実施形態のステップ１５０、１６０と同様の処理が行われた後、ステップ２７０の処理が実行される。すなわち、上記ステップ２６０で撮影された車室内の様子を示す画像のデータが送信される。具体的には、事故が起こった旨の信号および画像のデータが通信部１７に出力される。そして、その信号および画像のデータを受け取った通信部１７は、電波を発信して事故が起こった旨の信号および画像のデータを緊急連絡先に送信する。画像のデータの送信が終了すると、本プログラムは終了する。

このように、加速度の値が第２の基準値よりも大きいとき、すなわち車両事故が起こったときに、車室内の様子を撮影することができる。そして、通信部１７によって、その車室内の様子を示す画像のデータを例えばコールセンターに送信するようにして、事故による車室内の様子を知らせることができる。したがって、送信された画像が事故に対する対応の補助として利用されるようにすることができる。

（他の実施形態）
第１および第２実施形態では、狭い範囲と広い範囲とをそれぞれ撮影するために、平面ミラー８ａと凸面ミラー８ｂとで構成されるミラー８を用いたが、ミラーを樹脂等の弾性部材で形成し、そのミラーの一部もしくは全部を押し出すことによって凸面ミラーが形成されるようにしても良い。その様子を図１０に示す。

図１０は、樹脂で形成された薄型の樹脂ミラー１８によって、車室内が撮影される様子を示した図であり、（ａ）は運転者を撮影する場合、（ｂ）は車室内全体を撮影する場合の樹脂ミラー１８の様子を示す。

図１０（ａ）に示されるように、樹脂ミラー１８の鏡面の反対側の面には、加圧部材１９が上下左右に移動可能となるようなスライダー機構が備えられている。狭い範囲を撮影する場合、スライダー機構を駆動させずに、図１０（ａ）に示されるように、樹脂ミラー１８に何も力を加えない状態とすることで、第１および第２実施形態の平面ミラー８ａと同様に狭い範囲を撮影することができる。

また、図１０（ｂ）に示されるように、広い範囲を撮影する場合、図示しない制御部３から信号を出力してスライダー機構を駆動させ、加圧部材１９で樹脂ミラー１８を押し込む。したがって、押し込まれた樹脂ミラー１８の一部が凸面形状になる。このようにして凸面ミラーを作り出すことで車室内全体である広い範囲を撮影することができる。

また、図３および図１０に示されるミラー部６の構成は、一例を示すものである。したがって、ミラー部６の構成は上記図３および図１０に限定されるものではなく、平面ミラー８ａまたは凸面ミラー８ｂのいずれか一方に車室内の景色が映し出されるような構成を有するものであれば、どんな構成であっても良い。

第１および第２実施形態における平面ミラー８ａ、凸面ミラー８ｂ、カメラ５の画角等は、車載カメラ装置が搭載される車両に合うように、自由に変更することができる。

第１および第２実施形態におけるミラー部６を上記のような構成としても、上記第１および第２実施形態と同様に狭い範囲または広い範囲を撮影することができる。

第１および第２実施形態の制御部３に備えられたメモリ１５には、カメラ５で撮影された画像のデータが保存される。したがって、この画像のデータを外部に出力することができるように、制御部３には図示しない出力ポートが備えられている。例えば、この出力ポートにパーソナルコンピュータを接続することにより、メモリ１５から容易に画像のデータを取り出すことができる。

また、第１および第２実施形態に用いられるカメラ５のシャッタータイミングに合わせてモータ１０を高速動作させることにより、車室内の広い範囲と狭い範囲とを交互に撮影することができる。

第１および第２実施形態では、モータ１０を駆動角度θ_ｄだけ駆動させることで、平面ミラー８ａで狭い範囲を撮影するか、または、凸面ミラー８ｂで広い範囲を撮影するかを選択することができた。ここで、モータ１０を所定の駆動角度で駆動させると、カメラ５の撮影範囲にミラー８が映らなくなる。これを利用して、カメラ５で直接車両前方の様子を撮影できるようにすることも可能となる。このように、車室内だけでなく、車両前方の様子も撮影することができる。

第１実施形態では、ステップ１３１において画像処理を行うことで運転者の視線の方向を検出しているが、例えば赤外光を利用することも可能である。このような場合、例えばインストルメントパネルに赤外光を発する光源を設け、この光源から赤外光を運転者の顔に照射する。赤外光は人の眼によく反射するため、撮影された画像から運転者の目における赤外光の反射位置と瞳孔位置と検出して、それらの位置から運転者の視線の方向を検出することができる。

また、第１実施形態では、ステップ１７０において今回取り込まれた画像と前回取り込まれた画像とを比較し、変化のある部分を見つけることにより侵入者が居るか否かを判定するようにしてもよい。

第１実施形態では、脇見運転防止処理および防犯処理がなされるようになっており、第２実施形態では、脇見運転防止処理およびエマージェンシー処理がなされるようになっている。これらの処理は、それぞれ第１および第２実施形態に限られるものではない。例えば、第１実施形態の防犯処理が第２実施形態でなされるようにしても良い。

なお、各図中に示したステップは、各種処理を実行する手段に対応するものである。

本発明の第１実施形態に係る車載カメラ装置のブロック構成図である。 車載カメラ装置を車両に設置させたときの様子を示した図である。 撮影部に備えられたミラー部を説明するための図である。 曲率半径Ｒの凸面ミラーで撮影できる撮影範囲を示した図である。 ミラーに映し出された景色をカメラで撮影する様子を示した図であり、（ａ）は平面ミラーで運転者を撮影する様子、（ｂ）は凸面ミラーで車室内全体を撮影する様子を示した図である。 防犯および脇見運転防止プログラムの内容を表すフローチャートである。 脇見運転判定処理の内容を表すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る車載カメラ装置のブロック構成図である。 脇見運転防止およびエマージェンシープログラムの内容を表すフローチャートである。 他の実施形態におけるミラーによって車室内が撮影される様子を示した図であり、（ａ）は運転者を撮影する場合、（ｂ）は車室内全体を撮影する場合の弾性部材の様子を示した図である。

符号の説明

１…撮影部、２…情報入力部、３…制御部、４…警報部、５…カメラ、６…ミラー部、
７…ルームミラー、８…ミラー、８ａ…平面ミラー、８ｂ…凸面ミラー、９…支持部材、
１０…モータ、１１…座席、１２…セキュリティ設定ボタン、
１３…イグニッションセンサ、１４…ＣＰＵ、１５…メモリ、１６…加速度センサ、
１７…通信部。

Claims (8)

1. 車両における室内に設けられ、平面鏡で構成される平面ミラー（８ａ）と所定の曲率半径を有する球の側面で構成される凸面ミラー（８ｂ）とを有して構成されるミラー（８）と、前記平面ミラーまたは前記凸面ミラーのいずれか一方に車室内の景色が映し出されるように前記ミラーを駆動する駆動手段（１０）とを備えたミラー部（６）と、
   前記ミラー部よりも車両後方側に位置し、前記平面ミラーまたは前記凸面ミラーのいずれか一方に映し出された車室内の景色を撮影し、撮影した景色の画像のデータを出力する撮影手段（５）とを備えて構成される撮影部（１）と、
   前記画像のデータが入力されると共にそのデータを格納し、前記ミラー部の前記駆動手段に信号を出力すると共に、前記平面ミラーまたは前記凸面ミラーのいずれか一方に前記景色が映し出されるように前記駆動手段を駆動する制御部（３）とを有していることを特徴とする車載カメラ装置。
2. 前記平面ミラーは、運転席を映し出すようになっていることを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ装置。
3. 前記凸面ミラーは、車室内のすべてのドアを含む景色を映し出すようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車載カメラ装置。
4. 前記制御部は、前記駆動手段に信号を出力すると共に前記駆動手段を駆動し、前記平面ミラーに前記運転席が映し出されると、前記撮影手段で撮影された前記運転席の画像のデータを入力するようになっており、
   前記運転席の画像のデータに基づき、前記運転者の視線の方向を示す値を求めると共に、前記視線の方向を示す値と前記制御部に設定される第１の基準値とを比較し、前記視線の方向を示す値が前記第１の基準値を超えるとき、前記運転者が脇見運転をしていると判定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車載カメラ装置。
5. 前記制御部には、警報を行う警報部（４）が接続されており、
   前記制御部は、前記運転者が脇見運転をしていると判定したとき、前記警報部を介して警報を行うようになっていることを特徴とする請求項４に記載の車載カメラ装置。
6. 前記制御部は、前記駆動手段に信号を出力すると共に前記駆動手段を駆動し、前記凸面ミラーに前記車室内が映し出されると、前記撮影手段で撮影された前記車室内の画像のデータを入力して記憶するようになっており、
   前記車室内の画像のデータとして前回記憶されたものと今回記憶されたものとを比較し、前記車室内に侵入者が存在するか否かを判定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車載カメラ装置。
7. 前記制御部には、警報を行う警報部（４）が接続されており、
   前記制御部は、前記侵入者が存在すると判定したとき、前記警報部を介して警報を行うようになっていることを特徴とする請求項６に記載の車載カメラ装置。
8. 前記制御部には、無線通信によって前記車両の外部にデータを送信する通信部（１７）が接続されており、
   前記制御部は、車両に備えられた加速度センサ（１６）から入力される加速度の値と、前記制御部に設定される第２の基準値とを比較し、前記加速度の値が前記第２の基準値よりも大きいとき、前記駆動手段に信号を出力すると共に前記駆動手段を駆動し、前記凸面ミラーに前記車室内が映し出されると、前記撮影手段で撮影された前記車室内の画像のデータを入力すると共に、前記通信部を介して前記車室内の画像のデータを前記車両の外部に送信するようになっていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車載カメラ装置。

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