JP2006131070A - 車両周辺撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像手段に異常が生じたときでも、撮影すべき領域を撮影できる車両周辺撮像装置を提供する。
【解決手段】車両周辺撮像装置１０においては、一の撮像ユニット３に主撮像系統４と副撮像系統５との２つの撮像系統が設けられている。これら２つの撮像系統４，５は、略同一の領域を撮影対象としており、互いに独立して画像を取得することができる。通常は主撮像系統４のみが有効化されているが、主撮像系統４に異常が生じたときは、自動的に副撮像系統５が有効化される。このため、主撮像系統４に異常が生じたときでも、主撮像系統４が撮影対象とする領域を副撮像系統５にて撮影できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載され、車両の周辺を撮影して画像を取得可能な車両周辺撮像装置に関する。

近年、自動車などの車両に搭載され、当該車両の周辺を撮影して画像を取得する各種の車両周辺撮像装置が提案されている。例えば、自動車が比較的低速のときに、その車体の前方や後方を撮影して得られる画像を車室内のディスプレイに表示し、これによって自動車の駐車支援を行う装置などが実用化されている。

ところで、運転者がサイドミラーによって確認できる領域とほぼ同一の領域を撮影して得られる画像を、車室内のディスプレイに表示させる車両周辺撮像装置が提案されている。これによれば、運転者がサイドミラーやルームミラーとともに、車両の周辺の画像が表示されたディスプレイの画面を補助的に用いることで、車両の周辺の様子をより明確に把握でき、車両の安全性を大幅に高めることができる。

このような車両周辺撮像装置は、車両の安全性を高いレベルに維持するためのものである。このため、撮影不能など撮像手段に異常が生じた場合においても、その撮像手段が撮影対象とする領域を撮影できるようなバックアップ策が望まれている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像手段に異常が生じたときでも、当該撮像手段が撮影対象とする領域を撮影できる車両周辺撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、車両に搭載される車両周辺撮像装置であって、前記車両の周辺を撮影して画像を取得可能な第１撮像手段と、前記第１撮像手段が撮影対象とする領域と略同一の領域を撮影対象として画像を取得可能な第２撮像手段と、を備えている。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の車両周辺撮像装置において、前記第１及び前記第２撮像手段のいずれか一方を選択的に有効化する制御手段と、前記第１撮像手段の異常を検出する検出手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１撮像手段の異常が検出されたとき、前記第２撮像手段を有効化する。

また、請求項３の発明は、請求項１に記載の車両周辺撮像装置において、ユーザ操作を受け付ける受付手段と、前記ユーザ操作に基づいて、前記第１及び前記第２撮像手段のいずれか一方を選択的に有効化する制御手段と、を備えている。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の車両周辺撮像装置において、前記第２撮像手段で取得される画像は、前記第１撮像手段で取得される画像よりもデータ量が少ない。

請求項１ないし４の発明によれば、略同一の領域を撮影対象とする２つの撮像手段を備えることで、一方の撮像手段において撮影不能などの異常が生じたとしても、他方の撮像手段で当該領域を撮影できる。

また、特に請求項２の発明によれば、第１撮像手段の異常があったときに第２撮像手段が有効化されるため、第１撮像手段の異常が生じたときに、第２撮像手段の画像を自動的に用いることができる。

また、特に請求項３の発明によれば、いずれの撮像手段を有効化するかをユーザの判断で選択できる。

また、特に請求項４の発明によれば、２つの撮像手段のうちの一方に、取得する画像のデータ量が比較的少ない撮像手段を採用することで、コストを削減できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。

＜１．構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る車両周辺撮像装置１０の概略構成を示すブロック図である。この車両周辺撮像装置１０は、車両（本実施の形態では、自動車）においてその電装系統の一として搭載されるものであり、運転車がサイドミラーによって確認できる領域とほぼ同一の領域を撮影して得られる画像を、運転者に視認可能に表示する機能を有している。

図に示すように、車両周辺撮像装置１０は、装置全体を統括的に制御する制御部２と、車両の左側後方を撮影する左撮像ユニット３と、車両の右側後方を撮影する右撮像ユニット６と、撮像ユニット３，６で取得された画像を表示する表示部２１と、ユーザ操作を受け付ける操作部２２とを備えている。

図２に示すように、左撮像ユニット３は左側のサイドミラーに、右撮像ユニット６は右側のサイドミラーにそれぞれ配置される。左撮像ユニット３は、左側のサイドミラーによって運転者が確認する領域と同様の、車体１１の左側後方の領域ＡＬを撮影する。また一方で、右撮像ユニット６は、右側のサイドミラーによって運転者が確認する領域と同様の、車体１１の右側後方の領域ＡＲを撮影する。

図１に示すように、左撮像ユニット３は、主撮像系統４と副撮像系統５との２つの撮像系統を備えている。主撮像系統４は、入射光を結像する光学系４１と、結像された光像を光電変換してカラーの画像を取得するＣＣＤやＣ−ＭＯＳなどの撮像素子４２と、撮像素子４２で得られた画像をデジタル変換して所定の画像処理を施す画像処理部４３とを備えている。一方で、副撮像系統５は、光学系５１と撮像素子５２と画像処理部５３とを備えており、主撮像系統４と同一の構成を有している。したがって、これら２つの撮像系統４，５は、互いに独立して同質の画像の取得が可能である。

２つの撮像系統４，５は、双方ともに車体１１の左側後方の領域ＡＬ（図２参照。）を撮影対象としている。すなわち、２つの撮像系統４，５は、略同一の領域を撮影対象として同質の画像の取得が可能となっている。ただし、これら２つの撮像系統４，５は、制御部２によっていずれか一方のみが選択的に有効化（オン）されるようになっており、有効化された一の撮像系統で得られる画像のみが、左撮像ユニット３の画像として使用されるようになっている。

撮影不能などの異常が発生していない通常動作時においては、主撮像系統４が有効化（オン）され、副撮像系統５は無効化（オフ）される。しかしながら、何らかの原因により主撮像系統４に異常（撮影不能、故障等）が生じたときは、主撮像系統４が無効化される一方で、副撮像系統５が有効化される。したがって、副撮像系統５は、主撮像系統４の予備系統（バックアップ系統）として使用されることになる。

このように左撮像ユニット３は２つの撮像系統４，５を備えているが、右撮像ユニット６もこの左撮像ユニット３と同一の構成を有している。すなわち、右撮像ユニット６も、主撮像系統７と、その予備系統としての副撮像系統８との２つの撮像系統を備えている。

右撮像ユニット６の主撮像系統７は光学系７１と撮像素子７２と画像処理７３とを備え、一方で、副撮像系統８も光学系８１と撮像素子８２と画像処理８３とを備えており、これら２つの撮像系統７，８も互いに独立して同質の画像の取得が可能である。また、これら２つの撮像系統７，８も、略同一の領域（図２に示す領域ＡＲ）を撮影対象として画像を取得するようになっており、制御部２によっていずれか一方のみが選択的に有効化される。

表示部２１は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどのカラー表示が可能な表示装置で構成される。表示部２１は、その画面が乗員（特に運転者）から容易に視認可能なように、車両の車室内の前面パネル（センターコンソール）の左右中央部などに配置される。図３に示すように、左右の撮像ユニット３，６でそれぞれ得られた２つ画像３０，６０は、この表示部２１の画面において横に配列して表示される。運転者は、サイドミラーやルームミラーとともに、このような表示部２１の画面を補助的に用いることで車両の周辺の様子を明確に把握できるため、安全性を大幅に高めることができる。

操作部２２は、車両周辺撮像装置１０のユーザたる乗員から各種のユーザ操作を受け付けるためのスイッチやボタンであり、前面パネルにおける表示部２１の近傍などに配置される。乗員は、操作部２２を介して必要なコマンドやデータを車両周辺撮像装置１０に入力することができる。

制御部２は、マイクロコンピュータを備えており、ソフトウェア的に車両周辺撮像装置１０の各部を統括的に制御する。より具体的には、制御部２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備え、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従ってＣＰＵが演算処理を行うことにより、制御部２の各種の制御機能が実現される。この制御機能には、左右の撮像ユニット３，６でそれぞれ得られた２つ画像を表示部２１に表示する機能や、左右の撮像ユニット３，６のそれぞれの２つの撮像系統のいずれか一方を選択的に有効化する機能などが含まれる。

＜２．動作＞
次に、車両周辺撮像装置１０の動作について説明する。なお、車両周辺撮像装置１０の動作のうち、左撮像ユニット３に係る動作と、右撮像ユニット６に係る動作とは同一で、かつ、互いに独立してなされるようになっている。このため、以下では、左撮像ユニット３に係る動作のみに注目して説明する。

図４は、車両周辺撮像装置１０の動作（左撮像ユニット３に係る動作）の流れを示す図である。なお、以下に説明する各部の動作制御は、特に断らない限り制御部２によって行われる。また、動作の開始時点においては、撮影不能などの異常が発生していないものとする。

前述したように、撮影不能などの異常が発生していない通常動作時においては、主撮像系統４が有効化され、副撮像系統５は無効化される。このためまず、主撮像系統４において画像が取得され（ステップＳ１１）、その取得された画像が表示部２１の画面へ表示される（ステップＳ１２）。これにより、図３に示すように、表示部２１の画面の左側に、左撮像ユニット３で得られた画像３０が表示される。

このような画像の取得及びその表示は、イグニッションスイッチのオフなどにより車両周辺撮像装置１０の動作が停止されるまで（ステップＳ１４にてＮｏの間）、所定の時間周期で繰り返される。本実施の形態では、この繰り返し周期は１／３０秒とされている。

したがって、表示部２１の画面は１／３０秒の周期で更新され、表示部２１の画面の左側においては車体１１の左側後方の領域ＡＬの様子がほぼリアルタイムに表示される。なお、表示部２１の画面の右側には同様に、右撮像ユニット６により得られた画像６０が表示され、車体１１の右側後方の領域ＡＲの様子がほぼリアルタイムに表示されることになる。運転者は、このような表示部２１の画面を参照することで、車体１１の周辺の様子を迅速に把握することができることになる。

また、このような繰り返し動作中においては、主撮像系統４から出力される画像が制御部２によって常時に監視され、主撮像系統４に撮影不能などの異常が発生したか否かが判定される。より具体的には、画像信号あるいはその一部の信号の出力が停止したこと、あるいは、画像のノイズ量が基準レベルを超えたことなどに基づいて、主撮像系統４の異常が検出される（ステップＳ１３）。このような異常を放置すると、例えば図５に示すように、車体１１の左側後方の領域ＡＬの様子を表示部２１の画面に表示できなくなるおそれがある。

このため、主撮像系統４の異常が検出されると（図４：ステップＳ１３にてＹｅｓ）、制御部２の制御により主撮像系統４が無効化され、予備系統としての副撮像系統５が有効化される。そして以降は、副撮像系統５において画像が取得され（ステップＳ１５）、その取得された画像が表示部２１の画面へ表示される（ステップＳ１６）。

この副撮像系統５による画像の取得及びその表示は、車両周辺撮像装置１０の動作が停止されるまで（ステップＳ１７にてＮｏの間）、１／３０秒の周期で繰り返しされることになる。このような処理により、主撮像系統４に撮影不能などの異常が生じたとしても、図３に示すように、車体１１の左側後方の領域ＡＬの様子を表示部２１の画面に表示でき、安全性が高いレベルで維持されることになる。

以上説明したように、車両周辺撮像装置１０では、一の撮像ユニット内に主撮像系統と、主撮像系統が撮影対象とする領域と略同一の領域を撮影対象として画像を取得可能な副撮像系統とが設けられている。したがって、主撮像系統において撮影不能などの異常が生じたとしても、副撮像手段で同一の領域を撮影して同一の画像を取得できることになる。

また、主撮像系統の異常が検出されると、制御部２の制御によって自動的に副撮像手段が有効化される。このため、主撮像系統に異常が生じたときにおいても、ユーザたる乗員が意識することなく副撮像系統の画像が自動的に用いられるため、運転者は運転に集中することができる。

＜３．その他の実施の形態＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。以下、このような他の実施の形態について説明する。

＜３−１．ユーザ選択＞
上記の実施の形態では、主撮像系統と副撮像系統のうちのいずれを有効化するかは制御部２によって自動的に決定されていたが、ユーザたる乗員が選択可能となっていてもよい。

図６は、このような場合における表示部２１の近傍を示す図である。図に示すように、表示部２１の近傍には、操作部２２に含まれるボタンとして、２つの撮像系統の有効化の切替指示を乗員（ユーザ）から受け付けるための切替ボタン２２Ｌ，２２Ｒが配置されている。左側の切替ボタン２２Ｌは左撮像ユニット３に対応し、右側の切替ボタン２２Ｒは右撮像ユニット６に対応している。

例えば、左撮像ユニット３において主撮像系統４が有効化されているときに切替ボタン２２Ｌが押下されると、主撮像系統４が無効化されて副撮像系統５が有効化される。これにより以降は、副撮像系統５にて取得される画像が表示部２１の画面の左側に表示されることになる。また逆に、副撮像系統５が有効化されているときに切替ボタン２２Ｌが押下されると、副撮像系統５が無効化されて主撮像系統４が有効化されることになる。右側の切替ボタン２２Ｒが押下された場合は、右撮像ユニット６に関して同様の動作がなされる。

このように、この例では、ユーザ操作に基づいて主撮像系統及び副撮像系統のいずれか一方が選択的に有効化される。このため、いずれの撮像系統の画像を表示部２１の画面に表示させるかを、乗員の判断によって切り替えることができることになる。光学系の破損などでは撮像系統の異常を画像から自動判断できない場合があるが、これによれば、このような場合であっても、乗員の判断で副撮像系統の画像に切り替えることができ、安全性を高いレベルで維持できることになる。

＜３−２．副撮像系統のコスト低減＞
上記の実施の形態では、主撮像系統と副撮像系統とは同一の構成を有していたが、副撮像系統は臨時的に用いられる予備系統であるため、副撮像系統で取得される画像は、主撮像系統にて取得される画像よりもデータ量が少なくなるようにしてもよい。

より具体的には、「主撮像系統でカラーの画像を取得させ、副撮像系統でグレースケールの画像を取得させる。」こと、「副撮像系統の撮像素子の画素数を、主撮像系統の撮像素子の画素数よりも少なくする。」ことなどが考えられる。これによれば、副撮像系統としては、主撮像系統と比較して安価なハードが採用でき、コストの低減を図ることができる。

＜３−３．その他変形例＞
上記実施の形態では、主撮像系統と副撮像系統とのそれぞれが、光学系、撮像素子及び画像処理部を備えていたが、これらのうちの一部は共用されてもよい。

また、上記実施の形態では、撮像ユニットは、サイドミラーによって確認できる領域とほぼ同一の領域を撮影対象とするものであったが、車両の前方領域や、車両の後方領域などを撮影対象とするものであってもよい。

車両周辺撮像装置の概略構成を示すブロック図である。 各撮像ユニットの撮影対象とする領域を示す図である。 表示部の正常表示の一例を示す図である。 車両周辺撮像装置の動作の流れを示す図である。 表示部の異常表示の一例を示す図である。 切替ボタンを示す図である。

符号の説明

２ 制御部
３ 撮像ユニット
４ 主撮像系統
５ 副撮像系統
２１ 表示部
２２Ｌ，２２Ｒ 切替ボタン

Claims (4)

1. 車両に搭載される車両周辺撮像装置であって、
   前記車両の周辺を撮影して画像を取得可能な第１撮像手段と、
   前記第１撮像手段が撮影対象とする領域と略同一の領域を撮影対象として画像を取得可能な第２撮像手段と、
   を備えることを特徴とする車両周辺撮像装置。
2. 請求項１に記載の車両周辺撮像装置において、
   前記第１及び前記第２撮像手段のいずれか一方を選択的に有効化する制御手段と、
   前記第１撮像手段の異常を検出する検出手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第１撮像手段の異常が検出されたとき、前記第２撮像手段を有効化することを特徴とする車両周辺撮像装置。
3. 請求項１に記載の車両周辺撮像装置において、
   ユーザ操作を受け付ける受付手段と、
   前記ユーザ操作に基づいて、前記第１及び前記第２撮像手段のいずれか一方を選択的に有効化する制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両周辺撮像装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の車両周辺撮像装置において、
   前記第２撮像手段で取得される画像は、前記第１撮像手段で取得される画像よりもデータ量が少ないことを特徴とする車両周辺撮像装置。
   

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