JP2007288444A - 車載カメラ制御装置および車載カメラ制御方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】ズーム機能を備えたカメラを用い、走行する車両の周囲環境に応じて設定される所定の撮影範囲を過不足無く撮影する車載カメラ制御装置を提供すること。
【解決手段】ズーム機能により撮影範囲を変化させて車両周辺を撮影する車載カメラを制御する車載カメラ制御装置１は、車両位置情報を取得する車両位置情報取得手段１１と、地図情報を取得する地図情報取得手段１２と、車両位置情報および地図情報に基づいて撮影範囲を決定する撮影範囲決定手段１４と、撮影範囲決定手段１４により決定された撮影範囲を撮影するよう撮影画角を制御する撮影画角制御手段１５とを備えることを特徴とする。また、車載カメラ制御装置１は、車両の走行状態に関する情報を検出する走行状態検出手段１３を備え、撮影画角制御手段１５は、走行状態に関する情報に基づいて撮影画角を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ズーム機能を備えたカメラを制御して、走行する車両の周囲環境に応じた所定の撮影範囲を撮影させる車載カメラ制御装置および車載カメラ制御方法に関する。

従来、車両の周囲を撮影する複数のカメラと、その複数のカメラにより撮影された複数の映像のうち少なくとも１つの映像を表示する表示手段と、車両の運転状況に関する車両情報を検出する車両情報検出手段と、複数の映像の中から少なくとも１つの映像を選択するとともに、車両情報検出手段により検出された車両情報に基づいて、選択した映像を表示手段に表示させる際の表示状態を変更する表示状態変更手段とを備える車両用周囲視認装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この車両用周囲視認装置における複数のカメラは、ズーム機能および撮影方向を変更する機能をそれぞれ有し、車速に応じてズーム状態を変更したり、操舵角に応じて撮影方向を変更したりする。これにより、車両の進行方向を同じ画角で撮影するばかりでなく、カーブの先にある道路を撮影する等、車両の運転状況に応じた映像を撮影できる。
特開２００５−１８６６４８号公報

しかしながら、車両用周囲視認装置は、車両の瞬間的な運転状況に関する車両情報に基づいてカメラのズーム状態および撮影方向を変更するので、実際に撮影される映像がどのような映像になるか予測できず、加減速や操舵を頻繁に行う状況においては、車両の運転に必要ないものを撮影してしまう場合も考えられる。

係る問題に鑑み、本発明は、ズーム機能を備えたカメラを用い、走行する車両の周囲環境に応じて設定される所定の撮影範囲を過不足無く撮影する車載カメラ制御装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第１の発明に係る車載カメラ制御装置は、ズーム機能により撮影範囲を変化させて車両周辺を撮影する車載カメラを制御する車載カメラ制御装置であって、車両位置情報を取得する車両位置情報取得手段と、地図情報を取得する地図情報取得手段と、前記車両位置情報および前記地図情報に基づいて前記撮影範囲を決定する撮影範囲決定手段と、前記撮影範囲決定手段により決定された前記撮影範囲を撮影するよう撮影画角を制御する撮影画角制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明に係る車載カメラ制御装置であって、車両の走行状態に関する情報を検出する走行状態検出手段を備え、前記撮影画角制御手段は、前記走行状態に関する情報に基づいて前記撮影画角を制御することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る車載カメラ制御装置であって、前記車載カメラは、撮影方向を上下左右に変更可能な単一のカメラであることを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の何れかの発明に係る車載カメラ制御装置であって、前記撮影範囲決定手段は、走行する道路に設置された信号機を含むよう前記撮影範囲を決定することを特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至第３の何れかの発明に係る車載カメラ制御装置であって、前記撮影範囲決定手段は、カーブまたは勾配を有する道路における進行方向の状態を含むよう前記撮影範囲を決定することを特徴とする。

また、第６の発明は、第１乃至第３の何れかの発明に係る車載カメラ制御装置であって、前記撮影範囲決定手段は、走行する道路に合流する別の道路がある地点において、撮影範囲を拡大することを特徴とする。

また、第７の発明に係る車載カメラ制御方法は、ズーム機能により撮影範囲を変化させて車両周辺を撮影する車載カメラを制御する車載カメラ制御方法であって、車両位置情報を取得する車両位置情報取得ステップと、地図情報を取得する地図情報取得ステップと、前記車両位置情報および前記地図情報に基づいて前記撮影範囲を決定する撮影範囲決定ステップと、前記撮影範囲決定ステップにおいて決定された前記撮影範囲を撮影するよう撮影画角を制御する撮影画角制御ステップと、を備えることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、ズーム機能を備えたカメラを用い、走行する車両の周囲環境に応じて設定される所定の撮影範囲を過不足無く撮影する車載カメラ制御装置およびその制御方法を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、いくつかの実施例に分けて、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る車載カメラ制御装置の構成例を示す図であり、車載カメラ制御装置１は、ステアリングセンサ２、車輪速センサ３、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ：慣性姿勢計測装置）４、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）５、外部記憶装置６、通信機７、撮影手段８、表示手段９および音響発生手段１０に接続される。

車載カメラ制御装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ−Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ）等を備えたコンピュータであり、車両位置情報取得手段１１、地図情報取得手段１２、走行状態検出手段１３、撮影範囲決定手段１４、撮影画角制御手段１５、画像判定手段１６および警告出力手段１７をプログラムとしてＮＶＲＡＭに記憶し、これらプログラムをＲＡＭに展開させてＣＰＵに各手段を実行させる。

ステアリングセンサ２は、車輪の操舵角に関連するステアリングシャフトの回転角を測定するためのセンサであり、例えば、ステアリングシャフトに埋め込まれた磁石による磁気抵抗をＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子により読み取りステアリングシャフトの回転角および車輪の操舵角を検出し、測定結果を車載カメラ制御装置１に出力する。

車輪速センサ３は、車輪の回転速度を測定するセンサであり、例えば、ステアリングセンサ２と同様、各車輪に取り付けられ各車輪とともに回転する磁石による磁界の変化をＭＲ素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度および車両の速度を検出し、測定結果を車載カメラ制御装置１に出力する。

ＩＭＵ４は、車両姿勢を測定するための装置であり、例えば、直交する３軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ）にそれぞれ１個設置された３つの半導体歪みゲージ等の加速度センサと３つのジャイロスコープとから構成され、加速度センサにより車両の前後方向、上下方向、左右方向の３軸方向の加速度を測定し、かつ、ジャイロスコープによりＩＭＵ４の中心を原点とする３軸まわりの角速度を測定して、測定結果を車載カメラ制御装置１に出力する。

ＧＰＳ５は、車両位置（緯度、経度、高度）を測定するための装置であり、例えば、カーナビゲーションシステムのＧＰＳ受信機によりＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号を受信し、その受信結果に基づいて車両位置を測位・演算する。測位方法は、単独測位や相対測位（干渉測位を含む。）等の如何なる方法であってもよいが、好ましくは精度の高い相対測位が用いられる。この際、車両位置は、ステアリングセンサ２、車輪速センサ３またはＩＭＵ４等の各種センサの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてもよい。

外部記憶装置６は、地図情報を記憶するための装置であり、例えば、ハードディスク、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）ドライブまたはＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）ドライブ、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体を利用する記憶装置である。

ここで、「地図情報」とは、交差点の位置、道路の合流等に関する情報を含む道路地図であって、中央分離帯、信号機、踏切、道路標識若しくは道路標示（一方通行、一時停止、学校有り、横断歩道有り等）の有無、道路の幅員、道路勾配、道路の回転半径、車線数、または、道路脇の建造物に関する情報（建造物の高さ等）等を含む。

通信機７は、ＦＭ放送局、電波ビーコン、光ビーコンからの信号を受信したり、道路インフラストラクチャとの間で路車間通信を行ったり、携帯電話周波数を利用して通信センタ等との間で信号の送受信を行ったりするための装置であり、例えば、渋滞情報、気象情報、事故情報等（以下、「渋滞情報等」という。）を取得する。

撮影手段８は、車両周辺を撮影するための手段であり、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）やＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）を利用したカメラであって、フロントグリルや車室内の天井等、車両周辺を広範囲に渡って撮影するのに適した位置に設置される。なお、撮影手段（カメラ）８は、夜間での撮影を可能とするために赤外線投光器を備えたものであってもよい。

また、カメラ８は、ズーム機能を備え、画角を変更することができる。ズーム機能は、好適には、光学系（レンズ）を移動させることによってレンズの焦点距離を変更させる光学ズームを利用する。デジタルズームのように解像度を低下させることなく望遠ズームの場合にも高精細な画像を得ることができるからである。

また、カメラ８は、パン・チルト機能を備え、撮影方向を上下左右に変更できるよう回転自在に車両に取り付けられてもよい。車両周辺を広範囲に撮影するためである。ここで、「パン機能」とは、カメラ８を回転中心としてカメラ８の向きを左右に回転させながら撮影する機能であり、「チルト機能」とは、カメラ８を回転中心としてカメラ８の向きを上下方向に回転させながら撮影する機能である。

表示手段９は、カメラ８で撮影した画像を表示するための手段であり、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイがある。

音響発生手段１０は、音響を発生させるための手段であり、例えば、車載オーディオシステムで使用されるスピーカや、クラクションを吹鳴させるホーン、警報音を発生させるブザー等がある。

次に、車載カメラ制御装置１が有する各種手段について説明する。

車両位置情報取得手段１１は、車両位置（緯度、経度、高度）に関する情報を取得するための手段であって、例えば、ＧＰＳ５からの信号に基づいて車両位置に関する情報を取得し、その取得した情報を後述の撮影範囲決定手段１４に出力する。

地図情報取得手段１２は、地図情報を取得する手段であって、例えば、外部記憶装置６に記憶された地図情報を読み出して地図情報を取得し、その取得した情報を後述の撮影範囲決定手段１４に出力する。

走行状態検出手段１３は、車両の走行状態に関する情報を検出するための手段であり、例えば、ステアリングセンサ２、車輪速センサ３、ＩＭＵ４からの出力に基づいて、走行状態に関する情報を検出し、検出結果を後述の撮影画角制御手段１５に出力する。

ここで、「走行状態に関する情報」とは、走行速度、車両姿勢、車両の向き、または、カーブ走行、坂道走行若しくはバック走行の当否等をいう。

撮影範囲決定手段１４は、車両周辺の撮影すべき範囲を決定するための手段であり、例えば、車両位置情報取得手段１１から出力される車両位置に関する情報と地図情報取得手段１２から出力される地図情報とに基づいて、運転者が認識すべき事象が発生し得る空間的範囲を推定し、その空間的範囲を撮影範囲として決定する。

例えば、撮影範囲決定手段１４は、車両位置に関する情報と地図情報とから、信号機が設置された交差点に自車が接近していることを認識し、信号機と前方の交差点とを含めた空間的範囲を運転者が認識すべき事象が発生し得る空間的範囲として、その空間的範囲がカメラ８で撮影されるようにする。或いは、撮影範囲決定手段１４は、山間の曲がりくねった道を自車が走行している場合、その先のカーブの構成から対向車の存在し得る空間的範囲を推定し、その空間的範囲を運転者が認識すべき事象（対向車の接近等）が発生し得る空間的範囲としてカメラ８で撮影されるようにする。

撮影画角制御手段１５は、カメラ８の撮影画角を制御するための手段であり、例えば、撮影範囲決定手段１４により決定された撮影範囲を過不足なく撮影できるようカメラ８のレンズの焦点距離を調整して撮影画角の広狭を制御する。

なお、撮影画角制御手段１５は、走行状態検出手段１３の出力に基づいて、或いは、通信機７を介して受信した渋滞情報等に基づいてカメラ８の焦点距離および撮影方向を調整してもよい。車両位置情報および地図情報に基づいて撮影範囲決定手段１４により決定された撮影範囲が実際の交通事情の変化（車速、渋滞や事故の発生、気象の変化等）により不適切となる場合もあるからである。

画像判定手段１６は、カメラ８により撮影された画像に所定の物体（人、動物、車両、障害物等）が存在するか否かを判定するための手段であり、例えば、ノイズ除去処理、エッジ抽出処理、輝度調整処理、パターン認識処理等の画像処理により撮影された画像内に所定の物体が存在するか否かを判定する。また、画像判定手段１６は、撮影した物体（例えば、信号機、道路標識等）の色や形に基づいて、その物体の状態を判定するようにしてもよい（例えば、信号の色を判定したり、道路標識の内容を判定したりする。）。

警告出力手段１７は、画像判定手段１６により所定の物体が存在すると判定された場合、或いは、その物体の所定の状態を認識した場合に、所定の物体またはその状態を認識した旨を運転者に報知するための手段であり、例えば、音響発生手段１０により音響を発生させたり、表示手段９に警告メッセージを表示させたり、或いは、表示手段９に認識した物体の画像を強調表示させたりして運転者の注意を喚起する。

次に、図２を参照しながら、車載カメラ制御装置１がカメラ８の画角を制御する処理の流れについて説明する。

最初に、車載カメラ制御装置１は、ＧＰＳ５から車両位置情報を取得し（ステップＳ１：車両位置情報取得ステップ）、外部記憶装置６から地図情報を読み出す（ステップＳ２：地図情報取得ステップ）。

次に、車載カメラ制御装置１は、取得した車両位置情報および地図情報に基づいて撮影範囲決定手段１４により撮影範囲を決定する（ステップＳ３：撮影範囲決定ステップ）。

このとき、車載カメラ制御装置１は、車両が道路に沿って進行しカメラ８がその進行方向を向いて撮影しているとの前提で撮影範囲決定手段１４に撮影範囲を決定させ、その撮影範囲を実際に撮影するために必要な撮影画角を算出する（ステップＳ４：。撮影範囲決定ステップ）。

次に、車載カメラ制御装置１は、撮影範囲決定手段１４により決定された撮影範囲を実際に撮影するために要求される撮影画角を実現するために、撮影画角制御手段１５によりレンズの焦点距離を調整して撮影画角の広狭を制御する（ステップＳ５：撮影画角制御ステップ）。

このとき、車載カメラ制御装置１は、ズーム機能による撮影画角の調整に加え、パン・チルト機能を利用して、カメラ８の撮影方向を上下左右に変化させて撮影範囲を撮影するようにしてもよい。ズーム機能による撮影画角の調整範囲が狭くても、目的とする撮影範囲全体を撮影できるようにするためである。

また、車載カメラ制御装置１は、走行状態検出手段１３により検出された走行状態に関する情報に基づいて撮影画角および撮影方向を調整するようにしてもよい。撮影範囲は、車両が道路に沿って進行しカメラ８がその進行方向を向いて撮影しているとの前提で決定されるが、例えば、カーブ走行時等、走行状態によってはカメラ８の撮影方向と車両の進行方向とが平行とならない場合も発生するからである。

次に、車載カメラ制御装置１は、撮影範囲決定手段１４により決定された撮影範囲をカメラ８で撮影し、画像判定手段１６によりカメラ８で撮影された画像に所定の物体が含まれるか否かを判定する（ステップＳ５：画像判定ステップ）。画像判定手段１６により所定の物体が存在すると判定されると（ステップＳ６のＹＥＳ）、車載カメラ制御装置１は、警告出力手段１７をして音響発生手段１０から音響を発生させ、運転者の注意を喚起する（ステップＳ７：警告出力ステップ）。画像判定手段１６により所定の物体が存在しないと判定されると（ステップＳ６のＮＯ）、車載カメラ制御装置１は、音響を発生させずに処理を終了する。

車載カメラ制御装置１は、上記一連の処理を繰り返し実行し、車両周辺の状況を監視する。

次に、図３乃至図５を参照しながら、車載カメラ制御装置１による撮影画角の制御例について説明する。ここで、図３は、信号機が設置された交差点に車両が接近する状態を側方から見た図であり、図４は、その状態を上から見た図であり、図５は、その状態において車両に搭載されたカメラ８が撮影する画像の例を示す図である。

図３は、車両Ｖに搭載されたカメラ８が撮影する撮影範囲を示し、信号機Ｓから距離Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の位置にある車両Ｖ（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）に搭載されたカメラ８が撮影する範囲をそれぞれ撮影範囲Ｒ１（点線で示す範囲。）、Ｒ２（一点鎖線で示す範囲。）、Ｒ３（二点鎖線で示す範囲。）で表す。

車載カメラ制御装置１は、地図情報および車両位置情報に基づいて、進行方向前方に信号機が設置された交差点が存在することを認識し、車両Ｖと信号機Ｓとの間の距離が所定値（例えば、３００メートル）未満となった場合に、撮影範囲決定手段１４により決定された撮影範囲を撮影するよう撮影画角制御手段１５によりカメラ８の焦点距離を調整して撮影画角を制御する。なお、車両Ｖと信号機Ｓとの間の距離が所定値（例えば、３００メートル）以上の場合、車載カメラ制御装置１は、撮影範囲を一定とし、カメラ８の撮影画角を所定の値（例えば、１７度。以下、「標準画角」という。）に固定させて前方を撮影する。

撮影範囲決定手段１４は、地図情報と車両位置情報とに基づいて撮影範囲をその都度決定するが、地図情報のうちの１つの情報として地図上の位置毎に実現すべき撮影画角を予め設定しておき、車両位置情報に基づいてその設定された撮影画角を外部記憶装置６の地図情報から読み出すようにしてもよい。

車載カメラ制御装置１は、信号機Ｓが常に撮影範囲に含まれるよう撮影範囲決定手段１４により決定された撮影範囲を撮影するために、車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と信号機Ｓとの間の距離が、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と小さくなるにつれてカメラ８の撮影画角を拡大させる。

また、車載カメラ制御装置１は、撮影画角の制御に加え、パン・チルト機能により、カメラ８の撮影方向を変更するようにしてもよい。なお、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖが信号機を通過すると、撮影画角を標準画角に戻し、カメラ８による撮影を継続する。

図４は、図３の状況を上から見た図であり、図３における制御と同様、車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と信号機Ｓとの間の距離が、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３と小さくなるにつれてカメラ８の撮影画角を拡大させる。

また、図４に示すように、車両Ｖは、信号機Ｓとの間の距離が縮まるに従って車線を左車線から右車線に変更しているが、車載カメラ制御装置１は、車両位置情報取得手段１１が取得した車両位置に関する情報に基づいて車線変更を認識し、その車線変更に応じてカメラ８の撮影画角を制御し、撮影範囲に信号機Ｓが含まれるようにする。

なお、車載カメラ制御装置１は、道路に埋設された磁気ネイルや路車間通信用通信機、或いは、光ビーコンや電波ビーコンからの情報を通信機７で受信することにより、車両Ｖが走行する車線を認識するようにしてもよく、走行状態検出手段１３が検出した走行状態（操舵角の変化等）に基づいて車両Ｖが走行する車線を認識するようにしてもよい。

図５は、車両Ｖに搭載されたカメラ８が撮影した画像の概略図であり、図５（Ａ）は、車両Ｖ（Ｖ１）が信号機Ｓから距離Ｄ１の位置にある場合にカメラ８が撮影した画像を示し、図５（Ｂ）は、車両Ｖ（Ｖ２）が距離Ｄ２の位置にある場合、図５（Ｃ）は、車両Ｖ（Ｖ３）が距離Ｄ３の位置にある場合に撮影した画像をそれぞれ示す。これら３つの画像は、車両進行方向の画像を撮影しながらも、撮影範囲に信号機Ｓを含んでおり、車載カメラ制御装置１は、画像判定手段１６により道路に存在する他車や障害物、または、道路に飛び出してくる人や動物を監視しながら、信号機の状態をも監視することができる。

これにより、車載カメラ制御装置１は、進行方向を監視しながらも信号機の状態を自動的に監視し、例えば、信号機Ｓと車両Ｖとの間の距離が所定値（例えば３０メートル）未満となり、車速が所定値（例えば、４０Ｋｍ／ｈ）以上であって、かつ、信号機が黄色または赤色となった場合に、警告出力手段１７により音響発生手段１０を作動させ音響を発生させて運転者の注意を喚起できるようにする。

図６は、車載カメラ制御装置１による撮影画角の別の制御例を示す図であり、車両Ｖが登り勾配の坂道Ｕに接近している状態を示す。図６（Ａ）は、撮影画角を標準画角としたままのカメラ８による撮影範囲Ｒ４（点線で示す範囲。）を示し、図６（Ｂ）は、撮影画角を拡大したカメラ８による撮影範囲Ｒ５（一点鎖線で示す範囲。）を示す。

車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて車両Ｖが坂道Ｕに接近していることを認識し、撮影範囲決定手段１４により、これから走行しようとする坂道Ｕの状況を把握すべく坂道Ｕの遠景を撮影範囲に含めるようにする。

図６（Ｂ）に示すように、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖと坂道Ｕとの間の距離が所定値（例えば、１００メートル。但し、坂道の勾配により変化する。）未満となった場合に、撮影画角制御手段１５により徐々に撮影画角を拡大させ坂道Ｕを撮影範囲に含めるようにする。図６（Ａ）に示すように、標準画角では、坂道Ｕを撮影することができないからである。なお、車載カメラ制御装置１は、撮影方向を上下左右に変更させるようにしてもよい。撮影すべき範囲だけを過不足無く撮影するためである。

これにより、車載カメラ制御装置１は、早期に坂道Ｕの交通状況（例えば、対向車、事故車両、障害物等の有無、渋滞の発生状況等をいう。）を認識し、運転者に対する注意喚起を早期に行うことができる。

図７は、車載カメラ制御装置１による別の撮影画角制御例を示す図であり、車両Ｖが走行する道路Ｌ１と道路Ｌ１に合流する道路Ｌ２との合流点にある丁字路の角の１つに建造物Ｈが存在し、車両Ｖからは見えにくい死角となる領域Ｅが道路Ｌ２に存在する状態を示す。図７（Ａ）は、撮影画角を標準画角としたままのカメラ８による撮影範囲Ｒ６（点線で示す範囲。）を示し、図７（Ｂ）は、撮影画角を拡大したカメラ８による撮影範囲Ｒ７（一点鎖線で示す範囲。）を示す。

車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて車両Ｖが丁字路に接近していることを認識し、撮影範囲決定手段１４により、建造物Ｈによって死角となる領域Ｅの状況を把握すべく丁字路を通過する前に領域Ｅを撮影範囲に含めるようにする。

図７（Ｂ）に示すように、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖと丁字路との間の距離が所定値（例えば、５メートル）未満となった場合に、撮影画角制御手段１５により撮影画角を拡大させ領域Ｅを撮影範囲に含めるようにする。図７（Ａ）に示すように、標準画角では、領域Ｅを撮影することができないからである。なお、車載カメラ制御装置１は、撮影方向を上下左右に変更させるようにしてもよい。撮影すべき範囲だけを過不足無く撮影するためである。

これにより、車載カメラ制御装置１は、早期に領域Ｅの状況（例えば、合流する車両、自転車、人等の有無をいう。）を認識し、運転者に対する注意喚起を早期に行うことができる。

また、図８は、車載カメラ制御装置１による更に別の撮影画角制御例を示す図であり、一旦停止が求められる交差点に車両Ｖが進入するときの状態を示す。図８（Ａ）は、撮影画角を標準画角としたままのカメラ８による撮影範囲Ｒ８（点線で示す範囲。）を示し、図８（Ｂ）は、撮影画角を拡大したカメラ８による撮影範囲Ｒ９（一点鎖線で示す範囲。）を示す。

車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて一旦停止が求められる交差点に車両Ｖが接近していることを認識し、撮影範囲決定手段１４により、交差点を通過する前に車両Ｖが走行する道路Ｌ３に交差する道路Ｌ４の状況を撮影範囲に含めるようにする。なお、車載カメラ制御装置１は、一旦停止が求められる交差点の存在を、地図情報ではなく、カメラ８で撮影した画像に基づいて（例えば、信号機を認識することによる。）事前に認識するようにしてもよい。

図８（Ｂ）に示すように、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖと交差点との間の距離が所定値（例えば、５メートル）未満となった場合に、撮影画角制御手段１５により撮影画角を拡大させ、車両Ｖが走行する道路Ｌ３に交差する道路Ｌ４の一部を撮影範囲に含めるようにする。図８（Ａ）に示すように、標準画角では、道路Ｌ４の状況を撮影することができないからである。なお、車載カメラ制御装置１は、撮影方向を上下左右に変更させるようにしてもよい。撮影すべき範囲だけを過不足無く撮影するためである。

これにより、車載カメラ制御装置１は、早期に道路Ｌ４の状況（例えば、交差点に進入する車両、自転車、人等の有無をいう。）を認識し、運転者に対する注意喚起を早期に行うことができる。

図９は、車載カメラ制御装置１による更に別の撮影画角制御例を示す図であり、前方にカーブを有する道路Ｌ５を車両Ｖが走行している状態を示す。図９（Ａ）は、撮影画角を標準画角としたままのカメラ８による撮影範囲Ｒ１０（点線で示す範囲。）を示し、図９（Ｂ）は、撮影画角を拡大したカメラ８による撮影範囲Ｒ１１（一点鎖線で示す範囲。）を示す。

車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて車両Ｖがカーブに接近していることを認識し、撮影範囲決定手段１４により、カーブの先の状況を撮影範囲に含めるようにする。

図９（Ｂ）に示すように、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖとカーブとの間の距離が所定値（例えば、１０メートル）未満となった場合に、撮影画角制御手段１５により撮影画角を拡大させ、カーブの先の状況を撮影範囲に含めるようにする。図９（Ａ）に示すように、標準画角では、カーブの先の状況を撮影することができないからである。なお、車載カメラ制御装置１は、走行状態検出手段１３により検出された走行状態に関する情報（操舵角、車速、横加速度、ローレート、ロールレート、ロール角、操舵角速度等）に基づいて撮影画角および撮影方向を調整してもよい。撮影すべき範囲だけを過不足無く撮影するためである。

また、図１０は、車載カメラ制御装置１による更に別の撮影画角制御例を示す図であり、前方に連続するカーブを有する道路Ｌ６を車両Ｖが走行している状態を示す。図１０（Ａ）は、撮影画角を標準画角としたままのカメラ８による撮影範囲Ｒ１２（点線で示す範囲。）を示し、図１０（Ｂ）は、撮影画角を拡大したカメラ８による撮影範囲Ｒ１３（一点鎖線で示す範囲。）を示す。

車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいてカーブの構成を認識し、撮影範囲決定手段１４により、直近の右カーブばかりでなく、更にその先の左カーブの存在をも考慮してカーブの先の状況を撮影範囲に含めるようにする。

図１０（Ｂ）に示すように、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖとカーブとの間の距離が所定値（例えば、１０メートル）未満となった場合に、撮影画角制御手段１５により撮影画角を拡大させ、直近の右カーブの先だけでなく、更にその先にある左カーブの先の状況をも撮影範囲に含めるようにする。

これにより、車載カメラ制御装置１は、早期にカーブの先の状況（例えば、対抗車両、事故車両、障害物等の有無をいう。）を認識し、運転者に対する注意喚起を早期に行うことができる。

図１１は、車載カメラ制御装置１による更に別の撮影画角制御例を示す図であり、様々な幅員及び車線数の道路を車両Ｖが走行している状態を示す。図１１（Ａ）は、片側三車線で中央分離帯のある道路Ｌ７を走行する車両Ｖのカメラ８による撮影範囲Ｒ１４を示し、図１１（Ｂ）は、片側二車線で中央分離帯のない道路Ｌ８を走行する車両Ｖのカメラ８による撮影範囲Ｒ１５を示し、図１１（Ｃ）は、片側一車線で中央分離帯のない道路Ｌ９を走行する車両Ｖのカメラ８による撮影範囲Ｒ１６を示し、図１１（Ｄ）は、対向一車線の道路Ｌ１０を走行する車両Ｖのカメラ８による撮影範囲Ｒ１７を示す。

車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて車両Ｖが如何なる車線数の道路を走行しているかを認識し、撮影範囲決定手段１４により、進行方向前方の所定の範囲を撮影範囲に含めるようにする。なお、車載カメラ制御装置１は、ＦＭ放送局、電波ビーコン、光ビーコンからの信号または路車間通信に基づいて車両Ｖが走行する道路の幅員、車線数、中央分離帯の有無、路肩の有無等を認識するようにしてもよい。

図１１（Ａ）において、車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて車両Ｖが走行する道路Ｌ７が片側三車線の中央分離帯を有する道路であることを認識し、撮影範囲決定手段１４により、車両Ｖが走行する側の片側三車線の幅員全体を撮影範囲に含めるようにする。なお、車載カメラ制御装置１は、ビーコン信号、路車間通信または走行状態に関する情報に基づいて車両Ｖが走行する車線が何れの車線であるかを認識し、その認識結果に基づいて撮影画角制御手段１５により撮影画角および撮影方向を調整し、車両Ｖが走行する側の片側三車線全体を撮影範囲に含めるようにしてもよい。

また、図１１（Ｂ）において、車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて車両Ｖが走行する道路Ｌ８が片側二車線の中央分離帯を有さない道路であることを認識し、撮影範囲決定手段１４により、車両Ｖが走行する側の片側二車線の幅員全体と対向する二車線のうちの近い方の車線の幅員とを撮影範囲に含めるようにする。中央分離帯がないため、対向車線から車両Ｖが走行する反対車線に向かって対向車が進入する場合もあり、対向車線を走行する対向車の存在を早期に認識すべきだからである。

また、図１１（Ｃ）において、車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて車両Ｖが走行する道路Ｌ９が片側一車線の中央分離帯を有さない道路であることを認識し、撮影範囲決定手段１４により、車両Ｖが走行する側の片側一車線の道路の幅員と対向車線の幅員とを撮影範囲に含めるようにする。

また、図１１（Ｄ）において、車載カメラ制御装置１は、地図情報と車両位置情報とに基づいて車両Ｖが走行する道路Ｌ１０が対向一車線の道路であることを認識し、撮影範囲決定手段１４により、対向一車線の道路の幅員を撮影範囲に含めるようにする。

その後、車載カメラ制御装置１は、撮影画角制御手段１５により撮影画角を拡大または縮小させ、必要十分な周辺環境を撮影範囲に含めるようにする。

これにより、車載カメラ制御装置１は、撮影範囲を必要十分な範囲に限定し、画像判定手段１６による画像処理の負荷を低減させ、画像処理を高速化させることができる。

また、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖが対向一車線のような狭い道路を走行するような場合には、望遠ズームにより撮影画角を狭くして遠方の事象を早期に認識することができ、一方で、車両Ｖが片側三車線のような広い道路を走行するような場合には、広角ズームにより撮影画角を広くして近辺の事象を幅広く認識することができる。なお、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖの車速に応じて撮影画角を調整し、例えば、高速走行の場合には、望遠ズームにより遠方の事象を早期に認識し、低速走行の場合には広角ズームにより近辺の事象を幅広く認識するようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、車載カメラ制御装置１は、１台のカメラで周辺環境を撮影するが、複数台のカメラを用いて周辺環境を撮影するようにしてもよい。その場合、車載カメラ制御装置１は、ズーム機能、パン機能、チルト機能をそれぞれ備えた複数台のカメラのうち、撮影範囲決定手段１４により決定された撮影範囲を撮影するのに最も適した位置に備えられた１台のカメラによりその撮影範囲を撮影させてもよく、その撮影範囲を複数台のカメラに分担させて撮影させてもよい。

これにより、車載カメラ制御装置１は、１台のカメラで撮影範囲を撮影させることにより、カメラの制御を簡素化でき、一方、複数台のカメラで撮影範囲を撮影させることにより、必要十分な撮影範囲のみを効率的に撮影させることができる。

また、上述の実施例では、車載カメラ制御装置１は、通信機７により受信した気象情報に基づいて撮影画角を調整してもよい。降雨、降雪、濃霧等の場合、望遠ズームにより遠方を撮影しにくく、広角ズームにより撮影画角を広くして近辺を幅広く撮影するほうがよい場合もあるからである。

また、上述の実施例では、車載カメラ制御装置１は、撮影した画像に基づいて警告を出力するが、撮影した画像に基づいて車両Ｖの速度を制御したり、操舵角を制御したりしてもよい。

また、車載カメラ制御装置１は、運転者を撮影するカメラ等、運転者の視線の向きを認識する手段を別途備え、撮影範囲決定手段１４をして運転者の視線が向いていない方向を撮影範囲とするようにしてもよい。撮影範囲を運転者が視認していない範囲に限定し、画像処理に掛かる負荷を低減させながら車両Ｖの周辺環境を監視するためである。

また、車載カメラ制御装置１は、車両Ｖが駐停車している間は、車室内を撮影し車室内を監視するようにしてもよい。駐停車時にもカメラの有効活用を図るためである。

本発明に係る車載カメラ制御装置の構成例を示す図である。 車載カメラ制御装置がカメラの画角を制御する処理の流れを示すフローチャートである。 信号機が設置された交差点に車両が接近する状態を側方から見た図である。 信号機が設置された交差点に車両が接近する状態を上方から見た図である。 車両に搭載されたカメラが撮影する画像の例を示す図である。 車載カメラ制御装置による制御例を示す図（その１）である。 車載カメラ制御装置による制御例を示す図（その２）である。 車載カメラ制御装置による制御例を示す図（その３）である。 車載カメラ制御装置による制御例を示す図（その４）である。 車載カメラ制御装置による制御例を示す図（その５）である。 車載カメラ制御装置による制御例を示す図（その６）である。

符号の説明

１ 車載カメラ制御装置
２ ステアリングセンサ
３ 車輪速センサ
４ ＩＭＵ
５ ＧＰＳ
６ 外部記憶装置
７ 通信機
８ 撮影手段
９ 表示手段
１０ 音響発生手段
１１ 車両位置情報取得手段
１２ 地図情報取得手段
１３ 走行状態検出手段
１４ 撮影範囲決定手段
１５ 撮影画角制御手段
１６ 画像判定手段
１７ 警告出力手段
Ｄ１〜Ｄ３ 距離
Ｅ 死角領域
Ｈ 建造物
Ｌ１〜Ｌ１０ 道路
Ｒ１〜Ｒ１７ 撮影範囲
Ｓ 信号機
Ｕ 坂道
Ｖ、Ｖ１〜Ｖ３ 車両

Claims (7)

1. ズーム機能により撮影範囲を変化させて車両周辺を撮影する車載カメラを制御する車載カメラ制御装置であって、
   車両位置情報を取得する車両位置情報取得手段と、
   地図情報を取得する地図情報取得手段と、
   前記車両位置情報および前記地図情報に基づいて前記撮影範囲を決定する撮影範囲決定手段と、
   前記撮影範囲決定手段により決定された前記撮影範囲を撮影するよう撮影画角を制御する撮影画角制御手段と、
   を備えることを特徴とする車載カメラ制御装置。
2. 車両の走行状態に関する情報を検出する走行状態検出手段を備え、
   前記撮影画角制御手段は、前記走行状態に関する情報に基づいて前記撮影画角を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載カメラ制御装置。
3. 前記車載カメラは、撮影方向を上下左右に変更可能な単一のカメラである、
   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制御装置。
4. 前記撮影範囲決定手段は、走行する道路に設置された信号機を含むよう前記撮影範囲を決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車載カメラ制御装置。
5. 前記撮影範囲決定手段は、カーブまたは勾配を有する道路における進行方向の状態を含むよう前記撮影範囲を決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車載カメラ制御装置。
6. 前記撮影範囲決定手段は、走行する道路に合流する別の道路がある地点において、撮影範囲を拡大する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車載カメラ制御装置。
7. ズーム機能により撮影範囲を変化させて車両周辺を撮影する車載カメラを制御する車載カメラ制御方法であって、
   車両位置情報を取得する車両位置情報取得ステップと、
   地図情報を取得する地図情報取得ステップと、
   前記車両位置情報および前記地図情報に基づいて前記撮影範囲を決定する撮影範囲決定ステップと、
   前記撮影範囲決定ステップにおいて決定された前記撮影範囲を撮影するよう撮影画角を制御する撮影画角制御ステップと、
   を備えることを特徴とする車載カメラ制御方法。

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