JP2009071523A

JP2009071523A - 車両撮影装置

Info

Publication number: JP2009071523A
Application number: JP2007236988A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Morishita; 努森下
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-09-12
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】対向車が撮影されていない映像の記録を増やすことなく、走行速度が速い対向車も確実に撮影することができる車両撮影装置を得ることを目的とする。
【解決手段】カメラ１を用いて、対向車線の映像をサンプリング周期Ｓ１で撮影する映像撮影部２と、映像撮影部２により撮影された映像を映像記録メモリ４に記録する映像記録処理部３と、対向車線を走行中の車両である対向車を検出する対向車検出部５とを設け、対向車検出部５により対向車が検出されると、サンプリング周期変更部７が映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ１を短くする。
【選択図】図１

Description

この発明は、対向車線を走行中の車両（以下、「対向車」と称する）を撮影する車両撮影装置に関するものである。

従来の車両撮影装置は、カメラを自車両に搭載し、そのカメラを対向車線側に向けて、対向車線の映像を所定のサンプリング周期で撮影するようにしている。
対向車の走行速度が遅い場合には、映像のサンプリング周期が長くても、対向車がカメラの画角内にいるときに、映像を撮影することができる可能性が高いが、対向車の走行速度が速い場合には、対向車がカメラの画角内にいるときに、映像を撮影することができないことがある。
したがって、対向車の走行速度が速い場合にも、対向車の映像を確実に記録するためには、映像のサンプリング周期を短くする必要がある。
しかし、映像のサンプリング周期を短くすると、対向車が撮影されていない映像も数多く記録されるため、記録媒体の無駄が多くなり、対向車が実際に記録されている時間が短くなる状況が発生する。

なお、自車両に搭載されているカメラを用いて、対向車を撮影する車両撮影装置ではないが、走行車両を撮影して、走行車両の映像を記録し、走行車両の走行速度が所定値以上であるとき、走行車両の映像を出力する車両撮影装置は、以下の特許文献１に開示されている。

特開平６−１８０７９４号公報（段落番号［００１３］から［００１４］、図１）

従来の車両撮影装置は以上のように構成されているので、対向車が撮影されていない映像の記録を減らす観点から、映像のサンプリング周期を長くすると、対向車の走行速度が速い場合には、対向車がカメラの画角内にいるときに、映像を撮影することができないことがあるなどの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、対向車が撮影されていない映像の記録を増やすことなく、走行速度が速い対向車も確実に撮影することができる車両撮影装置を得ることを目的とする。

この発明に係る車両撮影装置は、カメラを用いて、対向車線の映像を所定のサンプリング周期で撮影する映像撮影手段と、映像撮影手段により撮影された映像を記録する映像記録手段と、対向車線を走行中の車両である対向車を検出する対向車検出手段とを設け、対向車検出手段により対向車が検出されると、サンプリング周期変更手段が映像撮影手段のサンプリング周期を短くするようにしたものである。

この発明によれば、対向車線の映像を所定のサンプリング周期で撮影する映像撮影手段と、映像撮影手段により撮影された映像を記録する映像記録手段と、対向車線を走行中の車両である対向車を検出する対向車検出手段とを設け、対向車検出手段により対向車が検出されると、サンプリング周期変更手段が映像撮影手段のサンプリング周期を短くするように構成したので、対向車が撮影されていない映像の記録を増やすことなく、走行速度が速い対向車も確実に撮影することができる効果がある。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による車両撮影装置を示す構成図であり、図において、カメラ１は後述するカメラ取付装置によって自車両に取り付けられ、対向車線の映像を撮影する。
映像撮影部２はカメラ１を用いて、対向車線の映像をサンプリング周期Ｓ１で撮影し、対向車線の映像を映像記録処理部３に出力する処理を実施する。なお、映像撮影部２は映像撮影手段を構成している。

映像記録処理部３は映像撮影部２から出力された対向車線の映像を映像記録メモリ４に記録する処理を実施する。
映像記録メモリ４は対向車線の映像を記録する例えばハードディスクなどの記録媒体である。
なお、映像記録処理部３及び映像記録メモリ４から映像記録手段が構成されている。
対向車検出部５は例えば小型のＣＣＤカメラを搭載し、そのＣＣＤカメラにより撮影された映像を解析して対向車を検出する処理を実施する。なお、対向車検出部５は対向車検出手段を構成している。

相対速度測定部６は対向車検出部５により対向車が検出されると、自車両と対向車の相対速度を測定する処理を実施する。
サンプリング周期変更部７は相対速度測定部６により測定された相対速度に応じて映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ１をサンプリング周期Ｓ２（Ｓ１＞Ｓ２）に変更し、対向車がカメラ１の画角内に入ってから、カメラ１の画角から外れると、映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ２を元のサンプリング周期Ｓ１に戻す処理を実施する。
なお、相対速度測定部６及びサンプリング周期変更部７からサンプリング周期変更手段が構成されている。

図２は対向車とカメラの画角の関係を示す説明図である。
図３はこの発明の実施の形態１による車両撮影装置の処理内容を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
映像撮影部２は、カメラ１を用いて、対向車線の映像を撮影するが、対向車検出部５により対向車が検出されていない状況下では、対向車が撮影されていない映像を必要以上に記録しないようにするため、サンプリング周期Ｓ１（例えば、１秒間に１フレームの映像を撮影するサンプリング周期）で、対向車線の映像を撮影する（ステップＳＴ１）。
映像記録処理部３は、映像撮影部２が対向車線の映像を撮影すると、その映像を映像記録メモリ４に記録する（ステップＳＴ２）。

対向車検出部５は、例えば、小型のＣＣＤカメラを搭載し、そのＣＣＤカメラにより撮影された映像を解析して、対向車の検出処理を実施する（ステップＳＴ３）。
具体的には、次のようにして、対向車を検出する。
ここでは、小型のＣＣＤカメラは、カメラ１よりも遥か前方を撮影しているものとする（ＣＣＤカメラの画角が、カメラ１の画角より自車両の前方方向であるものとする）。

対向車検出部５は、ＣＣＤカメラにより撮影された最新の映像Ｐ_tと、前回撮影された映像Ｐ_t-1とを比較して、両者の差分映像Ｄ（＝Ｐ_t−Ｐ_t-1）を算出する。
自車両の走行速度がゼロである場合（自車両が停止している場合）、映像Ｐ_t，Ｐ_t-1に対向車が映っておらず、静止物のみが映っていれば、最新の映像Ｐ_tと前回撮影された映像Ｐ_t-1が一致するため、静止物の映像が相殺されて、差分映像Ｄがゼロになる。
これに対して、前回撮影された映像Ｐ_t-1には対向車が映っていないが、最新の映像Ｐ_tに対向車が映っていれば、対向車が映っている領域のみ不一致になるため、差分映像Ｄは対向車の映像のみになる。

自車両の走行速度がゼロでない場合（自車両が走行している場合）、映像Ｐ_tと映像Ｐ_t-1の撮影ポイントがずれてしまうため、単に、映像Ｐ_tと映像Ｐ_t-1の差分を算出しても、静止物の映像が相殺されず、両者の差分映像Ｄがゼロにならない。
そこで、自車両の走行速度がゼロでない場合には、自車両の走行速度を測定し、自車両の走行速度と映像Ｐ_t，Ｐ_t-1のサンプリング間隔から、映像Ｐ_tと映像Ｐ_t-1の撮影ポイントのずれを検出して、映像Ｐ_tと映像Ｐ_t-1において共通に映っている領域を特定する。

対向車検出部５は、映像Ｐ_tと映像Ｐ_t-1において共通に映っている領域を特定すると、映像Ｐ_tと映像Ｐ_t-1において共通に映っている領域のみを比較対象にして、両者の差分映像Ｄ（＝Ｐ_t−Ｐ_t-1）を算出する。
これにより、映像Ｐ_t，Ｐ_t-1に対向車が映っておらず、静止物のみが映っていれば、最新の映像Ｐ_tと前回撮影された映像Ｐ_t-1が一致するため、静止物の映像が相殺されて、差分映像Ｄがゼロになる。
これに対して、前回撮影された映像Ｐ_t-1には対向車が映っていないが、最新の映像Ｐ_tに対向車が映っていれば、対向車が映っている領域のみ不一致になるため、差分映像Ｄは対向車の映像のみになる。
なお、映像Ｐ_tと映像Ｐ_t-1において共通に映っている領域のみを比較対象に制限しても、対向車は自車両に近づく方向に走行しているので、対向車がＣＣＤカメラの画角内に入れば、対向車は映像Ｐ_tと映像Ｐ_t-1において共通に映っている領域に入るので、差分映像Ｄには対向車の映像が入る。

対向車検出部５は、差分映像Ｄがゼロであれば、対向車が存在していないと判断するが、差分映像Ｄがゼロでない場合、動きがある物体がＣＣＤカメラの画角内に入っているので、差分映像Ｄ（動きがある物体の映像）を解析して、動きがある物体が車両であるか否かを判定する。
例えば、差分映像Ｄを解析して、動きがある物体の特徴量を抽出し（特徴量の抽出処理は、公知の技術を使用すればよいため、詳細な説明を省略する）、動きがある物体の特徴量と、予め記憶している各種の車両（例えば、セダンタイプの乗用車、スポーツタイプの乗用車、ワゴンタイプの乗用車、トラック、バスなど）の特徴量を比較して、動きがある物体の特徴量と一致又は類似している車両の特徴量があれば、動きがある物体が車両であると判定する。

相対速度測定部６は、対向車検出部５により対向車が検出されると（ステップＳＴ４）、自車両と対向車の相対速度Ｖを測定する（ステップＳＴ５）。
例えば、対向車検出部５により検出された対向車に向けて赤外線信号を発信してから、その対向車に反射された赤外線信号を受信するまでの時間を測定することにより、自車両と対向車の相対速度Ｖを測定する。
あるいは、対向車検出部５により算出された差分映像Ｄに映っている車両の位置の変化を監視して、自車両と対向車の相対速度Ｖを測定する。

サンプリング周期変更部７は、対向車検出部５により対向車が検出されなければ（ステップＳＴ４）、映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ１を維持する。この場合、ステップＳＴ１の処理に移行する。
サンプリング周期変更部７は、対向車検出部５により対向車が検出され、相対速度測定部６により自車両と対向車の相対速度Ｖが測定されると、その相対速度Ｖに応じて映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ１をサンプリング周期Ｓ２（例えば、１秒間に３０フレームの映像を撮影するサンプリング周期）に変更する（ステップＳＴ６）。
Ｓ２＝Ｓ１／（α・Ｖ）
ただし、αは正の定数である。
なお、１秒間に３０フレームの映像は、動画像として認識可能な映像である。

映像撮影部２は、サンプリング周期変更部７がサンプリング周期Ｓ１をサンプリング周期Ｓ２に変更すると、図２に示すように、カメラ１を用いて、サンプリング周期Ｓ２で、対向車線の映像を撮影する（ステップＳＴ７）。
映像記録処理部３は、映像撮影部２が対向車線の映像を撮影すると、その映像を映像記録メモリ４に記録する（ステップＳＴ８）。

サンプリング周期変更部７は、映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ１をサンプリング周期Ｓ２に変更したのち、対向車がカメラ１の画角内に入り、その後、対向車がカメラ１の画角から外れると（ステップＳＴ９）、映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ２を元のサンプリング周期Ｓ１に戻すようにする（ステップＳＴ１０）。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、カメラ１を用いて、対向車線の映像をサンプリング周期Ｓ１で撮影する映像撮影部２と、映像撮影部２により撮影された映像を映像記録メモリ４に記録する映像記録処理部３と、対向車線を走行中の車両である対向車を検出する対向車検出部５とを設け、対向車検出部５により対向車が検出されると、サンプリング周期変更部７が映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ１を短くするように構成したので、対向車が撮影されていない映像の記録を増やすことなく、走行速度が速い対向車も確実に撮影することができる効果を奏する。

また、この実施の形態１によれば、自車両と対向車の相対速度Ｖを測定し、その相対速度Ｖに応じて映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ１をサンプリング周期Ｓ２に変更するように構成したので、自車両と対向車の相対速度Ｖが変化しても、対向車の映像を適正の記録間隔で撮影することができる効果を奏する。

さらに、この実施の形態１によれば、対向車がカメラ１の画角内に入ってから、カメラ１の画角から外れると、映像撮影部２のサンプリング周期Ｓ２を元のサンプリング周期Ｓ１に戻すように構成したので、対向車が撮影されていない映像の記録を制限することができる効果を奏する。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による車両撮影装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
映像撮影部１１はカメラ１を用いて、対向車線の映像をサンプリング周期Ｓ２で撮影し、対向車線の映像を映像記録処理部１２に出力する処理を実施する。なお、映像撮影部１１は映像撮影手段を構成している。

映像記録処理部１２は対向車検出部５により対向車が検出されていない状況下では、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された映像のうちの一部の映像を映像記録メモリ４に記録し、対向車検出部５により対向車が検出されると、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された全ての映像を映像記録メモリ４に記録する処理を実施する。
なお、映像記録処理部１２及び映像記録メモリ４から映像記録手段が構成されている。
図５はこの発明の実施の形態２による車両撮影装置の処理内容を示すフローチャートである。

次に動作について説明する。
映像撮影部１１は、カメラ１を用いて、サンプリング周期Ｓ２（例えば、１秒間に３０フレームの映像を撮影するサンプリング周期）で、対向車線の映像を撮影する（ステップＳＴ１１）。

対向車検出部５は、上記実施の形態１と同様にして、対向車の検出処理を実施する（ステップＳＴ１２）。
ここでは、対向車検出部５が内蔵の小型のＣＣＤカメラの映像を解析して、対向車の検出処理を実施することを想定しているが、この実施の形態２では、映像撮影部１１が常に短い周期（サンプリング周期Ｓ２）で、映像を撮影しているので、映像撮影部１１により撮影された映像を解析して、対向車の検出処理を実施するようにしてもよい。

映像記録処理部１２は、対向車検出部５により対向車が検出されなければ（ステップＳＴ１３）、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された映像を間引いて、例えば、１秒間に１フレームの映像のみを映像記録メモリ４に記録する（ステップＳＴ１４）。
映像記録処理部１２は、対向車検出部５により対向車が検出されると（ステップＳＴ１３）、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された全ての映像（例えば、１秒間に３０フレームの映像）を映像記録メモリ４に記録する（ステップＳＴ１５）。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、対向車検出部５により対向車が検出されていない状況下では、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された映像のうちの一部の映像を映像記録メモリ４に記録し、対向車検出部５により対向車が検出されると、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された全ての映像を映像記録メモリ４に記録するように構成したので、対向車が撮影されていない映像の記録を増やすことなく、走行速度が速い対向車も確実に撮影することができる効果を奏する。

実施の形態３．
上記実施の形態２では、対向車検出部５により対向車が検出されていない状況下では、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された映像のうちの一部の映像を映像記録メモリ４に記録し、対向車検出部５により対向車が検出されると、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された全ての映像を映像記録メモリ４に記録するものについて示したが、映像記録処理部１２が、対向車検出部５により対向車が検出されていない状況下では、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された映像を映像記録メモリ４に上書き記録し、対向車検出部５により対向車が検出されると、映像撮影部１１によりサンプリング周期Ｓ２で撮影された映像を映像記録メモリ４に追加記録するようにしてもよい。

これにより、対向車検出部５により対向車が検出されている状況下で撮影された映像は、全て映像記録メモリ４に記録されるが、対向車検出部５により対向車が検出されていない状況下で撮影された映像は、映像記録メモリ４に上書き記録されるため、最新の映像のみが保存され、古い映像は削除されることになる。

実施の形態４．
図６はこの発明の実施の形態４によるカメラ取付装置を示す断面図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第１のカメラ把持部材２１はカメラ１を把持する部材である。
図６では、第１のカメラ把持部材２１が、例えばネジ止めなどの方法で、カメラ１の上部に固定されている例を示しているが、第１のカメラ把持部材２１がカメラ１の全体を取り囲むように把持してもよい。
上下振動抑制部材２２は一端が車両の天井に取り付けられ、他端が第１のカメラ把持部材２１に取り付けられて、カメラ１の上下振動を抑制するサスペンションである。

第２のカメラ把持部材２３はカメラ１を把持する部材である。
図６では、第２のカメラ把持部材２３が、例えばネジ止めなどの方法で、カメラ１の上部及び前部に固定されている例を示しているが、第２のカメラ把持部材２３がカメラ１の全体を取り囲むように把持してもよい。
水平振動抑制部材２４は一端が車両のフロントガラスに取り付けられ、他端が第２のカメラ把持部材２３に取り付けられて、カメラ１の水平振動を抑制するサスペンションである。

次に動作について説明する。
カメラ１は、カメラ取付装置の第１のカメラ把持部材２１及び上下振動抑制部材２２によって車両の天井に取り付けられ、第２のカメラ把持部材２３及び水平振動抑制部材２４によって車両のフロントガラスに取り付けられる。
ただし、車両の天井に対する上下振動抑制部材２２の取り付けは、例えば、ネジ止めなどの方法が考えられるが、如何なる方法でもよい。
また、車両のフロントガラスに対する水平振動抑制部材２４の取り付けは、例えば、粘着テープなどの方法が考えられるが、如何なる方法でもよい。

上下振動抑制部材２２はサスペンションであるため、走行に伴って車両が上下に振動しても、上下振動抑制部材２２によりその振動が吸収され、カメラ１の上下方向の振動が軽減される。
また、水平振動抑制部材２４はサスペンションであるため、走行に伴って車両が前後に振動しても、水平振動抑制部材２４によりその振動が吸収され、カメラ１の水平方向（前後方向）の振動が軽減される。

したがって、走行に伴って車両が上下方向及び水平方向に振動しても、カメラ１の振動が軽減されるため、車両が振動しても、カメラ１の画像のブレを防止して、ナンバープレートを適正に読み取ることが可能な画像を撮影することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態４では、カメラ取付装置がカメラ１を取り付けるものについて示したが、カメラ１を含む図１又は図４の車両撮影装置を取り付けるようにしてもよい。
即ち、カメラ取付装置がカメラ１の代わりに、図１又は図４の車両撮影装置を取り付けるようにしてもよい。

実施の形態５．
図７はこの発明の実施の形態５によるカメラ取付装置を示す断面図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
カメラ設置用筐体３１は車両の天井に取り付けられ、カメラ１を設置する筐体である。
防振特性部材３２はカメラ設置用筐体３１のカメラ設置面上に取り付けられた部材であり、防振特性部材３２は防振特性を有するシート又はゲルで構成されている。

次に動作について説明する。
カメラ１は、カメラ設置用筐体３１によって車両の天井に取り付けられる。
ただし、車両の天井に対するカメラ設置用筐体３１の取り付けは、例えば、ネジ止めなどの方法が考えられるが、如何なる方法でもよい。

カメラ１は、カメラ設置用筐体３１のカメラ設置面上に取り付けられた防振特性部材３２の上に設置されるため、走行に伴って車両が上下方向及び水平方向に振動しても、カメラ１の振動が軽減される。
したがって、車両が振動しても、カメラ１の画像のブレを防止して、ナンバープレートを適正に読み取ることが可能な画像を撮影することができる効果を奏する。

なお、この実施の形態５では、カメラ取付装置がカメラ１を取り付けるものについて示したが、カメラ１を含む図１又は図４の車両撮影装置を取り付けるようにしてもよい。
即ち、カメラ取付装置がカメラ１の代わりに、図１又は図４の車両撮影装置を取り付けるようにしてもよい。

この発明の実施の形態１による車両撮影装置を示す構成図である。対向車とカメラの画角の関係を示す説明図である。この発明の実施の形態１による車両撮影装置の処理内容を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２による車両撮影装置を示す構成図である。この発明の実施の形態２による車両撮影装置の処理内容を示すフローチャートである。この発明の実施の形態４によるカメラ取付装置を示す断面図である。この発明の実施の形態５によるカメラ取付装置を示す断面図である。

符号の説明

１カメラ、２，１１映像撮影部（映像撮影手段）３，１２映像記録処理部（映像記録手段）、４映像記録メモリ（映像記録手段）、５対向車検出部（対向車検出手段）、６相対速度測定部（サンプリング周期変更手段）、７サンプリング周期変更部（サンプリング周期変更手段）、２１第１のカメラ把持部材、２２上下振動抑制部材、２３第２のカメラ把持部材、２４水平振動抑制部材、３１カメラ設置用筐体、３２防振特性部材。

Claims

カメラを用いて、対向車線の映像を所定のサンプリング周期で撮影する映像撮影手段と、上記映像撮影手段により撮影された映像を記録する映像記録手段と、対向車線を走行中の車両である対向車を検出する対向車検出手段と、上記対向車検出手段により対向車が検出されると、上記映像撮影手段のサンプリング周期を短くするサンプリング周期変更手段とを備えた車両撮影装置。
サンプリング周期変更手段は、自車両と対向車の相対速度を測定し、上記相対速度に応じて映像撮影手段のサンプリング周期を変更することを特徴とする請求項１記載の車両撮影装置。
サンプリング周期変更手段は、対向車がカメラの画角内に入ってから、上記カメラの画角から外れると、映像撮影手段のサンプリング周期を元に戻すことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両撮影装置。
カメラを用いて、対向車線の映像を所定のサンプリング周期で撮影する映像撮影手段と、対向車線を走行中の車両である対向車を検出する対向車検出手段と、上記対向車検出手段により対向車が検出されていない状況下では、上記映像撮影手段により所定のサンプリング周期で撮影された映像のうちの一部の映像を記録し、上記対向車検出手段により対向車が検出されると、上記映像撮影手段により所定のサンプリング周期で撮影された全ての映像を記録する映像記録手段とを備えた車両撮影装置。
カメラを用いて、対向車線の映像を所定のサンプリング周期で撮影する映像撮影手段と、対向車線を走行中の車両である対向車を検出する対向車検出手段と、上記対向車検出手段により対向車が検出されていない状況下では、上記映像撮影手段により撮影された映像を上書き記録し、上記対向車検出手段により対向車が検出されると、上記映像撮影手段により撮影された映像を追加記録する映像記録手段とを備えた車両撮影装置。
カメラの上下振動及び水平振動の抑制機能を備えているカメラ取付装置に上記カメラが取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の車両撮影装置。