JP2009194564A - 撮像装置及び撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】水晶振動子などを要する搬送波発生回路を備えることなく電力線通信を行うことができる撮像装置及び撮像システムを提供する。
【解決手段】カメラ１が変調回路１７、復調回路１８及び合成回路１９を備え、ＥＣＵ３が変調回路３８、復調回路３９及び合成回路４０を備えることにより、カメラ１及びＥＣＵ３は電力線Ｐを介したデータの送受信を行う。ＥＣＵ３の変調回路３８は搬送波発生回路３７が発生する搬送波を用いて変調を行うが、カメラ１は信号処理部１１を動作させるためのクロック信号を発生するクロック信号発生回路１４を備えており、カメラ１の変調回路１７はクロック信号発生回路１４が発生したクロック信号を用いて変調を行う。信号処理部１１及び変調回路１７がクロック信号発生回路１４のクロック信号を利用するため、電力線通信用の搬送波発生回路をカメラ１に備える必要がない。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力線を介してデータの送受信を行う機能を有する撮像装置、及びこの撮像装置を一又は複数個用いた撮像システムに関する。

従来、車輌の前側、後側又は左右側等にカメラを搭載して車輌の外界を撮像し、取得した画像を車輌内の運転席近傍に配設されたディスプレイに表示することによって、運転者へ種々の情報を提供し、運転者の運転を支援する撮像システムが実用化されている。例えば、車輌が幅の狭い道路を走行する場合、見通しの悪い交差点を走行する場合、又は駐車場に車輌を駐車する場合等に、車輌の運転席から死角となる部分をカメラで撮像してディスプレイに表示して、運転の補助を行っている。

図８は、従来の撮像システムの構成を示すブロック図である。図において５０１はカメラであり、例えば車輌の後部に搭載されて車輌後方を撮像するバックカメラ、又は車輌のサイドミラーに搭載されて車輌の側方を撮像するサイドカメラ等として利用されるものである。カメラ５０１が撮像した車輌周辺の画像は、画像信号として車輌の適所に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０３へ送信され、ＥＣＵ５０３にて種々の画像処理が施された後、車輌のインストルメントパネル近傍などに配されたディスプレイ９に表示される。ＥＣＵ５０３は、ユーザの操作を受け付ける操作部９１、車輌の速度を検知する車速センサ９２、及び車輌のシフトレバー９３から与えられる情報を基に、カメラ５０１が撮像した画像に種々の画像処理を施す。

カメラ５０１は、撮像素子１０、信号処理部１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５１２、出力インタフェース（以下、Ｉ／Ｆという）部１３、クロック信号発生回路１４及び電源回路１５等を備えている。撮像素子１０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）などによるものであり、撮像した画像を信号処理部１１へ与える。信号処理部１１は、ＲＯＭ５１２に予め記憶された設定に応じて撮像素子１０が撮像処理を行うための撮像条件の設定を撮像素子１０に対して行う。信号処理部１１は、ＲＯＭ５１２に予め記憶された設定に応じて撮像素子１０が撮像した画像に種々の信号処理を施し、この画像に係る画像データを出力Ｉ／Ｆ部１３へ与える。また、信号処理部１１は、クロック信号発生回路１４が発生するクロック信号に基づいて動作する。出力Ｉ／Ｆ部１３は、信号処理部１１から与えられた画像データを、予め定められた信号形式の画像信号に変換して信号線Ｌに出力することによって、ＥＣＵ５０３へ画像信号の送信を行う。電源回路１５は、ＥＵＣ５０３に電力線Ｐを介して接続され、ＥＣＵ５０３内の電源回路３６から電力が供給されており、供給された電力の電圧を各部の動作に適した電圧に変換し、カメラ５０１の各部へ供給する。（なお、ＥＣＵ５０３の電源回路３６は車輌のバッテリに接続されており、バッテリから電力が供給されている。）

ＥＣＵ５０３は、入力Ｉ／Ｆ部３１、画像メモリ３２、出力部３３、画像処理部３４、制御部５３５及び電源回路３６等を備えている。入力Ｉ／Ｆ部３１は、信号線Ｌを介してカメラ５０１からの画像信号を受信し、この画像信号をデジタルの画像データに変換して画像処理部３４へ与える。画像処理部３４は、制御部５３５による制御に従って、入力Ｉ／Ｆ部３１から与えられた画像データに種々の画像処理を施して、画像処理後の画像データを出力部３３へ与える。また、画像処理部３４は、画像処理を行う際に、画像メモリ３２を利用する。制御部５３５は、操作部９１、車速センサ９２及びシフトレバー９３等から与えられる情報に基づいて、画像処理部３４による画像処理の制御を行う。出力部３３は、画像処理部３４から与えられた画像データをディスプレイ９の表示に適した画像信号に変換して出力する。

また、特許文献１においては、カメラで撮像した映像を受信側に伝送してディスプレイに表示させるカメラ映像伝送システムが提案されている。このカメラ映像伝送システムは、送信側のシリアライザが垂直同期信号及び映像データと共に、映像データの映像無効期間中に同期パターン信号を重畳してすることによって、パラレル信号を送受信する場合と比較して車輌のハーネスの削減を実現することができる。

上記の従来の撮像システムは、カメラ５０１が撮像した画像をＥＣＵ５０３が受信してディスプレイ９に表示するのみの単純な構成である。また、特許文献１に記載のカメラ映像伝送システムについても同様である。しかし、近年においては、車輌に搭載したカメラによって撮像された画像を単に表示するのみでなく、カメラによって撮像された画像を利用して歩行者又は他車輌等の物体の接近を検知するなど、カメラを多目的に利用することが試みられている。しかしながら、カメラ５０１のＲＯＭ５１２に記憶されている撮像素子１０に対する撮像条件及び信号処理部１１の信号処理の設定等は、１種類（１組のテーブルデータ）に固定されているため、撮像環境などによっては視認性の悪い画像又は検知が困難な画像等が撮像により得られる場合がある。よって、カメラにて行う信号処理をＥＣＵによって制御することが求められる。

図９は、ＥＣＵによるカメラの制御機能を有する撮像システムの構成を示すブロック図であり、図８に示した従来の撮像システムにＥＣＵによる制御機能を追加したものである。この撮像システムのカメラ６０１は、ＥＣＵ６０３との間でデータの送受信を行う通信部６１６を備えると共に、通信部６１６により受信したＥＣＵ６０３からの制御命令に基づいて、信号処理部１１が行う信号処理及び撮像素子１０の撮像処理の制御を行う制御部１２を備える点で図８に示した従来の撮像システムのカメラ５０１と異なる。また、ＥＣＵ６０３は、カメラ６０１との間でデータの送受信を行う通信部６３７を備えて、操作部９１、車速センサ９２及びシフトレバー９３等からの情報を基に画像処理部３４を制御する制御部３５が、通信部６３７を介してカメラ６０１の制御をおこなう点で従来の撮像システムのＥＣＵ５０３と異なる。カメラ６０１の通信部６１６と、ＥＣＵ６０３の通信部６３７とは、信号線Ｍを介して接続される。

この撮像システムは、通信部６１６及び６３７を搭載することにより、カメラ６０１及びＥＣＵ６０３がデータの送受信を行うことができるため、ＥＣＵ６０３がカメラ６０１の画像処理を制御することができ、ＥＣＵ６０３がカメラ６０１の信号処理部１１が行う信号処理を適宜に変更することができるという利点がある。
特開２００４−２０８１６２号公報

しかし、図９に示した撮像システムは、カメラ６０１及びＥＣＵ６０３が通信を行うために、信号線Ｍを必要とする。これは、図８に示した従来の撮像システムには必要のない信号線である。車輌は限られた空間に多数の機器が搭載されるため、信号線及び電力線等の配設スペースは限られており、新たに信号線Ｍの配設スペースを確保することは容易ではない。また、カメラ６０１には、信号線Ｍを接続するためのコネクタなどを設ける必要があるため、カメラ６０１の大型化につながるという問題もある。車輌の限られた空間に多数の機器を搭載するためには、カメラ６０１の小型化が望まれる。

そこで、本願の発明者は、カメラとＥＣＵとの通信を電力線Ｐを介して行うことを検討している。図１０は、電力線通信機能を有する撮像システムの構成を示すブロック図である。なお図１０には、図８及び図９に図示したディスプレイ９、操作部９１、車速センサ９２及びシフトレバー９３の図示を省略してある。この撮像システムのカメラ７０１は、図９のカメラ６０１の通信部６１６に代えて、変調回路１７、復調回路１８、合成回路１９及び搬送波発生回路７１６等の電力線通信のための回路を備える構成である。同様に、この撮像システムのＥＣＵ３は、図９の通信部６３７に代えて、搬送波発生回路３７、変調回路３８、復調回路３９及び合成回路４０等の電力線通信のための回路を備える構成である。

ＥＣＵ３の制御部３５がカメラ７０１の制御を行う場合、制御部３５はカメラ７０１に対する制御命令及び設定値等で構成されるデータを変調回路３８へ与える。変調回路３８は、搬送波発生回路３７が発生する所定周波数の搬送波を用いて、制御部３５から与えられたデータを変調し、合成回路４０へ与える。合成回路４０は、電力線Ｐから電源回路３６までの間の電力供給経路中に配され、変調回路３８から与えられた変調信号を電力線Ｐに重畳してカメラ７０１へ送信する。

カメラ７０１の合成回路１９は、電力線Ｐから電源回路１５までの間の電力供給経路中に配され、電力線Ｐに重畳された信号を分離して復調回路１８へ与える。復調回路１８は、合成回路１９にて分離された信号を復調し、復調により得られたデータを制御部１２へ与える。制御部１２は、与えられたデータからＥＣＵ３の制御命令及び設定値等を取得し、これらに応じて信号処理部１１の処理を制御する。

また、カメラ７０１からＥＣＵ３へデータを送信する場合も同様である。この場合、カメラ７０１の制御部１２は、送信するデータを変調回路１７へ与える。変調回路１７は、搬送波発生回路７１６が発生する所定周波数の搬送波を用いて、制御部１２から与えられたデータを変調し、合成回路１９へ与える。合成回路１９は、変調回路１７から与えられた変調信号を電力線Ｐに重畳してＥＣＵ３へ送信する。ＥＣＵ３の合成回路４０は、電力線Ｐに重畳された信号を分離して復調回路３９へ与える。復調回路３９は、合成回路４０にて分離された信号を復調し、復調により得られたデータを制御部３５へ与える。

以上のように、電力線通信の機能を搭載した撮像システムは、カメラ７０１及びＥＣＵ３がデータの送受信を行うために新たな信号線Ｍを必要としないため、上述の問題を解決できる。しかしながら、電力線通信の機能を搭載するために、カメラ７０１は搬送波発生回路７１６を備えなければならない。搬送波発生回路７１６は、予め定められた周波数の搬送波を発生する回路であり、例えば水晶振動子などの発振素子を用いて構成される。これらの発振素子は高価であるため、カメラ７０１のコスト上昇を招来する虞がある。その他の変調回路１７、復調回路１８、合成回路１９及び制御部１２等は、１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップに集積するなどの工夫によりコスト低減を行うことができるが、搬送波発生回路７１６は同様の方法でのコスト低減は困難である。また、発振素子を搭載することによりカメラ７０１が大型化する虞もある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、撮像部が撮像して得た画像信号に信号処理を施す信号処理部を動作させるためのクロック信号を基に、他の装置へ送信するデータの変調を行う構成とすることにより、変調のための搬送波発生回路を備えることなく電力線通信を行うことができる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、クロック信号を基に信号処理部が生成した画像の送受信を同期させるための同期信号を基に、他の装置へ送信するデータの変調を行う構成とすることにより、変調のための搬送波発生回路を備えることなく電力線通信を行うことができる撮像装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、上記のいずれかの撮像装置を搭載し、制御装置が電力線通信により撮像装置とデータの送受信を行う構成とすることにより、専用の信号線を設けることなく撮像装置及び制御装置がデータの送受信を行うことができる撮像システムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、撮像装置を複数備えると共に、複数の画像から一又は複数を選択して出力する信号選択器とを備え、制御装置が電力線通信により信号選択器の選択を制御する構成とすることにより、信号線の数を増大させることなく、複数の撮像装置が撮像した画像を他の装置へ送信することができる撮像システムを提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、撮像装置から画像と共に出力された同期信号を基に、信号選択器が制御装置へ送信するデータを変調して電力線通信を行う構成とすることにより、信号選択器が搬送波発生回路を備えることなく電力線通信を行うことができる撮像システムを提供することにある。

本発明に係る撮像装置は、撮像部と、該撮像部が撮像して得た画像信号に信号処理を施す信号処理部と、該信号処理部によって処理された画像信号を出力する出力部と、前記信号処理部を動作させるクロック信号を発生するクロック信号発生部と、電力線を介して前記信号処理部の信号処理及び前記撮像部の撮像処理に係るデータの送受信を他の装置との間で行う電力線通信部とを備える撮像装置において、前記電力線通信部は、前記クロック信号発生部が発生したクロック信号を基に、他の装置へ送信するデータを変調した変調信号を生成し、該変調信号を前記電力線を介して送信するようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、撮像部が撮像して得た画像信号に種々の信号処理を施す信号処理部は動作のためにクロック信号が必要であるため、クロック信号を発生する回路が撮像装置には搭載されており、このクロック信号を搬送波として利用し、データの変調を行う。発生されたクロック信号の周波数をデータの変調に適した周波数に調整する回路などを撮像装置に設けてもよい。これにより撮像装置は、データを変調するための搬送波発生回路を備えることなく、電力線通信を行うことが可能となる。

また、本発明に係る撮像装置は、撮像部と、該撮像部が撮像して得た画像信号に信号処理を施す信号処理部と、該信号処理部によって処理された画像信号を出力する出力部と、前記信号処理部を動作させるクロック信号を発生するクロック信号発生部と、電力線を介して前記信号処理部の信号処理及び前記撮像部の撮像処理に係るデータの送受信を他の装置との間で行う電力線通信部とを備える撮像装置において、前記信号処理部は、前記クロック信号に基づいて、前記画像信号の送受信を他の装置との間で同期させるための同期信号を生成するようにしてあり、前記電力線通信部は、前記信号処理部が生成した同期信号を基に、他の装置へ送信するデータを変調した変調信号を生成し、該変調信号を前記電力線を介して送信するようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、クロック信号により動作する信号処理部は、種々の信号処理を施した画像信号を出力するが、この画像信号を受信する他の装置が同期を行うための同期信号を信号処理部は画像信号と共に出力するため、この同期信号を搬送波として利用し、データの変調を行う。この同期信号は信号処理部によりクロック信号を基に生成される信号である。生成された同期信号の周波数をデータの変調に適した周波数に調整する回路などを撮像装置に設けてもよい。これにより撮像装置は、データを変調するための搬送波発生回路を備えることなく、電力線通信を行うことが可能となる。

また、本発明に係る撮像システムは、上述の撮像装置と、該撮像装置に電力線を介して接続され、該電力線を介して前記撮像装置との間で前記信号処理部の信号処理及び前記撮像部の撮像処理に係るデータの送受信を行う電力線通信部を有する制御装置とを備えることを特徴とする。

本発明においては、上記のいずれかの撮像装置と、これを制御する制御装置とを用いて撮像システムを構成する。撮像装置及び制御装置は電力線で接続し、撮像装置及び制御装置のデータの送受信を電力線通信により行う。撮像装置は上述のようにクロック信号又は同期信号を用いてデータの変調を行う構成であるため、電力線通信のために専用の搬送波発生回路を備える必要がなく、コストの増加を抑制して撮像システムを構成することができる。

また、本発明に係る撮像システムは、前記撮像装置を複数備え、前記撮像装置は前記信号処理部が信号処理を施した画像信号を信号線を介して他の装置へ送信するようにしてあり、複数の前記撮像装置に信号線を介してそれぞれ接続され、複数の前記撮像装置が送信する複数の画像信号を受信し、受信した複数の画像信号から一又は複数の画像信号を選択して出力する信号選択部と、前記制御装置に電力線を介して接続され、該電力線を介して前記制御装置との間で前記信号選択部の選択を制御するためのデータの送受信を行う電力線通信部とを有する信号選択器を更に備えることを特徴とする。

本発明においては、撮像装置を複数備えて、これらの撮像装置による複数の画像信号を信号選択器により選択して制御装置又はディスプレイ等の他の装置へ送信する。また、信号選択器には、電力線通信によるデータの送受信を制御装置との間で行う機能を搭載する。よって、複数の撮像装置、信号選択器及び制御装置を相互に接続する線は、画像信号用の信号線及び電力供給用の電力線のみとすることができる。

また、本発明に係る撮像システムは、前記撮像装置の信号処理部は、前記クロック信号に基づいて、前記画像信号の送受信を他の装置との間で同期させるための同期信号を生成し、該同期信号を前記画像信号と共に出力するようにしてあり、前記信号選択器の電力線通信部は、前記撮像装置の信号処理部が出力した同期信号を基に、前記制御装置へ送信するデータを変調した変調信号を生成し、該変調信号を前記電力線を介して送信するようにしてあることを特徴とする。

本発明においては、撮像装置は信号処理部が生成した画像信号と共に、信号線を介して同期信号を信号選択器へ出力する。信号選択器は、画像と共に送信された同期信号を取得し、この同期信号を搬送波として制御装置へ送信するデータの変調を行う。これにより信号選択器は、データを変調するための搬送波発生回路を備えることなく、制御回路との電力通信を行うことが可能となる。

本発明による場合は、信号処理部を動作させるクロック信号を基に他の装置へ送信するデータを変調し、電力線通信を行う構成とすることにより、クロック信号を発生する回路を共有化することができ、データ変調のための搬送波発生回路を備えることなく電力線通信を行うことができるため、撮像装置のコストの低減及び大型化の抑制等を実現することができる。よって、例えば車輌の限られた空間により多くの撮像装置を搭載することができる。また、他の装置が電力線通信により制御することができる撮像装置の小型化及び低コスト化が実現できるため、撮像装置を利用した車輌の高機能化又は高性能化等を推し進めることができる。

また、本発明による場合は、クロック信号を基に信号処理部が生成した画像信号を基に他の装置へ送信するデータを変調し、電力線通信を行う構成とすることにより、データ変調のための搬送波発生回路を備えることなく電力線通信を行うことができるため、撮像装置のコストの低減及び大型化の抑制等を実現することができる。よって、例えば車輌の限られた空間により多くの撮像装置を搭載することができる。また、他の装置が電力線通信により制御することができる撮像装置の小型化及び低コスト化が実現できるため、撮像装置を利用した車輌の高機能化又は高性能化等を推し進めることができる。

また、本発明による場合は、上記のいずれかの撮像装置と、電力線通信により撮像装置とデータの送受信を行う制御装置とを用いて撮像システムを構成することにより、撮像装置及び制御装置がデータの送受信を行う専用の信号線を設けることなく、制御装置が撮像装置の制御を行う撮像システムを構成することができる。また、上述のように、撮像装置はコストの低減及び大型化の抑制等を実現できる構成であるため、撮像システムを低コストで提供することができると共に、車輌などの限られた空間であっても撮像システムを搭載することができる。

また、本発明による場合は、電力線通信により制御装置が選択を制御することができる信号選択器を用い、複数の撮像装置の複数の画像を信号選択器にて選択して出力する構成とすることにより、複数の撮像装置、信号選択器及び制御装置を相互に接続する線は、映像信号用の信号線及び電力供給用の電力線のみとすることができ、信号線の数を増大させることなく複数の撮像装置を備える撮像システムを構成することができる。

また、本発明による場合は、撮像装置から画像信号と共に出力された同期信号を信号選択器が取得し、この同期信号を基にデータの変調を行う構成とすることにより、信号選択器が搬送波発生回路を備えることなく電力線通信を行うことができるため、信号選択器のコストの低減及び大型化の抑制等を実現することができ、撮像システムを低コストで提供することができると共に、車輌などの限られた空間であっても撮像システムを搭載することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。図において１はカメラであり、例えば車輌の後部に搭載されて車輌後方を撮像するバックカメラ、又は車輌のサイドミラーに搭載されて車輌側方を撮像するサイドカメラ等として利用されるものである。カメラ１は、撮像した車輌周辺の画像を画像信号として車輌の適所に搭載されたＥＣＵ３へ送信する。画像信号を受信したＥＣＵ３は、画像信号に係る画像に種々の画像処理を施して、車輌のインストルメントパネル近傍などに配されたディスプレイ（図示は省略する）に表示する処理を行う。

カメラ１は、撮像素子１０、信号処理部１１、制御部１２、出力Ｉ／Ｆ部１３、クロック信号発生回路１４、電源回路１５、変調回路１７、復調回路１８及び合成回路１９等を備えている。撮像素子１０は、ＣＣＤなどによるものであり、撮像装置１に備えられたレンズ（図示は省略する）にて集光された光を受光することにより１秒間に３０回程度の頻度で撮像を行い、受光した光に応じたアナログ信号を出力して信号処理部１１へ与える。なお、撮像素子１０が撮像を行う際の露光時間及びシャッタースピード等の条件は信号処理部１１又は制御部１２により決定される。

信号処理部１１は、撮像素子１０から与えられるアナログ信号をデジタルの画像データに変換する処理を行う。また、信号処理部１１は、露出調整及びゲイン調整等の撮像素子１０の撮像処理に係る制御を行うと共に、エッジ強調、カラー変換、ホワイトバランス調整及びガンマ補正等の種々の信号処理を施す。信号処理部１１がどのような撮像条件で撮像素子１０に撮像処理を行わせるか、並びに信号処理部１１がいずれの信号処理を行うか及び各信号処理の処理程度等は、制御部１２により決定される。信号処理部１１は、制御部１２の制御に従って信号処理を行い、信号処理後の画像データを出力Ｉ／Ｆ部１３へ与える。

出力Ｉ／Ｆ部１３は、信号線Ｌを接続するための接続ポートを有しており、信号線Ｌを介してＥＣＵ３に接続してある。出力Ｉ／Ｆ部１３は、信号処理部１１から与えられた画像データを、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）方式又はＮＴＳＣ（National TV Standards Committee）方式等の予め定められた信号形式の画像信号に変換して信号線Ｌに出力することによって、ＥＣＵ３へ画像の送信を行う。

クロック信号発生回路１４は、水晶振動子などの発振素子、この発振素子に所定の電圧を印加する駆動回路、及び発振素子から得られる発信信号の波形を整形する波形整形回路等で構成されており、所定周波数のクロック信号を出力する。信号処理部１１にはクロック信号発生回路１４が発生したクロック信号が与えられており、信号処理部１１はこのクロック信号に同期して動作し、上述のような種々の信号処理を行う。クロック信号発生回路１４が発生するクロック信号は、例えば２０〜３０ＭＨｚ程度の周波数の信号である。

電源回路１５は、電力線Ｐを介してカメラ１外から供給された電力を受電し、カメラ１内の各部に適した電圧の電力に変換した後で、各部への電力供給を行う。また、電源回路１５は、各部へ供給する電力の電圧を安定化する回路などを含んでいてもよい。電源回路１５は、電力線Ｐを介してＥＣＵ３に接続してある。なお、電源回路１５からカメラ１の各部への電力供給経路は図示を省略してある。

また、カメラ１は、電力線Ｐを介してＥＣＵ３に接続されており、電力線Ｐを介してデータの送受信を行う電力線通信の機能を有している。電力線通信機能は、カメラ１の変調回路１７、復調回路１８及び合成回路１９等にて実現される。変調回路１７は、ＥＣＵ３へ送信するためのデータを制御部１２から与えられると共に、クロック信号発生回路１４が発生したクロック信号が与えられている。変調回路１７は、クロック信号発生回路１４が発生したクロック信号を利用して、制御部１２から与えられたデータを変調し、得られた変調信号を合成回路１９へ与える。なお、変調回路１７による変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調又はその他の変調のいずれの方式であってもよい。また、制御部１２がＥＣＵ３へ送信するデータは、例えばカメラ１の状態に係る情報及び電力線通信の成否に係る情報等である。

合成回路１９は、電源回路１５からカメラ１及び電力線Ｐの接続部分までの電力供給経路中に配設してある。合成回路１９は、電力供給経路、即ち電力線Ｐへの変調信号の合成（重畳）と、電力線Ｐに重畳された変調信号の分離とを行う回路である。合成回路１９が変調回路１７から与えられた変調信号を電力線Ｐに重畳することによって、カメラ１はＥＣＵ３へデータの送信を行うことができる。また、ＥＣＵ３からのデータは変調信号として電力線Ｐに重畳されて送信され、カメラ１の合成回路１９がこの変調信号を分離して復調回路１８へ与えるようにしてあり、これによりカメラ１はＥＣＵ３からのデータの受信を行うことができる。

復調回路１８は、合成回路１９にて分離された変調信号に対して、予め定められた変調方式の信号を元のデータに復元する処理、即ち復調を行う回路である。復調回路１８は、復調により得られたデータを制御部１２へ与える。ＥＣＵ３が電力線通信により送信するデータはカメラ１の制御に係るデータであり、例えばゲインの調整量、エッジの強調量又はカラー変換の有無等の信号処理部１１の信号処理を規定するデータとすることができる。制御部１２は、復調回路１８から与えられたデータに応じて信号処理部１１の信号処理及び撮像素子１０の撮像処理等を制御する。

また、ＥＣＵ３は、入力Ｉ／Ｆ部３１、画像メモリ３２、出力部３３、画像処理部３４、制御部３５、電源回路３６、搬送波発生回路３７、変調回路３８、復調回路３９及び合成回路４０等を備えている。入力Ｉ／Ｆ部３１は、信号線Ｌを接続するための接続ポートを有しており、信号線Ｌを介してカメラ１に接続してある。入力Ｉ／Ｆ部３１は、カメラ１から信号線Ｌを介して送信された画像信号を受信し、予め定められたデータ形式の画像データに変換して画像処理部３４へ与える。

画像処理部３４は、制御部３５の制御に従い、入力Ｉ／Ｆ部３１から与えられた画像データ、即ちカメラ１が撮像した画像に対して、拡大縮小、一部の切り出し、又はメッセージ及びアイコン等の画像の重畳等の画像処理を施す。また、画像処理部３４は、カメラ１が撮像した画像から歩行者、他車輌、信号機又は道路標識等の物体を検出する処理を行ってもよい。画像処理部３４は、受信した画像データ、画像処理に係る演算過程のデータ、中間データ又は画像処理後のデータ等を画像メモリ３２に記憶して画像処理を行う。画像メモリ３２は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）又はＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）等の大容量のメモリ素子で構成してある。画像処理部３４は、画像処理を施した画像データを出力部３３へ与える。また、画像処理部３４が画像を基にした物体検出処理を行う構成の場合、画像処理部３４は検出結果を制御部３５へ与える。

出力部３３は、画像処理部３４から与えられた画像データを車輌に搭載されたディスプレイの表示に適した画像信号に変換し、このディスプレイに対して画像信号を出力する。これにより、本撮像システムは、カメラ１にて撮像し、ＥＣＵ３にて画像処理を施した車輌周辺の画像を、車輌内に設けられたディスプレイに表示することができる。

電源回路３６は、車輌のバッテリ又はオルタネータ等の電力供給源から供給された例えば１２Ｖの電力を、ＥＣＵ３内の各部に適した５Ｖ又は３Ｖ等の電力に変換して各部へ供給する。また、電源回路３６は、カメラ１への電力（例えば６Ｖ）を電力線Ｐを介して供給している。なお、電源回路３６からＥＣＵ３の各部への電力供給経路は図示を省略してある。

制御部３５は、ディスプレイの近傍に配された複数のスイッチなどで構成される操作部、車輌の走行速度を検知する車速センサ及び車輌の自動変速装置の設定を切り替えるシフトレバー等から与えられる情報に基づいて、画像処理部３４による画像処理の制御を行うと共に、カメラ１内にて行う画像処理の制御を行う。また、画像処理部３４が物体検出処理の結果を制御部３５へ与える場合には、制御部３５は更に物体検出処理の結果に基づいて画像処理部３４及びカメラ１の画像処理の制御を行う構成としてもよい。

制御部３５がカメラ１の制御を行う場合、制御部３５は、例えばゲインの調整量、エッジの強調量又はカラー変換の有無等のカメラ１の信号処理を規定するデータを、電力線通信を介してカメラ１へ送信する。ＥＣＵ３の電力線通信機能は、搬送波発生回路３７、変調回路３８、復調回路３９及び合成回路４０等にて実現される。搬送波発生回路３７は、水晶振動子などの発振素子、及びこの発振素子に所定の電圧を印加する駆動回路等で構成されており、所定周波数の搬送波を発生する。搬送波発生回路３７が発生した搬送波は、変調回路３８へ与えられる。

変調回路３８は、カメラ１の変調回路１７と同様に、搬送波発生回路３７から与えられた搬送波を利用して制御部３５から与えられたデータを変調し、得られた変調信号を合成回路４０へ与える。変調回路３８による変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調又はその他の変調のいずれの方式であってもよい。

合成回路４０は、電源回路３６からＥＣＵ３及び電力線Ｐの接続部分までの電力供給経路中に配設してある。合成回路４０は、電力線Ｐへの変調信号の重畳と、電力線Ｐに重畳された変調信号の分離とを行う回路である。合成回路４０は、変調回路３８から与えられた変調信号を電力線Ｐに重畳することでデータの送信を行うと共に、電力線Ｐから分離した変調信号を復調回路３９へ与えることでデータの受信を行う。

復調回路３９は、合成回路４０にて分離された変調信号に対して、予め定められた変調方式の信号を元のデータに復元する復調処理を行う回路である。復調回路３９は、復調により得られたデータを制御部３５へ与える。これにより制御部３５は、カメラ１へ送信したデータが正しく受信されたか否かに係る情報又はカメラ１の動作状態に係る情報等を電力線通信により取得することができ、これらの情報に基づいて画像処理部３４の制御を行うことができる。

以上の構成の実施の形態１に係る撮像システムは、カメラ１及びＥＣＵ３が電力線Ｐを介してデータの送受信を行うことができるため、制御のための専用の信号線を設けることなくＥＣＵ３がカメラ１の制御を行うことができる。また、カメラ１は、クロック信号発生回路１４が発生したクロック信号を信号処理部１１及び変調回路１７が共有する構成とし、変調回路１７がクロック信号を利用して変調を行う構成とすることにより、カメラ１は電力線通信の機能を実現するために変調回路１７、復調回路１８及び合成回路１９等の回路を備えるのみでよく、水晶振動子などを要する搬送波発生回路を電力線通信のためのみに搭載する必要がないため、カメラ１のコストの低減及び大型化の抑制等を実現することができる。

なお、本実施の形態においては、撮像システムを車輌に搭載する構成としたが、これに限るものではなく、例えば列車又は船舶等に撮像システムを搭載する構成としてもよく、監視カメラのシステムなどに適用してもよい。また、カメラ１が撮像した画像をＥＣＵ３が画像処理を施した後でディスプレイに表示する構成としたが、これに限るものではなく、カメラ１が撮像した画像をディスプレイに直接与えて表示する構成としてもよい。

また、図１に示した撮像システムでは、カメラ１の変調回路１７にクロック信号発生回路１４が発生したクロック信号を直接的に入力する構成としたが、これに限るものではなく、クロック信号発生回路１４が発生したクロック信号を変調に適した波形及び周波数等に調整する回路をカメラ１に設け、調整回路が波形及び周波数等を調整した信号を変調回路１７へ与える構成としてもよい。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。図１に示した実施の形態１に係る撮像システムは、カメラ１のクロック信号発生回路１４が発生したクロック信号を変調回路１７へ与え、変調回路１７がクロック信号を基にデータの変調を行う構成である。これに対して実施の形態２に係る撮像システムは、カメラ２０１の信号処理部１１が出力する画像データに係る信号のうち、ＤＣＬＫ（データクロック信号）を変調回路１７へ与え、変調回路１７がＤＣＬＫを基に変調を行う点が異なる。

図３は、信号処理部１１が出力する信号の一例を示す模式図である。信号処理部１１が出力する信号には、Ｖｓｙｎｃ（垂直同期信号）、Ｈｓｙｎｃ（水平同期信号）、ＤＣＬＫ及び画像信号が含まれている。（なお、図３においては、（ａ）にＶｓｙｎｃの約１周期分の信号波形を示し、（ｂ）にＨｓｙｎｃの約１周期分の信号波形を拡大して示してある。）Ｖｓｙｎｃは画像信号の垂直方向に係る送受信又は表示等のタイミングを示すものであり、Ｈｓｙｎｃは水平方向のタイミングを示すものである。また、ＤＣＬＫは、画像データを構成する各ビットのタイミングを示すものである。信号処理部１１は、クロック信号発生回路１４が発生したクロック信号に同期して動作するデジタル回路であり、出力するＤＣＬＫはクロック信号を基に生成される。例えば、ＤＣＬＫはクロック信号そのものであってもよく、又はクロック信号を分周した信号であってもよい。

よって、クロック信号発生回路１４が発生したクロック信号を直接的に与えられる実施の形態１のカメラ１と同様に、実施の形態２のカメラ２０１の変調回路１７は、信号処理部１１から与えられるＤＣＬＫを用いて変調処理を行うことができ、電力線Ｐを介した通信を実現することができる。

以上の構成の実施の形態２に係る撮像システムは、カメラ２０１の信号処理部１１が出力するＤＣＬＫを用いて変調回路１７がデータの変調を行う構成とすることにより、実施の形態１に係る撮像システムと同様に、カメラ２０１が水晶振動子などを要する搬送波発生回路を電力線通信のためのみに搭載する必要がないため、カメラ２０１のコストの低減及び大型化の抑制等を実現することができる。なお、図２に示した撮像システムでは、カメラ２０１の変調回路１７に信号処理部１１が出力したＤＣＬＫを直接的に入力する構成としたが、これに限るものではなく、信号処理部１１が出力したＤＣＬＫを変調に適した波形及び周波数等に調整する回路をカメラ２０１に設け、調整回路が波形及び周波数等を調整した信号を変調回路１７へ与える構成としてもよい。

なお、実施の形態２に係る撮像システムのその他の構成は、実施の形態１に係る撮像システムの構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る撮像システムの構成を示す模式図である。実施の形態３に係る撮像システムは、実施の形態１のカメラ１（実施の形態２のカメラ２０１であってもよい）を複数備えると共に、各カメラ１がそれぞれ出力する画像信号を取得して、複数の画像信号から１つの画像信号を選択してＥＣＵ３へ出力する信号選択器５を備えている。複数のカメラ１と信号選択器５とはそれぞれ信号線Ｌ及び電力線Ｐで接続してあり、信号とＥＣＵ３とは信号線Ｌ及び電力線Ｐで接続してある。ＥＣＵ３は、操作部９１、車速センサ９２及びシフトレバー９３等から与えられる情報を基に信号選択器５の選択を制御し、一のカメラ１にて撮像された画像をディスプレイ９に表示する処理を行う。

図５は、実施の形態３に係る撮像システムの信号選択器５の構成を示すブロック図である。信号選択器５は、信号選択部５１、制御部５２、搬送波発生回路５３、変調回路５４、復調回路５５、合成回路５６及び電源回路５７等を備えている。信号選択部５１は、複数の信号を入力するための複数の入力部と、１つの信号を出力するための１つの出力部とを有する所謂スイッチである。信号選択部５１には、複数のカメラ１から信号線Ｌを介して画像信号が入力されると共に、制御部５２からスイッチの選択に係る制御信号が入力されている。信号選択部５１は、制御部５２から与えられる制御信号に応じて、入力された複数の画像信号から１つの画像信号を選択して出力する。

制御部５２は、ＥＣＵ３から与えられる選択命令に基づいて、信号選択部５１による出力信号の選択を制御する。信号選択器５は電力線通信を行う機能を有しており、制御部５２は電力線通信によりＥＣＵ３からの選択命令を受信すると共に、電力線通信の成否及び信号選択器５の動作状態等に係る情報を電力線通信によりＥＣＵ３へ送信する。

信号選択器５の電力線通信機能は、搬送波発生回路５３、変調回路５４、復調回路５５及び合成回路５６等にて実現される。搬送波発生回路５３は、水晶振動子などの発振素子、及びこの発振素子に所定の電圧を印加する駆動回路等で構成されており、所定周波数の搬送波を発生する。搬送波発生回路５３が発生した搬送波は、変調回路５４へ与えられる。変調回路５４は、搬送波発生回路５３から与えられた搬送波を利用して制御部５２から与えられたデータを変調し、得られた変調信号を合成回路５６へ与える。変調回路５４による変調方式は、位相変調、振幅変調、周波数変調又はその他の変調のいずれの方式であってもよい。

合成回路５６は、電源回路５７から信号選択器５及び電力線Ｐの接続部分までの電力供給経路中に配設してある。合成回路５６は、電力線Ｐへの変調信号の重畳と、電力線Ｐに重畳された変調信号の分離とを行う回路である。合成回路５６は、変調回路５４から与えられた変調信号を電力線Ｐに重畳することでデータの送信を行うと共に、電力線Ｐから分離した変調信号を復調回路５５へ与えることでデータの受信を行う。復調回路５５は、合成回路５６にて分離された変調信号に対して、予め定められた変調方式の信号を元のデータに復元する復調処理を行う回路である。復調回路５５は、復調により得られたデータを制御部５２へ与える。

これにより制御部５２は、ＥＣＵ３から送信される選択命令を電力線通信により受信することができ、受信した選択命令に応じて信号選択部５１の選択を制御することにより、ＥＣＵ３の制御に基づいた画像信号の選択を行うことができる。また、制御部５２は、電力線通信の成否及び信号選択器５の動作状態に係る情報等を電力線通信によりＥＣＵ３へ送信することができる。

以上の構成の実施の形態３に係る撮像システムは、電力線通信によりＥＣＵ３が選択を制御することができる信号選択器５を用い、複数のカメラ１が出力する複数の画像信号を信号選択器５にて選択し、一の画像信号をＥＣＵ３へ与える構成とすることにより、複数のカメラ１、信号選択器５及びＥＣＵ３を相互に接続する線は信号線Ｌ及び電力線Ｐのみとすることができるため、複数のカメラ１を搭載することによる信号線Ｌの増大を抑制することができる。

なお、実施の形態３においては、複数のカメラ１と信号選択器５とを電力線Ｐで接続し、信号選択器５とＥＣＵ３とを電力線Ｐで接続することにより、間接的に複数のカメラ１とＥＣＵ３とを電力線Ｐで接続する構成としたが、これに限るものではなく、複数のカメラ１とＥＣＵ３とを直接的に電力線Ｐで接続する構成としてもよい。また、実施の形態１に係るカメラ１を用いて撮像システムを構成したが、これに限るものではなく、実施の形態２に係るカメラ２０１を用いて撮像システムを構成してもよい。この場合であっても信号選択器５及びＥＣＵ３等の構成は同じであるため、カメラ２０１を用いた場合については説明を省略する。

なお、実施の形態３に係る撮像システムのその他の構成は、実施の形態１に係る撮像システムの構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

（実施の形態４）
図６は、実施の形態４に係る撮像システムの信号選択器４０５の構成を示すブロック図である。なお、実施の形態４に係る撮像システムの全体構成については図示を省略するが、図４に示した実施の形態３に係る撮像システムにおいて信号選択器５に代えて、図６に示す信号選択器４０５を用いて撮像システムを構成するものとする。

実施の形態４に係る撮像システムの信号選択器４０５は、図５に示した実施の形態３の信号選択器５が備える搬送波発生回路５３に代えて、搬送波生成回路４５３を備える構成である。搬送波生成回路４５３は、信号選択器４０５における信号線Ｌの接続部分から信号選択部５１までの画像信号の信号伝達経路中に配設され、一の画像信号を基に搬送波を生成し、生成した搬送波を変調回路５４へ与える。

図７は、カメラ１が出力する画像信号の一例を示す模式図である。カメラ１は、信号処理部１１が例えば図３に示したデジタルの撮像データを出力Ｉ／Ｆ部１３へ与え、出力Ｉ／Ｆ部１３がこの撮像データを基に図７に示す画像信号を生成して出力する。図７の画像信号は、ＮＴＳＣ方式の画像信号を模式的に図示したものであり、水平同期信号４７１、カラーバースト信号４７２及び色信号４７３等により構成されている。

水平同期信号４７１は、一定期間の低電位が継続されるパルス状の信号であり、画像信号の水平方向に関するタイミングを示す信号である。カラーバースト信号４７２は、一定期間の高周波で発振する信号であり、色信号４７３の位相の基準をなす信号である。色信号４７３は、画像の色情報が変調された信号であり、カラーバースト信号４７２に同期して生成された信号である。即ち、カラーバースト信号４７２は、色信号４７３に同期する同期信号である。よって、この画像信号を受信したＥＣＵ３の入力Ｉ／Ｆ部３１は、カラーバースト信号４７２を基に色信号４７３を復調することによって画像データを取得することができる。

搬送波生成回路４５３は、カメラ１から送信された画像信号からカラーバースト信号４７２を抽出し、抽出した信号を搬送波として変調回路５４へ与える。また、搬送波生成回路４５３は、抽出したカラーバースト信号４７２を基に発信信号を生成して、この発信信号を搬送波として変調回路５４へ与えてもよい。搬送波発生回路４５３から搬送波を与えられた変調回路５４は、この搬送波を利用して制御部５２から与えられたデータを変調し、得られた変調信号を合成回路５６へ与える。

以上の構成の実施の形態４に係る撮像システムは、カメラ１から画像信号と共に出力された同期信号を信号選択器４０５の搬送波生成回路４５３が抽出して、変調回路５４へ搬送波として与える構成とすることにより、信号選択器４０５は水晶振動子などを必要とする搬送波発生回路を搭載することなく電力波通信を行うことができるため、信号選択器４０５のコストの低減及び大型化の抑制等を実現することができる。

なお、実施の形態４に係る撮像システムのその他の構成は、実施の形態３に係る撮像システムの構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

本発明において、便宜上、カメラ側での画像信号及びデータに対する処理を「信号処理」とし、ＥＣＵ側での画像信号及びデータに対する処理を「画像処理」として区別したが、信号及びデータの処理の内容に対してなんら制限を加えるものではなく、「信号処理」として例示した処理を「画像処理」としてＥＣＵ側で行ってもよく、また逆に「画像処理」として説明した処理を「信号処理」としてカメラ側で行ってもよい。

本発明の実施の形態１に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る撮像システムの構成を示すブロック図である。 信号処理部が出力する信号の一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係る撮像システムの構成を示す模式図である。 実施の形態３に係る撮像システムの信号選択器の構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係る撮像システムの信号選択器の構成を示すブロック図である。 カメラが出力する画像信号の一例を示す模式図である。 従来の撮像システムの構成を示すブロック図である。 ＥＣＵによるカメラの制御機能を有する撮像システムの構成を示すブロック図である。 電力線通信機能を有する撮像システムの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ カメラ（撮像装置）
３ ＥＣＵ（制御装置）
５ 信号選択器
９ ディスプレイ
１０ 撮像素子（撮像部）
１１ 信号処理部
１２ 制御部
１３ 出力Ｉ／Ｆ部（出力部）
１４ クロック信号発生回路（クロック信号発生部）
１５ 電源回路
１７ 変調回路（電力線通信部）
１８ 復調回路（電力線通信部）
１９ 合成回路（電力線通信部）
３１ 入力Ｉ／Ｆ部
３３ 出力部
３４ 画像処理部
３５ 制御部
３６ 電源回路
３７ 搬送波発生回路
３８ 変調回路（電力線通信部）
３９ 復調回路（電力線通信部）
４０ 合成回路（電力線通信部）
５１ 信号選択部
５２ 制御部
５３ 搬送波発生回路
５４ 変調回路（電力線通信部）
５５ 復調回路（電力線通信部）
５６ 合成回路（電力線通信部）
５７ 電源回路
２０１ カメラ
４０５ 信号選択器
４５３ 搬送波生成回路
４７１ 水平同期信号
４７２ カラーバースト信号（同期信号）
４７３ 色信号
ＤＣＬＫ データクロック（同期信号）
Ｌ 信号線
Ｐ 電力線

Claims (5)

1. 撮像部と、該撮像部が撮像して得た画像信号に信号処理を施す信号処理部と、該信号処理部によって処理された画像信号を出力する出力部と、前記信号処理部を動作させるクロック信号を発生するクロック信号発生部と、電力線を介して前記信号処理部の信号処理及び前記撮像部の撮像処理に係るデータの送受信を他の装置との間で行う電力線通信部とを備える撮像装置において、
   前記電力線通信部は、前記クロック信号発生部が発生したクロック信号を基に、他の装置へ送信するデータを変調した変調信号を生成し、該変調信号を前記電力線を介して送信するようにしてあること
   を特徴とする撮像装置。
2. 撮像部と、該撮像部が撮像して得た画像信号に信号処理を施す信号処理部と、該信号処理部によって処理された画像信号を出力する出力部と、前記信号処理部を動作させるクロック信号を発生するクロック信号発生部と、電力線を介して前記信号処理部の信号処理及び前記撮像部の撮像処理に係るデータの送受信を他の装置との間で行う電力線通信部とを備える撮像装置において、
   前記信号処理部は、前記クロック信号に基づいて、前記画像信号の送受信を他の装置との間で同期させるための同期信号を生成するようにしてあり、
   前記電力線通信部は、前記信号処理部が生成した同期信号を基に、他の装置へ送信するデータを変調した変調信号を生成し、該変調信号を前記電力線を介して送信するようにしてあること
   を特徴とする撮像装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の撮像装置と、
   該撮像装置に電力線を介して接続され、該電力線を介して前記撮像装置との間で前記信号処理部の信号処理及び前記撮像部の撮像処理に係るデータの送受信を行う電力線通信部を有する制御装置と
   を備えることを特徴とする撮像システム。
4. 前記撮像装置を複数備え、前記撮像装置は前記信号処理部が信号処理を施した画像信号を信号線を介して他の装置へ送信するようにしてあり、
   複数の前記撮像装置に信号線を介してそれぞれ接続され、複数の前記撮像装置が送信する複数の画像信号を受信し、受信した複数の画像信号から一又は複数の画像信号を選択して出力する信号選択部と、
   前記制御装置に電力線を介して接続され、該電力線を介して前記制御装置との間で前記信号選択部の選択を制御するためのデータの送受信を行う電力線通信部と
   を有する信号選択器
   を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の撮像システム。
5. 前記撮像装置の信号処理部は、前記クロック信号に基づいて、前記画像信号の送受信を他の装置との間で同期させるための同期信号を生成し、該同期信号を前記画像信号と共に出力するようにしてあり、
   前記信号選択器の電力線通信部は、前記撮像装置の信号処理部が出力した同期信号を基に、前記制御装置へ送信するデータを変調した変調信号を生成し、該変調信号を前記電力線を介して送信するようにしてあること
   を特徴とする請求項４に記載の撮像システム。

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