JP2012096687A

JP2012096687A - 車室内カメラ装置

Info

Publication number: JP2012096687A
Application number: JP2010246678A
Authority: JP
Inventors: Yoka Iga; 陽香伊賀; Masao Fukaya; 昌央深谷
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2010-11-02
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2012-05-24
Also published as: WO2012060214A1

Abstract

【課題】車室内において自由にカメラの位置を変更できる車室内カメラ装置を提供する。
【解決手段】車両２の室内に基端側１２ｂを固定されたフレキシブルアーム１２の先端側１２ａに設置され、撮像部１１が内蔵されたカメラ１０と、撮像部１１による撮影画像を表示部４に表示させる制御部と、を備えた。
【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室内カメラ装置に関する。

車室内を撮影するカメラとして、例えば特許文献１に示すように、モニタカメラを車両の天井部に固定し、運転手が着座した状態から助手席や後部座席の同乗者を表示装置によって確認可能にしたものが存在する。このカメラは車両の防犯用にも用いることが可能であって、撮影画像に基づいて不審者の車内への侵入の検知や、撮影画像を車外から携帯端末等を用いて確認することもできる。

特開２００３−１０４１３２号公報

特許文献１に示されるモニタカメラは、助手席、後部座席の確認用や、防犯用において車室内を広角に確認するため、所定の位置（例えば、車両の天井の前後方向の中間）に固定されている。しかし、ユーザが車室内のカメラを用いて確認したい範囲は、車室全体のみならず、例えば、後部座席に着座する子供だけを確認したい場合や、自己の後姿を確認したい場合等がある。車室全体を広角のカメラで撮影した場合には、映像に歪みが発生してユーザにとって違和感のある映像となりやすい。また、車室全体が撮影されてしまうと、注視したい箇所とそうでない箇所との区別も付け難くなる。

そこで、本発明では、ユーザが車室内において自由にカメラの位置を変更できる車室内カメラ装置を提供する。

本発明に係る車室内カメラ装置の第１特徴構成は、車両の室内に基端側を固定されたフレキシブルアームの先端側に設置され、撮像部が内蔵されたカメラと、前記撮像部による撮影画像を表示部に表示させる制御部と、を備えた点にある。

この構成によると、カメラ又はフレキシブルアームを操作するだけでカメラの向きを車室内で自由に変更でき、カメラの撮像部で撮影された撮影画像が、制御部によって表示部に表示される。その結果、カメラの位置を変えることで表示部による車室内の視認領域が広がる。また、例えばカメラの撮影画像を運転席から視認可能な位置に配置された表示部に表示させることで、ユーザが運転中であっても所望の画像を容易に視認することができる。位置変更後のカメラはフレキシブルアームによって、その位置に保持される。したがって、ユーザがカメラを保持する必要がなく、ユーザの運転操作等に支障がない。

本発明に係る車室内カメラ装置の第２特徴構成は、前記カメラが、前記撮像部の姿勢を検出する撮像姿勢検出部を有し、前記制御部が、前記撮像姿勢検出部の検出データに基づいて前記撮影画像を回転補正する処理演算部を有する点にある。

この構成によると、カメラの撮像部が傾いた姿勢で撮影したとしても、処理演算部によって撮像姿勢検出部の検出データに基づく撮影画像の回転補正が行われ、表示部に常に水平な画像を表示することができる。その結果、表示部の画像を視認するユーザの違和感も少なくなる。

本発明に係る車室内カメラ装置の第３特徴構成は、前記撮影画像を無線で前記表示部に送信可能に構成してある点にある。

本構成の如く、撮影画像を無線で表示部に送信することで、カメラと表示部との間の配線が不要となり、車室内カメラ装置の車両への取付け作業が容易になる。

本発明に係る車室内カメラ装置の第５特徴構成は、前記表示部が携帯端末で構成された点にある。

本構成の如く、表示部が携帯端末で構成されていると、表示部を備えた携帯端末を自由に持ち運ぶことができる。これにより、車室内の撮影画像の確認が車外の遠隔地においても確認でき、車室内の防犯確認や、車室内の荷物等の確認を車外から容易に行うことできる。

本発明に係る車室内カメラ装置の第５特徴構成は、前記表示部が前記車両に搭載されたモニタで構成された点にある。

本構成の如く、表示部が車両に搭載されたモニタで構成されていると、車室内のカメラによる撮像画像を車内のモニタから容易に視認することができる。

本発明に係る車室内カメラ装置の第６特徴構成は、前記フレキシブルアームの基端側が運転席側の中央ピラーに固定してある点にある。

本構成の如く、フレキシブルアームの基端側が運転席側の中央ピラーに固定してあると、ユーザが運転席からカメラ及びフレキシブルアームを操作でき、カメラの姿勢や向きを容易に変更することができる。

車室内カメラ装置の概要を示す図である。第２実施形態のシステム構成図である。カメラの姿勢変更による実画像と補正後画像との関係を示す図である。第３実施形態のシステム構成図である。別実施形態のカメラモジュールを示す図である。別実施形態のカメラモジュールであって、（ａ）はカメラの不使用（収納）状態、（ｂ）はカメラの使用状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

〔第１実施形態〕
図１及び図２に示すように、本発明の車室内カメラ装置は、車両２の室内を撮影するカメラ１０と、制御部としてのコントローラ３と、を備える。カメラ１０は、車室内を撮影する撮像部１１を内蔵し、フレキシブルアーム１２の先端側１２ａに設置されている。フレキシブルアーム１２の基端側１２ｂは、車両２の運転席２５側における中央ピラー２７の上部に固定されている。

カメラ１０の撮像部１１で撮影された撮影画像は、コントローラ３を介して表示部４に表示される。すなわち、制御部３は、撮像部１１で撮影された撮影画像を表示部４に表示するための処理を行う。表示部４は、運転席２５や助手席等から視認可能な位置に配置されるものであり、例えば、車両２に搭載されたモニタ（コンソールボックス内に設置されるナビゲーションシステムの表示画面等）である他、携帯端末の表示画面等であってもよい。ここで、携帯端末とは携帯電話を含む。

先端側１２ａにカメラ１０を支持するフレキシブルアーム１２は、例えば金属や樹脂製の螺旋巻パイプ材や可撓性を有する樹脂材料等で構成されている。カメラ１０は、他物に干渉した際に衝撃を吸収するために弾性を有する樹脂材料等で外装されており、全体に丸みを帯びた形状としてある。ユーザがカメラ１０またはフレキシブルアーム１２を手動で操作することにより、カメラ１０の位置を変更することができる。フレキシブルアーム１２はユーザの操作力が作用しなくなると、その位置でカメラ１０を保持するよう構成されている。

このような車室内カメラ装置であれば、ユーザが運転席２５から自らの手でカメラ１０またはフレキシブルアーム１２を操作することで、カメラ１０の向きを自由に変更することが可能となる。その結果、例えば、ユーザが運転中に、後部座席２６に着座させた子供の様子を確認したい場合に、カメラ１０の撮像部１１の向きを後部座席２６の方向にするだけで、表示部４で後部座席２６の子供の様子を容易に確認することができる。

カメラ１０の撮像部１１の向きを後部座席２６の方向にし、表示部４に表示される後部座席２６の乗員の様子を視認することで、後部座席２６の乗員とのコミュニケーション手段として利用することもできる。カメラ１０の撮像部１１を斜め前方に向けた場合には、運転中の車外の景色を表示部４で楽しむことや、その景色を表示部４に記録することも可能となる。

また、カメラ１０の撮像部１１をユーザ自身に向けた場合には、例えば自身の後姿の確認や、後ろ髪のセット直し等にも使用することが可能である。防犯対策として、車室内全体の撮影や、車室内の運転席２５周りの前方のみを撮影することも可能となる。

[第２実施形態]
ユーザがカメラ１０の位置や向きを自由に変更できるので、撮像部１１の角度／方向がユーザの操作によって任意に決定される。携帯端末のように、表示部とカメラが一体となったものでは、傾いたカメラ映像をそのまま表示部に表示させても、操作者が携帯端末の姿勢を適宜修正するためユーザにとって違和感のない映像となる。しかし、車両２に搭載される表示部４のように、カメラ１０と表示部４とが別体であり、カメラ１０の姿勢を瞬時に修正し固定することが難しい場合には、表示部４に対して撮影画像だけが傾くこととなり非常に見づらい映像となる。

そこで、このような不具合を解消するために、本実施形態では、図２に示すように、撮像部１１の姿勢を検出する撮像姿勢検出部１３として、カメラ１０に３軸の加速度センサを配置し、コントローラ３には、撮像部１１による撮影画像を回転補正する処理演算部Ａを設けてある。

加速度センサは、カメラ１０に加速度運動が加えられた時の移動加速度とその移動量、及び、その傾きを検出する。加速度センサに代えて、撮像姿勢検出部１３として、地磁気センサ、ジャイロセンサを用いることもできる。また、撮像姿勢検出部１３は、加速度センサ、地磁気センサ、ジャイロセンサ等を適宜組み合わせてもよい。

処理演算部Ａでは、まず、撮像姿勢検出部１３の検出データに基づいてカメラ姿勢演算部３０で撮像部１１の姿勢が演算され、カメラ姿勢演算部３０の演算結果を受けて回転判定演算部３１で撮像部１１の回転が判定される。次に、映像取得部３３に入力された撮影画像と回転判定演算部３１の演算結果とを受けて、回転判定演算部３１において撮像部１１が回転状態と判定されると、映像回転処理部３４でカメラ姿勢演算３１の演算結果に基づいて撮影画像の回転補正が行われる。その後、撮影画像または映像回転処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。

こうして、図３に示すように、撮像部１１の姿勢が検出された際には、処理演算部Ａによって撮影画像である実画像が回転補正され、表示部４に表示される画像は、例えば常に傾きのない水平な画像となる。その結果、表示部４の画像を視認するユーザの違和感も少なくなる。

[第３実施形態]
フレキシブルアーム１２によってカメラ１０は車両２の前後左右方向に加えて、上下方向にも移動できる。ただし、カメラ１０を動作させたときに車両２が傾斜状態であるような場合には、カメラ１０の姿勢に車両２の姿勢が重畳されるため、カメラ１０のみの姿勢を正確に把握できない場合がある。よって、カメラ１０の姿勢と車両２の姿勢とを区別するために、カメラ１０側（移動側）と車両２側（固定側）の相対位置の関係から撮像部１１の姿勢を判定すると回転判定の精度が向上する。そこで、本実施形態では、図４に示すように、カメラ１０側の撮像姿勢検出部１３に加えて、車両２側にも車両の姿勢を検出する車両姿勢検出部２０を設ける。

撮像姿勢検出部１３、車両姿勢検出部２０には、共に前述の加速度センサを用いることができる。加速度センサに代えて、撮像姿勢検出部１３、車両姿勢検出部２０として、地磁気センサ、ジャイロセンサを用いることもできる。また、撮像姿勢検出部１３、車両姿勢検出部２０は、加速度センサ、地磁気センサ、ジャイロセンサ等を適宜組み合わせてもよい。

コントローラ３の処理演算部Ａでは、まず、撮像姿勢検出部１３の検出データに基づいてカメラ姿勢演算部３０で撮像部１１の姿勢が演算され、一方、車両姿勢検出部２０の検出データに基づいて車両姿勢演算部３２で車両２の姿勢が演算される。次に、カメラ姿勢演算部３０及び車両姿勢演算部３２の演算結果を受けて、回転判定演算３１で撮像部１１の回転が判定される。この回転は、車両２の姿勢を相殺したものであり、車両２に対するカメラ１０の姿勢変化を表すものである。次に、映像取得部３３に入力された撮影画像と回転判定演算部３１の演算結果とを受けて、回転判定演算部３１において撮像部１１が回転状態と判定されると、映像回転処理部３４においてカメラ姿勢演算３０の演算結果に基づいて撮影画像の映像回転処理が行われる。その後、撮影画像または映像回転処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。

こうして、撮像姿勢検出部１３及び車両姿勢検出部２０の検出データに基づいて撮影画像である実画像が処理演算部Ａによって回転補正される。よって、撮像部１０の傾きの検出精度が向上し、表示部４に表示される画像が水平な画像となる精度が向上する。

[第４実施形態]
本実施形態では、防犯カメラとして車室内のカメラ１０を使用する場合について説明する。車両２に搭載された各種センサと連携し、不審者の侵入を感知して、その時の映像をカメラ１０で記録する。カメラ１０の撮像姿勢検出部１３として用いられる加速度センサ等のセンサ情報を用いて、不法侵入を検知することも可能である、記録した映像は、無線でユーザの携帯端末等に通知してもよい。また、不法侵入時以外でも、ユーザは携帯端末等から必要に応じて車室内のカメラ１０の映像を確認可能に構成することもできる。

[第５実施形態]
上記の実施形態では、撮像姿勢検出部１３により撮像部１１の姿勢変更が検出された場合に、コントローラ３の処理演算部Ａの演算が行われる。ただ、車両２が走行中には、道路事情等の影響を受けて車内のカメラ１０が振動し、この振動により撮像部１１の姿勢変更が検出する場合もある。しかしながら、カメラ１０の振動に対しては撮像部１０の回転補正が不要な場合が多い。そこで、撮像姿勢検出部１３においてカメラ１０の加速度変化からカメラ１０の動作が振動状態であるか否かを判定し、カメラ１０の動作が振動状態と判定された場合は処理演算部Ａの演算（回転補正）を行わないように構成してもよい。

カメラ１０の振動による加速度変化はカメラ１０の通常の姿勢変更操作時の加速度変化より格段に速い。このことから、例えば、カメラ１０の撮像姿勢検出部１３で検出される加速度変化と設定されるしきい値（例えば、カメラ１０を変更操作する際の最大の加速度変化）とを比較することで、カメラ１０の動作が振動状態であるか否かを判定することができる。こうして、カメラ１０の動作が振動状態と判定された場合に処理演算部Ａの演算（回転補正）を行わないことにより、コントローラ３における演算負荷を低減することができる。

[その他の実施形態]
（１）車室内カメラ装置は、図５に示すように、フレキシブルアーム１２の基端部１２ｂを車両取付部１５に対し、フレキシブルアーム１２の軸回りに回転自在に構成してもよい。こうすると、カメラ１０の車両２における前後左右の方向切換が容易となる。

（２）また、図６（ａ）に示すように、カメラ１０は、フレキシブルアーム１２の一部が収納自在に構成してもよい。カメラ１０を使用する際には、図６（ｂ）に示すように、フレキシブルアーム１２を引き伸ばして、カメラ１０の位置を移動させる。こうすることで、カメラ１０の不使用時に車室内カメラ装置全体をコンパクトにできる。

（３）上記の第５実施形態では、カメラ１０の動作が振動状態である場合には処理演算部Ａの演算（回転補正）を行われないように構成したが、これとは逆に、カメラ１０の姿勢の変更操作が検出された場合にのみ処理演算部Ａの演算（回転補正）を行うようしてもよい。例えば、カメラ１０の姿勢の変更操作によりフレキシブルアーム１２の基端部１２ｂも同時に動作するよう構成することで、基端部１２ｂの動作検出によってカメラ１０の姿勢変更操作を検出することができる。

（４）上記の実施形態において、カメラ１０を支持するフレキシブルアーム１２は必ずしも全体がフレキシブルな構成である必要はなく、部分的にフレキシブルである構成であってもよい。

（５）上記の実施形態では、カメラ１０の設置位置として運転席２５側の中央ピラー２７を例に示したが、カメラ１０の設置位置は、車両２の天井、運転席２５側の前方ピラー、運転席２５のシート本体、助手席のシート本体、助手席側のピラーであってもよい。

（６）カメラ１０は、必ずしもユーザが手動で移動させる必要はなく、遠隔操作により撮像部１１の向きを変更するようにしてもよい。

本発明は、各種車両の運転操作中や防犯上等における車室内の画像確認に広く利用することができる。

２車両
３コントローラ（制御部）
４表示部
１０カメラ
１１撮像部
１２フレキシブルアーム
１２ａ先端側
１２ｂ基端側
１３撮像姿勢検出部
２０車両姿勢検出部
Ａ処理演算部

Claims

車両の室内に基端側を固定されたフレキシブルアームの先端側に設置され、撮像部が内蔵されたカメラと、
前記撮像部による撮影画像を表示部に表示させる制御部と、を備えた車室内カメラ装置。
前記カメラが、前記撮像部の姿勢を検出する撮像姿勢検出部を有し、
前記制御部が、前記撮像姿勢検出部の検出データに基づいて前記撮影画像を回転補正する処理演算部を有する請求項１又は２に記載の車室内カメラ装置。
前記撮影画像を無線で前記表示部に送信可能に構成してある請求項１又は２に記載の車室内カメラ装置。
前記表示部を携帯端末で構成した請求項３記載の車室内カメラ装置。
前記表示部を前記車両に搭載されたモニタで構成した請求項３記載の車室内カメラ装置。
前記フレキシブルアームの基端側が運転席側の中央ピラーに固定してある請求項１〜５のいずれか一項に記載の車室内カメラ装置。