JP2013211623A - ドライブレコーダ - Google Patents

Abstract

【課題】複数のカメラの入力を圧縮して録画する高画質、低価格、低消費電力なドライブレコーダを提供する。
【解決手段】車に搭載される複数のカメラ１０２〜１０５から入力される映像信号を圧縮して記録するドライブレコーダ１０１であって、車の走行状態を測定する速度測定器２０６と、映像信号を所定の形式で圧縮する圧縮器２０８と、所定の走行条件に対して各映像信号に対する圧縮器２０８の各圧縮モードを決めるテーブルを保持し、速度測定器２０６により測定された走行状態とテーブルに基づいて、複数のカメラ１０２〜１０５から入力される各映像信号の圧縮器２０８における各圧縮モードを決定するレート制御器２０７を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は複数のカメラから入力される映像信号を圧縮して記録するドライブレコーダに関するものである。

従来の車載用のドライブレコーダとして、車の前方および後方を撮像するためのカメラからの画像を録画して保存するものが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−１３０５７７号公報

しかしながら、従来のドライブレコーダにおいては、複数のカメラからの映像入力を録画する場合の画質が低いという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、車両の進行方向に応じて、搭載する複数のカメラからの映像入力におけるビデオ符号化の画質を、動的に変更することのできるドライブレコーダを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明のドライブレコーダは、車に搭載される複数のカメラから入力される映像信号を圧縮して記録するドライブレコーダであって、映像信号を所定の形式で圧縮する圧縮器と、車の走行状態に基づいて、複数のカメラから入力される各映像信号の圧縮器における各圧縮モードを決定するレート制御器を備える。

また、車の走行状態を測定する測定器を備え、レート制御器は、所定の走行条件に対して各映像信号に対する圧縮器の各圧縮モードを決めるテーブルを保持し、測定器により測定された走行状態とテーブルに基づいて、各圧縮モードを決定する。

本発明によれば、高画質かつ低消費電力のドライブレコーダを提供することができる。

本発明の実施の形態１におけるドライブレコーダ搭載時の様子を示す図 ドライブレコーダ１０１と周辺デバイスの接続の詳細を示す図 圧縮器２０８で利用できるビットレートテーブルの一例を示す図 ＳＤカード２０９に書き込まれるファイル構造の一例を示す図 レート制御器２０７がレートを制御するのに利用する判断テーブルの一例を示す図 レート制御器２０７がモードを決定する処理の流れを示すフローチャート

以下、本発明の実施の形態におけるドライブレコーダについて図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する本発明の実施の形態は、本発明の好ましい一具体例を示すものである。本実施の形態で示される数値、形状、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、特許請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素は、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

図１は本発明の実施の形態におけるドライブレコーダ搭載時の様子を示す図である。車両１００上にドライブレコーダ１０１、前方左カメラ１０２、前方右カメラ１０３、後方左カメラ１０４、後方右カメラ１０５、車の進行方向と速度を計測するためのセンサー１０６が搭載される。ドライブレコーダ１０１には、映像を記録するためのＳＤカードなどの記録媒体をさすスロットが備えられている。

本実施の形態では、カメラが４つ存在する場合について説明する。カメラの数はそれに限定されないが、本発明の効果を発揮するためには、カメラが二つ以上必要である。センサー１０６はたとえば、ＧＰＳ、車速センサー、ジャイロ、などを使うことができる。

図２は、ドライブレコーダ１０１と周辺デバイスの接続の詳細を示す図である。
前方左デコーダ２０２、前方右デコーダ２０３、後方左デコーダ２０４、後方右デコーダ２０５はそれぞれ、前方左カメラ１０２、前方右カメラ１０３、後方左カメラ１０４、後方右カメラ１０５からの、ＳＭＰＴＥ−１７０Ｍ規格（通称ＮＴＳＣ）規定のアナログ信号を、ＢＴ．６０１規格規定のデジタル信号へ変換する。

なお、各カメラがそれぞれ内部にデコーダを有し、変換されたデジタル信号を出力する場合には、ドライブレコーダ１０１内にデコーダは無くてもよい。デジタル信号で伝送する場合、たとえば、ＨＤＭＩ伝送の場合はアナログのデコーダではなく、ＨＤＭＩレシーバを内蔵する。

速度測定器２０６はセンサー１０６による情報に基づいて、車両の走行状態として進行速度と、角速度（進行方向の変化）を算出する。

レート制御器２０７は速度測定器２０６により測定された、車両の進行速度と、角速度（進行方向の変化）に基づいて、それぞれの方向に使うべき圧縮レートを判断する。

圧縮器２０８は複数のデジタル信号を時分割でＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１０規格規定のＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ形式で圧縮し、ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４９６−１４：２００３規格規定のＭＰ４形式で符号化を行う。符号化されたデータをファイルに分割し、ＳＤカード２０９へ書き込む。圧縮器２０８はＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）上で実装される。圧縮器２０８では、レート制御器２０７により入力された圧縮レートに基づいて複数のビデオの圧縮を時分割で行う。なお、圧縮の形式はＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ形式に限らず、所定の形式のものを使うことができる。

図３は圧縮器２０８で利用できるビットレートテーブルの一例を示す図である。ビットレートテーブルにはビットレートとＤＳＰ性能が記載されている。ビットレートが大きくＤＳＰ性能が大きいほど、画質が良くなる。最高レベルですべてのビデオを圧縮できればよいが、消費電力とコストと録画時間を確保するためには、ＳＤカードへの書き込みスループットとＤＳＰ性能は一定以下に収めなければならない。

消費電力とコストを低く抑えるためにはＤＳＰへ供給するクロック周波数を低く限定する必要がある。たとえば１０００ＭＨｚで駆動するクロック周波数を使う場合、圧縮するすべてのビデオで使われるＭＣＰＳの総数は１０００ＭＣＰＳ以下にしなければならない。

ＳＤカードへ保存できる録画時間はビットレート（ｋビット／ｓ）とＳＤカードの空き領域により決定される。最大限の録画時間を可能にするためには、低ビットレートの圧縮モードを使用する。

なお、テーブルに記載されている値からさらに、フレームレートを低下させることでビットレートとＤＳＰ性能を大きく下げることができる。ＮＴＳＣであればカメラからは一秒に約６０フレームの入力がある。圧縮時に半分のフレームレートに低下させることで容易にビットレートおよびＤＳＰ性能を半減させることができる。

図３の例では、一行目のモードＡは低ビットレート、低ＭＣＰＳのモードである。二行目のモードＢは中ビットレート、中ＭＣＰＳのモードである。三行目のモードＣは高ビットレート、高ＭＣＰＳのモードである。

図４はＳＤカード２０９に書き込まれるファイル構造の一例を示す図である。この例ではルートディレクトリ直下にＤＣＩＭフォルダが存在している。ＤＣＩＭフォルダ以下に、ルールに従いファイルが書き込まれる。前方左は「ＦＬ」、前方右は「ＦＲ」、後方左は「ＲＬ」、後方右は「ＲＲ」の文字をファイルの先頭とする。以降、同じ時刻で同期されて保存されたファイルは同じ連番を使用する。たとえば、０秒〜１０秒の間は「００１」、１０秒〜２０秒の間は「００２」という連番を使用する。この例では、前方左カメラ１０２および前方右カメラ１０３の映像が書き込まれているファイルサイズが大きく、高画質で圧縮されたことがわかる。

図５は、レート制御器２０７がレートを制御するのに利用する判断テーブルを示す図である。判断テーブルにはモードごとに角速度（進行方向の変化）、速度範囲、前方左カメラ１０２入力の圧縮モードを示すＦＬモード、前方右カメラ１０３入力の圧縮モードを示すＦＲモード、後方左カメラ１０４入力の圧縮モードを示すＲＬモード、後方右カメラ１０５入力の圧縮モードを示すＲＲモードにより構成される。

圧縮モードは、ビットレートテーブルへの参照以外に、出力しないことを意味する「Ｎ／Ａ」の記載も可能である。角速度と速度範囲には、それぞれのモードの条件が記載されている。たとえば、１行目のモード１では、角速度が１０度／ｓｅｃ以上で右に曲がっている時、かつ速度が１０ｋｍ／ｈを超える場合には、ＦＬモードはモードＢ（中ビットレート、中ＭＣＰＳ）、ＦＲモードはモードＣ（高ビットレート、高ＭＣＰＳ）、ＲＬモードとＲＲモードはモードＡ（低ビットレート、低ＭＣＰＳ）で記録されること意味している。

車が右方向にある程度の速度上で旋回している場合、右前方で他の車や障害物などに接触して事故を起こす可能性がある。そのため、右前方のカメラ画像であるＦＲモードを高画質で記録したいため、モードＡとしている。左前方についてはさほど高画質を必要としないためモードＢの中画質、後方は接触の可能性が低いためモードＣの低画質としている。

次に、２行目のモード２では、角速度が１０度／ｓｅｃ以上で左に曲がっている時、かつ速度が１０ｋｍ／ｈを超える場合には、ＦＬモードはモードＣ（高ビットレート、高ＭＣＰＳ）、ＦＲモードはモードＢ（中ビットレート、中ＭＣＰＳ）、ＲＬモードとＲＲモードはモードＡ（低ビットレート、低ＭＣＰＳ）で記録されること意味している。

車が左方向にある程度の速度上で旋回している場合、左前方で他の車や障害物などに接触して事故を起こす可能性がある。そのため、左前方のカメラ画像であるＦＲモードを高画質で記録したいため、モードＡとしている。右前方についてはさほど高画質を必要としないためモードＢの中画質、後方は接触の可能性が低いためモードＣの低画質としている。

次に、３行目のモード３では、角速度が１０度／ｓｅｃ以下で、かつ速度が１０ｋｍ／ｈを超える場合に、ＦＬモードとＦＬモードはモードＣ（高ビットレート、高ＭＣＰＳ）で記録し、ＲＬモードとＲＲモードは記録されないことを意味している。車が旋回せずにある程度の速度で走っているため、事故の可能性のある前方のみ高画質で記録されることになる。また、事故映像の記録のみならずドライブ中の映像として前方画像が高画質で記録されるので、ドライブ後にユーザは高画質画像を楽しむことができる。

次に、４行目のモード４では、角速度が１０度／ｓｅｃ以下で、かつ速度が１０ｋｍ／ｈ以下の場合に、全てのモードはモードＢ（中ビットレート、中ＭＣＰＳ）で記録されることを意味している。車が低速走行もしくは停止している場合に、事故の可能性は低く、またドライブ映像を後で楽しむ場合も動きの少ない画像を高画質で見る必要も無いため、全て中画質としている。

同様に様々な走行条件によって、記録画像のモードを設定することができる。図５では、前方に走行する条件のみ示したが、駐車時などを想定して後退走行する場合なども条件設定することができる。この場合、モード１〜４とは反対に、ＦＬモードとＦＬモードよりも、後方のＲＬモードとＲＲモードが相対的の高い画質の圧縮モードで設定される。

このように図５では、車の走行状態に応じてユーザが見たいと想定される方向を撮像するカメラの画像を高画質の圧縮モードで記録できるように、予め決めた走行条件に対応した各カメラの圧縮モードが判断テーブルとして設定されている。

ドライブレコーダの目的は、事故が発生したときの証拠を残す以外に、ドライブをした時の風景を楽しむなどのレジャーの目的でも利用される。レジャー目的の場合は特に高画質で保存することが必要である。本実施の形態では車載の角速度や速度のような走行状態に合わせて注目されるであろう画像の画質をよくするようにしている。

なお、図５の走行条件について、角速度と速度範囲だけでなく、他の走行条件も設定することができる。例えば、車の走行状態として走行している位置をＧＰＳ信号などで特定できる場合には、高速道路と一般道路のいずれを走行しているかを走行条件として、モードを変えることもできる。

また、これらの条件やＦＬモード、ＦＬモード、ＲＬモード、ＲＲモードをどの様に設定するかは予め設定されていても良いが、ユーザにより設定を変更することができるようにしても良い。

図６は、レート制御器２０７がモードを決定する処理の流れを示すフローチャートである。まず、レート制御器２０７は最新の角速度と速度を速度測定器２０６から取得する（ステップＳ６０１）。次に、レート制御器２０７はステップＳ６０１で取得した角速度と速度をもとに、図５で示した判断テーブルによりモードを決定する（ステップＳ６０２）。

次に、レート制御器２０７は、ステップＳ６０２で決定したモードに変更があったかどうかを判断する（ステップＳ６０３）。モードに変更があった場合（ステップＳ６０３でＹｅｓ）、レート制御器２０７は、圧縮器２０８の圧縮モードを、判断テーブルに基づいて変更して（ステップＳ６０４）、ステップＳ６０１に処理を戻す。
ステップＳ６０３でモードに変更がなかった場合（Ｎｏ）、ステップＳ６０１に処理を戻す。

以上のように本実施の形態によれば、レート制御器２０７を備えることにより、圧縮器２０８の圧縮モードを動的に変更することができるため、高画質ながら長時間録画、省エネなドライブレコーダを提供することができる。

またレート制御器２０７において車両の進行速度と、進行方向の変化により判断を行うことにより、カメラの画像を解析しなくても圧縮率を向上させるべき映像を判断することができ、注目領域を映像から動的に認識する必要性がなくなり、安価なドライブレコーダを提供することができる。

本発明のドライブレコーダは、高画質化かつ低消費電力にできるという効果を有し、複数のカメラから入力される映像信号を圧縮して記録する車載用ドライブレコーダ等として有用である。

１００ 車両
１０１ ドライブレコーダ
１０２ 前方左カメラ
１０３ 前方右カメラ
１０４ 後方左カメラ
１０５ 後方右カメラ
１０６ センサー
２０２ 前方左デコーダ
２０３ 前方右デコーダ
２０４ 後方左デコーダ
２０５ 後方右デコーダ
２０６ 速度測定器
２０７ レート制御器
２０８ 圧縮器
２０９ ＳＤカード

Claims (2)

1. 車に搭載される複数のカメラから入力される映像信号を圧縮して記録するドライブレコーダであって、
   前記映像信号を所定の形式で圧縮する圧縮器と、
   前記車の走行状態に基づいて、前記複数のカメラから入力される各映像信号の前記圧縮器における各圧縮モードを決定するレート制御器を備えるドライブレコーダ。
2. 前記車の走行状態を測定する測定器を備え、
   前記レート制御器は、所定の走行条件に対して前記各映像信号に対する前記圧縮器の各圧縮モードを決めるテーブルを保持し、前記測定器により測定された走行状態と前記テーブルに基づいて、前記各圧縮モードを決定することを特徴とする請求項１に記載のドライブレコーダ。

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