JP2019166964A

JP2019166964A - 撮像システム及びこれに用いる車両用ウィンドウ

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Publication number: JP2019166964A
Application number: JP2018056118A
Authority: JP
Inventors: 一木　洋; Hiroshi Ichiki; 洋一木
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2019-10-03
Also published as: EP3770020B1; EP3770020A1; WO2019181112A1; US11539868B2; EP3770020A4; US20210099622A1

Abstract

【課題】車両用ウィンドウの車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えることができる撮像システム及びこれに用いる車両用ウィンドウを提供する。【解決手段】車両用ウィンドウ２０に設けた開口部にカメラレンズ取付部３０が嵌装されている。カメラレンズ取付部３０のレンズ取付面３１ａにはカメラ４０のレンズが取り付けられる。レンズ取付面３１ａと対向する面はウィンドウ表面３１ｂである。ウィンドウ表面３１ｂは、車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２と異なる傾斜面とする。また、ウィンドウ表面３１ｂは、車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２と同一の傾斜面としてもよい。カメラ４０は、画角範囲をカメラレンズ取付部３０におけるウィンドウ表面３１ｂの面内として、カメラレンズ取付部３０を介して車両外部を撮像する。【選択図】図２

Description

この技術は、撮像システム及びこれに用いる車両用ウィンドウに関する。

従来、車両内にカメラを設けて、フロントウィンドウ越しに車両前方を撮像することが行われている。また、フロントウィンドウの内側面には、車両内物体である例えばダッシュボードや車内の照明等の反射像が映り込む場合がある。このため、特許文献１の発明では、レンズフードとカメラを前後方向に必要に応じて移動させて、車両内物体等の反射像が撮像画に写り込んでしまうことを防止している。また、特許文献２の発明では、フロントウィンドウに車両内物体が映り込むことを防止するためのレンズフードを設けている。

特開２０１０−０４２７０３号公報特開２０１６−２０３９５２号公報

ところで、レンズフードとカメラを前後方向に移動させる構成では、位置の調整機構が必要となる。また、レンズフードを設けて映り込みを防止する場合、フロントウィンドウが傾斜していることから、レンズフードが大きくなってしまう。

そこで、この技術では、車両用ウィンドウの車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えることができる撮像システム及びこれに用いる車両用ウィンドウを提供することを目的とする。

この技術の第１の側面は、
車両用ウィンドウに設けられ、車室内側にレンズ取付面を有するカメラレンズ取付部と、
前記カメラレンズ取付部にレンズが取り付けられて、前記カメラレンズ取付部を介して車両外部を撮像するカメラとを備え、
前記カメラは、前記レンズの光軸方向と前記レンズ取付面とが直交するように取り付けられる撮像システムにある。

この技術においては、例えば車両用ウィンドウに開口部を形成して、車室内側にレンズ取付面を有するカメラレンズ取付部を開口部に嵌装することで、車両用ウィンドウにカメラレンズ取付部を設ける。カメラレンズ取付部におけるレンズ取付面と対向する面はウィンドウ表面であり、車両用ウィンドウのウィンドウ表面と同一の傾斜面あるいは異なる傾斜面とする。例えば、カメラレンズ取付部は、断面を多角形状として、レンズ取付面と対向するウィンドウ表面を、車両用ウィンドウのウィンドウ表面と同一の傾斜面とする。また、車両用ウィンドウのウィンドウ表面とカメラレンズ取付部のウィンドウ表面を払拭面とするワイパーを備えるようにする。また、カメラレンズ取付部は、断面をアルファベットＬの形状として、アルファベットＬの形状の角部が車両用ウィンドウよりも車両外部側に山状に突出して設けて、１つの突出面をウィンドウ表面として、ウィンドウ表面と対向する面をレンズ取付面とする。また、カメラレンズ取付部のウィンドウ表面を払拭面とするワイパーをさらに備えるようにする。カメラレンズ取付部におけるカメラレンズ取付面とウィンドウ表面を除く面には遮光部を設けてもよい。

カメラは、レンズの光軸方向とレンズ取付面とが直交するように取り付けられて、画角範囲をカメラレンズ取付部におけるウィンドウ表面の面内として、カメラレンズ取付部を介して車両外部を撮像する。また、カメラレンズ取付部はカメラ毎に設けてもよく、カメラレンズ取付部にカメラを複数設けてもよい。

この技術の第２の側面は、
車両外部を撮像するカメラのレンズ前面側を取り付けるレンズ取付面を有し、前記カメラの光軸方向と前記レンズ取付面とが直交するように形成されたカメラレンズ取付部を設けた車両用ウィンドウにある。

この技術によれば、車両用ウィンドウに、車室内側にレンズ取付面を有するカメラレンズ取付部が設けられる。カメラレンズ取付部には、カメラがレンズの光軸方向とレンズ取付面とが直交するように取り付けられて、カメラレンズ取付部を介して車両外部がカメラによって撮像される。したがって、車両用ウィンドウの車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えることができる。なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また付加的な効果があってもよい。

撮像システムの構成を例示した図である。撮像システムの第１の実施例を示す図である。撮像システムの第２の実施例を示す図である。撮像システムの第３の実施例を示す図である。撮像システムの第４の実施例を示す図である。カメラレンズ取付部用ワイパーを設けた場合を例示した図である。カメラレンズ取付部用ワイパーを設けた場合（第２の実施例の場合）を示す図である。カメラレンズ取付部用ワイパーを設けた場合（第４の実施例の場合）を示す図である。カメラレンズ取付部用ワイパーを設けた場合（第１の実施例の場合）を示す図である。制御システムの機能ブロック図の一例を示した図である。

以下、本技術を実施するための形態について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．撮像システムの構成
２．撮像システムの応用例

＜１．撮像システムの構成＞
撮像システムは、車両用ウィンドウに設けられたカメラレンズ取付部と、カメラレンズ取付部にレンズが取り付けられて、カメラレンズ取付部を介して車両外部を撮像するカメラを備えている。また、カメラレンズ取付部は、例えば車両用ウィンドウと別個に形成されて、車両用ウィンドウに設けた開口部に嵌装することで車両用ウィンドウに設けられている。また、カメラレンズ取付部は車両用ウィンドウと一体に形成されてもよい。以下、カメラレンズ取付部と車両用ウィンドウが別個に形成されている場合について説明する。

図１は、撮像システムの構成を例示している。撮像システム１０で用いられる車両用ウィンドウ２０は樹脂を用いて形成されており、カメラレンズ取付部を嵌め込むための開口部２１が例えば実線で示すように中央上部側の位置Ｐａ、あるいは破線で示すように中央上端の位置Ｐｂに設けられている。開口部２１には、後述するカメラレンズ取付部が嵌装される。車両用ウィンドウ２０を形成する樹脂は、例えばポリカーボネート等で形成される。樹脂で形成された車両用ウィンドウ２０は、ガラスで形成されるものと比較して、形状を比較的自由に設計することが可能である。したがって、樹脂で形成された車両用ウィンドウ２０は、開口部２１を形成することが比較的容易である。

カメラレンズ取付部の１つの面はカメラのレンズを取り付けるレンズ取付面とされている。また、開口部２１にカメラレンズ取付部が嵌め込まれたときに、レンズ取付面と対向する面はウィンドウ表面となる。カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は、車両用ウィンドウのウィンドウ表面と異なる傾斜面であってもよく、同一の傾斜面であってもよい。また、カメラレンズ取付部では、例えばレンズ取付面とウィンドウ表面を除く面に遮光部が設けられている。カメラレンズ取付部には、レンズの光軸方向とレンズ取付面とが直交するようにカメラが取り付けられる。

図２乃至図５は、撮像システムの実施例を示している。なお、図２乃至図５は、図１におけるＡ−Ａ’線の位置における車両用ウィンドウ２０とカメラレンズ取付部３０の断面図をカメラ４０と共に示している。

図２は、撮像システムの第１の実施例を示しており、カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は車両用ウィンドウのウィンドウ表面と異なる傾斜面である。

第１の実施例において、カメラレンズ取付部３０は断面がアルファベットＬの形状に形成されている。第１の実施例および後述する第２の実施例におけるアルファベットＬの形状とは、角部が略９０度である場合に限らず、角部が９０°より鋭角である場合および９０°よりも鈍角である場合を含む。また、車両用ウィンドウ２０の開口部２１は、図１に示す中央上部側の位置Ｐａに設けられている。なお、車両用ウィンドウ２０の上端は、ルーフ部７０に固定されている。

カメラレンズ取付部３０は、アルファベットＬの形状の角部が車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２よりも車両外部側に山状に突出するように開口部２１に嵌め込まれている。また、カメラレンズ取付部３０における１つの突出面は車両進行方向に対して前面方向を向いたウィンドウ表面３１ｂとされており、ウィンドウ表面３１ｂと対向する面がレンズ取付面３１ａとされている。レンズ取付面３１ａおよびウィンドウ表面３１ｂは、カメラ４０のレンズの光軸方向に対して直交するように形成される。カメラ４０のレンズとレンズ取付面３１ａとは、間に空間を形成しないように接触させて形成される。さらに、カメラレンズ取付部３０の端部は接合面３１ｃとされている。カメラレンズ取付部３０において、レンズ取付面３１ａとウィンドウ表面３１ｂを除く面、例えば接合面３１ｃには遮光部３２が設けられている。なお、固定機構部５０は、車両用ウィンドウ２０に固定され、カメラ４０は、固定機構部５０に対して脱着可能に固定される。カメラ４０が固定機構部５０に対して脱着可能な構成となることで、例えばカメラ４０に不具合が発生した場合に用意にメンテナンスを施すことが可能となる。

カメラレンズ取付部３０は、車両用ウィンドウ２０と同じ樹脂で形成されても良い。この場合、車両のウィンドシールド全体として同じ材質で形成されるため、美観を損なわずにウィンドシールドを形成することができる。ただし、カメラレンズ取付部３０は、光を透過する材質であれば車両用ウィンドウ２０とは異なる材質で形成されても良い。

カメラ４０は、画角範囲をカメラレンズ取付部３０におけるウィンドウ表面３１ｂの面内として、カメラレンズ取付部３０を介して車両外部を撮像する。また、カメラ４０は、カメラ４０のレンズの光軸方向が車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２に対して所定の角度を有するように取り付けられる。

このような第１の実施例によれば、カメラレンズ取付部３０にカメラ４０のレンズが取り付けられて、カメラ４０はカメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂの面内を画角範囲として、カメラレンズ取付部３０を介して車両外部を撮像する。したがって、車両用ウィンドウ２０の車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えた撮像画をカメラ４０で取得できる。また、カメラレンズ取付部３０のレンズ取付面３１ａとウィンドウ表面３１ｂを除く面に遮光部を設けることで、車両内物体等の影響を受け難い撮像動作が可能となる。また、車両用ウィンドウ２０とカメラレンズ取付部３０との嵌合面には遮光部３２を設けることで、車両用ウィンドウの内部で乱反射した光の影響を防止できる。なお、カメラ４０は、ルームミラー６０の背後に設けられており、運転者の視界を妨げることがない。

図３は、撮像システムの第２の実施例を示しており、カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は車両用ウィンドウのウィンドウ表面と異なる傾斜面である。

第２の実施例において、カメラレンズ取付部３０は断面がアルファベットＬの形状に形成されている。また、車両用ウィンドウ２０の開口部２１は、図１に示す中央上端の位置Ｐｂに設けられている。

カメラレンズ取付部３０は、アルファベットＬの形状の角部が車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２よりも車両外部側に山状に突出するように開口部２１に嵌め込まれている。また、カメラレンズ取付部３０における１つの突出面は車両進行方向に対して前面方向を向いたウィンドウ表面３１ｂとされており、ウィンドウ表面３１ｂと対向する面がレンズ取付面３１ａとされている。レンズ取付面３１ａおよびウィンドウ表面３１ｂは、カメラ４０のレンズの光軸方向に対して直交するように形成される。カメラ４０のレンズとレンズ取付面３１ａとは、間に空間を形成しないように接触させて形成される。さらに、カメラレンズ取付部３０の端部は接合面３１ｃとされている。カメラレンズ取付部３０において、レンズ取付面３１ａとウィンドウ表面３１ｂを除く面、例えば接合面３１ｃには遮光部３２が設けられている。なお、固定機構部５０は、車両用ウィンドウ２０あるいはルーフ部７０に固定され、カメラ４０は、固定機構部５０に対して脱着可能に固定される。カメラ４０が固定機構部５０に対して脱着可能な構成となることで、例えばカメラ４０に不具合が発生した場合に用意にメンテナンスを施すことが可能となる。

このような第２の実施例によれば、第１の実施例と同様に、カメラレンズ取付部３０を介して車両外部がカメラ４０で撮像されるので、車両用ウィンドウ２０の車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えた撮像画を取得できる。また、レンズ取付面３１ａとウィンドウ表面３１ｂを除く面に遮光部を設けることで、車両内物体等の影響を受け難い撮像動作が可能となる。また、車両用ウィンドウ２０とカメラレンズ取付部３０との嵌合面に遮光部３２を設けることで、車両用ウィンドウの内部で乱反射した光の影響を防止できる。

図４は、撮像システムの第３の実施例を示しており、カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は車両用ウィンドウのウィンドウ表面と同一の傾斜面である。

第３の実施例において、カメラレンズ取付部３０は断面が多角形状（例えば図４では四角形状）に形成されている。また、車両用ウィンドウ２０の開口部２１は、図１に示す中央上部側の位置Ｐａに設けられている。なお、車両用ウィンドウ２０の上端は、ルーフ部７０に固定されている。

カメラレンズ取付部３０は、四角形の角部が車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２よりも車両内部側に山状に突出するように開口部２１に嵌め込まれている。また、カメラレンズ取付部３０における１つの突出面は車両進行方向に対して後方を向いた状態であり、レンズ取付面３１ａとされている。レンズ取付面３１ａは、カメラ４０のレンズの光軸方向に対して直交するように形成される。カメラ４０のレンズとレンズ取付面３１ａとは、間に空間を形成しないように接触させて形成される。また、レンズ取付面３１ａと対向する面は、車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２と同一面となるウィンドウ表面３１ｂとされている。ウィンドウ表面３１ｂは、レンズ取付面３１ａに対して所定の角度を有している。さらに、カメラレンズ取付部３０において、レンズ取付面３１ａおよびウィンドウ表面３１ｂを除く他の面は接合面３１ｃとされて遮光部３２が設けられる。なお、固定機構部５０は、車両用ウィンドウ２０に固定され、カメラ４０は、固定機構部５０に対して脱着可能に固定される。カメラ４０が固定機構部５０に対して脱着可能な構成となることで、例えばカメラ４０に不具合が発生した場合に用意にメンテナンスを施すことが可能となる。

このような第３の実施例によれば、第１，２の実施例と同様に、カメラレンズ取付部３０を介して車両外部がカメラ４０で撮像されるので、車両用ウィンドウ２０の車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えた撮像画を取得できる。また、レンズ取付面３１ａとウィンドウ表面３１ｂを除く面に遮光部を設けることで、車両内物体等の影響を受け難い撮像動作が可能となる。また、車両用ウィンドウ２０とカメラレンズ取付部３０との嵌合面に遮光部３２を設けることで、車両用ウィンドウの内部で乱反射した光の影響を防止できる。なお、カメラ４０は、第１の実施例と同様にルームミラー６０の背後に設けられており、運転者の視界を妨げることがない。

図５は、撮像システムの第４の実施例を示しており、カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は車両用ウィンドウのウィンドウ表面と同一の傾斜面である。

第４の実施例において、カメラレンズ取付部３０は断面が多角形状（例えば図５では四角形状）に形成されている。また、車両用ウィンドウ２０の開口部２１は、図１に示す中央上端部の位置Ｐｂに設けられている。

カメラレンズ取付部３０は、四角形の角部が車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２よりも車両内部側に山状に突出するように開口部２１に嵌め込まれている。また、カメラレンズ取付部３０における１つの突出面は車両進行方向に対して後方を向いた状態であり、レンズ取付面３１ａとされている。レンズ取付面３１ａは、カメラ４０のレンズの光軸方向に対して直交するように形成される。カメラ４０のレンズとレンズ取付面３１ａとは、間に空間を形成しないように接触させて形成される。また、レンズ取付面３１ａと対向する面は、車両用ウィンドウ２０のウィンドウ表面２２と同一面となるウィンドウ表面３１ｂとされている。ウィンドウ表面３１ｂは、レンズ取付面３１ａに対して所定の角度を有している。また、カメラレンズ取付部３０の上面はルーフ部７０に固定されている。さらに、カメラレンズ取付部３０において、レンズ取付面３１ａとウィンドウ表面３１ｂおよび上面３１ｄを除く他の面は、接合面３１ｃとされて遮光部３２が設けられる。なお、固定機構部５０は、車両用ウィンドウ２０あるいはルーフ部７０に固定され、カメラ４０は、固定機構部５０に対して脱着可能に固定される。カメラ４０が固定機構部５０に対して脱着可能な構成となることで、例えばカメラ４０に不具合が発生した場合に用意にメンテナンスを施すことが可能となる。

このような第４の実施例によれば、第１乃至第３の実施例と同様に、カメラレンズ取付部３０を介して車両外部がカメラ４０で撮像されるので、車両用ウィンドウ２０の車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えた撮像画を取得できる。また、レンズ取付面３１ａとウィンドウ表面３１ｂを除く面に遮光部を設けることで、車両内物体等の影響を受け難い撮像動作が可能となる。また、車両用ウィンドウ２０とカメラレンズ取付部３０との嵌合面に遮光部３２を設けることで、車両用ウィンドウの内部で乱反射した光の影響を防止できる。

ところで、車両用ウィンドウ２０やカメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂには、雨滴や不純物等が付着する。そこで、車両用ウィンドウ２０の開口部２１は、車両用ウィンドウ２０の雨滴等を拭き取るワイパー（以下「車両ウィンドウワイパー」という）の払拭面に設けるようにしてもよい。具体的には、上述の第３の構成に示す構成で、車両用ウィンドウワイパーの払拭面に開口部２１を設けてカメラレンズ取付部３０を嵌装する。このようにすれば、従来と同様な構成で車両用ウィンドウ２０の雨滴等を拭き取る際に、カメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂの雨滴等も拭き取ることができる。

また、カメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂに付着した雨滴等を、車両ウィンドウワイパーで拭き取ることができない構成である場合、カメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂの雨滴等を拭き取るワイパー（以下「カメラレンズ取付部用ワイパー」という）を設ける。例えば上述の第４の実施例のように、開口部２１が上端に設けられて車両用ウィンドウワイパーの払拭面の範囲外である場合、あるいは第１および第２の実施例のように、カメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂが車両用ウィンドウ２０の傾斜面と異なる場合、カメラレンズ取付部用ワイパーを車両ウィンドウワイパーと別個に設ける。

図６は、カメラレンズ取付部用ワイパーを設けた場合を例示している。カメラレンズ取付部用ワイパー８０は、ワイパーモーター８１とワイパーブレード８２を用いて構成されている。

図７乃至図９は、カメラレンズ取付部用ワイパーの実施例を示している。なお、図７では、車両用ウィンドウ２０とカメラレンズ取付部３０の断面図をカメラ４０とカメラレンズ取付部用ワイパー８０と共に示している。

図７は、第２の実施例の場合、図８は、第４の実施例の場合、図９は、第１の実施例の場合を示している。

図７または図８に示すように、カメラレンズ取付部用ワイパー８０のワイパーモーター８１は、開口部２１の上部側、例えばルーフ部７０に設けられている。ワイパーブレード８２は、カメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂに接した状態とされて、ワイパーモーター８１に取り付けられている。ワイパーモーター８１は、ワイパーブレード８２をウィンドウ表面３１ｂの面上を往復させて、ウィンドウ表面３１ｂに付着した雨滴等を拭き取る。このように、カメラレンズ取付部用ワイパー８０を設ければ、カメラ４０で視界の良好な撮像画を取得できるようになる。

また、図９に示すように、撮像システムが第１の実施例の構成である場合、車両用ウィンドウ２０の開口部２１は、上端から離れた位置に設けられている。また、ルーフ部７０にワイパーモーター８１を設けると、ワイパーモーター８１とカメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂまでの距離が長くなる。したがって、ワイパーアーム８３を介してワイパーモーター８１とワイパーブレード８２を連結して、ワイパーモーター８１を駆動したときワイパーブレード８２がカメラレンズ取付部３０のウィンドウ表面３１ｂの面上を往復させる。このような構成とすれば、第２の実施例または第４の実施例と同様に、ウィンドウ表面３１ｂに付着した雨滴等を拭き取ることができるので、カメラ４０で視界の良好な撮像画を取得できるようになる。

なお、上述の実施の形態では、カメラ４０で車両前方を撮像する場合について説明したが、例えば車両用リヤウィンドウにカメラレンズ取付部３０を装着して、カメラレンズ取付部３０にレンズを取り付けたカメラ４０で車両後方を撮像する構成であってもよい。また、上述の実施の形態では、１つのカメラを用いて撮像を行う場合について説明したが、複数のカメラを用いてステレオ画像を取得する場合、カメラレンズ取付部３０に複数のカメラを取り付けてもよく、カメラ毎に開口部２１とカメラレンズ取付部３０を設けてもよい。

＜２．撮像システムの応用例＞
本開示に係る撮像システムは、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車だけでなく、自動二輪車、飛行機、ドローン、船舶、ロボット、建設機械、農業機械（トラクター）などの何れかの種類に搭載される装置として実現されてもよい。

図１０は、撮像システムを用いた車両における制御システム３００の機能ブロック図の一例を示している。図示の制御システム３００は、車載カメラ１００を含み、各部はＣＡＮバスを介して相互接続されているものとする。

車載カメラ１００は、例えば車両のウインドシールドの内側のルームミラーの近傍に配置され、車両進行方向の前方を撮像する。車載カメラ１００の撮像画像は、基本的にセンシング目的に使用され、撮像画像に対して画像認識などの画像処理を適用して、道路の白線（レーン）や信号機、道路標識、対向車、自車両周辺の歩行者などを検出することを想定している。但し、車載カメラ１００の撮像画像をビューイング目的にも使用し、車室内で画像を表示するようにしてもよい。

車載カメラ１００は、集光光学部１０３及び反射部１０４からなる光学系と、撮像素子１０１と、画像処理回路３１１と、通信処理回路３１２を備えている。

集光光学部１０３はウインドシールド１１０への入射光を集光し、反射部１０４は集光光学部１０３からの出力光を撮像素子１０１の撮像面に向かって反射させる（前述）。

反射部１０４と、撮像素子１０１と、画像処理回路３１１と、通信処理回路３１２は、同一の基板１０２（図１０では図示しない）上に実装されているものとする。図１０では図示を省略したが、撮像素子１０１の駆動回路や、車載カメラ１００用の電源回路も、同一の基板上に実装されるものとする。

撮像素子１０１は、撮像画像（ＲＡＷデータ）を、例えばシリアル通信により画像処理回路３１１に出力する。撮像素子１０１と画像処理回路３１１間は、基板１０２上に形成された配線パターンにより最短距離で配線されており、安定したＥＭＣ特性を得ることができる。

画像処理回路３１１は、例えばＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）で構成される。センシング目的の車載カメラ１００の場合、画像処理回路３１１内では、撮像素子１０１による撮像画像に対して画像処理及び認識処理を実施する。

画像処理回路３１１内で実施する画像処理として、ＡＥ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｘｐｏｓｕｒｅ：自動露出制御）、ＡＷＢ（ＡｕｔｏＷｈｉｔｅＢａｌａｎｃｅ：自動ホワイト・バランス調整）、ＨＤＲ（ＨｉｇｈＤｙｎａｍｉｃＲａｎｇｅ：ハイダイナミックレンジ合成）などの処理を挙げることができる。但し、これらの画像処理は撮像素子１０１側で行なうようにすることもできる。

また、画像処理回路３１１内で実施する認識処理として、道路の白線（レーン）検出（ＬａｎｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）、歩行者検出（ＰｅｄｅｓｔｒｉａｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）、周辺車両の検出（ＶｅｈｉｃｌｅＤＥｔｅｃｔｉｏｎ）、対向車両が点灯するヘッドライトの検出（ＨｅａｄｌｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎ）、先行車両のブレーキライトの点灯検出（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｍｅｒｇｅｎｃｙＢｒｅａｋｉｎｇ）、信号機認識（ＴｒａｆｆｉｃＳｉｇｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）などを行なう。

通信処理回路３１２は、例えばＭＣＵ（ＭｉｃｒｏＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）で構成される。通信処理回路３１２は、制御システム３００におけるＣＡＮ通信とのインターフェースであり、ＣＡＮ通信における信号形式と車載カメラ１００内部の信号形式との形式変換を行なう。画像処理回路３１１による上記の各検出・認識結果は、通信処理回路３１２を介して、車両の制御システム３００へ送出される。

車両の制御システム３００側の通信処理部（ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｔ）３０１は、車車間通信、歩車間通信、路車間通信、さらには車載カメラ１００との通信において、データの送受信を担う。通信処理部３０１は、さらにサーバー（図示しない）とのやり取りも行なう。通信処理部３０１は各種の無線通信を適用可能であるものとする。

自動運転制御部（ＳｅｌｆＤｒｉｖｉｎｇＥＣＵ）３０２は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＩＳＰ（ＩｍａｇｅＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（ＧｒａｐｈｉｃＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）などで構成されるＥＣＵであり、車両の自動運転を司る。例えば、車載カメラ１００による撮像画像をＧＰＵで画像認識した結果を、通信処理部３０１を介してサーバーに送り、ディープ・ニューラル・ネットなどサーバーによるディープ・ラーニングを実行して学習結果を受け取ることもできる。

運転支援制御部（ＡＤＡＳ（ＡｄｖａｎｃｅｄＤｒｉｖｉｎｇＡｓｓｉｓｔａｎｃｅＳｙｓｔｅｍ：先進運転支援システム）ＥＣＵ）３０３は、ＣＡＮ通信を介して車両の各コンポーネントと信号の送受信を行なうことができる。運転支援制御部３０３は、ドライバーの運転操作や、車載カメラ１００による撮像画像の認識結果などに応じて、車両の各コンポーネントを制御するための制御信号を生成して、ＣＡＮ通信を介して送る。

ステアリング３０４、ヘッドランプ３０５、ブレーキ３０６、エンジン３０７、並びにモーター３０８は、自動運転制御部３０２や運転支援制御部３０３による制御対象となる車両のコンポーネントである。但し、図１０に示した以外にも、制御対象となり得る車両のコンポーネントが存在するものと理解されたい。

例えば、運転支援制御部３０３は、車載カメラ１００の撮像画像の画像認識により、自車両が白線から逸脱しそうになったことを検出すると、ステアリング３０４に対して、ＥＰＳ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＰｏｗｅｒＳｔｅｅｒｉｎｇ：電子パワー・ステアリング）モーターを駆動するための制御信号を送出する。また、運転支援制御部３０３は、車載カメラ１００の撮像画像の画像認識により、対向車のヘッドライトの有無を検知して、ヘッドランプ３０５のハイビームとロービームの切り替えを行なう。又は、対向車を避けるようなハイビームを照射させる。

車載カメラ１００内の画像処理回路３１１は、認識処理として、画像情報そのものを出力するのではなく、認識したセンシング情報すなわち画像認識による検出結果のみを出力するようにしてもよい。幾つかのセンシング情報を以下に例示しておく。
・ＰｅｄｅｓｔｒｉａｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒＦｏｒｗａｒｄＣｏｌｌｉｇｉｏｎＷａｒｎｉｎｇ（ＦＣＷ）：自車両前方の歩行者との衝突までの時間を複数出力する。
・ＡｕｔｏｍａｔｉｃＥｍｅｒｇｅｎｃｙＢｒｅａｋｉｎｇ（ＡＥＢ）：先行車両のブレーキライトの点灯を検出する。
・ＶｅｈｉｃｌｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒＦＣＷ／ＡＥＢ
・ＬａｎｅＤｅｐａｒｔｕｒｅＷａｒｎｉｎｇ（ＬＤＷ）：エッジ検出によりレーンを検出する。レーンの他、路肩や縁石も検出することができる。但し、ウィンカー作動中は警告しない。
・ＴｒａｆｆｉｃＪａｍＰｉｌｏｔ（ＴＪＰ）：ミリ波レーダーとの融合により実現する。例えば、先行車両の存在有無に応じて車速を制御したり、制限速度に関する道路標識を認識して車速を制御したり、高速道路の入口や出口の道路標識で認識して車速を制御したり、自車両がカーブに差し掛かったときに自動で減速したりする。
・ＬａｎｅＫｅｅｐｉｎｇＡｉｄ（ＬＫＡ）：ＴＪＰで実施される。
・ＶｉｓｉｏｎＯｎｌｙＡｄａｐｔｉｖｅＣｒｕｉｓｅＣｏｎｔｒｏｌ（ＶＯＡＣＣ）：ＴＪＰで実施される。
・ＶｉｓｉｏｎＯｎｌｙＴｒａｆｆｉｃＳｉｇｎＲｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ（ＶＯＴＳＲ）：ＴＪＰで実施される。高速道路の入口と出口を道路標識（例えば、「自動車専用道路」という標識を識別）を認識して判別する。高速道路では、速度制限に関する道路標識を認識して、車速を自動制御する。
・ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＨｅａｄＲａｍｐＣｏｎｔｒｏｌ（ＩＨＣ）：対向車のヘッドライトの有無を検知して、自車両のヘッドランプのハイビームとロービームの切り替えを行なう。また、先行車両のテールランプの有無を検出して、自車両のヘッドランプのハイビームとロービームの切り替えを行なう。また、光源が左右どちらのレーンにあるかを判別して、対向車や先行車両を避けるようなハイビームを照射させる。

以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、上述の車両制御システムの構成のうち、車載カメラ１００を車両に設ける際に適用できる。具体的には、車載カメラ１００で車両前方を撮像する際に、本開示の技術を用いて、車両用ウィンドウ２０の車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えるようにすれば、より見やすい撮影画を取得できるため、ドライバーの疲労を軽減することが可能になる。また、撮像画を用いて自動運転等を行う場合、車両内物体等の写り込みが生じる場合に比べて運転制御を容易とすることが可能となる。

なお、本明細書に記載した効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、記載されていない付加的な効果があってもよい。また、本技術は、上述した技術の実施の形態に限定して解釈されるべきではない。この技術の実施の形態は、例示という形態で本技術を開示しており、本技術の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施の形態の修正や代用をなし得ることは自明である。すなわち、本技術の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

また、本技術の撮像システムは以下のような構成も取ることができる。
（１）車両用ウィンドウに設けられ、車室内側にレンズ取付面を有するカメラレンズ取付部と、
前記カメラレンズ取付部にレンズが取り付けられて、前記カメラレンズ取付部を介して車両外部を撮像するカメラとを備え、
前記カメラは、前記レンズの光軸方向と前記レンズ取付面とが直交するように取り付けられる撮像システム。
（２）前記カメラレンズ取付部における前記レンズ取付面と対向する面はウィンドウ表面である（１）に記載の撮像システム。
（３）前記カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は、前記車両用ウィンドウのウィンドウ表面と同一の傾斜面である（２）に記載の撮像システム。
（４）前記カメラレンズ取付部は断面が多角形状であり、前記レンズが取り付けられるレンズ取付面と対向する面を前記ウィンドウ表面とした（２）に記載の撮像システム。
（５）前記車両用ウィンドウのウィンドウ表面と前記カメラレンズ取付部のウィンドウ表面を払拭面とするワイパーをさらに備える（３）または（４）に記載の撮像システム。
（６）前記カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は、前記車両用ウィンドウのウィンドウ表面と異なる傾斜面である（２）に記載の撮像システム。
（７）前記カメラレンズ取付部は断面がアルファベットＬの形状であり、前記アルファベットＬの形状の角部が前記車両用ウィンドウよりも車両外部側に山状に突出して設けられて、前記カメラレンズ取付部３０における１つの突出面をウィンドウ表面として、ウィンドウ表面と対向する面を前記レンズのレンズ取付面とした（６）に記載の撮像システム。
（８）前記カメラレンズ取付部のウィンドウ表面を払拭面とするワイパーをさらに備える（６）または（７）に記載の撮像システム。
（９）前記カメラは、画角範囲を前記カメラレンズ取付部におけるウィンドウ表面の面内とする（２）乃至（８）の何れかに記載の撮像システム。
（１０）前記レンズ取付面と前記ウィンドウ表面を除く面に遮光部を設けた（２）乃至（９）の何れかに記載の撮像システム。
（１１）前記レンズと前記レンズ取付面とが当接する（１）乃至（１０）の何れかにに記載の撮像システム。
（１２）前記車両用ウィンドウに開口部を形成して、前記開口部に前記カメラレンズ取付部を嵌装することで、前記車両用ウィンドウに前記カメラレンズ取付部を設ける（１）乃至（１１）の何れかに記載の撮像システム。
（１３）前記カメラレンズ取付部を前記カメラ毎に設けた（１）乃至（１２）の何れかに記載の撮像システム。
（１４）前記カメラレンズ取付部に前記カメラを複数設けた（１）乃至（１２）の何れかに記載の撮像システム。

この技術の撮像システムおよび車両用ウィンドウでは、車両用ウィンドウに、車室内側にレンズ取付面を有するカメラレンズ取付部が設けられる。カメラレンズ取付部には、カメラがレンズの光軸方向とレンズ取付面とが直交するように取り付けられて、カメラレンズ取付部を介して車両外部がカメラによって撮像される。このため、車両用ウィンドウの車両内部側に生じた反射像の写り込みを抑えることができる。したがって、車両用ウィンドウの内部側から外部を撮像した撮像画を用いる機器に適している。

１０・・・撮像システム
２０・・・車両用ウィンドウ
２１・・・開口部
２２・・・ウィンドウ表面
３０・・・カメラレンズ取付部
３１ａ・・・レンズ取付面
３１ｂ・・・ウィンドウ表面
３１ｃ・・・接合面
３１ｄ・・・上面
３２・・・遮光部
４０・・・カメラ
５０・・・固定機構部
６０・・・ルームミラー
７０・・・ルーフ部
８０・・・カメラレンズ取付部用ワイパー
８１・・・ワイパーモーター
８２・・・ワイパーブレード
８３・・・ワイパーアーム

Claims

車両用ウィンドウに設けられ、車室内側にレンズ取付面を有するカメラレンズ取付部と、
前記カメラレンズ取付部にレンズが取り付けられて、前記カメラレンズ取付部を介して車両外部を撮像するカメラとを備え、
前記カメラは、前記レンズの光軸方向と前記レンズ取付面とが直交するように取り付けられる
撮像システム。
前記カメラレンズ取付部における前記レンズ取付面と対向する面はウィンドウ表面である
請求項１に記載の撮像システム。
前記カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は、前記車両用ウィンドウのウィンドウ表面と同一の傾斜面である
請求項２に記載の撮像システム。
前記カメラレンズ取付部は断面が多角形状であり、前記レンズが取り付けられるレンズ取付面と対向する面を前記ウィンドウ表面とした
請求項２に記載の撮像システム。
前記車両用ウィンドウのウィンドウ表面と前記カメラレンズ取付部のウィンドウ表面を払拭面とするワイパーをさらに備える
請求項３に記載の撮像システム。
前記カメラレンズ取付部のウィンドウ表面は、前記車両用ウィンドウのウィンドウ表面と異なる傾斜面である
請求項２に記載の撮像システム。
前記カメラレンズ取付部は断面がアルファベットＬの形状であり、前記アルファベットＬの形状の角部が前記車両用ウィンドウよりも車両外部側に山状に突出して設けられて、前記カメラレンズ取付部における１つの突出面をウィンドウ表面として、ウィンドウ表面と対向する面を前記レンズのレンズ取付面とした
請求項６に記載の撮像システム。
前記カメラレンズ取付部のウィンドウ表面を払拭面とするワイパーをさらに備える
請求項６に記載の撮像システム。
前記カメラは、画角範囲を前記カメラレンズ取付部におけるウィンドウ表面の面内とする
請求項２に記載の撮像システム。
前記レンズ取付面と前記ウィンドウ表面を除く面に遮光部を設けた
請求項２に記載の撮像システム。
前記レンズと前記レンズ取付面とが当接する
請求項１に記載の撮像システム。
前記車両用ウィンドウに開口部を形成して、前記開口部に前記カメラレンズ取付部を嵌装することで、前記車両用ウィンドウに前記カメラレンズ取付部を設ける
請求項１に記載の撮像システム。
前記カメラレンズ取付部を前記カメラ毎に設けた
請求項１に記載の撮像システム。
前記カメラレンズ取付部に前記カメラを複数設けた
請求項１に記載の撮像システム。
車両外部を撮像するカメラのレンズ前面側を取り付けるレンズ取付面を有し、前記カメラの光軸方向と前記レンズ取付面とが直交するように形成されたカメラレンズ取付部を設けた
車両用ウィンドウ。
前記カメラレンズ取付部は当該車両用ウィンドウの開口部に嵌装されている
請求項１５に記載の車両用ウィンドウ。