JP3976368B2 - 車載用多チャンネル画像処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車載用多チャンネル画像処理装置に係わり、特に車両の周囲の画像情報を簡易に処理することのできる車載用多チャンネル画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年車両の走行安全性を確保するために、車両にビデオカメラを搭載し、モニタに表示するとともに画像処理を施して警報もしくは車両操作用の制御信号を出力する画像処理装置が搭載される場合がある。
例えば、車両後方あるいは車両側方撮像用ビデオカメラを設置するとともに運転席に設置したモニタに画像を表示する車両後方あるいは車両後側方の監視装置、前方を走行する車両との車間距離を測定して衝突しないように自車の走行速度を制御する衝突防止装置等はすでに実用化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、すでに実用化が進められている自動運転装置にあっては、車両の遠方、近傍、後方および側方を撮像する必要があるだけでなく、前側方および後側方を撮像することが必要となるが、それぞれの撮像方向ごとにビデオカメラを設置することは多数のレンズ系および撮像素子を必要することとなり、装置が大型かつ複雑となることは避けることができない。
【0004】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、多チャンネルの車両の周囲の画像情報を簡易に処理することのできる車載用多チャンネル画像処理装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、車両周囲の情景を撮像するために車両に取り付けられた複数の対物レンズと、対物レンズで撮像された画像を伝送するために一端が対物レンズに接続された対物レンズの数に対応する本数のイメージガイド用光ファイバーと、光ファイバーの他端に接続される接眼レンズと、画像を電気信号に変換する1つの光電変換手段と、接眼レンズから得られる画像を光電変換手段に導く光学的走査手段と、接眼レンズから得られる画像を予め定められた順序で画像毎に予め定められた周期毎に光電変換手段に導くために光学的走査手段を制御する走査制御手段とからなる車載用多チャンネル画像処理装置。
【0006】
第2の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、車両周囲の情景を撮像するために車両に取り付けられた複数の対物レンズと、対物レンズで撮像された画像を伝送するために一端が対物レンズに接続された対物レンズの数に対応する本数のイメージガイド用光ファイバーと、光ファイバーの他端に接続される接眼レンズと、画像を電気信号に変換する1つの光電変換手段と、接眼レンズから得られる画像を光電変換手段に導く光学的走査手段と、接眼レンズから得られる画像を、車両の運転状態に応じて変更される順序および周期で光電変換手段に導くために光学的走査手段を制御する走査制御手段とからなる車載用多チャンネル画像処理装置。
【0007】
第3の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、光学的走査手段が、走査制御手段からの走査要求に応ずることができないときに接眼レンズから得られる画像を固有の順序および周期で光電変換手段に導く固有制御手段をさらに具備する。
第4の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、接眼レンズが、接眼レンズから得られる画像の少なくとも2つが同時に光学的走査手段を介して光電変換手段に伝送されるように構成された少なくとも1つの束を含む。
【0008】
第5の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、接眼レンズがズーム機構を具備し、ズーム機構のズーム率を車両の運転状態に応じで変更するズーム率制御手段をさらに具備する。
第6の発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置は、ズーム率制御手段が、車両の運転状態に応じでズーム率を変更することができないと判断したときに予め各束に含まれる少なくとも2つの接眼レンズ毎に定められた固有のズーム率によってズーム率を制御する固有ズーム率制御手段をさらに具備する。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置の撮像範囲の説明図であって、車両1の前遠方11、前近傍12、右前側方13、左前側方14、右側方15、左側方16、右後側方17、左後側方18および後近方19の9種類の撮像範囲が設けられている。
【0010】
図2は本発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置の構成図であって、図1に示す11〜19の撮像範囲に対応して9個の対物レンズ201〜209が車両の適切な位置に設けられている。
対物レンズ201〜209で撮像された画像は光ファイバ211〜219によって光学走査部2に送られる。
【0011】
光学走査部2は9個の接眼レンズ221〜229、反射鏡23、反射鏡23を駆動するサーボモータ24および画像を電気信号に変換する光電素子(例えばCCD)25から構成される。
接眼レンズ221〜229には光ファイバ211〜219が接続され、対物レンズ201〜209で撮像された画像を反射鏡23を介して光電素子25上に再生する。そして、サーボモータ24によって反射鏡23を駆動することによって9つの画像の1つを選択し、光電素子25で電気信号に変換する。
【0012】
光電素子25の出力は、例えば、衝突防止部261、走行レーン認識部262、後方監視部263等で構成される制御・監視部26に送られる。
なお光電素子25の出力である画像信号はRGB信号として送ることも、またNTSC信号として送ることも可能である。さらに画像信号をディジタル信号に変換し、制御・監視部26とバス接続して画像信号をディジタル信号として伝送することもできる。
【0013】
サーボモータ24は走査制御部28から出力される走査信号によって駆動されるが、走査制御部28にはサーボモータ24を駆動するための標準プログラムが格納されている。
図3は標準プログラムのフローチャートであって、予め定められた所定時間間隔ごと、例えば1秒ごとに実行される。
【0014】
ステップ31においてチャンネルインデックスiが “10" 以上であるかを判定し、 “10" 以上であればステップ32でチャンネルインデックスiを “1" にリセットしてステップ33に進む。なお、 “10" 以下であれば直接ステップ33に進む。
ステップ33ではチャンネルインデックスiを出力して、サーボモータ24を駆動して第iチャンネルの画像を光電素子25に送る。
【0015】
そしてステップ34で次回の実行に備えてチャンネルインデックスiをインクリメントしてこのルーチンを終了する。
すなわち、このルーチンを実行すると1〜9チャンネルの9種類の画像が1秒毎に光電素子25から出力される。しかしながら、制御・監視部26のなかには、衝突防止部261のようにより頻繁に画像を更新する必要があるものと、後方監視部263のように前方に走行中は画像の更新速度は遅くてもよいものとが混在している。
【0016】
このために、制御・監視部26から走査制御部28に対して画像更新要求信号が出力され、走査制御部28は画像更新要求信号を割り込み処理する。すなわち、走査制御部28が画像更新要求信号を受信すると所定のチャンネルの画像が選択され、光電素子25に送られる。
なお、制御・監視部26から複数の画像更新要求信号が走査制御部28に伝送された場合は、走査制御部28に予め記憶された優先順位に応じて処理される。
【0017】
さらに走査制御部28に車両の運転状態情報を取り込み、運転状態に応じて光電素子25に送るチャンネルおよび走査速度を変更することも可能である。
図4は通常の前方走行においては前近傍12の画像を短周期で更新するための前方走行用プログラムのフローチャートであって、特定の運転条件にあるとき、例えば時速40Km/h以上で前方走行しているときに実行される。
【0018】
ステップ41においてチャンネルインデックスiが “10" 以上であるかを判定し、 “10" 以上であればステップ42でチャンネルインデックスiを “1" にリセットしてステップ43に進む。なお、 “10" 以下であれば直接ステップ43に進む。
ステップ43では特定チャンネルインデックスjが “2" であるかを判定し、 “2" でないときはステップ44でチャンネルインデックスiを出力して、サーボモータ24を駆動して第iチャンネルの画像を光電素子25に送る。
【0019】
そしてステップ44で特定チャンネルインデックスjを “2" に設定してステップ48に進む。
特定チャンネルインデックスjが “2" であるときはステップ46で進みチャンネルインデックスjを出力し、ステップ47で特定チャンネルインデックスjを “0" に設定してステップ48に進む。
【0020】
ステップ48では次回の実行に備えてチャンネルインデックスiをインクリメントしてこのルーチンを終了する。
上記は1例であって、各種の運転状態に対応したプログラムを複数準備し、運転状態によって最適な画面を得ることができる。さらに運転状態に対応しきれなくなったときに備えて図3の標準ルーチンをいわゆるデフォルトとして組み込むこともできる。
【0021】
上記はCCD25の1画面中に1チャンネルの画像をはめ込む場合について説明したが、複数の画像をCCD25の1画面中にはめ込むことも可能である。
図5は前遠方11、前近傍12、右前側方13および左前側方14の4チャンネルの画像を1つの画面にまとめる場合の構成図であって、接眼レンズ221〜224の4つが「田の字」型に組み立てられている。
【0022】
この構成によれば、通常の前進運転中は1画面で必要な画像を同時に見ることができる。
さらに接眼レンズ221〜224部にズーム機構291を設け、ズーム率をズーム率制御部292で制御することにより、重要な画像を拡大し、補助的な画像を縮小することも可能である。この構成によれば、画像の重要度に応じて画像の大きさを変更することができる。
【0023】
例えば、前方走行中は前近傍12を拡大して表示し、前遠方11、右前側方13および左前側方14を縮小して表示することも可能である。
【0024】
【発明の効果】
第1の発明によれば、撮像のためには対物レンズだけを車体に設置すればよいので設置上の制約が緩和される。
第2の発明によれば、走査された画像を1台の光電変換手段で光電変換することにより、多数の画像を簡易な構成で処理することが可能となる。
【0025】
第3の発明によれば、運転状態に応じて画像の出力順序および周期を最適に制御することが可能となる。
第4の発明によれば、運転状態に対応しきれない状況においても画像を光電変換手段に転送することが可能となる。
第5の発明によれば、1つの画面中に複数の画像を表示することが可能となる。
【0026】
第6の発明によれば、運転状態に応じて1つの画面中の画像の大きさを最適に制御することが可能となる。
第7の発明によれば、運転状態に対応しきれない状況においても画像を光電変換手段に転送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、撮像範囲の説明図である。
【図2】図2は、本発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置の構成図である。
【図3】図3は、標準プログラムのフローチャートである。
【図4】図4は、前方走行用プログラムのフローチャートである。
【図5】図5は、本発明に係る車載用多チャンネル画像処理装置の第2の構成図である。
【符号の説明】
201〜209…対物レンズ
211〜219…光ファイバ
221〜229…接眼レンズ
23…反射鏡
24…サーボモータ
25…光電素子
26…制御・監視部
28…走査制御部
Claims (6)
- 車両周囲の情景を撮像するために車両に取り付けられた複数の対物レンズと、
前記対物レンズで撮像された画像を伝送するために一端が前記対物レンズに接続された前記対物レンズの数に対応する本数のイメージガイド用光ファイバーと、
前記光ファイバーの他端に接続される接眼レンズと、
画像を電気信号に変換する1つの光電変換手段と、
前記接眼レンズから得られる画像を前記光電変換手段に導く光学的走査手段と、
前記接眼レンズから得られる画像を予め定められた順序で画像毎に予め定められた周期毎に前記光電変換手段に導くために前記光学的走査手段を制御する走査制御手段と、
を具備することを特徴とする車載用多チャンネル画像処理装置。 - 車両周囲の情景を撮像するために車両に取り付けられた複数の対物レンズと、
前記対物レンズで撮像された画像を伝送するために一端が前記対物レンズに接続された前記対物レンズの数に対応する本数のイメージガイド用光ファイバーと、
前記光ファイバーの他端に接続される接眼レンズと、
画像を電気信号に変換する1つの光電変換手段と、
前記接眼レンズから得られる画像を前記光電変換手段に導く光学的走査手段と、
前記接眼レンズから得られる画像を、車両の運転状態に応じて変更される順序および周期で前記光電変換手段に導くために前記光学的走査手段を制御する走査制御手段と、
を具備することを特徴とする車載用多チャンネル画像処理装置。 - 前記光学的走査手段が、
前記走査制御手段からの走査要求に応ずることができないときに、前記接眼レンズから得られる画像を固有の順序および周期で前記光電変換手段に導く固有制御手段をさらに具備する請求項2に記載の車載用多チャンネル画像処理装置。 - 前記接眼レンズが、
前記接眼レンズから得られる画像の少なくとも2つが、同時に前記光学的走査手段を介して前記光電変換手段に伝送されるように構成された、少なくとも1つの束を含む請求項1から3のいずれか1項に記載の車載用多チャンネル画像処理装置。 - 前記接眼レンズが、ズーム機構を具備し、
前記ズーム機構のズーム率を、車両の運転状態に応じで変更するズーム率制御手段をさらに具備する請求項4に記載の車載用多チャンネル画像処理装置。 - 前記ズーム率制御手段が、
車両の運転状態に応じでズーム率を変更することができないと判断したときに予め各束に含まれる少なくとも2つの接眼レンズ毎に定められた固有のズーム率によってズーム率を制御する固有ズーム率制御手段をさらに具備する請求項5に記載の車載用多チャンネル画像処理装置。
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