JP4872425B2 - 撮像装置およびドライブレコーダシステム - Google Patents

Description

本発明は車両に搭載され、事故時において車両の周辺を撮像記録する撮像装置およびドライブレコーダシステムに関する。

従来から、車両に動画撮影可能なカメラを搭載し、事故時の映像を記録するドライブレコーダが提案されている（特許文献１および非特許文献１参照）。これらのドライブレコーダでは走行時に車両の周辺を撮像して動画像データを生成し、通常時には記録部の動画像データを上書きして逐次更新する構成となっている。そして、事故発生時には記録部の動画像データの上書きを禁止し、記録部に事故前後の一定時間分の動画像データが保持されるようになっている。なお、ドライブレコーダでは少ない記録容量で長時間の動画像データを記録する必要から、一般的にドライブレコーダでの動画像データの解像度は比較的低く設定される。
特開平８−２３５４９１号公報 日本交通事故鑑識研究所ホームページ ドライブレコーダＷｉｔｎｅｓｓ［ｏｎｌｉｎｅ］、［２００５年１月１１日検索］、＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｉｔｎｅｓｓ−ｊｐ．ｃｏｍ＞

しかし、上記の動画像データでは事故発生までのプロセスを概略的に把握することは可能であるが、事故時の映像を詳細に解析する場合には画像の解像度が低いため不十分なことも多かった。
本発明は上記従来技術の欠点を除くためにされたものであり、その目的は、事故状況の詳細な解析に適した事故画像データを取得できる撮像装置およびドライブレコーダシステムを提供することである。

本発明の一態様では、撮像装置は、車両に搭載されて車両の周辺を撮像する撮像装置であって、撮影レンズと、撮影レンズからの光束に基づく被写界の像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、画像信号に基づき車両運転時の動画像データを生成する画像処理部と、車両への衝撃に基づいて事故発生を検知する事故検知センサと、事故検知センサの出力に基づいて、画像処理部に事故状況を示す事故画像データを通常時と異なる方式で生成させる制御部と、事故画像データを記録する記録部と、を有する。画像処理部は、事故検知センサの出力に基づいて、通常時の動画像データよりも１フレーム当たりの情報量が大きい静止画像データを所定のタイミングで１フレーム以上生成し、記録部は、事故発生時の動画像データと静止画像データとを事故画像データとして記録し、制御部は、静止画像データの生成時に、ブレを抑制するように制御する。
本発明に関連する技術として、第１の技術に係る撮像装置は、車両に搭載されて車両の周辺を撮像する撮像装置であって、撮影レンズと、撮像素子と、画像処理部と、事故検知センサと、制御部と、記録部と、を有する。撮像素子は、撮影レンズからの光束に基づく被写界の像を光電変換して画像信号を生成する。画像処理部は、画像信号に基づき車両運転時の動画像データを生成する。事故検知センサは、車両への衝撃に基づいて事故発生を検知する。制御部は、事故検知センサの出力に基づいて、画像処理部に事故状況を示す事故画像データを通常時と異なる方式で生成させる。そして、記録部には事故画像データが記録される。

第２の技術では、第１の技術において、画像処理部は、事故検知センサの出力に基づいて、通常時の動画像データよりも１フレーム当たりの情報量が大きい静止画像データを所定のタイミングで１フレーム以上生成し、記録部は、事故発生時の動画像データと静止画像データとを事故画像データとして記録する。
第３の技術では、第２の技術において、静止画像データは、通常時の動画像データの１フレームと比べて解像度、階調数およびアスペクト比の少なくとも１つの設定が相違する。

第４の技術では、第２または第３の技術において、画像処理部は、事故画像データを構成する動画像データの撮影期間において複数フレームの静止画像データを生成する。
第５の技術では、第４の技術において、制御部は、事故画像データの動画像データと静止画像データのフレームとの対応関係を示す付記データを生成し、該付記データを事故画像データに関連付けて記録部に記録する。

第６の技術では、第２から第５のいずれかの技術において、制御部は、静止画像データの各フレーム毎に撮影条件を変化させてブラケティング撮影を実行する。
第７の技術では、第１から第６のいずれかの技術において、画像処理部は、事故検知センサの出力に基づいて、動画像データの解像度増加、階調数増加およびアスペクト比変更のうちの少なくとも１つの設定変更を実行し、事故画像データを構成する動画像データを生成する。

第８の技術では、第１から第７のいずれかの技術において、車両の急ブレーキを検知するブレーキ検知センサをさらに有し、制御部は急ブレーキ検知時に事故画像データの生成開始を指示し、急ブレーキ検知時から所定時間以内に事故発生を検知した場合には、記録部に事故画像データを保持させる。
第９の技術に係るドライブレコーダシステムは、第１から第８のいずれかの技術に係る撮像装置と、車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、走行状態を示す走行状態データを記録する走行状態記録部と、を有する。

本発明によれば、事故発生時には画像処理部が事故状況を示す事故画像データを通常時と異なる方式で生成し、この事故画像データによって事故時の詳細な状況を解析できる。

（第１実施形態の説明）
図１は第１実施形態のドライブレコーダカメラの構成を示すブロック図である。また、図２はドライブレコーダカメラの外観図であって、図３はドライブレコーダカメラの取付状態を示す図である。
第１実施形態のドライブレコーダカメラ１０は、自動車における運転席前方の視野を含む領域を撮影可能な位置（例えば自動車内のバックミラー近傍など）に取り付けられる。そして、ドライブレコーダカメラ１０は自動車の走行時に自動車周辺の画像を撮影できるようになっている（図３参照）。図２（ａ）に示すように、ドライブレコーダカメラ１０の筐体正面には撮影光学系１１および閃光発光部１７が配置されている。また、図２（ｂ）に示すように、ドライブレコーダカメラ１０の筐体背面には液晶モニタ２１と操作部材２２を構成する操作スイッチ２２ａおよびレリーズ釦２２ｂとが配置されている。

さらに、図２（ｃ）に示すように、ドライブレコーダカメラ１０の筐体側面には記録媒体２６（公知の半導体メモリなど）を着脱自在に接続するためのコネクタが形成されている。さらに、ドライブレコーダカメラ１０には、自動車からの各種信号入力や電力供給を受けるためのケーブル２７が接続されている。
図１に示すように、ドライブレコーダカメラ１０は、撮影光学系１１と、撮像素子１２と、アナログ信号処理部１３と、Ａ／Ｄ変換部１４と、画像処理部１５と、バッファメモリ１６と、閃光発光部１７と、記録Ｉ／Ｆ１８と、内蔵型記録装置１９と、表示Ｉ／Ｆ２０および液晶モニタ２１と、操作部材２２と、ＣＰＵ２３と、電源ユニット２４と、データバス２５と、を有している。なお、画像処理部１５、バッファメモリ１６、記録Ｉ／Ｆ１８、表示Ｉ／Ｆ２０およびＣＰＵ２３はデータバス２５を介して接続されている。

撮影光学系１１は、合焦位置調節用のフォーカスレンズ３０および前レンズ３０ａと、フォーカス駆動部３１と、光軸補正レンズ３２と、揺動センサ部３３と、光軸補正レンズ駆動部３４と、赤外カットフィルタ３５と、フィルタ駆動部３６と、を有している。
フォーカス駆動部３１はフォーカスレンズ３０の光軸方向位置を変化させる。光軸補正レンズ３２は光軸直角方向に揺動可能に構成されている。揺動センサ部３３は、カメラの縦揺れを検出する縦方向角速度センサと、カメラの横揺れを検出する横方向角速度センサとを有している。この揺動センサ部３３は自動車の走行時におけるカメラの揺れをモニタし、ＣＰＵ２３にカメラ揺動データを出力する。このカメラ揺動データは光軸補正レンズ３２の移動量の演算のほかに、後述の事故画像データの生成判定にも用いることができる。なお、カメラ揺動データを事故画像データの生成判定に用いる場合には、直交する３軸周りの角速度センサと、直交する３軸方向の加速度センサとによって揺動センサ部３３を構成するようにしてもよい。

光軸補正レンズ駆動部３４は、光軸補正レンズ３２を縦揺動方向（ｘ方向）に揺動させる第１駆動部と、光軸補正レンズを横揺動方向（ｙ方向）を揺動させる第２駆動部とで構成される。この光軸補正レンズ駆動部３４は、ＣＰＵ２３の指示に基づいて光軸補正レンズ３２を揺動させてぶれ補正を実行する。赤外カットフィルタ３５はレンズを通過する光束から赤外成分をカットする。この赤外カットフィルタ３５は、フィルタ駆動部３６によって撮影光路から退避できるように構成されている。

撮像素子１２は撮影光学系１１の像空間側に配置されている。撮像素子１２の受光面（撮影光学系１１と相対する面）には被写体像を光電変換してアナログ画像信号を生成する受光素子が２次元配列されている。この撮像素子１２の出力はアナログ信号処理部１３に接続されている。なお、撮像素子１２は、電荷順次転送方式（ＣＣＤ等）またはＸＹアドレス方式（ＣＭＯＳ等）のいずれであってもよい。

アナログ信号処理部１３は、相関二重サンプリングを行うＣＤＳ回路、アナログ画像信号の出力を増幅するゲイン回路、入力信号の波形を一定の電圧レベルにクランプするクランプ回路等で構成されている。Ａ／Ｄ変換部１４はアナログ信号処理部１３から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。
画像処理部１５は、デジタル画像信号に画像処理（欠陥画素補正、ガンマ補正、補間、色変換、エッジ強調など）を施して画像データ（動画像データまたは静止画像データ）を生成する。また、画像処理部１５は画像データの圧縮処理なども実行する。バッファメモリ１６はＳＤＲＡＭ等で構成される。このバッファメモリ１６には、画像処理部１５での画像処理の前工程または後工程で画像データのフレームが一時的に保存される。

閃光発光部１７は、キセノン発光管、発光のエネルギを蓄えるメインコンデンサ、ＣＰＵ２３の指示によりキセノン発光管の発光タイミングを制御する発光制御回路などから構成されている。この閃光発光部１７は、静止画撮影時において必要に応じて発光し、被写体に閃光を照射する。
記録Ｉ／Ｆ１８には記録媒体２６のコネクタと内蔵型記録装置１９が接続されている。そして、記録Ｉ／Ｆ１８は、記録媒体２６および内蔵型記録装置１９に対するデータ書き込み／読み込みを制御する。なお、内蔵型記録装置１９は、例えば、ハードディスク等の磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、などを用いた記録装置や、あるいは半導体メモリなどで構成される。

表示Ｉ／Ｆ２０には液晶モニタ２１が接続されている。液晶モニタ２１には、記録Ｉ／Ｆ１８から出力された画像データの再生表示や、カメラの各種設定を変更するための設定画面などが表示される。操作部材２２の操作スイッチ２２ａは上記の設定画面での入力等に用いられる。操作部材２２のレリーズ釦２２ｂは、事故発生時等においてユーザーがＣＰＵ２３に対して撮影指示するときに用いられる。

ＣＰＵ２３は、図示しないＲＯＭに格納されたシーケンスプログラムに従ってドライブレコーダカメラ１０の各部動作を制御する。そして、自動車の走行時にはＣＰＵ２３は撮像素子１２で運転席前方の視野を撮影し、画像処理部１５に動画像データを生成させる。
また、ＣＰＵ２３は自動車の各部に設けられたスイッチ群（図示を省略する）とケーブル２７を介して接続されており、上記のスイッチ群からの入力信号に基づいてＣＰＵ２３が自動車の事故発生やブレーキ状態などを検出できるようになっている。そして、ＣＰＵ２３は事故の検知時には動画像データとは別に画像処理部１５に静止画像データを生成させる。

ＣＰＵ２３は、その他にも以下の（１）から（４）に示す制御などを実行する。
（１）ＣＰＵ２３は撮像素子１２の画像信号に基づいてＡＥ演算などを実行する。なお、第１実施形態でのＡＥ演算では、ＣＰＵ２３は画面下側の画像信号に基づいてＡＥ演算を実行し、画面上側の画像信号をＡＥ演算に使用しないことが好ましい。以下、その理由を説明する。

図４に示すように、ドライブレコーダカメラ１０の撮影画像では、一般的に撮影画面の中央から下半分の領域に道路、自動車および通行人などの重要被写体が位置し、撮影画面の上半分は空が占める構図となることが多い。この場合に撮影画面全体の画像信号に基づいてＡＥ演算を行うと、空の明るさに影響されて画像全体の露出がアンダー側に調整されてしまう場合がある。その結果、画像の下半分の領域に撮影されている重要被写体が暗く沈んでしまうことがある。特に逆光撮影時にはその傾向が一層顕著となる。そのため、図４に示すようにＣＰＵ２３が画面下側の画像信号に基づいてＡＥ演算を実行すれば、画面上側の空の露出が若干オーバー側になるが画面下側の露出が適正になる。この場合には、事故状況を把握しやすい画像が撮影できることとなる。

（２）ＣＰＵ２３は画像信号から被写体のコントラスト値を演算し、フォーカス駆動部３１によりフォーカスレンズ３０の光軸方向位置を山登り方式で調整してＡＦ制御を行う。
（３）ＣＰＵ２３はカメラ揺動データに基づいて光軸補正レンズ３２のｘ方向およびｙ方向の補正移動量を演算し、この補正移動量を光軸補正レンズ駆動部３４に出力してぶれ補正を実行する。

（４）ＣＰＵ２３は内蔵時計（不図示）の時刻や撮影画像の明るさなどに応じてフィルタ駆動部３６を制御して赤外カットフィルタ３５の位置を変更することができる。具体的には、日中は太陽光の赤外成分の影響を除去するため、ＣＰＵ２３は赤外カットフィルタ３５を撮影光路上に配置する。一方、夜間やトンネル内などではＣＰＵ２３は赤外カットフィルタ３５を撮影光路から退避させて、赤外成分を利用することで画像中の人間などの識別性を向上させる。

電源ユニット２４はケーブル２７を介して自動車のバッテリーと接続されている。電源ユニット２４の内部には自動車からの供給電力で充電される充電池が配置され、充電池からカメラ各部に電力が供給される（なお、ＣＰＵ２３以外への電力供給線の図示は省略する）。そのため、事故時に自動車からの電力供給が遮断された場合にも、ドライブレコーダカメラ１０は、電源ユニット２４内の充電池の電力によって継続的に動作することができる。

以下、第１実施形態のドライブレコーダカメラの動作を図５の流れ図を参照しつつ説明する。
ステップＳ１０１：ＣＰＵ２３は、自動車の走行状態の検出（例えば、自動車のエンジン始動または車輪の回転が検出された場合など）またはユーザーによる撮影開始入力に応じて、動画撮影を開始する。

ステップＳ１０２：ＣＰＵ２３は、撮像素子１２を駆動させて運転席前方の視野の画像を撮影する。そして、画像処理部１５は撮像素子１２の画像信号に基づいて所定のフレームレート（例えば１５ｆｐｓ、３０ｆｐｓ）で動画像データを生成する。そして、ＣＰＵ２３は記録媒体２６または内蔵型記録装置１９に動画像データを記録する。なお、Ｓ１０２で記録された動画像データは一定時間経過後に古い順から上書きされ、ドライブレコーダカメラ１０には動画像データが逐次更新されつつ一定時間分保存されることとなる。

ここで、上記の動画像データは全体の大まかな動きや相対的な変化を把握する目的で生成される。そのため、ＣＰＵ２３は以下の（１）〜（３）の少なくともいすれか１つの設定を適用して動画像データを生成する。
（１）ＣＰＵ２３は、動画像データの解像度を撮像素子１２を全画素読み出しした場合の解像度よりも低い解像度に設定する。例えば、撮像素子１２の有効画素領域の画素数が１６００×１２００の場合において、ＣＰＵ２３は動画像データの解像度を６４０×４８０または３２０×２４０の画素数に設定する。これにより、間引き読み出しによる撮像素子１２からの信号読み出しの高速化や画像処理部１５の演算負荷抑制などが実現される。また、動画像データのデータ量が小さくなるので、動画像データの記録時間をより長くすることができる。

（２）ＣＰＵ２３は、動画像データの階調数を静止画像データの階調数よりも少なく設定する。例えば、ドライブレコーダカメラ１０がＲＧＢ各色８ｂｉｔのカラー画像で静止画像を撮影できる場合に、ＣＰＵ２３は動画像データの階調数をＲＧＢ各色５ｂｉｔに設定する。上記の設定例では静止画像データのデータ量が１画素当たり２４ｂｉｔ（３バイト）となるのに対し、動画像データのデータ量は１画素当たり１５ｂｉｔ（約２バイト）に減少する。そのため、上記設定によれば、画像処理部１５の演算負荷や動画像データのデータ量が抑制される。なお、動画像データをモノクロで撮影すればさらにデータ量を減少させることができる。

（３）ＣＰＵ２３は、動画像データと静止画像データとでアスペクト比を変更し、動画像データの画像サイズを静止画像データの画像サイズよりも小さく設定する。例えば、ＣＰＵ２３は撮像素子１２の中央部分の画像信号を水平方向に部分読みだしして、画面上部および画面下部がカットされた横長の画像で動画撮影するようにしてもよい（図６参照）。上記設定の動画像データでも事故前後の周囲の状況を十分把握できるので特に不都合が生じることはない。その一方で、部分読み出しによる撮像素子１２からの信号読み出しの高速化や画像処理部１５の演算負荷抑制などが実現する。また、動画像データのデータ量が小さくなるので、動画像データの記録時間をより長くすることができる。

ステップＳ１０３：ＣＰＵ２３は、自動車のスイッチ群からの入力信号や揺動センサ部３３の信号に基づいて、自動車に事故が発生したか否かを判定する。
より具体的には、（１）衝突により自動車のエアバックの展開信号がＣＰＵ２３に入力された場合、（２）衝突時にシートベルトを巻き取る電動モータの動作信号がＣＰＵ２３に入力された場合、（３）自動車のバンパー、ボンネットフード等に設けられた衝突検知センサからＣＰＵ２３に衝突検出信号が入力された場合、（４）揺動センサ部３３から閾値以上の揺れが検出された場合、などにＣＰＵ２３は事故発生と判定する。

そして、事故が発生した場合（ＹＥＳ側）にはＳ１０４に移行する。一方、事故発生を検知しない場合（ＮＯ側）にはＳ１０６に移行する。
ステップＳ１０４：この場合には、ＣＰＵ２３は事故発生と同時に記録媒体２６または内蔵型記録装置１９に記録された動画像データの上書きを禁止し、事故発生前の状況を示す動画像データを確保する。なお、ＣＰＵ１２は事故発生後も所定時間まで動画像データを継続的に生成し、事故発生後の状況を示す動画像データを記録媒体２６または内蔵型記録装置１９に記録する。

ステップＳ１０５：ＣＰＵ２３は事故発生後に所定のタイミングで静止画の撮影を行い、静止画像データを生成する。そして、ＣＰＵ２３は記録媒体２６または内蔵型記録装置１９に静止画像データを記録して、撮影動作を終了する。
図７は第１実施形態での静止画撮影のタイミングを示すチャート図である。第１実施形態ではＣＰＵ２３は事故発生直後も動画撮影を行いつつ、複数回の静止画撮影を間欠的に実行する。静止画撮影では、各フレーム毎に露出条件（シャッタ秒時やＩＳＯ感度など）を変化させてブラケティング撮影を行うようにしてもよい。なお、静止画撮影時にはＣＰＵ２３は動画像のフレーム生成を一時中止し、ＣＰＵ２３が静止画撮影直前のフレームによって動画像データの静止画撮影期間を補完する。これにより、静止画撮影時には若干被写体の動きがぎこちなくなるが、事故発生時の状況を十分把握可能な動画像データを生成することができる。

ここで、上記の静止画像データは事故時の映像を詳細に解析する目的で生成され、動画像のフレームよりも高解像度、高階調の鮮明な画像や、より広い範囲を撮影した画像が要求される。そのため、上記の静止画像データでは、解像度、階調数およびアスペクト比の少なくとも１つの設定を動画像データと変化させて、ＣＰＵ２３は１フレーム当たりの情報量が動画像データよりも大きくなる設定で撮影を行う。例えば、上記Ｓ１０２の例であれば、静止画撮影時にはＣＰＵ２３は撮像素子１２から画像信号を全画素読み出しし、ＲＧＢ各色８ｂｉｔの階調を有する１６００×１２００画素のカラー静止画像データを生成する。

また、静止画データでは、撮影された被写体がぶれていると事故解析に用いることのできない撮影失敗画像として扱われる。そのため、静止画撮影時にはＣＰＵ２３は光軸補正レンズ３２を揺動させてぶれ補正を実行することが好ましい。さらに、静止画撮影時にはＣＰＵ２３は露光時間を所定時間（例えば１／６０秒）以下に制限してぶれの発生を抑制するのが好ましい。なお、露光時間の制限により露出が不十分となる場合には、ＣＰＵ２３はアナログ信号処理部１３または画像処理部１５でのゲインを調整して画像の感度を補正するのが好ましい。この場合にはＳ／Ｎ比が若干低下するが比較的良好な静止画像を確保することができる。

さらに、上記の静止画撮影時には、各静止画像データが動画像データのどのフレームに対応するかを示す付記データをＣＰＵ２３が生成する。この付記データは静止画像データと関連付けされて記録される。例えば、静止画像データがＥｘｉｆ（Exchangeable image file format for digital still cameras）規格に準拠する場合、静止画像データのＭａｋｅｒＮｏｔｅタグに上記の付記データを記録しておくことも可能である。

ステップＳ１０６：ＣＰＵ２３は、ユーザーの入力等による撮影終了指示があるか否かを判定する。撮影終了指示がある場合（ＹＥＳ側）にはＣＰＵ２３は撮影を終了する。一方、撮影終了指示がない場合（ＮＯ側）にはＳ１０２に戻って、ＣＰＵ２３は上記動作を繰り返す。以上で第１実施形態の動作説明を終了する。
第１実施形態のドライブレコーダカメラ１０では、事故発生時には事故発生前後の動画像データが記録されるとともに、動画像データよりも細部が鮮明に撮影された静止画像データが複数撮影される。そのため、事故発生までのプロセスを動画像データによって概略的に把握でき、かつ静止画像データを用いて事故時の詳細な状況を解析できる。

また、各静止画像データは付記データによって動画像データのフレームと対応付けされているため、動画像データおよび静止画像データによる事故状況の解析作業はより容易となる。さらに、ブラケティング撮影で静止画像データを生成した場合には、適正な露出で撮影された鮮明な静止画像データを取得できる可能性がより向上する。
なお、第１実施形態ではレリーズ釦２２ｂによりユーザーが手動で静止画を撮影することもできる。この場合には、ＣＰＵ２３は通常の電子カメラと同様に画面全体の画像信号に基づいてＡＥ演算を実行して静止画像データを生成する。このようにすれば、必要に応じてユーザーが事故時の静止画を追加撮影することもでき、事故状況の解析をより容易にすることもできる。また、運転中の風景の撮影用途にもドライブレコーダカメラ１０を利用でき、製品の利便性、娯楽性もより向上する。

（第２実施形態の説明）
図８は第２実施形態での静止画撮影のタイミングを示すチャート図である。なお、以下の実施形態において第１実施形態と共通の構成には同一符号を付して重複説明を省略する。
第２実施形態は第１実施形態の変形例であって、ＣＰＵ２３は事故発生直後に所定時間の動画撮影を実行し、動画撮影の終了後に複数回の静止画撮影を実行する。

この第２実施形態では、上記の第１実施形態とほぼ同様の効果に加えて、静止画の撮影によって動画撮影が中断することがないので、被写体の動きが自然な動画像データを取得できる。
（第３実施形態の説明）
図９は第３実施形態のドライブレコーダカメラの動作を示す流れ図である。この第３実施形態は急ブレーキ時に予め事故画像データの生成を開始する構成である。なお、図９のＳ２０１、Ｓ２０２は図５のＳ１０１、Ｓ１０２に対応し、図９のＳ２０７〜Ｓ２１０は図５のＳ１０３〜Ｓ１０６にそれぞれ対応するので説明を省略する。

ステップＳ２０３：ＣＰＵ２３は、自動車が急ブレーキをかけたか否かを判定する。より具体的には、（１）自動車からブレーキ信号がＣＰＵ２３に入力され、かつ揺動センサ部３３から閾値以上の揺れが同期して検出された場合、（２）揺動センサ部３３の出力パターンが予め実験的に求めた急ブレーキ時の状態と一致する場合、などにＣＰＵ２３は急ブレーキと判定する。そして、急ブレーキの場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０４に移行する。一方、急ブレーキを検知しない場合（ＮＯ側）にはＳ２０７に移行する。

ステップＳ２０４：自動車が急ブレーキをかけた場合にはその直後に事故が発生する可能性が高いため、ＣＰＵ２３は事故画像データの生成を開始する。例えば、ＣＰＵ２３は動画撮影を行いつつ、急ブレーキ後から複数回の静止画撮影を間欠的に実行する。なお、ＣＰＵ２３は動画像データの解像度、階調数およびアスペクト比の設定を変更し、１フレーム当たりのデータ量を大きくして動画像データを撮影するようにしてもよい。

ステップＳ２０５：ＣＰＵ２３は、急ブレーキ時から所定時間内に自動車に事故が発生したか否かを判定する。所定時間内に事故が発生した場合（ＹＥＳ側）にはＳ２０６に移行する。一方、事故が発生しない場合には、Ｓ２０２に戻ってＣＰＵ２３は通常の動画撮影動作に復帰する。なお、この場合には、Ｓ２０４からＳ２０５の間に生成された事故画像データは、Ｓ２０２で生成される動画像データの上書き等により順次消去される。

ステップＳ２０６：この場合には、ＣＰＵ２３はＳ２０４の時点で生成開始された事故画像データの上書きを禁止し、事故発生前の状況を示す事故画像データを確保する。そして、事故発生後もＣＰＵ２３は動画像データの撮影と静止画像データの撮影を継続し、事故発生後の状況を示す事故画像データを記録媒体２６または内蔵型記録装置１９に記録する。その後にＣＰＵ２３は撮影動作を終了する。

この第３実施形態では、急ブレーキのかかった時点から事故画像データの生成を開始するので、第１実施形態の場合よりも事故発生前の画像情報をより多く収集でき、事故状況の解析作業がさらに容易となる。なお、不意の飛び出しなどのように、事故の直前に急ブレーキがなかった場合にも第１実施形態と同様のプロセスで事故画像データが生成されるので、この場合にも第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態の説明）
図１０は第４実施形態のドライブレコーダカメラの構成を示すブロック図である。第４実施形態では、撮像素子１２、アナログ信号処理部１３、Ａ／Ｄ変換部１４および画像処理部１５からなる撮影系統を２組有しており、静止画像データの生成と動画像データの生成とが、異なる撮影系統によって並行処理される。

また、撮影光学系１１の像空間側にはハーフミラー２８が傾斜配置されている。そして、被写体からの光束の一方はハーフミラー２８を透過し、ハーフミラー２８の背面に配置された一方の撮像素子１２ａに導かれる。また、被写体からの光束の他方はハーフミラー２８で反射され、ハーフミラーの上側に配置された他方の撮像素子１２ｂに導かれるようになっている。

この第４実施形態では、動画撮影と静止画撮影とが別の撮影系統で生成されるので、動画撮影中に静止画撮影を行った場合においても、被写体の動きが自然な動画像データを取得できる。また、２つの撮像素子１２は同じ撮影光学系による画像を撮影するので、動画像データと静止画像データとで視差が生じることもない。さらに、一方の撮影系統が故障した場合でも他方の撮影系統により事故画像データを生成できるので、より確実に事故画像データを確保することができる。

（実施形態の補足事項）
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような形態であってもよい。
（１）上記実施形態において、ＣＰＵ２３はケーブルを介して取得した自動車の走行情報を事故画像データに対応付けて記録し、ドライブレコーダシステムを構成するようにしてもよい。例えば、ＣＰＵ２３は自動車側から各種の走行情報（車速、加速度、ブレーキ圧、ハンドル舵角、ＧＰＳによる位置情報など）を取得し、ドライブレコーダカメラの記録媒体に一定時間保持する。そして、ＣＰＵ２３は、事故発生時には事故発生前後の走行情報を事故画像データに関連付けして事故記録データを生成する。これにより、自動車の事故状況をより詳細に解析することが可能となる。

なお、図１１にドライブレコーダシステムの一例のブロック図を示す。ドライブレコーダカメラ１０は、ケーブル２７によって車両側の各センサと接続されている。車両側のセンサには、速度センサ４０と、ブレーキセンサ４１と、車両挙動センサ４２と、操舵角センサ４３と、ＧＰＳ装置４４と、衝突センサ４５が含まれる。速度センサ４０は車速および加速度をドライブレコーダカメラ１０に出力する。ブレーキセンサ４１は、ブレーキの動作状態を示すデータをドライブレコーダカメラ１０に出力する。このブレーキセンサ４１は、例えば、車両のＡＢＳ装置の動作状態を検出するものでもよく、ブレーキのリンク機構などからブレーキに対する踏圧力を検出するものでもよい。車両挙動センサ４２はジャイロセンサで構成されており、車両のロール、ピッチ、ヨーの動的挙動のデータをドライブレコーダカメラ１０に出力する。操舵角センサ４３は、ハンドルの回転状態のデータをドライブレコーダカメラ１０に出力する。ＧＰＳ装置４４は、ＧＰＳ衛星からの電波に基づいて車両の現在位置のデータをドライブレコーダカメラ１０に出力する。衝突センサ４５は、事故発生をドライブレコーダカメラ１０に通知する。なお、衝突検知センサ４５は、例えば、車両のバンパー、ボンネットフード等の衝撃を検知するものでもよく、エアバックの展開やシートベルトを巻き取る電動モータの動作を検出するものでもよい。

（２）本発明では上記実施形態のドライブレコーダカメラ１０の構成を一部省略してもよい。例えば、撮影光学系１１をパンフォーカスに設定し、フォーカスレンズ３０およびフォーカス駆動部３１を省略してもよい。また、赤外カットフィルタ３５の移動機構（３６）や、光軸補正レンズ３２によるぶれ補正機構を省略してもよい。なお、ぶれ補正機構を省略する場合には、自動車の衝突による揺れをドライブレコーダカメラ１０で検知するために揺動センサ部３３を別途設けるのが好ましい。

（３）ドライブレコーダカメラ１０のぶれ補正は光軸補正レンズの揺動による機械的なものに限定されず、画像のぶれに応じて画像データの切り出し範囲をシフトさせてぶれを相殺する電子式ブレ補正の構成であってもよい。
（４）第４実施形態では、動画撮影用および静止画撮影用の各撮影系統で撮影光学系を共有することなく、各撮影系統ごとに撮影光学系をそれぞれ別々に設けてもよい。

（５）上記実施形態において、ドライブレコーダカメラに高解像度の静止画像を運転時に連続撮影させるようにしてもよい。
例えば、ＣＰＵ２３は、エンジンの始動、車輪の回転の検出または運転手の搭乗をトリガとして高解像度の静止画像の撮影を開始する。この場合、ＣＰＵ２３は静止画像の解像度を動画像の解像度よりも高く設定する。上記実施形態の例であれば、事故発生時に撮影する静止画像と同等の解像度で運転時にも静止画像を撮影することが好ましい。

そして、ＣＰＵ２３は通常時には一定間隔ごとに上記の静止画像を撮影してバッファメモリ１６に保持する。バッファメモリ１６に蓄積されたフレーム数が所定以上となった場合には、ＣＰＵ２３は静止画像を古い順に消去して、一定期間分の静止画像をバッファメモリ１６に保持する。一例として、バッファメモリ１６には０．１秒間隔で撮影された静止画像が５０フレーム分記録される。

事故の発生を検知した場合、ＣＰＵ２３はバッファメモリ１６の静止画像のデータの消去を禁止する。その後、ＣＰＵ２３は、バッファメモリ１６に記録されている事故発生前後の状況を示す静止画像群を内蔵型記録装置１９または記録媒体２６に転送する。この場合には、連続的に撮影された高解像度の静止画像によって事故前後の状況を容易に把握することができる。

第１実施形態のドライブレコーダカメラの構成を示すブロック図 ドライブレコーダカメラの外観図 ドライブレコーダカメラの取付状態を示す図 ドライブレコーダカメラのＡＥ演算の説明図 第１実施形態のドライブレコーダカメラの動作を示す流れ図 ドライブレコーダカメラの動画撮影範囲の説明図 第１実施形態での静止画撮影のタイミングを示すチャート図 第２実施形態での静止画撮影のタイミングを示すチャート図 第３実施形態のドライブレコーダカメラの動作を示す流れ図 第４実施形態のドライブレコーダカメラの構成を示すブロック図 ドライブレコーダシステムの一例を示すブロック図

符号の説明

１０…ドライブレコーダカメラ、１１…撮影光学系、１２…撮像素子、１５…画像処理部、１８…記録Ｉ／Ｆ、１９…内蔵型記録装置、２３…ＣＰＵ、２６…記録媒体、２７…ケーブル、３３…揺動センサ部

Claims (10)

1. 車両に搭載されて前記車両の周辺を撮像する撮像装置であって、
   撮影レンズと、
   前記撮影レンズからの光束に基づく被写界の像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子と、
   前記画像信号に基づき車両運転時の動画像データを生成する画像処理部と、
   前記車両への衝撃に基づいて事故発生を検知する事故検知センサと、
   前記事故検知センサの出力に基づいて、前記画像処理部に事故状況を示す事故画像データを通常時と異なる方式で生成させる制御部と、
   前記事故画像データを記録する記録部と、を有し、
   前記画像処理部は、前記事故検知センサの出力に基づいて、通常時の動画像データよりも１フレーム当たりの情報量が大きい静止画像データを所定のタイミングで１フレーム以上生成し、
   前記記録部は、事故発生時の動画像データと前記静止画像データとを前記事故画像データとして記録し、
   前記制御部は、前記静止画像データの生成時に、ブレを抑制するように制御する
   ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記静止画像データは、通常時の動画像データの１フレームと比べて解像度、階調数およびアスペクト比の少なくとも１つの設定が相違することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記画像処理部は、前記事故画像データを構成する動画像データの撮影期間において複数フレームの前記静止画像データを生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記制御部は、前記事故画像データの動画像データと前記静止画像データのフレームとの対応関係を示す付記データを生成し、該付記データを前記事故画像データに関連付けて前記記録部に記録することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記制御部は、前記静止画像データの各フレーム毎に撮影条件を変化させてブラケティング撮影を実行することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記画像処理部は、前記事故検知センサの出力に基づいて、前記動画像データの解像度増加、階調数増加およびアスペクト比変更のうちの少なくとも１つの設定変更を実行し、前記事故画像データを構成する動画像データを生成することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 前記制御部は、撮影画面の下側半分の画像信号に基づいてＡＥ演算を実行することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の撮像装置。
8. 前記車両の急ブレーキを検知するブレーキ検知センサをさらに有し、
   前記制御部は急ブレーキ検知時に前記事故画像データの生成開始を指示し、前記急ブレーキ検知時から所定時間以内に事故発生を検知した場合には、前記記録部に前記事故画像データを保持させることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の撮像装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の撮像装置と、
   前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部と、
   前記走行状態を示す走行状態データを記録する走行状態記録部と、
   を有することを特徴とするドライブレコーダシステム。
10. 車両に搭載されて前記車両の周辺を撮像する撮像装置であって、
    撮影レンズと、
    前記撮影レンズからの光束を分割する光学素子と、
    前記光学素子によって分割された一方の光束に基づき車両運転時の動画像データを生成する動画像用撮影系統と、
    前記光学素子によって分割された他方の光束に基づき車両運転時の静止画像データを生成する静止画像用撮影系統と、
    前記車両への衝撃に基づいて事故発生を検知する事故検知センサと、
    前記事故検知センサの出力に基づいて、前記動画像用撮影系統および前記静止画像用撮影系統に事故状況を示す事故画像データを通常時と異なる方式で生成させる制御部と、
    前記事故画像データを記録する記録部と、を有し、
    前記静止画像用撮影系統は、前記事故検知センサの出力に基づいて、通常時の動画像データよりも１フレーム当たりの情報量が大きい静止画像データを所定のタイミングで１フレーム以上生成し、
    前記記録部は、事故発生時の動画像データと前記静止画像データとを前記事故画像データとして記録する
    ことを特徴とする撮像装置。

Images