JP5262181B2

JP5262181B2 - 車載カメラシステムおよびその電源制御方法。

Info

Publication number: JP5262181B2
Application number: JP2008046488A
Authority: JP
Inventors: 幸男高橋
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2028-02-27
Also published as: JP2009202726A

Description

本発明は、車載カメラシステムに関するものである。

車載カメラによる撮像画像から車室内の乗員の有無やその状態を検出し、好適なエアバッグの展開制御を実行するような技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１７６０７５号公報

従来の技術では、車載カメラが乗員の状態を常に監視し続けるために、車室内に乗員が居ない場合であっても車載カメラや撮像画像の処理に必要な機器等は常時起動させておく必要があった。

そこで、本発明は、必要なデバイスにのみ電力を供給し、不要な電力消費を防止することを目的とする。

以上に記載した課題を解決するため、本発明の車載カメラシステムは、車内のそれぞれ異なる領域を撮像するための複数の撮像手段と、前記領域に光を照射する複数の照明手段と、前記領域に乗員が存在するか否かを検知する検知手段と、前記撮像手段の撮像画像に関する処理を実行する映像処理手段と、前記複数の撮像手段、前記照明手段、前記検知手段及び前記映像処理手段への電力の供給と、前記映像処理手段の処理の開始及び停止と、を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段と前記映像処理手段とに電力を供給させた状態で、前記検知手段の検出結果を取得し、前記領域に乗員が存在する場合に、当該領域を撮像する前記撮像手段と、当該領域に光を照射する前記照明手段と、に電力を供給するとともに、前記映像処理手段の処理を開始させ、前記領域に乗員が存在しない場合に、当該領域を撮像する前記撮像手段と、当該領域に光を照射する前記照明手段と、への電力の供給を停止するとともに、前記映像処理手段の処理を停止させることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば必要なデバイスにのみ電力を供給し、不要な電力消費を防止することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、第一の実施形態に係る車載カメラシステム１の構成を示すブロック図である。図２はパッシブセンサ４を備える車両においてその検出領域を示す側面図および上面図、図３は、カメラ５を備える車両においてその撮像領域と、エアバッグ２２の取付け例とを示す車両の側面図および上面図である。

車載カメラシステム１は、車室内の乗員を検知するパッシブセンサ４と、車室内を撮像するカメラ５と、カメラ５の撮像領域を照射する照明装置６と、カメラ５の撮像画像に所定の処理を施す映像処理装置７と、各デバイスへの電力供給を制御する電源制御装置１０と、を備える。

パッシブセンサ４は、人体から放出される赤外線（遠赤外線）を検知する検知デバイスである。

具体的に、本実施形態に係るパッシブセンサ４は、図２に示すように、車両の天井からシートを見下ろすように設置され、運転席を含む検知領域Ｂ_１を有するパッシブセンサ４ａ、助手席を含む検知領域Ｂ_２を有するパッシブセンサ４ｂ、進行方向に向かって右側および中央の後部座席を含む検知領域Ｂ_３を有するパッシブセンサ４ｃ、左側および中央の後部座席を含む検知領域Ｂ_４を有するパッシブセンサ４ｄの、４つのパッシブセンサから構成されている（これらを区別しない場合には、単にパッシブセンサ４と称する）。

パッシブセンサ４は、例えば、赤外線を含む光を検出する焦電素子を備え、車室内の壁や床面と人体表面との温度差から検知信号を得るものである。パッシブセンサ４は、人体センシングの要求を受け付けると、入射する赤外線から得られた電圧値を、予め背景センシング等によってパッシブセンサごとに取得した基準の電圧値と比較する。そして、人体による遠赤外線エネルギーの変化が認められるか否かを判断し、その結果を人体検出情報として、電源制御部１１に出力する。

なお、パッシブセンサ４の検知領域は、カメラ５の撮像領域と同等か、それ以上の範囲であることが望ましい。例えば、本実施形態に係るパッシブセンサ４は、８０°以上の検知領域角θを有する。また、パッシブセンサ４は、バッテリ１００からの電力供給を受けずに、リチウム電池等の電源によって動作するような構成としても良い。

カメラ５は、車室内の所定領域を撮像して、撮像画像を映像処理装置７へと出力する撮像デバイスである。

具体的に、本実施形態に係るカメラ５は、図３に示すように、前列シートである運転席と助手席とを含む領域Ａ_１を撮像する前列カメラ５ａと、後列シートである後部座席を含む領域Ａ_２を撮像する後列カメラ５ｂと、を備える。これらは、車両の天井に一体型として設置される（これらを区別しない場合には、単にカメラ５と称する）。

カメラ５は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の固体撮像素子により構成されるイメージセンサである。また、少なくとも赤外線スペクトル領域に感度を有し、後述する照明装置６の照射する近赤外光の反射光を受光することが可能である。なお、赤外光の波長領域を透過するフィルタを用いて、照明装置６の照射する近赤外光のみを受光するような構成としても良い。

さらに、カメラ５は、例えば、撮像した画像信号を図示しないＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換し、映像処理装置７へと出力する。もちろん、出力される画像信号はこれに限定されず、画像信号を２値化した２値画像信号を出力するような構成としても良い。

照明装置６は、カメラ５の撮像領域に近赤外光を照射する照明デバイスである。

具体的に、本実施形態に係る照明装置６は、図３に示すように、前列カメラ５ａの撮像領域Ａ_１に近赤外光を照射するための前列照明装置６ａと、後列カメラ５ｂの撮像領域Ａ_２に近赤外光を照射するための後列照明装置６ｂとから構成されている（これらを区別しない場合には、単に照明装置６と称する）。

照明装置６は、近赤外光を照射可能な光源（例えば、ＬＥＤ等）を備える。また、照明装置６はカメラ５のフレームレートに同期し、フレームスキャンに際した露光タイミングで近赤外光を照射する。

また、図２、３で示す各デバイスは、どのように車両に配置しても良い。例えば、照明装置６は、カメラ５の撮像領域を照射可能であれば、カメラ５と一体型としても良く、また、さらに多くの照明装置を設けても良い。また、パッシブセンサ４は、照明装置６の赤外光の影響を受けない配置であれば、カメラ５や照明装置６と一体型としても良い。さらに、前列カメラ５ａと後列カメラ５ｂとをそれぞれ分離して別々に設置することも可能である。

映像処理装置７は、前列カメラ５ａおよび後列カメラ５ｂから出力された各画像信号に対して所定の処理を実行し、他の車載システムへと出力する。

具体的には、映像処理装置７は、前列カメラ５ａおよび後列カメラ５ｂから受け取った画像信号に対して、例えば、ノイズの除去や、輪郭強調、２値化処理といった処理タスクを実行し、当該画像を他の車載システム、本実施形態においてはエアバッグ制御装置２０へと出力する。

また、映像処理装置７は、前列カメラ５ａの画像信号に対する前列画像処理タスクと、後列カメラ５ｂからの画像信号に対する後列画像処理タスクとを、それぞれに独立して実行可能な構成である。映像処理装置７は、タスク切り換え部１２からの指示を受け付けて、各処理タスクの起動／停止の切り替えを実行する。

ここで、エアバッグ制御装置２０は、例えば、映像処理装置７から受け取った画像および車体の加速度を検出する加速度センサ２１からの車両情報を基に、乗員や車両の状態を検出し、適切なエアバッグの展開制御を実行するものである。なお、車両情報は加速度センサに限らず、図示しないクラッシュセンサや操舵角センサ等の他のセンサから取得することも可能である。

電源制御装置１０は、電源制御部１１と、タスク切り換え部１２と、インターフェース部１３と、を有する。

電源制御部１１は、車両に搭載されるバッテリ１００からの電源供給線と接続され、車載カメラシステム１の各部および各デバイスへ電源を供給する。また、電源制御部１１は、インターフェース部（以下、Ｉ／Ｆ部と称する）１３を介して、パッシブセンサ４へ人体センシングを要求し、パッシブセンサ４からの人体検出情報を受信する。そして、電源制御部１１は、取得した人体検出情報の内容が、人体による遠赤外線エネルギーの変化が認められたことを示すものである場合には、かかるパッシブセンサ４の検出領域に乗員が存在すると判断し、乗員の有無に応じてカメラ５および照明装置６への電力供給を制御する。

タスク切り換え部１２は、映像処理装置７の実行する前列画像処理タスクと後列画像処理タスクとを、それぞれ起動／停止させる指示を出力する。

Ｉ／Ｆ部１３は、他のデバイスと通信を行うためのインターフェースである。通信方式にはどのような手段を利用してもよい。

ここで、電源制御装置１０のハードウェア構成について説明する。図５は、電源制御装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。

図５に示すように、電源制御装置１０は、コンピュータの主要部であって、各装置を集中的に制御するＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）５１と、各種データを書換え可能に記憶するメモリ５２と、を備える。さらに、電源制御装置１０は、各種のプログラム、プログラムが生成するデータ等を格納する外部記憶装置５３と、外部の装置と通信を行う通信装置５４と、を備える。これらの各装置は、バスなどの信号線５５を介してＣＰＵ５１と接続される。

ＣＰＵ１は、例えば、外部記憶装置５３上に格納されたプログラムをメモリ５２上にロードして実行することにより、各種処理を実行する。

以上のように構成される電源制御装置１０での処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。図４は、電源制御装置１０が、車室内の乗員を検出して各デバイスへの電力供給を制御する処理の流れを示すフロー図である。

電源制御装置１０は、バッテリ１００からの電源供給が開始されると、本フローを開始する。

ここでは、電源制御装置１０がパッシブセンサ４ａおよび４ｂからの人体検出情報を受信してから、前列に関連するデバイスの電源供給の制御を実行する際の処理について説明する。なお、電源制御装置１０は、パッシブセンサ４ｃおよび４ｄからの人体検出情報を受け付けた場合についても同様の処理を実行し、後列に関連するデバイスの電源供給を制御するものである。

まず、電源制御部１１は、バッテリ１００から電源供給が開始されると、電源制御装置１０の各部と、パッシブセンサ４および映像処理装置７とに電源供給を開始する。なお、ここでは映像処理装置７の各処理タスクは停止状態とする。

また、パッシブセンサ４は、電源制御部１１からの要求を受けた場合にのみ人体センシングを実行して、人体検出情報を出力するものとする。もちろん、一定の周期で人体センシングを実行して、電源制御部１１へ人体検出情報を出力するような構成としても良い。

電源制御部１１は、パッシブセンサ４ａおよび４ｂに人体センシングを要求し、Ｉ／Ｆ部１３を介して人体検出情報を取得する（Ｓ１０１）。

続いて、電源制御部１１は、取得した人体検出情報の内容から、パッシブセンサ４ａおよび４ｂの検知領域に乗員が存在するか否かを判断する（Ｓ１０２）。

電源制御部１１は、パッシブセンサ４ａおよび４ｂの検知領域の一方もしくは両方に乗員が存在すると判断した場合には（ステップ１０２でＹＥＳ）、対応するデバイスへの電力供給を開始する（Ｓ１０３）。具体的に、電源制御部１１は、前列カメラ５ａおよび前列照明装置６ａに電力供給を開始して、タスク切り換え部１２に、映像処理装置７の前列処理タスク起動を要求する。

また、電源制御部１１は、パッシブセンサ４ａおよび４ｂの検知領域の両方に乗員が存在しないと判断した場合には（ステップ１０２でＮＯ）、ステップ１０１へ戻って処理を繰り返す。

タスク切り換え部１２は、電源制御部１１からの前列処理タスクの起動要求を受け付けると、Ｉ／Ｆ部１３を介して、映像処理装置７に停止中の前列画像処理タスクの開始指示を出力する（Ｓ１０４）。その後、電源制御部１１に再び乗員の検出を指示する。

電源制御部１１は、タスク切り換え部１２から乗員の検出指示を受け付けると、再びパッシブセンサ４ａおよび４ｂに人体センシングを要求して、人体検出情報を取得する（Ｓ１０５）。

そして、電源制御部１１は、ステップ１０２と同様に、取得した人体検出情報の内容から、パッシブセンサ４ａおよび４ｂの検知領域に乗員が存在するか否かを判断する（Ｓ１０６）。

電源制御部１１は、パッシブセンサ４ａおよび４ｂの検知領域の一方もしくは両方に乗員が存在すると判断した場合には（ステップ１０６でＹＥＳ）、ステップ１０５に戻って処理を繰り返す。

電源制御部１１は、パッシブセンサ４ａおよび４ｂの検知領域の両方に乗員が存在しないと判断した場合には（ステップ１０６でＮＯ）、対応するデバイスへの電力供給を停止する（Ｓ１０７）。

具体的に、電源制御部１１は、前列カメラ５ａおよび前列照明装置６ａへの電力供給を停止する。その後、電源制御部１１は、タスク切り換え部１２に映像処理装置７の前列処理タスクの停止を要求する。

タスク切り換え部１２は、電源制御部１１からの前列処理タスクの停止要求を受け付けると、I／Ｆ部１３を介して、映像処理装置７に起動中の前列画像処理タスクの停止指示を出力し（Ｓ１０８）、電源制御部１１に乗員の検出を指示して、ステップ１０１へ戻り処理を繰り返す。

なお、電源制御装置１０は、パッシブセンサ４ｃと４ｄとの人体検知情報についても、同様の処理を実行する。

例えば、電源制御部１１は、パッシブセンサ４ｃおよび４ｄの検出領域の一方または両方に乗員が存在すると判断した場合には（ステップ１０２でＹＥＳ）、後列カメラ５ｂおよび照明装置６ｂへの電力供給を開始する。また、タスク切り換え部１２は、映像処理装置７に停止中の後列画像処理タスクを起動させる。

また、電源制御部１１は、パッシブセンサ４ｃおよび４ｄの検知領域の両方に乗員が存在しないと判断した場合には（ステップ１０６でＮＯ）、後列カメラ５ｂおよび照明装置６ｂへの電力供給を停止する。また、タスク切り換え部１２は、映像処理装置７に起動中の後列画像処理タスクを停止させる。

以上、本発明の一実施形態について説明した。なお、本発明は、上記実施形態に制限されず、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、前列シートおよび後列シートに分けて電力の供給制御を実行しているが、運転席、助手席、後部座席の左右・中央等、さらに細分化した領域ごとに独立したカメラや照明装置等のデバイスを設けて、これらに対して電力供給の制御を実行してもよい。

なお、上記実施の形態では、車載カメラシステム１の備えるカメラ５および照明装置６への電力供給を制御する場合について記載したが、本発明は、乗員が存在しない場合に不要な動作をするその他のデバイスへの電力供給の制御を実行することが可能である。例えば、パッシブセンサ４によって検出される乗員の有無やその位置の情報に基づいて、エアバッグ制御装置２０への電力供給を制御し、好適なエアバッグの展開制御に利用することも出来る。

また、本発明は、通常のオン／オフの状態を切り替えるような電力供給の制御に限定されず、特有の省電力モードに電源状態を切り替えても良い。例えば、メモリのみに電源を供給し、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）および不揮発性の半導体メモリ等のデバイスの電源供給を止めるＳＴＲ（ＳｕｓｐｅｎｄＴｏＲａｍ、いわゆるスタンバイ）状態、ほぼ完全に電力の供給を止めるハイバネーション状態等を利用することが出来る。これらの状態では、一部のデバイスには電源が供給されているため、シャットダウンに比べ早い起動が可能となる。

また、カメラ５の撮像画像は、エアバッグ２２の展開制御のみならず、乗員保護手段をはじめ、車両に関する種々の制御に用いることが出来る。

さらに、上記実施の形態では、自動車に装着される車載カメラシステム１の構成について記載したが、航空機や船舶等の他の輸送手段に対しても、本発明を適用可能である。

以上のような構成により、本実施形態に係る車載カメラシステム１は、電力消費の小さなパッシブセンサ４を利用して乗員を検出し、不要な電力供給や動作を停止することにより、システム全体の消費電力を削減するとともに、必要な処理を優先的に実行することが可能である。

図１は、車載カメラシステム１の構成を示すブロック図である。図２は、パッシブセンサ４を備える車両においてその検出領域を示す側面図と上面図である。図３は、カメラ５を備える車両においてその撮像領域と、エアバッグ２２の取付け例とを示す側面図である。図４は、電源制御装置１０が、人体検出情報を受信してから各デバイスの電力供給を制御する処理の流れを示すフロー図である。図５は、電源制御装置１０の電気的な構成を示すブロック図である。

符号の説明

１・・・車載カメラシステム、４・・・パッシブセンサ、５・・・カメラ、６・・・照明装置、７・・・映像処理装置、１０・・・電源制御装置、１１・・・電源制御部、１２・・・タスク切り替え部、１３・・・インターフェース部、２０・・・エアバッグ制御装置、２１・・・加速度センサ、２２・・・エアバッグ、１００・・・バッテリ。

Claims

車内のそれぞれ異なる領域を撮像するための複数の撮像手段と、
前記領域に光を照射する複数の照明手段と、
前記領域に乗員が存在するか否かを検知する検知手段と、
前記撮像手段の撮像画像に関する処理を実行する映像処理手段と、
前記複数の撮像手段、前記照明手段、前記検知手段及び前記映像処理手段への電力の供給と、前記映像処理手段の処理の開始及び停止と、を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記検知手段と前記映像処理手段とに電力を供給させた状態で、前記検知手段の検出結果を取得し、
前記領域に乗員が存在する場合に、当該領域を撮像する前記撮像手段と、当該領域に光を照射する前記照明手段と、に電力を供給するとともに、前記映像処理手段の処理を開始させ、
前記領域に乗員が存在しない場合に、当該領域を撮像する前記撮像手段と、当該領域に光を照射する前記照明手段と、への電力の供給を停止するとともに、前記映像処理手段の処理を停止させること
を特徴とする車載カメラシステム。
請求項１に記載の車載カメラシステムであって、
前記検知手段は、赤外線パッシブセンサによって乗員が存在するか否かを検知すること
を特徴とする車載カメラシステム。
車載カメラシステムの電源制御方法であって、
車内のそれぞれ異なる領域に乗員が存在するか否かを検知する検知手段と、前記各領域を撮像するための複数の撮像手段の撮像画像に関する処理を実行する映像処理手段と、に電力を供給させるステップと、
前記領域に乗員が存在する場合には、当該領域を撮像する前記撮像手段と、当該領域に光を照射する照明手段と、に電力を供給するとともに、前記映像処理手段の処理を開始させるステップと、
前記領域に乗員が存在しない場合に、当該領域を撮像する前記撮像手段と、当該領域に光を照射する前記照明手段と、への電力の供給を停止するとともに、前記映像処理手段の処理を停止させるステップと、
を特徴とする車載カメラシステムの電源制御方法。