JP5646884B2 - 車載画像撮影用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばドライブレコーダや車両用の運行記録装置などに利用可能な車載画像撮影用制御装置に関する。

例えば、自動車に搭載することを想定して開発されたドライブレコーダは、車載カメラを備え、交通事故が発生した時を含む短い時間帯の状況を画像の情報として自動的に記録し保存する。交通事故などの異常の発生有無については、加速度センサなどを用いることにより自動的に識別することが可能である。

また、営業用のトラックなどの車両を所有する運送業者等においては、営業運転中に時々刻々と変化する車両の速度などの情報を記録して残しておけば、記録された情報を様々な用途に利用できる。このデータを分析することにより、運転手が効率的に運行業務を行っているかどうかを判断したり、運行業務にかかったコストを算出するための情報を得たり、運転手の安全運転管理に利用することなどが考えられる。このような情報を自動的に記録するために車両用運行記録装置が利用されている。このような車両用運行記録装置は、車載カメラと接続することにより、ドライブレコーダと同様に撮影した画像の情報を自動的に記録することもできる。

ところで、ドライブレコーダ等の車載画像撮影装置においては、一般的に車両の運転手が見ている風景と同様な車両前方にある様々な被写体、すなわち対向車両や前方の車両や歩行者などを車載カメラで連続的に撮影する。交差点の近傍では、信号機も被写体として撮影される。交差点で交通事故等が発生した場合には、撮影された信号機の状態を表す情報は重要な証拠になりうるので非常に利用価値が高い。

ところで、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた信号機（以下、ＬＥＤ信号機と呼ぶ）においては、赤、青、黄色の各発光部は人間に点灯状態として見える状態であっても実際には常時高速で点滅している。すなわち、電源として使用している商用交流電源の周波数（５０又は６０Ｈｚ）の２倍の周波数で点灯と消灯とを繰り返している。

そのため、車載カメラで信号機を撮影すると、撮影された画像の中に含まれる信号機の発光状態が人間の目に見える状態と一致しない場合がある。すなわち、車載カメラの撮影周期が信号機の点滅周期（１／１００、１／１２０秒）の倍数に近い状態であると、信号機が消灯しているタイミングで撮影（露光）する場合もあるし、信号機が点灯しているタイミングで撮影する場合もある。前者の場合は常に消灯状態の画像が記録され、後者の場合は常に点灯状態の画像が記録される。つまり、信号機の正しい状態を静止画や動画として記録することができない。

このような問題を解決するための技術は、例えば特許文献１、特許文献２に開示されている。
特許文献１においては、車載カメラ及びドライブレコーダにおいて、撮像範囲内に含まれる信号機の消灯期間Ｐ２を求め、撮像部（ＣＣＤ）の電荷蓄積期間Ｐ３が信号機の消灯期間Ｐ２よりも長くなるようにシャッタを制御することを開示している。前記消灯期間Ｐ２は、所定の周期で点灯、消灯、点灯・・・を繰り返す信号機において、前回の点灯から次回の点灯までに要する期間である。この消灯期間Ｐ２をカメラとは別に設けられた光センサ７によって検出し、その消灯期間Ｐ２の長さに応じて、シャッタを制御している。

特許文献２においては、車載カメラ及びドライブレコーダにおいて、カメラの電子シャッターのスピードが一定以上に速くならないようにして、電子シャッターが開いている期間が発光機器の消灯期間より長くなるように制御することを開示している。また、エレクトロクロミックフィルターの濃淡を制御してカメラに入る入射光を制御する。消灯期間については特許文献１の場合と同様である。

特開２００７−１６１１８９号公報 特開２００９−２５３３１６号公報

前述のような非常に短い周期（１／１００、１／１２０秒）の信号機の点滅に関しては、特許文献１や特許文献２の技術を採用することにより問題を解決できる。すなわち、点灯状態として人間に見える状態では、常に点灯状態として画像に記録することができる。

ところで、特許文献１のように電荷蓄積期間を制御したり、特許文献２のように電子シャッターが開いている期間（露光期間）を制御することは、撮影特性のダイナミックレンジにも影響を及ぼす。すなわち、前記電荷蓄積期間や露光期間を長くすれば照度の小さい光に対する感度が向上するし、前記電荷蓄積期間や露光期間を短くすれば、照度の大きい光に対して画像信号が飽和しにくくなる。従って、照度の小さい光から照度の大きい光まで広い範囲に渡って画像を再現することも可能になる。

一方、ドライブレコーダ等の画像撮影装置においては、一般的にダイナミックレンジの広い撮影特性が求められる。例えば、昼間の明るい時に信号機を撮影しようとする場合には、信号機の発光の有無による明るさの変化と、信号機に照射された直射日光の反射等による明るさの変化とを区別するために、明るさの非常に大きい領域でも明るさのわずかな変化を階調の違いとして出力する必要があり、広いダイナミックレンジが要求される。つまり、明るい（高輝度の）画像であっても信号レベルが飽和せずに、信号機の点灯／消灯状態と太陽光による明るさとを階調で区別できることが必要とされる。また、夜間のように周囲が暗い環境において、輝度の低い物体を撮影するためには、明るさの低い領域でも明るさのわずかな違いを階調の違いとして出力する必要がある。

ところで、信号機には様々な種類の発光パターンが存在している。すなわち、青色の点灯、青色の消灯後に黄色の点灯、黄色の消灯後に赤色の点灯、赤色の消灯後に青色の点灯、・・・のように順次に違う色の発光を繰り返す発光パターンの他に、０．５秒程度の周期で黄色の点滅を常時繰り返すパターンや、０．５秒程度の周期で赤色の点滅を常時繰り返すパターンもある。０．５秒程度の周期で黄色や赤色の点滅を繰り返すパターンは、交通の状況に合わせて夜間や早朝などの特別な時間帯に用いられる場合が多い。

ところが、ダイナミックレンジの広い撮影特性を有する車載カメラを用いて撮影した場合には、０．５秒程度の周期で黄色や赤色の点滅を繰り返すパターンを撮影により正しく再現できない場合がある。具体的には、実際には０．５秒程度の周期で黄色や赤色の点滅を繰り返しているにもかかわらず、黄色や赤色の常時点灯状態として画像が記録されることがある。つまり、点滅途中の消灯期間であっても、例えば周囲の照明光の反射による明るさ等の影響により、点灯状態と同等の階調で信号機の画像が記録されてしまう。

しかしながら、ドライブレコーダ等の画像撮影装置においては、信号機の実際の動作状態を画像として正しく記録することが求められるので、人間に見える状態と同じように、信号機が点滅している状態では、点滅状態として画像を記録する必要がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、人間に点滅状態として見える信号機の状態を点滅状態の画像として正しく記録すると共に、太陽光の影響を受ける場合でも信号機の状態を正しく判別できる画像の記録を可能とし、記録する画像に含まれる有用な情報が減るのを防止することが可能な車載画像撮影用制御装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車載画像撮影用制御装置は、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） 車載カメラを用いて被写体を連続的にもしくは周期的に撮影し得られた画像を記録するための制御を行う車載画像撮影用制御装置であって、
道路上の信号機の特定の点滅パターンを撮影するために、前記車載カメラの撮影特性に関連する制御パラメータを通常と比べてダイナミックレンジが狭くなる状態に切り替える特定の条件を満たすか否かを識別する撮影条件識別部と、
前記撮影条件識別部が前記特定の条件を満たすことを検出した場合には、前記車載カメラの撮影特性に関連する制御パラメータを通常と比べてダイナミックレンジが狭くなるように自動的に切り替え、前記特定の条件を満たさない場合には、前記制御パラメータを通常の状態に自動的に戻す撮影特性制御部と
を備えた車載画像撮影用制御装置において、
前記撮影条件識別部は、
道路上の信号機の発光部が人間の目で点滅状態として見える所定の点滅パターンで動作する特定の時間帯に関する信号機毎の点滅時間帯情報を取得する点滅時間帯情報取得部と、
自車両の現在位置に関する位置情報を取得する現在位置取得部と、
前記現在位置取得部が取得した現在位置の近傍に存在する信号機の有無を識別する信号機有無識別部と、
前記現在位置の近傍に特定の信号機が存在する場合に、前記特定の信号機に関する前記点滅時間帯情報の時間帯と現在時刻とを比較する時間比較部と
を備え、
前記撮影特性制御部は、現在時刻が前記時間帯に含まれる場合には、前記車載カメラの撮影特性に関連する制御パラメータを通常と比べてダイナミックレンジが狭くなるように自動的に切り替え、現在時刻が前記時間帯に含まれない場合、または前記現在位置の近傍に信号機が存在しない場合は前記制御パラメータを通常の状態に自動的に戻すこと。
（２） 上記（１）に記載の車載画像撮影用制御装置であって、
前記点滅時間帯情報取得部は、少なくとも複数の信号機のそれぞれに関する位置を特定する場所情報と、前記時間帯を特定する時間帯情報とを含む情報群を予め保持するデータベースを備えること。
（３） 上記（１）に記載の車載画像撮影用制御装置であって、
前記点滅時間帯情報取得部は、少なくとも現在位置の近傍の信号機に関する位置を特定する場所情報と、前記時間帯を特定する時間帯情報とを含む情報を取得するための無線通信部を備えること。

上記（１）の構成の車載画像撮影用制御装置によれば、信号機が人間に点滅状態として見える状態で点滅している場合に、車載カメラの撮影特性のダイナミックレンジを通常よりも狭い状態に切り替えることができ、点滅状態の画像として正しく記録できる。また、前記特定の条件を満たさない時にはダイナミックレンジを通常の広い状態に自動的に戻すので、太陽光の影響を受ける場合でも、信号機の動作状態を階調の違いにより正しく判別可能な画像が記録される。従って、記録する画像に含まれる有用な情報が減るのを防止できる。
また、被写体の一部として撮影される可能性のある特定の信号機が実際に人間の目で点滅状態として見える所定の点滅パターンで動作している時に限って、車載カメラの撮影特性のダイナミックレンジを通常よりも狭い状態に切り替えることができる。従って、信号機が存在しない場所を走行している時や、点灯状態や消灯状態として人間に見える状態で動作している信号機の近傍を通過する時には、ダイナミックレンジの広い撮影特性で撮影することができ、記録する画像に含まれる有用な情報が減るのを防止できる。
また、上記（２）の構成の車載画像撮影用制御装置によれば、前記撮影条件識別部の識別に必要な信号機の情報を予め用意されたデータベースから取得できるので、通信などの処理が不要であり、装置コストの低減や装置の小型化が可能になる。
また、上記（３）の構成の車載画像撮影用制御装置によれば、該当する信号機に関する情報を無線通信によって逐次取得できるので、常に最新の情報に基づいて動作状態の識別を行うことができる。また、大量の情報をデータベースとして保持する必要がない。

本発明によれば、人間に点滅状態として見える信号機を撮影する時に、ダイナミックレンジが狭い撮影特性で撮影するので、点滅状態の画像として正しく記録できる。また、それ以外の条件では、ダイナミックレンジが広い撮影特性で撮影するので、記録する画像に含まれる有用な情報が減るのを防止できる。すなわち、ダイナミックレンジが広い状態で撮影することにより、太陽光の影響を受ける状況でも信号機の状態を正しく判別可能な画像を記録できるし、夜間の暗い物体等であってもそれを認識可能な状態で画像を記録できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

車載画像撮影用制御装置の構成を示すブロック図である。 撮影特性の例を示すグラフである。 図１の車載画像撮影用制御装置を搭載した運行記録装置の主要な動作を表すフローチャートである。

本発明の車載画像撮影用制御装置に関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

本実施形態の車載画像撮影用制御装置の構成が図１に示されている。この車載画像撮影用制御装置については、例えば車両に搭載されるドライブレコーダや、画像を記録する機能を備えた車両用運行記録装置の一部分としてそれらと一体に構成されるか、もしくは信号ケーブルなどを介してそれらと接続した状態で使用することが想定される。

図１に示すように、この車載画像撮影用制御装置は、車載カラーカメラ１０と、撮影条件識別部２０と、撮影特性制御部３０とで構成されている。
車載カラーカメラ１０は、車両上に固定され、通常は車両の運転者の運転時の視野と同じような範囲内の風景や物体などを被写体として撮影できるように、フロントガラスの内側から車両進行方向の前方を撮影する向きで設置される。従って、前方の車両、対向車両、歩行者、信号機などの各種物体を含む画像が撮影される。

車載カラーカメラ１０は、撮像デバイス１１、信号処理部１４、Ａ／Ｄ変換器１５を備えている。具体的な撮像デバイス１１としては、２次元ＣＣＤイメージセンサや２次元ＣＭＯＳイメージセンサが用いられる。撮像デバイス１１はＲ色撮影部１２ｒ、Ｇ色撮影部１２ｇ、Ｂ色撮影部１２ｂを備えており、撮影した２次元画像の信号をＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の色毎に出力することができる。

信号処理部１４は、撮像デバイス１１から出力される電気信号を増幅したりその他の必要な処理を施してからＡ／Ｄ変換器１５に出力する。信号処理部１４は撮影特性のダイナミックレンジを切り替えるための機能も有している。

Ａ／Ｄ変換器１５は、信号処理部１４から出力されるＲ、Ｇ、Ｂ各色のアナログ電気信号を周期的にサンプリングして明るさ（輝度）の階調を表すデジタル画像データに変換する。例えばＲ、Ｇ、Ｂの色毎に８ビットの階調データを出力する。

ここで、車載カラーカメラ１０の撮影特性のダイナミックレンジについて説明する。図２に示すグラフは、被写体の輝度と撮影された画像の階調との関係を表している。限りなく小さい輝度から限りなく大きい輝度までの範囲で階調を忠実に再現できれば理想的である。しかし、実際には図２に示す階調の最小値Ｋｍｉｎから最大値Ｋｍａｘまでの範囲のように特定の範囲内でしか輝度の変化を出力に反映できない。

つまり、最大値Ｋｍａｘを超える輝度の被写体は全て最大値Ｋｍａｘの階調で出力されるので、非常に明るい領域では明るさの変化がなくなり画像が潰れたようになる。また、最小値Ｋｍｉｎを下回る輝度の被写体は全て最小値Ｋｍｉｎの階調で出力されるので、非常に暗い領域では明るさの変化がなくなり画像が潰れたようになる。このような撮像部の実際の撮影特性、つまり階調を識別することができる最小輝度と最大輝度の比率を撮像部のダイナミックレンジとして定義することができる。

一般的には、ダイナミックレンジの広い撮影特性が要求される。例えば、昼間の非常に明るい時のように、信号機に太陽の直射日光が照射されている状態では、消灯状態の信号機であっても非常に輝度の高い領域として撮影されるので、この領域の階調が最大値Ｋｍａｘを超えていれば、信号機の点灯状態と消灯状態とを撮影された画像の階調で区別することが不可能である。また、夜間に道路を歩いている歩行者がいる場合には、歩行者は非常に輝度が低い領域として撮影されるので、この領域の階調が最小値Ｋｍｉｎを下回っていると、歩行者の領域は黒く潰れて見えない状態の画像として記録される。車載カラーカメラ１０の撮影特性のダイナミックレンジが広い場合には、太陽の直射日光が照射された状態の信号機の点灯／消灯状態を区別できるし、夜間の歩行者のような暗い領域の物体も区別可能な画像が得られる。

実際のダイナミックレンジは様々な要因によって変化する。例えば、撮像デバイス１１が出力する画像の各画素の輝度を検出する受光セル（フォトダイオード）の受光により得られる電荷の蓄積量には限界があるので、この限界を超えると電荷量が飽和してそれ以上変化しなくなる。また、撮像デバイス１１の内部等で定常的に発生する電気ノイズの影響を受けるので、非常に輝度の低い被写体を撮影して得られる信号はノイズに埋もれて識別できなくなる。また、撮影により得られたアナログ信号レベルの範囲とＡ／Ｄ変換器１５の変換出力の最小値Ｋｍｉｎから最大値Ｋｍａｘまでの範囲との対応関係の違いによってダイナミックレンジが変化する。但し、許容できるダイナミックレンジの範囲内であっても、Ａ／Ｄ変換器１５の変換出力のビット数（表現可能な階調数）が小さい場合には、輝度のわずかな変化は出力に階調の違いとして反映されない可能性がある。特に、ダイナミックレンジが広い場合には、輝度のわずかな変化は出力の階調に反映されにくい。

撮像デバイス１１の各受光セルの露光時間や電荷蓄積時間を調整することにより、被写体の輝度と電荷量との関係を変更できる。つまり、露光時間や電荷蓄積時間を長くすれば、同じ輝度の被写体であっても大きな電荷量が得られるので、輝度の小さい被写体の像であってもノイズに埋もれることなく検出することができる。また、露光時間や電荷蓄積時間を短くすれば、同じ輝度の被写体であっても得られる電荷量が小さくなるので、電荷量の飽和レベルに相当する輝度を上げることができる。

従って、露光時間や電荷蓄積時間を互いに独立に調整できる複数の受光セルを用いて１つの画素に相当する被写体を撮影し、これらの受光セルの出力信号を合成すれば、ダイナミックレンジの広い画像を再現できる。すなわち、一方の受光セルの露光時間や電荷蓄積時間を長くして他方の受光セルの露光時間や電荷蓄積時間を短くすれば、輝度の低い被写体の階調を前者の受光セルの信号により再現できるし、輝度の高い被写体の輝度を後者の受光セルの信号により再現できる。また、複数の受光セルのいずれか一方又は両方の露光時間や電荷蓄積時間を変更すれば、全体の撮影特性のダイナミックレンジが変化する。

また、露光時間や電荷蓄積時間を独立して調整可能な受光セルが１つだけの場合であっても、複数フレームの撮影画像を合成することによりダイナミックレンジの広い画像を再現できる。すなわち、露光時間や電荷蓄積時間が長い状態で一方の画像フレームを撮影した後、露光時間や電荷蓄積時間を短い状態に切り替えて他方の画像フレームを撮影し、これらの画像フレームを合成すれば、輝度の低い被写体の階調を前者の画像フレームの信号により再現できるし、輝度の高い被写体の輝度を後者の画像フレームの信号により再現できる。また、複数の画像フレームのいずれか一方又は両方の露光時間や電荷蓄積時間を変更すれば、全体の撮影特性のダイナミックレンジが変化する。

車載カラーカメラ１０の信号処理部１４は、前述のような撮像デバイス１１における露光時間や電荷蓄積時間の調整、あるいは撮影により信号処理部１４の入力に得られるアナログ信号レベルの範囲とＡ／Ｄ変換器１５の変換出力の最小値Ｋｍｉｎから最大値Ｋｍａｘまでの範囲との対応関係を調整する機能を有している。つまり、車載カラーカメラ１０の撮影特性のダイナミックレンジを図２に示すように広くしたり狭くしたり切り替えることができる。

図１に示す撮影条件識別部２０は、予め定めた条件を満たすか否かを識別するための制御要素である。具体的には、人間の目に実際に点滅状態として見える状態で（例えば０．５秒程度の周期で）点滅動作を繰り返している信号機が、車載カラーカメラ１０によって撮影される可能性が高い状態か否かを識別する。

図１に示す撮影条件識別部２０は、ＧＰＳ受信機２１、現在位置取得部２２、信号機有無識別部２３、点滅時間帯情報取得部２４、時間比較部２５、時計回路２６、信号機ＤＢ２７、無線通信部２８、入力操作部２９を備えている。なお、無線通信部２８および入力操作部２９はなくても良い。また、無線通信部２８がある場合は信号機ＤＢ２７上のデータベースは省略できる。

ＧＰＳ受信機２１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から到来する電波を受信する機能を有している。現在位置取得部２２は、ＧＰＳ受信機２１が受信した複数の衛星からの電波の到達時間に基づいて受信点（自車両の存在する場所）の現在位置を表す緯度、経度の情報を算出する。

信号機ＤＢ２７は、道路上に設置されている多数の信号機のそれぞれに関する必要な情報をデータベースとして予め保持している。具体的には、各々の信号機の設置場所を表す位置情報（緯度、経度）と、該当する信号機が所定の点滅パターンで点滅を繰り返すように動作する、予め決められた時間帯（例えば午後６時から翌日の午前６時まで）を表す時間帯情報とが互いに関連付けて保持されている。

例えば、郊外の幹線道路などに設置されている信号機の場合には、交通量が少ない夜間や早朝などの特定の時間帯については、交通の流れをスムーズにするために黄色の発光部または赤色の発光部を０．５秒程度の周期で点滅させる動作のみを繰り返すように予め動作モードが定めてある場合が多い。

このような点滅パターンで実際に点滅を繰り返している信号機を撮影する場合であっても、車載カラーカメラ１０の撮影特性のダイナミックレンジが広い場合には、信号機が点灯状態を継続しているように見える動画像が記録されてしまう場合もある。このような場合であっても、信号機が点滅状態として区別できるような正しい動画像を記録するために、図１に示す車載画像撮影用制御装置は特別な動作を行う。

各信号機の発光パターンや時間帯については事前に決定され、この状態が変更される頻度は比較的小さい。従って、信号機毎に予め決められた情報を入手してデータベースとして信号機ＤＢ２７に保持しておけば、この情報を長期間にわたって利用できる。しかし、各信号機の情報が変更される可能性もあるので、必要に応じてデータベースの情報を更新したり追加する必要がある。

無線通信部２８は、外部の装置との間で無線通信を行い、必要な情報を入手する。例えば、道路上の信号機の近傍にはビーコンと呼ばれる通信装置が各所に多数設置されている。このビーコンと車両上の無線通信部２８との間で無線通信を行えば、ビーコンを経由して信号機に関する情報を入手することも可能である。また、信号機の情報に関するデータベースがもしもインターネット上などに存在する場合には、無線通信部２８から携帯電話などの通信網を経由してインターネットと接続し、目的のデータベースから必要な情報を入手することができる。
入力操作部２９は、ユーザが手作業で信号機ＤＢ２７上のデータベースに情報を追加したり情報を修正する場合にユーザの入力操作を受け付ける。

信号機有無識別部２３は、最新の車両の現在位置を表す情報を現在位置取得部２２から取得して、現在位置から所定範囲（例えば半径１００ｍの円の領域）内に、信号機が存在するか否かを信号機ＤＢ２７上のデータベースに登録されている全ての信号機の設置位置について識別する。この識別結果は時間比較部２５および撮影特性制御部３０に出力される。

点滅時間帯情報取得部２４は、現在位置から所定範囲内にあると信号機有無識別部２３が識別した特定の信号機について、所定の点滅パターンで点滅を繰り返す特定時間帯（例えば午後６時から翌日の午前６時まで）の情報を信号機ＤＢ２７から取得する。

時計回路２６は、現在時刻の情報を出力する。時間比較部２５は、時計回路２６から入力される現在時刻と点滅時間帯情報取得部２４から出力される特定時間帯の情報とを比較し、現在時刻がこの特定時間帯の範囲内か否かを識別する。時間比較部２５の識別結果は撮影特性制御部３０に入力される。

撮影特性制御部３０は、信号機有無識別部２３の識別結果および時間比較部２５の識別結果に従って、車載カラーカメラ１０の撮影特性のダイナミックレンジを切り替えるための制御信号を車載カラーカメラ１０に出力する。具体的には、現在位置から所定範囲内に信号機が存在し、しかも該当する信号機が所定の点滅パターンで点滅を繰り返す特定時間帯の中に現在時刻が属している場合には、ダイナミックレンジが狭い状態に自動的に切り替える。また、現在位置から所定範囲内に信号機が存在しない場合や、近傍に信号機が存在する場合であっても該当する信号機が所定の点滅パターンで点滅を繰り返す特定時間帯の中に現在時刻が属していなければ、ダイナミックレンジが広い通常の状態に自動的に切り替える。

なお、図１に示した撮影条件識別部２０の主要な構成要素や撮影特性制御部３０の機能については、マイクロコンピュータの処理によって実現できる。また、図１の車載画像撮影用制御装置が接続されるドライブレコーダや運行記録装置にＧＰＳ受信機２１や現在位置取得部２２と同等の構成要素が搭載されている場合もあるので、ドライブレコーダや運行記録装置から現在位置の情報を取得できる場合には、ＧＰＳ受信機２１や現在位置取得部２２は省略可能である。

図１の車載画像撮影用制御装置を搭載した運行記録装置の主要な動作が図３に示されている。図３に示す動作について以下に説明する。
運行記録装置の電源が投入されると、運行記録装置に備わったマイクロコンピュータ（図示せず）がステップＳ１１で初期設定を行う。この初期設定の実行により、図１に示す車載カラーカメラ１０の撮影特性は、ダイナミックレンジが広い通常の状態にリセットされる。

運行記録装置に備わったマイクロコンピュータは、ステップＳ１２で車載カラーカメラ１０の撮影動作を開始する。これにより、一定のフレーム周期（例えば１／３０秒周期）で車載カラーカメラ１０は被写体を繰り返し撮影する。従って、撮影により得られたカラー画像データが車載カラーカメラ１０から順次に出力される。

ステップＳ１３では、前述の信号機有無識別部２３が現在位置取得部２２から取得した現在位置の情報と、信号機ＤＢ２７から取得した信号機位置の情報とに基づいて、現在位置の近傍（所定距離の範囲内）に信号機が存在するか否かを識別する。近傍に信号機が存在する場合はステップＳ１４に進み、存在しない場合はステップＳ１６に進む。

ステップＳ１４では、前述の時間比較部２５が点滅時間帯情報取得部２４の取得した特定時間帯の情報と現在時刻とを比較することにより、近くにある特定の信号機が所定の点滅パターン（人間に見える点滅状態）で点滅中か否かを識別する。点滅中であればステップＳ１５に進み、点滅中でなければステップＳ１６に進む。

ステップＳ１５では、撮影特性制御部３０が、信号機有無識別部２３の識別結果および時間比較部２５の識別結果に従って、車載カラーカメラ１０の撮影特性のダイナミックレンジが通常と比べて狭くなるように自動的に切り替える。

ステップＳ１６では、撮影特性制御部３０が、信号機有無識別部２３の識別結果または時間比較部２５の識別結果に従って、車載カラーカメラ１０の撮影特性のダイナミックレンジが広い通常の状態に自動的に切り替える。

ステップＳ１７では、車載カラーカメラ１０から出力されるカラー画像データを動画として連続的にあるいは周期的に運行記録装置の記録媒体（例えばハードディスク装置やメモリカード、図示せず）に記録する。

以上のように、図１に示した車載画像撮影用制御装置を用いる場合には、本装置を搭載した車両が特定の信号機の近傍を走行する時に、この信号機が人間の目で点滅しているように見える状態で（例えば０．５秒程度の周期で）点滅していれば、車載カラーカメラ１０の撮影特性をダイナミックレンジが通常よりも狭い状態に自動的に切り替わる。これにより、信号機の状態を点滅状態の動画として正しく記録することが可能になる。

すなわち、非常にダイナミックレンジが広い撮像装置を用いて撮影する場合には、信号機の点灯状態と消灯状態との明るさの違いが出力画像に階調の違いとして反映されない場合があり、信号機が点滅を繰り返している（例えば０．５秒程度の周期で）にもかかわらず、点灯状態が継続している動画が記録される可能性がある。しかし、ダイナミックレンジを通常より狭い状態に切り替えることにより、信号機の点灯状態と消灯状態との明るさの違いが出力画像に階調の違いとして反映されやすくなる。このため、信号機が点滅を繰り返している（例えば０．５秒程度の周期で）場合には、点滅状態が階調として反映された動画を記録することができる。

一方、車両が信号機の近傍を走行する時であっても、その信号機が点滅を繰り返すように事前に決定された特定の時間帯（夜間や早朝など）以外の時刻であれば、車載カラーカメラ１０のダイナミックレンジが広い通常の状態に自動的に切り替わる。この場合、ダイナミックレンジが広いので、直射日光の影響を受けて全体の輝度が高くなっている信号機を撮影する場合であっても、明るい領域で階調の潰れが生じにくくなり、信号機の実際の動作状態に応じて、点灯状態と消灯状態の違いを階調に反映した動画を記録することができる。

また、信号機の近傍を走行する時以外はダイナミックレンジが広い通常の状態に自動的に切り替わる。従って、例えば夜間に暗い道路を歩いている歩行者がいる場合であっても、画像中の暗い領域で階調の潰れが生じにくくなり、歩行者等の暗い物体を階調の違いとして明確に区別可能な動画を記録できる。

以上のように、本発明の車載画像撮影用制御装置は、車両に搭載されるドライブレコーダや運行記録装置が動画を記録する場合に利用できる。この車載画像撮影用制御装置を搭載することにより、特別な環境下においても信号機の点灯状態や点滅状態を人間の目で見える状態と同等の状態の画像として記録することが可能になる。

１０ 車載カラーカメラ
１１ 撮像デバイス
１２ｒ Ｒ色撮影部
１２ｇ Ｇ色撮影部
１２ｂ Ｂ色撮影部
１４ 信号処理部
１５ Ａ／Ｄ変換器
２０ 撮影条件識別部
２１ ＧＰＳ受信機
２２ 現在位置取得部
２３ 信号機有無識別部
２４ 点滅時間帯情報取得部
２５ 時間比較部
２６ 時計回路
２７ 信号機ＤＢ
２８ 無線通信部
２９ 入力操作部
３０ 撮影特性制御部

Claims (3)

1. 車載カメラを用いて被写体を連続的にもしくは周期的に撮影し得られた画像を記録するための制御を行う車載画像撮影用制御装置であって、
   道路上の信号機の特定の点滅パターンを撮影するために、前記車載カメラの撮影特性に関連する制御パラメータを通常と比べてダイナミックレンジが狭くなる状態に切り替える特定の条件を満たすか否かを識別する撮影条件識別部と、
   前記撮影条件識別部が前記特定の条件を満たすことを検出した場合には、前記車載カメラの撮影特性に関連する制御パラメータを通常と比べてダイナミックレンジが狭くなるように自動的に切り替え、前記特定の条件を満たさない場合には、前記制御パラメータを通常の状態に自動的に戻す撮影特性制御部と
   を備えた車載画像撮影用制御装置において、
   前記撮影条件識別部は、
   道路上の信号機の発光部が人間の目で点滅状態として見える所定の点滅パターンで動作する特定の時間帯に関する信号機毎の点滅時間帯情報を取得する点滅時間帯情報取得部と、
   自車両の現在位置に関する位置情報を取得する現在位置取得部と、
   前記現在位置取得部が取得した現在位置の近傍に存在する信号機の有無を識別する信号機有無識別部と、
   前記現在位置の近傍に特定の信号機が存在する場合に、前記特定の信号機に関する前記点滅時間帯情報の時間帯と現在時刻とを比較する時間比較部と
   を備え、
   前記撮影特性制御部は、現在時刻が前記時間帯に含まれる場合には、前記車載カメラの撮影特性に関連する制御パラメータを通常と比べてダイナミックレンジが狭くなるように自動的に切り替え、
   現在時刻が前記時間帯に含まれない場合、または前記現在位置の近傍に信号機が存在しない場合は前記制御パラメータを通常の状態に自動的に戻す
   ことを特徴とする車載画像撮影用制御装置。
2. 前記点滅時間帯情報取得部は、少なくとも複数の信号機のそれぞれに関する位置を特定する場所情報と、前記時間帯を特定する時間帯情報とを含む情報群を予め保持するデータベースを備えることを特徴とする請求項１に記載の車載画像撮影用制御装置。
3. 前記点滅時間帯情報取得部は、少なくとも現在位置の近傍の信号機に関する位置を特定する場所情報と、前記時間帯を特定する時間帯情報とを含む情報を取得するための無線通信部を備えることを特徴とする請求項１に記載の車載画像撮影用制御装置。

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