JP6081034B2 - 車載カメラ制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車載カメラを制御する車載カメラ制御装置に関するものである。

従来、車室内に設置されて窓ガラス越しに車外の景色を撮像する車載カメラを用いた車外監視装置がある。特許文献１の車外監視装置では、撮像した画像が正常な場合とぼけが生じている場合とで輝度分布特性が異なることを利用して、画像ぼけを判定し、画像ぼけが生じている場合に監視制御を一時的に中断させるフェールセーフ機能を働かせていた。

特開２００１−２８７４６号公報

上記特許文献１の車外監視装置において、画像ぼけが窓ガラスの汚れまたは曇り等による撮像環境の悪化に起因している場合、ワイパまたはデフロスタを作動させることにより撮像環境の悪化を解消することが開示されている。正常な画像が再び得られるようになれば、フェール状態から正常な監視状態へ復帰できる。

しかしながら、ワイパまたはデフロスタを作動させても撮像環境の悪化を解消することができない場合、フェール状態から正常な監視状態へ復帰できないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ワイパ等を作動させても撮像環境の悪化を解消できない場合であっても正常な画像を撮像可能にすることを目的とする。

この発明に係る車載カメラ制御装置は、車内に移動可能に設置されて窓ガラス越しに車外の景色を撮像する車載カメラを制御するものであって、車載カメラにより撮像された画像を用いて撮像状態として窓ガラスの汚れを評価する評価部と、評価部による評価結果に基づいて撮像継続の可否を判断する撮像可否判断部と、撮像可否判断部により撮像不可と判断された場合、車載カメラの駆動部に向けて駆動信号を出力して車載カメラを移動させる駆動制御部とを備えるものである。

この発明によれば、撮像不可と判断した場合に車載カメラを移動させるようにしたので、ワイパ等を作動させても撮像環境の悪化を解消できない場合に、正常な画像を撮像できる位置まで車載カメラを移動させることができる。

この発明の実施の形態１に係る車載カメラ制御装置を用いた運転支援システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１で用いる車載カメラの車両設置例を示す図である。 実施の形態１に係る車載カメラ制御装置が行う処理の一例を示す概要図である。 実施の形態１に係る車載カメラ制御装置で用いる輝度閾値の一例を示す図である。 実施の形態１に係る車載カメラ制御装置の動作の一例を示したフローチャートである。 実施の形態１に係る車載カメラ制御装置を用いた運転支援システムの変形例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に用いる車載カメラの基準位置を示す図である。 実施の形態２に用いる車載カメラの車両停止中の移動の様子を示す図である。 実施の形態２で用いる車載カメラの構成例を示す図である。 実施の形態２で用いる車載カメラの角度の変移例を示す図である。 実施の形態２に係る車載カメラ制御装置の動作の一例を示したフローチャートである。 この発明の実施の形態３に用いる車載カメラの設置イメージを示す図である。 この発明の実施の形態４に係る車載カメラ制御装置を用いた運転支援システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態４で用いるステレオカメラの移動方法を説明する図である。 実施の形態４に係る車載カメラ制御装置の動作の一例を示したフローチャートである。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１に示すように、実施の形態１に係る車載カメラ制御装置１は、車内に移動可能に設置されて窓ガラス越しに車外の景色を撮像する車載カメラ２を制御する車載装置である。実施の形態１では、車載カメラ制御装置１と車載カメラ２で運転支援システムを構成する場合を例に用いて、車載カメラ制御装置１を説明する。

車載カメラ制御装置１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等により構成され、内部メモリに格納されたプログラムを実行することによって評価部１１、撮像可否判断部１２、運転支援部１３、および駆動制御部１４としての機能を実現する。
車載カメラ２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）等の撮像素子を内蔵したカメラ本体２１と、モータ等により構成される駆動部２２とを含む。

窓ガラスに汚れ等が付着していると、車載カメラ２の視野が汚れに遮られてしまい、撮像画像に汚れが写り込み、車外の景色が写っていないことがある。そこで、評価部１１は、「撮像状態」として撮像画像に汚れが写り込んでいるか否かを評価する。
評価部１１は、カメラ本体２１から撮像画像を取得し、輝度値に基づいて撮像状態を評価し、評価結果に基づいてカメラ本体２１の移動方向を決定する。評価部１１は、撮像状態の評価結果と、カメラ移動情報を撮像可否判断部１２へ出力する。

撮像可否判断部１２は、評価部１１による評価結果に基づいて、撮像画像に汚れが写り込んでいなければ撮像を継続可能、撮像画像に汚れが写り込んでいると撮像を継続不可能と判断する。撮像可否判断部１２は、撮像継続の可否の判断結果を運転支援部１３へ出力する。また、撮像可否判断部１２は、撮像不可の場合、撮像可能な位置へ車載カメラ２を移動させるために、評価部１１が決定したカメラ移動情報を駆動制御部１４へ出力する。

運転支援部１３は、撮像可否判断部１２が撮像可と判断した場合、撮像画像を用いて正常に運転支援できるとみなし、カメラ本体２１からの撮像画像に基づいて運転支援に関する情報を生成してヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、スロットル制御機器、およびブレーキ制御機器等へ出力する。一方、撮像可否判断部１２が撮像不可と判断した場合、運転支援部１３は正常な運転支援ができないとみなし、運転支援情報を生成も出力もしない（フェール状態）。

例えば、運転支援部１３は、撮像画像から障害物または人を検出したときに、ＨＵＤに注意喚起のメッセージを表示させるための運転支援情報を生成したり、撮像画像上の障害物等を強調表示した運転支援情報を生成したりする。
また例えば、運転支援部１３は、車両前方の撮像画像から先行車両を検出し、追従走行（オートクルーズ）を実施するためにスロットルおよびブレーキを制御する運転支援情報を生成する。
なお、撮像画像は、オートクルーズ等の運転支援に限らず、自動運転制御などの用途に用いてもよい。

駆動制御部１４は、撮像可否判断部１２から通知されるカメラ移動情報に従って、駆動部２２を駆動するための駆動信号を生成し、駆動部２２へ出力する。駆動信号には、カメラ本体２１を移動する方向および移動する距離等の情報が含まれる。

駆動部２２は、駆動制御部１４から受信した駆動信号を基に、カメラ本体２１を移動させる。
カメラ本体２１は、窓ガラス越しに車外を撮像し、撮像画像を車載カメラ制御装置１へ出力する。

ここで、図２に車載カメラ２の車両設置例を示す。図２は、車内からフロントガラス３を見た図である。
図２に示すように、一例として車体フレーム４の上部にラックギア２５が設置され、カメラ本体２１がラックギア２５に沿って左右水平方向に移動できるようになっている。駆動部２２には、動力としてモータ２３、および動力の伝達手段としてラックギア２５と噛み合うピニオンギア２４が備わっている。駆動信号によりモータ２３がピニオンギア２４を回転させると、ピニオンギア２４が回転する向きと逆方向にカメラ本体２１が移動する。

なお、図２の例では、車載カメラ２をフロントガラス３に設置して車両前方を撮像する構成にしたが、これに限定されるものではなく、車載カメラ２を車両側面または後面の窓ガラスに設置して車両側方または後方を撮像する構成にしても構わない。
また、１つの窓ガラスに車載カメラ２を複数台設置したり、複数の窓ガラスそれぞれに車載カメラ２を設置したりしても構わない。
また、車載カメラ２を左右水平方向に移動させる構成にしたが、移動方向はこれに限定されるものではなく、上下鉛直方向に移動させる構成等にしても構わない。

図３は、車載カメラ制御装置１が行う処理の一例を示す概要図である。
図３（ａ）では、フロントガラス３に付着した汚れ１００により、車載カメラ２の撮像が妨げられている状態を示している。図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態で車載カメラ２が撮像した画像１０１を示している。画像１０１の左部分に汚れ１００が写りこんでしまい、車両前方の景色が撮像されていない。

ここで、評価部１１は、撮像された画像１０１に対して二値化処理を行い、画像１０１の各画素の輝度値を、輝度閾値に基づいて０（黒）、１（白）のどちらかに振り分ける。

図４に、輝度閾値の一例を示す。図４（ａ）〜図４（ｃ）のヒストグラムにおいて、横軸は輝度値（０〜２５５）、縦軸は累積画素数である。図４の例では、評価部１１は、時刻に応じて異なる輝度閾値ｔを選択する。
評価部１１は、日中、図４（ｂ）のように二値化した結果の画像における白：黒の画素の割合が５：５になる輝度閾値ｔを決定する。
夜間は、日中に比べて周囲が暗いので撮像画像の輝度値が低くなることを考慮して、評価部１１は、図４（ａ）のように二値化した結果の画像における白：黒の画素の割合が３：７になる輝度閾値ｔを決定する。
早朝は周囲が薄暗いので、撮像画像の輝度値が日中よりは低く、夜間よりは高くなることを考慮して、評価部１１は、図４（ｃ）のように二値化した結果の画像における白：黒の画素の割合が４：６になる輝度閾値ｔを決定する。

なお、図４の例は一例であり、輝度閾値ｔの決定方法はこれに限定されるものではない。
例えば、輝度値ヒストグラムが２つの山（クラス）を持つような形状になった場合には、評価部１１は、谷が輝度閾値になるように、判別識別法を用いてクラス間分散が最大になる輝度閾値ｔを算出してもよい。
また、評価部１１は、二値化する前に平滑化フィルタを用いて撮像画像のノイズを滑らかにしてもよい。

図３（ｃ）は、画像１０１を輝度閾値ｔに基づいて二値化した結果の画像１０２である。評価部１１は、結果の画像１０２を、画像中心点から縦方向に引かれた点線Ｍを基準にして、左のフレームＬと右のフレームＲの２つのフレームに分ける。
次に、評価部１１は、図３（ｄ）に示すように、左のフレームＬに含まれる輝度値０（黒）の画素数と、輝度値１（白）の画素数を算出する。同様に、評価部１１は、右のフレームＲに含まれる輝度値０（黒）の画素数と、輝度値１（白）の画素数も算出する。
評価部１１は、左のフレームＬの輝度値０（黒）の画素数と輝度値１（白）の画素数、および右のフレームＲの輝度値０（黒）の画素数と輝度値１（白）の画素数を、撮像状態の評価結果として撮像可否判断部１２へ出力する。

また、評価部１１は、左のフレームＬの輝度値１（白）の画素数と、右のフレームＲの輝度値１（白）の画素数を比較する。値の大きかったほうのフレームが明るく、汚れ１００によって遮られている割合が少ないと考えられるため、評価部１１は、値が大きかったほうのフレームの方向を車載カメラ２の移動方向として決定する。
図３（ｄ）の場合、左のフレームＬより右のフレームＲの方が輝度値１（白）の割合が大きいので、車載カメラ２の移動方向は「右」になる。

撮像可否判断部１２は、評価部１１の評価結果に基づき撮像継続の可否を判断する。例えば、左のフレームＬの全画素数に占める輝度値０（黒）の画素数の割合が予め設定された閾値（例えば、９０％）を超えていた場合、または右のフレームＲの全画素数に占める輝度値０（黒）の画素数の割合が閾値を超えていた場合、車載カメラ２の視野が汚れ１００によって遮られていると判断し、撮像不可（つまり、運転支援不可）と判断する。反対に、左のフレームＬ、右のフレームＲの両方とも画素の割合が閾値以下だった場合、評価部１１は撮像可（つまり、運転支援可）と判断する。
図３（ｄ）の場合、右のフレームＲの輝度値０（黒）の割合は９０％以下であるが、左のフレームＬの輝度値０（黒）の割合が９０％を超えているので、「撮像不可」になる。

駆動制御部１４は、撮像可否判断部１２が撮像不可と判断した場合に、評価部１１が決定したカメラ移動方向に基づいて、車載カメラ２の駆動部２２を駆動する駆動信号を出力する。
図３（ｄ）の場合、撮像不可、かつ、車載カメラ２の移動方向が右であるため、図３（ｅ）に示すように駆動部２２内のモータ２３が移動方向と逆回転することで、ピニオンギア２４も回転し、車載カメラ２は右方向にスライド移動する。その結果、汚れ１００により車載カメラ２の視野が遮られていない状態となる。図３（ｆ）は、図３（ｅ）の状態で車載カメラ２が撮像した画像１０３を示している。画像１０３には汚れ１００が含まれていないので、車載カメラ制御装置１がこの画像１０３を評価し撮像可否を判断すれば、運転支援不可のフェール状態から運転支援可の状態に復帰できる。

図３の例では、車載カメラ２が左右水平方向に移動する前提のため、二値化した画像を左右に二分割した。車載カメラ２が上下鉛直方向に移動する前提の場合、二値化した画像を上下に二分割して、移動方向が上か下か決定すればよい。

図５は、実施の形態１に係る車載カメラ制御装置１の動作の一例を示したフローチャートである。
ステップＳＴ１において、評価部１１は、車両から車両情報を取得する。
車両情報とは、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧＮ）のＯＮ／ＯＦＦ信号、および速度情報等である。

ステップＳＴ２において、評価部１１は、車載カメラ２から撮像画像を取得する。
ステップＳＴ３において、評価部１１は、取得した撮像画像に二値化処理を実行する。
ステップＳＴ４において、評価部１１は、二値化した撮像画像を、画像中心点を基準として縦方向に２つのフレームに分割し、左のフレームＬと右のフレームＲを設定する。
ステップＳＴ５において、評価部１１は、左のフレームＬと右のフレームＲの輝度値を比較して、車載カメラ２の移動方向を決定する。

ステップＳＴ６において、撮像可否判断部１２は、左のフレームＬと右のフレームＲの輝度値に基づいて撮像継続の可否（つまり、運転支援可否）を判断する。
撮像可否判断部１２の判断結果が撮像不可の場合（ステップＳＴ６“ＮＯ”）、運転支援部１３は運転支援を中断する。続くステップＳＴ７において、駆動制御部１４は、ステップＳＴ５で評価部１１が決定した移動方向に基づいて駆動信号を生成し、駆動部２２へ出力し、ステップＳＴ２の処理へ戻る。駆動部２２は、駆動信号に従ってカメラ本体２１を移動する。

なお、車載カメラ２が移動する距離は、例えば４ｃｍ間隔など、予め設定された距離でよい。撮像可になるまでステップＳＴ２〜ＳＴ７を繰り返すことにより、車載カメラ２が予め設定された距離ずつ移動していき、窓ガラスの汚れを撮像しない位置まで移動することができる。
また処理を繰り返す時間間隔は、一定でもよいし、車両の走行速度に応じて変化させてもよい。具体的には、駆動制御部１４が、評価部１１で取得した車両情報に含まれる走行速度を用い、走行速度が速いときには処理を繰り返す時間間隔を短くし、走行速度が遅いときには時間間隔を長くする。走行速度が速いときは運転支援の必要性が増すため、カメラセンシングが継続不可能になった場合に即座に車載カメラ２が視野を確保できる位置に移動することが好ましい。一方、走行速度が遅いときは運転支援の必要性が低いので、車両速度が速いとき程の短い時間間隔は必要ない。

撮像可否判断部１２の判断結果が撮像可の場合（ステップＳＴ６“ＹＥＳ”）、車載カメラ２の移動はなく（ステップＳＴ８）、続くステップＳＴ９において、運転支援部１３が運転支援を継続する。

ステップＳＴ１０において、評価部１１は、ステップＳＴ１で取得した車両信号に基づいてＩＧＮがＯＦＦかどうかを判定する。評価部１１は、ＩＧＮがＯＦＦの場合（ステップＳＴ１０“ＹＥＳ”）、一連の処理を終了させ、ＯＮの場合（ステップＳＴ１０“ＮＯ”）、ステップＳＴ１の処理に戻る。
これにより、ＩＧＮがＯＦＦになった場合、車載カメラ制御装置１が車載カメラ２を撮像可（つまり、運転支援可）の位置まで移動させて処理を終了することになるので、次回ＩＧＮがＯＮになったときにすぐに運転支援を開始できる。

以上より、実施の形態１によれば、車載カメラ制御装置１は、車載カメラ２により撮像された画像を用いて撮像状態を評価する評価部１１と、評価部１１による評価結果に基づいて撮像継続の可否を判断する撮像可否判断部１２と、撮像可否判断部１２により撮像不可と判断された場合、車載カメラ２の駆動部２２に向けて駆動信号を出力して車載カメラ２を移動させる駆動制御部１４とを備える構成にした。これにより、ワイパ等を作動させても撮像環境の悪化を解消できない場合に、正常な画像を撮像できる位置まで車載カメラ２を移動させることができる。従って、カメラセンシングに基づき運転支援を行う場合に、撮像環境悪化によるフェール状態から正常な運転支援状態へすばやく復帰することが可能である。

また、実施の形態１によれば、撮像可否判断部１２は、評価部１１が評価した撮像状態の評価値である左のフレームＬまたは右のフレームＲの全画素数に占める輝度値０（黒）の画素数の割合と予め設定された閾値とを比較し、撮像継続の可否を判断する構成にした。これにより、窓ガラスに付着した汚れによって車載カメラ２の視野が遮られていることを正確に判定できる。

なお、実施の形態１では、車載カメラ制御装置１と車載カメラ２を有線接続したが、無線接続しても構わない。
図６に、車載カメラ制御装置１と車載カメラ２を無線接続した構成例を示す。図６の構成例では、車載カメラ制御装置１と車載カメラ２のそれぞれに無線通信のインタフェースとなる無線Ｉ／Ｆ部１５，２６が追加され、両者の間で撮像画像および駆動信号が送受信される。

また、実施の形態１では、車載カメラ２を１台使用したが、２台以上使用しても構わない。その場合、評価部１１は、複数台の車載カメラ２により撮像された画像それぞれを用いて、車載カメラ２それぞれの撮像状態を評価する。撮像可否判断部１２は、評価部１１による評価結果に基づいて車載カメラ２それぞれの撮像継続の可否を判断する。駆動制御部１４は、撮像可否判断部１２により撮像不可と判断された車載カメラ２の駆動部２２に向けて駆動信号を出力する。これにより、複数台の車載カメラ２のそれぞれを、正常な画像を撮像できる位置まで移動させることができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、車載カメラ２を移動するタイミングを制限していなかったが、本実施の形態２では、移動タイミングを制限する。
また、上記実施の形態１では、車載カメラ２を移動しても角度はそのままであったが、本実施の形態２では、角度も変更する。

実施の形態２に係る車載カメラ制御装置１および車載カメラ２は、図面上は図１の車載カメラ制御装置１および図２の車載カメラ２と同様の構成であるため、以下では図１および図２を援用する。

図７は車載カメラ２の基準位置を示す図であり、図８は車載カメラ２の車両停止中の移動の様子を示す図である。運転支援を正常に行うことができる画像を撮像可能な位置、または運転者の視界を妨げない位置が、車載カメラ２の基準位置に設定されている。図７においてはフロントガラス３の上部の中央が最適であるため、そこを基準位置Ａとする。図８に示すように、車両が停止したときに車載カメラ２が基準位置Ａに無い場合、車載カメラ２は基準位置Ａに戻る。

図９に、実施の形態２で用いる車載カメラ２の構成例を示す。破線は、カメラ本体２１の撮像領域（視野）である。なお、図９において、図１および図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
実施の形態２の車載カメラ２には、カメラ本体２１の角度を変更するために、モータ２７が追加されている。駆動部２２が、車載カメラ制御装置１の駆動制御部１４から送信された駆動信号に従って、モータ２７を駆動することにより、図１０に示すように車載カメラ２が回転（首振り）する。カメラ本体２１がスライド移動した後に、モータ２７がカメラ本体２１を回転させ角度を変えることで、カメラ本体２１の撮像領域が移動前の撮像領域に向き、移動前後での撮像領域の差を少なくすることができる。

図１１は、実施の形態２に係る車載カメラ制御装置１の動作の一例を示したフローチャートである。なお、図１１のステップＳＴ１〜ＳＴ１０は、図５のステップＳＴ１〜ＳＴ１０と同一の処理であるため、説明を省略する。

ステップＳＴ６において、撮像可否判断部１２は、左のフレームＬと右のフレームＲの輝度値に基づいて撮像継続の可否（つまり、運転支援可否）を判断する。
撮像可否判断部１２の判断結果が撮像不可の場合（ステップＳＴ６“ＮＯ”）、駆動制御部１４は評価部１１が決定した移動方向に基づいて駆動信号を生成し、駆動部２２へ出力する（ステップＳＴ７）。また、駆動制御部１４は、カメラ本体２１が移動した後、カメラ本体２１の撮像方向が移動前と同じ方向を向くようにカメラ本体２１の角度を変更する駆動信号を生成して駆動部２２へ出力し（ステップＳＴ１１）、ステップＳＴ２の処理へ戻る。駆動部２２は、駆動信号に従ってモータ２３を駆動し、カメラ本体２１を回転させる。

撮像可否判断部１２の判断結果が撮像可の場合（ステップＳＴ６“ＹＥＳ”）、駆動制御部１４は、車両が停止中かどうか、および車載カメラ２が基準位置Ａにいるかどうかの判定を行う（ステップＳＴ１２）。
駆動制御部１４は、評価部１１がステップＳＴ１で取得した速度情報に基づいて、速度が０ｋｍ／ｈであれば車両が停止していると判定し、それ以外のときは停止していないと判定する。
また、駆動制御部１４は、基準位置Ａの座標値をデータベースとして持っておくことで、駆動制御部１４が車載カメラ２を移動させたときの座標と比較し、そのとき車載カメラ２が基準位置Ａかどうかを判定する。
なおここで、基準位置Ａにスイッチを設置して、車載カメラ２が基準位置Ａにあるときはスイッチが押下され、車載カメラ２が基準位置Ａを離れたときはスイッチが突出するようにする。このように、ハードウエアの観点からも車載カメラ２が基準位置Ａにあるかどうかを判定可能にしてもよい。

駆動制御部１４は、車両が停止中、かつ、車載カメラ２が基準位置Ａ以外にいると判定した場合（ステップＳＴ１２“ＹＥＳ”）、車載カメラ２を基準位置Ａに戻す駆動信号を生成して駆動部２２へ出力し（ステップＳＴ１３）、ステップＳＴ１の処理へ戻る。駆動部２２は、駆動信号に従ってモータ２３を駆動し、カメラ本体２１を基準位置Ａへ移動させる。

駆動制御部１４は、車両が停止中でないと判定した場合、または車載カメラ２が基準位置Ａにいると判定した場合（ステップＳＴ１２“ＮＯ”）、ステップＳＴ８〜ＳＴ１０の処理へ進む。
車載カメラ２が基準位置Ａに戻り、かつ、基準位置Ａで撮像された画像に汚れ等が写り込んでいなければ、そのまま基準位置Ａが維持されるので、最適な位置で撮像できる。

以上より、実施の形態２によれば、駆動制御部１４は、車両が停止した場合に車載カメラ２を予め設定された基準位置へ移動させる構成にしたので、撮像に適した位置へ車載カメラ２を移動させることができる。また、車載カメラ２が基準位置から遠く離れた位置にあっても、基準位置へ戻るのは車両の停止中に限るので、運転者の運転操作の妨げにならない。

また、実施の形態２によれば、撮像可否判断部１２は、基準位置で撮像された画像を用いて評価された撮像状態の評価値と予め設定された閾値とを比較し、当該評価値が閾値未満なら基準位置で撮像可と判断する構成にした。これにより、基準位置に汚れ等がなければ、撮像に適した位置を維持できる。よって、運転支援システムに、運転支援に最適な画像を提供できる。

また、実施の形態２によれば、駆動制御部１４は、移動後の車載カメラ２の撮像方向が移動前の撮像方向を向くように、車載カメラ２の角度を変移させる駆動信号を駆動部２２に向けて出力する構成にした。これにより、車載カメラ２の移動の影響を抑制できる。

実施の形態３．
実施の形態３では窓ガラス上に当接した状態で移動する車載カメラを用いる。図１２（ａ）に、車載カメラ２の設置イメージを示す。車載カメラ２の駆動部２２は、図示しない真空ポンプとホイールを備える。車載カメラ２とフロントガラス３との隙間をシール部材で塞ぎ、駆動部２２が、真空ポンプを駆動して吸引力を発生させて車載カメラ２を窓ガラス上に当接させた状態で、ホイールを回転駆動して窓ガラス上を移動する。これにより、車載カメラ２は、フロントガラス３の車内側の面に吸い付いて任意の方向に移動できる。この車載カメラ２と車載カメラ制御装置１は、例えば図６に示したような無線通信を用いて、撮像画像および駆動信号の送受信を行う。

実施の形態３の車載カメラ２は、窓ガラス上をどこへでも移動可能であるが、フロントガラス３の場合には運転者の視界を妨げる位置への移動を制限することが望ましい。例えば、図１２（ｂ）に示すように、フロントガラス３のうちの運転者の視界領域がカメラ移動禁止領域Ｂ、残りの領域がカメラ移動領域Ｃに設定されている。駆動制御部１４は、評価部１１が決定した移動方向に従って駆動部２２の駆動信号を生成するが、その際、カメラ移動禁止領域Ｂを避けて車載カメラ２を移動させるようにする。

他方、運転支援部１３が運転支援ではなく自動運転制御を実施する場合には、運転者は運転操作しないので、車載カメラ２が運転者の視界を遮っても問題ない。従って、車載カメラ２の移動領域を制限する必要がない上、車載カメラ２をフロントガラス３に何台置いても構わない。

実施の形態４．
実施の形態４では、ステレオカメラを用いる。図１３に、ステレオカメラを用いる場合の車載カメラ制御装置１の構成例を示す。車載カメラ２と車載カメラ５とでステレオカメラが構成される。車載カメラ５は、車載カメラ２と同様の構成であり、カメラ本体５１と駆動部５２とを備える。

図１４は、ステレオカメラを構成する車載カメラ２，５の移動方法を説明する図である。図１４は、窓ガラスの上に車載カメラ２，５が移動可能に設置されている状態を示し、駆動部２２などの詳細な構造は図示を省略してある。車載カメラ２と車載カメラ５の間隔が短すぎるとステレオカメラとして機能しなくなるため、少なくとも距離Ｄを保持する必要がある。

図１４（ａ）のとき、車載カメラ２，５のそれぞれの撮像環境は良好であり、窓ガラスに汚れ１００等はない。
図１４（ｂ）のときは車載カメラ２の撮像環境が悪化し、撮像可否判断部１２において撮像不可と判定されたと仮定する。車載カメラ２の左側に汚れ１００があるので、実施の形態１の方法に従えば評価部１１が車載カメラ２の移動方向を「右」と決定し、駆動制御部１４が車載カメラ２を右側へ移動させる。

しかし、車載カメラ２を右へ移動させると、車載カメラ５との距離Ｄを保持できない。そのため、駆動制御部１４は、ステレオカメラのカメラセンシングを継続するべく、図１４（ｃ）のように車載カメラ２の移動方向を「左」に修正する。

または、図１４（ｄ）のように、車載カメラ２と車載カメラ５の距離Ｄを保持すべく、駆動制御部１４は、撮像不可と判定された車載カメラ２だけでなく、撮像可と判定された車載カメラ５も一緒に移動させてもよい。

図１５は、実施の形態４に係る車載カメラ制御装置１の動作の一例を示したフローチャートである。なお、図１５のステップＳＴ１〜ＳＴ６，ＳＴ８〜ＳＴ１０は、図５のステップＳＴ１〜ＳＴ６，ＳＴ８〜ＳＴ１０と同一の処理であるが、車載カメラ２の撮像画像と車載カメラ５の撮像画像のそれぞれについて処理が実施される。

撮像可否判断部１２において車載カメラ２，５の少なくとも一方が撮像不可と判断された場合（ステップＳＴ６“ＮＯ”）、駆動制御部１４は、撮像不可の車載カメラを評価部１１が決定した移動方向に移動させたときに相対位置関係（つまり、図１４の距離Ｄ）が保持されているか判定する（ステップＳＴ２１）。

相対位置関係が保持されている場合（ステップＳＴ２１“ＹＥＳ”）、駆動制御部１４は、評価部１１が決定した移動方向に基づいて駆動信号を生成し、駆動部２２，５２の少なくとも一方へ出力し（ステップＳＴ２３）、ステップＳＴ２の処理へ戻る。駆動部２２，５２は、駆動信号が入力されるとその信号に従ってカメラ本体２１，５１を移動させる。

相対位置関係が保持されていない場合（ステップＳＴ２１“ＮＯ”）、駆動制御部１４は、評価部１１が決定した移動方向を、ステレオカメラとしての相対位置が保持される移動方向に修正し（ステップＳＴ２２）、駆動信号を生成して駆動部２２，５２の少なくとも一方へ出力する（ステップＳＴ２３）。修正の方法としては、図１４（ｃ）と図１４（ｄ）で説明した方法がある。

以上より、実施の形態４によれば、駆動制御部１４は、２台の車載カメラ２，５により構成されたステレオカメラを移動させる駆動部２２，５２に向けて駆動信号を出力する構成にした。これにより、ステレオカメラを用いるシステムにおいて、ワイパ等を作動させても撮像環境の悪化を解消できない場合に、正常な画像を撮像できる位置まで車載カメラ２，５を移動させることができる。

また、実施の形態４によれば、駆動制御部１４は、図１４（ｄ）のように２台の車載カメラ２，５の相対位置関係を保持した状態で移動させる構成にしたので、ステレオカメラとしての機能を損なわずに、正常な画像を撮像できる位置まで車載カメラ２，５を移動させることができる。
あるいは、撮像可否判断部１２により２台の車載カメラ２，５のうちの一方が撮像不可と判断された場合に、駆動制御部１４が、図１４（ｃ）のように撮像不可と判断された車載カメラをもう一方の車載カメラから離れる方向へ移動させる構成にしてもよい。この場合でも、上記同様に、ステレオカメラとしての機能を損なわずに、正常な画像を撮像できる位置まで車載カメラ２，５を移動させることができる。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る車載カメラ制御装置は、フロントガラスの汚れ等で車載カメラの視野が遮られワイパ等でその汚れを除去できない場合でも、正常に撮像できる位置まで車載カメラを移動させるようにしたので、カメラセンシングに基づき運転支援または自動運転制御を行う運転支援システムなどに用いるのに適している。

１ 車載カメラ制御装置、２，５ 車載カメラ、３ フロントガラス、４ 車体フレーム、１１ 評価部、１２ 撮像可否判断部、１３ 運転支援部、１４ 駆動制御部、１５ 無線Ｉ／Ｆ部、２１，５１ カメラ本体、２２，５２ 駆動部、２３ モータ、２４ ピニオンギア、２５ ラックギア、２６ 無線Ｉ／Ｆ部、２７ モータ。

Claims (10)

1. 車内に移動可能に設置されて窓ガラス越しに車外の景色を撮像する車載カメラを制御する車載カメラ制御装置であって、
   前記車載カメラにより撮像された画像を用いて撮像状態として前記窓ガラスの汚れを評価する評価部と、
   前記評価部による評価結果に基づいて撮像継続の可否を判断する撮像可否判断部と、
   前記撮像可否判断部により撮像不可と判断された場合、前記車載カメラの駆動部に向けて駆動信号を出力して前記車載カメラを移動させる駆動制御部とを備えることを特徴とする車載カメラ制御装置。
2. 前記評価部は、前記車外の同一の景色を撮像する複数台の前記車載カメラにより撮像された画像それぞれを用いて、前記車載カメラそれぞれの撮像状態を評価し、
   前記撮像可否判断部は、前記評価部による評価結果に基づいて前記車載カメラそれぞれの撮像継続の可否を判断し、
   前記駆動制御部は、前記撮像可否判断部により撮像不可と判断された前記車載カメラを移動させることを特徴とする請求項１記載の車載カメラ制御装置。
3. 前記撮像可否判断部は、前記評価部が評価した撮像状態の評価値と予め設定された閾値とを比較し、撮像継続の可否を判断することを特徴とする請求項１記載の車載カメラ制御装置。
4. 前記駆動制御部は、車両が停止した場合に前記車載カメラを予め設定された基準位置へ移動させることを特徴とする請求項１記載の車載カメラ制御装置。
5. 前記撮像可否判断部は、前記基準位置で撮像された画像を用いて評価された撮像状態の評価値と予め設定された閾値とを比較し、当該評価値が閾値未満なら前記基準位置で撮像可と判断することを特徴とする請求項４記載の車載カメラ制御装置。
6. 前記駆動制御部は、移動後の前記車載カメラの撮像方向が移動前の撮像方向を向くように、前記車載カメラの角度を変移させる駆動信号を前記駆動部に向けて出力することを特徴とする請求項１記載の車載カメラ制御装置。
7. 前記駆動制御部は、前記車載カメラを前記窓ガラス上に当接させた状態で移動させる前記駆動部に向けて駆動信号を出力することを特徴とする請求項１記載の車載カメラ制御装置。
8. 前記駆動制御部は、２台の前記車載カメラにより構成されたステレオカメラを移動させる前記駆動部に向けて駆動信号を出力することを特徴とする請求項１記載の車載カメラ制御装置。
9. 前記駆動制御部は、２台の前記車載カメラの相対位置関係を保持した状態で移動させることを特徴とする請求項８記載の車載カメラ制御装置。
10. 前記駆動制御部は、前記撮像可否判断部により２台の前記車載カメラのうちの一方が撮像不可と判断された場合に、当該撮像不可と判断された前記車載カメラをもう一方の前記車載カメラから離れる方向へ移動させることを特徴とする請求項８記載の車載カメラ制御装置。

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