JPH10262239A - 車両用映像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車載カメラの無駄な回動を抑制しつつ撮影対
象を確実に自動撮影する。 【解決手段】 自車位置検出装置１０及び方向検出装置
１２で自車の３次元位置及び進行方向を検出する。地図
データベース１８には、撮影対象の３次元位置データや
道路形状データが記憶されている。制御部２０は、自車
の３次元位置と進行方向、及び撮影対象の３次元位置デ
ータに基づいて車載カメラ１４を回転駆動し、車載カメ
ラ１４を撮影対象の方向に向けて自動撮影する。制御部
２０は、撮影区間の手前では車載カメラ１４を略撮影対
象の方向に向けて待機し、撮影区間に進入した際に車載
カメラ１４を撮影対象の方向に正確に向ける追尾制御を
実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用映像記録装
置、特に撮影対象を自動的に撮影する機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＣＣＤカメラ等を車両に搭載して
車両周囲の建物や景色を撮影するシステムが提案されて
いる。このような撮影システムを車両乗員が手動で操作
しなければならないのは煩雑であり、運転操作の注意力
低下にもつながるため、所望の景色等を自動的に撮影で
きるシステムが望ましい。

【０００３】例えば、特開平８−２９７７３６号公報に
は、撮影対象に関する情報を記憶手段に記憶し、車両の
現在位置と撮影対象に関する情報から撮影対象までの距
離と方位を演算して車載カメラを自動的に回転させる技
術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、撮影対象までの距離によらず常に車載カメ
ラを撮影対象の方向に向ける追尾動作を行っているた
め、撮影区間が限られている場合等ではその車載カメラ
の回動動作が無駄になり効率的でない問題があった。

【０００５】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、車載カメラ等の撮
影手段の無駄な回動動作を低減して効率的に撮影対象を
自動撮影できる装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、車載撮影手段と、撮影対象の位置デ
ータ及び道路形状データを記憶する記憶手段と、車両の
現在位置を検出する位置検出手段と、前記撮影対象を撮
影すべく車両の現在位置と撮影対象の位置関係に応じて
前記車載撮影手段の姿勢を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段の姿勢制御は、車両が撮影位置近傍に到達
した場合に前記撮影対象の位置データと道路形状データ
とに基づいて前記車載撮影手段を略撮影方向に駆動する
待機モードと、車両が撮影位置に達した場合に前記撮影
対象の位置データと車両の進行方向の変化に応じて前記
車載撮影手段を撮影方向に駆動する撮影モードを備える
ことを特徴とする。車両が撮影位置近傍に到達するまで
は車載撮影手段を駆動せず（例えば初期位置に固定）、
撮影位置近傍に達してから駆動するので、無駄な回動動
作を抑制することができる。また、待機モードと撮影モ
ードの組み合わせにより、追尾遅れを防止して撮影対象
の確実な撮影が可能となる。

【０００７】また、第２の発明は、第１の発明におい
て、さらに前記制御手段の前記撮影モードにおける車両
の進行方向の変化を検出する方向検出手段を有すること
を特徴とする。車両の進行方向変化を別途検出手段で検
出することで、正確な追尾が可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。

【０００９】図１には、本実施形態の構成ブロック図が
示されている。本実施形態の構成は、いわゆるナビゲー
ションシステムの構成を応用したものである。すなわ
ち、ナビゲーションシステムの構成として、自車位置検
出装置１０、地図データベース１８、入力操作部を備え
る制御部２０、ディスプレイ２２が設けられ、さらに自
車の進行方向を検出する方向検出装置１２、ＣＣＤカメ
ラ等の車載カメラ１４、車載カメラを左右及び上下に駆
動する駆動部１６を備えている。自車位置検出装置１０
としては、ＤＧＰＳやＧＰＳ（絶対位置検出によるも
の）と、初期位置が既知の状態で車速センサやヨーレー
トセンサにより移動量を算出する相対位置検出によるも
のとがある。方向検出装置１２はジャイロ等のヨーレー
トセンサにより構成される。地図データベース１８は通
常のナビゲーションシステムでは２次元の道路データ及
び関連する施設データのみが格納されているが、本実施
形態ではこれらは３次元データとして記憶されている。
すなわち、道路のノードや建物の位置データが（Ｘ、
Ｙ、Ｚ）の３次元データとして記憶されている。また、
制御部２０の入力操作部は、ユーザが撮影対象を選定す
る際に操作するもので、具体的には、制御部２０内のメ
モリに予め夜景や街並み、特定の建造物等の撮影対象と
それを撮影できるルートを予め複数記憶しておき、これ
らのルートをデイスプレイ２２上に表示してユーザに選
択させるようにするのが好適である。ユーザが表示され
た複数のルートの一つを選択すると、そのルートに存在
する撮影対象が静止画で順次表示され、その静止画を見
てユーザが最終的にそのルートを選択する操作を行う
と、制御部２０は後述する制御処理に従って駆動部１６
に制御信号を出力し、車載カメラ１４を上下及び左右に
回転駆動して撮影対象を自動撮影する。

【００１０】図２には、制御部２０の制御フローチャー
トが示されている。まず、ユーザが制御部２０の入力操
作部を用いて撮影対象と撮影ルートを入力する（Ｓ１０
１）。この入力は、上述したように制御部２０がディス
プレイ２２上に複数のルートと撮影対象の静止画を表示
し、ユーザがこれらを選択することで行うことができ
る。もちろん、他の形式（例えば撮影対象の名前や道路
名）で撮影対象とルートを入力することも可能である。
入力された撮影対象とルートはその３次元位置データと
ともに制御部２０のメモリに記憶される。撮影ルートの
３次元位置データは、例えば１０ｍ毎のポイントの３次
元データを記憶しておけばよい。次に、制御部２０は自
車位置と自車の進行方向を取得する。自車位置はＧＰＳ
やＤＧＰＳ等の自車位置検出装置１０で検出され、進行
方向はヨーレートセンサ等の方向検出装置１２で検出さ
れる。なお、自車位置検出装置１０で自車の２次元位置
しか得られない場合には、その２次元位置に対応する道
路の３次元位置データを用いて自車の３次元位置を検出
することができる。すなわち、検出された自車の２次元
位置が（ｘ１、ｙ１）であり、自車が走行している道路
のその位置における３次元データが（ｘ１、ｙ１、ｚ
１）である場合には、自車の３次元位置は（ｘ１、ｙ
１、ｚ１）となる。そして、検出された自車位置と撮影
ルートを照合し、自車が撮影ルートに接近したか否かを
判定する（Ｓ１０３）。この判定は、例えば撮影ルート
の始点位置と自車の現在位置とが所定距離（例えば１０
０ｍ）以内であるか否かを判定すればよく、撮影ルート
に接近したと判定された場合には制御部２０は待機モー
ドに移行して車載カメラ１４を予め撮影対象の方向に向
けるべく駆動部１６を制御する（Ｓ１０４）。この待機
モードは、車載カメラ１４を初期位置（光軸の方向が車
両の進行方向と同一）から撮影対象が存在するおおよそ
の方向（略撮影方向）に向けることで、自車が実際に撮
影ルートに進入した場合に速やかに撮影対象の方向に正
確に向けるためであり、具体的には撮影対象の３次元位
置データと撮影ルートの撮影ルートの始点における道路
形状データを用いて車載カメラ１４の回転角を決定す
る。

【００１１】図３には、待機モードにおける車載カメラ
１４の回転角の算出方法が模式的に示されている。図中
斜線部分は撮影ルート、すなわち実際に撮影対象の撮影
を実行する区間である。自車１００が撮影ルートに接近
すると、制御部２０はこの撮影ルートの始点Ｐにおける
道路の接線方向ベクトル３００を地図データベース１８
から読み出し、さらに始点Ｐから見た撮影対象２００の
方向ベクトル４００を地図データベース１８から読み出
した道路形状データから近似計算して獲得し両ベクトル
の内積を演算することにより、接線方向ベクトル３００
と方向ベクトル４００とのなす角θを算出する。そし
て、このθを車載カメラ１４の回転角として駆動部１６
に供給する。これにより、撮影ルートの始点Ｐに自車が
達した時には、車載カメラ１４は撮影対象２００の方向
におおよそ向いていることになる。

【００１２】以上のようにしてＳ１０４で待機モードを
実行し、この状態で自車が撮影ルートに達した場合に
は、制御部２０は次に撮影モードに移行して車載カメラ
１４を撮影対象の方向に正確に向けて撮影を開始する
（Ｓ１０５）。この撮影モードでは、撮影対象の３次元
位置データと自車の３次元位置データ並びに自車の進行
方向に基づいて車載カメラ１４を常に撮影対象の方向に
向ける制御を行う。

【００１３】なお、撮影モードでは方向検出装置１２に
より検出された方向と３次元位置データとに基づいて撮
影方向を制御する方が、車線変更等の道路形状に沿わな
い走行にも対応できるため好ましい。しかしながら、道
路形状データベースに基づいて道路形状に沿った進行方
向であるとして車両の進行方向を推定して撮影方向を制
御することも可能である。いずれにしても、その本質
は、撮影モードでは車両の進行方向を考慮して車載カメ
ラ１４を駆動する点にある。

【００１４】図４には、撮影ルート内における車載カメ
ラ１４の回転角の算出方法が２次元上で模式的に示され
ている。時刻ｔ１における自車１００の進行方向ベクト
ル５００を検出し、また時刻ｔ１における自車１００の
位置と撮影対象２００の位置に基づいて自車から見た撮
影対象２００の方向ベクトル６００を算出し、これらの
ベクトルの内積を算出することで方向角θｔ１を求め
る。また、時刻ｔ２においても、自車１００の進行方向
ベクトル５００を検出し、また自車１００の位置と撮影
対象２００の位置に基づいて自車から見た撮影対象２０
０の方向ベクトル６００を算出し、これらのベクトルの
内積を算出することで方向角θｔ２を求める。これらの
方向角θｔ１、θｔ２を車載カメラ１４の回転角として
与えればよい。但し、以上は２次元での回転角であり、
実際には自車１００及び撮影対象２００ともに３次元位
置を有しており、また、車載カメラ１４も左右方向（水
平面内）での回転のみならず上下方向（鉛直方向）にも
回転させる必要がある。

【００１５】図５には、３次元における車載カメラ１４
の左右回転角と上下回転角を算出する方法が示されてい
る。図において、自車位置のｘ、ｙ座標が０になるよう
な座標系Ｘ−Ｙ−Ｚを設定する。そして、自車位置をＡ
（０、０、ｚA）、撮影対象をＢ（ｘB、ｙB、ｚB）、自
車の進行方向ベクトルをＤ（ｘ0、ｙ0、ｚ0）とする。
そして、自車進行方向ベクトルＤをＸ−Ｙ平面に投影し
たベクトルＤ’（ｘ0、ｙ0、０）と自車から見た投影対
象への方向ベクトルＡＢをＸ−Ｙ平面に投影したベクト
ルＡＢ’（ｘB、ｙB、０）との内積を演算し、両ベクト
ルのなす角βを算出する。この角βが車載カメラ１４の
左右回転角となる。また、ベクトルＤを水平面内で角β
だけ回転させた後のベクトルＤ''とベクトルＡＢはとも
に同一鉛直面内に存在するから、これらベクトルの内積
を演算して両ベクトルのなす角αを算出すれば、その角
αが車載カメラ１４の上下回転角となる。このようにし
て制御部２０は左右回転角β及び上下回転角αを算出し
て駆動部１６に供給し、車載カメラ１４を撮影対象の方
向に向けて撮影を行う。

【００１６】再び図２に戻り、撮影ルートで撮影を実行
すると、次に制御部２０は撮影ルートから逸脱したか否
かを判定する（Ｓ１０６）。撮影ルートを逸脱していな
い限り撮影を続行し、自車が撮影ルートを通過した場
合、つまり撮影ルートの終点に達した場合に制御部２０
は撮影モードを終了して撮影を完了する（Ｓ１０７）。
撮影を完了した後、制御部２０は車載カメラ１４を駆動
して初期位置に戻す（Ｓ１０８）。なお、車載カメラ１
４を初期位置に戻すのは、次の撮影対象の方向に車載カ
メラ１４を向ける際の基準位置を確保するためである。
一方、Ｓ１０６でＹＥＳ、つまり撮影モード中に自車が
撮影ルートを逸脱したと判定した場合にも、制御部２０
は撮影モードを終了して車載カメラ１４を初期位置に戻
す（Ｓ１０９）。

【００１７】以上のようにして撮影ルートの始点から終
点に至るまで車載車載カメラ１４を撮影対象に向けて自
動撮影を行うことができるが、撮影ルートの道路幅や撮
影対象までの距離によっては、撮影ルートの始点から終
点までの区間を撮影区間とするのが適当でない場合も生
じ得る。

【００１８】例えば、図６において撮影ルートの道路幅
が広く、撮影対象が道路から近い位置に存在する場合を
想定する。図において、道路上の３次元位置データが記
憶されているポイント７００は上述したように所定間隔
（例えば１０ｍ）毎に設定され、ビル等の障害物の影響
を考慮して撮影ルートの区間が図のように設定される。
しかしながら、自車１００が撮影対象２００に近い走路
を走行した場合、実際の撮影可能区間は地図データベー
ス１８上の撮影ルートの区間よりも短くなるため、所望
の映像が得られないことになる（逆に、実際の撮影ルー
ト区間の方が長くなる場合もある）。

【００１９】このような場合、地図データベース１８に
道路の幅員情報が含まれていればＤＧＰＳ等で自車が道
路のどの位置に存在するかを検出し、その位置情報と幅
員情報に基づいて地図データベース１８上の撮影ルート
の始点と終点を変更するのが好適である。もちろん、常
に地図データベース１８から与えられる撮影ルートの始
点の所定距離（あるいは所定時間）前で撮影を開始する
とともに、撮影ルートの終点の所定距離（あるいは所定
時間）後まで撮影を続行する構成とすることも可能であ
り、これによりビルの間から突然視界が開けて撮影対象
が見えてくる等の映像上の付随的効果も期待できる。

【００２０】なお、本実施形態では地図データベースに
３次元位置データが記憶されている場合について説明し
たが、地図データベースに２次元位置データが記憶され
ている場合でも同様に適用することができる。但し、車
両の現在位置の次元と地図データベースの次元を一致さ
せる必要があるので、地図データベースが３次元の場合
には本実施形態のように車両の現在位置も３次元で検出
し、地図データベースが２次元である場合には車両の現
在位置も２次元で検出すればよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば車
両乗員に余分な負担をかけることなく、また車載カメラ
等の撮影手段の無駄な回動動作を行うことなく車両周囲
の建物や景色等を確実に撮影することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の構成ブロック図である。

【図２】 制御部の処理フローチャートである。

【図３】 待機モードの車載カメラの回転角算出説明図
である。

【図４】 撮影モードの車載カメラの回転角算出説明図
（２次元）である。

【図５】 撮影モードの車載カメラの回転角算出説明図
（３次元）である。

【図６】 撮影ルート区間の変更を示す説明図である。

【符号の説明】

１０ 自車位置検出装置、１２ 方向検出装置、１４
車載カメラ、１６ 駆動部、１８ 地図データベース、
２０ 制御部（ナビ制御部）、２２ ディスプレイ、１
００ 自車。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車載撮影手段と、 撮影対象の位置データ及び道路形状データを記憶する記
   憶手段と、 車両の現在位置を検出する位置検出手段と、 前記撮影対象を撮影すべく車両の現在位置と撮影対象の
   位置関係に応じて前記車載撮影手段の姿勢を制御する制
   御手段と、 を有し、 前記制御手段の姿勢制御は、車両が撮影位置近傍に到達
   した場合に前記撮影対象の位置データと道路形状データ
   とに基づいて前記車載撮影手段を略撮影方向に駆動する
   待機モードと、車両が撮影位置に達した場合に前記撮影
   対象の位置データと車両の進行方向の変化に応じて前記
   車載撮影手段を撮影方向に駆動する撮影モードを備える
   ことを特徴とする車両用映像記録装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段の前記撮影モードにおける
   車両の進行方向の変化を検出する方向検出手段をさらに
   有することを特徴とする請求項１記載の車両用映像記録
   装置。