JPWO2011055468A1 - 撮像装置、調整装置、および撮像装置の光軸調整システム - Google Patents

Abstract

精度良く光軸調整を可能とする撮像装置、および撮像装置の光軸調整システムを提供する。車両に搭載され当該車両周辺を撮像する撮像装置の光軸調整を行う光軸調整システムであって、撮像装置と、撮像装置と通信可能に接続される調整装置とを備え、撮像装置は、（Ａ）通常時においては、撮像の設定パラメータを撮像環境の明るさに応じた値に自動的に設定し、（Ｂ）光軸調整の実行時においては、設定パラメータを予め定められた調整用設定値に設定するパラメータ設定手段と、光軸調整の開始時に調整用設定値を調整装置から受信する設定値受信手段と、設定パラメータが調整用設定値に設定された状態で撮像した画像に基づいて光軸を調整する光軸調整手段とを含み、調整装置は、調整用設定値を予め記憶する設定値記憶手段と、調整用設定値を撮像装置へ送信する設定値送信手段とを含む、撮像装置の光軸調整システム。

Description

本発明は、撮像装置、調整装置、および撮像装置の光軸調整システムに関し、より特定的には、ターゲットを撮像した画像に基づいて光軸を調整する撮像装置、調整装置、および撮像装置の光軸調整システムに関する。

近年、車両周辺の画像を取得するためにカメラを搭載した車両が存在する。例えば、車線認識や先行車両認識等の用途のため、車両前方の画像を取得するためのカメラが搭載される。このようなカメラを車両に取り付ける際、機械的要因や制御技術的要因によって、車両進行方向に対するカメラの光軸方向に取り付け誤差が生じる。カメラの光軸方向に誤差が存在する場合、ピントがずれたり、所望の撮像範囲を撮像できなかったりして、所望の画像を得ることができないことがある。そのため、車両の製造工場やディーラー等において、車両毎に搭載されたカメラの光軸調整が行われる。この光軸調整の方法として、例えば、特許文献１に記載のように、車両との位置関係が予め規定されたターゲットをカメラで撮影する方法が知られている。特許文献１に記載の光軸調整方法では、白部と黒部とを有するターゲットをカメラによって撮影し、当該白部および黒部の境界線により定められるターゲットの中心と、カメラの光軸中心とが一致するように光軸を調整している。

特開２００５−１４３０４０号公報

しかしながら、上述のような光軸調整方法では以下に示す問題点があった。上記車両に搭載されるカメラは、一般的に、良好な画像を撮影するために、画像を撮影する際、明るい場所や暗い場所等、撮影環境に応じて電子シャッターやゲイン等の露光を自動的に調整する。その一方で、カメラの光軸調整を行う各工場等の撮影環境は、一様ではない。したがって、カメラは、カメラの光軸調整の際においても、各工場等の撮影環境に応じて露光制御を行う。

例えば、ターゲットの背景が暗い場合、カメラはターゲットの背景を明るくしようと露光制御を行う。この際、ターゲットの白部が飽和（所謂、ハレーション）してしまい、撮影した画像の白部の領域が、実際の領域より広がった状態で撮像されてしまう場合がある。このような場合、白部と黒部との境界線を正確に検出することができず、ターゲットの中心位置が誤って検出される可能性がある。そして、誤って検出されたターゲットの中心位置に光軸を合わせるようにして光軸調整を行った場合、光軸を正確な位置に調整できない虞れがある。

本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、精度良く光軸調整を可能とする撮像装置、および撮像装置の光軸調整システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の第１の局面は、車両に搭載され当該車両周辺を撮像する撮像装置の光軸調整を行う光軸調整システムであって、撮像装置と、撮像装置と通信可能に接続される調整装置とを備え、撮像装置は、（Ａ）通常時においては、撮像の設定パラメータを撮像環境の明るさに応じた値に設定し、（Ｂ）光軸調整の実行時においては、設定パラメータを予め定められた調整用設定値に設定するパラメータ設定手段と、光軸調整の開始時に調整用設定値を調整装置から受信する設定値受信手段と、設定パラメータが調整用設定値に設定された状態で撮像した画像に基づいて光軸を調整する光軸調整手段とを含み、調整装置は、調整用設定値を予め記憶する設定値記憶手段と、調整用設定値を撮像装置へ送信する設定値送信手段とを含む、撮像装置の光軸調整システムである。

第２の局面は、第１の局面において、調整装置は、ユーザーの入力操作を受け付ける入力手段と、設定値記憶手段に記憶された調整用設定値をユーザーの入力操作に応じて変更する設定値変更手段とをさらに備えることを特徴とする。

第３の局面は、第２の局面において、撮像装置は、光軸調整を実行した後、当該光軸調整が正常に行われたか否かを判定する調整結果判定手段と、光軸調整が正常に行われなかったと判定された場合、当該光軸調整時に撮像された画像の明るさを示す画像明度を算出する画像明度算出手段と、画像明度を調整装置へ送信する画像明度送信手段とをさらに備え、調整装置は、画像明度を受信する画像明度受信手段と、画像明度を表示する表示手段とをさらに備えることを特徴とする。

第４の局面は、第３の局面において、画像明度算出手段は、光軸調整時に撮像された画像の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に応じた値として画像明度を算出することを特徴とする。

第５の局面は、第３の局面において、光軸調整手段は、設定パラメータが調整用設定値に設定された状態で撮像装置の前方に配置されたターゲットを撮像した画像に基づいて光軸を調整し、画像明度算出手段は、光軸調整時に撮像された画像のうちターゲットを表す画像領域の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に応じた値として画像明度を算出することを特徴とする。

第６の局面は、第１の局面において、設定パラメータには、少なくとも撮像装置の露光時間が含まれることを特徴とする。

第７の局面は、第１の局面において、設定パラメータには、撮像装置への入射光量を制限する絞り部材の絞り量が含まれることを特徴とする。

第８の局面は、第１の局面において、光軸調整手段は、設定パラメータが調整用設定値に設定された状態で撮像装置の前方に配置されたターゲットを撮像した画像に基づいて光軸を調整することを特徴とする。

第９の局面は、車両に搭載され当該車両周辺を撮像する撮像装置の光軸調整を行う光軸調整システムに含まれる撮像装置であって、（Ａ）通常時においては、撮像の設定パラメータを撮像環境の明るさに応じた値に設定し、（Ｂ）光軸調整の実行時においては、設定パラメータを予め定められた調整用設定値に設定するパラメータ設定手段と、設定パラメータが調整用設定値に設定された状態で撮像した画像に基づいて光軸を調整する光軸調整手段とを含む撮像装置である。

第１０の局面は、車両に搭載され当該車両周辺を撮像する撮像装置の光軸調整を行う光軸調整システムに含まれる調整装置であって、撮像装置が光軸調整の実行時において撮像時の設定パラメータの値として用いる調整用設定値を予め記憶する設定値記憶手段と、調整用設定値を撮像装置へ送信する設定値送信手段とを含む調整装置である。

第１１の局面は、車両に搭載され当該車両周辺を撮像する撮像装置であって、（Ａ）通常時においては、撮像の設定パラメータを撮像環境の明るさに応じた値に自動的に設定し、（Ｂ）光軸調整の実行時においては、設定パラメータを予め定められた調整用設定値に設定するパラメータ設定手段と、設定パラメータが調整用設定値に設定された状態で撮像した画像に基づいて光軸を調整する光軸調整手段とを含む撮像装置である。

本発明の第１の局面によれば、撮像装置の光軸を精度良く調整することができる。具体的には、撮像装置の光軸を調整する際には、撮像の設定パラメータが調整用設定値に固定される。すなわち、撮像の設定パラメータが周囲環境の明るさに応じて変更されることが無い。したがって、周囲環境の影響を受けることなく、例えば、ターゲット等の光軸調整の基準となる物標を鮮明に撮像することができる。故に、鮮明に撮像された画像に基づいて光軸を正確に調整することができる。

本発明の第２の局面によれば、調整用設定値を、ユーザーの任意の値に適宜変更することができる。例えば、製造工場などにおいて複数の撮像装置を連続的に、または同時に調整する場合を想定する。このような場合において、複数の撮像装置は、調整用設定値を同一の調整装置から各々に取得することができる。したがって、ユーザーが調整装置で調整用設定値を一度変更すれば、各撮像装置が調整時に用いる調整用設定値を一斉に変更することができる。すなわち、ユーザーは複数の撮像装置が調整時に用いる調整用設定値を少ない作業工数で変更することができる。

本発明の第３の局面によれば、ユーザーは、光軸調整時に撮像された画像の明るさ（画像明度）を確認することができる。すなわち、ユーザーは、画像明度に応じて撮像の設定パラメータを変更することができる。例えば、画像明度が比較的明るい場合、つまりハレーションが発生し易いと考えられる場合には、ユーザーは、撮像画像の明るさが暗くなるよう調整用設定値を変更することができる。

本発明の第４の局面によれば、簡単な処理で画像明度を算出することができる。

本発明の第５の局面によれば、撮像画像中のターゲットの明るさが画像明度として表示される。したがって、ユーザーは、画像明度の数値を確認することによって、撮像画像中のターゲットが良好に認識し易い程度の明るさであるか否か判別することができる。

本発明の第６の局面によれば、光軸調整時に撮像装置の露光時間を調整用設定値に設定することができる。すなわち、光軸調整時において、撮像装置が撮像する画像の明るさを任意に、且つ容易に調整することができる。

本発明の第７の局面によれば、光軸調整時に撮像装置が備える絞り部材の絞り量を調整用設定値に設定することができる。すなわち、光軸調整時において、撮像装置が撮像する画像の明るさを任意に、且つ容易に調整することができる。

本発明の第８の局面によれば、撮像装置で撮像した画像中のターゲットの位置に基づいて、撮像装置の光軸を簡単な処理で調整することができる。

本発明の第９の局面に係る撮像装置、および第１０の局面に係る調整装置によれば、上述第１の局面に係る光軸調整システムを構成して、当該光軸調整システムと同様の効果を奏することができる。

本発明の第１１の局面に係る調整装置によれば、他の機器と通信することなく設定パラメータを変更し、撮像装置の光軸を精度良く調整することができる。

図１は、第１の実施形態に係る光軸調整システム１の構成を示すブロック図である。 図２は、車両原位置に配置された車両３０の側面図である。 図３は、ターゲット５０の正面図である。 図４は、第１の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ１２、および設備コンピュータ２１が実行する処理を示すフローチャートである。 図５は、第１の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ１２、および設備コンピュータ２１が実行する処理を示すフローチャートの続きである。 図６は、光軸調整が異常終了した際にディスプレイ２２に表示される異常画面の一例である。 図７は、第２の実施形態に係る撮像装置４０の構成を示すブロック図である。 図８は、第２の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ６１が実行する処理を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
以下、図１から図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係る撮像装置１０、および撮像装置の光軸調整システム１について説明する。

先ず、図１を参照して、光軸調整システム１の構成について説明する。なお、図１は、第１の実施形態に係る光軸調整システム１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、光軸調整システム１は、撮像装置１０、および調整設備２０により構成される。撮像装置１０は、車載カメラ１１、およびカメラ制御ＥＣＵ１２を備える。また、調整設備２０は、設備コンピュータ２１、液晶ディスプレイ２２、タッチパネル２３、ブザー２４、および搬送装置２５を備える。なお、以下では撮像装置１０が車両３０に搭載される例について説明する。

車載カメラ１１は、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等のイメージセンサ、およびレンズを備えたカメラである。車載カメラ１１は、カメラ制御ＥＣＵ１２と通信可能に接続され、カメラ制御ＥＣＵ１２の指示に応じて撮像時の設定を変更する。具体的には、車載カメラ１１は、カメラ制御ＥＣＵ１２の指示に応じて、露光時間Ｔの値を変更する。露光時間Ｔは、車載カメラ１１が画像を撮像する際にイメージセンサを露光させる時間である。また、車載カメラ１１は、撮像した画像を示すデータをカメラ制御ＥＣＵ１２に対して出力する。なお、以下では車載カメラ１１が撮像した画像をカメラ画像と呼称する。

カメラ制御ＥＣＵ１２は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える制御装置である。カメラ制御ＥＣＵ１２は、設備コンピュータ２１と通信可能に接続され、設備コンピュータ２１から受信するデータや指示信号に応じて、車載カメラ１１の光軸調整を実行する。なお、カメラ制御ＥＣＵ１２および設備コンピュータ２１は、無線通信または有線通信の何れの通信方法で相互接続されても構わない。カメラ制御ＥＣＵ１２の処理の詳細については後述する。

設備コンピュータ２１は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの情報処理装置、メモリなどの記憶装置、およびインターフェース回路などを備える制御装置である。設備コンピュータ２１は、タッチパネル２３を介したユーザーの入力操作や、カメラ制御ＥＣＵ１２から受信した信号などに応じて、液晶ディスプレイ２２、ブザー２４、および搬送装置２５を動作させる。

ディスプレイ２２は、典型的には、液晶ディスプレイなどの画像を表示可能な表示装置である。ディスプレイ２２は、設備コンピュータ２１の指示に応じて、調整設備２０を操作するためのボタン画像や、各種情報を表示する。

タッチパネル２３は、設備コンピュータ２１に対するユーザーの入力操作を受け付ける入力デバイスである。タッチパネル２３は、ディスプレイ２２の画面を覆い、当該画面の表示内容を透過するように配置される。ユーザーは、ディスプレイ２２の画面に表示されたボタンに、タッチパネル２３を介してタッチ入力することによって、当該ボタンに対応した動作を設備コンピュータ２１に実行させる。なお、タッチパネル２３には、静電式、感圧式、赤外線感知式等、種々の方式のタッチパネルを用いて良い。

ブザー２４は、警報音を発する音声出力装置である。ブザー２４は、設備コンピュータ２１と接続される。そして、ブザー２４は、設備コンピュータ２１の指示に応じて警報音を発する。

搬送装置２５は、車両３０を、光軸調整を実行する所定位置（以下、車両原位置と呼称する）へ搬送する装置である。搬送装置２５は、設備コンピュータ２１と接続される。そして、搬送装置２５は、設備コンピュータ２１の指示に応じて車両３０を車両原位置へ搬入したり、車両３０を車両原位置から搬出したりする。また、搬送装置２５は、車両３０が車両原位置へ搬入された場合、車両３０が車両原位置へ配置されたことを示す配置完了信号を設備コンピュータ２１へ出力する。

図２は、搬送装置２５によって車両原位置に配置された車両３０の側面図である。図２に示すように、車両原位置において車両３０は、車載カメラ１１と、ターゲット５０とが対向するように配置される。なお、上記車載カメラ１１の搭載位置は一例である。すなわち、車載カメラ１１は、車両原位置においてターゲット５０と対向するよう配置されていれさえすれば、車両３０の任意の位置に搭載して良い。

図３は、ターゲット５０の正面図である。本実施形態に係るターゲット５０は、図２および図３に示すように、板状の部材である。ターゲット５０の板面には、白および黒の領域が交互に配置された格子模様が描かれている。なお、上記ターゲット５０の形状および模様は一例であり、軸調整の基準として車載カメラ１１によって撮像可能な目標物であれば、任意の形状および模様の物体をターゲットとして用いても構わない。

次いで、図４および図５を参照し、カメラ制御ＥＣＵ１２、および設備コンピュータ２１が実行する処理について説明する。なお、図４、および図５は、第１の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ１２、および設備コンピュータ２１が実行する処理を示すフローチャートである。カメラ制御ＥＣＵ１２は、図４に示すカメラ制御処理を実行する。また、設備コンピュータ２１は、図４および図５に示す設備制御処理を実行する。

設備コンピュータ２１は、図４に示す設備制御処理を開始すると、先ず、車両３０が車両原位置へ搬入されたか否かを判定する（ステップＢ１）。具体的には、設備コンピュータ２１は、搬送装置２５から配置完了信号を受信したか否かを判定する。設備コンピュータ２１は、搬送装置２５から配置完了信号を受信していない場合、車両３０が車両原位置へ搬入されていないと判定し（ステップＢ１でＮｏ）、配置完了信号を受信するまで待機する。設備コンピュータ２１が待機している間に、搬送装置２５は、車両３０を車両原位置まで搬入する。一方、設備コンピュータ２１は、搬送装置２５から配置完了信号を受信した場合、車両３０が車両原位置へ搬入されたと判定し（ステップＢ１でＹｅｓ）、調整用設定値ＴＡをカメラ制御ＥＣＵ１２へ送信する（ステップＢ２）。

カメラ制御ＥＣＵ１２は、図４に示すカメラ制御処理を開始すると、先ず、調整用設定値ＴＡを設備コンピュータ２１から受信したか否かを判定する（ステップＡ１）。カメラ制御ＥＣＵ１２は、調整用設定値ＴＡを受信していない場合（ステップＡ１でＮｏ）、通常の撮像処理を行う（ステップＡ２からステップＡ３）。具体的には、先ず、カメラ制御ＥＣＵ１２は、露光時間Ｔを自動設定する（ステップＡ２）。より詳細には、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１が撮像したカメラ画像を取得する。そして、カメラ制御ＥＣＵ１２は、当該カメラ画像の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値が大きいほど露光時間Ｔを短く設定し、平均輝度値が小さいほど露光時間ＴＡを長く設定する。次いで、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１にカメラ画像を撮像させ、当該カメラ画像を取得する（ステップＡ３）。また、ステップＡ３において、カメラ制御ＥＣＵ１２は、取得したカメラ画像のデータを、当該画像データを用いた制御を行う機器（図示せず）へ送信する。カメラ制御ＥＣＵ１２は、ステップＡ３の処理を完了すると、処理をステップＡ１へ戻し、調整用設定値ＴＡを受信するまで上述ステップＡ２およびステップＡ３の処理を繰り返し実行する。

上記ステップＡ１からステップＡ３の処理によれば、光軸調整を行っていない場合、露光時間Ｔが、撮像環境の明るさに応じて自動的に設定される。

一方、カメラ制御ＥＣＵ１２は、調整用設定値ＴＡを受信した場合（ステップＡ１でＹｅｓ）、光軸調整のための制御処理を行う（ステップＡ４からステップＡ９）。先ず、カメラ制御ＥＣＵ１２は、露光時間Ｔの値を調整用設定値ＴＡに設定する（ステップＡ４）。次いで、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１の光軸調整を実行する（ステップＡ５）。具体的には、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１からカメラ画像を取得し、当該カメラ画像中においてターゲット５０の中心点を検出する。そして、当該中心点がカメラ画像の予め定められた領域（以下、ターゲット補足領域と呼称する）内に位置するようカメラ画像の撮像範囲をずらすことによって、車載カメラ１１の光軸を調整する。なお、上記光軸調整の方法は一例であり、カメラ制御ＥＣＵ１２は、カメラ画像に基づいて光軸調整を行いさえすれば、従来周知の手法を用いて車載カメラ１１の光軸を調整して構わない。

上記ステップＡ４およびステップＡ５の処理によれば、光軸調整を行っている場合、露光時間Ｔが、調整用設定値ＴＡに固定される。したがって、カメラ制御ＥＣＵ１２は、撮像環境の明るさの影響を受けることなく光軸調整を実行することができる。

カメラ制御ＥＣＵ１２は、ステップＡ５の処理を完了すると、当該軸調整が正常に完了したか否かを判定する（ステップＡ６）。例えば、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１からカメラ画像を取得して、当該カメラ画像のターゲット補足領域内にターゲット５０の中心が撮像されているか否かを判定する。そして、カメラ制御ＥＣＵ１２は、カメラ画像のターゲット補足領域内にターゲット５０の中心が撮像されている場合、軸調整が正常に完了したと判定し（ステップＡ６でＹｅｓ）、調整完了信号を設備コンピュータ２１へ送信する（ステップＡ７）。調整完了信号は、車載カメラ１１の光軸調整が正常に完了したことを示す信号である。一方、カメラ制御ＥＣＵ１２は、カメラ画像のターゲット補足領域内にターゲット５０の中心が撮像されていない場合、軸調整が正常に完了していないと判定し（ステップＡ６でＮｏ）、画像明度Ｌを算出する（ステップＡ８）。画像明度Ｌは、カメラ画像の明るさを示すパラメータである。カメラ制御ＥＣＵ１２は、例えば、ステップＡ６において取得したカメラ画像中においてターゲット５０を検出する。そして、カメラ制御ＥＣＵ１２は、カメラ画像中においてターゲット５０を表す領域の平均輝度値を画像明度Ｌとして算出する。カメラ制御ＥＣＵ１２は、画像明度Ｌを算出すると、当該画像明度Ｌを示すデータを設備コンピュータ２１へ送信する。

なお、上述ステップＡ６に示した方法は一例であり、カメラ制御ＥＣＵ１２は、従来周知の任意の手法を用いて、光軸調整が正常に完了したか否かを判定して構わない。

設備コンピュータ２１は、調整用設定値ＴＡを送信する処理（ステップＢ２）を実行した後、調整完了信号、または画像明度Ｌを受信したか否か判定する（ステップＢ３およびステップＢ５）。より具体的には、調整完了信号を受信していない場合（ステップＢ３でＮｏ）、画像明度Ｌを受信したか否か判定する（ステップＢ５）。設備コンピュータ２１は、調整完了信号、または画像明度Ｌの何れも受信していない場合（ステップＢ３でＮｏ、且つステップＢ５でＮｏ）、調整完了信号、または画像明度Ｌの何れかを受信するまで待機する。設備コンピュータ２１は、調整完了信号を受信した場合（ステップＢ３でＹｅｓ）、搬送装置２５を動作させて車両３０を車両原位置から搬出する（ステップＢ４）。一方、設備コンピュータ２１は、調整完了信号を受信しておらず、画像明度Ｌを受信した場合、（ステップＢ３でＮｏ、且つステップＢ５でＹｅｓ）設備コンピュータ２１は、調整異常時に対応した処理を実行する（ステップＢ６からステップＢ１１）。

先ず、設備コンピュータ２１は、車載カメラ１１の光軸調整が異常終了したことをユーザーに報知する（ステップＢ６）。具体的には、設備コンピュータ２１は、ブザー２４から警報音を出力させる。また、設備コンピュータ２１は、調整が完了しなかった旨を示す画像をディスプレイ２２に表示させる。例えば、設備コンピュータ２１は、ディスプレイ２２に図６のような異常画面を表示させる。図６は、光軸調整が異常終了した際にディスプレイ２２に表示される異常画面の一例である。また、設備コンピュータ２１は、カメラ制御ＥＣＵ１２から受信した画像明度Ｌの値を、ディスプレイ２２に表示させる（ステップＢ７）。

また、設備コンピュータ２１は、異常画面において、ユーザーによる調整用設定値ＴＡの設定変更操作を受け付ける（ステップＢ８）。具体的には、設備コンピュータ２１は、ディスプレイ２２にテンキー画像Ｋ（図６参照）のような数値入力のためのボタン画像を表示させる。そして、設備コンピュータ２１は、テンキー画像Ｋへのタッチ入力をタッチパネル２３で検出することによって、ユーザーからの数値入力を受け付ける。設備コンピュータ２１は、調整用設定値ＴＡの設定を受け付けている間、当該設定が完了したか否か判定する（ステップＢ９）。具体的には、設備コンピュータ２１は、図６に示す異常画面において設定ボタンＥへのタッチ入力を検出したか否かを判定する。設備コンピュータ２１は、設定ボタンＥへのタッチ入力を検出していない場合、調整用設定値ＴＡの設定が完了していないと判定し（ステップＢ９でＮｏ）、設定ボタンＥへのタッチ入力を検出するまで待機する。一方、設備コンピュータ２１は、設定ボタンＥへのタッチ入力を検出した場合、調整用設定値ＴＡの設定が完了したと判定し（ステップＢ９でＹｅｓ）、上記ステップＢ８において受け付けた数値を調整用設定値ＴＡの値として設備コンピュータ２１の記憶装置に記憶する（ステップＢ１０）。

上記ステップＢ５からステップＢ１０の処理によれば、異常画面において画像明度Ｌの値が表示されているため、ユーザーは、当該画像明度Ｌの値を参考にしながら調整用設定値ＴＡを任意の値に設定することができる。例えば、画像明度が比較的明るい場合、つまりハレーションが発生し易いと考えられる場合には、ユーザーは、撮像画像の明るさが暗くなるよう調整用設定値を変更することができる。

また、上記ステップＡ８の処理により、カメラ画像中のターゲット５０の明るさが画像明度Ｌとして算出されているため、ユーザーは画像明度Ｌを確認することによって、カメラ画像中においてターゲット５０が良好に認識し易い程度の明るさで撮像されているか否か判別することができる。なお、特にターゲット５０の明るさに限らず、カメラ画像全体の明るさを確認したい場合、例えば、カメラ制御ＥＣＵ１２は、ステップＡ８において、カメラ画像全体の平均輝度値を画像明度Ｌとして算出しても構わない。

設備コンピュータ２１は、ステップＢ１０の処理を完了すると、ユーザーから自動運転の再開が指示されたか否かを判定する（ステップＢ１１）。設備コンピュータ２１は、図６に示す異常画面において運転開始ボタンＧへのタッチ入力を検出したか否かを判定する。設備コンピュータ２１は、運転開始ボタンＧへのタッチ入力を検出していない場合、自動運転の再開が指示されていないと判定し（ステップＢ１１でＮｏ）、運転開始ボタンＧへのタッチ入力を検出するまで待機する。一方、設備コンピュータ２１は、運転開始ボタンＧへのタッチ入力を検出した場合、調整用設定値ＴＡの設定が完了したと判定し（ステップＢ１１でＹｅｓ）、処理をステップＢ１へ戻し、上述ステップＢ１からステップＢ１１の処理を繰り返し実行する。

上述の設備コンピュータ２１およびカメラ制御ＥＣＵ１２の処理が繰り返されることによって、車両に搭載された車載カメラ１１の光軸調整を自動的に連続して実行することができる。

以上に述べた通り、本発明に係る光軸調整システム１によれば、車載カメラ１１の光軸を調整する際には、露光時間Ｔの値を調整用設定値ＴＡに固定して光軸の調整が実行される。したがって、光軸調整時に車載カメラ１１は、周囲環境の明るさの影響を受けることなく、ターゲット５０を鮮明に撮像することができる。そして、鮮明に撮像されたカメラ画像に基づいて車載カメラ１１の光軸が調整されるため、当該光軸の調整を精度良く実行することができる。

なお、上記第１の実施形態では、光軸調整時に設備コンピュータ２１およびカメラ制御ＥＣＵ１２が、車載カメラ１１の露光時間Ｔを調整用設定値ＴＡに設定する例について説明したが、設備コンピュータ２１およびカメラ制御ＥＣＵ１２は露光時間Ｔに限らずカメラ画像の明るさに関わる他のパラメータの設定を行っても構わない。例えば、車載カメラ１１が自動的に入射光量を制御する絞り部材を備えている場合、設備コンピュータ２１およびカメラ制御ＥＣＵ１２は、当該絞り部材の絞り量を制御しても構わない。具体的には、光軸調整する際には、設備コンピュータ２１が、光軸調整用の絞り量の設定値ＳＡをカメラ制御ＥＣＵ１２へ送信する。そして、カメラ制御ＥＣＵ１２は、絞り量を受信した設定値ＳＡに設定し光軸調整を実行する。同様に、設備コンピュータ２１およびカメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１のゲイン値を制御しても構わない。

また、上記第１の実施形態では、調整設備２０がユーザーからの入力操作を受け付けるデバイスとしてタッチパネル２３を備える例について説明したが、調整設備２０がタッチパネル２３の代わりに他の入力デバイスを備える構成としても構わない。例えば、タッチパネル２３を、マウスやキーボードなどの入力デバイスに置き換えて調整設備２０を構成しても構わない。また、車両３０の搬送を、人によって行う場合、調整設備２０が搬送装置２５を備えない構成としても構わない。

また、上記第１の実施形態においては、撮像装置１０および調整設備２０によって光軸調整システム１が構成される例について説明したが、光軸調整システム１は、撮像装置１０、および調整設備２０と同様の機能を備えた小型の端末装置により構成されても構わない。例えば、上記設備コンピュータ２１と同様の制御処理が可能なラップトップ型のパーソナルコンピュータなどを撮像装置１０と通信接続して上記光軸調整システムを構成して良い。このような構成は、例えば、整備工場など大型の設備の配置が困難な環境において撮像装置１０の光軸調整を行う際に好適である。

また、上記第１の実施形態においては、設備コンピュータ２１が調整用設定値ＴＡの値を記憶し、光軸調整を実行する際に当該調整用設定値ＴＡをカメラ制御ＥＣＵ１２へ送信する例について説明したが、カメラ制御ＥＣＵ１２が予め調整用設定値ＴＡの値を記憶していても構わない。具体的には、設備コンピュータ２１は、上述ステップＢ２において、調整開始の指示を示す信号のみをカメラ制御ＥＣＵ１２へ送信する。カメラ制御ＥＣＵ１２は、調整開始の指示を示す信号を受信したか否かをステップＡ１において判定する。そして、カメラ制御ＥＣＵ１２は、調整開始の指示を示す信号を受信したと判定した場合、ステップＢ４において、自身の記憶装置に記憶した調整用設定値ＴＡの値を読み出し、車載カメラ１１の露光時間Ｔの値を調整用設定値ＴＡに設定する。このような構成および処理によれば、設備コンピュータ２１からカメラ制御ＥＣＵ１２へ送信するデータ量や、設備コンピュータ２１に必要とされる記憶領域を低減することができる。

（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、調整用設定値ＴＡが調整設備２０において記憶および変更される例について説明したが、調整用設定値ＴＡの値を車両３０に搭載されたデバイスにより記憶および変更可能としても構わない。以下、第２の実施形態に係る撮像装置４０について説明する。

図７に示すように、第２の実施形態に係る撮像装置４０は、車載カメラ６０、カメラ制御ＥＣＵ６１、ディスプレイ６２、タッチパネル６３、ブザー６４を備える。図７は、第２の実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。なお、撮像装置４０は車両３０に搭載される。

車載カメラ６０、カメラ制御ＥＣＵ６１、ディスプレイ６２、タッチパネル６３、およびブザー６４は、各々、ハードウェアとしては上述第１の実施形態に係るディスプレイ２２、タッチパネル２３、およびブザー２４と同様のデバイスである。但し、カメラ制御ＥＣＵ６１、ディスプレイ６２、タッチパネル６３、およびブザー６４は、以下の点で、上述第１の実施形態に係るディスプレイ２２、タッチパネル２３、およびブザー２４と異なる。

先ず、タッチパネル６３、およびブザー６４は、設備コンピュータ２１ではなくカメラ制御ＥＣＵ６１と各々接続される。そして、ディスプレイ６２は、カメラ制御ＥＣＵ６１の指示に応じて、調整用設定値ＴＡを設定するためのボタン画像や、各種情報を表示する。また、タッチパネル２３は、カメラ制御ＥＣＵ６１に対するユーザーの入力操作を受け付ける。また、ブザー２４は、カメラ制御ＥＣＵ６１の指示に応じて警報音を発する。ディスプレイ６２およびタッチパネル６３は、車両３０の車室内において、ユーザーが操作可能な位置に設置される。例えば、ディスプレイ６２およびタッチパネル６３は、車両３０のインスツルメンツパネルに搭載される。

また、第２の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ６１は、第１の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ１２とは部分的に異なる処理を実行する。以下、図８を参照してカメラ制御ＥＣＵ６１が実行する処理の詳細について説明する。なお、図８は、第２の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ６１が実行する処理を示すフローチャートである。

カメラ制御ＥＣＵ６１は、図８に示すカメラ制御処理を開始すると、先ず、設定変更画面が呼び出されたか否か判定する（ステップＣ１）。具体的には、カメラ制御ＥＣＵ６１は、図６のような調整用設定値ＴＡを設定するための画面を呼び出すボタン（以下、変更画面呼び出しボタンと呼称する）をディスプレイ６２に表示する。そして、変更画面呼び出しボタンへのタッチ入力を検出した場合（ステップＣ１でＹｅｓ）、カメラ制御ＥＣＵ６１は、上述ステップＢ８と同様にして調整用設定値ＴＡの設定変更を受け付ける（ステップＣ２）。カメラ制御ＥＣＵ６１は、変更画面呼び出しボタンへのタッチ入力を検出していない場合（ステップＣ１でＮｏ）、処理をステップＣ５へ進める。カメラ制御ＥＣＵ６１は、調整用設定値ＴＡの設定変更を受け付けている間、上述ステップＢ９と同様にして設定が完了したか否か判定する（ステップＣ３）。一方、カメラ制御ＥＣＵ６１は、設定ボタンＥへのタッチ入力を検出していない場合、調整用設定値ＴＡの設定が完了していないと判定し（ステップＣ３でＮｏ）、設定ボタンＥへのタッチ入力を検出するまで待機する（ステップＣ２へ戻す）。一方、カメラ制御ＥＣＵ６１は、設定ボタンＥへのタッチ入力を検出した場合、調整用設定値ＴＡの設定が完了したと判定し（ステップＣ３でＹｅｓ）、上記ステップＣ３において受け付けた数値を調整用設定値ＴＡの値としてカメラ制御ＥＣＵ６１の記憶装置に記憶する（ステップＣ４）。そして、カメラ制御ＥＣＵ６１は、ステップＣ４の処理を完了すると処理をステップＣ５へ進める。

ステップＣ５において、カメラ制御ＥＣＵ６１は、ユーザーから調整開始指示が有ったか否か判定する（ステップＣ５）。具体的には、カメラ制御ＥＣＵ６１は、光軸調整の開始を指示するボタン（以下、調整開始ボタンと呼称する）をディスプレイ６２に表示する。そして、調整開始ボタンへのタッチ入力を検出した場合（ステップＣ５でＹｅｓ）、カメラ制御ＥＣＵ６１は、光軸調整を開始する。具体的には、カメラ制御ＥＣＵ６１は、先ず、上述ステップＡ４と同様にして露光時間Ｔの値を調整用設定値ＴＡに設定する（ステップＣ６）。次いで、上述ステップＡ５と同様にして光軸調整を実行する（ステップＣ７）。ステップＣ７の処理を終えると、カメラ制御ＥＣＵ６１は、上述ステップＡ６と同様にして正常に光軸調整が完了したか否かを判定する（ステップＣ８）。そして、カメラ制御ＥＣＵ６１は、軸調整が正常に完了したと判定した場合（ステップＣ８でＹｅｓ）、調整が正常に完了した旨を示す画像（以下、調整完了画像と呼称する）をディスプレイ６２に表示する（ステップＣ９）。調整完了画像を表示した後、カメラ制御ＥＣＵ６１は、処理をステップＣ１へ戻して上記処理を繰り返す。一方、軸調整が正常に完了していないと判定した場合（ステップＣ８でＮｏ）、カメラ制御ＥＣＵ６１は、調整異常時に対応した処理を実行する（ステップＣ１０からステップＣ１２）

先ず、カメラ制御ＥＣＵ６１は、上述ステップＡ８の処理と同様にして画像明度Ｌを算出する（ステップＣ１０）。次いで、カメラ制御ＥＣＵ６１は、上述ステップＢ６の処理と同様にして調整異常を報知する（ステップＣ１１）。そして、カメラ制御ＥＣＵ６１は、ステップＣ１０において算出した画像明度Ｌの値を、ディスプレイ６２に表示させる（ステップＣ１２）。カメラ制御ＥＣＵ６１は、ステップＣ１２の処理を完了すると、処理をステップＣ１へ戻し、上記の処理を繰り返す。

一方、ステップＣ５において調整開始ボタンへのタッチ入力を検出していない場合、カメラ制御ＥＣＵ６１は、画像の撮像処理を行う（ステップＣ１３からステップＣ１４）。具体的には、カメラ制御ＥＣＵ６１は、上述ステップＡ２と同様にして露光時間Ｔを自動設定する（ステップＣ１３）。そして、上述ステップＡ３と同様にして画像を撮像する（ステップＣ１４）。カメラ制御ＥＣＵ６１は、ステップＣ１４の処理を完了すると、処理をステップＣ１へ戻し、上記の処理を繰り返す。

以上に示した第２の実施形態に係る撮像装置４０によれば、光軸調整時に撮像装置４０と調整設備２０とが通信することなく、露光時間Ｔの値を調整用設定値ＴＡに設定することができる。すなわち、調整設備２０が存在しない環境においても精度良く光軸調整を実行することができる。

なお、上記第２の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ６１は、上記第１の実施形態に係る設備コンピュータ２１と通信可能に構成されていても良い。そして、カメラ制御ＥＣＵ６１は、設備コンピュータ２１から調整用設定値ＴＡを受信した場合には、図４に示すカメラ制御ＥＣＵ２１の処理を実行しても構わない。

本発明に係る撮像装置、および撮像装置の光軸調整システムは、精度良く光軸調整を可能とする撮像装置、および撮像装置の光軸調整システムなどとして有用である。

１ 光軸調整システム
１０、４０ 撮像装置
１１、６０ 車載カメラ
１２、６１ カメラ制御ＥＣＵ
２０ 調整設備
２１ 設備コンピュータ
２２、６２ ディスプレイ
２３、６３ タッチパネル
２４、６４ ブザー
２５ 搬送装置
３０ 車両
５０ ターゲット

カメラ制御ＥＣＵ１２は、図４に示すカメラ制御処理を開始すると、先ず、調整用設定値ＴＡを設備コンピュータ２１から受信したか否かを判定する（ステップＡ１）。カメラ制御ＥＣＵ１２は、調整用設定値ＴＡを受信していない場合（ステップＡ１でＮｏ）、通常の撮像処理を行う（ステップＡ２からステップＡ３）。具体的には、先ず、カメラ制御ＥＣＵ１２は、露光時間Ｔを自動設定する（ステップＡ２）。より詳細には、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１が撮像したカメラ画像を取得する。そして、カメラ制御ＥＣＵ１２は、当該カメラ画像の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値が大きいほど露光時間Ｔを短く設定し、平均輝度値が小さいほど露光時間Ｔを長く設定する。次いで、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１にカメラ画像を撮像させ、当該カメラ画像を取得する（ステップＡ３）。また、ステップＡ３において、カメラ制御ＥＣＵ１２は、取得したカメラ画像のデータを、当該画像データを用いた制御を行う機器（図示せず）へ送信する。カメラ制御ＥＣＵ１２は、ステップＡ３の処理を完了すると、処理をステップＡ１へ戻し、調整用設定値ＴＡを受信するまで上述ステップＡ２およびステップＡ３の処理を繰り返し実行する。

一方、カメラ制御ＥＣＵ１２は、調整用設定値ＴＡを受信した場合（ステップＡ１でＹｅｓ）、光軸調整のための制御処理を行う（ステップＡ４からステップＡ９）。先ず、カメラ制御ＥＣＵ１２は、露光時間Ｔの値を調整用設定値ＴＡに設定する（ステップＡ４）。次いで、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１の光軸調整を実行する（ステップＡ５）。具体的には、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１からカメラ画像を取得し、当該カメラ画像中においてターゲット５０の中心点を検出する。そして、当該中心点がカメラ画像の予め定められた領域（以下、ターゲット捕捉領域と呼称する）内に位置するようカメラ画像の撮像範囲をずらすことによって、車載カメラ１１の光軸を調整する。なお、上記光軸調整の方法は一例であり、カメラ制御ＥＣＵ１２は、カメラ画像に基づいて光軸調整を行いさえすれば、従来周知の手法を用いて車載カメラ１１の光軸を調整して構わない。

カメラ制御ＥＣＵ１２は、ステップＡ５の処理を完了すると、当該軸調整が正常に完了したか否かを判定する（ステップＡ６）。例えば、カメラ制御ＥＣＵ１２は、車載カメラ１１からカメラ画像を取得して、当該カメラ画像のターゲット捕捉領域内にターゲット５０の中心が撮像されているか否かを判定する。そして、カメラ制御ＥＣＵ１２は、カメラ画像のターゲット捕捉領域内にターゲット５０の中心が撮像されている場合、軸調整が正常に完了したと判定し（ステップＡ６でＹｅｓ）、調整完了信号を設備コンピュータ２１へ送信する（ステップＡ７）。調整完了信号は、車載カメラ１１の光軸調整が正常に完了したことを示す信号である。一方、カメラ制御ＥＣＵ１２は、カメラ画像のターゲット捕捉領域内にターゲット５０の中心が撮像されていない場合、軸調整が正常に完了していないと判定し（ステップＡ６でＮｏ）、画像明度Ｌを算出する（ステップＡ８）。画像明度Ｌは、カメラ画像の明るさを示すパラメータである。カメラ制御ＥＣＵ１２は、例えば、ステップＡ６において取得したカメラ画像中においてターゲット５０を検出する。そして、カメラ制御ＥＣＵ１２は、カメラ画像中においてターゲット５０を表す領域の平均輝度値を画像明度Ｌとして算出する。カメラ制御ＥＣＵ１２は、画像明度Ｌを算出すると、当該画像明度Ｌを示すデータを設備コンピュータ２１へ送信する。

なお、上記第２の実施形態に係るカメラ制御ＥＣＵ６１は、上記第１の実施形態に係る設備コンピュータ２１と通信可能に構成されていても良い。そして、カメラ制御ＥＣＵ６１は、設備コンピュータ２１から調整用設定値ＴＡを受信した場合には、図４に示すカメラ制御ＥＣＵ１２の処理を実行しても構わない。

Claims (17)

1. 車両に搭載され当該車両周辺を撮像する撮像装置であって、
   （Ａ）通常時においては、撮像の設定パラメータを撮像環境の明るさに応じた値に設定し、（Ｂ）光軸調整の実行時においては、前記設定パラメータを予め定められた調整用設定値に設定するパラメータ設定手段と、
   前記設定パラメータが前記調整用設定値に設定された状態で撮像した画像に基づいて前記光軸を調整する光軸調整手段とを含む撮像装置。
2. 前記調整用設定値を予め記憶する設定値記憶手段と、
   ユーザーの入力操作を受け付ける入力手段と、
   前記設定値記憶手段に記憶された前記調整用設定値をユーザーの入力操作に応じて変更する設定値変更手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記光軸調整を実行した後、当該光軸調整が正常に行われたか否かを判定する調整結果判定手段と、
   前記光軸調整が正常に行われなかったと判定された場合、当該光軸調整時に撮像された画像の明るさを示す画像明度を算出する画像明度算出手段と、
   前記画像明度を表示する表示手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記画像明度算出手段は、前記光軸調整時に撮像された画像の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に応じた値として前記画像明度を算出することを特徴とする、請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記光軸調整手段は、前記設定パラメータが前記調整用設定値に設定された状態で前記撮像装置の前方に配置されたターゲットを撮像した画像に基づいて前記光軸を調整し、
   前記画像明度算出手段は、前記光軸調整時に撮像された前記画像のうち前記ターゲットを表す画像領域の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に応じた値として前記画像明度を算出することを特徴とする、請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記設定パラメータには、少なくとも前記撮像装置の露光時間が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
7. 前記設定パラメータには、前記撮像装置への入射光量を制限する絞り部材の絞り量が含まれることを特徴とする、請求項１に記載の撮像装置。
8. 前記光軸調整手段は、前記設定パラメータが前記調整用設定値に設定された状態で前記撮像装置の前方に配置されたターゲットを撮像した画像に基づいて前記光軸を調整する、請求項１に記載の撮像装置。
9. 車両に搭載され当該車両周辺を撮像する撮像装置の光軸調整を行う光軸調整システムであって、
   前記撮像装置と、
   前記撮像装置と通信可能に接続される調整装置とを備え、
   前記撮像装置は、
   （Ａ）通常時においては、撮像の設定パラメータを撮像環境の明るさに応じた値に自動的に設定し、（Ｂ）前記光軸調整の実行時においては、前記設定パラメータを予め定められた調整用設定値に設定するパラメータ設定手段と、
   前記光軸調整の開始時に前記調整用設定値を前記調整装置から受信する設定値受信手段と、
   前記設定パラメータが前記調整用設定値に設定された状態で撮像した画像に基づいて前記光軸を調整する光軸調整手段とを含み、
   前記調整装置は、
   前記調整用設定値を予め記憶する設定値記憶手段と、
   前記調整用設定値を前記撮像装置へ送信する設定値送信手段とを含む、撮像装置の光軸調整システム。
10. 前記調整装置は、
    ユーザーの入力操作を受け付ける入力手段と、
    前記設定値記憶手段に記憶された前記調整用設定値をユーザーの入力操作に応じて変更する設定値変更手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項９に記載の撮像装置の光軸調整システム。
11. 前記撮像装置は、
    前記光軸調整を実行した後、当該光軸調整が正常に行われたか否かを判定する調整結果判定手段と、
    前記光軸調整が正常に行われなかったと判定された場合、当該光軸調整時に撮像された画像の明るさを示す画像明度を算出する画像明度算出手段と、
    前記画像明度を前記調整装置へ送信する画像明度送信手段とをさらに備え、
    前記調整装置は、
    前記画像明度を受信する画像明度受信手段と、
    前記画像明度を表示する表示手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項１０に記載の撮像装置の光軸調整システム。
12. 前記画像明度算出手段は、前記光軸調整時に撮像された画像の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に応じた値として前記画像明度を算出することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像装置の光軸調整システム。
13. 前記光軸調整手段は、前記設定パラメータが前記調整用設定値に設定された状態で前記撮像装置の前方に配置されたターゲットを撮像した画像に基づいて前記光軸を調整し、
    前記画像明度算出手段は、前記光軸調整時に撮像された前記画像のうち前記ターゲットを表す画像領域の平均輝度値を算出し、当該平均輝度値に応じた値として前記画像明度を算出することを特徴とする、請求項１１に記載の撮像装置の光軸調整システム。
14. 前記設定パラメータには、少なくとも前記撮像装置の露光時間が含まれることを特徴とする、請求項９に記載の撮像装置の光軸調整システム。
15. 前記設定パラメータには、前記撮像装置への入射光量を制限する絞り部材の絞り量が含まれることを特徴とする、請求項９に記載の撮像装置の光軸調整システム。
16. 前記光軸調整手段は、前記設定パラメータが前記調整用設定値に設定された状態で前記撮像装置の前方に配置されたターゲットを撮像した画像に基づいて前記光軸を調整する、請求項９に記載の撮像装置の光軸調整システム。
17. 車両に搭載され当該車両周辺を撮像する撮像装置の光軸調整を行う光軸調整システムに含まれる調整装置であって、
    前記撮像装置が前記光軸調整の実行時において撮像時の設定パラメータの値として用いる調整用設定値を予め記憶する設定値記憶手段と、
    前記調整用設定値を前記撮像装置へ送信する設定値送信手段とを含む調整装置。

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