JP4644550B2 - カメラシステム - Google Patents

Description

本発明は、カメラシステムに係り、より詳しくは、車両の後退動作時に車両の後方及び側方を撮像する第１のモードと車両の前進動作時に車両の後方及び側方を撮像する第２のモードとを切り替えながら、車両に設置されたカメラによって車両の後方及び側方を撮像し、撮像した画像を車両に設置された表示装置に表示するカメラシステムに関する。

従来より、車両の車庫入れ等を円滑に行うため、車両の後退動作時に該車両に搭載したカメラにより、該車両の後方エリアを撮像し、撮像した画像を該車両に搭載した表示装置に表示するシステムが知られている。このシステムでは、車両後方の一般的に暗いエリアを撮像するため、撮像用のカメラの感度を高く設定することが殆どである。
特開平９−９１３６号公報

しかしながら、上記の車両搭載のカメラを別の用途にも併用する場合、従来のシステムでは、撮像されるエリアの明るさ等の撮像環境に応じてカメラの感度等を調節できないものが殆どであった。このため、例えば、走行中に車両の後方及び側方を撮像する場合、感度を高く設定したカメラで後続車両を撮像しても、当該後続車両のヘッドライトの影響で、いわゆるブルーミング現象が発生し、適正な明るさの画像を表示させることが困難であった。

ただし、カメラの感度を撮像環境に応じて調節する技術自体は、例えば、上記の特許文献１に提案されている。ところが、特許文献１の技術では、オートホワイトバランス制御や自動露光制御等の自動制御を行うための複雑な機器や環境判定用の特別な機器等を設ける必要がある。そのため、かかる複雑な機器や特別な機器を必要とせず、シンプルな構成によって、撮像エリアの明るさ等の撮像環境に応じてカメラの撮像条件を調節する技術が待望されていた。

本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、シンプルな構成によって、撮像エリアの明るさ等の撮像環境に応じてカメラの撮像条件を調節した上で、適正に撮像された画像を表示させることができるカメラシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るカメラシステムは、車両の後退動作時に車両の後方及び側方を撮像する第１のモードと車両の前進動作時に車両の後方及び側方を撮像する第２のモードとを切り換えながら、車両に設置されたカメラによって車両の後方及び側方を撮像し、撮像した画像を車両に設置された表示装置に表示するカメラシステムであって、所定条件に基づいて、現在の撮像状態が第１のモードであるか第２のモードであるかを判定するモード判定部と、所定条件に基づいて、現時点が夜間であるか否かを判定する夜間判定部と、モード判定部により撮像状態が第２のモードであると判定され夜間判定部により現時点が夜間であると判定された場合、撮像状態が第１のモードのときの測光領域よりも、カメラの撮像エリアにおける相対的に上方の領域を測光する測光制御部と、測光制御部による測光結果に基づいて、カメラによる撮像条件を調整する撮像条件調整部とを備えたことを特徴とする。

即ち、モード判定部は、所定条件に基づいて現在の撮像状態が第１のモードであるか第２のモードであるかを判定する。ここでは例えば、車両の速度に基づいて現在の撮像状態が第１のモードであるか第２のモードであるかを判定してもよい。つまり、車両の速度が所定の基準値（一例として時速４０km）以上の場合、撮像状態が第２のモードと判定し、車両の速度が当該基準値未満の場合（負の速度の場合、即ち、後退動作の場合も含む）、撮像状態が第１のモードと判定してもよい。ここでは、ギアＲ（リバース）から信号が出力されている場合に後退動作中と判断し、撮像状態が第１のモードと判定してもよい。その他、車両のハンドル操作が行われている場合や、ナビゲーションシステムにより高速道路上を走行中と判断される場合等にも、撮像状態が第２のモードと判定してもよい。

また、夜間判定部は、所定条件に基づいて、現時点が夜間であるか否かを判定する。ここでは例えば、内蔵した時計の時刻に応じて現時点が夜間であるか否かを判定してもよいし、測光した場合の測光エリア全体の輝度（明るさ）平均値を求め該平均値が所定基準値以下である場合に現時点が夜間であると判定してもよい。また、夜間判定部は、夜間照明時に操作が行われるライトコントロールスイッチから信号が出力されている場合に、現時点が夜間であると判定してもよい。

本発明の特徴として、モード判定部により撮像状態が第２のモードであると判定され夜間判定部により現時点が夜間であると判定された場合、測光制御部は、撮像状態が第１のモードのときの測光領域よりも、カメラの撮像エリアにおける相対的に上方の領域を測光し、撮像条件調整部は、測光結果に基づいて、カメラの撮像条件を調整する。

夜間、撮像状態が第２のモードのとき、後続の車両は、カメラの撮像エリアにおける相対的に上方の領域に入ることが多いので、かかる上方の領域を測光し該測光結果に基づいてカメラによる撮像条件を調整することにより、ブルーミング現象を防止し、撮像エリアの明るさ等の撮像環境に応じてカメラの撮像条件を調節した上で、適正に撮像された画像を表示装置に表示させることができ、ドライバによる視認性を向上させることができる。また、本発明は、測光領域を、第１のモードのときの測光領域よりも、カメラの撮像エリアにおける相対的に上方の領域に絞り込むことを本質とするため、複雑な機器や特別な機器を必要とせずシンプルな構成によって、撮像環境に応じた撮像条件の調節が可能となる。

ところで、上記の測光制御部は、上方の領域の測光にあたり、上方の領域内に輝度が所定のしきい値よりも高い高輝度領域が１つ以上存在するか否かを判断し、高輝度領域が存在する場合、上方の領域のうち、当該高輝度領域を含む所定サイズの測光領域に絞って測光を行う構成とすることが望ましい。かかる構成とすれば、夜間の後続車両の位置に相当する高輝度領域を含む所定サイズの測光領域に絞って測光を行うことができ、より適正な測光結果に基づいてカメラの撮像条件を調整することができる。

また、カメラシステムが車両のハンドルの舵角を検知する舵角検知部をさらに備え、測光制御部が、舵角検知部により検知されたハンドルの舵角に応じて測光対象の領域を変更し、変更後の領域を測光する構成とすることが望ましい。かかる構成とすれば、ハンドルの舵角に応じた適正な領域を測光対象として測光することができ、より一層適正な測光結果に基づいてカメラの撮像条件を調整することができる。

さらに、カメラシステムは、自車線の白線を模擬したシンボルを、撮像した画像に重畳させて表示装置に表示させる表示制御部をさらに備えることが望ましい。かかる構成とすれば、夜間の後続車両の走行しているレーンを容易に認識することができる。

本発明によれば、夜間、撮像状態が第２のモードのとき、後続の車両は、カメラの撮像エリアにおける相対的に上方の領域に入ることが多いので、かかる上方の領域を測光し該測光結果に基づいてカメラによる撮像条件を調整することにより、ブルーミング現象を防止し、撮像エリアの明るさ等の撮像環境に応じてカメラの撮像条件を調節した上で、適正に撮像された画像を表示装置に表示させることができ、ドライバによる視認性を向上させることができる。また、本発明は、測光領域を、第１のモードのときの測光領域よりも、カメラの撮像エリアにおける相対的に上方の領域に絞り込むことを本質とするため、複雑な機器や特別な機器を必要とせずシンプルな構成によって、撮像環境に応じた撮像条件の調節が可能となる。

以下、本発明に係るカメラシステムの各種の実施形態を順に説明する。なお、本発明に係るカメラシステムは、車両の後方及び側方を撮像するカメラ（以下「後方カメラ」という）を備え、車両の後退動作時に車両の後方及び側方を撮像する第１のモード（以下「バックモード」という）と、車両の前進動作時に車両の後方及び側方（以下「車両の後側方」という）を撮像する第２のモード（以下「後側方監視モード」という）とを切り換えながら、後方カメラによって車両の後方及び側方を撮像し、撮像した画像を車両に設置された表示装置に表示するものである。

［第１実施形態］
第１実施形態では、夜間に後側方監視モードの場合に、撮像エリアにおいてバックモードのときよりも相対的に上方の領域を測光し、その測光結果に基づいて後方カメラの撮像条件を調整する実施形態を説明する。

［カメラシステムの構成］
まず、図１、図２を用いてカメラシステムの構成を説明する。図２に示すように、カメラシステム１は、車両２（図１参照）の後方及び側方を撮像するための後方カメラ１０と、カメラシステム１の動作を制御する制御ユニット２０と、車両２の前方を撮像するための前方カメラ３０と、撮像された画像を表示する表示装置としてのディスプレイ４０と、車両２の速度（車速）を検知する車速検知部５０と、ギアＲ（リバース）５５と、車両２のハンドルの舵角を検知する舵角検知部６０と、夜間照明時に操作が行われるライトコントロールスイッチ６５とを含んで構成される。

後方カメラ１０は、図１に示す視野角θが大きな角度に設定された広視野角カメラにより構成され、車両２の後方及び側方の広範囲の領域を撮像可能とされている。この後方カメラ１０は例えば図１に示す車両２の最後尾中央部に設置されている。図２に示すように後方カメラ１０は、イメージセンサ１１と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）１２と、ＡＤコンバータ１３と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１４と、エンコーダ１５と、測光部１６と、撮像条件調整部１７と、制御信号受信部１８とを含んで構成される。

詳細は後述するが、制御信号受信部１８は測光部１６の動作に関する制御信号をカメラ制御部２１から受信した場合、当該制御信号をＤＳＰ１４へ転送する。制御信号を受信したＤＳＰ１４は、制御信号に基づいて、例えば測光領域を絞り込むなど、測光部１６による測光動作を制御する。かかる測光動作で得られた測光結果は撮像条件調整部１７へ転送され、撮像条件調整部１７は測光結果に応じて後方カメラ１０の撮像条件を調整する。具体的には、イメージセンサ１１に対する露光制御や、ＡＧＣ１２に対するゲイン制御を行う。かかる撮像条件調整後、イメージセンサ１１で撮像された画像信号は、ＡＧＣ１２、ＡＤコンバータ１３を経由してＤＳＰ１４へ画像データとして入力される。ＤＳＰ１４は、画像データに対し所定の歪み補正を行ってもよい。但し、本実施形態では、歪み補正を行わない例で説明する。その後、画像データはエンコーダ１５により符号化され、該符号化された画像データは制御ユニット２０の表示制御部２２に出力される。

制御ユニット２０は、カメラシステム１の全体的な動作を制御するカメラ制御部２１と、図示しないデコーダを内蔵しディスプレイ４０への画像表示処理を制御する表示制御部２２と、所定条件（一例として車速検知部５０により検知された車速）に基づいて現在の撮像状態が後側方監視モードであるかバックモードであるかを判定するモード判定部２３と、所定条件に基づいて現時点が夜間であるか否かを判定する夜間判定部２４とを含んで構成される。

その他、カメラ制御部２１には、舵角検知部６０による検知信号（ハンドルの舵角を表す信号）が入力され、カメラ制御部２１はハンドルの舵角に応じて測光領域を変更する機能を有する。かかる機能の詳細は第３実施形態にて説明する。また、表示制御部２２は、自車線の白線を模擬したシンボルを、撮像された画像に重畳させてディスプレイ４０に表示させる機能を有する。かかる機能の詳細は第３実施形態の後で説明するが、表示制御部２２は舵角検知部６０により検知された舵角に応じて上記シンボルの表示位置を変更したり、前方カメラ３０で撮像された画像データを受信し該画像データから自車線の後方における白線の位置や間隔を求めて上記シンボルを表示させるといった機能も有する。

なお、本発明に係るモード判定部はモード判定部２３に、夜間判定部は夜間判定部２４に、撮像条件調整部は撮像条件調整部１７に、舵角検知部は舵角検知部６０に、表示制御部は表示制御部２２に、それぞれ相当する。また、測光制御部はカメラ制御部２１、ＤＳＰ１４及び測光部１６を含んだ構成に相当する。また、第１実施形態では、図２の前方カメラ３０と舵角検知部６０は、必須構成要件とはならない。

［第１実施形態の動作］
図３には、後方カメラ１０で撮像された車両２の後側方の画像を示す。同図に示すように、画像内には自車両２の後端部が画像の最下部に写り、その上に自車線の白線７０が写る。そして、画像の上端付近に水平線７１が写る。本実施形態では、広視野角カメラである後方カメラ１０で撮像された画像に対し、歪み補正を行わないため、白線７０及び水平線７１は曲線となる。ここでは、もちろん歪み補正を行っても構わない。その場合、白線７０及び水平線７１は直線で表示され、ドライバにとって見易くなる。

さて、後方カメラ１０で撮像するに先立ち、撮像条件を調整するために測光部１６によって測光を行うが、バックモードの場合は図４に示すように、撮像エリアのうち、自車両２が写る最下部と空が写る最上部とを除いた領域Ｒ１を対象として測光を行う。

一方、後側方監視モードの場合は、特に夜間において、後続車両のヘッドライトの影響を十分に考慮する必要があるため、図５に示す後続車両７２を包含する上方の領域Ｒ２を対象として測光を行う。

このように測光の対象領域を切り替えながら測光、撮像、画像表示を行う処理手順を図６に基づき説明する。まず、Ｓ０１にてモード判定部２３は、車速検知部５０から得られる車速が所定の基準値以上であるか否かにより、現時点の撮像状態が後側方監視モードであるかバックモードであるかを判定する。例えば、車速が所定の基準値（一例として時速４０km）以上の場合に撮像状態が後側方監視モードであると判定し、車速が所定の基準値未満の場合（もちろん、負の速度の場合、即ち、後退動作の場合も含む）に撮像状態がバックモードであると判定してもよい。ここでは、ギアＲ（リバース）５５から信号が出力されている場合に後退動作中と判断し、撮像状態が第１のモードと判定してもよい。その他、舵角検知部６０により検知される舵角によって車両のハンドル操作が行われている場合やナビゲーションシステムにより高速道路上を走行中と判断される場合等に、撮像状態が後側方監視モードであると判定してもよい。なお、Ｓ０１で現時点の撮像状態がバックモードであると判定された場合は、Ｓ０２へ進み、従前のバックモードでの動作を行う。

Ｓ０１で現時点の撮像状態が後側方監視モードであると判定された場合は、Ｓ０３へ進み、夜間判定部２４が、所定条件に基づいて現時点が夜間であるか否かを判定する。例えば、夜間判定部２４に内蔵した時計の時刻に応じて現時点が夜間（例えば、現在時刻が午後６時以降、又は午前６時以前）であるか否かを判定してもよい。また、測光部１６の測光結果を制御ユニット２０へフィードバックし、制御ユニット２０内の夜間判定部２４において、測光エリア全体の輝度（明るさ）平均値を求め該平均値が所定基準値以下である場合に現時点が夜間であると判定してもよい。また、夜間判定部２４は、夜間照明時に操作が行われるライトコントロールスイッチ６５から信号が出力されている場合に、現時点が夜間であると判定してもよい。なお、Ｓ０３で現時点が夜間ではないと判定された場合は、Ｓ０４へ進み、昼間での後側方監視モードの所定の動作を行う。

Ｓ０３で現時点が夜間であると判定された場合は、Ｓ０５へ進み、カメラ制御部２１は、夜間の後側方監視モードでの測光、即ち、図５に示す上方の領域Ｒ２を対象として測光を行うよう指示する制御信号を後方カメラ１０へ送信する。かかる制御信号は制御信号受信部１８を介してＤＳＰ１４へ転送され、ＤＳＰ１４は測光部１６に対し、図５の上方の領域Ｒ２を対象として測光を行うよう制御する。これにより、夜間に後続車両のヘッドライトが写る可能性が高い上方の領域Ｒ２を対象として測光が行われる。かかる測光動作で得られた測光結果は撮像条件調整部１７へ転送される。

次のＳ０６では、撮像条件調整部１７は測光結果に応じて後方カメラ１０の撮像条件を調整する。具体的には、イメージセンサ１１に対する露光制御や、ＡＧＣ１２に対するゲイン制御を行う。本実施形態では、Ｓ０５にて夜間に後続車両のヘッドライトが写る可能性が高い上方の領域Ｒ２を対象として測光が行われているため、一般に測光値が高くなる。そのため、Ｓ０６では後方カメラ１０の感度を下げるよう撮像条件が調整されることとなる。

次のＳ０７では、撮像条件が調整された後方カメラ１０で撮像された後側方の画像がディスプレイ４０に表示される。具体的には、上記のような撮像条件調整後、イメージセンサ１１で撮像された画像信号は、ＡＧＣ１２、ＡＤコンバータ１３を経由してＤＳＰ１４へ画像データとして入力される。そして、画像データはエンコーダ１５により符号化され、該符号化された画像データは制御ユニット２０の表示制御部２２に出力される。表示制御部２２は、内蔵したデコーダにより、上記符号化された画像データを復号化した後、ディスプレイ４０に後側方の画像を表示させる。以上説明した図６の処理手順は、カメラシステム１が電源オンの間は所定時間おきに繰り返し実行される。

以上のような第１実施形態によれば、夜間に後続車両のヘッドライトが写る可能性が高い上方の領域Ｒ２を対象として測光を行い、かかる測光結果に応じて後方カメラ１０の撮像条件を調節するので、ブルーミング現象を防止し、撮像エリアの明るさ等の撮像環境に応じてカメラの撮像条件を調節した上で、適正に撮像された画像を表示装置に表示させることができ、ドライバによる視認性を向上させることができる。また、測光領域を上方の領域Ｒ２（バックモードのときよりも相対的に上方の領域）に絞り込むため、複雑な機器や特別な機器を必要とせずシンプルな構成によって、撮像環境に応じた撮像条件の調節が可能となる。

［第２実施形態］
第２実施形態では、夜間に後側方監視モードの場合に、撮像エリア内における高輝度領域を検出し、高輝度領域を含む所定サイズの測光領域に絞って測光を行い、その測光結果に基づいて後方カメラの撮像条件を調整する実施形態を説明する。

第２実施形態におけるカメラシステム１の構成は、前述した図１、図２の構成と同様であるので、重複した説明は省略する。なお、第２実施形態では、図２の前方カメラ３０と舵角検知部６０は、必須構成要件とはならない。

［第２実施形態の動作］
図８に基づき第２実施形態の動作を説明する。第１実施形態と同様に、Ｓ１１にてモード判定部２３は、車速検知部５０から得られる車速が所定の基準値以上であるか否かにより、現時点の撮像状態が後側方監視モードであるかバックモードであるかを判定する。ここで現時点の撮像状態がバックモードであると判定された場合は、従前のバックモードでの動作を行う（Ｓ１２）。

Ｓ１１で現時点の撮像状態が後側方監視モードであると判定された場合は、Ｓ１３へ進み、夜間判定部２４が、所定条件に基づいて現時点が夜間であるか否かを判定する。例えば、夜間判定部２４に内蔵した時計の時刻に応じて現時点が夜間（例えば、時刻が午後６時以降、又は、午前６時以前）であるか否かを判定してもよい。ここで現時点が夜間ではないと判定された場合は、昼間での後側方監視モードの所定の動作を行う（Ｓ１４）。

Ｓ１３で現時点が夜間であると判定された場合は、Ｓ１５へ進み、図５の上方の領域Ｒ２を対象とした測光を行い、該測光結果から領域Ｒ２内に１つ以上の高輝度領域（輝度値が所定のしきい値以上の領域）が存在するか否かを判定する。この判定は例えば、以下のように行うことができる。即ち、Ｓ１３で現時点が夜間であると判定された場合、夜間判定部２４からの判定信号を受けたカメラ制御部２１は、図５の領域Ｒ２を対象として測光し該測光結果から領域Ｒ２内に１つ以上の高輝度領域が存在するか否かを判定するよう指示する制御信号をＤＳＰ１４に送信する。かかる制御信号を受けたＤＳＰ１４は、測光部１６によって図５の領域Ｒ２を対象として測光させ、該測光結果に基づき領域Ｒ２内に１つ以上の高輝度領域が存在するか否かを判定することができる。

Ｓ１５で高輝度領域が存在しないと判定された場合、ＤＳＰ１４は、第１実施形態と同様に、測光部１６に対し、図５の上方の領域Ｒ２を対象として測光を行うよう制御する。かかる測光動作で得られた測光結果は撮像条件調整部１７へ転送される。

一方、Ｓ１５で高輝度領域が存在すると判定された場合、ＤＳＰ１４は、測光部１６に対し、高輝度領域を含む所定サイズの測光領域に絞って測光を行うよう制御する。例えば、図７に示す高輝度領域７３が存在すると判定された場合、高輝度領域７３を含む所定サイズの測光領域Ｒ３に絞って測光が行われる。即ち、夜間に後続車両のヘッドライトが写った高輝度領域７３を含む測光領域Ｒ３に絞って測光が行われることとなる。かかる測光動作で得られた測光結果は撮像条件調整部１７へ転送される。

なお、図７には高輝度領域７３が１つだけ存在する例を示したが、高輝度領域７３が複数存在する場合には、高輝度領域７３を含む所定サイズの測光領域が各高輝度領域７３ごとに設定され、それら複数の測光領域を対象として測光が行われる。

次のＳ１８では、撮像条件調整部１７は測光結果に応じて後方カメラ１０の撮像条件を調整する。具体的には、イメージセンサ１１に対する露光制御や、ＡＧＣ１２に対するゲイン制御を行う。そして、次のＳ１９では、撮像条件が調整された後方カメラ１０で撮像された後側方の画像がディスプレイ４０に表示される。具体的には、上記のような撮像条件調整後、イメージセンサ１１で撮像された画像信号は、ＡＧＣ１２、ＡＤコンバータ１３を経由してＤＳＰ１４へ画像データとして入力される。そして、画像データはエンコーダ１５により符号化され、該符号化された画像データは制御ユニット２０の表示制御部２２に出力される。表示制御部２２は、内蔵したデコーダにより、上記符号化された画像データを復号化した後、ディスプレイ４０に後側方の画像を表示させる。以上説明した図８の処理手順は、カメラシステム１が電源オンの間は所定時間おきに繰り返し実行される。

以上のような第２実施形態によれば、夜間に後続車両のヘッドライトが写った高輝度領域７３を含む測光領域Ｒ３に絞って測光を行うことができ、より適正な測光結果に基づいてカメラの撮像条件を調整することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態では、夜間に後側方監視モードの場合に、ハンドルの舵角に応じて測光領域を変更し（例えば同一走行レーンの真後ろのみに変更し）、変更後の測光領域を測光し、その測光結果に基づいて後方カメラの撮像条件を調整する実施形態を説明する。

第３実施形態におけるカメラシステム１の構成は、前述した図１、図２の構成と同様であるので、重複した説明は省略する。なお、第３実施形態では、図２の前方カメラ３０は必須構成要件とはならない。

［第３実施形態の動作］
図１０に基づき第３実施形態の動作を説明する。第１実施形態と同様に、Ｓ２１にてモード判定部２３は、車速検知部５０から得られる車速が所定の基準値以上であるか否かにより、現時点の撮像状態が後側方監視モードであるかバックモードであるかを判定する。ここで現時点の撮像状態がバックモードであると判定された場合は、従前のバックモードでの動作を行う（Ｓ２２）。

Ｓ２１で現時点の撮像状態が後側方監視モードであると判定された場合は、Ｓ２３へ進み、夜間判定部２４が、所定条件に基づいて現時点が夜間であるか否かを判定する。例えば、夜間判定部２４に内蔵した時計の時刻に応じて現時点が夜間（例えば、時刻が午後６時以降、又は、午前６時以前）であるか否かを判定してもよい。ここで現時点が夜間ではないと判定された場合は、昼間での後側方監視モードの所定の動作を行う（Ｓ２４）。

Ｓ２３で現時点が夜間であると判定された場合は、Ｓ２５へ進み、カメラ制御部２１は、当該時点でハンドル操作中（即ち、右又は左にハンドルを切っている状態）であるか否かを、舵角検知部６０の出力信号（検知された舵角）に基づいて判定する。この判定では例えば、右又は左への舵角の絶対値が所定基準値以上の場合にハンドル操作中であると判定し、舵角の絶対値が所定基準値未満の場合にハンドル操作中でないと判定することができる。

Ｓ２５でハンドル操作中でないと判定された場合、カメラ制御部２１は、Ｓ２６において、自車両の真後ろ（同一レーン後方）の領域（例えば図７の領域Ｒ３）を対象として測光を行うよう指示する制御信号を後方カメラ１０へ送信する。かかる制御信号は制御信号受信部１８を介してＤＳＰ１４へ転送され、ＤＳＰ１４は測光部１６に対し、自車両の真後ろ（同一レーン後方）の領域を対象として測光を行うよう制御する。このように自車両の真後ろ（同一レーン後方）の領域のみを対象として測光を行う理由は、ヘッドライトには指向性があるため、隣接レーンを走行中の後続車両のヘッドライトよりも同一レーンを走行中の後続車両のヘッドライトの方が、測光結果に大きな影響を与え、ブルーミングの発生の原因となりやすいからである。即ち、ハンドル操作中でないときに、自車両の真後ろ（同一レーン後方）の領域のみを対象として測光を行うことで、より適正な測光結果に基づいてカメラの撮像条件を調整することができる。かかる測光動作で得られた測光結果は撮像条件調整部１７へ転送される。

一方、Ｓ２５でハンドル操作中であると判定された場合、カメラ制御部２１は、舵角検知部６０により検知されたハンドルの舵角に応じて測光対象の領域を変更し変更後の領域を対象として測光を行うよう指示する制御信号を後方カメラ１０へ送信する。かかる制御信号は制御信号受信部１８を介してＤＳＰ１４へ転送される。ＤＳＰ１４は、制御信号に基づき、舵角検知部６０により検知されたハンドルの舵角に応じて測光対象の領域を変更し（Ｓ２７）、測光部１６によって変更後の領域を対象として測光を行う（Ｓ２８）。例えば、図７の領域Ｒ３から図９の領域Ｒ４へ測光対象の領域が変更され、変更後の領域Ｒ４を対象として測光が行われることとなる。これにより、たとえハンドル操作中であっても、夜間に同一レーンの後続車両７４（図９参照）のヘッドライトが写る可能性が高い領域Ｒ４を対象として測光が行われる。かかる測光動作で得られた測光結果は撮像条件調整部１７へ転送される。

次のＳ２９では、撮像条件調整部１７は測光結果に応じて後方カメラ１０の撮像条件を調整する。具体的には、イメージセンサ１１に対する露光制御や、ＡＧＣ１２に対するゲイン制御を行う。そして、次のＳ３０では、撮像条件が調整された後方カメラ１０で撮像された後側方の画像がディスプレイ４０に表示される。具体的には、上記のような撮像条件調整後、イメージセンサ１１で撮像された画像信号は、ＡＧＣ１２、ＡＤコンバータ１３を経由してＤＳＰ１４へ画像データとして入力される。そして、画像データはエンコーダ１５により符号化され、該符号化された画像データは制御ユニット２０の表示制御部２２に出力される。表示制御部２２は、内蔵したデコーダにより、上記符号化された画像データを復号化した後、ディスプレイ４０に後側方の画像を表示させる。以上説明した図１０の処理手順は、カメラシステム１が電源オンの間は所定時間おきに繰り返し実行される。

以上のような第３実施形態によれば、ハンドルの舵角に応じた適正な領域を測光対象として測光することができ、より適正な測光結果に基づいてカメラの撮像条件を調整することができる。

なお、上記の第２、第３実施形態のポイントを組み合わせて、夜間に後側方監視モードの場合に、撮像エリア内における高輝度領域を検出し該高輝度領域を含む所定サイズの測光領域に絞って測光を行いつつ、走行中にハンドル操作した場合は、そのハンドルの舵角に応じて測光領域を変更し、変更後の測光領域を対象として測光してもよい。かかる場合、より一層適正な測光結果に基づいてカメラの撮像条件を調整することができる。

また、上記各実施形態では、測光領域やカメラの撮像条件を自動的に設定変更する例を示したが、ドライバがユーザインターフェースからマニュアルで設定変更できるよう構成してもよく、また、自動の設定変更とマニュアルの設定変更とを共存させてもよい。

また、上記各実施形態では、制御ユニット２０内のカメラ制御部２１がカメラシステム１の動作を中心的に制御する例を示したが、カメラ制御部２１に代わり、後方カメラ１０内のＤＳＰ１４が車速検知部５０や舵角検知部６０からの検知結果に基づいてカメラシステム１の動作を中心的に制御するよう構成してもよい。

また、図２の各構成間の信号伝送、例えば、後方カメラ１０と制御ユニット２０間の信号伝送については、追加で設置した信号線経由で伝送する形態を採用してもよいし、電源供給線に重畳させて伝送する形態を採用してもよいし、無線通信により伝送する形態を採用してもよい。

さて、上記第１〜第３実施形態に対する共通の工夫として、表示制御部２２が、自車線の白線を模擬したシンボルを、撮像した画像に重畳させてディスプレイ４０に表示させる態様が考えられるので、以下、この態様について説明する。

具体的には、図１１に示すように自車線の白線を模擬したシンボル８０を、画像に重畳させてディスプレイ４０に表示するものである。ここで、シンボル８０の幅は、一般的な走行レーン幅に基づいて予め求めて記憶しておいた固定値を用いてもよい。また、昼間の前進動作時に後方カメラ１０で撮像して得られた画像から、従来より知られたHough変換の技術によって白線を抽出し、該抽出結果から平均的な走行レーン幅を求めて該平均値をシンボル８０の幅として用いてもよい。即ち、撮像して得られた画像を歪み補正した上で、補正画像内では白線が直線で表示されることを利用し、Hough変換に基づく直線抽出の技術を用いて白線を抽出し、該抽出結果から平均的な走行レーン幅を求めて該平均値をシンボル８０の幅として用いてもよい。なお、ここでは後方カメラ１０で撮像して得られた画像に代わり、図２の前方カメラ３０で撮像して得られた画像を用いてもよい。また、白線が存在しない路上を走行している場合は、一般的な走行レーン幅に基づいて予め求めた固定値を用いることが有効である。

また、シンボル８０の向きについては、図１１に示すように第３実施形態の技術を応用してハンドルの舵角に応じてシンボル８０の向きを変更するものとする。

以上のように自車線の白線を模擬したシンボル８０を、画像に重畳させてディスプレイ４０に表示させることで、例えば、図１１に示す後続車両７５が自車両とは異なるレーンを走行しているものとドライバは容易に視覚的に判断することができる。即ち、夜間の後続車両の走行しているレーンを容易に認識することが可能となる。

車両における後方カメラの設置位置を示す図である。 カメラシステムの構成を示すブロック図である。 後方カメラで撮像された車両の後側方の画像を示す図である。 バックモードの場合の測光領域を示す図である。 後側方監視モードの場合の測光領域を示す図である。 第１実施形態のカメラシステムにおける処理手順を示す流れ図である。 高輝度領域を含む所定サイズの測光領域を示す図である。 第２実施形態のカメラシステムにおける処理手順を示す流れ図である。 ハンドルの舵角に応じて変更された後の測光領域を示す図である。 第３実施形態のカメラシステムにおける処理手順を示す流れ図である。 自車線の白線を模擬したシンボルを画像に重畳させて表示した例を示す図である。

符号の説明

１…カメラシステム、２…車両、１０…後方カメラ、１１…イメージセンサ、１２…ＡＧＣ、１３…ＡＤコンバータ、１４…ＤＳＰ、１５…エンコーダ、１６…測光部、１７…撮像条件調整部、１８…制御信号受信部、２０…制御ユニット、２１…カメラ制御部、２２…表示制御部、２３…モード判定部、２４…夜間判定部、３０…前方カメラ、４０…ディスプレイ、５０…車速検知部、６０…舵角検知部、７０…白線、７１…水平線、７２…後続車両、７３…高輝度領域、７４…後続車両、７５…後続車両、８０…シンボル。

Claims (4)

1. 車両の後退動作時に車両の後方及び側方を撮像する第１のモードと車両の前進動作時に車両の後方及び側方を撮像する第２のモードとを切り換えながら、車両に設置されたカメラによって車両の後方及び側方を撮像し、撮像した画像を車両に設置された表示装置に表示するカメラシステムであって、
   所定条件に基づいて、現在の撮像状態が前記第１のモードであるか前記第２のモードであるかを判定するモード判定部と、
   所定条件に基づいて、現時点が夜間であるか否かを判定する夜間判定部と、
   前記モード判定部により撮像状態が前記第２のモードであると判定され前記夜間判定部により現時点が夜間であると判定された場合、撮像状態が前記第１のモードのときの測光領域よりも、前記カメラの撮像エリアにおける相対的に上方の領域を測光する測光制御部と、
   前記測光制御部による測光結果に基づいて、前記カメラによる撮像条件を調整する撮像条件調整部と、
   を備えたカメラシステム。
2. 前記測光制御部は、
   前記上方の領域の測光にあたり、前記上方の領域内に輝度が所定のしきい値よりも高い高輝度領域が１つ以上存在するか否かを判断し、高輝度領域が存在する場合、前記上方の領域のうち、当該高輝度領域を含む所定サイズの測光領域に絞って測光を行うことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
3. 前記カメラシステムは、車両のハンドルの舵角を検知する舵角検知部をさらに備え、
   前記測光制御部は、前記舵角検知部により検知されたハンドルの舵角に応じて測光対象の領域を変更し、変更後の領域を測光することを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラシステム。
4. 自車線の白線を模擬したシンボルを、前記撮像した画像に重畳させて前記表示装置に表示させる表示制御部をさらに備えた請求項１〜３の何れか１項に記載のカメラシステム。

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