WO2012060215A1 - 車室内カメラ装置 - Google Patents

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camera
unit
image
imaging unit
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山本陽香
深谷昌央
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アイシン精機株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • B60R2300/8013—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for monitoring and displaying scenes of vehicle interior, e.g. for monitoring passengers or cargo for child monitoring

Definitions

  • the present invention relates to an in-vehicle camera device mounted on a vehicle and capturing an image of a vehicle interior.
  • Patent Document 1 as a camera for photographing a vehicle interior, a monitor camera is fixed to a ceiling of a vehicle, and a passenger in a passenger seat or a rear seat can be confirmed by a display Exist.
  • This camera can also be used for crime prevention of a vehicle, and detection of a trespasser's intrusion into a vehicle based on a captured image, and confirmation of a captured image from outside the vehicle using a portable terminal or the like can also be performed.
  • the monitor camera disclosed in Patent Document 1 is fixed at a predetermined position (for example, the middle in the front-rear direction of the ceiling of the vehicle) in order to check the passenger compartment and the rear seat at a wide angle for confirmation of the rear seat and for crime prevention. ing.
  • the range that the user wants to confirm using the camera in the cabin is not only the entire cabin but, for example, when viewing in front of the cabin, shooting in a wide area for crime prevention and viewing the rear of the cabin
  • you want to shoot only the seat where the child is sitting There are cases where you want to shoot only the seat where the child is sitting.
  • distortion occurs in the image to easily make the user feel uncomfortable, and it is also difficult to distinguish between a portion to be watched and a portion not to be gazed.
  • the present invention provides an in-vehicle camera device that displays an image of an optimal mode on the display unit according to the orientation of the imaging unit of the camera.
  • a first characteristic configuration of the in-vehicle camera device is a camera which is disposed in the interior of a vehicle, has a built-in imaging unit, and is configured to be able to change the orientation of the imaging unit, and determines the orientation of the imaging unit And a control unit that switches the display mode of the captured image according to the direction of the imaging unit and causes the display unit to display the image.
  • the orientation of the imaging unit A camera device that reliably displays information that you want to check according to the orientation of the camera, such as being able to switch the captured image to a narrow-range image when the captured image is a wide-angle image when the front is You can get
  • the control unit switches the photographed image to a normal image when the direction of the imaging unit is the front of the vehicle, and the direction of the imaging unit is the rear of the vehicle In this case, the photographed image can be switched to the mirror image.
  • the photographed image in front of the vehicle has no problem in normal image display as a real image, but the photographed image in the rear of the vehicle is displayed as a mirror image rather than being displayed as a regular image. There is little discomfort. Therefore, as in this configuration, the control unit is configured to switch the captured image to a normal image when the direction of the imaging unit is in front of the vehicle and to switch the captured image to a mirror image when the direction of the imaging unit is behind the vehicle. Then, the user at the driver's seat can easily grasp the image behind the vehicle.
  • a third characterizing feature of the in-vehicle camera device is that the direction determination unit is disposed in the camera.
  • the direction determination unit that determines the orientation of the imaging unit when the direction determination unit that determines the orientation of the imaging unit is disposed in the camera, a change in the orientation of the imaging unit can be immediately detected by the camera.
  • the configuration of the direction determination unit can be simplified.
  • a fourth characterizing feature of the in-vehicle camera device is that the direction determination unit is configured by an acceleration sensor.
  • the direction determination unit when configured by the acceleration sensor, it is possible to calculate the movement amount, the inclination, and the like of the camera based on the acceleration applied to the camera. Therefore, the orientation of the imaging unit can be easily determined.
  • a fifth characterizing feature of the in-vehicle camera device is that the direction determination unit includes a geomagnetic sensor.
  • the direction determination unit when the direction determination unit includes the geomagnetic sensor, the orientation of the imaging unit of the camera can be detected by the geomagnetic sensor. Accordingly, when the camera is used in a state where the imaging unit is not inclined, the geomagnetic sensor can determine the direction of the imaging unit of the camera. In addition, using both the acceleration sensor and the geomagnetic sensor, the acceleration sensor can calculate the movement amount and inclination of the camera based on the acceleration applied to the camera, and the geomagnetic sensor can know the absolute posture of the horizontal angle. Since this can be performed, the accuracy of the direction determination of the imaging unit is improved.
  • a sixth characterizing feature of the in-vehicle camera device is that the direction determination unit is configured by a movable support portion that rotatably supports the camera with respect to a fixed portion of the vehicle.
  • the direction determination unit when configured by the movable support portion that rotatably supports the camera with respect to the fixed portion of the vehicle, the change of the rotation angle of the movable support portion with respect to the fixed portion of the vehicle Detection is possible. Therefore, by providing, for example, a rotation angle detection mechanism on this movable support, it is possible to accurately know the orientation of the imaging unit of the camera.
  • the rotation angle detection mechanism is configured of, for example, a rotary contact switch, a rotary encoder, or the like.
  • a seventh aspect of the vehicle interior camera device is characterized in that the direction determination unit detects a direction of the vehicle, and a camera direction detection unit disposed in the camera so as to detect the direction of the camera. It is in the point comprised with the vehicle direction detection part arrange
  • the direction determination unit When the direction determination unit is disposed only in the camera and the vehicle is traveling, it may not be possible to distinguish whether the detection data of the direction determination unit is due to the operation of the camera or the traveling operation of the vehicle.
  • the camera direction detection is performed. By comparing the relative displacement between the displacement of the detection data of the unit and the detection data of the vehicle direction detection unit, it is possible to determine the operation of only the camera with respect to the vehicle. Further, since the detection data of the camera direction detection unit can be corrected by the detection data of the vehicle direction detection unit, the determination accuracy of the direction of the imaging unit is improved.
  • An eighth characterizing feature of the in-vehicle camera device is that the camera direction detecting unit and the vehicle direction detecting unit are configured by geomagnetic sensors.
  • the camera direction detection unit and the vehicle direction detection unit are configured by geomagnetic sensors as in this configuration, the camera and the geomagnetic sensor disposed on the vehicle can detect the direction of the imaging unit and the direction of the vehicle, respectively.
  • the orientation of the imaging unit with respect to the vehicle can be reliably determined by the comparison of
  • a ninth characterizing feature of the in-vehicle camera device is that the camera direction detecting unit and the vehicle direction detecting unit further include an acceleration sensor.
  • the camera direction detection unit and the vehicle direction detection unit further include an acceleration sensor in addition to the geomagnetic sensor, the accuracy of the direction detection of the imaging unit and the direction detection of the vehicle is improved by the acceleration sensor. As a result, the determination accuracy of the direction of the imaging unit with respect to the vehicle is improved.
  • FIG. 7 is an entire configuration diagram of a third embodiment. These are the whole block diagrams of 4th Embodiment.
  • the in-vehicle camera device of the present invention includes a camera 10 for photographing the inside of the vehicle 2 and a controller 3 as a control unit.
  • the camera 10 has a built-in imaging unit 11 for capturing the interior of the vehicle, and the upper portion 10a is formed in a disk shape as a movable support, and fixed so as to be rotatable around a vertical axis with respect to the ceiling of the vehicle 2 It is done. Therefore, by rotating the camera 10 around the vertical axis, the direction of the imaging unit 11 is switched to the front and rear and the left and right direction of the vehicle 2.
  • a captured image captured by the imaging unit 11 of the camera 10 is displayed on the display unit 4 via the controller 3.
  • the controller 3 performs processing for displaying on the display unit 4 a captured image captured by the imaging unit 11.
  • the display unit 4 for displaying an image captured by the imaging unit 11 is disposed at a position where it can be viewed from the driver's seat 25 or the front passenger seat.
  • a display screen of a navigation system installed in a console box It is a display screen etc. of a portable terminal.
  • the mobile terminal includes a mobile phone.
  • the in-vehicle camera device of the present invention can switch the image displayed on the display unit 4 between the normal image and the mirror image according to the direction of the imaging unit 11.
  • a rotational position detection mechanism 13 configured by a rotary contact switch or the like is provided.
  • the rotational position detection mechanism 13 is a direction determination unit that determines the direction of the imaging unit 11.
  • the rotating contact point switch is turned on at the position of the camera 10 where the direction of the imaging unit 11 is, for example, the front of the vehicle 2 due to the rotation of the camera 10 with respect to the ceiling of the vehicle 2. It is a switch turned OFF at the position of the camera 10 which becomes.
  • the controller 3 performs video switching processing by the video acquisition unit 33 that acquires a captured image by the imaging unit 11 of the camera 10, a processing operation unit A that performs video switching processing on the captured image, and the captured image or processing operation unit A. It has a transmitting unit 39 that transmits the image that has been made to the display unit 4.
  • the controller 3 receives ON / OFF information of the rotary contact switch (rotational position detection mechanism 13) on the camera 10 side, the direction determination calculation unit 30 determines the direction of the imaging unit 11, and the direction of the imaging unit 11 is the vehicle 2.
  • the image switching processing unit 34 switches the photographed image from the normal image to the mirror image. Thereafter, the photographed image or the image after the video switching process is transmitted from the transmission unit 39 to the display unit 4.
  • the camera 10 in which the imaging unit 11 is incorporated is supported by the flexible arm 12.
  • the camera 10 is installed on the distal end side 12 a of the flexible arm 12, and the proximal end 12 b is fixed to, for example, an upper portion of a central pillar on the driver's seat 25 side of the vehicle 2.
  • the flexible arm 12 supporting the camera 10 on the front end side 12a is made of, for example, a spirally wound pipe made of metal or resin, a flexible resin material, or the like.
  • the camera 10 is covered with an elastic resin material or the like in order to absorb an impact when it interferes with another object, and is entirely rounded.
  • the position of the camera 10 can be changed by the user manually operating the camera 10 or the flexible arm 12.
  • the flexible arm 12 is configured to hold the camera 10 at that position when the user's operation force does not act.
  • the user can freely change the direction of the camera 10 by operating the camera 10 or the flexible arm 12 with his / her hand from the driver's seat 25.
  • the user wants to check the state of a child seated in the rear seat 26 while driving, only by setting the imaging unit 11 of the camera 10 in the direction of the rear seat 26 The child's appearance on the seat 26 can be easily confirmed.
  • the imaging unit 11 of the camera 10 By aiming the imaging unit 11 of the camera 10 toward the rear seat 26 and visually recognizing the condition of the occupant of the rear seat 26 displayed on the display unit 4, it can be used as a communication means with the occupant of the rear seat 26.
  • the imaging unit 11 of the camera 10 is directed diagonally forward with respect to the traveling direction of the vehicle 2, enjoying the scenery outside the vehicle while driving on the display unit 4 or recording the scenery on the display unit 4 It becomes possible.
  • the camera 10 can also be used, for example, to check the back view of the user, reset the back hair, and the like.
  • a crime prevention measure it is also possible to take a picture of the entire car interior or to photograph only the front of the car interior.
  • a camera direction detection unit 14 for detecting the direction of the camera 10 is disposed in the camera 10.
  • the camera direction detection unit 14 is a direction determination unit that determines the direction of the imaging unit 11.
  • a 3-axis acceleration sensor is used as the camera direction detection unit 14.
  • the controller 3 is provided with a processing operation unit A capable of performing an image switching process by determining the direction of the imaging unit 11 based on detection data of an acceleration sensor.
  • An acceleration sensor used as the camera direction detection unit 14 detects a moving acceleration, an amount of movement thereof, and an inclination thereof when an acceleration movement is applied to the camera 10.
  • a geomagnetic sensor can also be used as the camera direction detection unit 14 in addition to the acceleration sensor.
  • the geomagnetic sensor detects the orientation of the imaging unit 11 of the camera 10. Therefore, if both an acceleration sensor and a geomagnetic sensor are used as the camera direction detection unit 14, the acceleration sensor can calculate the movement amount and inclination of the camera 10, and the geomagnetic sensor can know the absolute posture of the horizontal angle. Therefore, the accuracy of the direction determination of the imaging unit 11 is improved.
  • a geomagnetic sensor can be used as the camera direction detection unit 14 instead of the acceleration sensor, and the orientation of the imaging unit 11 can be determined by the geomagnetic sensor It becomes.
  • the direction of the imaging unit 11 is calculated by the camera direction calculation unit 31 based on the detection data detected by the camera direction detection unit 14, and the direction determination of the camera direction calculation unit 31 is performed.
  • the computing unit 30 determines the direction of the imaging unit 11.
  • the direction determination calculation unit 30 determines that the direction of the imaging unit 11 is behind the vehicle 2 based on the captured image input to the image acquisition unit 33 and the calculation result of the direction determination calculation unit 30,
  • the image switching processing unit 34 switches the photographed image from the normal image to the mirror image. Thereafter, the photographed image or the image after the video switching process is transmitted from the transmission unit 39 to the display unit 4.
  • the flexible arm 12 allows the camera 10 to move in the vertical direction in addition to the longitudinal and lateral directions of the vehicle 2. For this reason, if the direction of the imaging unit 11 is determined from the relationship between the relative positions of the camera 10 (moving side) and the vehicle 2 (fixed side), the accuracy of the direction determination is improved. Therefore, as shown in FIG. 6, in addition to the camera direction detection unit 14 disposed on the camera 10 side in the second embodiment, a vehicle direction detection unit 20 for detecting the direction of the vehicle 2 is provided on the vehicle 2 side.
  • the camera direction detection unit 14 and the vehicle direction detection unit 20 are direction determination units that determine the direction of the imaging unit 11.
  • the direction of the imaging unit 11 is determined from the relationship between the relative positions of the camera 10 (moving side) and the vehicle 2 (fixed side), so the camera direction detecting unit 14 on the camera 10 side and the vehicle direction detecting unit At 20, a geomagnetic sensor that can detect each orientation is used.
  • a geomagnetic sensor that can detect each orientation is used.
  • an acceleration sensor can also be used.
  • the direction of the imaging unit 11 can be determined more reliably by correcting the detection data of the geomagnetic sensor using the acceleration sensor.
  • the camera direction operation unit 31 calculates the direction of the camera 10 based on the detection data of the camera direction detection unit 14, and the vehicle direction operation based on the detection data of the vehicle direction detection unit 20
  • the direction of the vehicle 2 is calculated by the unit 32.
  • the direction determination calculation unit 30 determines the direction of the imaging unit 11 with respect to the vehicle 2.
  • the switching processing unit 34 switches the photographed image from the normal image to the mirror image. Thereafter, the photographed image or the image after the video switching process is transmitted from the transmission unit 39 to the display unit 4.
  • the angle / direction of the imaging unit 11 is arbitrary each time the user operates the camera 10. Will be determined.
  • the camera itself can be tilted even if the inclined camera image is displayed on the display unit as it is, so that the image without discomfort for the user is displayed.
  • the display unit is also inclined. The image will be displayed, making it very difficult to see.
  • the camera 10 picks up the imaging posture detection unit 15 for detecting the posture of the imaging unit 11 and the vehicle 2
  • a vehicle posture detection unit 21 to be detected is disposed, and the controller 3 is provided with a processing operation unit A capable of correcting the rotation of the image captured by the imaging unit 11.
  • An acceleration sensor is used as the imaging attitude detection unit 15 and the vehicle attitude detection unit 21.
  • the direction determination calculation of the imaging unit 11 in the processing calculation unit A of the controller 3 is the camera direction calculation unit 31, the vehicle direction calculation unit 32, the direction determination calculation unit 30, and the image switching processing unit 34 as in the fourth embodiment. Do by.
  • the posture of the imaging unit 11 is calculated by the camera posture calculation unit 35 based on the detection data of the imaging posture detection unit 15, and the vehicle posture is calculated based on the detection data of the vehicle posture detection unit 21.
  • the attitude of the vehicle 2 is computed by the computing unit 37.
  • the rotation determination calculation unit 36 determines the rotation of the imaging unit 11.
  • the image rotation processing unit 38 In the image rotation processing, which is the rotation correction of the photographed image, is performed based on the calculation result of the camera posture calculation unit 35. Thereafter, the photographed image or the image after the image rotation processing is transmitted from the transmission unit 39 to the display unit 4.
  • the captured image is rotationally corrected by the processing operation unit A, and the image displayed on the display unit 4 is, for example, a horizontal image without any inclination.
  • the discomfort of the user who visually recognizes the image of the display part 4 also decreases.
  • Embodiments (1) In the above embodiment, only the example of switching between the normal image and the mirror image is shown for switching of the photographed image according to the direction of the imaging unit 11 by the controller (controller) 3, but other photographed images
  • the wide-angle image may be set when the direction of the imaging unit 11 is in front of the vehicle, and the image may be switched to an enlarged image of the captured image in the narrow range when the vehicle 2 is behind.
  • the display angle of view may be changed depending on whether the direction of the imaging unit 11 is the right direction or the left direction of the vehicle 2 when, for example, the distances to the left and right vehicle windows are different depending on the mounting position of the camera 10.
  • the rotary contact switch is used as the rotational position detection mechanism 13 of the camera 10.
  • a rotary encoder, a gyro sensor, or the like may be used as the rotational position detection mechanism 13.
  • the camera 10 is configured to be rotatable about a vertical axis with respect to the ceiling of the vehicle 2.
  • the camera 10 is disposed on a side surface of the vehicle 2 such as a pillar and is horizontally It may be configured to be rotatable around an axis.
  • the ceiling of the vehicle 2 the front pillar on the driver's seat 25 side other than the central pillar on the driver's seat 25 side, the seat body of the driver's seat 25, the seat body of the passenger seat, It may be a pillar.
  • the orientation of the imaging unit 11 of the camera 10 may be detected from the optical flow in the captured image.
  • the imaging unit 11 is directed to the rear of the vehicle 2, the optical flow is directed from the periphery to the center of the captured image.
  • the imaging unit 11 is directed to the front of the vehicle 2, the optical flow is directed from the center of the captured image to the periphery.
  • the in-vehicle camera device of the present invention may transmit an image by the imaging unit 11 of the camera 10 to the display unit 4 by wire or wirelessly.
  • the camera 10 is supported by the flexible arm 12.
  • the flexible arm 12 does not have to be entirely flexible, and is partially flexible. May be
  • the camera 10 does not necessarily have to be moved manually by the user, and the orientation of the imaging unit 11 may be changed by remote control.
  • the present invention can be widely used for image confirmation in a vehicle compartment during driving operation of various vehicles, crime prevention, and the like.

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Abstract

　カメラの撮像部の向きに応じて画像を切換えて表示部に表示する車室内カメラ装置を提供する。車両の室内に配置され、撮像部が内蔵されて当該撮像部の向きを変更可能に構成されたカメラと、撮像部の向きを判定する方向判定部と、撮像部の向きに応じて撮影画像の表示態様を切換えて表示部に表示させる制御部と、を備えた。

Description

車室内カメラ装置
　本発明は、車両に搭載されて車室内を撮影する車室内カメラ装置に関する。
　車室内を撮影するカメラとして、例えば特許文献１に示すように、モニタカメラを車両の天井部に固定し、運転手が着座した状態から助手席や後部座席の同乗者を表示装置によって確認可能にしたものが存在する。このカメラは車両の防犯用にも用いることが可能であって、撮影画像に基づいて不審者の車内への侵入の検知や、撮影画像を車外から携帯端末等を用いて確認することもできる。
特開２００３－１０４１３２号公報
　特許文献１に示されるモニタカメラは、助手席、後部座席の確認用や、防犯用において車室内を広角に確認するため、所定の位置（例えば、車両の天井の前後方向の中間）に固定されている。しかし、ユーザが車室内のカメラを用いて確認したい範囲は、車室全体のみならず、例えば、車室の前方を視認する場合は防犯上広域に撮影し、車室の後部を視認する場合には子供が着座している座席のみを撮影したい場合が存在する。車室全体を広角のカメラで撮影した場合には、映像に歪みが発生してユーザにとって違和感のある映像となりやすく、注視したい箇所とそうでない箇所との区別も付け難くなる。
　本発明では、カメラの撮像部の向きに応じて最適な態様の画像を表示部に表示する車室内カメラ装置を提供する。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第１特徴構成は、車両の室内に配置され、撮像部が内蔵されて当該撮像部の向きを変更可能に構成されたカメラと、前記撮像部の向きを判定する方向判定部と、前記撮像部の向きに応じて撮影画像の表示態様を切換えて表示部に表示させる制御部と、を備えた点にある。
　この構成によると、車室内に配置されたカメラの撮像部の向きを変更することで、表示部によって表示される車室内の様子を容易に確認することができる。また、撮像部の向きを判定する方向判定部と、撮像部の向きに応じて撮影画像の表示態様を切換えて表示部に表示させる制御部とを備えるので、例えば、撮像部の向きが車両の前方のときは撮影画像を広角画像にし、撮像部の向きが車両の後方のときは撮影画像を狭い範囲の画像に切換えることができるなど、カメラの向きによって確認したい情報を確実に表示するカメラ装置を得ることができる。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第２特徴構成は、前記制御部が、前記撮像部の向きが車両の前方の場合に前記撮影画像を正像に切換え、前記撮像部の向きが車両の後方の場合に前記撮影画像を鏡像に切換可能に構成してある点にある。
　運転席のユーザにとって、車両前方の撮影画像は実画像である正像表示で特に問題はないが、車両後方の撮影画像については正像で表示されるよりも鏡像で表示される方が画像の違和感が少ない。
　そこで、本構成の如く、制御部が、撮像部の向きが車両の前方の場合に撮影画像を正像に切換え、撮像部の向きが車両の後方の場合に撮影画像を鏡像に切換可能に構成すると、運転席のユーザにおいて車両の後方の画像把握が容易となる。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第３特徴構成は、前記方向判定部が前記カメラに配置してある点にある。
　この構成のように、撮像部の向きを判定する方向判定部がカメラに配置してあると、撮像部の向きの変更がカメラで直ぐに検知することができる。また、カメラのみで撮像部の向きが判定されるので、方向判定部の構成を簡素化することができる。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第４特徴構成は、前記方向判定部を加速度センサで構成した点にある。
　この構成のように、方向判定部が加速度センサで構成してあると、カメラに加えられた加速度に基づいてカメラの移動量や傾き等を演算することができる。よって、撮像部の向きを容易に判定することができる。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第５特徴構成は、前記方向判定部が地磁気センサを備えた点にある。
　この構成のように、方向判定部が地磁気センサを備えていると、地磁気センサによってカメラの撮像部の方位を検知することができる。これにより、カメラを撮像部が傾きのない状態で使用する場合には、地磁気センサによってカメラの撮像部の方向を判定することができる。また、加速度センサと地磁気センサとを共に使用すると、加速度センサによってカメラに加えられた加速度に基づくカメラの移動量や傾き等が演算でき、地磁気センサによって水平角度についての絶対的な姿勢を知ることができるので、撮像部の方向判定の精度が向上する。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第６特徴構成は、前記方向判定部が前記車両の固定部に対して前記カメラを回動自在に支持する可動支持部で構成してある点にある。
　この構成のように、方向判定部が前記車両の固定部に対してカメラを回動自在に支持する可動支持部で構成してあると、車両の固定部に対する可動支持部の回転角度の変化の検知が可能となる。したがって、この可動支持部に例えば、回転角度検出機構を設けることで、カメラの撮像部の向きを正確に知ることができる。回転角度検出機構は、例えば回転接点スイッチや、ロータリーエンコーダ等によって構成される。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第７特徴構成は、前記方向判定部が、前記カメラの向きを検出するよう前記カメラに配置されたカメラ方向検出部と、前記車両の向きを検出するよう前記車両に配置された車両方向検出部とで構成してある点にある。
　カメラのみに方向判定部が配置されており、車両が走行中の場合には、方向判定部の検出データがカメラの動作によるものか、車両の走行動作によるものかが区別ができない場合がある。本構成の如く、カメラの向きを検出するようカメラに配置されたカメラ方向検出部と、車両の向きを検出するよう車両に配置された車両方向検出部とで構成してあると、カメラ方向検出部の検出データの変位と車両方向検出部の検出データとの相対的変位を比較することで、車両に対するカメラのみの動作を判別することができる。また、カメラ方向検出部の検出データを車両方向検出部の検出データによって補正することができるので、撮像部の向きの判定精度が向上する。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第８特徴構成は、前記カメラ方向検出部及び前記車両方向検出部を地磁気センサで構成した点にある。
　この構成のように、カメラ方向検出部及び車両方向検出部が地磁気センサで構成してあると、カメラ及び車両に配置された地磁気センサによって撮像部の方位と車両の方位がそれぞれ検知でき、両方位の比較によって車両に対する撮像部の向きを確実に判定することができる。
　本発明に係る車室内カメラ装置の第９特徴構成は、前記カメラ方向検出部及び前記車両方向検出部がさらに加速度センサを備えた点にある。
　この構成のように、カメラ方向検出部及び車両方向検出部が地磁気センサに加えて、さらに加速度センサを備えていると、撮像部の方向検出と車両の方向検出の精度が加速度センサよって向上するので、結果的に車両に対する撮像部の向きの判定精度が向上する。
は、車室内カメラ装置の概要を示す図である。 は、第１実施形態のシステム構成図である。 は、カメラの方向と表示画像との関係を示す図であって、（ａ）は前方撮影時、（ｂ）は後方撮影時である。 は、第２実施形態を示す図である。 は、第２実施形態のシステム構成図である。 は、第３実施形態の全体構成図である。 は、第４実施形態の全体構成図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
　図１及び図２に示すように、本発明の車室内カメラ装置は、車両２の室内を撮影するカメラ１０と、制御部としてのコントローラ３と、を備える。カメラ１０は、車室内を撮影する撮像部１１が内蔵され、その上部１０ａが可動支持部として円板状に形成され、車両２の天井部に対して垂直軸周りに回動可能な状態で固定されている。よって、カメラ１０を垂直軸周りに回動させることで、撮像部１１の向きが車両２の前後及び左右方向に切換わる。
　カメラ１０の撮像部１１で撮影された撮影画像は、コントローラ３を介して表示部４に表示される。コントローラ３は、撮像部１１で撮影された撮影画像を表示部４に表示するための処理を行う。撮像部１１による撮影画像を表示する表示部４は、運転席２５や助手席等から視認可能な位置に配置されるものであり、例えば、コンソールボックス内に設置されるナビゲーションシステムの表示画面や、携帯端末の表示画面等である。ここで、携帯端末とは携帯電話を含む。
　本発明の車室内カメラ装置は、撮像部１１の向きに応じて表示部４に表示される画像を正像と鏡像に切換えることができる。図２に示すように、回転接点スイッチ等で構成された回転位置検出機構１３が設けられている。本実施形態では、この回転位置検出機構１３が撮像部１１の向きを判定する方向判定部である。回転接点スイッチは、車両２の天井部に対するカメラ１０の回動により、撮像部１１の向きが例えば車両２の前方となるカメラ１０の位置でＯＮとなり、撮像部１１の向きが車両２の後方となるカメラ１０の位置でＯＦＦとなるスイッチである。
　コントローラ３は、カメラ１０の撮像部１１による撮影画像を取得する映像取得部３３と、撮影画像に対して映像切換処理を行う処理演算部Ａと、撮影画像または処理演算部Ａによって映像切換処理がなされた画像を表示部４に送信する送信部３９を有する。コントローラ３において、カメラ１０側の回転接点スイッチ（回転位置検出機構１３）のＯＮ・ＯＦＦ情報を受けて方向判定演算部３０で撮像部１１の方向が判定され、撮像部１１の向きが車両２の後方と判定されると、映像切換処理部３４において撮影画像が正像から鏡像に切換られる。その後、撮影画像または映像切換処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。
　コントローラ３の処理演算部Ａの処理により、撮像部１１の向きが車両前方の場合は、図３（ａ）に示すように、表示部４に実画像と同じ正像画像が表示され、撮像部１１の向きが車両後方の場合は、図３（ｂ）に示すように、表示部４に実画像から切換えられた鏡像画像が表示される。これにより、運転中のユーザにとっては、車両後方の画像の把握が容易になる。
〔第２実施形態〕
　本実施形態では、図４に示すように、撮像部１１が内蔵されたカメラ１０がフレキシブルアーム１２によって支持されている。フレキシブルアーム１２は、その先端側１２ａにカメラ１０が設置され、基端側１２ｂは、例えば車両２の運転席２５側の中央ピラーの上部に固定されている。
先端側１２ａにカメラ１０を支持するフレキシブルアーム１２は、例えば金属や樹脂製の螺旋巻パイプ材や可撓性を有する樹脂材料等で構成されている。カメラ１０は、他物に干渉した際に衝撃を吸収するために弾性を有する樹脂材料等で外装されており、全体に丸みを帯びた形状としてある。ユーザがカメラ１０またはフレキシブルアーム１２を手動で操作することにより、カメラ１０の位置が変更することができる。フレキシブルアーム１２はユーザの操作力が作用しなくなると、その位置でカメラ１０を保持するよう構成されている。
　このような車室内カメラ装置であれば、ユーザが運転席２５から自らの手でカメラ１０またはフレキシブルアーム１２を操作することで、カメラ１０の向きを自由に変更することが可能となる。その結果、例えば、ユーザが運転中に、後部座席２６に着座させた子供の様子を確認したい場合には、カメラ１０の撮像部１１を後部座席２６の方向にするだけで、表示部４によって後部座席２６の子供の様子を容易に確認することができる。
　カメラ１０の撮像部１１を後部座席２６に向けて、表示部４に表示される後部座席２６の乗員の様子を視認することで、後部座席２６の乗員とのコミュニケーション手段として利用することもできる。カメラ１０の撮像部１１を車両２の進行方向に対して斜め前方に向けた場合には、運転中の車外の景色を表示部４で楽しむことや、その景色を表示部４に記録することも可能となる。
　また、カメラ１０の撮像部１１をユーザ自身に向けた場合には、例えば自身の後姿の確認や、後ろ髪のセット直し等にも使用することが可能である。防犯対策として、車室内全体の撮影や、車室の前方のみを撮影することも可能となる。
　ユーザがカメラ１０の位置や向きを自由に変更可能であるので、撮像部１１の角度／方向がその都度ユーザによるカメラ１０の操作によって任意に決定されることとなる。そこで、図５に示すように、カメラ１０にカメラ１０の向きを検出するカメラ方向検出部１４を配置する。本実施形態では、このカメラ方向検出部１４が撮像部１１の向きを判定する方向判定部である。カメラ方向検出部１４には、例えば３軸の加速度センサを用いる。コントローラ３には、撮像部１１の向きを加速度センサの検出データを基づいて判定して映像切換処理が可能な処理演算部Ａを設ける。
　カメラ方向検出部１４として用いられる加速度センサは、カメラ１０に加速度運動が加えられた時の移動加速度とその移動量、及び、その傾きを検知する。加速度センサに加えて、カメラ方向検出部１４として、地磁気センサを用いることもできる。地磁気センサは、カメラ１０の撮像部１１の方位を検知する。したがって、カメラ方向検出部１４として加速度センサと地磁気センサとを共に使用すると、加速度センサによってカメラ１０の移動量や傾き等が演算でき、地磁気センサによって水平角度についての絶対的な姿勢を知ることができるので、撮像部１１の方向判定の精度が向上する。なお、カメラ１０を撮像部１１の傾きがない状態で使用する場合には、カメラ方向検出部１４として加速度センサに代えて地磁気センサを用いることができ、地磁気センサによって撮像部１１の方向判定が可能となる。
　処理演算部Ａでは、まず、カメラ方向検出部１４により検出された検出データに基づいて撮像部１１の向きがカメラ方向演算部３１で演算され、カメラ方向演算部３１の演算結果を受けて方向判定演算部３０において撮像部１１の方向が判定される。次に、映像取得部３３に入力された撮影画像と方向判定演算部３０の演算結果とを受けて、方向判定演算部３０において撮像部１１の向きが車両２の後方と判定された場合は、映像切換処理部３４で撮影画像を正像から鏡像に切換えられる。その後、撮影画像または映像切換処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。
[第３実施形態]
　フレキシブルアーム１２によってカメラ１０は車両２の前後左右方向に加えて、上下方向にも移動できる。このため、カメラ１０側（移動側）と車両２側（固定側）の相対位置の関係から撮像部１１の向きを判定すると方向判定の精度が向上する。
　そこで、図６に示すように、第２実施形態においてカメラ１０側に配置されたカメラ方向検出部１４に加えて、車両２側にも車両２の向き検出する車両方向検出部２０を設ける。本実施形態では、カメラ方向検出部１４及び車両方向検出部２０が撮像部１１の向きを判定する方向判定部である。
　本実施形態では、カメラ１０側（移動側）と車両２側（固定側）の相対位置の関係から撮像部１１の向きを判定するので、カメラ１０側のカメラ方向検出部１４、車両方向検出部２０に、各々の方位が正確な検出できる地磁気センサを用いる。カメラ方向検出部１４、車両方向検出部２０として、地磁気センサに加えて、加速度センサを用いることもできる。例えば、カメラ１０側に携帯端末やＡＶ機器といった磁力を発生させる機器が近づいたときに地磁気センサの検出データに誤差が発生するおそれがある。このような場合に、加速度センサにより地磁気センサの検出データを補正することで撮像部１１の向きをより確実に判定できる。
　コントローラ３の処理演算部Ａでは、まず、カメラ方向検出部１４の検出データに基づいてカメラ方向演算部３１でカメラ１０の方向が演算され、車両方向検出部２０の検出データに基づいて車両方向演算部３２で車両２の方向が演算される。次に、カメラ方向演算部３１及び車両方向演算部３２の演算結果を受けて方向判定演算部３０で撮像部１１の車両２に対する向きが判定される。次に、映像取得部３３に入力された撮影画像と方向判定演算部３０の演算結果とを受けて、方向判定演算部３０において撮像部１１の向きが車両２の後方と判定されると、映像切換処理部３４で撮影画像を正像から鏡像に切換える。その後、撮影画像または映像切換処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。　　　　
[第４実施形態]
　上記の第２及び第３実施形態では、ユーザがカメラ１０の位置や向きをフレキシブルアーム１２によって自由に変更可能であるので、撮像部１１の角度／方向がその都度ユーザによるカメラ１０の操作によって任意に決定されることとなる。携帯端末のように、表示部とカメラが一体となったものでは、傾いたカメラ映像をそのまま表示部に表示させても、カメラ自体も傾けることができるためユーザにとって違和感のない映像を表示することができる。しかし、車両に搭載されるカメラのように、移動自在とはいえ、一旦方向を変化させた後にカメラから手を離す構成のものでは、カメラが傾いて設定されると表示部にもやはり傾いた画像が表示されることとなり、非常に見づらい映像となる。
　そこで、このような不具合を解消するために、本実施形態では、図７に示すように、カメラ１０に撮像部１１の姿勢を検出する撮像姿勢検出部１５と、車両２に車両２の姿勢を検出する車両姿勢検出部２１とをそれぞれ配置し、コントローラ３には、撮像部１１による撮影画像を回転補正が可能な処理演算部Ａを設ける。撮像姿勢検出部１５及び車両姿勢検出部２１として、加速度センサを用いる。
　コントローラ３の処理演算部Ａにおける撮像部１１の方向判定演算は、上述の第４実施形態と同様に、カメラ方向演算部３１、車両方向演算部３２、方向判定演算部３０、映像切換処理部３４によって行う。一方、撮像部１１の回転判定演算は、撮像姿勢検出部１５の検出データに基づいてカメラ姿勢演算部３５で撮像部１１の姿勢が演算され、車両姿勢検出部２１の検出データに基づいて車両姿勢演算部３７で車両２の姿勢が演算される。
　次に、カメラ姿勢演算部３５及び車両姿勢演算部３７の演算結果を受け、回転判定演算部３６で撮像部１１の回転が判定される。次に、映像取得部３３に入力された撮影画像と回転判定演算部３６の演算結果とを受けて、回転判定演算部３６において撮像部１１が回転状態と判定されると、映像回転処理部３８において撮影画像の回転補正である映像回転処理がカメラ姿勢演算部３５の演算結果に基づいて行われる。その後、撮影画像または映像回転処理後の画像が送信部３９から表示部４に送信される。
　こうして、撮像部１１の回転が判定された際には、処理演算部Ａによって撮影画像が回転補正され、表示部４に表示される画像は例えば、常に傾きのない水平な画像となる。その結果、表示部４の画像を視認するユーザの違和感も少なくなる。
[その他の実施形態]
（１）上記の実施形態では、制御部（コントローラ）３による撮像部１１の向きに応じた撮影画像の切換については、正像と鏡像との切換の例のみを示したが、その他の撮影画像の切換として、撮像部１１の向きが車両の前方の場合に広角画像にし、車両２の後方の場合は狭い範囲の撮影画像を拡大表示した画像に切換えてもよい。また、カメラ１０の取付位置によって例えば左右の車窓までの距離が異なる場合等に、撮像部１１の向きが車両２の右方向のときと左方向のときとで表示画角を変えてもよい。
（２）上記の第１実施形態では、カメラ１０の回転位置検出機構１３として回転接点スイッチを用いたが、回転位置検出機構１３として、ロータリーエンコーダ、ジャイロセンサ等を用いることもできる。
（３）上記の第１実施形態では、カメラ１０を車両２の天井に対して垂直軸回りに回動可能に構成したが、カメラ１０をピラー等の車両２の側面部に配置して、水平軸周りに回動可能に構成してもよい。また、カメラ１０の設置位置としては、車両２の天井、運転席２５側の中央ピラー以外の、運転席２５側の前方ピラー、運転席２５のシート本体、助手席のシート本体、助手席側のピラーであってもよい。
（４）カメラ１０の撮像部１１の向きは、撮影画像におけるオプティカルフローから検出するよう構成してもよい。撮像部１１が車両２の後方を向いていると、オプティカルフローは撮影画像の周囲から中央部に向く。一方、撮像部１１が車両２の前方を向いていると、オプティカルフローは撮影画像の中央部から周囲に向く。こうしたオプティカルフローの向きを判別することで、撮像部１１の向きを検出することができる。
（５）本発明の車室内カメラ装置は、カメラ１０の撮像部１１による画像を有線で表示部４に送信してもよいし、無線で送信してもよい。
（６）第２～第４実施形態ではカメラ１０をフレキシブルアーム１２で支持する構成としたが、フレキシブルアーム１２は必ずしも全体がフレキシブルな構成である必要はなく、部分的にフレキシブルである構成であってもよい。
（７）カメラ１０は、必ずしもユーザが手動で移動させる必要はなく、遠隔操作により撮像部１１の向きを変更するようにしてもよい。
　本発明は、各種車両の運転操作中や防犯上等における車室内の画像確認に広く利用することができる。

Claims (9)

  1. 　車両の室内に配置され、撮像部が内蔵されて当該撮像部の向きを変更可能に構成されたカメラと、
    　前記撮像部の向きを判定する方向判定部と、
    　前記撮像部の向きに応じて撮影画像の表示態様を切換えて表示部に表示させる制御部と、を備えた車室内カメラ装置。
  2. 　前記制御部が、前記撮像部の向きが車両の前方の場合に前記撮影画像を正像に切換え、前記撮像部の向きが車両の後方の場合に前記撮影画像を鏡像に切換可能に構成してある請求項１記載の車室内カメラ装置。
  3. 　前記方向判定部が前記カメラに配置してある請求項１又は２に記載の車室内カメラ装置。
  4. 　前記方向判定部が加速度センサで構成してある請求項３記載の車室内カメラ装置。
  5. 　前記方向判定部が地磁気センサを備えた請求項３又は４記載の車室内カメラ装置。
  6. 　前記方向判定部が前記車両の固定部に対して前記カメラを回動自在に支持する可動支持部で構成してある請求項３記載の車室内カメラ装置。
  7. 　前記方向判定部が、前記カメラの向きを検出するよう前記カメラに配置されたカメラ方向検出部と、前記車両の向きを検出するよう前記車両に配置された車両方向検出部とで構成してある請求項１又は２に記載の車室内カメラ装置。
  8. 　前記カメラ方向検出部及び前記車両方向検出部が地磁気センサで構成してある請求項７記載の車室内カメラ装置。
  9. 　前記カメラ方向検出部及び前記車両方向検出部がさらに加速度センサを備えた請求項８記載の車室内カメラ装置。
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