JP4984521B2 - 車載カメラの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載カメラの制御装置に係り、特に、車室内に運転者の顔を撮影するため或いは車室内を撮影するために設けられた車載カメラの制御装置に関する。

従来から、車室内に設けられた車載カメラの撮像画像を処理する装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。これら従来の装置においては、運転者の状態（例えば顔の向きや目線の方向）を検知するための機能と車両盗難を防止するための機能との双方を備えた車載カメラが用いられている。具体的には、これらの装置は、イグニションスイッチがオンとなる車両運転時は、車載カメラの撮像画像に基づいて運転者の脇見や居眠りの有無などを検知し、一方、イグニションスイッチがオフとなる車両停止時は、車両盗難が検知される際にその車載カメラの撮像画像をメモリに記録し或いは所定の通報先へ伝送することとしている。
特開２００４−１２２９６９号公報 特開２００３−１１２６０５号公報

しかしながら、上記従来の装置においては、車載カメラの撮像画像を運転者の状態検知に用いる場合（車両運転時）と車両盗難防止に用いる場合（車両停止時）とで、カメラの撮影領域が異なっておらず、利用される撮像画像が同一である。このため、利用される車載カメラの撮像画像の範囲が一定に固定されると、その固定範囲が比較的狭いときには、運転者の状態を精度よく検知することは可能であっても車室内を広範囲にわたって撮影することができない事態が生じ、逆に、その固定範囲が比較的広いときには、車室内を広範囲にわたって撮影することは可能であっても運転者の状態を精度よく検知することができない事態が生じ、この点で、上記した両機能が適切に両立しない不都合が生じ得る。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、運転者の状態検知を行う機能と車両盗難防止を含む車両監視を行う機能とを適切に両立させることが可能な車載カメラの制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的は、イグニションスイッチのオン／オフにより車両が運転されているか停止されているかを判定する車両状態判定手段と、前記車両状態判定手段による判定結果に応じて、車室内に設けられた車載カメラの撮影機能を、主に運転者の顔を撮影する際に対応する第１の撮影モードと主に車室内を撮影する際に対応する第２の撮影モードとに切り替える撮影機能切替手段と、前記車載カメラに付随する赤外投光器の機能を、前記車両状態判定手段により車両が運転されていると判定される場合は、主に前記車載カメラの撮影領域における照度を確保する際に対応する第１の投光モードに設定し、一方、前記車両状態判定手段により車両が停止されていると判定される場合は、キーロックスイッチの状態に基づく車両外側から車両がロックされているか否かに応じて、主に車室内監視を行う際に対応する第２の投光モードと主に車両盗難者への威嚇発光を行う際に対応する第３の投光モードとに切り替える投光機能制御手段と、を備える車載カメラの制御装置により達成される。

この態様の発明において、車室内の車載カメラの撮影機能は、イグニションスイッチのオン／オフにより車両が運転されているか停止されているかに応じて、主に運転者の顔を撮影する際に対応する第１の撮影モードと主に車室内を撮影する際に対応する第２の撮影モードとに切り替わる。車載カメラの撮影機能が運転者の顔撮影によるその状態検知時と車室内撮影による車両監視時とで適宜対応して第１の撮影モードと第２の撮影モードとに切り替われば、車載カメラの撮影機能に関し運転者の状態検知を行う機能と車両監視を行う機能とが適切に両立されることとなる。
また、車室内の車載カメラに付随する赤外投光器の機能は、主に車載カメラの撮影領域における照度を確保する際に対応する第１の投光モードと主に車室内監視を行う際に対応する第２の投光モードと主に車両盗難者への威嚇発光を行う際に対応する第３の投光モードとに切り替わる。具体的には、車両が運転されている場合は第１の投光モードに設定し、また、車両が停止されている場合は車両外側から車両がロックされているか否かに応じて第２の投光モードと第３の投光モードとに切り替わる。車載カメラに付随する赤外投光器の機能が車載カメラの撮影領域の照度を確保してその撮像画像から運転者の状態を検知する時と車両盗難を防止する車両監視時と車両盗難者への威嚇発光を行う盗難防止時とで適宜対応して第１の投光モードと第２の投光モードと第３の投光モードとに切り替われば、赤外投光器の機能に関し運転者の状態検知を行う機能と車両監視を行う機能とが適切に両立されることとなる。

この場合、上記した車載カメラの制御装置において、前記撮影機能切替手段は、前記車載カメラの撮影領域を、前記第１の撮影モード時には狭域とし、一方、前記第２の撮影モード時には広域とすることとしてもよい。車載カメラの撮影領域は、運転者の顔を撮影してその状態を検知するうえでは比較的狭くても十分である一方、車室内を撮影して車両監視を行ううえでは比較的広い方が有効である。従って、本発明の構成によれば、車載カメラの撮影機能に関し運転者の状態検知を行う機能と車両監視を行う機能とを適切に両立させることが可能となる。

また、上記した車載カメラの制御装置において、前記撮影機能切替手段は、前記車載カメラの撮影した撮像画像全体のうちの画像処理範囲を、前記第１の撮影モード時には狭範囲とし、一方、前記第２の撮影モード時には広範囲とすることとしてもよい。車載カメラの撮像画像全体のうちの画像処理範囲は、運転者の顔を撮影してその状態を検知するうえでは比較的狭くても十分である一方、車室内を撮影して車両監視を行ううえでは比較的広い方が有効である。従って、本発明の構成によれば、車載カメラの撮影機能に関し運転者の状態検知を行う機能と車両監視を行う機能とを適切に両立させることが可能となる。

この場合、上記した車載カメラの制御装置において、前記投光機能制御手段は、前記赤外投光器の投光を、前記第１の投光モード時には常時行い、一方、前記第２の投光モード時及び前記第３の投光モード時には間欠的に行うこととしてもよい。赤外投光器の投光は、車載カメラの撮影領域の照度を確保するうえでは常時行うことが適切である一方、車室内監視や車両盗難者への威嚇発光を行ううえでは間欠的に行うことが有効である。従って、本発明の構成によれば、赤外投光器の機能に関し運転者の状態検知を行う機能と車両監視を行う機能とを適切に両立させることが可能となる。

また、上記した車載カメラの制御装置において、前記投光機能制御手段は、前記赤外投光器の投光出力強度を、前記第１の投光モード時及び前記第２の投光モード時には低くし、一方、前記第３の投光モード時には高くすることとしてもよい。赤外投光器の投光出力強度は、車載カメラの撮影領域の照度を確保するうえでは比較的低くても十分である一方、車両盗難者への威嚇発光を行ううえでは比較的高い方が有効である。従って、本発明の構成によれば、赤外投光器の機能に関し運転者の状態検知を行う機能と車両監視を行う機能とを適切に両立させることが可能となる。

この場合、前記投光機能制御手段による前記投光出力強度の切り替えは、投光する前記赤外投光器の数が増減されることにより実現されることとしてもよいし、また、前記赤外投光器に流す電流値が増減されることにより実現されることとしてもよい。

本発明によれば、車載カメラ又はそれに付随する赤外投光器の機能に関し運転者の状態検知を行う機能と車両監視を行う機能とを適切に両立させることができる。

図１は、本発明の一実施例である車両に搭載される車載カメラの制御装置を備えるシステムの構成図を示す。また、図２は、本実施例の有する車載カメラの搭載構造を示す。尚、図２（Ａ）には車両横方向から見た際の図を、また、図２（Ｂ）には図２（Ａ）に示す矢視IIIの方向へ見た際の図を、それぞれ示す。本実施例のシステムは、１台の車載カメラを用いて、車両シートに着座する車両運転者の顔の向いている方向を検知すると共に、車両盗難防止や車内監視のための車両監視を行うシステムである。

図１に示す如く、本実施例のシステムは、車載カメラ１０及びその車載カメラ１０に付随する赤外投光器１２を備えている。車載カメラ１０及び赤外投光器１２は、単一のケース１４内に収納されている。このケース１４は、ステアリングコラム１６の軸部を覆うコラムアッパカバー１８の上面に設置されている。

尚、ケース１４のコラムアッパカバー１８上での配設位置は、車両衝突時における衝撃吸収を図るうえで必要なケース１４とコンビネーションメータ２０表面との間のクリアランスを確保する観点や車載カメラ１０の撮影領域をある程度大きく確保する観点から、できるだけステアリングホイール２２側であることが望ましい。また、上記のステアリングコラム１６は、ステアリングホイール２２及びケース１４と一体で、後述のイグニションスイッチのオンによる車両運転時には車両運転者が運転操作し易いように通常のステア操作位置にあり、一方、イグニションスイッチのオフによる車両停止時には車両運転者が降車し易くかつ乗車し易いように上記のステア操作位置よりもエンジンルーム側すなわちコンビネーションメータ側の格納位置に格納されることとしてもよい。すなわち、ステアリングコラム１６の位置は、車両運転者によるイグニション操作に応じてステア操作位置と格納位置とに切り替わることとしてもよい。

車載カメラ１０は、そのカメラ光軸中心がステアリングホイール２２の中心Ｏを通る鉛直線上に位置するように配置されている。車載カメラ１０は、ステアリングホイール２２の表面に運転者がそのステアリングホイール２２を手で握るためかつコンビネーションメータ２０を視認するために開口する開口部２２ａを通して、車両進行方向と正対する方向かつ運転者の頭部（顔）が存在する方向へ指向されたカメラ画角を有し、運転者の顔をほぼ正面から撮影することが可能である。

また、赤外投光器１２は、ケース１４内において車載カメラ１０の左右両側に同数ずつ（図２（Ｂ）においては３個ずつ）設けられている。各赤外投光器１２は、車両運転者の頭部付近へ向けて赤外光を投光するＬＥＤランプであり、運転者の顔を照らすことにより特に車載カメラ１０による夜間撮影を可能とする機能を有している。尚、赤外投光器１２を車載カメラ１０の左右両側に同数ずつ設けるのは、車両運転者がほぼ正面を向いている際（非脇見時）に運転者の顔における赤外光による照度を左右均等にすることができ、これにより、夜間撮影時に車載カメラ１０の撮像画像から運転者の顔幅や顔中心線などの特徴部位を適正に検出し易くなり、後述する運転者の顔向き角度の正確な検出を実行することが可能となるからである。

車載カメラ１０及び赤外投光器１２は、その制御装置として機能するカメラＥＣＵ２４に接続されている。車載カメラ１０の撮影した映像信号は、カメラＥＣＵ２４に供給される。カメラＥＣＵ２４は、コンピュータを主体に構成されており、車載カメラ１０から供給される映像信号を後に詳述の如く処理する。また、カメラＥＣＵ２４は、後に詳述の如く、赤外投光器１２による赤外光の投光を制御する。

カメラＥＣＵ２４には、車両運転者により操作されるイグニションスイッチ２６及びキーロックスイッチ２８が接続されている。イグニションスイッチ２６は、車両運転時にオン状態となり、車両停止時にオフ状態となるスイッチである。また、キーロックスイッチ２８は、車両外側からドアキーシリンダに車両キーが挿入されてドアロック操作が行われ或いは無線通信を利用してリモートドアロック操作が行われることにより車両ドアがロックされているときにオン状態となり、それ以外のときにオフ状態となるスイッチである。カメラＥＣＵ２４は、イグニションスイッチ２６の状態に基づいて車両が運転されているか停止されているか否かを判別すると共に、キーロックスイッチ２８の状態に基づいて車両外側から車両ドアがロックされているか否かすなわち車両が駐車されているか否かを判別する。カメラＥＣＵ２４は、これらの判別結果に基づいて、車載カメラ１０の撮像画像の処理を行い、かつ、赤外投光器１２の投光制御を行う。

カメラＥＣＵ２４には、コンピュータを主体に構成された車間制御ＥＣＵ３０が通信接続されている。車間制御ＥＣＵ３０には、車体前端のバンパやフロントグリル等に配設された障害物センサ３２が接続されている。障害物センサ３２は、例えばミリ波レーダやレーザレーダ，カメラ等により構成されており、自車両の前方（特に自車両の進路上）に存在する障害物に応じた信号を車間制御ＥＣＵ３０に対して出力する。車間制御ＥＣＵ３０は、障害物センサ３２の出力信号に基づいて、自車両が走行するのに最も注意すべき前方障害物の有無を検出すると共に、かかる前方障害物が存在するときには自車両とその前方障害物との距離を検出し、その検出距離と車速センサなどを用いて検出される自車速とに基づいて両者の相対速度を検出する。そして、それらの結果に基づいて自車両と前方障害物との衝突を予測する。

カメラＥＣＵ２４の検出した後述の車両運転中における車両運転者の顔向き角度の情報は、車間制御ＥＣＵ３０に供給される。車間制御ＥＣＵ３０は、カメラＥＣＵ２４から供給される運転者の顔向き角度の情報に基づいて、運転者が顔を向けた方向である顔向き角度θを把握する。車間制御ＥＣＵ３０は、障害物センサ３２などを用いて検出した自車両と前方障害物との衝突予測を、運転者の顔向き角度θに応じて補正する。

車間制御ＥＣＵ３０には、警報表示ディスプレイ３４及び警報ブザー３６が接続されている。警報表示ディスプレイ３４は、例えば車室内のインストルメントパネルに設けられたメータユニットであり、車間制御ＥＣＵ３０からの駆動指令に従って警報表示を行うことで車両運転者に対する注意喚起を行う。また、警報ブザー３６は、車室内に設けられたブザー警報器であり、車間制御ＥＣＵ３０からの駆動指令に従ってブザー吹鳴を行うことで車両運転者に対する注意喚起を行う。車間制御ＥＣＵ３０は、自車両と前方障害物との衝突予測結果に応じて適宜、警報表示ディスプレイ３４及び警報ブザー３６を駆動させる。

また、カメラＥＣＵ２４には、コンピュータを主体に構成された車両監視ＥＣＵ４０が通信接続されている。車両監視ＥＣＵ４０には、上記したイグニションスイッチ２６及びキーロックスイッチ２８が接続されている。車両監視ＥＣＵ４０は、イグニションスイッチ２６の状態に基づいて車両が運転されているか停止されているか否かを判別すると共に、キーロックスイッチ２８の状態に基づいて車両外側から車両ドアがロックされているか否かすなわち車両が駐車されているか否かを判別して、車両の状態、具体的には、車両が運転されている状況（車両運転モード）にあるか、車両が停止されているが車両ドアがロックされていない状況（車内監視用モード）にあるか、或いは、車両が停止されておりかつ車両ドアがロックされている状況（盗難防止用モード）にあるかを検知する。

車両監視ＥＣＵ４０には、また、侵入センサ４２が接続されている。侵入センサ４２は、例えば電波や超音波，赤外線などを利用して車両自体や車室内のものの動きや振動を検知する感知センサや車両シートに加わる荷重を検知する荷重センサなどであって、車室内への侵入行為や車室内における人の有無に応じた信号を車両監視ＥＣＵ４０に対して出力する。車両監視ＥＣＵ４０は、侵入センサ４２の出力信号に基づいて車室内における人の存在などの広い意味での車両侵入行為を検知する。

車両監視ＥＣＵ４０には、更に、警報アラーム４４、記録装置４６、及び送信機４８が接続されている。警報アラーム４４は、車両周囲に向けてアラーム警報を出力するアラーム警報器であり、車両監視ＥＣＵ４０からの駆動指令に従ってアラーム警報を発することで車両周囲の人に対して自車両において盗難などの不正行為が行われていることを報知する。上記した車載カメラ１０の撮影した撮像画像は、車両停止中、カメラＥＣＵ２４を経由して車両監視ＥＣＵ４０に供給される。記録装置４６は、ハードディスクなどにより構成されており、カメラＥＣＵ２４側から供給される車載カメラ１０の撮像画像を記録する。また、送信機４８は、警察署や消防署などの救援機関に救援要請を行い得るヘルプネットセンタと無線通信を行うためのデータ通信モジュール（ＤＣＭ）などであり、必要に応じて、カメラＥＣＵ２４側から供給される車載カメラ１０の撮像画像を通信ネットワークを介してヘルプネットセンタへ送信する。車両監視ＥＣＵ４０は、検知した車両の状態及び侵入センサ４２による検知結果に応じて適宜、警報アラーム４４、記録装置４６、及び送信機４８を駆動させる。

次に、本実施例のシステムの動作について説明する。本実施例のシステムは、（１）車載カメラ１０の撮像画像を用いて車両運転者の顔向き角度θを検出して自車両と前方障害物との衝突予測を行い、その衝突予測結果に応じて衝突回避或いは衝突緩和のための警報を行うプリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）システムであると共に、（２）侵入センサ４２や車載カメラ１０を用いて車両盗難防止や車内監視を行う車両監視システムである。

本実施例のシステムにおいて、カメラＥＣＵ２４は、上記の如く、イグニションスイッチ２６の状態に基づいて車両が運転されているか停止されているか否かを判別すると共に、キーロックスイッチ２８の状態に基づいて車両外側から車両ドアがロックされているか否かすなわち車両が駐車されているか否かを判別する。

カメラＥＣＵ２４は、上記の判別の結果、イグニションスイッチ２６のオンにより車両が運転されていると判別するときは、上記ＰＣＳシステムの作動を可能とすべく、車載カメラ１０から入力される映像信号としての撮像画像について２値化処理や特徴点抽出処理などの画像処理を行う。そして、その撮像画像から車両運転者の顔幅及び顔中心線を検出すると共に、それらの検出パラメータから撮像画像に映し出された運転者の顔の左右間隔比率を算出することにより、その左右間隔比率から運転者の顔が向く方向すなわち正面からの顔向き角度θ（尚、運転者が車両真正面に顔を向けたときを０°とする。）を検出する。この検出された運転者の顔向き角度θの情報は、カメラＥＣＵ２４から車間制御ＥＣＵ３０へ供給される。

また、カメラＥＣＵ２４は、イグニションスイッチ２６のオンにより車両が運転されていると判別するときは、運転者の顔近傍の照度を確保すべく、赤外投光器１２を常時点灯させて赤外光を投光させる。この場合には、運転者の顔が赤外投光器１２による赤外光により照らされつつ車載カメラ１０による撮影が行われることとなるので、夜間撮影時にもカメラＥＣＵ２４によるカメラ撮像画像の処理において、運転者の顔幅や顔中心線などの特徴部位が適正に検出され易くなり、運転者の顔向き角度θの正確な検出が行われ易くなる。

車間制御ＥＣＵ３０は、上記の如く、障害物センサ３２の出力信号に基づいて、自車両が走行するのに最も注意すべき前方障害物の有無を検出する。その結果、その前方障害物の存在を検知したときは、以後、その前方障害物との距離及び相対速度並びに自車両の進路及びその進路に対する前方障害物の位置等に基づいて、自車両が現時点で前方障害物と衝突する可能性（衝突可能性）を演算する。尚、自車両が前方障害物と衝突するまでの時間が短いほどその衝突可能性は高まるので、車間制御ＥＣＵ３０が演算する衝突可能性は、自車両と前方障害物との距離を両者の相対速度で割って求まる時間（衝突予測時間）に対応した値とすればよく、この際には、その衝突予測時間が短いほど大きな値となる。そこで、車間制御ＥＣＵ３０は、予め、運転者がＰＣＳシステムの作動（警報）による不快な思いをすることなく衝突回避行動を有効にとることが困難となる衝突可能性具体的には衝突までの衝突予測時間を、警報を開始するための基準しきい値レベル（例えば１．８秒や２秒；基準タイムｔ１）として格納している。

また、運転者がインナーミラーや運転席側や助手席側のアウターミラー，車室内のディスプレイ表示を見たり、或いは車体左右の安全確認のために車外を視認したりする脇見による前方不注意が生ずると、車両の前面衝突が生じ易くなり、車両が衝突する可能性が高くなる。従って、自車両の衝突回避や被害軽減を図るうえでは、衝突前、運転者の車両前方への注意力が低下しているときは、通常よりも早いタイミングで車両運転者に向けて上記の警報を行うことが適切である。そこで、車間制御ＥＣＵ３０は、予め、運転者が顔を正面方向から外す脇見を行っているか否かを判別するための顔向き角度のしきい値θ０（例えば、±１５°）を格納している。

車間制御ＥＣＵ３０は、カメラＥＣＵ２４から運転者の顔向き角度θの情報が供給されるごとに、その顔向き角度θをしきい値θ０と比較する。その結果、θ≦θ０が成立するときは、運転者の顔がほぼ正面方向に向いていると判断できるので、上記の如く現時点での自車両と前方障害物との衝突可能性を演算した際に、その衝突予測時間を通常どおりの基準タイムｔ１と比較する。そして、衝突予測時間が基準タイムｔ１以下になったとき、その時点から少なくとも衝突時まで警報がなされるように警報表示ディスプレイ３４及び警報ブザー３６に対して駆動指令を行う。この場合には、警報表示ディスプレイ３４が警報表示を行い、警報ブザー３６がブザー吹鳴を行うことにより、自車両と前方障害物との衝突回避又は衝突緩和が運転者に促されることとなる。

一方、θ＞θ０が成立するときは、運転者の顔が正面方向に向いていないと判断できるので、まず、運転者への警報を開始するうえで前方障害物との衝突予測時間が至るべきしきい値タイムｔｔを上記の基準タイムｔ１よりも長くすること（衝突時を基準にして早めにすること）で、衝突可能性が達すべきしきい値レベルを上記の基準しきい値レベルから低下させる。尚、運転者の顔が正面方向に向いていない脇見の継続時間が長いほど、そのしきい値タイムｔｔの基準タイムｔ１からの前出し時間を長くして、そのしきい値レベルの基準しきい値レベルからの低下量を多くすることとしてもよい。そして次に、自車両と前方障害物との衝突可能性を演算した際に、その衝突予測時間をその時点で設定されているしきい値タイムｔｔと比較する。その比較の結果、衝突予測時間がしきい値タイムｔｔ以下となったとき、その時点から少なくとも衝突時まで警報がなされるように警報表示ディスプレイ３４及び警報ブザー３６に対して駆動指令を行う。この場合には、警報表示ディスプレイ３４が警報表示を行い、警報ブザー３６がブザー吹鳴を行うことにより、自車両と前方障害物との衝突回避又は衝突緩和が運転者に促されることとなる。

従って、本実施例のＰＣＳシステムによれば、自車両が前方障害物と衝突する前に、衝突回避又は被害軽減のための警報表示ディスプレイ２０及び警報ブザー２２による警報を行うと共に、更に、その警報を、カメラ撮像画像の画像処理により運転者の顔が正面方向を向いていないと判断される状況においては、正面方向を向いていると判断される状況において開始される運転者の通常衝突回避行動をとり得るタイミングよりも早く開始することができる。このため、本実施例のＰＣＳシステムによれば、前方障害物との衝突前において、できるだけ警報によって運転者に煩わしさを与えるのを抑制しつつ、運転者の脇見に起因した衝突回避行動が遅れるのを防止することができ、これにより、車両走行時における安全性を向上させることが可能となっている。

また、カメラＥＣＵ２４は、イグニションスイッチ２６のオフにより車両が停止されていると判別するときは、上記車両監視システムの作動を可能とすべく、車両カメラ１０から入力される映像信号としての撮像画像について、上記の如く運転者の顔向き角度θの検出を行うための２値化処理や特徴点抽出などの画像処理を行うことなく、そのまま車両監視ＥＣＵ４０へ供給する。

車両監視ＥＣＵ４０は、上記の如く、イグニションスイッチ２６の状態に基づいて車両が運転されているか停止されているか否かを判別すると共に、キーロックスイッチ２８の状態に基づいて車両外側から車両ドアがロックされているか否かすなわち車両が駐車されているか否かを判別する。その判別の結果、イグニションスイッチ２６のオンにより車両が運転されていると判別するときは、侵入センサ４２を無効にすると共に、警報アラーム４４による警報などを行わない一方、イグニションスイッチ２６のオフにより車両が停止されていると判別するときは、警報アラーム４４などの駆動を許容する。

具体的には、車両監視ＥＣＵ４０は、車両が停止されておりかつ車両外側からの車両ドアロックがなされていないときは、車両停止後に正規の車両乗員が車室内に残っている可能性はあるが車室内の状態を監視する目的で、侵入センサ４２を無効に維持しつつ、カメラＥＣＵ２４側から供給される車載カメラ１０の撮像画像を記録装置４６へ記録する（車内監視モード）。また、車両が停止されておりかつ車両外側からの車両ドアロックがなされているときは、車両停止後に正規の車両乗員が降車したと判断できるので、不審者による車両盗難を防止する目的で、侵入センサ４２を有効にすると共に、警報アラーム４４、記録装置４６、及び送信機４８のすべての駆動を許容する（盗難防止モード）。そして、かかる盗難防止モードで侵入センサ４２を用いて車両侵入行為を検知すると、車両侵入が生じた旨を車両周囲の人に知らせるべく警報アラーム４４を駆動させると共に、カメラＥＣＵ２４側から供給される車載カメラ１０の撮像画像を記録装置４６へ記録し、送信機４８を用いてカメラＥＣＵ２４側から供給される車載カメラ１０の撮像画像を通信ネットワークを介してヘルプネットセンタへ送信する。

従って、本実施例の車両監視システムによれば、イグニションオフ後、車内監視や車両盗難防止などの車両監視を行い、特に、車室内の状態を画像として残すべくカメラ撮像画像を記録装置４６に記録し、更に侵入センサ４２を用いた侵入行為検知時には送信機４８を用いてヘルプネットセンタへ送信することができる。このため、本実施例の車両監視システムによれば、車両侵入防止や盗難防止を確保して車両のセキュリティ性を向上させることが可能となっている。

ところで、一台の車載カメラ１０の撮像画像が、ＰＣＳシステムにおける運転者の顔向き角度θの検出に用いられる場合と車両監視システムにおける車両監視に用いられる場合とで、その利用される撮像画像全体のうちの画像処理範囲が同一であって一定に固定されていると、その固定範囲が比較的狭いときには、運転者の顔向き角度を精度よく検出することは可能であっても車室内を広範囲にわたって撮影することができない事態が生じ、逆に、その固定範囲が比較的広いときには、車室内を広範囲にわたって撮影することは可能であっても運転者の顔向き角度を精度よく検出することができない事態が生じ、この点で、両システムの機能が両立しない不都合が生じ得る。

また、本実施例のＰＣＳシステムにおいて車載カメラ１０の撮像画像を用いて運転者の顔向き角度θが検出されるときには常時、その正確な検出が行われ易くなるように赤外投光器１２から赤外光が投光される。しかし、本実施例の車両監視システムにおいては、運転者の顔向き角度θを検出する必要はないので、その検出のために赤外投光器１２から赤外光を投光することは不要である一方、車両監視が行われていることを人に知らせるうえではその赤外光を投光することは有効である。

そこで、本実施例のシステムにおいては、車載カメラ１０の撮像画像を利用したＰＣＳシステムの機能と車両監視システムの機能とが適切に両立するように車載カメラ１０の撮影機能を適宜切り替える点に第１の特徴を有し、また、赤外投光器１２の機能をＰＣＳシステムの作動時と車両監視システムの作動時とで切り替える点に第２の特徴を有している。以下、図３及び図４を参照して、本実施例の特徴部について説明する。

図３は、本実施例においてＰＣＳシステムの機能と車両監視システムの機能との両立を図る手法を説明するための図を示す。尚、図３（Ａ）には車両上方から見た際の図を、また、図３（Ｂ）には車載カメラ１０の撮影した撮像画像の一例を、それぞれ示す。更に、図４は、本実施例の車載カメラ１０の制御装置においてカメラＥＣＵ２４が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図４に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動されるルーチンである。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。

カメラ撮像画像から運転者の顔を抽出してその顔向き角度θを検出するうえでは、そのカメラ撮像画像に運転者の顔のみが映し出されていれば十分である。一方、車両監視のためにカメラ撮像画像を記録し或いはヘルプネットセンタへ送信するうえでは、そのカメラ撮像画像に車室内にわたって広い領域が映し出されていることが適切である。従って、図３に示す如く、車載カメラ１０の撮影し得る領域（カメラ画角）を車室内全体が映し出されるようにある程度広く設定したうえで、運転者の顔向き角度の検出に用いる画像処理範囲をカメラ撮像画像全体のうちの一部に限定すると共に、車両監視に用いる画像処理範囲をカメラ撮像画像全体に設定することとすれば、車載カメラ１０の機能に関し上記のＰＣＳシステムと車両監視システムとの両立を図ることが可能となる。

また、夜間やトンネル走行時においてもカメラ撮像画像を用いて運転者の顔向き角度θを精度よく検出するうえでは、常時、赤外投光器１２から赤外光を投光させることが適切である。また、車内監視が行われていることを人に知らせるうえでは、赤外投光器１２からの赤外光の投光を間欠的に行うことが有効である。特に、車両盗難監視時に車両侵入行為が検出されたときは、その侵入者に対して赤外投光器１２からの赤外光の投光による威嚇発光を行うことが車両盗難を防止するうえで有効である。

本実施例において、カメラＥＣＵ２４には、イグニションスイッチ２６の状態及びキーロックスイッチ２８の状態が入力される（ステップ１００）。そして、カメラＥＣＵ２４は、イグニションスイッチ２６のオンにより車両が運転されていると判別するとき（ステップ１０２における否定判定時）は、上記ＰＣＳシステムの作動を可能とする顔向き検知モードとなる（ステップ１０４）。

カメラＥＣＵ２４は、顔向き検知モードでは、車載カメラ１０の撮影した撮像画像から運転者の顔を抽出するのに用いる画像処理範囲を図３（Ｂ）に示す如くそのカメラ撮像画像全体のうちの一部に限定して、その撮像画像全体のうち比較的狭い画像処理範囲について画像処理を行うことにより運転者の顔向き角度θを検出すると共に、赤外投光器１２による赤外光の投光を常時行わせる（ステップ１０６）。尚、この際、上記の一部に限定される画像処理範囲のカメラ撮像画像全体での位置及び大きさは、車両シートに正規に着座した車両運転者の顔が全体的に含まれるものであればよい。また、赤外投光器１２による赤外光の投光は、常時行われるのではなく、車室内が比較的暗くなったときにのみ行われるものであってもよい。また、この投光の出力強度は、運転者の顔近傍における照度が抽出可能な程度に確保されればよく、赤外投光器１２において許容される最大強度よりも低く抑えられたものであってもよい。例えば、この出力強度の低下は、すべての赤外投光器１２のうち赤外光を投光させるものの数を減らし、或いは、各赤外投光器１２へ流す電流や印加する電圧を減らすことにより実現されることとすればよい。

かかる構成によれば、顔向き検知モードにおいて、カメラ撮像画像のうちの必要最低限の範囲での画像処理により運転者の顔向き角度θの検出を行うことができると共に、夜間撮影時やトンネル走行時などにもその顔向き角度θの正確な検出を行うことができる。このため、カメラ撮像画像の画像処理により得た運転者の顔向き角度θに応じたＰＣＳシステムにおける警報制御を適切に行うことが可能となっている。

また、カメラＥＣＵ２４は、イグニションスイッチ２６のオフかつキーロックスイッチ２８のオフにより車両が停止されておりかつ車両外側からドアロックがなされていないと判別するとき（ステップ１０２における肯定判定かつステップ１０８における否定判定時）は、上記車両監視システムにおける車内監視の作動を可能とする車内監視モードとなる（ステップ１１０）。

カメラＥＣＵ２４は、車内監視モードでは、車載カメラ１０の撮影した撮像画像全体のうちその車内監視に用いる画像処理範囲を図３（Ｂ）に示す如くその撮像画像全体に設定してその撮像画像全体を車両監視ＥＣＵ４０へ供給すると共に、赤外投光器１２による赤外光の投光を間欠的に行わせる（ステップ１１２）。尚、この際、赤外光の投光は、予め定められた所定間隔周期で所定時間継続して行われるものとすればよい。また、その投光の出力強度は、赤外投光器１２において許容される最大強度よりも低く抑えられたものであればよい。

かかる構成によれば、車内監視モードにおいて、車載カメラ１０を用いて車室内全体が映し出されるようなある程度広い領域を撮影することができ、そして、その撮影領域が映し出された撮像画像を記録装置４６に記録することができる。このため、車両停止時に車両外側からドアロックがなされていないときに、車室内全体が映し出されたカメラ撮像画像を記録装置４６に記録することで適切な車内監視を行うことが可能となっている。また、車内監視モードにおいては、赤外投光器１２を間欠的に点滅させることができるため、車両周囲の人に車内監視が行われている旨を知らせることができ、車両に対する不正行為などの抑止を図ることが可能となっている。

更に、カメラＥＣＵ２４は、イグニションスイッチ２６のオフかつキーロックスイッチ２８のオンにより車両が停止されておりかつ車両外側からドアロックがなされていると判別するとき（ステップ１０２における肯定判定かつステップ１０８における肯定判定時）は、上記車両監視システムにおける車両盗難防止の作動を可能とする盗難防止モードとなる（ステップ１１４）。また、車両監視ＥＣＵ４０も、車両が停止されておりかつ車両外側からドアロックがなされていると判別するときは、侵入センサ４２を有効にして盗難防止モードとなる。そして、かかる盗難防止モードにおいて侵入センサ４２を用いて車両侵入行為を検知すると、その車両侵入行為が生じた旨を示す情報をカメラＥＣＵ２４へ送信する。

カメラＥＣＵ２４は、盗難防止モードにおいて車両監視ＥＣＵ４０から車両侵入行為が生じた旨の情報を受信すると、車載カメラ１０の撮影した撮像画像全体のうちその盗難防止に用いる画像処理範囲を図３（Ｂ）に示す如くその撮像画像全体に設定してその画像全体を車両監視ＥＣＵ４０へ供給すると共に、赤外投光器１２による赤外光の投光を間欠的にかつ出力強度を上げて行わせる（ステップ１１６）。尚、この際、赤外投光器１２による投光の出力強度は、赤外投光器１２において許容される最大強度であればよく、すべての赤外投光器１２から赤外光を投光させかつ各赤外投光器１２へ流す電流や電圧を最大許容値に設定するものとすればよい。また、この投光は、上記した車内監視モードにおける間隔周期や継続時間と同一の周期や継続時間で行われるものとしてもよいが、緊迫感を上げるため、それよりも短い周期や継続時間で行われるものとしてもよい。

かかる構成によれば、盗難防止モードにおいて車両侵入行為が検知された際、車載カメラ１０を用いて車室内全体が映し出されるようなある程度広い領域を撮影することができ、そして、その撮影領域が映し出された撮像画像を記録装置４６に記録すると共に、ヘルプネットセンタへ送信することができる。このため、車両停止かつ車両外側からのドアロック時すなわち車両駐車時において、適切な盗難防止を図ることが可能となっている。また、盗難防止モードにおいて車両侵入行為が検知された際には、赤外投光器１２を出力強度を上げて間欠的に点滅させることができるため、車両への侵入者を威嚇することができ、車両侵入や車両盗難の防止を図ることが可能となっている。

このように本実施例のシステムにおいては、一台の車載カメラ１０が、イグニションオン時に作動するＰＣＳシステムとイグニションオフ時に作動する車両監視システムとで兼用されると共に、その車載カメラ１０の撮影機能が、ＰＣＳシステムにおいて必要な運転者の顔向き角度θを検知するのに対応した顔向き検知モードと、車両監視システムにおいて必要な車室内の広範囲にわたる画像を取得するのに対応した車内監視モード及び盗難防止モードとに切り替わる。具体的には、撮影領域が予め一定画角に定められた車載カメラ１０の撮影した撮像画像全体のうち利用される画像処理範囲が、ＰＣＳシステムにおいて運転者の顔向き角度θを検出する際には比較的狭い範囲とされ、一方、車両監視システムにおいて広範囲の撮像画像を取得する際には比較的広い範囲とされる。

車載カメラ１０の撮像画像全体のうち利用される画像処理範囲は、運転者の顔向き角度θを検出するうえでは撮像画像に運転者の顔が映し出されていれば十分であって、比較的狭くても十分である一方、車室内を撮影して車両監視を行ううえでは撮像画像に運転者の顔だけでなく広く車室内が映し出されているのが有効であって、比較的広い方が有効である。従って、本実施例のシステムによれば、ＰＣＳシステムでの運転者の顔向き角度θの検出を適切に行うことができ、また、車両監視システムでの車室内が広範囲に映し出されたカメラ撮像画像の取得を適切に行うことができるので、ＰＣＳシステムと車両監視システムとで兼用される一台の車載カメラ１０の撮影機能に関し、両システムの機能を適切に両立させることが可能となっている。

この点、本実施例によれば、一台の車載カメラ１０の撮影機能をＰＣＳシステム及び車両監視システムそれぞれに適切に対応させて切り替えることができるので、両システムにそれぞれ別個のカメラを適用することは不要であり、システムの簡素化及びコストの削減を図ることが可能となっている。

また、本実施例のシステムにおいては、赤外投光器１２がＰＣＳシステムと車両監視システムの２つのモードとで兼用されると共に、その赤外投光器１２の機能が、ＰＣＳシステムにおいて必要な運転者の顔における照度を確保するのに対応した顔向き検知モードと、車両監視システムにおいて必要な車内監視が行われていることを外部に知らせるのに対応した車内監視モードと、車両監視システムにおいて必要な車両侵入者を威嚇するのに対応した盗難防止モードとに切り替わる。具体的には、赤外投光器１２の投光が、ＰＣＳシステムにおいて運転者の顔における照度を確保する際には常時かつ比較的低い出力強度で行われ、車両監視システムにおいて車内監視を行っていることを外部に知らせる際には間欠的にかつ比較的低い出力強度で行われ、また、車両監視システムにおいて車両侵入者を威嚇する際には間欠的にかつ比較的高い出力強度で行われる。

赤外投光器１２の投光は、車載カメラ１０の撮影領域の照度を確保するうえでは常時行うことが適切である一方、車内監視が行われていることを車両周囲の人などに知らせ或いは車両盗難者への威嚇発光を行ううえでは間欠的に行うことが有効である。また、赤外投光器１２の投光出力強度は、車載カメラ１０の撮影領域（特に運転者の顔）の照度を確保する或いは車内監視が行われていることを車両周囲の人などに知らせるうえでは比較的低くても十分である一方、車両盗難者への威嚇発光を行ううえでは比較的高い方が有効である。従って、本実施例のシステムによれば、赤外投光器１２による赤外光の投光を、ＰＣＳシステムでは運転者の顔向き角度θの検出が行われ易くなるように、車両監視システムでの車内監視モードでは車内監視が行われていることを外部に知らせるように、また、車両監視システムでの盗難防止モードでは車両盗難者を威嚇するように適切に行うことができるので、ＰＣＳシステムと車両監視システムとで兼用される赤外投光器１２の機能に関し、両システムの各モードの機能を適切に発揮させることが可能となっている。

この点、本実施例によれば、共通の赤外投光器１２の機能をＰＣＳシステム及び車両監視システムそれぞれに適切に対応させて切り替えることができるので、両システムにそれぞれ別個の赤外投光器や表示器を適用することは不要であり、システムの簡素化及びコストの削減を図ることが可能となっている。

尚、上記の実施例においては、顔向き検知モードが特許請求の範囲に記載した「第１の撮影モード」及び「第１の投光モード」に、車内監視モード及び盗難防止モードが特許請求の範囲に記載した「第２の撮影モード」に、車内監視モードが特許請求の範囲に記載した「第２の投光モード」に、盗難防止モードが特許請求の範囲に記載した「第３の投光モード」に、それぞれ相当していると共に、カメラＥＣＵ２４が、図４に示すルーチン中ステップ１０２〜１１６の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「撮影機能切替手段」及び「投光機能制御手段」が実現されている。

ところで、上記の実施例においては、車載カメラ１０の撮影する撮影領域を予め一定画角に固定したうえで、その撮像画像全体のうちの画像処理範囲を場合に応じて狭くしたり広くしたりすることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、車載カメラ１０の撮影する撮影領域自体を場合に応じて画角変更によって狭く（狭角化）したり広く（広角化）したりしたうえで、画像処理をその得られた撮像画像全体に対して行うこととしてもよい。尚、この車載カメラ１０の撮影領域の変更は、車載カメラ１０のレンズの自動的な切り替えやズーム倍率の変更により実現されることとすればよい。かかる車載カメラ１０の撮影機能をハード的に切り替える構成においても、上記実施例での車載カメラ１０の撮影機能をソフト的に切り替える構成と同様の効果を得ることが可能である。

また、上記の実施例においては、車載カメラ１０の撮像画像を用いて検出された車両運転者の顔向き角度θの情報を、自車両と前方障害物との衝突予測を行うＰＣＳシステムに用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、単に顔向き角度θの大きさに応じて警報を発するシステムに用いることとしてもよい。

また、上記の実施例においては、車載カメラ１０の撮像画像を用いて車両運転者の顔向き角度θを検出するが、車載カメラ１０の撮像画像を用いて検出する運転者の状態は顔向き角度θに限定されるものではなく、運転者の顔における目の向く視線方向や表情，瞬き，欠伸などを検出するものであってもよい。

更に、上記の実施例においては、イグニションスイッチ２６のオフかつキーロックスイッチ２８のオフにより車両が停止されておりかつ車両外側からドアロックがなされていないとき、車両監視システムにおける車内監視の作動を可能とする車内監視モードが実現されて、車室内の比較的広い範囲が映し出された車載カメラ１０の撮像画像が記録装置４６に記録されるが、このとき、何ら車載カメラ１０が機能を果たさずその撮像画像が記録装置４６に記録されないこととしてもよい。かかる構成においては、車両が停止されておりかつ車両外側からドアロックがなされている状況において侵入センサ４２により車両侵入行為が検知された際に、車室内の比較的広い範囲が映し出された車載カメラ１０の撮像画像が記録装置４６に記録されることとなる。

本発明の一実施例である車載カメラの制御装置を備えるシステムの構成図である。 本実施例の有する車載カメラの搭載構造を示す図である。 本実施例においてＰＣＳシステムの機能と車両監視システムの機能との両立を図る手法を説明するためのである。 本実施例の車載カメラの制御装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。

符号の説明

１０ 車載カメラ
１２ 赤外投光器
２４ カメラＥＣＵ
２６ イグニションスイッチ
２８ キーロックスイッチ

Claims (7)

1. イグニションスイッチのオン／オフにより車両が運転されているか停止されているかを判定する車両状態判定手段と、
   前記車両状態判定手段による判定結果に応じて、車室内に設けられた車載カメラの撮影機能を、主に運転者の顔を撮影する際に対応する第１の撮影モードと主に車室内を撮影する際に対応する第２の撮影モードとに切り替える撮影機能切替手段と、
   前記車載カメラに付随する赤外投光器の機能を、前記車両状態判定手段により車両が運転されていると判定される場合は、主に前記車載カメラの撮影領域における照度を確保する際に対応する第１の投光モードに設定し、一方、前記車両状態判定手段により車両が停止されていると判定される場合は、キーロックスイッチの状態に基づく車両外側から車両がロックされているか否かに応じて、主に車室内監視を行う際に対応する第２の投光モードと主に車両盗難者への威嚇発光を行う際に対応する第３の投光モードとに切り替える投光機能制御手段と、
   を備えることを特徴とする車載カメラの制御装置。
2. 前記撮影機能切替手段は、前記車載カメラの撮影領域を、前記第１の撮影モード時には狭域とし、一方、前記第２の撮影モード時には広域とすることを特徴とする請求項１記載の車載カメラの制御装置。
3. 前記撮影機能切替手段は、前記車載カメラの撮影した撮像画像全体のうちの画像処理範囲を、前記第１の撮影モード時には狭範囲とし、一方、前記第２の撮影モード時には広範囲とすることを特徴とする請求項１記載の車載カメラの制御装置。
4. 前記投光機能制御手段は、前記赤外投光器の投光を、前記第１の投光モード時には常時行い、一方、前記第２の投光モード時及び前記第３の投光モード時には間欠的に行うことを特徴とする請求項１記載の車載カメラの制御装置。
5. 前記投光機能制御手段は、前記赤外投光器の投光出力強度を、前記第１の投光モード時及び前記第２の投光モード時には低くし、一方、前記第３の投光モード時には高くすることを特徴とする請求項１又は４記載の車載カメラの制御装置。
6. 前記投光機能制御手段による前記投光出力強度の切り替えは、投光する前記赤外投光器の数が増減されることにより実現されることを特徴とする請求項５記載の車載カメラの制御装置。
7. 前記投光機能制御手段による前記投光出力強度の切り替えは、前記赤外投光器に流す電流値が増減されることにより実現されることを特徴とする請求項５記載の車載カメラの制御装置。

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