特開 2024-80496 車両用撮影装置および光軸調整方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024080496

(43)【公開日】2024-06-13

(54)【発明の名称】車両用撮影装置および光軸調整方法

(51)【国際特許分類】

   G03B 17/56 20210101AFI20240606BHJP

   H04N 23/58 20230101ALI20240606BHJP

   H04N 23/55 20230101ALI20240606BHJP

   H04N 23/51 20230101ALI20240606BHJP

   G03B 30/00 20210101ALI20240606BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20240606BHJP

   G03B 15/02 20210101ALI20240606BHJP

   G03B 15/03 20210101ALI20240606BHJP

   G03B 15/05 20210101ALI20240606BHJP

【ＦＩ】

G03B17/56 A

H04N23/58

H04N23/55

H04N23/51

G03B30/00

G03B15/00 P

G03B15/02 V

G03B15/03

G03B15/05

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022193744

(22)【出願日】2022-12-02

(71)【出願人】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】島田 叡

【テーマコード（参考）】

2H053

2H105

5C122

【Ｆターム（参考）】

2H053CA41

2H053DA00

2H105AA14

5C122DA14

5C122EA58

5C122FA01

5C122FB11

5C122FB17

5C122FH11

5C122GD01

5C122GE01

5C122GE04

5C122GG04

5C122HA76

5C122HA78

5C122HA82

5C122HB01

5C122HB06

(57)【要約】

【課題】車載機器の筐体の角度調整を行った際に、カメラの光軸を適切に調整すること。
【解決手段】車両用撮影装置１は、車両に取り付けられる支柱と、支柱の支持軸を中心にして向きを変更可能な筐体と、筐体に配置されたカメラユニットの一例であるカメラと、カメラの光軸の向きを調整するアクチュエータ１７と、支柱に車両のウィンドガラスを向いて配置された発光部１５と、アクチュエータ１７による調整を制御する調整制御部２４とを備え、カメラ１６は、発光部１５から射出された光が、車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内に投射されて形成された指標を撮影し、調整制御部２４は、カメラ１６によって撮影された指標に基づいて、筐体の向きの変化に応じて光軸の向きの調整を行う。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に取り付けられる支柱と、
前記支柱の支持軸を中心にして向きを変更可能な筐体と、
前記筐体に配置されたカメラユニットと、
前記カメラユニットの光軸の向きを調整する調整部と、
前記支柱に前記車両のウィンドガラスを向いて配置された発光部と、
前記調整部による調整を制御する調整制御部と、
を備え、
前記カメラユニットは、前記発光部から射出された光が、前記車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内に投射されて形成された指標を撮影し、
前記調整制御部は、前記カメラユニットによって撮影された指標に基づいて、前記筐体の向きの変化に応じて前記光軸の向きの調整を行う、
車両用撮影装置。

【請求項2】

前記筐体に配置され、前記筐体とともに前記支柱の支持軸を中心にして向きを変更可能な反射部、
を備える請求項１に記載の車両用撮影装置。

【請求項3】

前記発光部は、光の射出方向が前記ウィンドガラスに対して全反射の角度以下である、
請求項１に記載の車両用撮影装置。

【請求項4】

前記筐体の向きが変わったか否かを判定する判定部、
を備え、
前記発光部は、前記判定部が前記筐体の向きが変わったと判定する場合、光を射出する、
請求項１に記載の車両用撮影装置。

【請求項5】

車両に取り付けられる支柱と、
前記支柱の支持軸を中心にして向きを変更可能な筐体と、
前記筐体に配置されたカメラユニットと、
前記カメラユニットの光軸の向きを調整する調整部と、
前記支柱に前記車両のウィンドガラスを向いて配置された発光部と、
前記調整部による調整を制御する調整制御部と、
を備えた車両用撮影装置の光軸調整方法であって、
前記発光部から射出された光が、前記車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内に投射されて形成された指標を前記カメラユニットによって撮影し、
前記カメラユニットによって撮影された指標に基づいて、前記調整制御部によって、前記筐体の向きの変化に応じて前記光軸の向きの調整を行う、
光軸調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用撮影装置および光軸調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

フロントガラスなどにマ－ク指標を設け、メモリから読み出したマーク指標の画像位置の基準となる画像位置情報と、新たに撮影されたマ－ク指標の画像位置情報とを比較して、車載カメラの光軸ずれを検出する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１７３０３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、カメラとミラーとが一体となったドライブレコーダのような車載機器がある。このような車載機器では、運転者がミラーの角度調整のために車載機器の筐体の向きを変えた場合、カメラとミラーとが一体であるので、カメラの光軸がずれて撮影範囲がずれる。その際、光軸ずれを調整する必要が生じるが、特許文献１に記載の技術では、フロントガラスの一部にマーク指標が設けられてしまうため、撮影範囲にマーク指標が常時映り込む。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車載機器の筐体の角度調整を行った際に、カメラの光軸を適切に調整することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用撮影装置は、車両に取り付けられる支柱と、前記支柱の支持軸を中心にして向きを変更可能な筐体と、前記筐体に配置されたカメラユニットと、前記カメラユニットの光軸の向きを調整する調整部と、前記支柱に前記車両のウィンドガラスを向いて配置された発光部と、前記調整部による調整を制御する調整制御部と、を備え、前記カメラユニットは、前記発光部から射出された光が、前記車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内に投射されて形成された指標を撮影し、前記調整制御部は、前記カメラユニットによって撮影された指標に基づいて、前記筐体の向きの変化に応じて前記光軸の向きの調整を行う。

【0007】

本発明に係る光軸調整方法は、車両に取り付けられる支柱と、前記支柱の支持軸を中心にして向きを変更可能な筐体と、前記筐体に配置されたカメラユニットと、前記カメラユニットの光軸の向きを調整する調整部と、前記支柱に前記車両のウィンドガラスを向いて配置された発光部と、前記調整部による調整を制御する調整制御部と、を備えた車両用撮影装置の光軸調整方法であって、前記発光部から射出された光が、前記車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内に投射されて形成された指標を前記カメラユニットによって撮影し、前記カメラユニットによって撮影された指標に基づいて、前記調整制御部によって、前記筐体の向きの変化に応じて前記光軸の向きの調整を行う。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、車載機器の筐体の角度調整を行った際に、カメラの光軸を適切に調整することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、第一実施形態に係る車両用撮影装置の構成例を示す概略図である。

【図2】図２は、図１の部分拡大図である。

【図3】図３は、第一実施形態に係る車両用撮影装置の構成例を示すブロック図である。

【図4】図４は、指標を説明する図である。

【図5】図５は、反射ミラーの向き、カメラの光軸、および撮影範囲の一例を説明する模式図である。

【図6】図６は、反射ミラーの向き、カメラの光軸、および撮影範囲の他の例を説明する模式図である。

【図7】図７は、反射ミラーの向き、カメラの光軸、および撮影範囲の他の例を説明する模式図である。

【図8】図８は、指標を用いた補正方法を説明する模式図である。

【図9】図９は、第一実施形態に係る車両用撮影装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、第二実施形態に係る車両用撮影装置の構成例を示すブロック図である。

【図11】図１１は、第二実施形態に係る車両用撮影装置における処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下に添付図面を参照して、本発明に係る車両用撮影装置１および光軸調整方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。

【0011】

［第一実施形態］
図１ないし図３を用いて、本実施形態に係る車両用撮影装置１について説明する。図１は、第一実施形態に係る車両用撮影装置１の構成例を示す概略図である。図２は、図１の部分拡大図である。図３は、第一実施形態に係る車両用撮影装置１の構成例を示すブロック図である。車両用撮影装置１は、後方を光学的な反射により確認する光学式ミラーと一体化された撮影装置である。本実施形態では、車両用撮影装置１は、車両に搭載された、いわゆる光学式ルームミラーと一体化されたドライブレコーダである。このような車両用撮影装置１は、運転前に、運転者ごとに後方を視認しやすくなるように向きが調整される。

【0012】

なお、以下の説明では、車両用撮影装置１の使用時における上側を、車両用撮影装置１の上側とし、車両用撮影装置１の使用時における下側を、車両用撮影装置１の下側として説明する。運転席に向かう側を、車両用撮影装置１の後側とし、ウィンドガラスの一例であるウィンドシールドＳ（図４参照）に向かう側を、車両用撮影装置１の前側として説明する。車両用撮影装置１を運転席側から見た際における左右方向を、車両用撮影装置１の左右方向として説明する。左右方向は、Ｘ軸方向である。前後方向は、Ｙ軸方向である。上下方向は、Ｚ軸方向である。

【0013】

＜車両用撮影装置＞
図１ないし図３に示すように、車両用撮影装置１は、筐体１１と、支柱１２と、反射ミラー（反射部）１３と、ジャイロセンサ１４と、発光部１５と、カメラユニットの一例であるカメラ１６と、アクチュエータ１７と、制御装置２０とを有する。筐体１１には、少なくとも反射ミラー１３と、カメラ１６と、アクチュエータ（調整部）１７とが配置されている。

【0014】

筐体１１は、車両の車室内に配置される。本実施形態では、筐体１１は、Ｙ軸方向視において、Ｘ軸方向に長い矩形状である。筐体１１は、運転者から視認容易な位置に配置される。筐体１１には、反射ミラー１３と、カメラ１６とが配置されている。筐体１１は、支柱１２を介して車両に取り付けられている。筐体１１は、支柱１２の図示しない支持軸を中心にして向きを調整可能である。本実施形態では、筐体１１は、車両の前方の中央上方に配置される。

【0015】

支柱１２は、車両の車室内に取り付けられる。本実施形態では、支柱１２は、車両の前方の中央上方に固定される。支柱１２は、少なくとも発光部１５が配置される部分が中空形状である。支柱１２には、スリット１２１が形成されている。

【0016】

スリット１２１は、発光部１５から射出され車両のウィンドガラスに投射される光を部分的に遮って指標を形成する。スリット１２１は、支柱１２を板厚方向に中空部まで貫通している。スリット１２１は、指標の形状に合わせて形成されている。スリット１２１は、指標がカメラユニットによって撮影可能な位置に形成されるように配置されている。本実施形態では、スリット１２１は、指標がカメラ１６によって撮影可能な位置に形成されるように配置されている。

【0017】

本実施形態では、指標は、カメラ１６の光軸を水平および垂直の位置合わせ可能な形状である。指標は、例えば、車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内のダッシュボードに投射されて形成された場合、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に延びる線が交差した十字形状である。指標は、例えば、基準となる１点と、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に離間して配置された各１点の計３点であってもよい。このような３点は、基準となる１点と、残りの２点とがそれぞれ結ばれてＸ軸方向及びＹ軸方向を示す。

【0018】

本実施形態では、スリット１２１は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に延びる線が交差した十字形状である。スリット１２１は、例えば、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に離間して配置された３つの孔であってもよい。

【0019】

反射ミラー１３は、支柱１２を介して車両に取り付けられている。反射ミラー１３は、支柱１２の支持軸を中心にして向きを変更可能である。本実施形態では、反射ミラー１３は、車両の前方の中央上方に配置される。本実施形態では、反射ミラー１３は、車両の後方を視認するための、光学式の後方ミラーである。本実施形態では、反射ミラー１３の反射面１３ａは、車両の後方を向いている。本実施形態では、反射ミラー１３は、表面である反射面１３ａが車両の運転者と対面する。反射ミラー１３は、反射面１３ａにおいて可視光を反射する。

【0020】

ジャイロセンサ１４は、筐体１１の支柱１２に対する姿勢を検出可能な３軸ジャイロセンサである。ジャイロセンサ１４は、筐体１１に配置されている。ジャイロセンサ１４は、筐体１１の傾きを検出するセンサである。ジャイロセンサ１４は、筐体１１が図５に示す基本姿勢から動かされた角度を検出する。ジャイロセンサ１４は、筐体１１のＸ軸方向を軸とした回転の角速度と、筐体１１のＹ軸方向を軸とした回転の角速度と、筐体１１のＺ軸方向を軸とした回転の角速度とを検出する。ジャイロセンサ１４は、検出した角速度を角速度信号として姿勢取得部２９へ出力する。

【0021】

発光部１５は、支柱１２の内部に配置されている。発光部１５は、スリット１２１に向かい合う位置に配置されている。発光部１５は、車両のウィンドガラスを向いている。本実施形態では、発光部１５は、車両の前方を向いている。本実施形態では、発光部１５は、車両のウィンドシールドＳを向いている。本実施形態では、発光部１５は、支柱１２に反射ミラー１３の反射面１３ａと反対側を向いて配置される。

【0022】

発光部１５は、支柱１２に配置されているので、筐体１１の向きが変わっても光の射出する方向が変わらない。言い換えると、本実施形態では、発光部１５は、光の射出方向が車両のウィンドシールドＳ側で固定されている。本実施形態では、発光部１５は、光の射出方向が車両の前方で固定されている。本実施形態では、発光部１５は、スリット１２１を介して光を前方へ射出する。発光部１５から射出された光は、スリット１２１から外部に射出する。発光部１５から射出された光は、スリット１２１からウィンドガラスに向かって射出する。本実施形態では、発光部１５から射出された光は、スリット１２１からウィンドシールドＳに向かって射出する。発光部１５は、制御装置２０の発光制御部２１によって発光が制御される。

【0023】

図４を用いて、発光部１５から射出された光の光路を説明する。図４は、指標を説明する図である。Ｄは、車両のダッシュボードであり、Ｂは、車両のボンネットであり、Ｓは、ウィンドシールドである。発光部１５から射出された光は光路Ａ１を通ってウィンドシールドＳに点Ｐで入射する。点Ｐにおいて反射した光は、光路Ａ２を通ってダッシュボードＤにおいて指標１００を形成する。

【0024】

発光部１５は、車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内に投射されて指標を形成する光を射出する。本実施形態では、発光部１５は、車両のウィンドシールドＳにおいて反射して車室内の一例であるダッシュボードＤに投射されて指標を形成する光を射出する。発光部１５は、可視光を照射する。

【0025】

発光部１５は、光の射出方向がウィンドガラスに対して全反射の角度以下である。本実施形態では、発光部１５は、光の射出方向がウィンドシールドＳに対して全反射の角度以下である。

【0026】

本実施形態では、発光部１５は、常時、または、所定時間間隔で光を射出してもよい。本実施形態では、発光部１５は、車両の起動時に光を射出してもよい。本実施形態では、発光部１５は、運転者などのユーザによる筐体１１の向きの調整の開始操作が検出された任意のタイミングで、光を射出してもよい。

【0027】

カメラユニットは、１つまたは複数のカメラである。本実施形態では、カメラユニットが、１つのカメラ１６である場合について説明する。

【0028】

カメラ１６は、車両の周辺を撮影するカメラである。本実施形態では、カメラ１６は、車両の前方を撮影するカメラである。カメラ１６は、反射ミラー１３の反射面１３ａと反対側の面に配置される。本実施形態では、カメラ１６は、車両の前方を向いている。カメラ１６は、筐体１１に配置されているので、筐体１１の向きおよび回転方向に連動して後述する光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向が変わり、撮影範囲がずれる。そこで、カメラ１６は、筐体１１の向きおよび回転方向の変化に応じて、アクチュエータ１７によって光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向が調整される。

【0029】

カメラ１６は、例えば、筐体１１の向きおよびカメラ１６の光軸Ｌ１６の向きによらず、指標を撮影可能な広角カメラである。本実施形態では、カメラ１６は、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きに関わらず、少なくとも指標が形成されるダッシュボードＤを撮影可能である。より詳しくは、カメラ１６は、発光部１５から射出された光が、車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内に投射されて形成された指標を撮影する。本実施形態では、カメラ１６は、発光部１５から射出された光が、車両のウィンドシールドＳにおいて反射してダッシュボードＤに投射されて形成された指標を撮影する。

【0030】

アクチュエータ１７は、カメラユニットの光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向を調整する。アクチュエータ１７は、カメラユニットのうち、筐体１１の向きによらず、所定の撮影範囲を撮影するカメラの光軸Ｌ１６と所定の撮影範囲に該当する画角の回転方向を調整する。本実施形態では、アクチュエータ１７は、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向を調整する。アクチュエータ１７は、制御装置２０の調整制御部２４からの制御信号に基づいてカメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向を調整する。

【0031】

＜制御装置＞
制御装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成された演算処理装置である。制御装置２０は、発光制御部２１と、撮影制御部２２と、映像取得部２３と、調整制御部２４と、姿勢取得部２９とを含む。制御装置２０は、図示しない記憶部に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行する。制御装置２０には図示しない内部メモリが含まれ、内部メモリは制御装置２０におけるデータの一時記憶などに用いられる。

【0032】

姿勢取得部２９は、筐体１１の角度を取得する。姿勢取得部２９は、筐体１１の支柱１２に対する傾きを検出する。本実施形態では、姿勢取得部２９は、ジャイロセンサ１４から出力された角速度信号を取得する。姿勢取得部２９は、角速度信号から、筐体１１の傾きを示す、ロール角とピッチ角とヨー角とを算出する。姿勢取得部２９は、算出したロール角とピッチ角とヨー角とから筐体１１の姿勢を取得する。

【0033】

発光制御部２１は、発光部１５からの光の射出を制御する。発光制御部２１は、例えば、常時、または、所定時間間隔で発光部１５から光を射出させてもよい。発光制御部２１は、例えば、車両の走行開始時に発光部１５から光を射出させてもよい。発光制御部２１は、例えば、ユーザの操作に基づいて、任意のタイミングで発光部１５から光を射出させてもよい。発光制御部２１は、例えば、筐体１１の向きが変えられたときに発光部１５から光を射出させてもよい。

【0034】

撮影制御部２２は、カメラユニットによる撮影を制御する。本実施形態では、撮影制御部２２は、カメラ１６による撮影を制御する。撮影制御部２２は、例えば、ユーザの操作または加速度検知に基づいて、任意のタイミングでカメラ１６による撮影を行ってもよい。撮影制御部２２は、例えば、発光部１５の発光に連動してカメラ１６による撮影を行ってもよい。撮影制御部２２は、例えば、筐体１１の向きが変えられたときにカメラ１６による撮影を行ってもよい。

【0035】

映像取得部２３は、カメラユニットが撮影した映像を取得する。本実施形態では、映像取得部２３は、カメラ１６が撮影した映像を取得する。本実施形態では、映像取得部２３は、カメラ１６が指標を撮影した映像を取得する。

【0036】

調整制御部２４は、アクチュエータ１７を制御する制御信号を出力する。より詳しくは、調整制御部２４は、映像取得部２３によって取得された、カメラユニットの少なくとも１つのカメラにより撮影された映像を画像処理して、車両のウィンドガラスにおいて反射して車室内に投射されて形成された指標を検出する。本実施形態では、調整制御部２４は、映像取得部２３によって取得された、カメラ１６により撮影された映像を画像処理して、車両のウィンドシールドＳにおいて反射してダッシュボードＤに投射されて形成された指標を検出する。調整制御部２４は、カメラ１６によって撮影された指標に基づいて、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きの調整を行うようにアクチュエータ１７に対する制御信号を出力する。

【0037】

図５ないし図８を用いて、調整制御部２４によるカメラ１６の光軸Ｌ１６の向きの調整について詳しく説明する。まず、図５ないし図７を用いて、反射ミラー１３の向き、カメラ１６の光軸Ｌ１６、および撮影範囲の一例を説明する。図５は、反射ミラー１３の向き、カメラ１６の光軸Ｌ１６、および撮影範囲の一例を説明する模式図である。図６、図７は、反射ミラー１３の向き、カメラ１６の光軸Ｌ１６、および撮影範囲の他の例を説明する模式図である。Ｄは、車両のダッシュボードであり、Ｂは、車両のボンネットであり、Ｓは、ウィンドシールドである。発光部１５から射出された光と、ウィンドシールドＳとの交点をＰとし、ウィンドシールドＳで反射されダッシュボードＤに形成された指標を１００とする。カメラ１６の撮影範囲Ａは、扇形状とする。カメラ１６の撮影範囲Ａの扇形の中心角を二等分する直線は、カメラ１６の光軸Ｌ１６と一致する。撮影範囲Ａは、扇形の中心角を二等分する直線と、発光部１５から射出された光の光軸Ｌ１５とがＺ軸方向視で平行である。発光部１５から射出された光の光軸Ｌ１５は、筐体１１および反射ミラー１３の向きに関わらず前後方向とＺ軸方向視で平行に延びている。

【0038】

図５は、筐体１１が左右方向と平行に位置する基本姿勢を示す。図５では、筐体１１は、Ｙ軸方向視において、長手方向がＸ軸方向と平行であり、短手方向がＺ軸方向と平行である。カメラ１６の光軸Ｌ１６と、発光部１５から射出された光の光軸Ｌ１５とがＺ軸方向視で平行である。図５において、発光部１５から射出された光により形成された指標１００と、カメラ１６の光軸Ｌ１６とのＸ軸方向視の間隔は、Ｘ１である。カメラ１６の光軸Ｌ１６はカメラ１６の所定の撮影範囲に該当する画角の中心であるので、言い換えると、指標１００と画角の中心とのＸ軸方向視の間隔はＸ１である。便宜上、Ｘ１と後述するＸ２とも撮影範囲に該当する画角内の距離として説明する。

【0039】

図６、図７では、カメラ１６の光軸Ｌ１６を調整しない場合の撮影範囲Ａ´を破線で示す。図６では、筐体１１は、図５に示す基本姿勢から、図示しない支柱１２の支持軸を中心にして、筐体１１を反時計回りに向きを変えた状態を示す。図７は、図５に示す基本姿勢から、図示しない支柱１２の支持軸を中心にして、筐体１１を時計回りに向きを変えた状態を示す。図６、図７では、筐体１１の向きの変化に連動して、撮影範囲Ａ´も向きが変化する。図６、図７のいずれにおいても、撮影範囲Ａ´に対応するカメラ１６の図示しない光軸Ｌ１６と、発光部１５から射出された光の光軸Ｌ１５とがＸ軸方向視で平行ではない。図６において、発光部１５から射出された光により形成された指標１００と、正面を向くように向きが調整されたカメラ１６の光軸Ｌ１６との間隔は、Ｘ２（Ｘ２＜Ｘ１）である。図５に示すＸ１と、図６に示すＸ２とでは、筐体１１が傾いた分だけＸ２が短くなる。

【0040】

図８は、指標を用いたカメラ１６の光軸Ｌ１６の補正方法を説明する模式図で、カメラ１６の所定の撮影範囲に該当する画角を示している。図８は、カメラ１６が広角カメラであるので、指標についてはＺ軸方向視、レンズについてはＹ軸方向視で模式的に図示している。カメラ１６のレンズ１６ａの中心が光軸Ｌ１６であり画角の中心である。レンズ１６ａの光軸Ｌ１６は、レンズ１６ａから前方に向かって延びている。発光部１５から射出された光が、ウィンドシールドＳに当たり、ダッシュボードＤに形成された指標を１００で示す。図８では、射出された光が十字形状なので、ダッシュボードＤ上においても指標１００は十字形状である。十字形状の指標１００のＸ軸方向に延びる方向をＬｘ、Ｙ軸方向に延びる方向をＬｙと図示する。レンズ１６ａの光軸Ｌ１６から鉛直下方へ延びる垂線を破線で示す。その垂線とＬｘが交わる点と指標１００との距離は、図５のＸ１であり、図６のＸ２である。

【0041】

調整制御部２４は、図８に示す垂線とＬｘが交わる点と指標１００との距離が、筐体１１が支柱１２に対して角度を変えることで増減するので、正面を向くように向きが調整された光軸Ｌ１６と指標１００までの計算上の距離Ｘ２と一致するようにレンズを駆動させる。

【0042】

調整制御部２４は、ジャイロセンサ１４で検出された筐体１１の角度から、レンズ１６ａの光軸Ｌ１６が指標１００に対してどの位置にあればカメラ１６が正面を向くかを算出して、レンズ１６ａの向きを調整する。より詳しくは、図５に示すＸ１と、図６に示すＸ２とでは、筐体１１が傾いた分だけＸ２の方が短くなる。調整制御部２４は、筐体１１が傾いた角度をジャイロセンサ１４から読み取り、三角関数を用いてＸ２を求め、図６に破線で示す方向（正面）を向くようにレンズ１６ａの向きを調整する。

【0043】

調整制御部２４は、例えば、筐体１１が傾いた角度から求められるカメラ１６の光軸Ｌ１６の位置に基づいて、十字形状の指標１００が示すＸ軸方向とＹ軸方向（レンズの動きとしてはＺ軸方向）の指標からの調整量を決定する。また、調整制御部２４は、カメラ１６によって撮影された、十字形状の指標１００が示すＸ軸方向とＹ軸方向とが、水平方向と前後方向に対して回転している場合、回転量の調整量も決定する

【0044】

調整制御部２４は、例えば、筐体１１が傾いた角度から求められるカメラ１６の光軸Ｌ１６の位置に基づいて、指標である３点により示されるＸ軸方向とＹ（レンズの動きとしてはＺ）軸方向の指標からの調整量を決定する。また、調整制御部２４は、カメラ１６によって撮影された、３点の指標１００が示すＸ軸方向とＹ軸方向とが、水平方向と前後方向に対して回転している場合、回転量の調整量も決定する。

【0045】

＜制御部における処理＞
次に、図９を用いて、制御装置２０による処理の流れについて説明する。図９は、第一実施形態に係る車両用撮影装置１における処理の流れの一例を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートの処理は、例えば、ユーザの操作など任意のタイミングで実行される。

【0046】

制御装置２０は、光を射出する（ステップＳ１０１）。より詳しくは、制御装置２０は、発光制御部２１によって、発光部１５からウィンドシールドＳへ光を射出するよう制御する。制御装置２０は、ステップＳ１０２へ進む。

【0047】

制御装置２０は、指標をカメラ１６で撮影する（ステップＳ１０２）。より詳しくは、制御装置２０は、撮影制御部２２によって、車両のウィンドシールドＳにおいて反射してダッシュボードＤに投射されて形成された指標を撮影する。制御装置２０は、映像取得部２３によって、撮影した映像を取得する。制御装置２０は、ステップＳ１０３へ進む。

【0048】

制御装置２０は、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向を調整する（ステップＳ１０３）。より詳しくは、制御装置２０は、調整制御部２４によって、カメラ１６によって撮影された指標に基づいて、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向の調整を行う。制御装置２０は、調整制御部２４によって、カメラ１６により撮影された映像を画像処理して、車両のウィンドシールドＳにおいて反射してダッシュボードＤに投射されて形成された指標を検出する。制御装置２０は、調整制御部２４によって、カメラ１６によって撮影された指標に基づいて、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向の調整を行うようにアクチュエータ１７に対する制御信号を出力する。制御装置２０は、処理を終了する。

【0049】

このようにして、車両のウィンドシールドＳにおいて反射してダッシュボードＤに投射されて形成された指標を用いて、筐体１１の向きおよび回転方向の変化に応じて、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向が調整される。

【0050】

＜効果＞
上述したように、本実施形態では、車両のウィンドシールドＳにおいて反射してダッシュボードＤに投射されて形成された指標を用いて、筐体１１の向きおよび回転方向の変化に応じて、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向を調整することができる。本実施形態によれば、ウィンドシールドＳ上に指標を設けなくてよいので、ウィンドシールドＳ越しに撮影する車両の前方の撮影範囲に指標が映り込むことを抑えることができる。

【0051】

本実施形態では、指標は、水平および垂直の位置合わせ可能な形状である。本実施形態によれば、ダッシュボードＤに投影された指標を用いて、カメラ１６の光軸Ｌ１６の水平および垂直の向きを適切に調整することができる。

【0052】

本実施形態によれば、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向が適切に調整されるので、筐体１１の向きまたは回転方向によらず撮影範囲を一定にして画角を保つことができる。本実施形態によれば、例えば、レンタカーのように運転者が高い頻度で変わる場合でも、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向を容易かつ適切に調整することができる。

【0053】

［第二実施形態］
図１０、図１１を参照しながら、本実施形態に係る車両用撮影装置１Ａについて説明する。図１０は、第二実施形態に係る車両用撮影装置１Ａの構成例を示すブロック図である。図１１は、第二実施形態に係る車両用撮影装置１Ａにおける処理の流れの一例を示すフローチャートである。車両用撮影装置１Ａは、基本的な構成は第一実施形態の車両用撮影装置１と同様である。以下の説明においては、車両用撮影装置１と同様の構成要素は、その詳細な説明を省略する。車両用撮影装置１Ａは、判定部２５Ａを備える点と、発光部１５Ａと、カメラ１６Ａと、発光制御部２１Ａ、撮影制御部２２Ａ、調整制御部２４Ａにおける処理とが、第一実施形態と異なる。

【0054】

発光部１５Ａは、判定部２５Ａが筐体１１の支柱１２に対する向きが変わったと判定する場合、光を射出する。本実施形態では、発光部１５Ａは、判定部２５Ａが筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったと判定する場合、光を射出する。

【0055】

カメラ１６Ａは、車両用撮影装置１Ａが起動している間、常時映像を撮影する。カメラ１６Ａは、筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったことを判定可能な映像を常時撮影する。

【0056】

判定部２５Ａは、アクチュエータ１７によるカメラ１６の光軸Ｌ１６の向きの調整の要否を判定する。判定部２５Ａは、筐体１１の支柱１２に対する向きが変わったか否かを判定する。本実施形態では、判定部２５Ａは、反射ミラー１３の支柱１２に対する向きが変わったか否かを判定する。より詳しくは、判定部２５Ａは、映像取得部２３によって取得された映像に基づいて、筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったか否かを判定する。判定部２５Ａは、例えば、フレームごとに、映像における指標の位置、大きさおよび形状の少なくともいずれかを比較して、差異がある場合、筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったと判定してもよい。判定部２５Ａは、例えば、車両の停止時では、映像データにおけるピクセル単位、または、数ピクセル四方のブロック単位などでの、輝度や色情報がフレームごとに変化している領域を検出することにより、筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったと判定してもよい。

【0057】

発光制御部２１Ａは、判定部２５Ａが筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったと判定する場合、発光部１５Ａを発光させるよう制御する。

【0058】

撮影制御部２２Ａは、車両用撮影装置１Ａが起動している間、カメラ１６Ａが常時映像を撮影するよう制御する。撮影制御部２２Ａは、筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったことを判定可能な映像をカメラ１６Ａが常時撮影するよう制御する。

【0059】

調整制御部２４Ａは、判定部２５Ａが筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったと判定する場合、カメラ１６Ａの光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向の調整を行うようにアクチュエータ１７に対する制御信号を出力する。

【0060】

＜制御部における処理＞
次に、図１１を用いて、制御装置２０Ａによる処理の流れについて説明する。ステップＳ１１２ないしステップＳ１１４の処理は、図９に示すフローチャートのステップＳ１０１ないしステップＳ１０３と同様の処理を行う。

【0061】

制御装置２０Ａは、反射ミラー１３の向きが変わったか否かを判定する（ステップＳ１１１）。より詳しくは、制御装置２０Ａは、判定部２５Ａによって、筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったか否かを判定する。制御装置２０Ａは、判定部２５Ａによって、筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったと判定する場合（ステップＳ１１１でＹｅｓ）、ステップＳ１１２へ進む。判定部２５Ａによって、筐体１１および反射ミラー１３の向きが変わったと判定しない場合（ステップＳ１１１でＮｏ）、ステップＳ１１１の処理を再度実行する。

【0062】

＜効果＞
上述したように、本実施形態では、反射ミラー１３の向きが変わったと判定する場合、発光部１５Ａから光を射出する。本実施形態によれば、筐体１１の向きの変化を判定して、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きおよび画角の回転方向を適切に調整することができる。

【0063】

図示した車両用撮影装置の各構成要素は、機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていなくてもよい。すなわち、各装置の具体的形態は、図示のものに限られず、各装置の処理負担や使用状況などに応じて、その全部または一部を任意の単位で機能的または物理的に分散または統合してもよい。

【0064】

制御装置の構成は、例えば、ソフトウェアとして、メモリにロードされたプログラムなどによって実現される。上記実施形態では、これらのハードウェアまたはソフトウェアの連携によって実現される機能ブロックとして説明した。すなわち、これらの機能ブロックについては、ハードウェアのみ、ソフトウェアのみ、または、それらの組み合わせによって種々の形で実現できる。

【0065】

上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものを含む。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。

【0066】

［変形例１］
上記の実施形態のカメラユニットは、カメラ１６に加えて、図示しない指標用カメラを備えていてもよい。指標用カメラは、筐体１１の向きおよびカメラ１６の光軸Ｌ１６の向きによらず、指標が撮影可能となるような光軸の向きのカメラである。指標用カメラの光軸の向きは、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きと異なる。そして、指標用カメラが指標を撮影した後、調整制御部２４の制御によって、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きが調整される。

【0067】

［変形例２］
上記では、車両用撮影装置１は、車室内の前方の中央上方に配置されるものとして説明したが、これに限定されない。例えば、車両用撮影装置１は、車室内の運転席の側方に配置されてもよい。この場合における指標は、車両のウィンドガラスの一例であるサイドウィンドにおいて反射して車室内のいずれかに投射されて形成される。

【0068】

［変形例３］
上記では、調整制御部２４は、カメラ１６の光軸Ｌ１６の向きを調整したが、それに加えて、撮影制御部２２が、カメラ１６の倍率を調整してもよい。例えば、撮影制御部２２は、指標である十字形状のＸ軸方向およびＺ軸方向の長さが、あらかじめ記憶部に記憶されている基準となる十字形状のＸ軸方向およびＺ軸方向の長さと同じになるようにカメラ１６の倍率を調整する。例えば、撮影制御部２２は、指標である３点により形成される三角形の面積が、あらかじめ記憶部に記憶されている基準となる三角形の面積と同じになるようにカメラ１６の倍率を調整する。

【0069】

［変形例４］
上記の車両用撮影装置１を、運転を支援するために運転者の視線を検出する視線検出装置に適用する場合について説明する。視線検出装置では、反射ミラーは必須の構成ではない。視線検出装置は、筐体１１に、カメラユニットが配置されている。カメラユニットは、運転者の顔を向いた運転者用カメラと、運転者用カメラと反対側、言い換えると、ウィンドシールドＳ側を向いたカメラ１６とを備える。カメラ１６が指標を撮影した後、調整制御部２４の制御によって、運転者用カメラの光軸の向きが調整される。

【符号の説明】

【0070】

１ 車両用撮影装置
１１ 筐体
１２ 支柱
１２１ スリット
１３ 反射ミラー（反射部）
１３ａ 反射面
１５ 発光部
１６ カメラ（カメラユニット）
１７ アクチュエータ（調整部）
２０ 制御装置
２１ 発光制御部
２２ 撮影制御部
２３ 映像取得部
２４ 調整制御部
１００ 指標
Ａ 撮影範囲
Ａ´ 撮影範囲
Ａ１ 光路
Ａ２ 光路
Ｂ ボンネット
Ｄ ダッシュボード
Ｌ１５ 光の光軸
Ｌ１６ カメラの光軸
Ｐ 点
Ｓ ウィンドシールド（ウィンドガラス）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】