車載カメラシステム
【課題】国際標準であるテスタ接続信号OBD−IIを使用して、保守点検等を行うために必要な画像のデータを送信することができる車載カメラシステムを提供する。
【解決手段】画像を撮像する撮像手段と、ODB−II接続線を用いて、テスト装置との間で情報通信を行う通信手段と、撮像手段により撮像された画像を所定画素数の区画分割を行い、分割された区画の画像毎に画像圧縮を行い、画像圧縮された区画の画像を通信手段を介してテスト装置へ送信する画像圧縮手段とを備えた。
【解決手段】画像を撮像する撮像手段と、ODB−II接続線を用いて、テスト装置との間で情報通信を行う通信手段と、撮像手段により撮像された画像を所定画素数の区画分割を行い、分割された区画の画像毎に画像圧縮を行い、画像圧縮された区画の画像を通信手段を介してテスト装置へ送信する画像圧縮手段とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の周辺を監視する車載カメラシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、車両周辺を撮像した映像を車両に設置された表示装置に表示するために、車両の周辺を撮像するカメラと、車両に設置された表示装置と、カメラで撮像した画像データをウェーブレット変換を利用して符号化または復号化する画像処理手段とを備え、車両の周辺を監視する車両周辺監視装置が知られている。近年、周辺情報の取得を目的として動画像を利用する車載カメラシステムの車両への搭載が増えている。このような車載カメラシステムによれば、運転席の左右にある障害物のために、進入しようとする交差点の左右の状況が視認できないときに、車両前方の画像を表示装置上に表示して、交差点の状況を確認することができる(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2005−303450号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来の車載カメラシステムにおいては、図11に示すように、前方監視カメラユニットから出力された撮像画像を記録する際、撮像した画像をNSTC(National Television System Committee)やPAL(Phase Alternating Line)などのアナログ映像信号形式により出力して、テスト装置(整備工場用検査機器)またはパソコンとキャプチャボードなどの組み合わせた機材によって、画像をキャプチャして保存することにより、車載カメラシステムの交換・取り付け時などの光軸調整や保守点検を行っていた。
【0005】
しかしながら、従来の車載カメラシステムのようにNSTCやPALなどのアナログ映像信号形式により画像を取り出すとなると、カメラユニット内にNTSCやPAL信号に変換する専用デバイスまたは専用回路を搭載する必要があり、画像の取り込みのための機材を自動車メーカ標準のテスト装置ではなく、専用の信号取り込み治具を用意しなければならないなど、汎用性に欠けるという問題がある。信号接続には、現在国際標準であるテスタ接続信号OBD−II(On Board Diagnostic-2)を使用できることが望ましい。
【0006】
しかしながら、国際標準のテスタ接続信号OBD−IIを使用して画像を送信する場合、テスタ接続信号OBD−IIの通信速度が遅いため、データ量が大きい画像を送信するためには、通信時間がかかりすぎ実用に向かないという問題がある。車載カメラシステムから出力する原画像をそのまま送信する場合、VGAサイズのモノクロRAW画像データでも318816byteとなり、OBD−IIのK−Line(通信速度=10.4kbps)で送信すると、約6分7秒ほどかかり、テストを行うために多大な時間を要するという問題がある。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、本格的な画像変換処理を行うにはリソースが不足している車載カメラユニットに対して、国際標準であるテスタ接続信号OBD−IIを使用して、保守点検等を行うために必要な画像のデータを送信することができる車載カメラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、画像を撮像する撮像手段と、ODB−II接続線を用いて、テスト装置との間で情報通信を行う通信手段と、前記撮像手段により撮像された画像を所定画素数の区画分割を行い、前記分割された前記区画の画像毎に画像圧縮を行い、画像圧縮された前記区画の画像を前記通信手段を介して前記テスト装置へ送信する画像圧縮手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】
本発明は、前記画像圧縮手段による前記画像圧縮処理と、前記通信手段により圧縮画像の送信処理を並行して行うことを特徴とする。
【0010】
本発明は、前記撮像手段は、車両の前方画像を撮像し、前記画像圧縮手段は、前記前方画像から少なくとも自車が走行している車線の路面と、監視すべき対象物が映っている部分が残るように、周囲をトリミングして得られた画像に対して画像圧縮を行うことを特徴とする。
【0011】
本発明は、前記画像圧縮部は、JPEGを用いて画像圧縮を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、国際標準であるテスタ接続信号OBD−IIを使用して、保守点検等を行うために必要な画像のデータをテスト装置に対して送信することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態における車両の外観を示す外観図である。
【図2】本発明の一実施形態による車載カメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図4】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図5】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図6】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図7】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図8】図1に示すカメラ2により撮像した原画像の一例を示す図である。
【図9】画像の圧縮率と転送時間の関係を示す説明図である。
【図10】図1に示す画像圧縮部4から出力する圧縮画像の一例を示す図である。
【図11】従来の車載カメラシステムの構成を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による車載カメラシステムを説明する。図1は同実施形態における車載カメラシステム(カメラユニット)を搭載した車両の外観を示す図である。この図において、符号1は、車両の前方画像を撮像するカメラユニットである。ここでは、カメラユニット1は、車両の前方画像を撮像する構成を示しているが、カメラユニット1が撮像する画像は車両前方の画像に限るものではなく、車両の側方、後方、さらには車両の室内であってもよい。符号6は、車両のテストを行うテスト装置であり、カメラユニット1から出力する画像の記録や画像の表示等を処理を行う。符号7、8は、カメラユニット1とテスト装置6とをOBD−II接続線によって接続するためのサービス用コネクタである。車両側のサービス用コネクタ7は、車両に標準的に装備しているものを兼用する構成でもよい。
【0015】
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態による車載カメラシステムの詳細な構成を説明する。図2は、本発明の車載カメラシステムの構成を示すブロック図である。図2において、図1に示す構成と同一の部分には同一の符号を付して説明する。図2において符号1は、カメラユニットである。符号2は、カラーまたはモノクロの画像を撮像するカメラである。符号3は、カメラ2から出力する画像の1フレーム分を記憶するフレームバッファである。符号4は、フレームバッファ3に記憶されている1フレーム分の画像を画像圧縮して出力する画像圧縮部である。符号5は、カメラユニット1及び車両に搭載されているテスト対象の他の装置91、92と、テスト装置6との間において、OBD−II接続によって情報通信を行う通信部である。符号6は、車両に搭載されているカメラユニット1、他の装置91、92等の保守点検を行うテスト装置である。符号7は、通信部5と通信線によって接続され、OBD−IIを使用してテストを行うために車両側に設けられたサービス用コネクタである。符号8は、テスト装置6とOBD−II接続線よって接続され、サービス用コネクタ7に装着するテスト装置6側のサービス用コネクタである。
【0016】
次に、図2を参照して、図2に示す車載カメラシステムの動作を説明する。まず、作業車は、カメラユニット1の保守点検を行う際に、テスト装置6側のサービス用コネクタ8を車両に備えられたサービス用コネクタ7に接続する。そして、作業者がカメラユニット1の画像信号を取り込む指示をテスト装置6上において操作すると、テスト装置6は、カメラユニット1に対して、画像信号の送信要求を送信する。この送信要求は、通信部5を介して、カメラユニット1に通知される。これを受けて、カメラ2が動作し、画像の撮像を開始する。カメラ2から出力する画像は、1フレーム毎にフレームバッファ3に記憶される。フレームバッファ3に新たな画像が記憶されると、画像圧縮部4は、フレームバッファ3に記憶されている画像に対して画像圧縮処理を施し、圧縮された画像を通信部5を介してテスト装置6へ送信する。
【0017】
ここで、画像圧縮部4の画像圧縮処理動作について説明する。画像圧縮部4は、JPEG(Joint Photographic Experts Group)を用いた画像圧縮を行う。JPEG画像圧縮機能は、JIS−X4301やCCITT T.81(09/92)[ITU]などにより規格化されているが、それらの規格を適用してそのまま画像圧縮部4に適用しようとすると、カメラユニット1のメモリリソースが不足するという問題がある。そこで、図3に示すように、転送したい画像1フレーム分を8×8画素の区画に分け、全画面に渡るハフマンテーブルの最適化などを省略し、かつリソースが必要とされる動的ハフマン圧縮を避け、画面左上から順次、完結したシンプルなJPEG圧縮をすることで、リソース不足を解消する。
【0018】
画像圧縮部4は、まず、フレームバッファ3に記憶されている画像を8×8画素に分割し、分割した8×8画素の輝度値yorg ji(≧0)から127を減算し(yji= yorg ji−127)、(1)式により、全体を交流値(ゼロを中心としたプラスマイナスに分散した値)に変換したものに対し、離散コサイン変換(Discrete Cosine Transorm;DCT)を行う(図4参照)。離散コサイン変換処理については公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【数1】
【0019】
次に、画像圧縮部4は、量子化(Quantization)を行う。このとき、量子化テーブルを最適化するためには、1フレームに対し、メモリと処理時間が多く消費されるため、図5に示すように、JPEGの規格書に記載された標準的なテーブルを使用して、(2)式によって量子化を行う。これにより、メモリと処理時間が多く消費されてしまうことを防止することができる。
【数2】
【0020】
次に、画像圧縮部4は、静的ハフマン変換を行う。まず、画像圧縮部4は、DC成分(S00)については、前回値(一つ前の区画のDC成分の値)との差分を対象とすることによりDC成分(S00)をハフマン変換する。そして、AC成分(S01〜S77)をZigzagスキャンの順番でハフマン変換する。このとき、DC/ACハフマン変換テーブルを最適化するためには、1フレームに対し、メモリと処理時間が多く消費されるため、図6、図7に示すように、JPEGの規格書に記載された標準的なHuffman変換テーブルを使用する。図6、図7に示すHuffman変換テーブルは、公知のものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0021】
次に、画像圧縮部4は、得られた結果(8×8画素の圧縮結果)を通信部5を介してテスト装置6へ送信する。このとき、画像圧縮部4から8×8画素の圧縮データを通信部5に出力し、通信部5がこの8×8画素の圧縮データをテスト装置6へ送信処理動作を行うのと並行して、画像圧縮部4は、次の8×8画素の圧縮処理を行って、1フレーム分の画像圧縮と圧縮画像の送信処理を行う。これにより、画像圧縮部4内のメモリを多く消費してしまうことを防止することができる。
【0022】
そして、画像圧縮部4は、フレームバッファ3が新たな画像で更新される度に、前述した処理動作を繰り返し行い、テスト装置6へ圧縮画像を送信する。作業者は、テスト装置6を操作して、カメラユニット1から送信された画像をテスト装置6上の表示装置に表示して目視によって確認したり、記録装置に記録したりする。
【0023】
このように、小さな区画で独立して処理するようにしたため、テスト装置6から画像送信指示を受けてから最初の区画の送信までの時間を短縮できる。また、通信部5が一区画の画像データを送信中に、画像圧縮部4において次の区画の変換を行うことにより、送信を中断せずに送信を継続することができる。
【0024】
なお、前述した説明においては、1フレーム分の画像を順に送信する例を説明したが、さらに転送時間を短くする場合は、原画像の所定画素を間引き、原画像の容量を小さくして転送時間を短くするようにしてもよい。また、画像品質を上げる必要がある場合は、画像の周囲など不要部分をトリミングして原画像のサイズを小さくするようにして画像品質を上げるようにしてもよい。この場合もJPEG変換後のサイズは変わらず、画像品質を向上させることができる。
【0025】
また、動画像として送る必要がある場合は、さらに圧縮する必要があるため、原画像を小さくして、連続してJPEG圧縮して送信することにより、モーションJPEGとしてデータを展開するようにしてもよい。また、サービス点検、調整確認の用途のため、基準カーソルをオーバーレイ表示するようにしてもよい。
【0026】
次に、図8〜図10を参照して、図1に示すカメラユニット1における画像圧縮率と送信時間の関係について説明する。図8は、カメラ2によって撮像した原画像であり、縦648画素、横492画素で1画素が8ビットのグレースケールで表現したものである。原画像のサイズは、318816byteとなる。図9は、画像圧縮率と送信時間の関係を示す図である。
【0027】
図9に示すように、VGAサイズの静止画像1フレームをOBD−IIのK−Lineで送信するのに6分7.86秒要していたが、画素間引きなし(Skip=1)、品質高(Quality=0)で、1/3程度の2分7.46秒、画素間引きなし(Skip=1)、品質中(Quality=5)で、1/2程度の42.72秒、画素間引きなし(Skip=1)、品質低(Quality=1)で、1/20程度の14.84秒、画素間引き1(Skip=2)、品質高(Quality=0)で、1/2程度の41.07秒、周囲トリミング(512H×240V)、画素間引きなし(Skip=1)、品質高(Quality=0)で、1/5程度の1分11.03秒、周囲トリミング(512H×240V)、画素間引きなし(Skip=1)、品質中(Quality=5)で、1/20程度の22.52秒となる。このように、画像を圧縮して送信することにより、画像の圧縮率に比例して送信時間を短くすることができ、OBD−IIのK−Lineを使用しても作業に支障のない程度に収めることができる。
【0028】
図9に示す画像圧縮方法のうち、周囲トリミング(512H×240V)、画素間引きなし(Skip=1)、品質高(Quality=0)による画像圧縮の結果を図10に示す。図1に示す前方監視用のカメラユニット1のように、車両の前方を監視する車載カメラシステムにおいては、自車が走行している車線の路面と、監視すべき対象である先行車(監視すべき対象物)が最低限画像に映っていれば、カメラユニット1のテストを行うことが可能であるため、図10に示す画像(光軸を中心として周囲をトリミングし、画素を間引いた画像)を送信することが最適である。この画像圧縮による画像の送信時間は、1分程度であり、テストを行うのには適度な時間であり、テスト作業に支障のない範囲とすることができる。
【0029】
なお、Diagnostic Communication on CAN(500kbps)での送信ならば、1フレームあたりの送信時間をさらに1/50にすることができ、動画での転送も可能となる。
【0030】
以上説明したように、本発明による車載カメラシステムは、前方監視などのカメラユニットと、国際標準のサービス用OBD−IIコネクタとテスト装置により構成し、カメラユニットに、ユニットのリソースに最適化された画像圧縮機能と、OBD−II接続線を用いて画像データを送信する際に、画像データの圧縮処理と送信処理とを並行して行うようにした。これにより、国際標準であるサービス用OBD−IIコネクタ経由での信号接続を行うことが可能となり、標準のテスト装置などの機材を使用できると共に、画像を得るためのコネクタを設けることなく、標準的に装備されているOBD−IIのサービス用コネクタに接続するだけで画像を得ることができるようになる。また、JPEGなどの画像圧縮機能を用いて送信するべき画像を画像圧縮して送信するようにしたため、通信速度の遅いOBD−IIのK−Lineを用いてもテスト作業に支障のない範囲で画像送信を行うことができる。
【0031】
なお、前述した説明においては、画像圧縮の方法として、JPEGを用いる例を説明したが、画像圧縮の方法は、JPEGに限らず他の画像圧縮方法を適用してもよい。
【0032】
また、図2における画像圧縮部4の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより画像圧縮と画像送信を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【0033】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0034】
通信速度の遅い通信手段を用いて、画像のようにデータ量の多いデータを送信することが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【0035】
1・・・カメラユニット、2・・・カメラ、3・・・フレームバッファ、4・・・画像圧縮部、5・・・通信部、6・・・テスト装置、7、8・・・サービス用コネクタ、91、92・・・他の装置
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の周辺を監視する車載カメラシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、車両周辺を撮像した映像を車両に設置された表示装置に表示するために、車両の周辺を撮像するカメラと、車両に設置された表示装置と、カメラで撮像した画像データをウェーブレット変換を利用して符号化または復号化する画像処理手段とを備え、車両の周辺を監視する車両周辺監視装置が知られている。近年、周辺情報の取得を目的として動画像を利用する車載カメラシステムの車両への搭載が増えている。このような車載カメラシステムによれば、運転席の左右にある障害物のために、進入しようとする交差点の左右の状況が視認できないときに、車両前方の画像を表示装置上に表示して、交差点の状況を確認することができる(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2005−303450号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来の車載カメラシステムにおいては、図11に示すように、前方監視カメラユニットから出力された撮像画像を記録する際、撮像した画像をNSTC(National Television System Committee)やPAL(Phase Alternating Line)などのアナログ映像信号形式により出力して、テスト装置(整備工場用検査機器)またはパソコンとキャプチャボードなどの組み合わせた機材によって、画像をキャプチャして保存することにより、車載カメラシステムの交換・取り付け時などの光軸調整や保守点検を行っていた。
【0005】
しかしながら、従来の車載カメラシステムのようにNSTCやPALなどのアナログ映像信号形式により画像を取り出すとなると、カメラユニット内にNTSCやPAL信号に変換する専用デバイスまたは専用回路を搭載する必要があり、画像の取り込みのための機材を自動車メーカ標準のテスト装置ではなく、専用の信号取り込み治具を用意しなければならないなど、汎用性に欠けるという問題がある。信号接続には、現在国際標準であるテスタ接続信号OBD−II(On Board Diagnostic-2)を使用できることが望ましい。
【0006】
しかしながら、国際標準のテスタ接続信号OBD−IIを使用して画像を送信する場合、テスタ接続信号OBD−IIの通信速度が遅いため、データ量が大きい画像を送信するためには、通信時間がかかりすぎ実用に向かないという問題がある。車載カメラシステムから出力する原画像をそのまま送信する場合、VGAサイズのモノクロRAW画像データでも318816byteとなり、OBD−IIのK−Line(通信速度=10.4kbps)で送信すると、約6分7秒ほどかかり、テストを行うために多大な時間を要するという問題がある。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、本格的な画像変換処理を行うにはリソースが不足している車載カメラユニットに対して、国際標準であるテスタ接続信号OBD−IIを使用して、保守点検等を行うために必要な画像のデータを送信することができる車載カメラシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、画像を撮像する撮像手段と、ODB−II接続線を用いて、テスト装置との間で情報通信を行う通信手段と、前記撮像手段により撮像された画像を所定画素数の区画分割を行い、前記分割された前記区画の画像毎に画像圧縮を行い、画像圧縮された前記区画の画像を前記通信手段を介して前記テスト装置へ送信する画像圧縮手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】
本発明は、前記画像圧縮手段による前記画像圧縮処理と、前記通信手段により圧縮画像の送信処理を並行して行うことを特徴とする。
【0010】
本発明は、前記撮像手段は、車両の前方画像を撮像し、前記画像圧縮手段は、前記前方画像から少なくとも自車が走行している車線の路面と、監視すべき対象物が映っている部分が残るように、周囲をトリミングして得られた画像に対して画像圧縮を行うことを特徴とする。
【0011】
本発明は、前記画像圧縮部は、JPEGを用いて画像圧縮を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、国際標準であるテスタ接続信号OBD−IIを使用して、保守点検等を行うために必要な画像のデータをテスト装置に対して送信することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態における車両の外観を示す外観図である。
【図2】本発明の一実施形態による車載カメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図3】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図4】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図5】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図6】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図7】図1に示す画像圧縮部4の処理動作を示す説明図である。
【図8】図1に示すカメラ2により撮像した原画像の一例を示す図である。
【図9】画像の圧縮率と転送時間の関係を示す説明図である。
【図10】図1に示す画像圧縮部4から出力する圧縮画像の一例を示す図である。
【図11】従来の車載カメラシステムの構成を示す外観図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による車載カメラシステムを説明する。図1は同実施形態における車載カメラシステム(カメラユニット)を搭載した車両の外観を示す図である。この図において、符号1は、車両の前方画像を撮像するカメラユニットである。ここでは、カメラユニット1は、車両の前方画像を撮像する構成を示しているが、カメラユニット1が撮像する画像は車両前方の画像に限るものではなく、車両の側方、後方、さらには車両の室内であってもよい。符号6は、車両のテストを行うテスト装置であり、カメラユニット1から出力する画像の記録や画像の表示等を処理を行う。符号7、8は、カメラユニット1とテスト装置6とをOBD−II接続線によって接続するためのサービス用コネクタである。車両側のサービス用コネクタ7は、車両に標準的に装備しているものを兼用する構成でもよい。
【0015】
次に、図2を参照して、本発明の一実施形態による車載カメラシステムの詳細な構成を説明する。図2は、本発明の車載カメラシステムの構成を示すブロック図である。図2において、図1に示す構成と同一の部分には同一の符号を付して説明する。図2において符号1は、カメラユニットである。符号2は、カラーまたはモノクロの画像を撮像するカメラである。符号3は、カメラ2から出力する画像の1フレーム分を記憶するフレームバッファである。符号4は、フレームバッファ3に記憶されている1フレーム分の画像を画像圧縮して出力する画像圧縮部である。符号5は、カメラユニット1及び車両に搭載されているテスト対象の他の装置91、92と、テスト装置6との間において、OBD−II接続によって情報通信を行う通信部である。符号6は、車両に搭載されているカメラユニット1、他の装置91、92等の保守点検を行うテスト装置である。符号7は、通信部5と通信線によって接続され、OBD−IIを使用してテストを行うために車両側に設けられたサービス用コネクタである。符号8は、テスト装置6とOBD−II接続線よって接続され、サービス用コネクタ7に装着するテスト装置6側のサービス用コネクタである。
【0016】
次に、図2を参照して、図2に示す車載カメラシステムの動作を説明する。まず、作業車は、カメラユニット1の保守点検を行う際に、テスト装置6側のサービス用コネクタ8を車両に備えられたサービス用コネクタ7に接続する。そして、作業者がカメラユニット1の画像信号を取り込む指示をテスト装置6上において操作すると、テスト装置6は、カメラユニット1に対して、画像信号の送信要求を送信する。この送信要求は、通信部5を介して、カメラユニット1に通知される。これを受けて、カメラ2が動作し、画像の撮像を開始する。カメラ2から出力する画像は、1フレーム毎にフレームバッファ3に記憶される。フレームバッファ3に新たな画像が記憶されると、画像圧縮部4は、フレームバッファ3に記憶されている画像に対して画像圧縮処理を施し、圧縮された画像を通信部5を介してテスト装置6へ送信する。
【0017】
ここで、画像圧縮部4の画像圧縮処理動作について説明する。画像圧縮部4は、JPEG(Joint Photographic Experts Group)を用いた画像圧縮を行う。JPEG画像圧縮機能は、JIS−X4301やCCITT T.81(09/92)[ITU]などにより規格化されているが、それらの規格を適用してそのまま画像圧縮部4に適用しようとすると、カメラユニット1のメモリリソースが不足するという問題がある。そこで、図3に示すように、転送したい画像1フレーム分を8×8画素の区画に分け、全画面に渡るハフマンテーブルの最適化などを省略し、かつリソースが必要とされる動的ハフマン圧縮を避け、画面左上から順次、完結したシンプルなJPEG圧縮をすることで、リソース不足を解消する。
【0018】
画像圧縮部4は、まず、フレームバッファ3に記憶されている画像を8×8画素に分割し、分割した8×8画素の輝度値yorg ji(≧0)から127を減算し(yji= yorg ji−127)、(1)式により、全体を交流値(ゼロを中心としたプラスマイナスに分散した値)に変換したものに対し、離散コサイン変換(Discrete Cosine Transorm;DCT)を行う(図4参照)。離散コサイン変換処理については公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【数1】
【0019】
次に、画像圧縮部4は、量子化(Quantization)を行う。このとき、量子化テーブルを最適化するためには、1フレームに対し、メモリと処理時間が多く消費されるため、図5に示すように、JPEGの規格書に記載された標準的なテーブルを使用して、(2)式によって量子化を行う。これにより、メモリと処理時間が多く消費されてしまうことを防止することができる。
【数2】
【0020】
次に、画像圧縮部4は、静的ハフマン変換を行う。まず、画像圧縮部4は、DC成分(S00)については、前回値(一つ前の区画のDC成分の値)との差分を対象とすることによりDC成分(S00)をハフマン変換する。そして、AC成分(S01〜S77)をZigzagスキャンの順番でハフマン変換する。このとき、DC/ACハフマン変換テーブルを最適化するためには、1フレームに対し、メモリと処理時間が多く消費されるため、図6、図7に示すように、JPEGの規格書に記載された標準的なHuffman変換テーブルを使用する。図6、図7に示すHuffman変換テーブルは、公知のものであるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【0021】
次に、画像圧縮部4は、得られた結果(8×8画素の圧縮結果)を通信部5を介してテスト装置6へ送信する。このとき、画像圧縮部4から8×8画素の圧縮データを通信部5に出力し、通信部5がこの8×8画素の圧縮データをテスト装置6へ送信処理動作を行うのと並行して、画像圧縮部4は、次の8×8画素の圧縮処理を行って、1フレーム分の画像圧縮と圧縮画像の送信処理を行う。これにより、画像圧縮部4内のメモリを多く消費してしまうことを防止することができる。
【0022】
そして、画像圧縮部4は、フレームバッファ3が新たな画像で更新される度に、前述した処理動作を繰り返し行い、テスト装置6へ圧縮画像を送信する。作業者は、テスト装置6を操作して、カメラユニット1から送信された画像をテスト装置6上の表示装置に表示して目視によって確認したり、記録装置に記録したりする。
【0023】
このように、小さな区画で独立して処理するようにしたため、テスト装置6から画像送信指示を受けてから最初の区画の送信までの時間を短縮できる。また、通信部5が一区画の画像データを送信中に、画像圧縮部4において次の区画の変換を行うことにより、送信を中断せずに送信を継続することができる。
【0024】
なお、前述した説明においては、1フレーム分の画像を順に送信する例を説明したが、さらに転送時間を短くする場合は、原画像の所定画素を間引き、原画像の容量を小さくして転送時間を短くするようにしてもよい。また、画像品質を上げる必要がある場合は、画像の周囲など不要部分をトリミングして原画像のサイズを小さくするようにして画像品質を上げるようにしてもよい。この場合もJPEG変換後のサイズは変わらず、画像品質を向上させることができる。
【0025】
また、動画像として送る必要がある場合は、さらに圧縮する必要があるため、原画像を小さくして、連続してJPEG圧縮して送信することにより、モーションJPEGとしてデータを展開するようにしてもよい。また、サービス点検、調整確認の用途のため、基準カーソルをオーバーレイ表示するようにしてもよい。
【0026】
次に、図8〜図10を参照して、図1に示すカメラユニット1における画像圧縮率と送信時間の関係について説明する。図8は、カメラ2によって撮像した原画像であり、縦648画素、横492画素で1画素が8ビットのグレースケールで表現したものである。原画像のサイズは、318816byteとなる。図9は、画像圧縮率と送信時間の関係を示す図である。
【0027】
図9に示すように、VGAサイズの静止画像1フレームをOBD−IIのK−Lineで送信するのに6分7.86秒要していたが、画素間引きなし(Skip=1)、品質高(Quality=0)で、1/3程度の2分7.46秒、画素間引きなし(Skip=1)、品質中(Quality=5)で、1/2程度の42.72秒、画素間引きなし(Skip=1)、品質低(Quality=1)で、1/20程度の14.84秒、画素間引き1(Skip=2)、品質高(Quality=0)で、1/2程度の41.07秒、周囲トリミング(512H×240V)、画素間引きなし(Skip=1)、品質高(Quality=0)で、1/5程度の1分11.03秒、周囲トリミング(512H×240V)、画素間引きなし(Skip=1)、品質中(Quality=5)で、1/20程度の22.52秒となる。このように、画像を圧縮して送信することにより、画像の圧縮率に比例して送信時間を短くすることができ、OBD−IIのK−Lineを使用しても作業に支障のない程度に収めることができる。
【0028】
図9に示す画像圧縮方法のうち、周囲トリミング(512H×240V)、画素間引きなし(Skip=1)、品質高(Quality=0)による画像圧縮の結果を図10に示す。図1に示す前方監視用のカメラユニット1のように、車両の前方を監視する車載カメラシステムにおいては、自車が走行している車線の路面と、監視すべき対象である先行車(監視すべき対象物)が最低限画像に映っていれば、カメラユニット1のテストを行うことが可能であるため、図10に示す画像(光軸を中心として周囲をトリミングし、画素を間引いた画像)を送信することが最適である。この画像圧縮による画像の送信時間は、1分程度であり、テストを行うのには適度な時間であり、テスト作業に支障のない範囲とすることができる。
【0029】
なお、Diagnostic Communication on CAN(500kbps)での送信ならば、1フレームあたりの送信時間をさらに1/50にすることができ、動画での転送も可能となる。
【0030】
以上説明したように、本発明による車載カメラシステムは、前方監視などのカメラユニットと、国際標準のサービス用OBD−IIコネクタとテスト装置により構成し、カメラユニットに、ユニットのリソースに最適化された画像圧縮機能と、OBD−II接続線を用いて画像データを送信する際に、画像データの圧縮処理と送信処理とを並行して行うようにした。これにより、国際標準であるサービス用OBD−IIコネクタ経由での信号接続を行うことが可能となり、標準のテスト装置などの機材を使用できると共に、画像を得るためのコネクタを設けることなく、標準的に装備されているOBD−IIのサービス用コネクタに接続するだけで画像を得ることができるようになる。また、JPEGなどの画像圧縮機能を用いて送信するべき画像を画像圧縮して送信するようにしたため、通信速度の遅いOBD−IIのK−Lineを用いてもテスト作業に支障のない範囲で画像送信を行うことができる。
【0031】
なお、前述した説明においては、画像圧縮の方法として、JPEGを用いる例を説明したが、画像圧縮の方法は、JPEGに限らず他の画像圧縮方法を適用してもよい。
【0032】
また、図2における画像圧縮部4の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより画像圧縮と画像送信を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【0033】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0034】
通信速度の遅い通信手段を用いて、画像のようにデータ量の多いデータを送信することが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【0035】
1・・・カメラユニット、2・・・カメラ、3・・・フレームバッファ、4・・・画像圧縮部、5・・・通信部、6・・・テスト装置、7、8・・・サービス用コネクタ、91、92・・・他の装置
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像を撮像する撮像手段と、
ODB−II接続線を用いて、テスト装置との間で情報通信を行う通信手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を所定画素数の区画分割を行い、前記分割された前記区画の画像毎に画像圧縮を行い、画像圧縮された前記区画の画像を前記通信手段を介して前記テスト装置へ送信する画像圧縮手段と
を備えたことを特徴とする車載カメラシステム。
【請求項2】
前記画像圧縮手段による前記画像圧縮処理と、前記通信手段により圧縮画像の送信処理を並行して行うことを特徴とする請求項1に記載の車載カメラシステム。
【請求項3】
前記撮像手段は、車両の前方画像を撮像し、
前記画像圧縮手段は、前記前方画像から少なくとも自車が走行している車線の路面と、監視すべき対象物が映っている部分が残るように、周囲をトリミングして得られた画像に対して画像圧縮を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の車載カメラシステム。
【請求項4】
前記画像圧縮部は、JPEGを用いて画像圧縮を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車載カメラシステム。
【請求項1】
画像を撮像する撮像手段と、
ODB−II接続線を用いて、テスト装置との間で情報通信を行う通信手段と、
前記撮像手段により撮像された画像を所定画素数の区画分割を行い、前記分割された前記区画の画像毎に画像圧縮を行い、画像圧縮された前記区画の画像を前記通信手段を介して前記テスト装置へ送信する画像圧縮手段と
を備えたことを特徴とする車載カメラシステム。
【請求項2】
前記画像圧縮手段による前記画像圧縮処理と、前記通信手段により圧縮画像の送信処理を並行して行うことを特徴とする請求項1に記載の車載カメラシステム。
【請求項3】
前記撮像手段は、車両の前方画像を撮像し、
前記画像圧縮手段は、前記前方画像から少なくとも自車が走行している車線の路面と、監視すべき対象物が映っている部分が残るように、周囲をトリミングして得られた画像に対して画像圧縮を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の車載カメラシステム。
【請求項4】
前記画像圧縮部は、JPEGを用いて画像圧縮を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の車載カメラシステム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図9】
【図11】
【図8】
【図10】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図9】
【図11】
【図8】
【図10】
【公開番号】特開2012−186733(P2012−186733A)
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−49627(P2011−49627)
【出願日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【出願人】(300052246)株式会社ホンダエレシス (105)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【出願人】(300052246)株式会社ホンダエレシス (105)
【Fターム(参考)】
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