JP7711615B2 - 車両用撮像システム及び車両用バックドア制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の後部に設けられたバックドアの後方に居るユーザの状態を確認するための画像を取得する車両用撮像システム、及び、当該車両用撮像システムを用いてバックドアの開閉動作を制御する車両用バックドア制御システムに関する。

例えば特許文献１には、ユーザが両手に荷物を抱えた状態でも車両の左右のドアを開閉できるようにする、被操作体制御方法が開示されている。当該被操作体制御方法では、車両に取り付けたカメラ（撮像装置）で左右のドアの周囲を撮像し、撮像した画像からユーザが所定の視線の動きをしたことを検知した場合にドアを自動的に開閉している。

また例えば特許文献２には、車両の後方を撮像するための撮像装置の取付構造が開示されている。特許文献２の撮像装置の取付構造では、バックドアの後方が撮像範囲となるように、１台の撮像装置を車室内の天井に取り付けている。バックドアが全開状態の場合にはバックドアの後方を直接撮像することが可能であり、バックドアが全閉状態の場合にはバックドアの後方をバックドアのガラス越しに撮像することが可能である。

特開２０１９－１２１１８３号公報 特開２０１４－１５１７７８号公報

特許文献１に記載された被操作体制御方法は、ユーザの乗り降りを支援するため、車両の左右のドアを想定しているが、ユーザの乗り降りが無い車両のバックドアを想定していない。そこで、荷物の積み下ろし等を支援するため、特許文献１に記載された被操作体制御方法を、車両の後部に設けられた跳ね上げ式のバックドアの自動開閉に適用しようとした場合を考える。この場合、バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、バックドアの後方の所定距離内に居るユーザの視線を検知できるようにカメラを取り付ける必要がある。

例えば特許文献２の取付構造を適用して、１台のカメラ（撮像装置）を、バックドアの後方が撮像範囲となるように車室内（荷室内）の天井に取り付けた場合を考える。この場合、バックドアを全閉状態または全開状態のいずれの状態にしても、カメラの位置及び姿勢が変わらず、バックドアの後方を撮像範囲とした画像を得ることができる。バックドアが全開状態の場合にはバックドアの後方に居るユーザを直接撮像することが可能であり、バックドアが全閉状態の場合にはバックドアの後方に居るユーザをバックドアのガラス越しに撮像することが可能である。しかし、車室内（荷室内）の天井にカメラが設けられているので、バックドアよりもかなり前方にカメラが設けられることになる。このため、バックドアが全閉状態の場合にガラス越しの撮像範囲を、ユーザの視線を確認できる撮像範囲とするためには、ガラスの上端よりもかなり低い位置にカメラを配置する必要がある（一般的に、車両の高さよりもユーザの身長のほうが高いため）。この場合、車両の運転者が車内のバックミラーを介して後方を確認する際、車室内天井から下方へ突出した上記カメラが邪魔になり、後方視界が悪化するので好ましくない。

車室内天井から下方へのカメラ（撮像装置）の突出を抑制するために、カメラを車室内（荷室内）の天井ではなくバックドアに取り付けた場合、バックドアが全閉状態の場合と全開状態の場合で、カメラの位置と姿勢が変わるので、２台のカメラが必要になると考えられる。例えば１台目のカメラを、バックドアが全閉状態の場合にバックドアの後方が撮像範囲となるように取り付け、２台目のカメラを、バックドアが全開状態の場合にバックドアの後方が撮像範囲となるように取り付ける必要がある。この場合、１台目のカメラの位置を、バックドアのガラスに非常に近い位置とできるので、この１台目のカメラを、バックドアのガラスの上端に近い位置に配置することが可能であり、車室内下方への突出を抑制できる。しかし、バックドアが全開状態の場合で用いる２台目のカメラも必要であり、カメラが２台必要となるので好ましくない。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、後方視界の悪化を抑制し、かつ、１台の撮像装置にて、バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを適切に撮像することができる、車両用撮像システム及び車両用バックドア制御システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、車両の後部に設けられた跳ね上げ式のバックドアの後方に居るユーザの状態を認識するための画像を取得する、車両用撮像システムであって、前記バックドアに設けられているとともに車内側かつバックドアガラスの上端の近傍に設けられて前記バックドアの開閉に応じて移動する１台の撮像装置と、前記バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを、前記撮像装置の撮像範囲内に収める、撮像範囲調整機構と、を有している、車両用撮像システムである。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る車両用撮像システムであって、前記撮像範囲調整機構は、前記バックドアが前記全閉状態の場合は前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザからの光を、透過して前記撮像装置へと導くとともに、前記バックドアが前記全開状態の場合は前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザからの光を、反射して前記撮像装置へと導く、所定の反射率と透過率が設定されたハーフミラーである、車両用撮像システムである。

次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る車両用撮像システムであって、前記バックドアに設けられた前記バックドアガラスにおける前記撮像装置に対向する個所に前記ハーフミラーが貼り付けられている、あるいは、前記バックドアに設けられた前記バックドアガラスにおける前記撮像装置に対向する個所が、ハーフミラー加工を施されて前記ハーフミラーとされている、車両用撮像システムである。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係る車両用撮像システムであって、前記撮像範囲調整機構は、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを、前記撮像範囲内に収める広角レンズである、車両用撮像システムである。

次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明に係る車両用撮像システムであって、前記撮像範囲調整機構は、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザが前記撮像範囲内に収まるように、前記バックドアに設けられた前記撮像装置の姿勢を略水平状態に変更可能な姿勢制御装置である、車両用撮像システムである。

次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明～第５の発明のいずれか１つに係る車両用撮像システムであって、さらに、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを照らすことが可能な照明装置を有している、車両用撮像システムである。

次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明～第５の発明のいずれか１つの車両用撮像システムと、前記バックドアを前記全閉状態から前記全開状態へ、及び、前記全開状態から前記全閉状態へ、と動作させることが可能なバックドア駆動装置と、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であるかを検出することが可能なバックドア開閉状態検出装置と、前記バックドア開閉状態検出装置を用いて前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であるかを検出し、前記車両用撮像システムを用いて、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを撮像した画像を取得し、前記画像に撮像されているユーザの状態の認識結果に基づいて、前記バックドアが前記全閉状態の場合には前記全閉状態から前記全開状態となるように前記バックドア駆動装置を制御し、前記バックドアが前記全開状態の場合には前記全開状態から前記全閉状態となるように前記バックドア駆動装置を制御する制御装置と、を有している、車両用バックドア制御システムである。

次に、本発明の第８の発明は、上記第７の発明に係る車両用バックドア制御システムであって、さらに、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを照らすことが可能な照明装置を有している、車両用バックドア制御システムである。

次に、本発明の第９の発明は、上記第２の発明または第３の発明の車両用撮像システムと、前記バックドアを前記全閉状態から前記全開状態へ、及び、前記全開状態から前記全閉状態へ、と動作させることが可能なバックドア駆動装置と、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であるかを検出することが可能なバックドア開閉状態検出装置と、前記バックドア開閉状態検出装置を用いて前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であるかを検出し、前記車両用撮像システムを用いて、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを撮像した画像を取得し、前記画像に撮像されているユーザの状態の認識結果に基づいて、前記バックドアが前記全閉状態の場合には前記全閉状態から前記全開状態となるように前記バックドア駆動装置を制御し、前記バックドアが前記全開状態の場合には前記全開状態から前記全閉状態となるように前記バックドア駆動装置を制御する制御装置と、を有する、車両用バックドア制御システムである。そして、前記制御装置は、前記バックドアが前記全開状態の場合には、取得した前記画像の上下左右を反転させた正転画像を作成し、当該正転画像に撮像されているユーザの状態の認識結果に基づいて前記バックドア駆動装置を制御する、車両用バックドア制御システムである。

次に、本発明の第１０の発明は、上記第９の発明に係る車両用バックドア制御システムであって、さらに、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを照らすことが可能な照明装置を有している、車両用バックドア制御システムである。

第１の発明によれば、撮像範囲調整機構を有することで、１台の撮像装置をバックドアに取り付けるだけで、バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを、撮像装置の撮像範囲内に収めることができる。また、撮像装置は、車内側かつバックドアガラスの上端の近傍に設けられているので、車室内の下方への撮像装置の突出が抑制され、後方視界の悪化が抑制されている。従って、後方視界の悪化を抑制し、かつ、１台の撮像装置にて、バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを適切に撮像することができる。

第２の発明によれば、所定の反射率と透過率が設定されたハーフミラーを用いることで、撮像範囲調整機構を適切に実現することができる。

第３の発明によれば、バックドアガラスにハーフミラーを貼り付ける、あるいはバックドアガラスの所定個所にハーフミラー加工を施してハーフミラーとすることで、撮像範囲調整機構を適切に実現することができる。

第４の発明によれば、広角レンズを用いることで、撮像範囲調整機構を適切に実現することができる。

第５の発明によれば、バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても撮像装置の姿勢を略水平状態に変更する姿勢制御装置を用いることで、撮像範囲調整機構を適切に実現することができる。

第６、第８、第１０の発明によれば、バックドアの後方の所定距離内に居るユーザ及びその周囲が暗く、適切な明るさの画像を取得できない場合、照明装置を用いることで、適切な明るさの画像を取得することができる。

第７の発明によれば、第１～第５の発明のいずれか１つの車両用撮像システムを車両用バックドア制御システムに適用することで、バックドアの後方に居るユーザの状態に基づいてバックドアを自動的に開閉する車両用バックドア制御システムを適切に実現することができる。

第９の発明によれば、バックドアが全開状態の場合にハーフミラーで反射した画像を取得した場合、当該画像は上下左右が反転しているので、取得した画像の上下左右を反転させた正転画像を作成し、当該正転画像を用いてユーザの状態を認識することで、より短時間で認識を行うことができる。

車両の左側面から見た、第１の実施の形態における車両用撮像システムと、車両用撮像システムを有する車両用バックドア制御システムの構成と配置の例を説明する図である。 車両の後方から見た、第１の実施の形態における車両用撮像システムの配置の例を説明する図である。 図１における車両用撮像システム、車両用バックドア制御システムの周囲の拡大図である。 第１の実施の形態においてバックドアが全閉状態の場合における、撮像装置とハーフミラーの透過による撮像範囲の例を説明する図である。 第１の実施の形態においてバックドアが全開状態の場合における、撮像装置とハーフミラーの反射による撮像範囲の例を説明する図である。 図４における撮像装置の周囲の拡大図である。 図５における撮像装置の周囲の拡大図である。 第１の実施の形態においてバックドアが全閉状態の場合における、撮像装置とハーフミラーの透過による撮像範囲の例を説明する図である。 第１の実施の形態においてバックドアが全開状態の場合における、撮像装置とハーフミラーの反射による撮像範囲の例を説明する図である。 第１の実施の形態において、バックドアの開閉を制御する制御装置の処理手順の例を説明するフローチャートである。 第２の実施の形態における、車両用撮像システムと車両用バックドア制御システムの構成と配置、及び、バックドアが全閉状態の場合の撮像装置の撮像範囲の例を説明する図である。 第２の実施の形態における、車両用撮像システムと車両用バックドア制御システムの構成と配置、及び、バックドアが全開状態の場合の撮像装置の撮像範囲の例を説明する図である。 第３の実施の形態における、車両用撮像システムと車両用バックドア制御システムの構成と配置、及び、バックドアが全閉状態の場合の撮像装置の撮像範囲の例を説明する図である。 第３の実施の形態における、車両用撮像システムと車両用バックドア制御システムの構成と配置、及び、バックドアが全開状態の場合の撮像装置の撮像範囲の例を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。なお図中に「前」「後」「左」「右」「上」「下」の記載がある場合、「前」「後」は車両前後方向を示し、「左」「右」は車両左右方向を示し、「上」「下」は車両上下方向を示している。以下、車両８０の後部に設けられた跳ね上げ式のバックドア８１の後方に居るユーザＵの状態を認識するための画像を取得する車両用撮像システム２（２Ｂ、２Ｃ）、及び、当該車両用撮像システム２（２Ｂ、２Ｃ）を用いてユーザＵを認識してバックドア８１を自動的に開閉する車両用バックドア制御システム１（１Ｂ、１Ｃ）の、第１～第３の実施の形態について説明する。

●［第１の実施の形態（図１～図１０）］
●［車両用撮像システム２の構成と配置（図１～図３）］
まず図１～図１０を用いて、第１の実施の形態における車両用撮像システム２、車両用バックドア制御システム１について説明する。図１及び図３に示すように、第１の実施の形態における車両用撮像システム２は、撮像装置１１、ハーフミラー１２、照明装置１３等を有している。

撮像装置１１は、例えばＣＣＤカメラであり、制御装置５０からの撮像指示に基づいて、予め設定された撮像範囲を撮像してカラーまたはモノクロの画像を作成し、作成した画像を制御装置５０に出力する。また撮像装置１１は、図３に示すように、接続アーム１４にて、バックドア８１に設けられているとともに車内側、かつ、バックドアガラス８２の上端の近傍に、１台のみが設けられている。バックドア８１が全閉状態の場合（図４参照）と、バックドア８１が全開状態の場合（図５参照）の例に示すように、撮像装置１１は、バックドア８１の開閉に応じて移動する。

ハーフミラー１２（撮像範囲調整機構に相当）は、所定の反射率と透過率（例えば、反射率Ａ％、透過率Ｂ％）が設定されており、入射された光のＡ％を反射し、Ｂ％を透過する。ハーフミラー１２は、例えば所定の厚さを有する矩形状であり、図２及び図３に示すように、バックドアガラス８２における、左右方向の略中央、かつ、上端部、かつ、車内側に取り付けられている（貼り付けられている）。なお、本実施の形態で示したハーフミラー１２は、バックドアガラス８２とは別体とされて所定の厚さを有しているが、ほとんど厚さが無いシール状のハーフミラーであってもよいし、バックドアガラス８２における撮像装置１１と対向する個所にハーフミラー加工（コーティングなど）を施してバックドアガラス８２の一部をハーフミラーとしてもよい。

照明装置１３は、撮像装置１１に隣接するように設けられている（撮像装置１１に取り付けられている）。そして照明装置１３の光軸は、撮像装置１１の光軸とほぼ同じとなるように設定され、かつ、照明装置１３の照明範囲は、撮像装置１１の撮像範囲とほぼ同じとなるように設定されている。なお照明装置１３の出力（照明光）のＯＮ／ＯＦＦは、制御装置５０からの照明制御信号に基づいて制御される。

接続アーム１４は、撮像装置１１を、バックドア８１の車内側、かつ、バックドアガラス８２の上端の近傍に保持する。

●［車両用撮像システム２による撮像範囲（図４～図９）］
撮像装置１１の位置及び姿勢（角度）は、バックドア８１が全閉状態の場合では、図４及び図６に示すように、バックドア８１の後方の所定距離Ｌ１内に居るユーザＵからの光が、ハーフミラー１２を透過して撮像装置１１に導かれるように調整されている。つまり、ハーフミラー１２を透過した撮像装置１１の光軸が、図４及び図６に示すような光軸Ｊ１となるように調整されている。これにより、バックドア８１が全閉状態の場合には、撮像装置１１の撮像範囲は、図４、図６、図８に示す撮像範囲Ｓ１となる。なお、撮像範囲Ｓ１内においてバックドアガラス８２の縁部等に遮断されない範囲が有効撮像範囲Ｓ１Ａであり、図４の例では、撮像範囲Ｓ１と有効撮像範囲Ｓ１Ａは、ほぼ同じである。図４に示すように、バックドア８１が全閉状態の場合、撮像装置１１の有効撮像範囲Ｓ１Ａ内に、バックドア８１の後方の所定距離Ｌ１内に居るユーザＵの顔が入るように、撮像装置１１の位置及び姿勢（角度）が調整されている。なお図示省略しているが、撮像装置１１には、ハーフミラー１２にて反射された光も導かれている。従って、撮像装置１１が取得する画像中では、透過光に含まれている像（この場合、ユーザＵが含まれている像）と、反射光に含まれている像（この場合、ほぼ車両の荷室内の像）とが重なっている。

撮像装置１１の位置及び姿勢（角度）は、さらに、バックドア８１が全開状態の場合では、図５及び図７に示すように、バックドア８１の後方の所定距離Ｌ１内に居るユーザＵからの光が、ハーフミラー１２に反射されて撮像装置１１に導かれるように調整されている。つまり、ハーフミラー１２に反射された撮像装置１１の光軸が、図５及び図７に示すような光軸Ｊ２となるように調整されている。これにより、バックドア８１が全開状態の場合には、撮像装置１１の撮像範囲は、図５、図７、図９に示す撮像範囲Ｓ２となる。なお、撮像範囲Ｓ２内においてバックドア８１の縁部等に遮断されない範囲が有効撮像範囲Ｓ２Ａである。図５に示すように、バックドア８１が全開状態の場合、撮像装置１１の有効撮像範囲Ｓ２Ａ内に、バックドア８１の後方の所定距離Ｌ１内に居るユーザＵの顔が入るように、撮像装置１１の位置及び姿勢（角度）が調整されている。なお図示省略しているが、撮像装置１１には、ハーフミラー１２を透過した光も導かれている。従って、撮像装置１１が取得する画像中では、反射光に含まれている像（この場合、ユーザＵが含まれている像）と、透過光に含まれている像（この場合、ほぼ上空の像）とが重なっている。

また照明装置１３の位置は、撮像装置１１に隣接する位置（撮像装置１１にほぼ接する位置）に設定され、照明装置１３の姿勢（角度）は、撮像装置１１とほぼ同じ姿勢に設定されている。そして、照明装置１３の光軸は、バックドア８１が全閉状態の場合では、図４及び図６に示す撮像装置１１の光軸Ｊ１とほぼ同じ光軸となるようにされている。また照明装置１３の照明範囲は、バックドア８１が全閉状態の場合では、図４に示す撮像装置１１の有効撮像範囲Ｓ１Ａとほぼ同じ範囲となるようにされている。これにより、バックドア８１が全閉状態の場合、照明装置１３から出射された照明光は、撮像装置１１の有効撮像範囲Ｓ１Ａ内の撮像対象物を照らして明るくする。

照明装置１３の光軸は、さらに、バックドア８１が全開状態の場合では、図５及び図７に示す撮像装置１１の光軸Ｊ２とほぼ同じ光軸となるようにされている。また照明装置１３の照明範囲は、バックドア８１が全開状態の場合では、図５に示す撮像装置１１の有効撮像範囲Ｓ２Ａとほぼ同じ範囲となるようにされている。これにより、バックドア８１が全開状態の場合、照明装置１３から出射された照明光は、撮像装置１１の有効撮像範囲Ｓ２Ａ内の撮像対象物を照らして明るくする。

なお、図３に点線で示す撮像装置２１１のように、バックドア８１のバックドアガラス８２の上端の近傍ではなく車両８０の天井８３に撮像装置を取り付けた場合、撮像装置１１と同等の撮像範囲Ｓ１を得るためには、かなり低い位置に取り付ける必要がある。撮像装置２１１のように車両８０の天井８３に撮像装置を取り付けた場合、運転者が車内のバックミラーを介して後方を確認する際、天井８３から下方に突出した撮像装置２１１が邪魔になり、後方視界が悪化するので好ましくない。

●［車両用バックドア制御システム１の構成と配置（図１～図３）］
次に車両用バックドア制御システム１について説明する。車両用バックドア制御システム１は、図１及び図３に示すように、車両用撮像システム２、バックドア駆動装置６１、バックドア開閉状態検出装置６２、制御装置５０等を有している。

バックドア駆動装置６１は、例えば電動モータであり、制御装置５０からの駆動信号に基づいて、バックドア８１を全閉状態から全開状態へ、または、全開状態から全閉状態へと動作させることが可能である。

バックドア開閉状態検出装置６２は、例えばリミットスイッチであり、バックドア８１が全閉状態の場合には全閉信号を制御装置５０に出力し、バックドア８１が全開状態の場合には全開信号を制御装置５０に出力する。バックドア開閉状態検出装置６２は、バックドア８１またはバックドア８１の近傍に設けられている。

制御装置５０は、図示省略するが、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（記憶装置）、タイマ等を有しており、後述するフローチャートの処理手順にて、バックドア駆動装置６１を制御してバックドア８１を開閉動作させる。制御装置５０には、撮像装置１１から画像が入力され、バックドア開閉状態検出装置６２から検出信号が入力される。また制御装置５０は、撮像装置１１に撮像指示を出力し、照明装置１３に照明制御信号を出力する。また制御装置５０は、ユーザＵが所持している電子キー６３と通信するためのアンテナ５１を有している。後述するフローチャートで説明するが、制御装置５０は、アンテナ５１を介して電子キー６３と通信し、バックドア８１の後方の所定距離Ｌ１内に電子キー６３を所持したユーザＵが居るか否かを判定することができる。

●［制御装置５０による、車両用バックドア制御の処理手順（図１０）］
次に図１０を用いて、制御装置５０による［車両用バックドア制御］（バックドアの自動開閉制御）の処理手順の例について説明する。制御装置５０は、所定時間間隔（数１０ｍｓ～数１００ｍｓの間隔）にて図１０に示す処理を起動し、ステップＳ０１０へ処理を進める。

ステップＳ０１０にて制御装置５０は、バックドア駆動装置が全開状態――＞全閉状態へ動作中であるか否か（前回以前の起動時にステップＳ０９０Ｂにて駆動信号の出力を開始しているか否か）を判定する。制御装置５０は、バックドア駆動装置が全開状態――＞全閉状態へ動作中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０１５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０２０へ処理を進める。

ステップＳ０１５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、バックドア開閉状態検出装置からの検出信号に基づいて、バックドアが全閉状態であるか否かを判定する。制御装置５０は、バックドアが全閉状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３０へ処理を進め、バックドアが全閉状態でない場合（Ｎｏ）は図１０に示す処理を終了する。

ステップＳ０２０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、バックドア駆動装置が全閉状態――＞全開状態へ動作中であるか否か（前回以前の起動時にステップＳ０９０Ａにて駆動信号の出力を開始しているか否か）を判定する。制御装置５０は、バックドア駆動装置が全閉状態――＞全開状態へ動作中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０２５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０３５へ処理を進める。

ステップＳ０２５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、バックドア開閉状態検出装置からの検出信号に基づいて、バックドアが全開状態であるか否かを判定する。制御装置５０は、バックドアが全開状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３０へ処理を進め、バックドアが全開状態でない場合（Ｎｏ）は図１０に示す処理を終了する。

ステップＳ０３０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、バックドア駆動装置の動作を停止させてステップＳ０３５へ処理を進める。

バックドア駆動装置は、図１０のステップＳ０９０Ａが実行された場合に全閉状態――＞全開状態へと駆動が開始され、ステップＳ０９０Ｂが実行された場合に全開状態――＞全閉状態へと駆動が開始される。ただし制御装置５０は、ステップＳ０９０ＡまたはステップＳ０９０Ｂにてバックドア駆動装置に駆動信号を出力して図１０の処理を終了しており、処理の終了後も、バックドア駆動装置には駆動信号が入力されている。そして所定時間が経過して、次回の図１０の処理が起動された際、制御装置５０は、ステップＳ０１０～ステップＳ０３０にて、バックドア駆動装置が動作中であった場合、バックドア駆動装置を止めるべき位置までバックドアが動作している場合にはステップＳ０３０にてバックドア駆動装置を停止している。

ステップＳ０３５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、図１に示すように、アンテナ５１を介して電子キー６３と通信を行い、バックドアの後方の所定距離Ｌ１内に、電子キー６３を所持しているユーザＵが居るか否かを判定する。制御装置５０は、バックドアの後方の所定距離内に電子キーを所持しているユーザが居ると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０４０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）は図１０に示す処理を終了する。なおステップＳ０３５以下の処理は、バックドアが全閉状態または全開状態の場合にのみ実行され、バックドア駆動装置が全開状態――＞全閉状態の動作中または全閉状態――＞全開状態の動作中（バックドアが全閉状態と全開状態の途中で動作中の場合）には実行されない。

ステップＳ０４０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、撮像装置１１へ撮像指示を出力して撮像装置１１にて撮像範囲を撮像し、撮像装置１１から画像を取得してステップＳ０４５へ処理を進める。なお、取得した画像に撮像されている像は、ハーフミラー１２を透過した光に含まれている像（透過像）と、ハーフミラー１２にて反射した光に含まれている像（反射像）とが重なっている。制御装置５０は、後述する顔認証にて、ユーザＵの像を抽出して顔認証する。

ステップＳ０４５にて制御装置５０は、取得した画像に撮像されているユーザＵの明るさが、予め記憶装置に記憶されているユーザの顔と認証するための充分な明るさを有しているか否かを判定する。制御装置５０は、画像が暗い（充分な明るさを有していない）と判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０５０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０６０へ処理を進める。

ステップＳ０５０に処理を進めた場合、制御装置５０は、照明装置に照明制御信号を出力して照明装置をＯＮに設定して照明光を照射した後、撮像指示を出力して画像を再取得し、照明装置をＯＦＦに設定して、ステップＳ０６０へ処理を進める。

ステップＳ０６０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、バックドアが全開状態であるか否かを判定する。制御装置５０は、バックドアが全開状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０６５へ処理を進め、バックドアが全開状態でない場合（Ｎｏ）はステップＳ０７０の顔認証へ処理を進める。

ステップＳ０６５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、取得した画像の上下左右を反転した正転画像を作成してステップＳ０７０の顔認証へと処理を進める。

ユーザＵは、制御装置５０の記憶装置に、予め自身の顔を登録している。登録の際、ユーザＵは、図４に示すようにバックドア８１を全閉状態にしてバックドア８１の後方の所定距離Ｌ１内に立ち、撮像装置１１を用いて自身を撮像した画像を登録する。この場合、バックドア８１が全閉状態であるので、ハーフミラー１２を透過した正転画像が登録される。また撮像装置１１のレンズが例えば魚眼レンズ等の広角レンズ場合、画像内の位置に応じて像が湾曲状に歪んでいるので、制御装置５０は、画像内の位置に応じた歪みを補正して記憶装置に登録している。

これに対して、バックドアが全開状態の場合に取得した画像は、図５及び図７に示すように、ハーフミラー１２にて反射した画像を取得しているので、上下左右が反転している。この反転画像と、登録されている正転画像とを比較して顔認証を行うと、認証時間が長くなる可能性がある。そこで、反転画像を取得した場合には、ステップＳ０６５にて、反転画像の上下左右を反転させた正転画像を作成し、登録されている正転画像と比較することで認証時間を短縮化する。

ステップＳ０７０に処理を進めた場合、制御装置５０は、上記の画像内の位置に応じた歪みを補正して、歪みを補正した画像と、記憶装置に登録されているユーザＵの画像とを比較して顔認証（ユーザの状態の認識）を行い、ステップＳ０７５へ処理を進める。なお、顔認証の処理は既存の処理であり、詳細については説明を省略する。

ステップＳ０７５にて制御装置５０は、顔認証の結果、撮像した画像に写っているユーザＵが、記憶装置に登録されているユーザＵと一致するか否かを判定する。制御装置５０は、一致した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０８０へ処理を進め、一致しなかった場合（Ｎｏ）は図１０に示す処理を終了する。

ステップＳ０８０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、バックドアが全閉状態であるか否かを判定する。制御装置５０は、バックドアが全閉状態である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０９０Ａへ処理を進め、バックドアが全閉状態でない場合（Ｎｏ）はステップＳ０９０Ｂへ処理を進める。ステップＳ０８０の判定まで処理が流れてきた場合、ステップＳ０１０～Ｓ０３０にて、バックドアは全閉状態か全開状態かのいずれかであるので、ステップＳ０９０Ｂはバックドアが全開状態の場合に実行される。

ステップＳ０９０Ａへ処理を進めた場合、制御装置５０は、バックドアが全閉状態――＞全開状態へと動作するようにバックドア駆動装置に駆動信号を出力して、図１０に示す処理を終了する。

ステップＳ０９０Ｂへ処理を進めた場合、制御装置５０は、バックドアが全開状態――＞全閉状態へと動作するようにバックドア駆動装置に駆動信号を出力して、図１０に示す処理を終了する。

以上に説明したように、第１の実施の形態では、バックドア８１のバックドアガラス８２の上端の近傍に設けた１台の撮像装置１１と、ハーフミラー１２と、照明装置１３とを有する車両用撮像システム２にて、バックドア８１が全開状態または全閉状態のいずれの場合であっても、バックドア８１の後方の所定距離Ｌ１内に居るユーザＵを撮像装置１１の撮像範囲Ｓ１、Ｓ２内に適切に収めることができる。そして当該車両用撮像システム２と、バックドア駆動装置６１と、バックドア開閉状態検出装置６２と、制御装置５０とを有する車両用バックドア制御システム１にて、バックドア８１の後方の所定距離Ｌ１内に居るユーザＵを認識して、認識結果に基づいてバックドア８１を適切に開閉させることができる。つまり、後方視界の悪化を抑制し、かつ、１台の撮像装置にて、バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを適切に撮像することができる。

●［第２の実施の形態］
●［車両用撮像システム２Ｂと車両用バックドア制御システム１Ｂの構成と配置、及び車両用撮像システム２Ｂによる撮像範囲（図１１～図１２）］
次に図１１及び図１２を用いて、第２の実施の形態における車両用撮像システム２Ｂ、車両用バックドア制御システム１Ｂについて説明する。第２の実施の形態の車両用撮像システム２Ｂは、第１の実施の形態の車両用撮像システム２からハーフミラー１２が省略され、代わりに撮像装置１１Ｂの撮像範囲ＳＢの角度が非常に大きい（超）広角とされている。以下、第１の実施の形態との相違点について主に説明する。

撮像装置１１Ｂは、第１の実施の形態と同様、例えばＣＣＤカメラであり、制御装置５０からの撮像指示に基づいて、予め設定された撮像範囲を撮像してカラーまたはモノクロの画像を作成し、作成した画像を制御装置５０に出力する。また第１の実施の形態と同様、撮像装置１１Ｂは、接続アーム１４にて、バックドア８１に設けられているとともに車内側、かつ、バックドアガラス８２の上端の近傍に、１台のみが設けられている。バックドア８１が全閉状態の場合（図１１参照）と、バックドア８１が全開状態の場合（図１２参照）の例に示すように、撮像装置１１Ｂは、バックドア８１の開閉に応じて移動する。

ただし、図１１及び図１２に示す撮像範囲ＳＢとなるように、撮像装置１１Ｂには広角レンズ１１Ｚ（撮像範囲調整機構に相当。例えば魚眼レンズ）が設けられている。そして撮像装置１１Ｂの光軸ＪＢは、図１２に示すようにバックドア８１が全閉状態の場合に下方を向くように調整されており、例えばバックドアガラス８２の下端近傍を通るように調整されている。これにより、バックドア８１が全閉状態の場合は図１１に示すように、撮像範囲ＳＢ内の有効撮像範囲ＳＢＡ（バックドア等に遮断されない撮像範囲）を得ることが可能である。またバックドア８１が全開状態の場合は図１２に示すように、撮像範囲ＳＢ内の有効撮像範囲ＳＢＢ（バックドア等に遮断されない撮像範囲）を得ることができる。

照明装置１３Ｂは、第１の実施の形態と同様、撮像装置１１Ｂに隣接するように設けられており、照明装置１３Ｂの光軸は、撮像装置１１Ｂの光軸とほぼ同じとなるように設定されている。ただし、第２の実施の形態の照明装置１３Ｂの照明範囲は、第１の実施の形態の照明装置１３の照明範囲よりも大きな角度とされており、撮像装置１１Ｂの撮像範囲ＳＢと同等の照明範囲とされている。

制御装置５０の処理手順は、図１０に示す第１の実施の形態のフローチャートに対して、ステップＳ０６５の画像の上下左右の反転が省略されるが、他は同様であるので処理手順の説明については省略する。

第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して撮像範囲ＳＢが広くなるので、より曲率の大きな画像となり、画像のデータ量も大きくなる。そのため、ユーザの顔認証を行う前の画像の補正処理の補正範囲及び補正量が多くなるが、ハーフミラー１２を省略できる。そして第１の実施の形態と同様、後方視界の悪化を抑制し、かつ、１台の撮像装置にて、バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを適切に撮像することができる。

●［第３の実施の形態］
●［車両用撮像システム２Ｃと車両用バックドア制御システム１Ｃの構成と配置、及び車両用撮像システム２Ｃによる撮像範囲（図１３～図１４）］
次に図１３及び図１４を用いて、第３の実施の形態における車両用撮像システム２Ｃ、車両用バックドア制御システム１Ｃについて説明する。第３の実施の形態の車両用撮像システム２Ｃは、第１の実施の形態の車両用撮像システム２からハーフミラー１２が省略され、代わりに撮像装置１１Ｃが可動式とされている。撮像装置１１Ｃは、バックドア８１が全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても撮像装置１１Ｃの姿勢を略水平状態に変更可能な姿勢制御装置１５を介して、バックドア８１に設けられている。以下、第１の実施の形態との相違点について主に説明する。

撮像装置１１Ｃは、第１の実施の形態と同様、例えばＣＣＤカメラであり、制御装置５０からの撮像指示に基づいて、予め設定された撮像範囲を撮像してカラーまたはモノクロの画像を作成し、作成した画像を制御装置５０に出力する。また第１の実施の形態と同様、撮像装置１１Ｃは、姿勢制御装置１５（撮像範囲調整機構に相当）を介して、バックドア８１に設けられているとともに車内側、かつ、バックドアガラス８２の上端の近傍に、１台のみが設けられている。バックドア８１が全閉状態の場合（図１１参照）と、バックドア８１が全開状態の場合（図１２参照）の例に示すように、撮像装置１１Ｂは、バックドア８１の開閉に応じて移動する。

姿勢制御装置１５は、例えば単純なアームであり、車両の左右方向に延びる回転軸線回りに撮像装置１１Ｃが回転自在となるように撮像装置１１Ｃを保持する。そして撮像装置１１Ｃの下方にはおもりが取り付けられている。これにより、バックドア８１が全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、撮像装置１１Ｃの姿勢は略水平状態に維持され、撮像装置１１Ｃの光軸ＪＣも略水平方向に維持される。図１３に示すように、バックドア８１が全閉状態の場合には撮像範囲ＳＣ内の有効撮像範囲ＳＣＡ（バックドア８１等に遮断されない撮像範囲）を得ることが可能である。また図１４に示すように、バックドア８１が全開状態の場合には撮像範囲ＳＣ内の有効撮像範囲ＳＣＢ（バックドア８１等に遮断されない撮像範囲）を得ることが可能である。

なお、姿勢制御装置１５を、制御装置５０から制御される電動モータを有するものとしてもよい。撮像装置１１Ｃは車両の左右方向に延びる回転軸線回りに回転可能とされており、電動モータにて回転角度を変更できるように構成してもよい。

照明装置１３Ｃは、第１の実施の形態と同様、撮像装置１１Ｃに隣接するように設けられており、照明装置１３Ｃの光軸は、撮像装置１１Ｃの光軸とほぼ同じとなるように設定されている。照明装置１３Ｃの照明範囲は、撮像装置１１Ｃの撮像範囲ＳＣと同等の照明範囲とされている。

制御装置５０の処理手順は、図１０に示す第１の実施の形態のフローチャートに対して、ステップＳ０６５の画像の上下左右の反転が省略され、ステップＳ０４０にて画像を取得する前に、バックドアの全閉状態または全開状態に応じて電動モータを用いて撮像装置１１Ｃの姿勢を制御する処理が追加される（姿勢制御装置１５が電動モータを有する場合）。なお、他は同様であるので処理手順の説明については省略する。

第３の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して撮像装置１１Ｃの姿勢を略水平状態にする姿勢制御装置１５が必要となるが、ハーフミラー１２を省略できる。また、姿勢制御装置１５をアームとおもりで構成した場合、よりシンプルな構成で姿勢制御装置１５を実現できる。そして第１の実施の形態と同様、後方視界の悪化を抑制し、かつ、１台の撮像装置にて、バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを適切に撮像することができる。

●［その他］
本発明の車両用撮像システム２、２Ｂ、２Ｃ、及び車両用バックドア制御システム１、１Ｂ、１Ｃは、本実施の形態で説明した外観、構成、構造、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば制御装置５０の処理手順は、図１０に示すフローチャートの処理に限定されるものではない。

本実施の形態の説明では、車両用撮像システム２、２Ｂ、２Ｃに照明装置１３、１３Ｂ、１３Ｃを有する例を説明したが、照明装置１３、１３Ｂ、１３Ｃを省略してもよい。また本実施の形態の説明では、照明装置の位置を、撮像装置に隣接する位置とした例で説明したが、撮像装置の撮像範囲（有効撮像範囲）を明るく照らすことが可能な位置であれば、どのような位置であってもよい。

本実施の形態の説明では、ハーフミラー１２を用いる場合、ハーフミラー１２を車内側に設けた例を説明したが、車外側にハーフミラーを設けてもよい。なお、ハーフミラー１２を用いる場合、ハーフミラーの形状、厚さ、反射率と透過率などは特に限定しない。また第１の実施の形態の処理手順（図１０）にて、バックドアが全開状態の場合はステップＳ０６５にて画像を上下左右反転させた正転画像を作成したが、ステップＳ０６５を省略して、上下左右が反転した画像を顔認証用の画像として用いてもよい。

また本実施の形態の説明では、図１０のフローチャートにて、ユーザＵの状態の認識を、ユーザＵの顔を認識（登録されたユーザの顔と比較する顔認証）する例で説明したが、ユーザＵの顔の動作方向や視線の動作方向など、ユーザＵの状態を認識できればよく、顔認証に限定するものではない。

１、１Ｂ、１Ｃ 車両用バックドア制御システム
２、２Ｂ、２Ｃ 車両用撮像システム
１１、１１Ｂ、１１Ｃ 撮像装置
１１Ｚ 広角レンズ
１２ ハーフミラー
１３ 照明装置
１４ 接続アーム
１５ 姿勢制御装置
５０ 制御装置
５１ アンテナ
６１ バックドア駆動装置
６２ バックドア開閉状態検出装置
６３ 電子キー
８０ 車両
８１ バックドア
８２ バックドアガラス
８３ 天井
Ｊ１、Ｊ２ 光軸
ＪＢ、ＪＣ 光軸
Ｌ１ 所定距離
Ｓ１、Ｓ２ 撮像範囲
Ｓ１Ａ、Ｓ２Ａ 有効撮像範囲
ＳＢ、ＳＣ 撮像範囲
ＳＢＡ、ＳＢＢ 有効撮像範囲
ＳＣＡ、ＳＣＢ 有効撮像範囲
Ｕ ユーザ

Claims (7)

1. 車両の後部に設けられた跳ね上げ式のバックドアの後方に居るユーザの状態を認識するための画像を取得する、車両用撮像システムであって、
   前記バックドアに設けられているとともに車内側かつバックドアガラスの上端よりも車両前後方向前方に取り付けられて前記バックドアの開閉に応じて移動する１台の撮像装置と、
   前記バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを、前記撮像装置の撮像範囲内に収める、撮像範囲調整機構と、
   を有しており、
   前記撮像範囲調整機構は、
   前記バックドアが前記全閉状態の場合は前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザからの光を、透過して前記撮像装置へと導くとともに、前記バックドアが前記全開状態の場合は前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザからの光を、反射して前記撮像装置へと導く、所定の反射率と透過率が設定されたハーフミラーである、
   車両用撮像システム。
2. 請求項１に記載の車両用撮像システムであって、
   前記バックドアに設けられた前記バックドアガラスにおける前記撮像装置に対向する個所に前記ハーフミラーが貼り付けられている、
   あるいは、前記バックドアに設けられた前記バックドアガラスにおける前記撮像装置に対向する個所が、ハーフミラー加工を施されて前記ハーフミラーとされている、
   車両用撮像システム。
3. 車両の後部に設けられた跳ね上げ式のバックドアの後方に居るユーザの状態を認識するための画像を取得する、車両用撮像システムであって、
   前記バックドアに設けられているとともに車内側かつバックドアガラスの上端よりも車両前後方向前方に取り付けられて前記バックドアの開閉に応じて移動する１台の撮像装置と、
   前記バックドアが全閉状態または全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の所定距離内に居るユーザを、前記撮像装置の撮像範囲内に収める、撮像範囲調整機構と、
   を有しており、
   前記撮像範囲調整機構は、
   前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザが前記撮像範囲内に収まるように、前記バックドアに設けられた前記撮像装置の姿勢を略水平状態に変更可能な姿勢制御装置である、
   車両用撮像システム。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の車両用撮像システムであって、
   さらに、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを照らすことが可能な照明装置を有している、
   車両用撮像システム。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の車両用撮像システムと、
   前記バックドアを前記全閉状態から前記全開状態へ、及び、前記全開状態から前記全閉状態へ、と動作させることが可能なバックドア駆動装置と、
   前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であるかを検出することが可能なバックドア開閉状態検出装置と、
   前記バックドア開閉状態検出装置を用いて前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であるかを検出し、前記車両用撮像システムを用いて、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを撮像した画像を取得し、前記画像に撮像されているユーザの状態の認識結果に基づいて、前記バックドアが前記全閉状態の場合には前記全閉状態から前記全開状態となるように前記バックドア駆動装置を制御し、前記バックドアが前記全開状態の場合には前記全開状態から前記全閉状態となるように前記バックドア駆動装置を制御する制御装置と、
   を有している、
   車両用バックドア制御システム。
6. 請求項１または２に記載の車両用撮像システムと、
   前記バックドアを前記全閉状態から前記全開状態へ、及び、前記全開状態から前記全閉状態へ、と動作させることが可能なバックドア駆動装置と、
   前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であるかを検出することが可能なバックドア開閉状態検出装置と、
   前記バックドア開閉状態検出装置を用いて前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であるかを検出し、前記車両用撮像システムを用いて、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを撮像した画像を取得し、前記画像に撮像されているユーザの状態の認識結果に基づいて、前記バックドアが前記全閉状態の場合には前記全閉状態から前記全開状態となるように前記バックドア駆動装置を制御し、前記バックドアが前記全開状態の場合には前記全開状態から前記全閉状態となるように前記バックドア駆動装置を制御する制御装置と、
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記バックドアが前記全開状態の場合には、取得した前記画像の上下左右を反転させた正転画像を作成し、当該正転画像に撮像されているユーザの状態の認識結果に基づいて前記バックドア駆動装置を制御する、
   車両用バックドア制御システム。
7. 請求項６に記載の車両用バックドア制御システムであって、
   さらに、前記バックドアが前記全閉状態または前記全開状態のいずれの状態であっても、前記バックドアの後方の前記所定距離内に居るユーザを照らすことが可能な照明装置を有している、
   車両用バックドア制御システム。