JP2006007977A - 車両用バックモニタ - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の車両用バックモニタは、夜間は後退灯の光により画像を得るものであったので、基本的に光量不足であり、また、後続車が幻惑を生じないように上向き光を制限するなど配光特性も狭く充分な範囲が確認できず、実用性に劣るものとなっている。
【解決手段】 本発明により、ＣＣＤカメラ２が車両の後方に設けられ、後退時には撮影を行い、その画像をモニタ装置４に表示することで運転者に後方の状況を告知し、夜間は後退灯からの光を照明源とする車両用バックモニタ１において、後退灯３には不可視光領域の波長を発光する光源３２ａが追加され、カメラ２には少なくとも一部に不可視光領域の波長に感度を有する受光素子が用いられていることを特徴とする車両用バックモニタとすることで夜間の視界も確保できるものとして課題を解決する。
【選択図】 図１

Description

近来は、例えば、７、８人程度など比較的に多人数での移動、或いは、比較的に大量、或いは、大型の荷物の運搬など、多目的な用途に使用することが可能であり、且つ、乗用車的な雰囲気も有することで、ミニバンと称せられる比較的に大型で箱状の車体を有する車種が家庭用としても使用されることが多くなってきている。

このように車両の大型化に伴い、車庫へ入れるときなど、特に後退を行うときの後方視界の確認が困難となったが、その一方で、カーナビゲーションシステム（以下、カーナビと略称する）などと称されている道案内を行う機器の普及も進み、運転席近傍はに液晶などによるモニタ装置などが設けられるのが一般化してきているので、車体後端部にＣＣＤカメラなどを取付け、前記モニタ装置に写して車両用バックモニタとする構想も進んでいる。本発明は、この車両用バックモニタの構成に関するものである。

従来のこの種の車両用バックモニタにおいて夜間においては、車両の後端に取付けたＣＣＤカメラの光源としては、後退灯（バックアップランプ）からの光など、後続車の運転者に対して幻惑を生じさせない程度の、光量が限定された光した使用できず、視界も充分とは言えないものであった。

よって、後退時にはステアリング角に応じてＣＣＤカメラ（撮像手段）からの画像を車両の予測進路軌跡に応じる部分の輝度値を視覚的に良好に認識できるように設定するなどして、後退灯のみからの光量では不足勝ちである点を補うものが開示されている。
特開２０００−２８０８２２号公報

充分に光量がある昼間時には、ＣＣＤカメラからの画像は自然のままの状態でモニタ装置に写るものとなり、上記のように特別な表示手段を行なうことなく、充分に正確な判断を行うことが可能であると考えられる。よって、上記のようにステアリング角に応じる予想進行方向の感度を上げて認識度を高めるなどの表示手段は、特に夜間時の判断などに有利になるものであると考えられる。

しかしながら、昼間時と夜間時とに、見え方が異なり判断の基準に相違を生じるものとなると、不慣れな運転者に対しては混乱を生じさせるなどの問題点を生じさせるものとなる。よって、可能な限りに昼夜共に同じ基準で判断ができる方法、言い換えれば、昼夜間、共にモニタ装置上に同じ見え方が行える車両用バックモニタが得られることが望ましいと考えられる。

本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、ＣＣＤカメラが車両の後方に設けられ、後退時には撮影を行い、その画像をモニタ装置に表示することで運転者に後方の状況を告知し、夜間は後退灯からの光を照明源とするバックモニタにおいて、前記照明源には不可視光領域の波長を発光する光源が追加され、前記カメラには少なくとも一部に前記不可視光領域の波長に感度を有する受光素子が用いられていることを特徴とする車両用バックモニタを提供することで昼間時と夜間時のモニタ装置上の表示をほぼ同じものとして課題を解決するものである。

本発明により、夜間の点灯時には、規定により光量などに制約を受ける後退灯からの光量に加えて、人間の目では見えることのない赤外光を併せて点灯させると共に、前記したＣＣＤカメラも、前記赤外光に対しても感度を有するものとし、昼間時と同じ範囲が視認できるモニター画面が得られるものとして、不慣れな運転者においても違和感を生じたり、誤認を生じたりしないようにする優れた効果が得られる。

つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に符号１で示すものは、本発明に係る車両用バックモニタであり、この車両用バックモニタ１は、車両の後端（後面）に設けられるＣＣＤカメラ２（現状ではＭＯＳ受光素子など異なる感光素子を採用したカメラもあるが、ここでは一般的に電子カメラなどに採用されているＣＣＤ受光素子を採用したカメラを使用するものする。）と、後退灯３と、例えば、カーナビなどと兼用するモニタ装置４とを主として構成されている。

そして、モニタ装置４は常時はナビゲータ本体６に接続されて道案内などを行っているが、バックギアが選択され、後退灯用スイッチ７（ａ〜ｃ）が投入されたときには前記モニタ装置４はＣＣＤカメラ２に切換えられ、このＣＣＤカメラ２からの画像を表示するものとなる。尚、このときには、昼夜を問わず前記後退灯３の可視光発光部３１は点灯し、周囲の車両に後退を行うことを告知する。また、夜間には自車の後方の照明も行う。

また、薄暮時から夜間時においては、車幅灯の点灯が行われるなど灯具点灯用スイッチ８の投入が行われる。このときに前記バックギアが選択され、後退灯用スイッチ７（ａ〜ｃ）が投入されると、前記可視光発光部３１が点灯すると共に、後退灯３中に設けられた赤外発光ＬＥＤランプ３２ａによる赤外発光部３２ｂも併せて点灯を行い、後にも説明する各種の制約で明るさ、配光共に不満足なものとなっている照明機能を向上させるものとしている。

図２、図３は、前記後退灯３の構成の例を示す図であり、本発明においては、前記後退灯３は、可視光発光部３１と、赤外光発光部３２とから構成され、前記可視光発光部３１は、光源として白熱電球３１ａが採用されると共に、前記白熱電球３１ａを略焦点とする回転放物面として形成され、例えばアルミの真空蒸着が行われた反射鏡３１ｂと、無色透明な樹脂部材などで形成された可視光用レンズ３１ｃが設けられていて、後退時に点灯を行った際には、いわゆる白色光を規定の配光特性として投射する。尚、近年は白色光を発するＬＥＤランプも市場に供給されているので、白熱電球３１ａに換えて採用するなどは自在である。

そして、前記可視光発光部３１は関係規格などで規定される明るさと、配光特性とを共に満足させるものとして形成され、前記後退灯３を点灯した車両の後方の進路を照射すると共に、その光で後続車の運転者に対して当該の車両が後退することを告知するものとされている。従って、配光と明るさは後続の運転者に対して幻惑を与えない範囲で設定され上向き光の光量が制限されるなど、必ずしも後退を行う車両の運転者にとっては、後方確認が充分といえるほどの明るさと照射幅とが設定される配光特性ＦＢ（図４及び図５を参照）とはなっていない。

よって、本発明では、人間の目では光として感じることのできない不可視光線である赤外線を発光する赤外光発光部３２を設けるものであり、この赤外光発光部３２から放射される赤外光は、ＣＣＤカメラ２により受光され、カーナビゲーションシステムなどのモニタ装置４を利用して画像化され、運転者に車体の後方の情報をより正確に伝達できるものとする。

ここで、前記赤外光発光部３２の構成について説明を行えば、まず、光源としては、人間の目には不感とされている７８０nm以上の波長を発光すると言われている赤外発光ＬＥＤランプ３２ａが光源として採用されている。但し、単波長（単色）に近い発光を行うとされているＬＥＤランプにおいても、組成などにより波長に帯域幅を有するものとなっているので、点灯時に色彩を感じる赤外発光ＬＥＤランプ３２ａを採用する場合には可視光カット用レンズ３２ｂを取付ける。

このように、本発明により、後退灯３に、通常の白熱電球３１ａを光源とする可視光発光部３１に加えて、設けられた赤外光発光部３２は、点灯時にも人間の視感に対して何らの影響も与えるものではないので、如何なる照度とすることも自由であると共に、如何なる配光とすることも自由であり、即ち、如何なる配光特性ＨＤ（図４及び図５を参照）とするときにも、後続車の運転者、対向車の運転者に対して幻惑など如何なる視感上の迷惑も与えることはない。

よって、前記後退灯３の可視光発光部３１に規定された照度、配光特性などは考慮する必要はなく、自車が後退を行うときに看視することが必要な範囲、或いは、前記ＣＣＤカメラ２が撮影可能とする範囲に充分に光を配布するものとしておくことができる。

また、上記後退灯３の可視光発光部３１、即ち、白熱電球３１ａは、当該の車両が後退を行うことを後続車などに告知する目的も有するので、昼夜間を問わずバックギアが選択されたときには必ず点灯するが、前記赤外光発光部３２は、夜間における光量の不足を補う目的を有するものであるので、例えば車幅灯など、灯具点灯用のスイッチが投入されている状態に加えてバックギアが選択されたときに点灯を行うものとしておけば、周囲が照明を必要とする環境と成ってきたときに前記赤外光発光部３２からの発光が追加されるものとなる。

これにより、夜間時の前記ＣＣＤカメラ２には前記白熱電球３１ａからの光が対象物に当たって反射した反射光と、赤外線発光ＬＥＤランプ３２ａからの光が対象物に当たって反射した反射光との双方が入射するものとなるが、通常にはＣＣＤカメラ２を構成する半導体画素にはそれぞれに、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）三原色のカラーフィルタが付属されているので、（実際には、受光効率の面からＭ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）の補色フィルタが採用されることも多い。）、これらのカラーフィルタに赤外線を透過する特性を持たせれば、赤外線発光ＬＥＤランプ３２ａが点灯されて増加した光量分だけモニタ装置４の面は明るくなる。

また、上記したように後退灯３の可視光発光部３１からの光がＣＣＤカメラ２の撮影範囲よりも狭い場合、可視光発光部３１からの光が達しない部分にも赤外線発光ＬＥＤランプ３２ａからの光が達するようにしておけば、昼間時とほぼ同じ範囲の画像が車両用バックモニタ１上に得られるものとなり、障害物との距離などに対する正確な判断が容易に行えるものとなる。

ここで、ＣＣＤカメラ２における赤外光に対する感度であるが、青系のフィルターで赤外線も透過するものが、ガラスタイプＢＧ１（ショット社製カラーガラス）として知られており、また、赤色系のフィルターであれば、透過帯域を長波長側に拡げることで、赤外線を透過させるものとすることは容易である。よって、昼間時に近い形状、範囲とする見え方がモニタ装置４上に得られるものとなる。

以上に説明したように、本発明によりの夜間に赤外光発光部３２を点灯させることで、主として、青系と赤系とＣＣＤ素子が赤外光に感光するものとなり、感度を上昇させることが可能である。よって、モニタ上では後退灯３からの光のみで後方を看視するときに比べて、明るく、広い範囲が明確な状態で看視ができるものとなる。

但し、この場合緑色の感度の上昇が少ないので、やや色調は異なるものとなるが、明るく明確に形状などが認識できる効果は大きく、光量不足で見落としなどを生じないものとなるので、障害物への当接、加擦などの事故発生の防止に有効度が高いものとなり、色調の変化により生じる不都合は僅少である。

以上は、当該の車両の運転者に対する利点であるが、本発明は後続の車両の運転者に対しても相応の利点を生じる。即ち、夜間となって、後退灯３の点灯に加えて赤外光発光部３２が点灯された場合、本発明では、後退灯３の補助光として人間には不可視領域の波長である８７０nm近傍の赤外光を採用しているので、照射が行われていることが感知されることはなく、従って、幻惑を生じることもなく、また、現状では赤外線ＬＥＤ程度の光源から発せられる赤外線を照射されたことによる障害の発生も認められていない。

よって、後退灯３としては関係法規に規定される明るさを守る状態を維持したまま、人間に対しては不可視光である赤外線を補助光として追加することで、例えば、カーナビゲーションシステムのモニタなどを利用して、後方の看視を行おうとするときにも、規定の後退灯３の光量では、距離的にも範囲的にも充分な看視を行うには不十分な光量なものであったが、本発明により、夜間にも昼間とほぼ同じ状態で看視することができるものとなり、当接などの防止に極めて有効である。

加えて、人間の視覚では不可視な赤外光を採用したことで、後続の運転者には幻惑を生じさせることがなく、充分な広さの範囲に充分な光量の赤外光を放射することが可能となり、昼間時と夜間時との看視範囲もほぼ同じものとして、見え方の相違による誤認なども生じないものとすることが可能となる。

尚、ＣＣＤカメラ２には前記モニタ装置４に画像を送信するための駆動回路５が設けられ、例えばシフトレバーのバック位置には、前記モニタ装置４がカーナビゲーションシステムに接続されていたのをＣＣＤカメラ２側に切換える切換え回路などが設けられ、運転者に負担をかけることなく操作が行えるようにされていることは云うまでもない。

本発明に係る車両用バックモニタの実施形態を示すブロック図である。 本発明に係る車両用バックモニタの要部である後退灯を示す正面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明に係る車両用バックモニタの後退灯の可視光発光部と赤外光発光部との配光特性の設定の相違を車両上方から見たときの説明図である。 本発明に係る車両用バックモニタの後退灯の可視光発光部と赤外光発光部との配光特性の設定の相違を車両側方から見たときの説明図である。

符号の説明

１…車両用バックモニタ
２…ＣＣＤカメラ
３…後退灯
３１…可視光発光部
３１ａ…白熱電球
３２…赤外光発光部
３２ａ…赤外線発光ＬＥＤランプ
３２ｂ…赤外光用レンズ
４…モニタ装置
５…駆動回路
６…ナビゲータ本体
７ａ、７ｂ、７ｃ…後退灯用スイッチ
８…灯具点灯用スイッチ

Claims (2)

1. ＣＣＤカメラが車両の後方に設けられ、後退時には撮影を行い、その画像をモニタ装置に表示することで運転者に後方の状況を告知し、夜間は後退灯からの光を照明源とするバックモニタにおいて、前記後退灯には少なくとも夜間時には点灯が行われるようにされた不可視光領域の波長を発光する光源が追加され、前記カメラには少なくとも一部に前記不可視光領域の波長に感度を有する受光素子が用いられていることを特徴とする車両用バックモニタ。
2. 前記不可視光領域の波長を発光する光源は、赤外線発光ＬＥＤランプ、または、可視光域を遮蔽するフィルターを設けた赤外線領域を主として発光するＬＥＤランプであることを特徴とする請求項１記載の車両用バックモニタ。

Images