CN110612718B - 照相装置 - Google Patents

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Abstract

一种照相装置，包括：挡风玻璃信息检测相机，上述挡风玻璃信息检测相机拍摄用于获取挡风玻璃上的信息的图像；以及车辆外信息检测相机，上述车辆外信息检测相机拍摄用于获取车辆外部信息的图像。挡风玻璃信息检测相机和车辆外信息检测相机以相互固定的状态固定于车辆。

Description

照相装置
技术领域
本发明涉及一种设置在车辆中的照相装置。
背景技术
以往，在车辆内部设置相机(挡风玻璃信息检测相机)，拍摄挡风玻璃(车辆外部)，从其图像获得挡风玻璃上是否存在包含雨滴的异物等信息(例如，参照专利文献1)。
另外，近年来，在车辆内部设置相机(车辆外信息检测相机)，经由挡风玻璃拍摄车辆外部(车辆的前方)，从图像获得在车辆的前方是否存在行人等车辆外部信息(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平10-261064号公报
专利文献2：日本专利特开2014-164461号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是，在将如上所述的挡风玻璃信息检测相机和车辆外信息检测相机都设置在车辆上的情况下，在将挡风玻璃信息检测相机和车辆外信息检测相机分别单独地固定在车辆上的结构中，向车辆的安装作业变得繁杂。
本发明的目的是提供一种照相装置，上述照相装置能够使挡风玻璃信息检测相机和车辆外信息检测相机向车辆上的安装作业变得容易。
解决技术问题所采用的技术方案
为了实现上述目的，照相装置包括：挡风玻璃信息检测相机，上述挡风玻璃信息检测相机拍摄用于获取挡风玻璃上的信息的图像；以及车辆外信息检测相机，上述车辆外信息检测相机拍摄用于获取车辆外部信息的图像。上述挡风玻璃信息检测相机和上述车辆外信息检测相机以相互固定的状态固定于车辆。
附图说明
图1是从车辆前方观察的本发明一实施方式中的车辆的挡风玻璃的示意图。
图2是从侧方观察的图1的车辆的示意剖视图。
图3是图1的车辆的框图。
图4是用于说明图3的挡风玻璃信息识别部的处理的流程图。
图5是用于说明图3的车辆外信息识别部的处理的流程图。
图6的(a)、(b)是表示拍摄的图像的示例的说明图。
图7是从车辆前方观察的另一例中的车辆的挡风玻璃的示意图。
图8是从上方观察的图7的车辆的示意图。
图9是从侧方观察的另一例的车辆的示意图。
图10是从车辆前方观察的图9的车辆的挡风玻璃的示意图。
具体实施方式
以下，根据图1至图5说明包括照相装置的车辆的一实施方式。
如图1和图2所示，车辆1设置有挡风玻璃2。如图2所示，挡风玻璃2设置成从车顶板3的车辆前方侧端部朝车辆前方侧向斜下方延伸。另外，在车辆1的车顶板3的下表面支撑有用于从驾驶座4确认后方的后视镜5。
另外，如图1所示，在车辆1上设置有：雨滴异物检测相机6，上述雨滴异物检测相机6作为拍摄用于获取挡风玻璃2上的信息的图像的挡风玻璃信息检测相机；以及周边监视相机7，上述周边监视相机7作为拍摄用于获取车辆外部信息的图像的车辆外信息检测相机。在本实施方式中，挡风玻璃2上的信息是包含雨滴的异物附着在挡风玻璃2的外表面2a上的存在位置的信息，而车辆外部信息是存在于车辆1的前方的行人、车辆、标识等的信息。另外，本实施方式的雨滴异物检测相机6和周边监视相机7分别每隔0.1秒拍摄图像。
雨滴异物检测相机6和周边监视相机7以相互固定的状态(不能相对移动)相对于车辆1固定。详细而言，在本实施方式中，雨滴异物检测相机6和周边监视相机7收容于单一的壳体8内并相互固定，上述壳体8相对于车辆1固定。本实施方式的壳体8以配置在上述后视镜5的车辆前方侧的方式，将其固定部固定在车顶板3上。另外，后视镜5配置在车辆1的车宽方向中心，壳体8也配置在车辆1的车宽方向中心。
另外，在壳体8内收容单一的电路基板9，上述电路基板9基于雨滴异物检测相机6拍摄的图像来识别挡风玻璃2上的信息，而且基于周边监视相机7拍摄的图像来识别车辆外部信息。
另外，雨滴异物检测相机6和周边监视相机7在车辆宽度方向上并排设置，并且以彼此的拍摄范围X1、X2部分重叠的方式设置。另外，图1中图示了挡风玻璃2上的拍摄范围X1、X2，用点划线图示雨滴异物检测相机6的拍摄范围X1，用双点划线图示周边监视相机7的拍摄范围X2。此外，挡风玻璃2上的雨滴异物检测相机6的拍摄范围X1和周边监视相机7的拍摄范围X2，配置在车辆1上设置的雨刮器装置的雨刮片11的拂拭范围F内。
雨滴异物检测相机6设定成焦点(ピント)对准挡风玻璃2的外表面2a。详细而言，本实施方式的雨滴异物检测相机6具有：相机壳体12；CMOS(图像)传感器13，上述CMOS(图像)传感器13收容保持在相机壳体12内作为拍摄元件；以及透镜14，上述透镜14以从相机壳体12向外部露出的方式保持。
并且，CMOS传感器13的拍摄面13a和透镜14的主面14a相互地倾斜(换言之，相互为非平行状态)设置，以使包含上述拍摄面13a的平面、包含上述主面14a的平面和包含挡风玻璃2的外表面2a的平面在一条直线L上相交。另外，挡风玻璃2的外表面2a实际上是弯曲的而不是平面，使用最接近该弯曲面的平面，设定CMOS传感器13的拍摄面13a与透镜14的主面14a的倾斜。另外，图2是从侧方(车辆宽度方向)观察的车辆1的示意剖视图，将包含上述拍摄面13a的平面作为直线S1进行图示，将包含上述主面14a的平面作为直线S2进行图示，将包含挡风玻璃2的外表面2a的平面作为直线S3进行图示，由于一条直线L沿纸面正交方向延伸，因此用点进行图示。
此外，周边监视相机7设定成焦点对准在挡风玻璃2的外表面2a前方的背景上。另外，周边监视相机7也与雨滴异物检测相机6同样地具有CMOS(图像)传感器和透镜，但CMOS传感器的拍摄面与透镜的主面设置成平行状态。
如图3所示，上述电路基板9安装有微机等各种电气部件，由这些电气部件构成具有挡风玻璃信息识别部21和车辆外信息识别部22的结构。此外，本实施方式的挡风玻璃信息识别部21和车辆外信息识别部22设置在单一的ECU中。更具体地，电路基板9设置有图像处理ECU，上述图像处理ECU构造成执行挡风玻璃信息识别部21的处理和车辆外信息识别部22的处理。
然后，挡风玻璃信息识别部21基于雨滴异物检测相机6拍摄的图像识别挡风玻璃2上的信息。详细而言，挡风玻璃信息识别部21识别的挡风玻璃2上的信息包含拍摄范围X1中的包含雨滴的异物的存在位置的信息。换言之，挡风玻璃信息识别部21识别在拍摄范围X1的哪个位置存在包含雨滴的异物。
此外，车辆外信息识别部22基于由挡风玻璃信息识别部21识别的挡风玻璃2上的信息和由周边监视照相机7拍摄的图像，识别车辆外部信息。详细而言，对于与上述异物的存在位置的信息一致的位置，车辆外信息识别部22不识别为车辆外部信息，或者识别为异物的存在位置处的车辆外部信息(例如，将对于该位置识别的车辆外部信息的优先度(相对于其他信息)降低)。相反，对于与上述异物的存在位置的信息不一致的位置，车辆外信息识别部22识别为正常的(例如，优先度高的)车辆外部信息。
此外，电路基板9电连接至车辆ECU31，挡风玻璃信息识别部21和车辆外信息识别部22将识别的挡风玻璃2上的信息和车辆外部信息发送至车辆ECU31。
另外，车辆ECU31电连接至雨刮器装置或制动器装置等各种其他装置32，基于接收的各种信息使其他装置32动作。
具体而言，如图4所示，挡风玻璃信息识别部21在雨滴异物检测相机6的拍摄结束时，进行步骤S11以下的处理。
挡风玻璃信息识别部21在步骤S11中从雨滴异物检测相机6获取其拍摄图像，然后转移到步骤S12。
挡风玻璃信息识别部21在步骤S12中，基于获取的图像识别挡风玻璃2上的信息、即包含雨滴的异物的存在位置的信息，然后转移到步骤S13。即，在此，挡风玻璃信息识别部21把图像分割为小区域，依次判定在该区域中是否附着雨滴等异物，进而，改变区域的大小，再次对于该区域依次判定是否附着雨滴等异物，借此确定异物的存在位置(区域)。
挡风玻璃信息识别部21在步骤S13中，将识别的挡风玻璃2上的信息(异物的存在位置的信息)发送给车辆外信息识别部22以及车辆ECU31，结束处理。
然后，如果本实施方式的车辆ECU31基于例如来自挡风玻璃信息识别部21的挡风玻璃2上的信息判定为雨滴在预先设定的量以上，则车辆ECU31操作作为其他装置32的一个的雨刮器装置。
另外，如图5所示，当周边监视相机7的拍摄结束时，车辆外信息识别部22进行步骤S21以下的处理。
车辆外信息识别部22在步骤S21中从周边监视相机7获取其拍摄图像，然后转移到步骤S22。
在步骤S22中，车辆外信息识别部22获取挡风玻璃信息识别部21识别的挡风玻璃2上的信息、即包含雨滴的异物的存在位置的信息，然后转移到步骤S23。
在步骤S23中，车辆外信息识别部22基于挡风玻璃2上的信息(雨滴等异物的存在位置的信息)和获取的图像(周边监视相机7拍摄的图像)来识别车辆外部信息(行人、车辆、标识等信息)，然后转移至步骤S24。即，在此，车辆外信息识别部22将由周边监视相机7拍摄的图像分割为小区域，依次判定在该区域中存在什么(是否存在行人、车辆、标志等)等，接着，改变区域的大小，再次依次判定在该区域中存在什么(是否存在行人、车辆、标志等)等。并且，此时，对于与上述异物的存在位置的信息一致的位置，不识别为车辆外部信息，或者作为异物的存在位置处的车辆外部信息进行识别(例如，将对于该位置识别的车辆外部信息的优先度(相对于其他信息)降低)。另外，相反，对于与上述异物的存在位置的信息不一致的位置，车辆外信息识别部22识别为正常的(例如，优先度高的)车辆外部信息。
在步骤S24中，车辆外信息识别部22将关于识别的车辆外部信息(行人、车辆、标志等的信息)发送至车辆ECU31，然后结束处理。
此外，例如，当基于来自车辆外信息识别部22的车辆外部信息判定为需要降低速度时，本实施方式的车辆ECU31使作为其他装置32的一个的制动装置动作。
接着，对上述的实施方式(照相装置)的作用进行说明。
例如，在行驶中，雨滴异物检测相机6和周边监视相机7分别每隔0.1秒拍摄图像，对于每次拍摄，识别挡风玻璃2上的信息与车辆外部信息。
然后，例如，在重叠的拍摄范围X1、X2内，在周边监视相机7拍摄的图像的部分中拍摄到如图6的(a)所示的标识H1的图像，如果挡风玻璃信息识别部21没有判定为在该位置上存在异物，则该位置由车辆外信息识别部22识别为正常的(例如，优先度高的)车辆外部信息。
另外，例如，在重叠的拍摄范围X1、X2内，在周边监视相机7拍摄的图像的部分中拍摄到如图6的(b)所示的(由于雨滴而部分无法看到)标识H2的图像，如果挡风玻璃信息识别部21判定为在该位置存在异物，则不由车辆外信息识别部22对该位置进行识别，或者识别为异物的存在位置处的(例如，优先度低的)车辆外部信息。
接下来，下面将描述上述实施方式的有利效果。
(1)由于雨滴异物检测相机6和周边监视相机7以相互固定的状态固定于车辆1上，因此，与例如雨滴异物检测相机6和周边监视相机7分别地固定于车辆1的情况相比，容易进行向车辆1的安装作业。
(2)照相装置包括单一的壳体8，上述单一的壳体8将雨滴异物检测相机6和周边监视相机7以相互固定的状态收容，由于该壳体8固定于车辆1，与例如不包括单一的壳体8的情况相比，外观良好。
(3)照相装置具有单一的电路基板9，该单一的电路基板9根据雨滴异物检测相机6拍摄的图像来识别挡风玻璃2上的信息，而且根据周边监视相机7拍摄的图像来识别车辆外部信息，因此，与具有分别进行不同识别的电路基板的装置相比，能够减少零件个数。
(4)雨滴异物检测相机6和周边监视相机7固定成彼此的拍摄范围X1、X2部分重叠，因此在重叠的拍摄范围X1、X2中可以从两个图像获取信息。因此，如本实施方式那样，基于雨滴异物检测相机6拍摄的图像来识别挡风玻璃2上的信息，基于该信息与周边监视相机7拍摄的图像，能高精度地识别车辆外部信息。即，雨滴异物检测相机6拍摄的图像是焦点对准挡风玻璃2的外表面2a的图像，周边监视相机7拍摄的图像是焦点未对准挡风玻璃2的外表面(焦点对准背景)的图像。因此，如果只基于周边监视相机7拍摄的图像，则难以识别挡风玻璃2上的包含雨滴的异物，有可能对车辆外部信息进行误识别，但通过利用基于雨滴异物检测相机6拍摄的图像的挡风玻璃2上的信息，能够抑制上述误识别。而且，由于雨滴异物检测相机6和周边监视相机7构造成以固定的状态固定于车辆1上，因此与分别固定于车辆1的情况相比，可以将雨滴异物检测相机6和周边监视相机7的位置偏移、即彼此的拍摄范围X1、X2偏离预先设定的位置的偏移抑制得较小。因此，能够更高精度地识别车辆外部信息。
(5)挡风玻璃2上的雨滴异物检测相机6的拍摄范围X1和周边监视相机7的拍摄范围X2配置在车辆1上设置的雨刮器装置的雨刮片11的拂拭范围F内，因此在挡风玻璃2上的各拍摄范围X1、X2内存在异物的情况下，能够用雨刮片11拂拭该部位。
(6)雨滴异物检测相机6中的CMOS传感器13的拍摄面13a与透镜14的主面14a以包含拍摄面13a的平面、包含主面14a的平面、包含挡风玻璃2的外表面2a的平面在一条直线L上相交的方式，相互以非平行状态设置。因此，根据沙姆原理，可以将焦点(focus)对准沿着挡风玻璃的外表面2a的宽范围Z。另外，在图2中，用双点划线示意性地图示焦点的对准范围Z。因此，可以获得焦点对准在挡风玻璃2的外表面2a上而焦点不对准在背景上的图像(背景模糊)，从而可以用该图像精确地识别挡风玻璃2上的信息。
(7)雨滴异物检测相机6和周边监视相机7以配置于后视镜5的车辆前方侧的方式固定于车辆1，因此能够抑制对乘坐者的视野造成妨碍。
可以如下改变上述实施方式。
·在上述实施方式中，照相装置包括单一的壳体8，上述单一的壳体8将雨滴异物检测相机6和周边监视相机7以相互固定的状态收容，但并不限定于此，例如，也可以不包括壳体8，而是以雨滴异物检测相机6和周边监视相机7相互直接固定的状态固定于车辆1。
·在上述实施方式中，照相装置包括单一的电路基板9，上述单一的电路基板9基于雨滴异物检测相机6拍摄的图像来识别挡风玻璃2上的信息，并且基于周边监视相机7拍摄的图像来识别车辆外部信息，但并不限定于此，也可以分别包括进行不同识别的电路基板。即，也可以将具有挡风玻璃信息识别部21的电路基板和具有车辆外信息识别部22的电路基板作为分体构造。另外，在上述实施方式中，挡风玻璃信息识别部21和车辆外信息识别部22设置在单一的ECU中，但不限于此，也可以构造成设置在分别不同的ECU(IC芯片)中。
·在上述实施方式中，雨滴异物检测相机6和周边监视相机7以彼此的拍摄范围X1、X2部分重叠的方式固定，但并不限定于此，既可以以彼此的拍摄范围X1、X2全部重叠的方式固定，也可以以完全不重叠的方式固定。
例如，如图7及图8所示，雨滴异物检测相机6的拍摄范围X3也可以设定成包含周边监视相机7的挡风玻璃2上的全部拍摄范围X2。
在该例中，如图8所示，雨滴异物检测相机6设定成，从上方观察时，CMOS传感器13(拍摄面13a)不与透镜14(主面14a)正对，而是向远离周边监视相机7的方向(图8中的左方)偏移配置，由此上述拍摄范围X3包含全部上述拍摄范围X2。
由此，可以在周边监视相机7的全部拍摄范围X2内高精度地识别车辆外部信息。即，如上述实施方式那样，仅使拍摄范围X1、X2部分重叠，能够仅在重叠的范围内高精度地识别，但能够将该高精度地识别的范围设为拍摄范围X2整体。
另外，在该例(参照图7)中，雨滴异物检测相机6的拍摄范围X3设定成包含周边监视相机7的挡风玻璃2上的拍摄范围X2的上方范围X3a及下方范围X3b。
由此，例如，在周边监视照相机7的挡风玻璃2上的拍摄范围X2的上方范围X3a以及下方范围X3b中的至少一方的范围中存在雨滴等异物的情况下，使雨刮器装置自动地动作，能够将异物由于重力或行驶风而进入周边监视相机7的拍摄范围X2内的情况防范于未然。详细而言，在拍摄范围X2的上方范围X3a中存在雨滴等异物的情况下，使雨刮器装置自动地动作，能够将异物由于重力而进入周边监视相机7的拍摄范围X2内的情况防范于未然。另外，在拍摄范围X2的下方范围X3b中存在雨滴等异物的情况下，使雨刮器装置自动地动作，能够将异物由于行驶风而进入周边监视相机7的拍摄范围X2内的情况防范于未然。其结果是，在车辆外信息识别部22中获得正常的(例如，优先度高的)车辆外部信息的概率增加，然后，能够适当地利用该信息。
另外，例如，如图9及图10所示，雨滴异物检测相机6的拍摄范围X4也可以设定成包含周边监视相机7的挡风玻璃2上的全部拍摄范围X2。在该例中，雨滴异物检测相机6和周边监视相机7在上下方向(重力方向)上并排设置，详细而言，该例中，雨滴异物检测相机6配置于周边监视相机7的下方。
另外，在该例中，如图9所示，雨滴异物检测相机6设定成，从侧方观察时，CMOS传感器13(拍摄面13a)不与透镜14(主面14a)正对，而是向远离周边监视相机7的方向(图9中的下方)偏移配置，由此，上述拍摄范围X4设定成包含全部上述拍摄范围X2。此外，在此例中，雨滴异物检测相机6也根据上述的沙姆原理，将焦点对准沿着挡风玻璃2的外表面2a的宽范围Z。
这样也可以在周边监视相机7的全部拍摄范围X2内高精度地识别车辆外部信息。即，如上述实施方式那样，仅使拍摄范围X1、X2部分重叠，能够仅在重叠的范围内高精度地识别，但能够将该高精度地识别的范围设为拍摄范围X2整体。
·在上述实施方式中，挡风玻璃2上的雨滴异物检测相机6的拍摄范围X1和周边监视相机7的拍摄范围X2配置在由设置于车辆1的雨刮器装置的雨刮片11进行拂拭的拂拭范围F内，但并不限定于此，也可以配置在拂拭范围F外。
·在上述实施方式中，雨滴异物检测相机6中的CMOS传感器13的拍摄面13a与透镜14的主面14a设置成相互不平行的状态，但并不限定于此，也可以设置成平行状态。即，也可以是不使用上述沙姆原理的构造。此外，在这种情况下，也可以将CMOS传感器13的拍摄面13a、透镜14的主面14a和挡风玻璃2的外表面2a设置成平行状态。
·在上述实施方式中记载为，雨滴异物检测相机6仅包括单纯地向外部露出的透镜14，但并不限定于此，也可以是在相机壳体12的内部也包括透镜的相机，也可以使这些透镜(主面)和拍摄面13a倾斜，根据沙姆原理，使焦点对准沿着挡风玻璃2的外表面2a的宽范围Z。
·在上述实施方式中，收容雨滴异物检测相机6和周边监视相机7的壳体8以配置于后视镜5的车辆前方侧的方式固定于车辆1，但并不限定于此，也可以固定于从后视镜5的车辆前方侧偏离的位置等。此外，在上述实施方式中，壳体8固定在车顶板3上，但也可以固定在挡风玻璃2上。
·在上述实施方式中，电路基板9设置在壳体8中，并且该电路基板9具有挡风玻璃信息识别部21和车辆外信息识别部22，挡风玻璃信息识别部21和车辆外信息识别部22将识别的信息发送至车辆ECU31，并且车辆ECU31使其他装置32动作，但不限定于此，这些构造也可以改变。例如，电路基板9也可以设置在壳体8的外部。另外，例如，电路基板9也可以具有其他装置控制部，上述其他装置控制部基于挡风玻璃2上的信息、车辆外部信息而直接地(不经由车辆ECU31)使其他装置32动作。

Claims (8)

1.一种照相装置，其特征在于，包括：
挡风玻璃信息检测相机，所述挡风玻璃信息检测相机拍摄用于获取挡风玻璃上的信息的图像；以及
车辆外信息检测相机，所述车辆外信息检测相机拍摄用于获取车辆外部信息的图像，
所述挡风玻璃信息检测相机和所述车辆外信息检测相机以相互固定的状态固定于车辆，
所述挡风玻璃信息检测相机和所述车辆外信息检测相机在车辆宽度方向上并排设置，
所述挡风玻璃信息检测相机具有拍摄元件及透镜，
所述拍摄元件的拍摄面和所述透镜的主面相互为非平行状态设置，以使包含所述拍摄面的平面、包含所述主面的平面和包含所述挡风玻璃的外表面的平面在一条直线上相交，
所述挡风玻璃信息检测相机设定成，从上方观察时，所述拍摄元件的拍摄面不与所述透镜的主面正对，而是向远离所述车辆外信息检测相机的方向偏移配置。
2.如权利要求1所述的照相装置，其特征在于，
还包括单一的壳体，所述单一的壳体将所述挡风玻璃信息检测相机和所述车辆外信息检测相机以相互固定的状态收纳，
所述壳体固定于车辆。
3.如权利要求1所述的照相装置，其特征在于，
还包括单一的电路基板，所述单一的电路基板基于所述挡风玻璃信息检测相机拍摄的图像来识别挡风玻璃上的信息，并且基于所述车辆外信息检测相机拍摄的图像来识别车辆外部信息。
4.如权利要求1所述的照相装置，其特征在于，
所述挡风玻璃信息检测相机和所述车辆外信息检测相机固定成彼此的拍摄范围至少部分重叠。
5.如权利要求4所述的照相装置，其特征在于，
所述挡风玻璃信息检测相机的拍摄范围设定成包含所述车辆外信息检测相机的所述挡风玻璃上的全部拍摄范围。
6.如权利要求1所述的照相装置，其特征在于，
所述挡风玻璃上的所述挡风玻璃信息检测相机的拍摄范围和所述车辆外信息检测相机的拍摄范围配置在雨刮片进行拂拭的拂拭范围内。
7.如权利要求6所述的照相装置，其特征在于，
所述挡风玻璃信息检测相机的拍摄范围设定成包括所述车辆外信息检测相机在所述挡风玻璃上的拍摄范围的上方和下方中的至少一方的范围。
8.如权利要求1至7中任一项所述的照相装置，其特征在于，
所述挡风玻璃信息检测相机和所述车辆外信息检测相机以配置于后视镜的车辆前方侧的方式固定于车辆。
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