JP2001138813A - 車両周辺視認装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な装置構成で安価な車両周辺視認装置を
提供する。 【解決手段】 第１ミラー１１２は互いに直角をなした
側面１１２ｂ，１１２ｃが鏡面となっており、側面１１
２ｂ，１１２ｃがＸ軸の正負方向に対してそれぞれ４５
゜をなして配置されている。第２ミラー１１３は放物面
１１３ａが鏡面となった放物面鏡であり、第１ミラー１
１２のＺ軸負側に配置されている。ＣＣＤイメージセン
サ１２はその受光面１２ａが放物面１１３ａの焦点Ｆに
合わせて配置されている。車両の左右（Ｘ軸正側、負
側）から平行に入射された入射光Ｌは、それぞれ第１ミ
ラー１１２の鏡面である側面１１２ｂ，１１２ｃで、第
２ミラー１１３側に反射され、第２ミラー１１３の放物
面１１３ａで反射され、ＣＣＤイメージセンサ１２の受
光面１２ａに集光される。得られた画像信号をもとに車
室内の表示部に車両左右の画像が並んで同時に表示され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両において２
方向の画像を同時に視認可能な車両周辺視認装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車が交差点に差し掛かると、左右の
安全確認が必要となるが、左右の見通しの悪い交差点に
おいては、運転者は車両を交差点内に若干進入させて、
左右を視認する必要がある。そのため、時間がかかると
ともに、注意を要するため運転者の精神的負担となって
いる。そのため、近年、自動車のバンパーなどに、左右
の画像をモニタするための装置の提案が行われている。
例えば、特開平８−１０８７９７号公報には以下に示す
ような車両用周辺視認装置が示されている。

【０００３】図８および図９はそれぞれ上記従来技術の
車両用周辺視認装置における撮像部９００の内部構造を
示す斜視図および構造図である。この車両用周辺視認装
置の撮像部９００では、第１のミラー９０１で反射され
た左右（Ｘ軸正側、負側）からの光Ｌが共通の方向（Ｚ
軸負方向）に進み、第２のミラー９０２により、入射方
向に対して垂直（Ｙ軸負方向）に曲がるように反射さ
れ、受光部９０３の入光面９０３ａに入射し、図９に示
すように受光部９０３内部に設けられた集光レンズ９０
３ｂにより、同様に内部に設けられた撮像素子としての
ＣＣＤイメージセンサ９０３ｃの受光面９０３ｃａに結
像されて画像信号に変換される。その画像信号はコント
ローラ（図示省略）に送られ、その制御のもとに車室内
に設けられた表示装置（図示省略）に送られ、表示装置
は左右の画像を並べて同時に表示する。その表示を、運
転者が視認することにより左右の安全確認を一度に行う
ことができるのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では集光手段として集光レンズを用いているが、集光
レンズとして単一のレンズのみでは通常、色収差等の各
種収差が生じやすく、それを抑えるために複数枚のレン
ズを組み合わせて集光レンズとして用いることが一般的
であり、それにより、集光レンズを含めた装置構成が複
雑となっていた。また、このような複数枚のレンズを組
み合せることを含めた色収差補正のための集光レンズの
設計、さらには、装置全体の設計が繁雑となり、それに
より、製造コストがかさみ、高価な装置となっていた。

【０００５】図１０はＡ社およびＢ社のＣＣＤイメージ
センサの受光感度曲線を示すグラフである。図１０に示
すようにＣＣＤイメージセンサは入射する光の波長ごと
にその感度が異なり、感度が大きい波長域が可視光領域
から赤外光領域に掛けて広く分布している。そのため、
ＣＣＤイメージセンサは本来画像を形成するための可視
光域の光以外に赤外線領域の光を受けると、その赤外線
成分も感知してしまい画像の鮮明度が低下する。このよ
うに、一般にＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子を用い
る場合には、撮像素子の受光面側に可視光領域以外の波
長の光、とりわけ、赤外線領域の光を遮断するフィルタ
ーを設け赤外光を遮断している。しかしながら、このよ
うなフィルターを別に設ける必要があるため、さらに装
置構成が複雑となっていた。

【０００６】この発明は、従来技術における上述の問題
の克服を意図しており、簡単な装置構成で安価な車両周
辺視認装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、車両外部に搭載された撮像部に
より、車両周辺における、ともにほぼ水平かつ互いにほ
ぼ反対方向の２方向の画像を同時に撮像し、当該画像を
前記車両内部に設けられた表示部において視認可能に表
示する車両周辺視認装置であって、前記撮像部は、前記
２方向からの光をほぼ同一方向に反射する第１反射鏡
と、前記第１反射鏡からの光を反射して撮像素子に集光
する第２反射鏡とを備え、前記第２反射鏡は、前記撮像
素子の表面に焦点を一致させた凹面鏡である。

【０００８】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の車両周辺視認装置であって、前記第２反射鏡が放物面
鏡である。

【０００９】さらに、請求項３の発明は、請求項１また
は請求項２に記載の車両周辺視認装置であって、前記第
２反射鏡の反射面が、可視光を反射するとともに、少な
くとも赤外光を透過または吸収している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照しつつ説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施の形態である車両周
辺視認装置１の全体構成を示す図である。この車両周辺
視認装置１は自動車の車両周辺における、ともにほぼ水
平かつ互いにほぼ反対方向の２方向、より具体的には車
両前方側の左右の視認を目的とした装置であり、以下に
詳述する撮像部１０で車両前方側の左右の像を捉え、そ
れを車両内部に設けられたコントローラ２０の制御のも
と、車室内のインストルメントパネル等の運転者が視認
しやすい位置に設けられたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
等の表示手段により構成される表示部３０によりそれら
の像を並べて表示する。

【００１２】図２は車両周辺視認装置１における撮像部
１０の自動車に搭載した状態を示す斜視図である。撮像
部１０は、車両前部のバンパー５上面中央のナンバープ
レート６近傍において、左右からの光（入射光Ｌ）を入
射させる受光部１１をバンパー上方に露出させた状態で
設置されている。

【００１３】図３〜図６は撮像部１０の透視図であり、
それぞれ、斜め上、側方（Ｘ軸負側）、上方（Ｙ軸正
側）、正面（Ｚ軸負側）から見た様子を表わしている。
なお、図３〜図６には共通のＸ−Ｙ−Ｚ直交座標系を図
示しており、また、各図において入射光Ｌの光路はＸ軸
負側からのもののみを示しているが、Ｘ軸正側からの入
射光Ｌの光路についてはＹ−Ｚ平面について面対称であ
るため図示を省略している。

【００１４】撮像部１０における受光部１１は第１ミラ
ー１１２、第２ミラー１１３が所定の配置で防水性のケ
ース１１０（図２参照）内に収納された構造となってい
る。図２に示したようにケース１１０のＸ軸の正側及び
負側の側面には入射光Ｌを透過させる透明の窓部１１１
が設けられている。また、第１ミラー１１２は上面１１
２ａが直角二等辺三角形となっている三角柱状の母材に
おいて、互いに直角をなした側面１１２ｂ，１１２ｃが
鏡面となっており、それら側面１１２ｂ，１１２ｃがＸ
軸の正負方向に対してそれぞれ４５゜をなすように配置
されている。

【００１５】また、第２ミラー１１３は凹面鏡、より詳
細には放物面鏡であり、その鏡面となっている放物面１
１３ａがＺ軸正方向に向いた状態で、第１ミラー１１２
のＺ軸負側に配置されている。第２ミラー１１３は放物
面鏡であるため、球面収差は発生せず、また、ミラーで
あるため屈折レンズで問題となる色収差を考慮する必要
はない。

【００１６】また、バンパー５内部にはＣＣＤ（電荷結
合素子）およびフォトダイオードがマトリックス状に配
列された撮像素子であるＣＣＤイメージセンサ１２が埋
め込まれており、第２ミラーの焦点ＦはＣＣＤイメージ
センサ１２の受光面１２ａに合わせてある。

【００１７】このような構成により、車両前方の左右か
らの入射光Ｌは、各窓部１１１から入射し、それぞれ第
１ミラー１１２のＸ軸の負側及び正側の側面１１２ｂ，
１１２ｃで、それぞれ、共通に車両前方側（Ｚ軸負側）
に反射されて像を形成する。その光線（像）はさらに第
２ミラー１１３の放物面１１３ａで車両下方向（Ｙ軸負
側）に反射される。

【００１８】ところで、撮像部１０は車両の数ｍ〜数＋
ｍ前方の左右を撮影するため、窓部１１１からの入射光
Ｌはほぼ平行光と考えてよい。よって、第１ミラー１１
２を経由して第２ミラー１１３で反射された光は集光さ
れ、車両左右の情景の第１ミラー１１２による像は、第
２ミラー１１３の焦点Ｆ、すなわちＣＣＤイメージセン
サ１２の受光面１２ａに結像される。そして、ＣＣＤイ
メージセンサ１２の各素子はそれらの光に応じた電気信
号をコントローラ２０に送り、コントローラ２０はそれ
ら電気信号をもとに表示部３０に得られた車両前方側の
左右の画像を並べて同時に表示する。

【００１９】さらに、第２ミラー１１３の放物面１１３
ａに形成された反射膜は可視光領域の光を反射し、赤外
線領域の光を透過させる誘電体多層膜となっている。図
７は第２ミラー１１３の反射膜の反射率および透過率の
特性を示すグラフである。なお、この反射膜による光の
吸収はほとんどない。図７から明らかなように第２ミラ
ー１１３は可視光領域、すなわち３８０ｎｍ〜８００ｎ
ｍの波長の光をよく反射してほとんど透過しないのに対
して、赤外線領域、すなわち、８００ｎｍ〜１．００ｍ
ｍ程度の波長の光はよく透過してほとんど反射しないも
のとなっている。

【００２０】ところで、図１０を用いて既述のように、
一般に撮像素子としてのＣＣＤイメージセンサは可視光
以外にも赤外線領域の光に対しても無視できない程度の
感度を有しており、このような赤外光を感知してしまう
と、表示部３０での表示画像の鮮明度が低下してしま
う。これに対して、この車両周辺視認装置１では、撮像
部１０の第２ミラー１１３が上述のような特性を有する
反射膜を備えるため、外部から入射した赤外光は第２ミ
ラー１１３によってほとんど反射されずに透過される。
そのため、上記赤外光は、ＣＣＤイメージセンサ１２の
受光面１２ａにほとんど入射せず、ＣＣＤイメージセン
サ１２によってほとんど感知されない。そのため、この
車両周辺視認装置１によれば表示部３０における表示画
像が鮮明なものとなる。また、第２ミラー１１３の反射
膜をそのような特性のものとしたことにより、従来から
用いられている赤外線カットフィルターを別に設ける必
要がないので、装置構成が簡単なものになっている。

【００２１】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、第１ミラー１１２からの光を反射する凹面鏡であ
る第２ミラー１１３と、第２ミラー１１３の焦点Ｆに位
置する撮像素子としてのＣＣＤイメージセンサ１２とを
備えるため、第２ミラー１１３で集光することができ、
複数枚のレンズを組み合わせた集光レンズにより集光す
る場合に比べて、簡単な装置構成で安価な装置とするこ
とができる。また、第２ミラー１１３で集光することに
より、集光レンズを用いた場合に比べて色収差の補正が
不要となるので装置設計が簡単となり、製造コストを抑
えて安価な装置とすることができる。窓部１１１から入
射した光は第１ミラー１１２および第２ミラー１１３に
より計２度の反射の後にＣＣＤイメージセンサ１２に入
射するため、表示部３０に表示される画像は左右反転し
ていない像となるので、位置関係を視認しやすい。

【００２２】また、第２ミラー１１３が放物面鏡である
ため、球面収差の補正が不要となるので、装置設計がよ
り簡単となり、製造コストを抑え、一層、安価な装置と
することができる。

【００２３】さらに、第２ミラー１１３の鏡面を形成す
る反射膜が、可視光を反射するとともに、少なくとも赤
外光を透過する誘電体多層膜であるため、ＣＣＤイメー
ジセンサ１２により得られる画像の鮮明度の低下を防ぐ
ための赤外線をカットするフィルターを別途設ける必要
がないので、一層簡単な構成の装置とすることができ
る。

【００２４】上記実施の形態において車両周辺視認装置
の一例を示したが、この発明はこれに限定されるもので
はない。

【００２５】例えば、上記実施の形態では第２ミラー１
１３の反射膜を可視光領域の光を反射するとともに赤外
線領域の光を透過する材質のものとしたが、第２ミラー
１１３の反射膜は通常の赤外線領域の光をも反射するも
のとする代わりに第１ミラー１１２の反射膜を可視光領
域の光を反射するとともに赤外線領域の光を透過する材
質のものとしてもよい。また、ＣＣＤイメージセンサ表
面に入射する光に赤外線成分が含まれないようにすれば
よいので、第１ミラー１１２または第２ミラー１１３の
反射膜として、可視光領域の光を反射するとともに赤外
線領域の光を吸収する材質を用いてもよい。さらに、可
視光領域の光を反射するとともに紫外線領域の光も透過
または吸収する材質の反射膜とすることによって、紫外
線領域の光をカットしてより鮮明な画像を得るものとし
てもよい。

【００２６】また、上記実施の形態では撮像手段として
ＣＣＤイメージセンサを用いたが、ＣＭＯＳ素子を用い
たイメージセンサ等、その他のイメージセンサを用いて
もよい。

【００２７】さらに、上記実施の形態では撮像部を車両
の前部バンパーに設け、車両前方側の左右の視認を行う
ものとしたが、ボンネットの先端部に設けるなど、車両
の前部の他の部分に設けてもよく、また、車両後部のバ
ンパーに設けて車両後ろ側の左右の画像を撮像し、その
画像を表示部に表示させて、車両後ろ側の左右の視認を
行うものとしたり、車両側面に設けて車両側方の前後の
画像を撮像し、その画像を表示部に表示させて、車両側
方側の前後の視認を行うものとしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし請
求項３の発明によれば、第１反射鏡と、第１反射鏡から
の光を反射して撮像素子に集光する第２反射鏡とを備
え、第２反射鏡は、撮像素子の表面に焦点を一致させた
凹面鏡であるため、第２反射鏡で集光することができ、
複数枚のレンズを組み合わせた集光レンズにより集光す
る場合に比べて、簡単な装置構成で安価な装置とするこ
とができる。また、第２反射鏡で集光することにより、
集光レンズを用いた場合に比べて色収差の補正が不要と
なるので装置設計が簡単となり、製造コストを抑えて安
価な装置とすることができる。さらに、光は第１反射鏡
および第２反射鏡により計２度の反射の後に撮像手段に
入射するため、表示手段に表示される画像は左右反転し
ていない像となるので、位置関係を視認しやすい。

【００２９】また、特に請求項２の発明によれば、第２
反射鏡が放物面鏡であるため、球面収差の補正が不要と
なるので、装置設計がより簡単となり、製造コストを抑
え、一層、安価な装置とすることができる。

【００３０】さらに、特に請求項３の発明によれば、第
２反射鏡の反射面が、可視光を反射するとともに、少な
くとも赤外光を透過または吸収するため、撮像手段によ
り得られる画像の鮮明度の低下を防ぐための赤外線をカ
ットするフィルターを別途設ける必要がないので、一層
簡単な構成の装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である車両周辺視認装置
の全体構成を示す図である。

【図２】車両周辺視認装置における撮像部の自動車に搭
載した状態を示す斜視図である。

【図３】撮像部の斜め上から見た透視図である。

【図４】撮像部の側方から見た透視図である。

【図５】撮像部の上方から見た透視図である。

【図６】撮像部の正面から見た透視図である。

【図７】第２ミラーの反射膜の反射率および透過率の特
性を示すグラフである。

【図８】従来技術の車両用周辺視認装置における撮像部
の内部構造を示す斜視図である。

【図９】従来技術の車両用周辺視認装置における撮像部
の内部構造を示す構造図である。

【図１０】Ａ社およびＢ社のＣＣＤイメージセンサの受
光感度曲線を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 車両周辺視認装置 １０ 撮像部 １１ 受光部 １２ ＣＣＤイメージセンサ（撮像素子） １２ａ 受光面 １１２ 第１ミラー（第１反射鏡） １１２ｂ，１１２ｃ 側面 １１３ 第２ミラー（第２反射鏡） １１３ａ 放物面 Ｆ 焦点 Ｌ 入射光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両外部に搭載された撮像部により、車
   両周辺における、ともにほぼ水平かつ互いにほぼ反対方
   向の２方向の画像を同時に撮像し、当該画像を前記車両
   内部に設けられた表示部において視認可能に表示する車
   両周辺視認装置であって、 前記撮像部は、前記２方向からの光をほぼ同一方向に反
   射する第１反射鏡と、前記第１反射鏡からの光を反射し
   て撮像素子に集光する第２反射鏡とを備え、 前記第２反射鏡は、前記撮像素子の表面に焦点を一致さ
   せた凹面鏡であることを特徴とする車両周辺視認装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車両周辺視認装置であ
   って、 前記第２反射鏡が放物面鏡であることを特徴とする車両
   周辺視認装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の車両周
   辺視認装置であって、 前記第２反射鏡の反射面が、可視光を反射するととも
   に、少なくとも赤外光を透過または吸収することを特徴
   とする車両周辺視認装置。