JP2002325191A - 車両用周辺監視装置 - Google Patents

車両用周辺監視装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】低コストながらも画像内で車両の近傍域におけ
る距離を人の距離感に対応させることが可能な車両用周
辺監視装置を提供する。 【解決手段】TVカメラ11を構成する撮像素子1の画
角を規定するレンズ2は、光軸X1が撮像素子1の受光
面の法線に平行でありかつ光軸X1が撮像素子1の中心
からずれた位置を通るように配置される。TVカメラ1
1を車両10に取り付けるときには、撮像素子1により
得られる画像内でレンズ2の光軸X1に対応する部位を
通る水平方向の仮想基準線をバンパ10aの先端縁に近
付ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のような車
両に取り付けられ、車両の周囲を撮像することにより車
両の搭乗者による障害物の発見を補助する車両用周辺監
視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の後退時に後方の安全を確
認するためのバックモニタと称する監視装置が提案され
ている。この種の監視装置としては、図3に示すよう
に、車両10の後端上部に取り付けたTVカメラ11を
用いて、TVカメラ11の取付位置のほぼ真下の地面か
ら車両10のほぼ真後ろまでの広い範囲を撮像可能とし
たものが提供されている。たとえば、TVカメラ11の
画角φを96度に設定するとともに、TVカメラ11の
光軸X0が車両10の後面に対して後方に傾くように鉛
直下向きに対する光軸X0の角度θが48度になるよう
にTVカメラ11の取付角度を設定することによって、
車両10の後方の広い範囲について撮像可能としてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、TVカメラ
11は、図4に示すように、CCD素子のような撮像素
子1と、撮像素子1の画角を規定するレンズ2とを器体
3に備えるものであり、一般的な構成ではレンズ2の光
軸X1が撮像素子1における受光面の中心に立てた法線
と一致するように、撮像素子1とレンズ2との位置関係
が設定されている。ここに、TVカメラ11の光軸X0
はレンズX1の光軸と一致している。また、上述したよ
うな広い画角を得るためのレンズ2は、歪曲収差によっ
て比較的大きなたる型歪曲を生じるから、図5に示すよ
うに、TVカメラ11により撮像された画像は画像内に
おいて車両10の後面に相当する部位(図示例ではバン
パ10a)の両端部が中央部から持ち上がるように湾曲
した画像になる。
【0004】このような画像は、人の距離感覚に対応し
ないから、自動車の後退時にTVカメラ11で撮像され
た画像によって障害物との距離を測るのは難しいという
問題がある。この種の問題を解決するにはTVカメラ1
1から出力される画像信号に画像処理を施すことも考え
られるが、コスト高につながるという問題がある。
【0005】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、低コストながらも画像内で車両の近
傍域における距離を人の距離感に対応させることが可能
な車両用周辺監視装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、車両
周部に取り付けられ車両周囲の地面の画像を撮像する撮
像素子と、前記撮像素子の画角を規定するレンズとを1
つの器体に備え、前記撮像素子により撮像された画像内
において車両の側面に相当する部位が画像内の仮想基準
線に沿った直線状になるように、前記レンズの光軸が前
記撮像素子の受光面の中心を通る法線からずれているも
のである。
【0007】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記レンズの光軸が前記撮像素子の受光面の法線と
平行であって、前記撮像素子に対して前記車両から離れ
る方向に変位していることを特徴とする。
【0008】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、前記仮想基準線が前記撮像素子により撮像された画
像の下端部に水平方向に設定されるように前記撮像素子
の一端縁と前記車両の側面とを平行にする形で前記撮像
素子を配置し、前記レンズの光軸が前記撮像素子に交差
する位置と前記撮像素子の他端縁との距離を前記撮像素
子における前記一端縁に直交する方向における幅寸法の
0〜30%の範囲に設定し、前記レンズを通した前記撮
像素子の画角を66〜92度とし、前記レンズの光軸の
向きを前記車両の側面に対して前記車両から離れる向き
に0〜34度の角度範囲に設定することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本実施形態は、図1(b)に示す
ように、CCD素子からなる撮像素子1とレンズ2とを
1つの器体3に設けてTVカメラ11を構成してある。
すなわち、構成要素は従来構成と同様である。ただし、
従来構成ではレンズ2の光軸X1が撮像素子1の受光面
の中心に立てた法線と一致していたのに対して、本実施
形態では撮像素子1の受光面の中心に立てた法線に対し
てレンズ2の光軸X1を平行とし、かつレンズ2の光軸
X1が撮像素子1の受光面の中心を通らないようにレン
ズ2の位置をずらしてある。
【0010】以下では、図1(a)に示すように、車両
10の後方の地面をTVカメラ11により撮像する例に
ついて説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、車両10の周囲であれば車両10の横や前であっ
ても同様に用いることが可能である。
【0011】しかして、図1(a)のように器体3を車
両10に取り付けた状態で、撮像素子1の一端縁(図1
(b)の左端縁)が車両10の後面(側面)に沿うよう
に撮像素子1が配置され、レンズ2の光軸X1が撮像素
子1の受光面の中心よりも車両から遠い位置を通るよう
にレンズ2が配置される。レンズ2には収束レンズを用
いており、撮像素子1における図1(b)の右側端が画
像の下端に対応する。
【0012】いま、撮像素子1として1/4インチ型の
ものを用い、レンズ2には焦点距離が1.2mmのもの
を用いるものとする。撮像素子1の右端縁からレンズ2
の光軸X1までの距離dは、図1(b)における撮像素
子1の左右の幅寸法の0〜30%に設定される。この距
離dはたとえば撮像素子1の左右の幅寸法の20%に設
定される。また、レンズ2を通した撮像素子1の画角φ
は66〜92度の範囲であって、たとえば85度に設定
される。このような画角φであれば、従来構成として説
明した96度の画角に比較するとやや狭くなるものの、
実用上では問題のない画角φが得られる。
【0013】上述した構成のTVカメラ11は、図1
(a)のようにレンズ2の光軸X1を鉛直線に対して後
方に傾けて取り付けられ、この角度θは0〜34度の範
囲、たとえば24度になるように車両10に対して取り
付けられる。すなわち、従来構成に比較して角度θを小
さくすることができる。このようにTVカメラ11を車
両10に取り付けた状態で撮像すると、図2に示すよう
に、下部に車両10の側面に相当する部位(ここでは、
バンパ10a)の画像が得られ、車両10の後方の地面
の画像が上部に得られる。また、画像内においてレンズ
2の光軸X1に相当する位置を通る水平方向の直線の近
傍では歪曲の少ない画像が得られるから、画像内におい
てレンズ2の光軸X1の中心に相当する位置を通る水平
方向の直線を仮想基準線とし、仮想基準線をバンパ10
aの先端縁に近付けることによって、バンパ10aの近
傍については歪曲の少ない画像が得られる。たとえば、
撮像素子1の幅寸法の20%分だけ撮像素子1の端縁か
らずれた位置をレンズ2の光軸X1が通るようにレンズ
2を配置しているとすれば、仮想基準線は画像の垂直方
向の幅寸法の20%分だけ画像の下端から上方に設定さ
れることになるから、仮想基準線にバンパ10aの先端
縁の画像を近付ければ、バンパ10aは歪みなく撮像さ
れる。つまり、バンパ10aの近傍においては歪曲の少
ない画像が得られ、車両10の近傍における障害物とバ
ンパ10aとの画像内での位置関係が人の距離感に近く
なる。
【0014】なお、仮想基準線は必ずしもバンパ10a
の先端縁に近付ける必要はなく、車両10の周囲で監視
対象とする場所に応じて適宜に設定すればよい。また、
撮像素子1の受光面の法線とレンズ2の光軸X1を平行
にしているから、車両10に対する取付位置に応じて画
像内での仮想基準線の位置を変更する必要があれば、レ
ンズ2を光軸X1に対して直交する面内で位置調節すれ
ばよく、車両10に応じた設計や調整を容易に行うこと
ができる。
【0015】
【発明の効果】請求項1の発明は、車両周部に取り付け
られ車両周囲の地面の画像を撮像する撮像素子と、前記
撮像素子の画角を規定するレンズとを1つの器体に備
え、前記撮像素子により撮像された画像内において車両
の側面に相当する部位が画像内の仮想基準線に沿った直
線状になるように、前記レンズの光軸が前記撮像素子の
受光面の中心を通る法線からずれているものであり、画
角を広くするように歪曲収差の大きいレンズを用いたと
しても、画像内において車両の側面に相当する部位の近
傍では歪曲が少なく、画像内での物体の位置関係を人の
距離感とほぼ一致させることができ、結果的に車両の周
囲の安全確認が容易になる。しかも、主要構成として撮
像素子とレンズとがあればよく、別途に電子的な画像処
理を施す必要がないから、低コストで提供することがで
きる。
【0016】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記レンズの光軸が前記撮像素子の受光面の法線と
平行であって、前記撮像素子に対して前記車両から離れ
る方向に変位しているものであり、レンズの光軸を撮像
素子の受光面の法線に対して傾斜させている場合に比較
すると設計や調整が容易である。
【0017】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、前記仮想基準線が前記撮像素子により撮像された画
像の下端部に水平方向に設定されるように前記撮像素子
の一端縁と前記車両の側面とを平行にする形で前記撮像
素子を配置し、前記レンズの光軸が前記撮像素子に交差
する位置と前記撮像素子の他端縁との距離を前記撮像素
子における前記一端縁に直交する方向における幅寸法の
0〜30%の範囲に設定し、前記レンズを通した前記撮
像素子の画角を66〜92度とし、前記レンズの光軸の
向きを前記車両の側面に対して前記車両から離れる向き
に0〜34度の角度範囲に設定するものであり、撮像素
子とレンズと車両との関係を上述の範囲に規定すること
によって、車両の周囲の監視に適した条件が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施形態を示す使用状態の側
面図、(b)は同上の概略構成図である。
【図2】同上により得られた画像の例を示す動作説明図
である。
【図3】(a)は従来例の使用状態の側面図、(b)は
使用状態の背面図である。
【図4】従来例を示す概略構成図である。
【図5】同上により得られた画像の例を示す動作説明図
である。
【符号の説明】
1 撮像素子 2 レンズ 3 器体 X1 光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 武志 大阪市此花区春日出北3丁目8番地4ハイ ツすみれ201 (72)発明者 大和 信夫 大阪市浪速区下寺2−2−18 ヴイストン 株式会社内 Fターム(参考) 5C022 AA01 AB62 AC21 AC42 AC54 AC78 5C054 AA05 CA04 CC02 CF01 EA01 HA30

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両周部に取り付けられ車両周囲の地面
    の画像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子の画角を規
    定するレンズとを1つの器体に備え、前記撮像素子によ
    り撮像された画像内において車両の側面に相当する部位
    が画像内の仮想基準線に沿った直線状になるように、前
    記レンズの光軸が前記撮像素子の受光面の中心を通る法
    線からずれていることを特徴とする車両用周辺監視装
    置。
  2. 【請求項2】 前記レンズの光軸が前記撮像素子の受光
    面の法線と平行であって、前記撮像素子に対して前記車
    両から離れる方向に変位していることを特徴とする請求
    項1記載の車両用周辺監視装置。
  3. 【請求項3】 前記仮想基準線が前記撮像素子により撮
    像された画像の下端部に水平方向に設定されるように前
    記撮像素子の一端縁と前記車両の側面とを平行にする形
    で前記撮像素子を配置し、前記レンズの光軸が前記撮像
    素子に交差する位置と前記撮像素子の他端縁との距離を
    前記撮像素子における前記一端縁に直交する方向におけ
    る幅寸法の0〜30%の範囲に設定し、前記レンズを通
    した前記撮像素子の画角を66〜92度とし、前記レン
    ズの光軸の向きを前記車両の側面に対して前記車両から
    離れる向きに0〜34度の角度範囲に設定することを特
    徴とする請求項2記載の車両用周辺監視装置。
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