JP2004098917A - 車載カメラ装置及び車両周辺視認装置 - Google Patents
車載カメラ装置及び車両周辺視認装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ケースのサイズの小型化が図れ、意匠性の向上が図れる車載カメラ装置及びそれを用いた車両周辺視認装置を提供する。
【解決手段】この車載カメラ装置３１は、下方カメラ４１と、左右カメラ４３と、回路部４５と、ケース４７とを備える。下方カメラ４１は、左右カメラ４３の上側に配置されており、その撮像レンズ系５１の撮像光軸が車載カメラ装置３１の正面方向に対して斜め下方を向くように傾斜配置され、正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域を撮像する。左右カメラ４３は、正面方向に対して略左右方向の第２及び第３の撮像領域からの光を断面略二等辺三角形のプリズム５５により正面方向と略平行な方向に反射させて撮像レンズ系５７を介して撮像素子５９に入射させることにより、第２及び第３の撮像領域を撮像する。
【選択図】 図３
【解決手段】この車載カメラ装置３１は、下方カメラ４１と、左右カメラ４３と、回路部４５と、ケース４７とを備える。下方カメラ４１は、左右カメラ４３の上側に配置されており、その撮像レンズ系５１の撮像光軸が車載カメラ装置３１の正面方向に対して斜め下方を向くように傾斜配置され、正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域を撮像する。左右カメラ４３は、正面方向に対して略左右方向の第２及び第３の撮像領域からの光を断面略二等辺三角形のプリズム５５により正面方向と略平行な方向に反射させて撮像レンズ系５７を介して撮像素子５９に入射させることにより、第２及び第３の撮像領域を撮像する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両周辺における３方向を撮像する車載カメラ装置及び車両周辺視認装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
この種の車載カメラ装置としては、図７に示すものが提案されている。この車載カメラ装置１は、図７に示すように、斜め下方を撮像する下方カメラ（第１のカメラ）３と、略左右方向を撮像する左右カメラ（第２のカメラ）５と、両カメラ３，５の映像信号を処理する処理回路等を備えた回路部７と、これらを収容するケース９とを備えている。
【０００３】
下方カメラ３は、広角の撮像レンズ系１１及び撮像素子１３を有し、撮像レンズ系１１の撮像光軸がこの車載カメラ装置１の正面方向に対して斜め下方を向くように傾斜配置され、前記正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域Ａ１（図９及び図１０参照）を撮像レンズ系１１を介して撮像素子１３により撮像する。左右カメラ５は、反射手段であるプリズム１５、撮像レンズ系１７及び撮像素子１９を有し、前記正面方向に対して略左右方向の第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３（図８及び図９参照）からの光を図８に示すようにプリズム１５により前記正面方向と略平行な方向に反射させて撮像レンズ系１７を介して撮像素子１９に入射させることにより、第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３を撮像素子１９によって撮像する。下方カメラ３は、ケース９内における左右カメラ５の下側に配置されている。
【０００４】
このような下方カメラ３は、広角の撮像レンズ系１１を使用するため、撮像レンズ系１１の先端からその後方に配置される撮像素子１３の基板１３ａまでの長さが長くなる傾向にある。また、左右カメラ５も、撮像レンズ系１７の前面側にプリズム１５を配置するため、プリズム１５の先端部から撮像素子１９の基板１９ａまでの長さが長くなる傾向にある。また、両カメラ３，５ともその先端側よりも撮像素子１３，１９の基板１３ａ，１９ａが設けられる後端側が大径となる傾向にある。なお、後述する実施形態に係る下方カメラ４１及び左右カメラ４３についても同様の傾向を有している。
【０００５】
このような車載カメラ装置１は、例えば図９及び図１０に示すように、車両先端部（例えば、フロントグリル部）の略中央部に設置される。そして、下方カメラ３により、車両前方側における車両直前の死角領域が第１の撮像領域Ａ１として撮像され、左右カメラ５により、見通しの悪いＴ字路等での車両前方側における左右の死角領域が第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３として撮像される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような提案例に係る車載カメラ装置１では、下方カメラ３がケース９内における左右カメラ５の下側に配置されており、斜め下方に向けて傾斜配置される下方カメラ３における大径の後端部の基板１３ａと、左右カメラ５の撮像レンズ系１７の筐体１７ａとの干渉を回避するため、ケース９のサイズ（特に上下方向のサイズ）が大きくなる。
【０００７】
このため、車載カメラ装置１を、図１１に示すように、車両のフロントグリル部におけるエンブレム２１とフロントバンパ２３との間の空間に設置しようとした場合、その空間内に収まり切らない場合がある。
【０００８】
また、提案例に係るカメラ３，５の配置形態では、ケース９に設けられる下方カメラ３の撮像用の窓部が左右カメラ５の撮像用の窓部の下方に大きく離れてしまい、意匠面で悪影響を与える場合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、ケースのサイズの小型化が図れ、意匠性の向上が図れる車載カメラ装置及びそれを用いた車両周辺視認装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、第１の撮像レンズ系及び第１の撮像素子を有し、前記第１の撮像レンズ系の撮像光軸がこの車載カメラ装置の正面方向に対して斜め下方を向くように傾斜配置され、前記正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域を前記第１の撮像レンズ系を介して前記第１の撮像素子により撮像する第１のカメラと、反射手段、第２の撮像レンズ系及び第２の撮像素子を有し、前記正面方向に対して略左右方向の第２の撮像領域及び第３の撮像領域からの光を前記反射手段により前記正面方向と略平行な方向に反射させて前記第２の撮像レンズ系を介して前記第２の撮像素子に入射させることにより、前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域を前記第２の撮像素子によって撮像する第２のカメラと、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラを収容するケースと、
を備える車載カメラ装置であって、前記第１のカメラが、前記ケース内における前記第２のカメラの上側に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記目的を達成するための技術的手段は、第１の撮像レンズ系及び第１の撮像素子を有し、この車載カメラ装置の正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域を前記第１の撮像レンズ系を介して前記第１の撮像素子により撮像する第１のカメラと、反射手段、第２の撮像レンズ系及び第２の撮像素子を有し、前記正面方向に対して略左右方向の第２の撮像領域及び第３の撮像領域からの光を前記反射手段により前記正面方向と略平行な方向に反射させて前記第２の撮像レンズ系を介して前記第２の撮像素子に入射させることにより、前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域を前記第２の撮像素子によって撮像する第２のカメラと、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラを収容するケースと、を備える車載カメラ装置であって、前記第１のカメラの前記第１の撮像素子の中心が前記第１の撮像レンズ系の撮像光軸上から上方に偏心するように、前記第１の撮像素子が前記第１の撮像レンズ系に対して偏心配置されているとともに、前記第１のカメラが、前記ケース内における前記第２のカメラの上側に配置されることを特徴とする。
【００１２】
さらに、好ましくは、前記ケース内に備えられ、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラの映像信号を処理する処理回路をさらに備えるのがよい。
【００１３】
また、好ましくは、外部から入力される切換信号に基づいて、前記第１のカメラと前記第２のカメラとのいずれか一方の映像信号を選択して外部に出力するとともに、前記第１のカメラと前記第２のカメラとのいずれの前記映像信号を選択するかに応じて外部に出力する前記映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換える切換処理部をさらに備えるのがよい。
【００１４】
さらに、好ましくは、前記切換処理部は前記処理回路内に備えられているのがよい。
【００１５】
また、好ましくは、前記切換処理部は、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の画素読み出し方向を制御することにより前記左右反転処理の実行状態を切り換えるのがよい。
【００１６】
さらに、好ましくは、前記第２のカメラの前記反射手段は、断面略二等辺三角形のプリズムであるのがよい。
【００１７】
また、好ましくは、前記車載カメラ装置は、車両前端部の略中央部に設置され、前記第１のカメラは、車両前方側における車両直前の死角領域を前記第１の撮像領域として撮像し、前記第２のカメラは、車両前方側における左右の死角領域を前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域として撮像し、前記切換処理部は、前記第１のカメラの前記映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施さずに外部に出力する一方、前記第２のカメラの映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施して外部に出力するのがよい。
【００１８】
さらに、好ましくは、前記車載カメラ装置は、車両後端部の略中央部に設置され、前記第１のカメラは、車両後方側における車両直後の死角領域を前記第１の撮像領域として撮像し、前記第２のカメラは、車両後方側における左右の死角領域を前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域として撮像し、前記切換処理部は、前記第１のカメラの前記映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施して外部に出力する一方、前記第２のカメラの映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施さずに外部に出力するのがよい。
【００１９】
また、前記目的を達成するための技術的手段は、請求項１ないし８のいずれかに記載の車載カメラ装置を備え、前記車載カメラ装置によって撮像された車両周辺の映像を車室内にて表示する車両周辺視認装置であって、請求項１ないし８のいずれかに記載の車載カメラ装置と、車室内に設けられ、前記車載カメラ装置によって撮像された映像を表示する表示装置と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る車載カメラ装置が適用された車両周辺視認装置の全体構成を示す図であり、図２はその車両周辺視認装置のブロック図であり、図３は車載カメラ装置の断面構成を示す図である。
【００２１】
この車両周辺視認装置１は、撮像した車両周辺の映像を車室内にて表示して車両周辺の安全確認等を行うためのものであり、図１及び図２に示すように、車載カメラ装置３１と、車室内に設置される表示装置３３と、切換スイッチ３５と、制御装置３７とを備えている。
【００２２】
車載カメラ装置３１は、図３に示すように、車載カメラ装置３１の正面方向に対して斜め下方を撮像する下方カメラ（第１のカメラ）４１と、前記正面方向に対して略左右方向を撮像する左右カメラ（第２のカメラ）４３と、両カメラ４１，４３の映像信号を処理する処理回路等を備えた回路部４５と、これらを収容する防水性のケース４７とを備えており、図１に示すように、車両前端部（例えば、フロントグリル部）における略中央部に前記正面方向が車両前方（前進方向）を向くように設置される。
【００２３】
下方カメラ４１は、撮像レンズ系５１及び撮像素子５３を有し、撮像レンズ系５１の撮像光軸が前記正面方向に対して斜め下方を向くように斜め下方に沿って傾斜した姿勢で、その先端部を左右カメラ４３の先端部と斜めに突き合わせるようにして、ケース４７内における左右カメラ４３の上側に配置されている。そして、前記正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域Ａ１（図１、図７及び図８参照）が、ケース４７に設けられた図示しない窓部及び撮像レンズ系５１を介して撮像素子５３により撮像される。本実施形態では、第１の撮像領域Ａ１は、車両前方側における車両直前の死角領域（フロントノーズの陰になる領域）に設定されている。両カメラ４１，４３の配置位置は、下方カメラ４１の撮像レンズ系５１の光入射側端部が、左右カメラ４３のプリズム５５の上側に接近するように設定されている。撮像レンズ系５１には、水平画角１２０度、垂直画角９０度の広角タイプのものが用いられ、撮像レンズ系５１の撮像光軸は水平方向に対して斜め下に約４５度で傾斜するように設定されている。
【００２４】
左右カメラ４３は、断面略二等辺三角形のプリズム（反射手段）５５、撮像レンズ系５７及び撮像素子５９を有し、撮像レンズ系５７の撮像光軸が前記正面方向と略平行となるように配置されている。プリズム５５は、前述の図６のプリズム１５と同様に、断面の二等辺三角形の頂角が前記正面方向を向くようにして撮像レンズ系５７の前面側に立設されており、前記正面方向に対して略左右方向の第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３（図１、図６及び図７参照）からケース４７に設けられた図示しない窓部を介して入射する光をその左右の側面で全反射させて、撮像レンズ系５７を介して撮像素子５９に導入する。これによって、第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３が撮像素子５９によって撮像される。本実施形態では、第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３は、車両前方側における左右の死角領域に設定されている。
【００２５】
回路部４５は、カメラ４１，４３に共用されるものであり、カメラ４１，４３を駆動するための図示しない駆動回路、及びカメラ４１，４３からの映像信号に対して色分離処理、左右反転処理等を行う処理回路４５ａ（図２参照）が備えられている。本実施形態では、処理回路４５ａが本発明に係る切換処理部の機能を担っている。
【００２６】
また、処理回路４５ａは、制御装置３７から入力される切換信号に基づいて、下方カメラ４１と左右カメラ４３とのいずれか一方の映像信号を選択して表示装置３３に出力するとともに、両カメラ４１，４３のいずれの映像信号を選択して出力するかに応じて、出力する映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換える。このように左右反転処理の実行状態の切り換えを行うのは、左右カメラ４３では撮像領域Ａ２，Ａ３の映像をプリズム５５で１回反射させてから撮像素子５９で撮像するため、下方カメラ４１の映像信号が表す映像（正像）と左右カメラ４１の映像信号が表す映像（鏡像）とは左右方向が反対となる関係にあり、両カメラ４１，４３の映像の左右方向を一致させる必要があるからである。具体的には、処理回路４５ａは、下方カメラ４１の映像信号を選択した場合には、その映像信号を左右反転処理を施すことなく表示装置３３に出力し、左右カメラ４３の映像信号を選択した場合には、その映像信号を左右反転処理を施して表示装置３３に出力する。
【００２７】
処理回路４５ａによる映像信号の左右反転処理の実行状態の切り換えは、カメラ４１，４３の撮像素子５３，５９の画素読み出し方向を制御することにより行われる。
【００２８】
表示装置３３は、車室内に設置され、車載カメラ装置３１から出力される下方カメラ４１又は左右カメラ４３の映像を表示する。左右カメラ４３の映像が表示される際には、左方向の第２の撮像領域Ａ２の映像が画面の左側の表示領域に表示され、右方向の第３の撮像領域Ａ３の映像が画面の右側の表示領域に表示され、画面の中央部には左右の表示領域を分離する境界線画像が撮像映像に重畳されて表示される。また、表示装置３３は、図示しないカーナビゲーション装置のカーナビゲーション画像の表示用にも用いられる。
【００２９】
切換スイッチ３５は、運転者等が表示装置３３に表示するカメラ４１，４３の映像を切り換えるための操作入力を受け付けるものである。
【００３０】
制御装置３７の切換制御部３７ａは、切換スイッチ３５が受け付けた操作入力の内容、車速センサからの入力内容、設定されているシフトポジションを示すシフトポジション信号の入力内容、パーキングブレーキの状態を示すパーキングブレーキ信号の入力内容、及びイグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）の状態を示すＩＧＳＷ信号の入力内容等に基づいて、車載カメラ装置３１の処理回路４５ａに切換信号を出力し、処理回路４５ａを介して表示装置３３に表示させるカメラ４１，４３の映像を切り換える。
【００３１】
次に、切換制御部３７ａの切換動作等の具体例について説明する。なお、以下に示す制御動作中において、切換スイッチ３５が操作された場合には、その操作内容に従ってカメラ４１，４３のいずれかの映像が選択されて表示装置３３に表示されるようになっている。
【００３２】
エンジン始動（ＩＧＳＷのオン）に伴って、車載カメラ装置３１及び表示装置３３の電源がオンされ、下方カメラ４１の映像が表示装置３３に表示される。このとき、下方カメラ４１の映像は処理回路４５ａによる左右反転処理が施されずに表示装置３３に表示される。この下方カメラ４１の映像により、車両前方側における車両直前の死角領域に障害物や人がないかの安全確認ができる。
【００３３】
続いて、シフトポジションがパーキングポジションからドライブポジションに切り換えられるのに伴って、下方カメラ４１に代わって左右カメラ４３の映像が表示装置３３に表示される。このとき、左右カメラ４３の映像は処理回路４５ａによる左右反転処理が施されて表示装置３３に表示される。この左右カメラ４３の映像により、車両前方側における左右の死角領域に障害物や接近してくるものがないかの安全確認ができる。
【００３４】
続いて、バーキングブレーキがオフされ、かつ車両速度が所定速度（例えば、時速６ｋｍ）以上になるのに伴って、表示装置３３の表示内容が、図示しないカーナビゲーション装置のカーナビゲーション画像に切り換えられる。
【００３５】
続いて、走行中に車両速度が前記所定速度を下回るのに伴って、表示装置３３の表示内容が、カーナビゲーション画像から左右カメラ４３の映像に切り換えられる。これにより、見通しの悪い交差点等で一時停止した場合等に、左右カメラ４３の映像により車両前方側の死角領域の安全確認ができる。そして、車両速度が前記所定速度以上に復帰された場合には、表示装置３３の表示内容がカーナビゲーション画像に復帰される。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、撮像光軸が車載カメラ装置３１の正面方向に対して斜め下方に向くように傾斜配置される下方カメラ４１が、ケース４７内における左右カメラ４３の上側に配置され、両カメラ４１，４３の小径の先端部同士を斜めに突き合わせ配置する構成であるため、前述の提案例に係る配置形態のように下方カメラ４１の大径の後端部の基板５３ａ等と、左右カメラ４３の撮像レンズ系５７の筐体５７ａ等との干渉を回避する必要がなく、ケース４７のサイズ（特に上下方向のサイズ）を小型化が図れる。その結果、例えば図４に示すように、車両のフロントグリル部におけるエンブレム２１とフロントバンパ２３との間の狭い空間内に、車両カメラ装置３１を容易に設置することができる。
【００３７】
また、下方カメラ４１の撮像レンズ系５１の光入射側端部を、左右カメラ４３のプリズム５５の上側に接近した状態で配置することができるため、ケース４７に設けられる下方カメラ４１の撮像用の窓部が左右カメラ４３の撮像用の窓部の近くに配置でき、窓部の配置により意匠面で悪影響を与えることがなく、意匠性の向上が図れる。
【００３８】
さらに、ケース４７内に備えられる一つの処理回路４５ａによって両カメラ４１，４３の映像信号の処理を行うため、ケース４７内に収容する部品点数を削減でき、ケース４７のサイズを小型化することができる。
【００３９】
また、処理回路４５ａが、入力される切換信号に基づいて、両カメラ４１，４３のいずれか一方の映像信号を選択して外部に出力する際に、いずれのカメラ４１，４３の映像信号を選択するかに応じて出力する映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換えるため、プリズム５５での反射の影響により両カメラ４１，４３の間に生じる映像の左右方向の不整合を解消することができる。
【００４０】
さらに、処理回路４５ａが色分離処理等の画像処理と左右反転処理とを行うため、左右反転処理を行うための専用の回路を別個に設ける必要がなく、部品点数を削減することができ、ケース４７のサイズの小型化に有利である。
【００４１】
また、処理回路４５ａがカメラ４１，４３の撮像素子５３，５９の画素読み出し方向を制御することにより左右反転処理の実行状態を切り換えるようになっているため、左右反転処理の実行状態を容易に切り換えることができる。
【００４２】
さらに、左右カメラ４３では反射手段として断面略二等辺三角形のプリズム５５が採用されているため、反射手段を単一の部品であるプリズム５５によって構成することができ、部品点数の削減による小型化及び組み立て工程の効率化等が図れる。
【００４３】
また、車載カメラ装置３１により車両前方側における車両直前の死角領域、及び左右の死角領域を撮像することができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る車載カメラ装置の断面構成を示す図である。本実施形態に係る車載カメラ装置３１が前述の第１実施形態に係る車載カメラ装置３１と実質的に異なる点は、下方カメラ４１を正面方向に向けて配置した点、及びその撮像素子５３を撮像レンズ系５１に対して上方に偏心配置して点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４５】
本実施形態では、図５に示すように、下方カメラ４１が正面方向を向くようにして左右カメラ４３の上側に配置されている。すなわち、下方カメラ４１と左右カメラ４３とが平行な状態で配置されている。また、下方カメラ４１では、図５及び図６に示すように、撮像素子５３の中心軸６１が撮像レンズ系５１の撮像光軸６３上から上方に所定の偏心距離Ｄだけ平行移動されて偏心配置され、これによって、下方カメラ１０の撮像領域Ａ１が下方側に拡大されている。すなわち、撮像レンズ系５１の撮像光軸６３を正面方向（水平方向）に向けたままで、下方カメラ４１の撮像方向が水平方向から斜め下方に向けられている。
【００４６】
また、両カメラ４１，４３を平行配置したのに伴って、両カメラ４１，４３の撮像素子５３，５９の基板６４が共通化されている。なお、図５中において符号６５は、ケース４７に設けられた下方カメラ４１の撮像用の窓部を示している。
【００４７】
撮像素子５３の撮像レンズ系５１に対する偏心距離Ｄは、例えば、撮像レンズ系５１の焦点距離２．２ｍｍで垂直画角が７０度であり、撮像素子５３を構成するＣＣＤ撮像素子が１／４インチサイズ（垂直方向の撮像有効寸法が２．７ｍｍ）である場合において、その７０度の垂直画角のうちの上側から２３．４度の範囲α（図６参照）が水平方向よりも上側の範囲を撮像し、垂直画角のうちの下側から４６．６度の範囲β（図６参照）が水平方向よりも下側の範囲を撮像するように設定する場合には、０．４５ｍｍに設定される。つまり、撮像レンズ系５１の撮像光軸６３がＣＣＤ撮像素子の下端部から上方に１／３の位置を通過するように、偏心距離Ｄが設定される。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様な効果が得られるとともに、下方カメラ４１を正面方向に向けた状態、すなわち下方カメラ４３と左右カメラ４３とを平行配置した状態で、下方カメラ４１により斜め下方向を撮像することができるため、ケース４７のサイズ（特に上下方向のサイズ）のさらなる小型化が図れる。
【００４９】
また、両カメラ４１，４３を平行配置できるため、両カメラ４１，４３の撮像素子５３，５９の基板６４を共通化できるという効果も得られる。
【００５０】
なお、上述の各実施形態では車載カメラ装置３１を車両前端部に設置したが、変形例として、車両後端部における略中央部に車載カメラ装置３１を設置し、車載カメラ装置３１により車両後側の死角領域を撮像するようにしてもよい。この場合、下方カメラ４１によって車両後方側における車両直後の死角領域（テール部の陰になる領域）が撮像され、左右カメラ４３によって車両後方側における左右の死角領域が撮像され、表示装置３３に表示されるカメラ４１，４３の映像により車両後方の安全確認が行える。このとき、室内ミラーに写る後方の景色等と表示装置３３に表示される後方の撮像映像との違和感をなくすため、下方カメラ４１の映像信号が表示装置３３に出力される際には、その映像信号が左右反転処理されて出力され、左右カメラ４３の映像信号が表示装置３３に出力される際には、その映像信号が左右反転処理されずに出力されるようになっている。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１、及び３ないし１０に記載の発明によれば、撮像光軸が車載カメラ装置の正面方向に対して斜め下方に向くように傾斜配置される第１のカメラが、ケース内における第２のカメラの上側に配置され、比較的小径に構成できる両カメラの先端部を斜めに突き合わせ状に配置することができる構成であるため、前述の提案例に係る配置形態のように第１のカメラの第１の撮像素子の基板等と、第２のカメラの第２の撮像レンズ系の筐体等との干渉を回避する必要がなく、ケースのサイズ（特に上下方向のサイズ）の小型化が図れる。その結果、車両のフロントグリル部等の狭い設置スペースにも車載カメラ装置を容易に設置することができる。
【００５２】
また、第１のカメラの第１の撮像レンズ系の光入射側端部を、第２のカメラの反射手段の上側に接近した状態で配置することができるため、ケースに設けられる第１のカメラの撮像用の窓部が第２のカメラの撮像用の窓部の近くに配置でき、窓部の配置により意匠面で悪影響を与えることがなく、意匠性の向上が図れる。
【００５３】
請求項２ないし１０に記載の発明によれば、第１のカメラの第１の撮像素子の中心が第１の撮像レンズ系の撮像光軸上から上方に偏心するように、第１の撮像素子が第１の撮像レンズ系に対して偏心配置されているため、第１の撮像レンズ系の撮像光軸を第２のカメラの第２の撮像レンズ系の撮像光軸と平行に設定した状態で、第１のカメラの撮像範囲を下方に拡大して実質的に第１のカメラの撮像方向を斜め下向きに設定することができる。その結果、第１のカメラを傾斜配置する必要がなく、ケースのサイズ（特に上下方向のサイズ）のさらなる小型化が図れる。その結果、車両のフロントグリル部等の狭い設置スペースにも車載カメラ装置を容易に設置することができる。
【００５４】
また、第１のカメラを第２のカメラの上側に配置する構成であるため、第１のカメラの第１の撮像レンズ系の光入射側端部を、第２のカメラの反射手段の上側に接近した状態で配置することができるため、ケースに設けられる第１のカメラの撮像用の窓部が第２のカメラの撮像用の窓部の近くに配置でき、窓部の配置により意匠面で悪影響を与えることがなく、意匠性の向上が図れる。
【００５５】
請求項３に記載の発明によれば、ケース内に備えられる一つの処理回路によって第１及び第２のカメラの映像信号の処理を行うため、ケース内に収容する部品点数を削減でき、ケースのサイズを小型化することができる。
【００５６】
請求項４に記載の発明によれば、第２のカメラでは第２及び第３の撮像領域の映像を反射手段で反射させてから第２の撮像素子で撮像するため、第１のカメラの映像信号が表す映像と第２のカメラの映像信号が表す映像とは左右方向が反対となる関係にあり、両カメラの映像の左右方向を一致させるために、車載カメラ装置の車両への設置位置等に応じて、いずれか一方のカメラの映像信号を左右反転処理する必要がある。そこで、本発明では、切換処理部が、外部から入力される切換信号に基づいて、第１及び第２のカメラのいずれか一方の映像信号を選択して外部に出力する際に、いずれのカメラの映像信号を選択するかに応じて外部に出力する映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換えることにより、両カメラの映像の左右方向の不整合を解消している。
【００５７】
請求項５に記載の発明によれば、切換処理回部が処理回路内に備えられているため、部品点数を削減することができ、ケースのサイズの小型化に有利である。
【００５８】
請求項６に記載の発明によれば、切換処理部が第１の撮像素子及び第２の撮像素子の画素読み出し方向を制御することにより左右反転処理の実行状態を切り換えるようになっているため、左右反転処理の実行状態を容易に切り換えることができる。
【００５９】
請求項７に記載の発明によれば、第２のカメラの反射手段が断面略二等辺三角形のプリズムであるため、反射手段を単一の部品であるプリズムによって構成することができ、部品点数の削減による小型化及び組み立て工程の効率化等が図れる。
【００６０】
請求項８に記載の発明によれば、車載カメラ装置により車両前方側における車両直前の死角領域、及び左右の死角領域を撮像することができる。
【００６１】
請求項９に記載の発明によれば、車載カメラ装置により車両後方側における車両直後の死角領域、及び左右の死角領域を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車載カメラ装置が適用された車両周辺視認装置の全体構成を示す図である。
【図２】車両周辺視認装置のブロック図である。
【図３】車載カメラ装置の断面構成を示す図である。
【図４】車載カメラ装置の車両への設置状態を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車載カメラ装置の断面構成を示す図である。
【図６】図５の車載カメラにおける撮像レンズ系と撮像素子との配置関係を示す図である。
【図７】提案例である車載カメラ装置の断面構成を示す図である。
【図８】図７の車載カメラ装置に備えられる第２のカメラの平面的構成を示す図である。
【図９】車載カメラ装置の撮像領域を示す図である。
【図１０】車載カメラ装置の撮像領域を示す図である。
【図１１】図７の車載カメラの車両への設置状態を示す図である。
【符号の説明】
３１ 車載カメラ装置
３３ 表示装置
３５ 切換スイッチ
３７ 制御装置
４１ 下方カメラ
４３ 左右カメラ
４５ 回路部
４５ａ 処理回路
４７ ケース
５１ 撮像レンズ系
５３ 撮像素子
５５ プリズム
５７ 撮像レンズ系
５９ 撮像素子
Ａ１ 第１の撮像領域
Ａ２ 第２の撮像領域
Ａ３ 第３の撮像領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両周辺における３方向を撮像する車載カメラ装置及び車両周辺視認装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
この種の車載カメラ装置としては、図７に示すものが提案されている。この車載カメラ装置１は、図７に示すように、斜め下方を撮像する下方カメラ（第１のカメラ）３と、略左右方向を撮像する左右カメラ（第２のカメラ）５と、両カメラ３，５の映像信号を処理する処理回路等を備えた回路部７と、これらを収容するケース９とを備えている。
【０００３】
下方カメラ３は、広角の撮像レンズ系１１及び撮像素子１３を有し、撮像レンズ系１１の撮像光軸がこの車載カメラ装置１の正面方向に対して斜め下方を向くように傾斜配置され、前記正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域Ａ１（図９及び図１０参照）を撮像レンズ系１１を介して撮像素子１３により撮像する。左右カメラ５は、反射手段であるプリズム１５、撮像レンズ系１７及び撮像素子１９を有し、前記正面方向に対して略左右方向の第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３（図８及び図９参照）からの光を図８に示すようにプリズム１５により前記正面方向と略平行な方向に反射させて撮像レンズ系１７を介して撮像素子１９に入射させることにより、第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３を撮像素子１９によって撮像する。下方カメラ３は、ケース９内における左右カメラ５の下側に配置されている。
【０００４】
このような下方カメラ３は、広角の撮像レンズ系１１を使用するため、撮像レンズ系１１の先端からその後方に配置される撮像素子１３の基板１３ａまでの長さが長くなる傾向にある。また、左右カメラ５も、撮像レンズ系１７の前面側にプリズム１５を配置するため、プリズム１５の先端部から撮像素子１９の基板１９ａまでの長さが長くなる傾向にある。また、両カメラ３，５ともその先端側よりも撮像素子１３，１９の基板１３ａ，１９ａが設けられる後端側が大径となる傾向にある。なお、後述する実施形態に係る下方カメラ４１及び左右カメラ４３についても同様の傾向を有している。
【０００５】
このような車載カメラ装置１は、例えば図９及び図１０に示すように、車両先端部（例えば、フロントグリル部）の略中央部に設置される。そして、下方カメラ３により、車両前方側における車両直前の死角領域が第１の撮像領域Ａ１として撮像され、左右カメラ５により、見通しの悪いＴ字路等での車両前方側における左右の死角領域が第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３として撮像される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような提案例に係る車載カメラ装置１では、下方カメラ３がケース９内における左右カメラ５の下側に配置されており、斜め下方に向けて傾斜配置される下方カメラ３における大径の後端部の基板１３ａと、左右カメラ５の撮像レンズ系１７の筐体１７ａとの干渉を回避するため、ケース９のサイズ（特に上下方向のサイズ）が大きくなる。
【０００７】
このため、車載カメラ装置１を、図１１に示すように、車両のフロントグリル部におけるエンブレム２１とフロントバンパ２３との間の空間に設置しようとした場合、その空間内に収まり切らない場合がある。
【０００８】
また、提案例に係るカメラ３，５の配置形態では、ケース９に設けられる下方カメラ３の撮像用の窓部が左右カメラ５の撮像用の窓部の下方に大きく離れてしまい、意匠面で悪影響を与える場合がある。
【０００９】
そこで、本発明は、ケースのサイズの小型化が図れ、意匠性の向上が図れる車載カメラ装置及びそれを用いた車両周辺視認装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための技術的手段は、第１の撮像レンズ系及び第１の撮像素子を有し、前記第１の撮像レンズ系の撮像光軸がこの車載カメラ装置の正面方向に対して斜め下方を向くように傾斜配置され、前記正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域を前記第１の撮像レンズ系を介して前記第１の撮像素子により撮像する第１のカメラと、反射手段、第２の撮像レンズ系及び第２の撮像素子を有し、前記正面方向に対して略左右方向の第２の撮像領域及び第３の撮像領域からの光を前記反射手段により前記正面方向と略平行な方向に反射させて前記第２の撮像レンズ系を介して前記第２の撮像素子に入射させることにより、前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域を前記第２の撮像素子によって撮像する第２のカメラと、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラを収容するケースと、
を備える車載カメラ装置であって、前記第１のカメラが、前記ケース内における前記第２のカメラの上側に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記目的を達成するための技術的手段は、第１の撮像レンズ系及び第１の撮像素子を有し、この車載カメラ装置の正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域を前記第１の撮像レンズ系を介して前記第１の撮像素子により撮像する第１のカメラと、反射手段、第２の撮像レンズ系及び第２の撮像素子を有し、前記正面方向に対して略左右方向の第２の撮像領域及び第３の撮像領域からの光を前記反射手段により前記正面方向と略平行な方向に反射させて前記第２の撮像レンズ系を介して前記第２の撮像素子に入射させることにより、前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域を前記第２の撮像素子によって撮像する第２のカメラと、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラを収容するケースと、を備える車載カメラ装置であって、前記第１のカメラの前記第１の撮像素子の中心が前記第１の撮像レンズ系の撮像光軸上から上方に偏心するように、前記第１の撮像素子が前記第１の撮像レンズ系に対して偏心配置されているとともに、前記第１のカメラが、前記ケース内における前記第２のカメラの上側に配置されることを特徴とする。
【００１２】
さらに、好ましくは、前記ケース内に備えられ、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラの映像信号を処理する処理回路をさらに備えるのがよい。
【００１３】
また、好ましくは、外部から入力される切換信号に基づいて、前記第１のカメラと前記第２のカメラとのいずれか一方の映像信号を選択して外部に出力するとともに、前記第１のカメラと前記第２のカメラとのいずれの前記映像信号を選択するかに応じて外部に出力する前記映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換える切換処理部をさらに備えるのがよい。
【００１４】
さらに、好ましくは、前記切換処理部は前記処理回路内に備えられているのがよい。
【００１５】
また、好ましくは、前記切換処理部は、前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の画素読み出し方向を制御することにより前記左右反転処理の実行状態を切り換えるのがよい。
【００１６】
さらに、好ましくは、前記第２のカメラの前記反射手段は、断面略二等辺三角形のプリズムであるのがよい。
【００１７】
また、好ましくは、前記車載カメラ装置は、車両前端部の略中央部に設置され、前記第１のカメラは、車両前方側における車両直前の死角領域を前記第１の撮像領域として撮像し、前記第２のカメラは、車両前方側における左右の死角領域を前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域として撮像し、前記切換処理部は、前記第１のカメラの前記映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施さずに外部に出力する一方、前記第２のカメラの映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施して外部に出力するのがよい。
【００１８】
さらに、好ましくは、前記車載カメラ装置は、車両後端部の略中央部に設置され、前記第１のカメラは、車両後方側における車両直後の死角領域を前記第１の撮像領域として撮像し、前記第２のカメラは、車両後方側における左右の死角領域を前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域として撮像し、前記切換処理部は、前記第１のカメラの前記映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施して外部に出力する一方、前記第２のカメラの映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施さずに外部に出力するのがよい。
【００１９】
また、前記目的を達成するための技術的手段は、請求項１ないし８のいずれかに記載の車載カメラ装置を備え、前記車載カメラ装置によって撮像された車両周辺の映像を車室内にて表示する車両周辺視認装置であって、請求項１ないし８のいずれかに記載の車載カメラ装置と、車室内に設けられ、前記車載カメラ装置によって撮像された映像を表示する表示装置と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る車載カメラ装置が適用された車両周辺視認装置の全体構成を示す図であり、図２はその車両周辺視認装置のブロック図であり、図３は車載カメラ装置の断面構成を示す図である。
【００２１】
この車両周辺視認装置１は、撮像した車両周辺の映像を車室内にて表示して車両周辺の安全確認等を行うためのものであり、図１及び図２に示すように、車載カメラ装置３１と、車室内に設置される表示装置３３と、切換スイッチ３５と、制御装置３７とを備えている。
【００２２】
車載カメラ装置３１は、図３に示すように、車載カメラ装置３１の正面方向に対して斜め下方を撮像する下方カメラ（第１のカメラ）４１と、前記正面方向に対して略左右方向を撮像する左右カメラ（第２のカメラ）４３と、両カメラ４１，４３の映像信号を処理する処理回路等を備えた回路部４５と、これらを収容する防水性のケース４７とを備えており、図１に示すように、車両前端部（例えば、フロントグリル部）における略中央部に前記正面方向が車両前方（前進方向）を向くように設置される。
【００２３】
下方カメラ４１は、撮像レンズ系５１及び撮像素子５３を有し、撮像レンズ系５１の撮像光軸が前記正面方向に対して斜め下方を向くように斜め下方に沿って傾斜した姿勢で、その先端部を左右カメラ４３の先端部と斜めに突き合わせるようにして、ケース４７内における左右カメラ４３の上側に配置されている。そして、前記正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域Ａ１（図１、図７及び図８参照）が、ケース４７に設けられた図示しない窓部及び撮像レンズ系５１を介して撮像素子５３により撮像される。本実施形態では、第１の撮像領域Ａ１は、車両前方側における車両直前の死角領域（フロントノーズの陰になる領域）に設定されている。両カメラ４１，４３の配置位置は、下方カメラ４１の撮像レンズ系５１の光入射側端部が、左右カメラ４３のプリズム５５の上側に接近するように設定されている。撮像レンズ系５１には、水平画角１２０度、垂直画角９０度の広角タイプのものが用いられ、撮像レンズ系５１の撮像光軸は水平方向に対して斜め下に約４５度で傾斜するように設定されている。
【００２４】
左右カメラ４３は、断面略二等辺三角形のプリズム（反射手段）５５、撮像レンズ系５７及び撮像素子５９を有し、撮像レンズ系５７の撮像光軸が前記正面方向と略平行となるように配置されている。プリズム５５は、前述の図６のプリズム１５と同様に、断面の二等辺三角形の頂角が前記正面方向を向くようにして撮像レンズ系５７の前面側に立設されており、前記正面方向に対して略左右方向の第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３（図１、図６及び図７参照）からケース４７に設けられた図示しない窓部を介して入射する光をその左右の側面で全反射させて、撮像レンズ系５７を介して撮像素子５９に導入する。これによって、第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３が撮像素子５９によって撮像される。本実施形態では、第２及び第３の撮像領域Ａ２，Ａ３は、車両前方側における左右の死角領域に設定されている。
【００２５】
回路部４５は、カメラ４１，４３に共用されるものであり、カメラ４１，４３を駆動するための図示しない駆動回路、及びカメラ４１，４３からの映像信号に対して色分離処理、左右反転処理等を行う処理回路４５ａ（図２参照）が備えられている。本実施形態では、処理回路４５ａが本発明に係る切換処理部の機能を担っている。
【００２６】
また、処理回路４５ａは、制御装置３７から入力される切換信号に基づいて、下方カメラ４１と左右カメラ４３とのいずれか一方の映像信号を選択して表示装置３３に出力するとともに、両カメラ４１，４３のいずれの映像信号を選択して出力するかに応じて、出力する映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換える。このように左右反転処理の実行状態の切り換えを行うのは、左右カメラ４３では撮像領域Ａ２，Ａ３の映像をプリズム５５で１回反射させてから撮像素子５９で撮像するため、下方カメラ４１の映像信号が表す映像（正像）と左右カメラ４１の映像信号が表す映像（鏡像）とは左右方向が反対となる関係にあり、両カメラ４１，４３の映像の左右方向を一致させる必要があるからである。具体的には、処理回路４５ａは、下方カメラ４１の映像信号を選択した場合には、その映像信号を左右反転処理を施すことなく表示装置３３に出力し、左右カメラ４３の映像信号を選択した場合には、その映像信号を左右反転処理を施して表示装置３３に出力する。
【００２７】
処理回路４５ａによる映像信号の左右反転処理の実行状態の切り換えは、カメラ４１，４３の撮像素子５３，５９の画素読み出し方向を制御することにより行われる。
【００２８】
表示装置３３は、車室内に設置され、車載カメラ装置３１から出力される下方カメラ４１又は左右カメラ４３の映像を表示する。左右カメラ４３の映像が表示される際には、左方向の第２の撮像領域Ａ２の映像が画面の左側の表示領域に表示され、右方向の第３の撮像領域Ａ３の映像が画面の右側の表示領域に表示され、画面の中央部には左右の表示領域を分離する境界線画像が撮像映像に重畳されて表示される。また、表示装置３３は、図示しないカーナビゲーション装置のカーナビゲーション画像の表示用にも用いられる。
【００２９】
切換スイッチ３５は、運転者等が表示装置３３に表示するカメラ４１，４３の映像を切り換えるための操作入力を受け付けるものである。
【００３０】
制御装置３７の切換制御部３７ａは、切換スイッチ３５が受け付けた操作入力の内容、車速センサからの入力内容、設定されているシフトポジションを示すシフトポジション信号の入力内容、パーキングブレーキの状態を示すパーキングブレーキ信号の入力内容、及びイグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）の状態を示すＩＧＳＷ信号の入力内容等に基づいて、車載カメラ装置３１の処理回路４５ａに切換信号を出力し、処理回路４５ａを介して表示装置３３に表示させるカメラ４１，４３の映像を切り換える。
【００３１】
次に、切換制御部３７ａの切換動作等の具体例について説明する。なお、以下に示す制御動作中において、切換スイッチ３５が操作された場合には、その操作内容に従ってカメラ４１，４３のいずれかの映像が選択されて表示装置３３に表示されるようになっている。
【００３２】
エンジン始動（ＩＧＳＷのオン）に伴って、車載カメラ装置３１及び表示装置３３の電源がオンされ、下方カメラ４１の映像が表示装置３３に表示される。このとき、下方カメラ４１の映像は処理回路４５ａによる左右反転処理が施されずに表示装置３３に表示される。この下方カメラ４１の映像により、車両前方側における車両直前の死角領域に障害物や人がないかの安全確認ができる。
【００３３】
続いて、シフトポジションがパーキングポジションからドライブポジションに切り換えられるのに伴って、下方カメラ４１に代わって左右カメラ４３の映像が表示装置３３に表示される。このとき、左右カメラ４３の映像は処理回路４５ａによる左右反転処理が施されて表示装置３３に表示される。この左右カメラ４３の映像により、車両前方側における左右の死角領域に障害物や接近してくるものがないかの安全確認ができる。
【００３４】
続いて、バーキングブレーキがオフされ、かつ車両速度が所定速度（例えば、時速６ｋｍ）以上になるのに伴って、表示装置３３の表示内容が、図示しないカーナビゲーション装置のカーナビゲーション画像に切り換えられる。
【００３５】
続いて、走行中に車両速度が前記所定速度を下回るのに伴って、表示装置３３の表示内容が、カーナビゲーション画像から左右カメラ４３の映像に切り換えられる。これにより、見通しの悪い交差点等で一時停止した場合等に、左右カメラ４３の映像により車両前方側の死角領域の安全確認ができる。そして、車両速度が前記所定速度以上に復帰された場合には、表示装置３３の表示内容がカーナビゲーション画像に復帰される。
【００３６】
以上のように、本実施形態によれば、撮像光軸が車載カメラ装置３１の正面方向に対して斜め下方に向くように傾斜配置される下方カメラ４１が、ケース４７内における左右カメラ４３の上側に配置され、両カメラ４１，４３の小径の先端部同士を斜めに突き合わせ配置する構成であるため、前述の提案例に係る配置形態のように下方カメラ４１の大径の後端部の基板５３ａ等と、左右カメラ４３の撮像レンズ系５７の筐体５７ａ等との干渉を回避する必要がなく、ケース４７のサイズ（特に上下方向のサイズ）を小型化が図れる。その結果、例えば図４に示すように、車両のフロントグリル部におけるエンブレム２１とフロントバンパ２３との間の狭い空間内に、車両カメラ装置３１を容易に設置することができる。
【００３７】
また、下方カメラ４１の撮像レンズ系５１の光入射側端部を、左右カメラ４３のプリズム５５の上側に接近した状態で配置することができるため、ケース４７に設けられる下方カメラ４１の撮像用の窓部が左右カメラ４３の撮像用の窓部の近くに配置でき、窓部の配置により意匠面で悪影響を与えることがなく、意匠性の向上が図れる。
【００３８】
さらに、ケース４７内に備えられる一つの処理回路４５ａによって両カメラ４１，４３の映像信号の処理を行うため、ケース４７内に収容する部品点数を削減でき、ケース４７のサイズを小型化することができる。
【００３９】
また、処理回路４５ａが、入力される切換信号に基づいて、両カメラ４１，４３のいずれか一方の映像信号を選択して外部に出力する際に、いずれのカメラ４１，４３の映像信号を選択するかに応じて出力する映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換えるため、プリズム５５での反射の影響により両カメラ４１，４３の間に生じる映像の左右方向の不整合を解消することができる。
【００４０】
さらに、処理回路４５ａが色分離処理等の画像処理と左右反転処理とを行うため、左右反転処理を行うための専用の回路を別個に設ける必要がなく、部品点数を削減することができ、ケース４７のサイズの小型化に有利である。
【００４１】
また、処理回路４５ａがカメラ４１，４３の撮像素子５３，５９の画素読み出し方向を制御することにより左右反転処理の実行状態を切り換えるようになっているため、左右反転処理の実行状態を容易に切り換えることができる。
【００４２】
さらに、左右カメラ４３では反射手段として断面略二等辺三角形のプリズム５５が採用されているため、反射手段を単一の部品であるプリズム５５によって構成することができ、部品点数の削減による小型化及び組み立て工程の効率化等が図れる。
【００４３】
また、車載カメラ装置３１により車両前方側における車両直前の死角領域、及び左右の死角領域を撮像することができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る車載カメラ装置の断面構成を示す図である。本実施形態に係る車載カメラ装置３１が前述の第１実施形態に係る車載カメラ装置３１と実質的に異なる点は、下方カメラ４１を正面方向に向けて配置した点、及びその撮像素子５３を撮像レンズ系５１に対して上方に偏心配置して点のみであり、互いに対応する部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００４５】
本実施形態では、図５に示すように、下方カメラ４１が正面方向を向くようにして左右カメラ４３の上側に配置されている。すなわち、下方カメラ４１と左右カメラ４３とが平行な状態で配置されている。また、下方カメラ４１では、図５及び図６に示すように、撮像素子５３の中心軸６１が撮像レンズ系５１の撮像光軸６３上から上方に所定の偏心距離Ｄだけ平行移動されて偏心配置され、これによって、下方カメラ１０の撮像領域Ａ１が下方側に拡大されている。すなわち、撮像レンズ系５１の撮像光軸６３を正面方向（水平方向）に向けたままで、下方カメラ４１の撮像方向が水平方向から斜め下方に向けられている。
【００４６】
また、両カメラ４１，４３を平行配置したのに伴って、両カメラ４１，４３の撮像素子５３，５９の基板６４が共通化されている。なお、図５中において符号６５は、ケース４７に設けられた下方カメラ４１の撮像用の窓部を示している。
【００４７】
撮像素子５３の撮像レンズ系５１に対する偏心距離Ｄは、例えば、撮像レンズ系５１の焦点距離２．２ｍｍで垂直画角が７０度であり、撮像素子５３を構成するＣＣＤ撮像素子が１／４インチサイズ（垂直方向の撮像有効寸法が２．７ｍｍ）である場合において、その７０度の垂直画角のうちの上側から２３．４度の範囲α（図６参照）が水平方向よりも上側の範囲を撮像し、垂直画角のうちの下側から４６．６度の範囲β（図６参照）が水平方向よりも下側の範囲を撮像するように設定する場合には、０．４５ｍｍに設定される。つまり、撮像レンズ系５１の撮像光軸６３がＣＣＤ撮像素子の下端部から上方に１／３の位置を通過するように、偏心距離Ｄが設定される。
【００４８】
以上のように、本実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様な効果が得られるとともに、下方カメラ４１を正面方向に向けた状態、すなわち下方カメラ４３と左右カメラ４３とを平行配置した状態で、下方カメラ４１により斜め下方向を撮像することができるため、ケース４７のサイズ（特に上下方向のサイズ）のさらなる小型化が図れる。
【００４９】
また、両カメラ４１，４３を平行配置できるため、両カメラ４１，４３の撮像素子５３，５９の基板６４を共通化できるという効果も得られる。
【００５０】
なお、上述の各実施形態では車載カメラ装置３１を車両前端部に設置したが、変形例として、車両後端部における略中央部に車載カメラ装置３１を設置し、車載カメラ装置３１により車両後側の死角領域を撮像するようにしてもよい。この場合、下方カメラ４１によって車両後方側における車両直後の死角領域（テール部の陰になる領域）が撮像され、左右カメラ４３によって車両後方側における左右の死角領域が撮像され、表示装置３３に表示されるカメラ４１，４３の映像により車両後方の安全確認が行える。このとき、室内ミラーに写る後方の景色等と表示装置３３に表示される後方の撮像映像との違和感をなくすため、下方カメラ４１の映像信号が表示装置３３に出力される際には、その映像信号が左右反転処理されて出力され、左右カメラ４３の映像信号が表示装置３３に出力される際には、その映像信号が左右反転処理されずに出力されるようになっている。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１、及び３ないし１０に記載の発明によれば、撮像光軸が車載カメラ装置の正面方向に対して斜め下方に向くように傾斜配置される第１のカメラが、ケース内における第２のカメラの上側に配置され、比較的小径に構成できる両カメラの先端部を斜めに突き合わせ状に配置することができる構成であるため、前述の提案例に係る配置形態のように第１のカメラの第１の撮像素子の基板等と、第２のカメラの第２の撮像レンズ系の筐体等との干渉を回避する必要がなく、ケースのサイズ（特に上下方向のサイズ）の小型化が図れる。その結果、車両のフロントグリル部等の狭い設置スペースにも車載カメラ装置を容易に設置することができる。
【００５２】
また、第１のカメラの第１の撮像レンズ系の光入射側端部を、第２のカメラの反射手段の上側に接近した状態で配置することができるため、ケースに設けられる第１のカメラの撮像用の窓部が第２のカメラの撮像用の窓部の近くに配置でき、窓部の配置により意匠面で悪影響を与えることがなく、意匠性の向上が図れる。
【００５３】
請求項２ないし１０に記載の発明によれば、第１のカメラの第１の撮像素子の中心が第１の撮像レンズ系の撮像光軸上から上方に偏心するように、第１の撮像素子が第１の撮像レンズ系に対して偏心配置されているため、第１の撮像レンズ系の撮像光軸を第２のカメラの第２の撮像レンズ系の撮像光軸と平行に設定した状態で、第１のカメラの撮像範囲を下方に拡大して実質的に第１のカメラの撮像方向を斜め下向きに設定することができる。その結果、第１のカメラを傾斜配置する必要がなく、ケースのサイズ（特に上下方向のサイズ）のさらなる小型化が図れる。その結果、車両のフロントグリル部等の狭い設置スペースにも車載カメラ装置を容易に設置することができる。
【００５４】
また、第１のカメラを第２のカメラの上側に配置する構成であるため、第１のカメラの第１の撮像レンズ系の光入射側端部を、第２のカメラの反射手段の上側に接近した状態で配置することができるため、ケースに設けられる第１のカメラの撮像用の窓部が第２のカメラの撮像用の窓部の近くに配置でき、窓部の配置により意匠面で悪影響を与えることがなく、意匠性の向上が図れる。
【００５５】
請求項３に記載の発明によれば、ケース内に備えられる一つの処理回路によって第１及び第２のカメラの映像信号の処理を行うため、ケース内に収容する部品点数を削減でき、ケースのサイズを小型化することができる。
【００５６】
請求項４に記載の発明によれば、第２のカメラでは第２及び第３の撮像領域の映像を反射手段で反射させてから第２の撮像素子で撮像するため、第１のカメラの映像信号が表す映像と第２のカメラの映像信号が表す映像とは左右方向が反対となる関係にあり、両カメラの映像の左右方向を一致させるために、車載カメラ装置の車両への設置位置等に応じて、いずれか一方のカメラの映像信号を左右反転処理する必要がある。そこで、本発明では、切換処理部が、外部から入力される切換信号に基づいて、第１及び第２のカメラのいずれか一方の映像信号を選択して外部に出力する際に、いずれのカメラの映像信号を選択するかに応じて外部に出力する映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換えることにより、両カメラの映像の左右方向の不整合を解消している。
【００５７】
請求項５に記載の発明によれば、切換処理回部が処理回路内に備えられているため、部品点数を削減することができ、ケースのサイズの小型化に有利である。
【００５８】
請求項６に記載の発明によれば、切換処理部が第１の撮像素子及び第２の撮像素子の画素読み出し方向を制御することにより左右反転処理の実行状態を切り換えるようになっているため、左右反転処理の実行状態を容易に切り換えることができる。
【００５９】
請求項７に記載の発明によれば、第２のカメラの反射手段が断面略二等辺三角形のプリズムであるため、反射手段を単一の部品であるプリズムによって構成することができ、部品点数の削減による小型化及び組み立て工程の効率化等が図れる。
【００６０】
請求項８に記載の発明によれば、車載カメラ装置により車両前方側における車両直前の死角領域、及び左右の死角領域を撮像することができる。
【００６１】
請求項９に記載の発明によれば、車載カメラ装置により車両後方側における車両直後の死角領域、及び左右の死角領域を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車載カメラ装置が適用された車両周辺視認装置の全体構成を示す図である。
【図２】車両周辺視認装置のブロック図である。
【図３】車載カメラ装置の断面構成を示す図である。
【図４】車載カメラ装置の車両への設置状態を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る車載カメラ装置の断面構成を示す図である。
【図６】図５の車載カメラにおける撮像レンズ系と撮像素子との配置関係を示す図である。
【図７】提案例である車載カメラ装置の断面構成を示す図である。
【図８】図７の車載カメラ装置に備えられる第２のカメラの平面的構成を示す図である。
【図９】車載カメラ装置の撮像領域を示す図である。
【図１０】車載カメラ装置の撮像領域を示す図である。
【図１１】図７の車載カメラの車両への設置状態を示す図である。
【符号の説明】
３１ 車載カメラ装置
３３ 表示装置
３５ 切換スイッチ
３７ 制御装置
４１ 下方カメラ
４３ 左右カメラ
４５ 回路部
４５ａ 処理回路
４７ ケース
５１ 撮像レンズ系
５３ 撮像素子
５５ プリズム
５７ 撮像レンズ系
５９ 撮像素子
Ａ１ 第１の撮像領域
Ａ２ 第２の撮像領域
Ａ３ 第３の撮像領域
Claims (10)
- 第１の撮像レンズ系及び第１の撮像素子を有し、前記第１の撮像レンズ系の撮像光軸がこの車載カメラ装置の正面方向に対して斜め下方を向くように傾斜配置され、前記正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域を前記第１の撮像レンズ系を介して前記第１の撮像素子により撮像する第１のカメラと、
反射手段、第２の撮像レンズ系及び第２の撮像素子を有し、前記正面方向に対して略左右方向の第２の撮像領域及び第３の撮像領域からの光を前記反射手段により前記正面方向と略平行な方向に反射させて前記第２の撮像レンズ系を介して前記第２の撮像素子に入射させることにより、前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域を前記第２の撮像素子によって撮像する第２のカメラと、
前記第１のカメラ及び前記第２のカメラを収容するケースと、
を備える車載カメラ装置であって、
前記第１のカメラが、前記ケース内における前記第２のカメラの上側に配置されることを特徴とする車載カメラ装置。 - 第１の撮像レンズ系及び第１の撮像素子を有し、この車載カメラ装置の正面方向に対して斜め下方の第１の撮像領域を前記第１の撮像レンズ系を介して前記第１の撮像素子により撮像する第１のカメラと、
反射手段、第２の撮像レンズ系及び第２の撮像素子を有し、前記正面方向に対して略左右方向の第２の撮像領域及び第３の撮像領域からの光を前記反射手段により前記正面方向と略平行な方向に反射させて前記第２の撮像レンズ系を介して前記第２の撮像素子に入射させることにより、前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域を前記第２の撮像素子によって撮像する第２のカメラと、
前記第１のカメラ及び前記第２のカメラを収容するケースと、
を備える車載カメラ装置であって、
前記第１のカメラの前記第１の撮像素子の中心が前記第１の撮像レンズ系の撮像光軸上から上方に偏心するように、前記第１の撮像素子が前記第１の撮像レンズ系に対して偏心配置されているとともに、
前記第１のカメラが、前記ケース内における前記第２のカメラの上側に配置されることを特徴とする車載カメラ装置。 - 請求項１又は２に記載の車載カメラ装置において、
前記ケース内に備えられ、前記第１のカメラ及び前記第２のカメラの映像信号を処理する処理回路をさらに備えることを特徴とする車載カメラ装置。 - 請求項３に記載の車載カメラ装置において、
外部から入力される切換信号に基づいて、前記第１のカメラと前記第２のカメラとのいずれか一方の映像信号を選択して外部に出力するとともに、前記第１のカメラと前記第２のカメラとのいずれの前記映像信号を選択するかに応じて外部に出力する前記映像信号に対して行う左右反転処理の実行状態を、実行と非実行との間で切り換える切換処理部をさらに備えることを特徴とする車載カメラ装置。 - 請求項４に記載の車載カメラ装置において、
前記切換処理部は前記処理回路内に備えられていることを特徴とする車載カメラ装置。 - 請求項４又は５に記載の車載カメラ装置において、
前記切換処理部は、
前記第１の撮像素子及び前記第２の撮像素子の画素読み出し方向を制御することにより前記左右反転処理の実行状態を切り換えることを特徴とする車載カメラ装置。 - 請求項１ないし６のいずれかに記載の車載カメラ装置において、
前記第２のカメラの前記反射手段は、断面略二等辺三角形のプリズムであることを特徴とする車載カメラ装置。 - 請求項４ないし７のいずれかに記載の車載カメラ装置において、
前記車載カメラ装置は、車両前端部の略中央部に設置され、
前記第１のカメラは、車両前方側における車両直前の死角領域を前記第１の撮像領域として撮像し、
前記第２のカメラは、車両前方側における左右の死角領域を前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域として撮像し、
前記切換処理部は、前記第１のカメラの前記映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施さずに外部に出力する一方、前記第２のカメラの映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施して外部に出力することを特徴とする車載カメラ装置。 - 請求項４ないし７のいずれかに記載の車載カメラ装置において、
前記車載カメラ装置は、車両後端部の略中央部に設置され、
前記第１のカメラは、車両後方側における車両直後の死角領域を前記第１の撮像領域として撮像し、
前記第２のカメラは、車両後方側における左右の死角領域を前記第２の撮像領域及び前記第３の撮像領域として撮像し、
前記切換処理部は、前記第１のカメラの前記映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施して外部に出力する一方、前記第２のカメラの映像信号を選択して外部に出力する際にはその映像信号を左右反転処理を施さずに外部に出力することを特徴とする車載カメラ装置。 - 請求項１ないし９のいずれかに記載の車載カメラ装置を備え、前記車載カメラ装置によって撮像された車両周辺の映像を車室内にて表示する車両周辺視認装置であって、
請求項１ないし８のいずれかに記載の車載カメラ装置と、
車室内に設けられ、前記車載カメラ装置によって撮像された映像を表示する表示装置と、
を備えることを特徴とする車両周辺視認装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002265132A JP2004098917A (ja) | 2002-09-11 | 2002-09-11 | 車載カメラ装置及び車両周辺視認装置 |
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Publications (1)
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|---|---|
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- 2002-09-11 JP JP2002265132A patent/JP2004098917A/ja active Pending
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