JP2004299557A

JP2004299557A - 車両用監視装置

Info

Publication number: JP2004299557A
Application number: JP2003095208A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Kaneda; 範史金田; Tsukasa Harada; 司原田; Manabu Hirozawa; 学廣澤; Hiroshi Shobu; 浩正分
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP4231962B2

Abstract

【課題】灯火体の前方に全方位カメラを設置したときでも、ハレーションを防止して明瞭な映像を撮像、表示できるようにする。
【解決手段】前バンパ１に装備された全方位式の前カメラ１０は、反射鏡１３と、反射鏡１３に映し出された映像を撮像するカメラ１４とを有する。全方位カメラ１０で撮像された映像は、車内に設けられたディスプレイ２０ａに表示される。反射鏡１３は、灯火体としてのヘッドランプ３の直前方に位置されている。ランプ３を点灯することによるハレーション防止のために、第１の例として反射鏡１３の周囲のうちヘッドランプ３に対向する面に光遮蔽部材５１（図６）が配設され、第２の例として反射鏡１３の反射面に反射防止材５２（図７）を塗布する等が行われ、第３の例としてカメラ１４の入射部となるレンズに光遮蔽部材５３（図８）が設けられる。光遮蔽部材５４（図９）を変位可能として、ランプ３が点灯されるときにのみ、その照射光が反射鏡１３に入射されるのを防止する高位置とすることもできる。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の周囲状況、特に運転者から死角になりやすい周囲の状況を目視できるようにすることは、安全運転等の観点から重要となる。このため、車両の外部状況を撮像するための全方位カメラを設けて、このカメラで撮像した映像を、車内に設けた表示手段に表示することが提案されている。この場合、全方位カメラは、通常、凸面鏡と、凸面鏡を介して車両の周囲状況を撮像するＣＣＤ等の撮像手段（カメラ）とを有して、車両の広い範囲に渡っての周囲状況を表示手段に表示することが提案されている。特許文献１には、全方位カメラで撮像された映像が相当にゆがんだものとなって、運転者から容易には認識しづらいということから、全方位映像を円筒投影画像に変換して、この変化後の映像を表示手段に表示させることが提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、車両の前端部に前側全方位カメラを設けると共に、車両後端部に後側全方位カメラを設けて、表示手段に表示する映像としては、前側の全方位カメラで撮像した映像と後側の全方位カメラで撮像した映像とのいずれか一方を選択的に表示することが開示されている。そして、表示手段へ表示する映像の選択を、車両の駆動系に介在された変速機の変速段（走行レンジ位置）に応じて自動的に切換えることも開示されている。すなわち、前進走行時には、前側の全方位カメラで撮像した映像を表示手段に表示させ、後退時には後側の全方位カメラで撮像した映像を表示手段に表示させるように自動切換えを行うことが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１１８２９８号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００３−０２３６２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、全方位カメラで車両周囲状況を撮像する場合、撮像したい車両周囲状況が車両に設けられた灯火体の前方位置とされる場合がある。例えば、車両の前方あるいは前部側方を撮像範囲とするときに、前バンパの上部に全方位カメラを配置することが考えられるが、この場合、全方位カメラはヘッドランプの前方に位置することになる。
【０００７】
上述のように、全方位カメラの配設位置が灯火体の前方に位置にすると、灯火体を点灯しない場合は問題はないが、灯火体を点灯したときに、この灯火体から照射される強い照射光が反射鏡を介して撮像装置に入射されて、ハレーションを起こしてしまう事態を生じやすいものとなる。そして、ハレーションを生じると、撮像された映像を表示しても、乗員は映像を明確に認識することはもはや不可能となってしまう。このハレーションを避けるには、全方位カメラを灯火体とはオフセットさせた位置に設置すればよいが、この場合は、撮像範囲の設定に大きな制約を受けることになる。
【０００８】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、灯火体の前方に全方位カメラを設置したときでも、ハレーションを防止して明瞭な映像を表示できるようにした車両用監視装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明はその第１の解決手法として次のようしてある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
車両外部を照射する灯火体の前方に位置するように設けられ、少なくとも一部に非平面を有する反射鏡と、
前記反射鏡を介して車両の周囲状況を撮像する撮像装置と、
車内に設けられ、前記撮像装置により撮像された映像を表示する表示手段と、
前記灯火体が点灯されているときに、該灯火体からの照射光が前記撮像装置に入射されるのを防止する入射阻止手段と、
を備えているようにしてある。このように、入射阻止手段を設けることによって、灯火体からの強い照射光が撮像装置に入射されてしまう事態が防止されて、ハレーションを防止することができる。
【００１０】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記入射阻止手段が、前記灯火体からの照射光が該灯火体から前記反射鏡を介して前記撮像装置に至るまでの光学系路に設けられて、照射光が該撮像装置側に向けて通過するのを阻止する光遮蔽手段とされている、ようにすることができる（請求項２対応）。この場合、入射阻止手段を、光遮蔽手段によって構成して、撮像装置に照射光が入射されてしまう事態を確実に防止することができる。
【００１１】
前記光遮蔽手段が、前記撮像装置に設けられている、ようにすることができる（請求項３対応）。この場合、撮像装置に光遮蔽手段を設けることにより、全体としてコンパクトにしつつ、ハレーションを防止できる。
【００１２】
前記光遮蔽手段が、前記灯火体と反射鏡との間に設けられている、ようにすることができる（請求項４対応）。この場合、照射光が反射鏡に到達することを防止して、ハレーションを防止できる。反射鏡と灯火体との間には、通常かなりのスペースがあるので、このスペースを有効に利用して、光遮蔽手段を設置することができる。
【００１３】
前記反射鏡と相対向させて前記撮像装置が配設され、
前記反射鏡と撮像装置とを一体に保持するケーシングを備え、
前記ケーシングは、前記反射鏡の周囲において、外部光を通過可能な透明部を有し、
前記光遮蔽手段は、前記ケーシングのうち前記灯火体に対向する面に位置させて設けられている、
ようにすることができる（請求項５対応）。この場合、全方位カメラのケーシングを有効に利用して、光遮蔽手段を構成することができる。
【００１４】
前記入射阻止手段が、前記反射鏡のうち前記灯火体からの照射光が入射される位置に部分的に設けられた非反射部とされている、ようにすることができる（請求項６対応）。この場合、反射鏡に部分的に非反射部を形成するだけでハレーションを防止でき、全体的にコンパクトに構成する上でも好ましいものとなる。
【００１５】
前記入射阻止手段が、光を通過させない光遮蔽部材から構成されており、
前記光遮蔽部材は、変位可能とされて、その変位に応じて、前記反射鏡と灯火体との間に位置されて該灯火体からの照射光が該反射鏡に入射されるのを阻止する遮蔽位置と、該灯火体からの照射光が該反射鏡に入射されるのを許容する開放位置とをとり得るようにされ、
前記灯火体が点灯されているときは前記光遮蔽部材を前記遮蔽位置とし、該灯火体が点灯されていないときは該光遮蔽部材を前記開放位置にする駆動制御手段をさらに備えている、
ようにすることができる（請求項７対応）。この場合、灯火体を点灯したときにのみ光遮蔽部材を遮蔽位置として、灯火体を点灯しないときの撮像範囲を極力広く確保する上で好ましいものとなる。
【００１６】
前記駆動制御手段は、前記撮像装置による撮像と該撮像された映像の前記表示手段への表示とが行われていることを条件として、前記光遮蔽部材を前記遮蔽位置とする、ようにすることができる（請求項８対応）。この場合、ハレーションが問題となる撮像を行わないときは、灯火体を点灯させても光遮蔽部材は開放位置とされるので、灯火体からの照射光を光遮蔽部材によって邪魔されることなく車両周辺の照射用として有効利用する上で好ましいものとなる。
【００１７】
前記入射阻止手段は、前記灯火体からの照射光が該灯火体から前記反射鏡を介して前記撮像装置に至るまでの光学系路に設けられて、強い光を受けたときに光透過率を小さくする光透過率可変部材によって構成されている、ようにすることができる（請求項９対応）。この場合、光透過率可変部材を利用して、ハレーションを防止することができる。
【００１８】
前記灯火体がヘッドランプとされている、ようにすることができる（請求項１０対応）。この場合、強い照射光を発光するヘッドランプによるハレーションを防止することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、灯火体からの照射光を原因とするハレーションを防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１において、Ｖは車両としての自動車であり、その前バンパが符号１で示され、運転席に設けられるステアリングハンドルが符号２で示される。実施形態では、ステアリングハンドル２は、車両Ｖの右側に設けられた右ハンドル車とされている。
【００２１】
車両前端部となる前バンパ１のうち、運転席とは反対側つまりステアリングハンドル２とは反対側となる左側端部には、全方位カメラ１０が設けられている。より具体的には、全方位カメラ１０は、前バンパ２の左側端部上面に、上方に突出するようにして取付けられている。なお、全方位カメラ１０は、全体的に、前バンパ１の上面から上方へ突出した図１に示す使用位置と、この使用位置から下方へ変位されてその上面が前バンパ１の上面と略面一となった収納位置とを選択的にとり得るようになっているが、このための駆動機構等は本発明とは直接関係がない事項でもあり、かつ前述した特許文献２にも開示されているので、これ以上詳細な説明は省略する。全方位カメラ１０で撮像された映像は、車内に設けた表示手段としてディスプレイに表示されて、乗員特に運転者に提供されることになる。なお、このディスプレイについては、後に説明する。
【００２２】
全方位カメラ１０の一例について、図２を参照しつつ説明する。まず、１１はケーシングであり、このケーシング１１の側壁のうち所定長さ部位は、その全集に渡って透明なカバー部材１２によって構成されている。ケーシング１１内には、カバー部材１２の高さ位置に対応させて、反射鏡としての凸面鏡１３が配置されている。この凸面鏡の表面は、所定の凸線を所定軸線（ケーシング１１の上下方向軸線）回りに回転させて得られる凸型回転体の表面となる。上記凸線としては、例えば、円弧線、双曲線、放物線等がある。凸面鏡１３は、全体的に下方に向けて凸となるように配設されて、カバー部材１２を通して入射される外部からの光が、下方へ向けて反射されるように設定されている。
【００２３】
ケーシング１１内には、凸面鏡１３の下方において、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像手段としてのカメラ１４が配置されている。このカメラ１４は、凸面鏡で反射された外部からの光が入射されて、入射された光に対応した電気信号を出力する。図２の場合、反射鏡が全周囲が凸となった凸面鏡１３であるために、水平方向からみたときに、全方位つまり３６０度の周囲を撮像可能となっている（車両Ｖ自身を除いて、ほぼ２７０度弱の水平方向の角度範囲の車両周囲状況が撮像可能）。なお、全方位カメラ１０は、通常はその撮像範囲角度が１８０度以上のものをいうが、撮像角度範囲は特に限定されないものである。
【００２４】
全方位カメラ１０のケーシング１１は、その軸線つまり反射鏡１３の光軸が、車両上下方向軸線に対して、上方に向かうにつれて徐々に車体外方側に位置するように若干傾斜されている。より具体的には、上方に向かうにつれて車幅方向外側および車体前方側に位置するように傾斜されている。これにより、全方位カメラ１０は、下方を向くような姿勢となり、車両Ｖ付近の地上面を撮像可能とされており、実施形態では、前バンパ１の一部（外周縁部）をも撮像するように設定されている（撮像された映像中に、前バンパ１の外周縁部が含まれる）。
【００２５】
前述したような全方位カメラ１０は、ヘッドランプ３の直側方に位置することになる。したがって、ヘッドランプ３を点灯させたときは、そのままでは、ヘッドランプ３からの強い照射光が反射鏡１３を介してカメラ１４に入射されることになり、ハレーションを生じてしまう可能性の高いものとなる。
【００２６】
上記ヘッドランプ３の点灯に起因するハレーションを防止するために、本発明では、全方位カメラ１０のうち、前述した透明なカバー部材１２に対して、光遮蔽手段を構成すべく、部分的にマスキオング５１の処理を施してある。このマスキング５１は、カバー部材１２の透明機能を、部分的に不透明にするもので、照射光の通過を阻止あるいは抑制することになる。このマスキング５１の形成は、カバー部材１２に対して不透明な塗料を塗布したり、不透明な薄い合成樹脂材あるいは金属材を貼り付ける等により行うことができる。また、合成樹脂あるいは金属で形成されるケーシング１１を、上記マスキング５１に相当する位置でも存在するように設定することによって形成することもでできる（ケーシング１１をマスキング５１の位置まで延長させる）。上記マスキング５１の位置は、図５から明らかなように、へッドランプ３からの照射光を受ける部分とされる。
【００２７】
図７は、本発明の第２の実施形態を示すものである。本実施形態では、反射鏡１３のうち、ヘッドランプ３からの照射光を受ける部分にのみ、マスキング５２の処理を行うようにしてある。すなわち、マスキング５２の部分は、光を反射しない部材で形成されて、反射鏡１３に向けてヘッドランプ３からの照射光が入射されたとしても、マスキング５２部分では照射光の反射が防止あるいは抑制されて、カメラ１４には入射されないことになる（ハレーション防止）。光の反射を抑制あるいは阻止するマスキング５２は、例えば、光を反射しない（吸収する）塗料を塗布したり、布材等の光吸収部材を貼り付ける等により形成することができる。本実施形態では、反射鏡１３に部分的にマスキング５２を形成するだけでよいので、極めてコンパクトに構成できる。
【００２８】
図８は、本発明の第３の実施形態を示すものである。本実施形態では、カメラ１４のうち、ヘッドランプ３からの照射光が入射される部分（例えばカメラ１４の入射レンズ）に対して、光通過を阻止するあるいは反射するマスキング５３を形成してある。この場合、マスキング５３の形成を極めて小さい面積範囲とすることができ、全体として極めてコンパクトになる。
【００２９】
図９〜図１１は、本発明の第４の実施形態を示すものである。本実施形態では、図５，図６に示すマスキング５１に相当するマスキング部材５４を、例えば不透明な薄い合成樹脂あるいは金属板により構成して、ケーシング１１に対して上下方向にスライド変位可能に設けてある。そして、モータ３１によって、ワイヤ等の連動機構を介して、上下方向に駆動するようにしてある。すなわち、マスキング部材５４を高い位置にすると、ヘッドランプ３からの照射光が反射鏡１３に入射されるのを阻止する遮蔽位置となる。また、この遮蔽位置からマスキング部材５４を下降させて図９の低位置とすると、ヘッドランプ３からの照射光が反射鏡１３に入射可能な開放位置となる。なお、モータ３１や連動機構は、ケーシング１１の下部に装備することができる。
【００３０】
図１０は、上述したモータ３１によってマスキング部材５４の駆動制御を行うための制御系統図を示す。この図１０において、Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。このコントローラＵには、カメラ１０で撮像された映像信号、車速センサＳ１からの車速信号が入力される。また、コントローラＵは、ナビゲーション装置２０とで信号の授受を行う。本発明での表示手段としてのディスプレイは、ナビゲーション装置のディスプレイ２０ａを利用するようにしてあり、車内のうち、乗員特に運転者から目視しやすい位置に設けられる。
【００３１】
以上に加えて、コントローラＵには、マニュアル操作されるメインスイッチＳＷ１からのＯＮ、ＯＦＦ信号と、マニュアル操作されるヘッドランプスイッチＳＷ２からのＯＮ、ＯＦＦ信号が入力される。そして、コントローラＵによって、ヘッドランプ３の点灯、消灯に応じたマスキング部材５４（モータ３１）の駆動制御が行われる。
【００３２】
次に、コントローラＵによる制御例について、図１１のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、メインスイッチＳＷ１がＯＮであるか否かが判別される。このＱ１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２において、車速が所定車速（例えば２０ｋｍ／ｈ）以下の低車速であるか否かが判別される。Ｑ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、ヘッドランプスイッチＳＷ２がＯＮであるか否かが判別される。このＱ３の判別でＮＯのときは、Ｑ４において、マスキング部材５４が低位置とされて、ヘッドランプ３からの照射光を遮蔽しない位置にされる。
【００３３】
Ｑ３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ５において、マスキング部材５４が、図６に対応した高位置、つまりヘッドランプ３からの照射光を遮蔽して反射鏡１３に入射されるのを規制する位置とされる。Ｑ４、あるいはＱ５の後は、それぞれＱ６に移行して、全方位カメラ１０による撮像と、撮像された映像のディスプレイ２０ａへの表示とが行われる。このように、ヘッドランプ３が点灯されたときは、マスキング部材５４によって、ヘッドランプ３からの照射光が反射鏡１３に入射されるのが規制されて、ハレーションが防止される。
【００３４】
Ｑ１の判別でＮＯのとき、あるいはＱ２の判別でＮＯのときは、それぞれＱ１０に移行して、制御が終了される（全方位カメラ１０による撮像の停止とディスプレイ２０ａへの表示停止）。
【００３５】
ここで、メインスイッチＳＷ１がＯＦＦとされることにより、あるいは車速が高車速となることにより、全方位カメラ１０による撮像が実行されないときは、ヘッドランプ３が点灯されても、マスキング部材５４は低位置とされているので、ヘッドランプ３からの照射光は全方位カメラ１０のカバー部材１２を通って前方へそのまま照射されることになる。
【００３６】
以上実施形態について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むものである。全方位カメラ１０は、その反射鏡の表面が、一部のみに非平面、特に凸面を有するものであってもよい。全方位カメラ１０の設ける位置は、実施形態で示す他、車両前端部の右側端部や中央部、車両後端部の左右端部のいずれか一方または両方、さらには中央部等、その配設位置が適宜設定できるものである。勿論、全方位カメラ１０を複数設けることもできる。前方に全方位カメラ１０が位置される灯火体としては、ヘッドランプ３に限らず、コーナランプやフォグランプ等、適宜の灯火体が対象となり得るものである。
【００３７】
例えば光感光材のように、強い光を受けたときにその光透過率が小さくなる材料が既に実用化されて市販されている。このような光透過率が可変の材料を、例えばカバー部材１２のうち灯火体からの照射光を受け得る部分に対して塗布しておく等により、ハレーションを防止することができる（図６のマスキング５１対応）。勿論、このような光透過率可変の材料は、例えば図８のマスキング５３の位置に塗布する等のこともできる。フロ−チャ−トに示す各ステップあるいはセンサやスイッチ等の各種部材は、その機能の上位表現に手段の名称を付して表現することができる。また、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両を斜め前方から見た斜視図。
【図２】全方位カメラの一例を示す側面断面図。
【図３】全方位カメラの傾斜方向の設定例を示す簡略平面図。
【図４】全方位カメラを車両の前方から見た要部簡略正面図。
【図５】全方位カメラのマスキング位置を示すもので、車両上方から見た要部簡略平面図。
【図６】全方位カメラに施されたマスキングの一例を示す簡略斜視図。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す簡略斜視図。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す簡略斜視図。
【図９】本発明の第４の実施形態を示す簡略斜視図。
【図１０】図９に示す実施形態で用いる制御系統図。
【図１１】図９に示す実施形態での制御例を示すフローチャート。
【符号の説明】
Ｖ：車両
１：前バンパ
２：ステアリングハンドル
３：ヘッドランプ（灯火体）
１０全方位カメラ
１３：凸面鏡（反射鏡）
１４：カメラ（撮像手段）
２０：ナビゲーション装置
２０ａ：ディスプレイ（表示手段）
３１：モータ（マスキング部材駆動用）
５１〜５４：マスキング（光遮蔽等）
Ｕ：コントローラ
ＳＷ１：メインスイッチ
ＳＷ２：ヘッドランプスイッチ
Ｓ１：車速センサ

Claims

車両外部を照射する灯火体の前方に位置するように設けられ、少なくとも一部に非平面を有する反射鏡と、
前記反射鏡を介して車両の周囲状況を撮像する撮像装置と、
車内に設けられ、前記撮像装置により撮像された映像を表示する表示手段と、
前記灯火体が点灯されているときに、該灯火体からの照射光が前記撮像装置に入射されるのを防止する入射阻止手段と、
を備えていることを特徴とする車両用監視装置。
請求項１において、
前記入射阻止手段が、前記灯火体からの照射光が該灯火体から前記反射鏡を介して前記撮像装置に至るまでの光学系路に設けられて、照射光が該撮像装置側に向けて通過するのを阻止する光遮蔽手段とされている、ことを特徴とする車両用監視装置。
請求項２において、
前記光遮蔽手段が、前記撮像装置に設けられている、ことを特徴とする車両用監視装置。
請求項２において、
前記光遮蔽手段が、前記灯火体と反射鏡との間に設けられている、ことを特徴とする車両用監視装置。
請求項２において、
前記反射鏡と相対向させて前記撮像装置が配設され、
前記反射鏡と撮像装置とを一体に保持するケーシングを備え、
前記ケーシングは、前記反射鏡の周囲において、外部光を通過可能な透明部を有し、
前記光遮蔽手段は、前記ケーシングのうち前記灯火体に対向する面に位置させて設けられている、
ことを特徴とする車両用監視装置。
請求項１において、
前記入射阻止手段が、前記反射鏡のうち前記灯火体からの照射光が入射される位置に部分的に設けられた非反射部とされている、ことを特徴とする車両用監視装置。
請求項１において、
前記入射阻止手段が、光を通過させない光遮蔽部材から構成されており、
前記光遮蔽部材は、変位可能とされて、その変位に応じて、前記反射鏡と灯火体との間に位置されて該灯火体からの照射光が該反射鏡に入射されるのを阻止する遮蔽位置と、該灯火体からの照射光が該反射鏡に入射されるのを許容する開放位置とをとり得るようにされ、
前記灯火体が点灯されているときは前記光遮蔽部材を前記遮蔽位置とし、該灯火体が点灯されていないときは該光遮蔽部材を前記開放位置にする駆動制御手段をさらに備えている、
ことを特徴とする車両用監視装置。
請求項７において、
前記駆動制御手段は、前記撮像装置による撮像と該撮像された映像の前記表示手段への表示とが行われていることを条件として、前記光遮蔽部材を前記遮蔽位置とする、ことを特徴とする車両用監視装置。
請求項１において、
前記入射阻止手段は、前記灯火体からの照射光が該灯火体から前記反射鏡を介して前記撮像装置に至るまでの光学系路に設けられて、強い光を受けたときに光透過率を小さくする光透過率可変部材によって構成されている、ことを特徴とする車両用監視装置。
請求項１ないし請求項９のいずれか１項において、
前記灯火体がヘッドランプとされている、ことを特徴とする車両用監視装置。