JP2005136609A - 室外撮像用カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 室内から室外への視野を利用して、室内から目障りとならないように室外の撮像を行うことができるようにする。
【解決手段】 リヤガラス４内で、ワイパ３で汚れや水分を拭取る領域内にハーフミラー５を形成し、ワイパ３で拭き取りを行う領域に入る光を屈折させて、リヤガラス４内を導く。視野外となるリヤガラス４の上端面にはカメラ６を設置する。車外からリヤガラス４を透過する光の一部は、ハーフミラー５で分岐され、リヤガラス４を導光路として導かれてカメラ６に受光されるので、カメラ６は視野に設置されても、車外の画像を撮像することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、室外の画像を撮像する室外撮像用カメラに関する。

従来から、室内から室外の視覚的な認識を行うために、透光性の窓を設けている。たとえば、自動車の車室には、運転に必要な車外への視野を確保するために、走行方向の前方にはフロントウインドウが設けられ、走行方向の後方にはリヤウインドウが設けられる。自動車の側方の視野は、サイドウインドウで確保される。しかしながら、自動車の車室から車室外を見ようとする場合、死角などが生じて必ずしもよく見えない場合がある。たとえば、後方の視野は、リヤウインドウが運転席から離れているので、リヤウインドウを介すると、自動車の車体後端縁付近を視野とすることは困難となる。このため、自動車には、車両が後退する際、後方の画像をカメラ撮像して、画面に映す機能を果すバックモニタを搭載する場合がある。

一般に人が何らかの活動を行う空間は、外部と仕切られて部屋となっていることが多く、仕切の少なくとも一部には、外部を見ることができる窓が設けられている。バックモニタのように、窓を介して見えない部分を画面に映したり、室内に人間がいないときに室外を撮像しておくために、室外撮像用のカメラが設けられる。

現行のバックモニタに使用するカメラは、車室の外部に設置されている。また、自動車の前部バンパのほぼ中央に、２つの反射面を有するくさび形ミラーをレンズの前に配置したＣＣＤカメラを設置し、車両の前端縁で左右の撮像を行う車両の左右前方監視用カメラ装置も開示されている（たとえば、特許文献１参照）。

自動車などの移動体では、室内にカメラを設けて室外を撮像することもある。移動体のフロントガラスは、運転上重要であり、降雨時などに視野が妨げられないようにワイパなどの払拭手段が設けられることが多い。またリヤウインドウのガラスには、結露による視野不良を防ぐデフロストヒータなどのくもり止め手段や、場合によってはワイパも設けられる。室内に設けられるカメラは、フロントガラスの状態を検出して、ワイパなどを作動させるか否かの判断を行うためにも使用される（たとえば、特許文献２参照）。テレビカメラを車両の後方に向けて配置し、テレビカメラの前方に屈折方向が異なる複数のプリズムを配備し、プリズムを切換えて撮像方法を変更する車両用視認装置も開示されている（たとえば、特許文献３参照）。

特開平９−３０１０６９号公報 特開平１０−１１１２４９号公報 特開平９−３０３２７号公報

バックモニタや特許文献１のように、車載用のカメラで車室外部の撮像を行う場合、カメラは車両の外部に配置されることが多い。しかしながら、視野の前面に汚れや水分などが付着し、次第に光量が落ちる問題がある。カメラが車外に配置されていると、汚れや水分などを除去することが困難となる。また、カメラを車外に取付けるために、カメラ内部への水分の進入を防ぐために防水構造とする必要がある。さらに外力に対して変形したり脱落したりしないような強度も必要となり、コスト高の原因となってしまう。

特許文献２のように、カメラを車室内で、フロントガラスでワイパが汚れや水分を拭取る領域に配置する場合には、汚れや水分の付着による視野を不良の問題は生じないけれども、運転者の視野に入って、カメラが目障りとなったり、視野を妨げたりするおそれがある。特許文献３のような構成でも、カメラが目障りとなったり、視野を妨げたりするおそれがある。室外の監視用に設けるカメラでは、室外側からカメラの存在が容易に判ってしまうことも好ましくはない場合がある。

本発明の目的は、室内から室外への視野を利用して、室内から目障りとならないように室外の撮像を行うことができる室外撮像用カメラを提供することである。

本発明は、室外の視野の画像を撮像する室外撮像用カメラであって、
透光性の窓材を透過して室内から室外を臨む視野内に設けられ、室外から窓材を透過して室内に到来する光の一部を到来する方向とは異なる方向に分岐させる光分岐手段と、
光分岐手段によって分岐される光を、該視野外に導く導光手段と、
該視野外に設けられ、光分岐手段によって分岐される光を受光して、室外の撮像を行うカメラとを含むことを特徴とする室外撮像用カメラである。

また本発明で、前記光分岐手段は、前記透光性の窓材内に形成されるハーフミラーであり、
前記導光手段は、該透光性の窓材であることを特徴とする。

また本発明で、前記導光手段は、前記透光性の窓材に臨む室内に設けられる柱状の導光材であり、
前記光分岐手段は、該導光材の先端に形成される傾斜面であることを特徴とする。

また本発明で、前記窓材には、視野確保のための清浄化手段が設けられることを特徴とする。

また本発明で、前記室内は、移動体の内部であり、
前記室外は、該移動体の外部であることを特徴とする。

本発明によれば、窓ガラスなどの透光性の窓材を透過して室内から室外を臨む視野内に光分岐手段を設け、室外から窓材を透過して室内に到来する光の一部を到来する方向とは異なる方向に分岐させ、その分岐した光を、導光手段で視野外に導き、カメラで受光して室外の撮像を行う。カメラが視野外に配置されるので、室内から室外への視野を利用しても、室内から目障りとならないようにカメラで室外の撮像を行うことができる。室内から室外を見るための視野を、窓材の汚れや水分の除去などで確保すれば、同時にカメラによる撮像のための視野も確保することができる。室外からはカメラの存在が判りにくくなるので、セキュリティに関する用途にも有効に適用することができる。

また本発明によれば、光分岐手段は、ガラスなどの透光性の窓材内に形成されるハーフミラーであり、導光手段として透光性の窓材自体を利用するので、窓材の端面から室外の画像を取出して、カメラで撮像することができる。

また本発明によれば、導光手段は、窓ガラスなど透光性の窓材に臨む室内に設けられる柱状の導光材であり、その導光材の先端に形成される傾斜面が光分岐手段として機能するので、室内から室外への視野に対する影響を柱状の導光材だけに留めることができる。

また本発明によれば、窓材には、視野確保のための清浄化手段、たとえば窓材の外表面で汚れや水分を払拭するワイパや、窓材内部に埋込まれてくもりの防止を図るデフロストヒータなどが設けられるので、清浄化手段を作動させて視野を確保すれば、カメラで撮像する室外の視野も同時に確保することができる。カメラ専用に清浄化手段を設ける場合に比較して、コスト低減を図ることができる。

また本発明によれば、自動車などの移動体の内部から外部の画像を撮像するために、内部に設置したカメラで、室内から室外への視野を妨げることを防ぎながら、有効に撮像を行うことができる。

図１は、本発明の実施の一形態である室外撮像用カメラ１の概略的な構成を示す。室外撮像用カメラ１は、自動車の車室内で、車外の画像を撮像し、モニタ２の画面に映して、自動車の運転者から見にくい部分の視野を確保するためなどに用いられる。たとえばバックモニタとして、ワイパ３が設けられるリヤガラス４内に、ワイパ３で汚れや水分を拭取る領域内にハーフミラー５を形成し、ワイパ３で拭き取りを行う領域に入る光を屈折させて、リヤガラス４内を導く。リヤガラス４の端面、例えば上端面には、ＣＣＤ（Charge
Coupled Device ）などの撮像素子を有するカメラ６を設置しておく。カメラ６には、車外からリヤガラス４を透過する光の一部がハーフミラー５で分岐され、リヤガラス４を導光路として導かれる。カメラ６が撮像する車外の画像は、モニタ２で映したり、テープやディスク、不揮発性半導体メモリなどの記録媒体に記録したり、電波などの伝送媒体を介して外部に送信されたり、画像認識処理の対象としたりして利用することができる。

すなわち、本実施形態では、リヤガラス４を形成する透光性の窓材内に形成されるハーフミラー５が光分岐手段となる。このようなハーフミラー５は、たとえばリヤガラス４を積層構造で複数層に形成し、各層毎に位置をずらしながら屈折率が異なる部分間の境界面を厚さ方向に傾斜させて形成するようにして実現することができる。複数の境界面は、日光などを遮るために窓などに配置するブラインドのよろい板のように配置され、透過する光の一部を透過方向とは異なる方向に反射または屈折すると考えることができる。リヤガラス３自体は、導光手段として機能する。窓材であるリヤガラス３が光分岐手段および導光手段としての機能を有するので、リヤガラス４の端面から室外の画像を取出して、カメラ６で撮像することができる。撮像範囲を拡大させるためには、リヤガラス３内にレンズを組込んだり形成したりすることも有効となる。

図２は、図１を背面側から見た状態を示す。リヤガラス４のワイパ３が払拭する領域の一部にハーフミラー５が形成されるだけであるので、室内から室外への視野に対する影響は小さな範囲に留めることができる。カメラ６は、視野の範囲に入らず、室外からも全く見えないようにすることができる。カメラ６を室内からも隠すためには、たとえば内装材などで覆うようにすればよい。カメラ６としては、たとえば、デジタルカメラやカメラ付携帯電話機などのために開発されている撮像素子を有効に利用することができる。

図３は、本発明の実施の他の形態である室外撮像用カメラ１１の概略的な構成を示す。本実施形態で図１の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、重複する説明を省略する。本実施形態では、導光柱１２を用いて、光分岐手段および導光手段として機能させる。導光柱１２は、たとえば透明な合成樹脂材料などで形成され、自動車の車室内に設けられ、車室外への視野の外部から先端部のみが視野内に入るように設置される。導光柱１２の先端は、車室内部で短く、車室外部で長くなるように、傾斜して切断されている。この切断された斜面１３は、光を部分的に到来方向とは異なる方向に屈折または反射させて分岐させる光分岐手段として機能する。導光柱１２で斜面１３から基端側の部分は、分岐された光を導く導光手段として機能する。導光柱１２は、リヤガラス１４に臨む車室内に配置される。導光柱１２の先端の斜面１３は、リヤガラス１４に設けられるワイパ３が払拭動作を行う領域に臨むように配置される。

すなわち、本実施形態で、導光手段は、リヤガラス１４である透光性の窓材に臨む室内に設けられる柱状の導光材としての導光柱１２であり、光分岐手段は、導光柱１２の先端に形成される斜面１３である。

図４は、図３を背面側から見た状態を示す。導光柱１２は、リヤガラス１４など透光性の窓材に臨む室内に設けられる柱状の導光材であり、その導光材の先端に形成される斜面１３が光分岐手段として機能するので、室内から室外への視野に対する影響を導光柱１２が視野内に入る範囲だけに留めることができる。導光柱１２に光分岐手段と導光手段との両方の機能を備えるので、リヤガラス１４には通常の車両用ガラスを使用することができる。また、リヤガラス１４内に、デフロストヒータを埋込むような場合も、リヤガラス１４自体ではなく導光柱１２に光分岐手段と導光手段との両機能を備えさせるので、両機能に対しては影響を受けることなく、くもり防止の効果を利用することができる。

図１の実施形態でも、ハーフミラー５を配置する領域がデフロストヒータを埋込む領域と異なるようにすれば、ワイパ３に代えて、またはワイパ３とともに、デフロストヒータ化を図ることができる。図１や図３の実施形態では、窓材に、視野確保のためのワイパ３やデフロストヒータなどの清浄化手段が設けられるので、清浄化手段を作動させて視野を確保すれば、カメラ６で撮像する室外の視野も同時に確保することができる。カメラ６専用に清浄化手段を設ける必要がないので、コスト低減を図ることができる。

また図１および図３の実施形態では、室外撮像用カメラ１，１１で移動体である自動車の車内が室内であり、室外が移動体の外部となるようにしている。自動車などの移動体の内部から外部の画像を撮像するために、内部に設置したカメラ６で、室内から室外への視野を妨げることを防ぎながら、有効に撮像を行うことができる。室内から室外への視野となる窓材としては、リヤガラス４，１４について適用する場合を説明しているけれども、フロントガラスやサイドガラスなどであっても、同様に適用することができる。特に図３の実施形態をフロントガラスに適用するときは、導光柱１２の大部分を、ルームミラーなどの背後に配置し、室内からの視野に入らないようにすることができる。

なお、特許文献２のように、カメラを車室内のフロントガラスでワイパが汚れや水分を拭取る領域に配置する代りに、本発明の光分岐手段および導光手段を用いれば、カメラが視野に入るのを避けて、ワイパの作動についての判断を適切に行うことができる。

さらに本発明は、移動体の室内から室外の視野の画像を撮像するばかりではなく、一般に室外の画像を撮像する場合にも適用することができる。すなわち、透光性の窓材を透過して室内から室外を臨む視野内に、室外から窓材を透過して室内に到来する光の一部を到来する方向とは異なる方向に分岐させる光分岐手段を設け、光分岐手段によって分岐される光を、導光手段によって視野外に導き、視野外に設けられるカメラで、光分岐手段によって分岐される光を受光して、室外の撮像を行うようにすれば、カメラが視野内に入って目障りとなることを防ぐことができる。室内から室外を見るための視野を、窓材の汚れや水分の除去などで確保すれば、同時にカメラによる撮像のための視野も確保することができる。さらに、室外からはカメラの存在が判り難くなるので、監視していることを感じさせないようにしたり、カメラ自体が損傷を受けたり盗難されたりすることを防ぎ、セキュリティなどに関連する用途にも有効に本発明を適用することができる。

本発明の実施の一形態の概略的な構成を示す簡略化した側面断面図である。 図１の背面図である。 本発明の実施の他の形態の概略的な構成を示す簡略化した側面断面図である。 図３の背面図である。

符号の説明

１，１１ 室外撮像用カメラ
３ ワイパ
４，１４ リヤガラス
５ ハーフミラー
６ カメラ
１２ 導光柱
１３ 斜面

Claims (5)

1. 室外の視野の画像を撮像する室外撮像用カメラであって、
   透光性の窓材を透過して室内から室外を臨む視野内に設けられ、室外から窓材を透過して室内に到来する光の一部を到来する方向とは異なる方向に分岐させる光分岐手段と、
   光分岐手段によって分岐される光を、該視野外に導く導光手段と、
   該視野外に設けられ、光分岐手段によって分岐される光を受光して、室外の撮像を行うカメラとを含むことを特徴とする室外撮像用カメラ。
2. 前記光分岐手段は、前記透光性の窓材内に形成されるハーフミラーであり、
   前記導光手段は、該透光性の窓材であることを特徴とする請求項１記載の室外撮像用カメラ。
3. 前記導光手段は、前記透光性の窓材に臨む室内に設けられる柱状の導光材であり、
   前記光分岐手段は、該導光材の先端に形成される傾斜面であることを特徴とする請求項１記載の室外撮像用カメラ。
4. 前記窓材には、視野確保のための清浄化手段が設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の室外撮像用カメラ。
5. 前記室内は、移動体の内部であり、
   前記室外は、該移動体の外部であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の室外撮像用カメラ。

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