JP2005178576A - 車両周辺監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 夜間等の周囲が暗い場合でも車両の死角部分を安定して監視することができる車両周辺監視装置を提供する。
【解決手段】 近赤外領域の感度を有したカメラ２を用いて、運転席からの死角部分を撮像する。その際、赤外光を発する光源を有した照明手段６によりカメラ２の撮像範囲を照明し、車両に設置されたランプ３、４の点灯パルスと反転したタイミングで撮像する。また、カメラ２は、車両の前部、後部、側部の少なくとも何れかに設け、ランプは、ウィンカーランプ、テールランプ、ブレーキランプ、バックランプの何れかのランプも含むようにする。そして、カメラ２で撮像した映像を車両内部に備えた表示手段７に表示する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両の外側を撮像する撮像手段を備えた車両周辺監視装置、特に運転席からの死角部分を撮像して表示する車両周辺監視装置に関するものである。

車両周辺の安全を確認するためには、車両の外側に撮像装置を取り付け、運転席（運転手）からの死角部分、例えば車両前部、車両後部、あるいは車両の左前輪等の側部を撮像し、その映像を車両内部に設置した表示装置に表示することが望ましい。従来、このような車両周辺監視装置として、車両後方直後位置付近に赤外光感応テレビカメラを設け、車両後方の監視ができるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平９−３９６５８号公報

しかしながら、上記のような従来の車両周辺監視装置にあっては、死角を監視する撮像装置としてＣＣＤカメラを用いた場合、撮像領域内にて点滅するウィンカーランプによって映像にスミアが入り、死角部分の監視ができなくなることがある。

また、カメラ内部に明るさを自動で認識調整する機能（ＡＧＣ：オートゲインコントロール）により、ウィンカーランプによる明るさの変動で暗部が見えなくなることがある。

更に、ウィンカーランプだけでなく、ブレーキランプやバックランプ等でもスミアが入り、同様に死角部分の監視ができなくなることがある。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、夜間等の周囲が暗い場合でも車両の死角部分を安定して監視することができる車両周辺監視装置を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、本発明は次のように構成する。

（１）車両の外側を撮像する撮像手段を備えた車両周辺監視装置であって、前記撮像手段は、近赤外領域の感度を有し、車両に設置されたランプの点灯パルスと反転したタイミングで撮像することを特徴とする。

（２）車両の外側を撮像する撮像手段を備えた車両周辺監視装置であって、前記撮像手段の撮像範囲を照明する照明手段を備え、該照明手段は赤外光を発する光源を有し、前記撮像手段は、赤外領域の感度を有し、車両に設置されたランプの点灯パルスと反転したタイミングで撮像することを特徴とする。

（３）前記（１）または（２）において、撮像手段は、車両の前部、後部、側部の少なくとも何れかに設けられ、運転席からの死角部分を撮像することを特徴とする。

（４）前記（１）ないし（３）何れかにおいて、ランプは、ウィンカーランプ、テールランプ、ブレーキランプ、バックランプの何れかのランプを含むことを特徴とする。

（５）前記（２）ないし（４）何れかにおいて、照明手段は、前記撮像手段のシャッタータイミングに合わせてパルス発光することを特徴とする。

（６）前記（２）ないし（４）何れかにおいて、照明手段は、手動もしくは前記撮像手段からの信号により自動で点灯及び消灯することを特徴とする。

（７）前記（１）ないし（６）何れかにおいて、撮像装置により撮像した映像を表示する表示装置を車両内部に備えていることを特徴とする。

本発明によれば、夜間等の周囲が暗い場合でも車両の死角部分を安定して監視することができる車両周辺監視装置を実現することができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１及び図２は本発明の第一の実施例の構成を示す平面図及び側面図であり、本監視装置が実装された車両（後部）の外観を示している。

同図において、１は車両の後部ドアで、その上部に車両の後部を撮像するカメラ（撮像手段）２が設けられている。３はテールランプユニット、４はライセンスプレートランプで、これらにカメラ２の撮像範囲である車両後部５を照明する照明手段６が設けられている。

上記カメラ２は、後部ドア１の上部に取り付けられているが、これはテールランプユニット内部や、バンパー、ナンバープレート周辺等に取り付けても良い。またテールランプユニット３は、テールランプ、バックランプ、ブレーキランプとしての機能だけでなく、近赤外領域の感度を有する照明素子（ＬＥＤもしくは電球）を内蔵しており、この照明だけで十分な明るさを得られる場合には、カメラ２周辺の照明を省略することができる。

そして、以上の構成により、運転席（運転手）の死角となる車両後部５を照明して撮像することができる。

図３は本実施例のシステム構成を示すブロック図である。

カメラ２は、近赤外領域に感度を持つＣＣＤもしくはＣＭＯＳ等の画像撮像素子を用いる。また、夜間の外灯（街灯）や、対向車のヘッドランプによるスミアを軽減させるために、可視光カットフィルターもしくは近赤外線バンドパスフィルターを用いて、必要な波長のみ取り込むことも可能である。

照明手段６は、近赤外にピーク波長を持つＬＥＤもしくは電球を用いる。また、可視光カットフィルターもしくは近赤外線バンドパスフィルターを入れることで、可視光が見えないようにすることができる。ＬＥＤの場合は、可視光波長がでないものを用いれば、上記フィルターは省略することができる。

テールランプユニット３、ライセンスプレートランプ４は、上記の照明手段６と同様のＬＥＤもしくは電球を内蔵している。

表示手段７は、車両内部に設置されたナビゲーションシステムの表示に使用されているディスプレイもしくはフロントガラスに投影されたヘッドアップディスプレイの表示部を持ち、カメラ２で撮像した車両後方の死角部を表示するものである。

手動スイッチ８は、車両のヘッドランプの点灯スイッチもしくはバックギアと同期して、照明手段６及びテールランプユニット３、ライセンスプレートランプ４に内蔵された照明素子を点灯させるものである。昼間は太陽光などの照明により車両後方の死角部分は十分照らされており、必要のないときは消灯させることが可能である。

制御処理部９は、カメラ２から表示手段７に撮像信号を送るものである。また、カメラ２の電子シャッター信号を受け、照明手段６やテールランプユニット３、ライセンスプレートランプ４の点灯制御も行う。

更に、カメラ２からの撮像信号を処理し、撮像画面の明るさに応じて照明手段６の点灯を自動制御することも可能であり、これにより、夜間でも明るい場所では照明手段６を消灯することもできる。この機能は、カメラ内部に組み込んで、照明が不必要な場合はシャッター信号を出力しないという方法でも良い。

また、上記カメラ２の撮像信号は制御処理部９により表示手段７に出力されるため、映像に画像処理を行うことも可能である。例えば、映像に危険な場所を重ね合わせたり、死角部分に物体を検出した場合に特定の色を強調させて表示することなども可能である。

また、ギア１０からの信号、車速検出部１１からの車速パルス、かじ取り装置（ステアリング）１２からの信号も制御処理部９に入力される。

図４の（ａ）、（ｂ）は本実施例の各部の駆動信号波形を示す図であり、ここではカメラ２のシャッター信号、照明手段６の照明信号、ライセンスプレートランプ４のランプ信号を示している。

カメラ２から出力されたシャッター信号はＣＣＤもしくはＣＭＯＳ撮像素子の撮像時間であるため、このシャッター信号がオン（ＯＮ）の状態のときだけ照明信号を出力する。これにより、照明に必要なエネルギーを低減させることができる。また、バックランプ、ブレーキランプ、テールランプの光を映像内に入れないために、照明信号を反転させたものをそれらのランプ信号とする。これにより、カメラ２の映像へのスミアをなくすことが可能である。そして、これらの処理により、照明及びウィンカー等の消費電力を下げることができる。

また、テールランプ、ブレーキランプはパルス光であるので、パルス幅により明るさを変えることができる。したがって、テールランプとブレーキランプの共通化も可能である。そして、この明るさも手動スイッチ８やカメラ２からの信号により変更することで、昼間は明るく、夜間は明るさを抑えるなどの処理が可能である。

更に、カメラ２は、ギア１０の信号を制御処理部９に入れることで、電源管理を行うこともできる。例えば、バックに入れたときに電源を入れる等である。また、カメラ２を車速パルスに連動させて、車両後方の監視に応用することも可能である。例えば、レンズの画角を広くするか、もしくは車速と連動させてカメラ２の向きを変えるか、もしくはカメラ２のレンズ前面にプリズムやミラーを置いてその向きを変えることで、車両後方の監視を行い、急接近する後方車両等に警告を出すなど、安全性を向上させることができる。

また、カメラ２をステアリングに応じて左右に動かすことにより、車両の移動方向の監視を強化することができる。

このように、本実施例では、夜間等の周囲が暗い場合でも車両の死角部分を安定して監視することができる。

図５は本発明の第二の実施例の構成を示す斜視図であり、本監視装置が実装された車両（前部）の外観を示している。

同図において、２１は車両の左前輪、２２はサイドミラーを保持するサイドミラーホルダーで、ミラーの反対側（裏側）には照明手段２３（第一の実施例の照明手段６に相当）及びカメラ２４（第一の実施例のカメラ２に相当）が設けられている。２５はサイドウィンカー、２６はフロントウィンカーである。

カメラ２４は、車両のドアに設けられているサイドミラーホルダー２２に内蔵され、車両の走行時に左前輪２１及びその周辺を撮像できるように設置されている。

照明手段２３は、カメラ２４の周辺に設けられ（カメラ２４と同様にサイドミラーホルダー２２に内蔵され）、車両の走行時に左前輪２１及びその周辺を照明できるように設置されている。

サイドウィンカー２５は、ウィンカーとしての機能だけでなく、近赤外照明素子（ＬＥＤもしくは電球）を内蔵し、上記照明手段２３と同様の左前輪２１及びその周辺を照明できる機能を有している。この照明のみで十分な明るさが得られる場合には、照明手段２３は必要としないため、照明手段２３を省略することができる。

そして、以上の構成により、運転席（運転手）の死角となる車両後部５を照明して撮像することができる。

図６は本実施例のシステム構成を示すブロック図である。

カメラ２４は、近赤外領域に感度を持つＣＣＤもしくはＣＭＯＳ等の画像撮像素子を備えており、レンズ等に可視光カットフィルターもしくは近赤外線バンドパスフィルターを入れることで、選択的に必要な波長のみ取り込めるようになっている。これにより、夜間の外灯（街灯）や対向車のヘッドランプによるスミアを少なくすることができる。

照明手段２３は、近赤外にピーク波長を持つＬＥＤもしくは電球を用いる。また、可視光カットフィルターもしくは近赤外線バンドパスフィルターを入れることで、可視光が見えないようにすることができる。ＬＥＤの場合は、可視光波長がでないものを用いれば、上記フィルターは省略することができる。

サイドウィンカー２５は、上記照明手段２３と同様のＬＥＤもしくは電球を内蔵している。

表示手段７は、車両内部に設置されたナビゲーションシステムの表示に使用されているディスプレイもしくはフロントガラスに投影されたヘッドアップディスプレイの表示部を持ち、カメラ２４で撮像した車両左前方の死角部を表示するものである。

手動スイッチ８は、車両のヘッドランプの点灯スイッチと同期して、照明手段２３を点灯させる。昼間は太陽光などの照明により車両左前方の死角部分は十分照らされており、必要のないときは消灯させることが可能である。

制御処理部９は、カメラ２４から表示手段７に撮像信号を送るものである。また、カメラ２４の電子シャッター信号を受け、照明手段２３やウィンカー２５、２６の点灯制御も行う。

更に、カメラ２４からの撮像信号を処理し、撮像画面の明るさに応じて照明手段２３の点灯を自動制御することも可能であり、これにより、夜間でも明るい場所では照明手段２３を消灯することもできる。この機能は、カメラ内部に組み込んで、照明が不必要な場合はシャッター信号を出力しないという方法でも良い。

また、上記カメラ２４の撮像信号は制御処理部９により表示手段７に出力されるため、映像に画像処理を行うことも可能である。例えば、映像に危険な場所を重ね合わせたり、死角部分に物体を検出した場合に特定の色を強調させて表示することなども可能である。

図７の（ａ）、（ｂ）は本実施例の各部の駆動信号波形を示す図であり、ここではカメラ２４のシャッター信号、照明手段２３の照明信号、ウィンカー２５、２６のウィンカー信号を示している。

カメラ２４から出力されたシャッター信号はＣＣＤもしくはＣＭＯＳ撮像素子の撮像時間であるため、このシャッター信号がオンの状態のときだけ照明信号を出力する。これにより、照明に必要なエネルギーを低減させることができる。また、ウィンカー２５、２６の光を映像内に入れないために、照明信号を反転させたものをそれらのウィンカー信号とする。これにより、カメラ２４の映像へのスミアをなくすことが可能である。そして、これらの処理により、照明及びウィンカーの消費電力を下げることができる。

また、ウィンカー２５、２６はパルス光であるので、パルス幅によりウィンカー２５、２６の明るさを変えることができる。また、その明るさも手動スイッチ８やカメラ２４からの信号により変更することで、昼間は明るく、夜間は明るさを抑えるなどの処理が可能である。

更に、カメラ２４は、ステアリングの信号、車速パルス、ウィンカー２５、２６の信号を制御処理部９に入れることで、安全管理を行うこともできる。例えば、車両の左折時の巻き込み確認などである。

また、カメラ２４をウィンカー２５、２６に連動させて、車両後方の死角監視に応用することも可能である。例えば、レンズの画角を広くするか、もしくは車速及びウィンカー２５、２６と連動させてカメラ２４の向きを後ろに向けるか、もしくはカメラ２４のレンズ前面にプリズムやミラーを置いてその向きを変えることで、車両後方の死角部分を撮像し、車線変更時の安全性を向上させることができる。この場合、カメラ２４は車両の右側のサイドミラーホルダー内部に入れることで、車両の右側後部の死角監視にも応用することができる。

このように、本実施例においても、夜間等の周囲が暗い場合でも車両の死角部分を安定して監視することができる。

図８は本発明の第三の実施例の構成を示す斜視図であり、本監視装置が実装された車両（前部）の外観を示している。

同図において、３１は車両前部で、ここにカメラ３２（第一の実施例のカメラ２及び第二の実施例のカメラ２４に相当）と照明手段３３（第一の実施例の照明手段６及び第二の実施例の照明手段２３に相当）が設けられている。３４ウィンカー、３５はヘッドランプである。

カメラ３２は、車両前部３１に設けられていて、車両前方を撮像できるように設置されているが、左右のヘッドランプ３５の内部に取り付けても良い。照明手段３３は、カメラ３２の周辺に設けられていて、車両前方を照明できるように設置されているが、これもヘッドランプ３５に内蔵されていても良い。

ヘッドランプ３５は、ロービーム、ハイビーム等の機能だけでなく、近赤外照明素子（ＬＥＤもしくは電球）を内蔵し、上記照明手段３３と同様車両前方の死角部分を照明できる機能を有している。この照明のみで十分な明るさが得られる場合には、照明手段２３を省略することができる。

そして、以上の構成により、運転席（運転手）の死角となる車両前方を照明して撮像することができる。

図９は本実施例のシステム構成を示すブロック図である。

カメラ３２は、近赤外領域に感度を持つＣＣＤもしくはＣＭＯＳ等の画像撮像素子を備えており、レンズ等に可視光カットフィルターもしくは近赤外線バンドパスフィルターを入れることで、選択的に必要な波長のみ取り込めるようになっている。これにより、夜間の外灯（街灯）や車両のヘッドランプによるスミアを少なくすることができる。

照明手段３３は、近赤外にピーク波長を持つＬＥＤもしくは電球を用いる。また、可視光カットフィルターもしくは近赤外線バンドパスフィルターを入れることで、可視光が見えないようにすることができる。ＬＥＤの場合は、可視光波長がでないものを用いれば、上記フィルターは省略することができる。

ウィンカー３４及びヘッドランプ３５は、上記照明手段３３と同様のＬＥＤもしくは電球を内蔵している。

表示手段７は、車両内部に設置されたナビゲーションシステムの表示に使用されているディスプレイもしくはフロントガラスに投影されたヘッドアップディスプレイの表示部を持ち、カメラ３２で撮像した車両前方の死角部を表示するものである。

手動スイッチ８は、車両のヘッドランプ３５の点灯スイッチもしくは車速パルスと同期して、照明手段３３及びウィンカー３４、ヘッドランプ３５に内蔵された照明素子を点灯させる。昼間は太陽光などの照明により車両前方の死角部分は十分照らされており、必要のないときは消灯させることが可能である。

制御処理部９は、カメラ３２から表示手段７に撮像信号を送るものである。また、カメラ３２の電子シャッター信号を受け、照明手段３３やウィンカー３４、ヘッドランプ３５の点灯制御も行う。

更に、カメラ３４からの撮像信号を処理し、撮像画面の明るさに応じて照明手段３３の点灯を自動制御することも可能であり、これにより、夜間でも明るい場所では照明手段３３を消灯することもできる。この機能は、カメラ内部に組み込んで、照明が不必要な場合はシャッター信号を出力しないという方法でも良い。

また、上記カメラ３２の撮像信号は制御処理部９により表示手段７に出力されるため、映像に画像処理を行うことも可能である。例えば、映像に危険な場所を重ね合わせたり、死角部分に物体を検出した場合に特定の色を強調させて表示することなども可能である。

また、カメラ３２は、ステアリングにより向きを変える機能を設けることで、車両の進行方向に対して死角を減らし、安全性を向上させることができる。左右のヘッドランプ３５にカメラ３２を入れた場合には、ステアリングに応じて左右のカメラを切り替えることで、死角の多くなる見通しの悪い交差点などでの安全性を向上させることができる。

図１０の（ａ）、（ｂ）は本実施例の各部の駆動信号波形を示す図であり、ここではカメラ３２のシャッター信号、照明手段３３の照明信号、ウィンカー３４、ヘッドランプ３５のランプ信号（駆動信号）を示している。

カメラ３２から出力されたシャッター信号はＣＣＤもしくはＣＭＯＳ撮像素子の撮像時間であるため、このシャッター信号がオンの状態のときだけ照明信号を出力する。これにより、照明に必要なエネルギーを低減させることができる。また、ウィンカー３４、ヘッドランプ３５の光を映像内に入れないために、照明信号を反転させたものをそれらのランプ信号とする。これにより、カメラ３２の映像へのスミアをなくすことが可能である。そして、これらの処理により、照明及びウィンカー、ヘッドランプの消費電力を下げることができる。

また、ウィンカー３４、ヘッドランプ３５はパルス光であるので、パルス幅によりウィンカー３４、ヘッドランプ３５の明るさを変えることができる。また、その明るさも手動スイッチ８やカメラ３２からの信号により変更することで、昼間は明るく、夜間は明るさを抑えるなどの処理が可能である。

更に、カメラ３２は、ステアリングに連動させて車両前方の監視に応用することも可能である。例えば、レンズの画角を広くするか、もしくは車速と連動させてカメラ３２の向きを変えるか、もしくはカメラ３２のレンズ前面にプリズムやミラーを置いてその向きを車速やステアリングに応じて変えることで、車両前方の監視を行い、車両が他車や人、障害物に急接近した場合に、運転手に警告を出すなど、安全性を向上させることができる。

このように、本実施例においても、夜間等の周囲が暗い場合でも車両の死角部分を安定して監視することができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述のように、車両に設けられた撮像手段及び近赤外照明により夜間等の暗い場所でも運転手や他の車両、歩行者を眩惑することなく、運転手からの死角となる部分を監視することができる。また、ウィンカー、ブレーキランプ、テールランプ、バックランプの点灯による撮像手段への影響をなくし、常に安定した映像を運転手に提供することができる。また、テールランプユニット内部に撮像手段や照明手段を入れることで、デザイン等にも影響を与えることなく取り付けることができる。

本発明の第一の実施例の構成を示す平面図 本発明の第一の実施例の構成を示す側面図 本発明の第一の実施例のシステム構成を示すブロック図 本発明の第一の実施例における各部の駆動信号波形図 本発明の第二の実施例の構成を示す斜視図 本発明の第二の実施例のシステム構成を示すブロック図 本発明の第二の実施例における各部の駆動信号波形図 本発明の第三の実施例の構成を示す斜視図 本発明の第三の実施例のシステム構成を示すブロック図 本発明の第三の実施例における各部の駆動信号波形図

符号の説明

１ 後部ドア
２ カメラ（撮像手段）
３ テールランプユニット
４ ライセンスプレートランプ
５ 車両後部
６ 照明手段
７ 表示手段
８ 手動スイッチ
９ 制御処理部
１０ ギア
１１ 車速検出部
１２ かじ取り装置
２３ 照明手段
２４ カメラ（撮像手段）
２５ サイドウィンカー
２６ フロントウィンカー
３２ カメラ（撮像手段）
３３ 照明手段
３４ ウィンカー
３５ ヘッドランプ

Claims (7)

1. 車両の外側を撮像する撮像手段を備えた車両周辺監視装置であって、前記撮像手段は、近赤外領域の感度を有し、車両に設置されたランプの点灯パルスと反転したタイミングで撮像することを特徴とする車両周辺監視装置。
2. 車両の外側を撮像する撮像手段を備えた車両周辺監視装置であって、前記撮像手段の撮像範囲を照明する照明手段を備え、該照明手段は赤外光を発する光源を有し、前記撮像手段は、赤外領域の感度を有し、車両に設置されたランプの点灯パルスと反転したタイミングで撮像することを特徴とする車両周辺監視装置。
3. 前記撮像手段は、車両の前部、後部、側部の少なくとも何れかに設けられ、運転席からの死角部分を撮像することを特徴とする請求項１または２に記載の車両周辺監視装置。
4. 前記ランプは、ウィンカーランプ、テールランプ、ブレーキランプ、バックランプの何れかのランプを含むことを特徴とする請求項１ないし３何れかに記載の車両周辺監視装置。
5. 前記照明手段は、前記撮像手段のシャッタータイミングに合わせてパルス発光することを特徴とする請求項２ないし４何れかに記載の車両周辺監視装置。
6. 前記照明手段は、手動もしくは前記撮像手段からの信号により自動で点灯及び消灯することを特徴とする請求項２ないし４何れかに記載の車両周辺監視装置。
7. 前記撮像装置により撮像した映像を表示する表示装置を車両内部に備えていることを特徴とする請求項１ないし６何れかに記載の車両周辺監視装置。

Images