JP2006211443A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】右折時の確認を容易にすることができるカメラシステムを提供すること。
【解決手段】ＲＯＭ３３には、下部カメラ２をバンパ１ａの内部に格納するか否かを制御するステップ、下部カメラ２をオンするか否かを制御するステップ、下部カメラ２の撮影方向を制御するステップおよび下部カメラ２で撮影された画像とリアカメラ３で撮影された画像とを切り換えるステップをＣＰＵ３４に実行させるための制御プログラムが格納されている。ＨＤＤ３２には、道路状況に対応する道路データが記憶されている。また、ＨＤＤ３２には、各種デバイスに対するコマンドを示すデータが記憶されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、車載カメラで撮影された画像をモニタに表示させるカメラシステムに関するものであって、より詳しくは、カメラを備える車両などに関するものである。

背景技術として、車両前面のラジエータグリルの略中央に配設されたＣＣＤカメラの撮像レンズの前面にプリズムを配置して、車両の左右を同時に撮像して画像を取り込む車両前方確認カメラ装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、車両の前方左右端に取りつけた２台の車両周囲カメラをステレオカメラとして前方画像を得る事前提示装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。さらに、進行方向の対向車線位置を撮像可能な車室内の部位に水平に配置された２つのＣＣＤカメラを備えた右折時安全確認システムが知られている（例えば、特許文献３を参照）。
特開２００２−２８３９１２号公報（第２頁、第１図） 特開２００３−３１２４１５号公報（第４頁、第３図） 特開２００４−２８０４５３号公報（第６頁、第１図）

しかしながら、特許文献１ないし特許文献３に記載のものにおいて、カメラは、それぞれ、車両前面のラジエータグリルの略中央、車両の前方左右端および進行方向の対向車線位置を撮像可能な車室内の部位に設置されているので、対向車線の画像はこの車線に存在する車両（以下、対向車両という）によって遮られ、対向車両の背後に存在する車両はカメラによって撮影されにくい。特に、対向車線の画像が渋滞中の車列や右折待ちの車両などによって遮られている場合、ユーザは右折するために目視によって車両が対向車両の背後に存在するか否かを確認せざるを得なかった。

そこで、本発明は、前述の課題を解決するためになされたもので、右折時の確認を容易にすることができるカメラシステムを提供することを目的とする。

本発明に係るカメラシステムは、車両の前方下部に設けられたカメラと、前記カメラで車両の前方下部を視点として撮影された画像をモニタに表示させるモニタ制御部とを備える。この構成によれば、カメラの視点は車両の前方下部に位置するので、対向車両の背後の状況が対向車両の下部を通じて撮影される。

本発明は、車両の前方下部に設けたカメラを設けることによって、右折時の確認を容易にすることができるという効果を有するカメラシステムを提供することができるものである。

以下、本発明に係るカメラシステムを実施するための最良の形態である車両１について、図１ないし図１４を参照しながら説明する。まず、本実施の形態に係る車両１の構成を図１ないし図４を参照しながら説明する。

図１に示すように、車両１は、バンパ１ａ（「格納部」に相当する）を有し、前輪１ｂの車軸よりも前方でバンパ１ａ（「格納部」に相当する）の下部に設けられた下部カメラ２（「カメラ」に相当する）と、後方のルーフに設けられたリアカメラ３（「他のカメラ」に相当する）と、下部カメラ２およびリアカメラ３で撮影された画像を表示する表示ユニット４とを備える。

図２に示すように、バンパ１ａは、バンパ１ａに形成され一端が軸１１で支持された蓋部１ｃと、一端が蓋部１ｃの他端に固定されたワイヤ１２と、一端がワイヤ１２の他端に固定されたバネ１３と、バネ１３の他端を固定しバネ１３の一端を案内するバネガイド部材１４と、バンパ１ａの外部に設けられ洗浄液を発射するノズル１５（クリーナに相当する）と、バンパ１ａの内部に設けられノズル１５に洗浄液（「クリーナ」に相当する）を供給するパイプ１６とを備える。

図２に示すように、バンパ１ａの内部には、第１のモータ２１と、第１のモータ２１のモータ軸２１ａに螺合する２つのスプール部材２２と、スプール部材２２に設けられた２節と他の２節とからなる４節リンク部材２３と、４節リンク部材２３の他の２節を案内する節ガイド部材２４と、節ガイド部材２４で案内される節に固定される第２のモータ２５とが設けられている。第２のモータ２５の回動軸２５ａには、下部カメラ２が固定されている。

図３に示すように、表示ユニット４は、各種デバイスに接続されデータを入力する入力ＩＦ３１と、各種データを記憶するＨＤＤ３２と、各種プログラムを格納するＲＯＭ（「モニタ制御部」、「格納制御部」、「オンオフ制御部」および「方向制御部」に相当する）３３と、ＲＯＭ３３に格納された各種プログラムを実行するＣＰＵ３４（「モニタ制御部」、「格納制御部」、「オンオフ制御部」および「方向制御部」に相当する）と、入力ＩＦ３１やＣＰＵ３４などからのデータを保持するＲＡＭ３５と、ＲＡＭ３５などからのデータを出力する出力ＩＦ３６とを備え、これらはそれぞれバスで接続されている。

入力ＩＦ３１には、車両１に設けられ速度に対応する速度データを出力する速度センサ４１と、車両１に設けられ左右に対応するウインカデータを出力するウインカレバー４２と、車両１に設けられ操舵角に対応する操舵角データを出力する操舵角センサ４３と、ＧＰＳ衛星によって出力されるＧＰＳデータを受信するＧＰＳ受信機４４と、ユーザの操作に対応する操作データを出力する操作部４５と、下部カメラ２およびリアカメラ３との接続を切り換えるカメラスイッチ４６とが接続されている。

ＨＤＤ３２には、道路状況に対応する道路データが記憶されている。ここで、道路状況とは、右折レーンか否かといった状況などをいう。そして、道路データは、各レーンごとに右折レーンか否かを定義している。また、ＨＤＤ３２には、各種デバイスに対するコマンドを示すデータが記憶されている。

ＲＯＭ３３には、下部カメラ２をバンパ１ａの内部に格納するか否かを制御するステップ、下部カメラ２をオンするか否かを制御するステップ、下部カメラ２の撮影方向を制御するステップおよび下部カメラ２で撮影された画像とリアカメラ３で撮影された画像とを切り換えるステップをＣＰＵ３４に実行させるための制御プログラムが格納されている。

出力ＩＦ３６には、モニタ５１に接続され出力ＩＦ３６からのデータに応じて画像をモニタ５１に表示させる画像ＬＳＩ５２と、スピーカ５３に接続され出力ＩＦ３６からのデータに応じて音声をスピーカ５３に出力させる音声ＬＳＩ５４と、バッテリ５５と下部カメラ２などとの接続を切り換える給電スイッチ５６に接続され出力ＩＦ３６からのデータに応じて給電スイッチ５６を制御する給電用マイコン５７（「格納制御部」、「オンオフ制御部」および「方向制御部」に相当する）と、カメラスイッチ４５に接続され出力ＩＦ３６からのデータに応じてカメラスイッチ４５を制御するカメラ用マイコン５８（「モニタ制御部」に相当する）とが接続されている。

以上のように構成されたカメラシステムについて、図４ないし図１４を参照しながらその動作を説明する。図４に示すように、ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３３に格納されたプログラムを解釈して、以下の処理を実行する。

ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持され速度に対応する速度データ、ＲＡＭ３５に保持されウインカの指示方向に対応するウインカデータ、ＲＡＭ３５に保持され操舵角に対応する操舵角データおよびＨＤＤ３２に記憶され道路状況に対応する道路データの少なくとも１つを用いて下部カメラ２をバンパ１ａの内部に格納するか否かを制御する（以下では、格納露出制御処理という）（ステップＳ１）。

次いで、ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持され速度に対応する速度データ、ＲＡＭ３５に保持されウインカの指示方向に対応するウインカデータ、ＨＤＤ３２に記憶され道路状況に対応する道路データおよびＲＡＭ３５に保持され操舵角に対応する操舵角データの少なくとも１つを用いて下部カメラ２をオンするか否かを制御する（以下では、オンオフ制御処理という）（ステップＳ２）。

次いで、ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持され操舵角に対応する操舵角データを用いて下部カメラ２の撮影方向を制御する（以下では、撮影方向制御処理という）（ステップＳ３）。

次いで、ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持され操舵角に対応する操舵角データを用いて下部カメラ２で撮影された画像とリアカメラ３で撮影された画像とを切り換える（以下では、画像切換制御処理という）（ステップＳ４）。

図５に示すように、ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３３に格納されたプログラムを解釈して、次の格納露出制御処理を実行する。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持されウインカの指示方向に対応するウインカデータを用いてウインカの指示方向が右方向か否かを判定する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１でウインカの指示方向が右方向であるとの判定がなされると（Ｓ１１のＹｅｓ）、ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持され速度に対応する速度データを用いて速度が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、「所定値」とは徐行時の速度（０ｋｍ／ｈ＜所定値＜３０ｋｍ／ｈ）を目安として適宜定められる値である。

ステップＳ１２で速度が所定値以下であるとの判定がなされると（Ｓ１２のＹｅｓ）、ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持されたＧＰＳデータおよびＨＤＤ３２に記憶された道路データを用いて走行レーンが右折レーンか否かを判定する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３で走行レーンが右折レーンであるとの判定がなされると、ＣＰＵ３４は、出力ＩＦ３６に対してＨＤＤ３２に記憶されたデータが示す露出コマンドを出力させる（ステップＳ１４）。このとき、給電用マイコン５７は、露出コマンドに応じて第１のモータ２１とバッテリ５５との接続を給電スイッチ５６に対して切り換えさせる。そして、図６に示すように、第１のモータ２１は、バッテリ５５からの電流を受けてモータ軸２１ａを露出方向に回動させる。

具体的には、図７に示すように、第１のモータ２１が露出方向に回動すると、スプール２２ａおよびスプール２２ｂが互いに近接し、節リンク部材２３の他の２節が節ガイド部材２４によって互いに離隔する方向に案内される。節リンク部材２３の他の２節が互いに離隔する方向に案内されると、下部カメラ２が蓋部１ｃを押圧する。下部カメラ２による押圧力がバネ１３の弾性力よりも大きくなると、蓋部１ｃが軸１１を中心に回動し、下部カメラ２が露出する。

他方、ステップＳ１１でウインカの指示方向が右方向ではないとの判定がなされ（Ｓ１１のＮｏ）、ステップＳ１２で速度が所定値以下ではないとの判定がなされ（Ｓ１２のＮｏ）またはステップＳ１３で走行レーンが右折レーンではないとの判定がなされる（Ｓ１３のＮｏ）と、ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持された操舵角データを用いて操舵角が０°であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５で操舵角が０°であるとの判定がなされると（ステップＳ１５のＹｅｓ）、ＣＰＵ３４は、出力ＩＦ３６に対してＨＤＤ３２に記憶されたデータが示す格納コマンドを出力させる（ステップＳ１６）。このとき、給電用マイコン５７は、格納コマンドに応じて第１のモータ２１とバッテリ５５との接続を給電スイッチ５６に対して切り換えさせる。そして、図６に示すように、第１のモータ２１は、バッテリ５５からの電流を受けてモータ軸２１ａを格納方向に回動させる。

具体的には、図８に示すように、車両１が直進レーン上でウインカを右方向に点滅させた場合には、下部カメラ２はバンパ１ａの内部に格納されている。また、車両１が右折レーン上でウインカを右方向に点滅させながら所定値より大きな速度で走行している場合にも、下部カメラ２はバンパ１ａの内部に格納されている。そして、車両１が右折レーン上でウインカを右方向に点滅させながら所定値以下の速度で走行している場合には、下部カメラ２はバンパ１ａの外部に露出される。他方、車両１が右折を終了した場合、すなわち、操舵角が０°になった場合、下部カメラ２はバンパ１ａの内部に格納される。

なお、露出コマンドおよび格納コマンドが出力されると、それぞれ露出コマンドが出力されたことを示すデータおよび格納コマンドが出力されたことを示すデータがＲＡＭ３５に保持される。

図９に示すように、ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３３に格納されたプログラムを解釈して、次のオンオフ制御処理を実行する。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持されたデータを参照して露出コマンドが出力済みか否かを判定する（ステップＳ２１）。具体的には、ＲＡＭ３５に露出コマンドが出力されたことを示すデータが保持されているか否かが判定される。

ステップＳ２１で露出コマンドを出力済みであるとの判定がなされると（Ｓ２１のＹｅｓ）、ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に保持されたデータを参照して格納コマンドが未出力か否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、ＲＡＭ３５に格納コマンドが出力されたことを示すデータが保持されていないか否かが判定される。

ステップＳ２２で格納コマンドが未出力であるとの判定がなされると（Ｓ２２のＹｅｓ）、ＣＰＵ３４は、出力ＩＦ３６に対してＨＤＤ３２に記憶されたオンコマンドを出力させる（ステップＳ２３）。このとき、給電用マイコン５７は、出力されたオンコマンドに応じて給電用スイッチ５６に対してバッテリ５５と下部カメラ２とを接続させる。これによって、下部カメラ２は、オンされて撮影可能な状態になる（図８を参照）。

他方、ステップＳ２２で格納コマンドが未出力ではないとの判定がなされると（Ｓ２２のＮｏ）、ＣＰＵ３４は、出力ＩＦ３６に対してＨＤＤ３２に記憶されたオフコマンドを出力させる（ステップＳ２３）。このとき、給電用マイコン５７は、出力されたオフコマンドに応じて給電用スイッチ５６に対してバッテリ５５と下部カメラ２との接続を解除させる。これによって、下部カメラ２は、オフされて撮影しない状態になる（図８を参照）。

図１０に示すように、ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３３に格納されたプログラムを解釈して、次の撮影方向制御処理を実行する。ＣＰＵ３４は、ＲＡＭ３５に操舵角データが保持されているか否かを判定する（ステップＳ３１）。ここで、本ステップは、前述の露出格納制御処理（ステップＳ１）で露出コマンドが出力された場合または前述のオンオフ制御処理（ステップＳ２）でオンコマンドが出力された場合に実行される。

ステップＳ３１で操舵角データが保持されているとの判定がなされると（Ｓ３１のＹｅｓ）、ＣＰＵ３４は、操舵角データが示す操舵角θに対応する第２のモータ２５の回動量φを決定する（ステップＳ３２）。ここで、第２のモータ２５の回動量φは、「φ＝ｆ（θ）」で定義される演算式を用いて計算されてもよく、θとφとを対応付けたテーブルで求められてもよい。

第２のモータ２５の回動量φが決定されると、ＣＰＵ３４は、操舵角データが示す操舵角θに対応する第２のモータ２５の回動方向を決定する（ステップＳ３３）。ここで、回動方向の決定には、操舵角データの値の正負と回動方向とを定義付けたデータが用いられればよい。

第２のモータ２５の回動方向が決定されると、ＣＰＵ３４は、ステップＳ３１で決定された回動量およびステップＳ３２で決定された回動方向に対応する回動コマンドを出力ＩＦ３６に対して出力させる（ステップＳ３４）。このとき、給電用マイコン５７は、回動コマンドに応じて、給電スイッチ５６に対して第２のモータ２５とバッテリ５５とを接続させる。

例えば、車両１の動作が直進から右折に移行する場合、操舵角データの値が正の値をとるとすれば、図１１に示すように、第２のモータ２５のモータ軸２５ａは左方向に回動する。他方、車両１の動作が右折から直進に移行する場合、操舵角データの値が負の値をとるので、第２のモータ２５のモータ軸２５ａは右方向に回動する。つまり、図１２に示すように、車両１の動作が直進から右折に移行する場合、下部カメラ２は操舵角θの増加分だけ左方向に回動し、車両１の前方下部を視点として対向車線を撮影する。他方、車両１の動作が右折から直進に移行する場合、下部カメラ２は操舵角θの減少分だけ右方向に回動する。

図１３に示すように、ＣＰＵ３４は、ＲＯＭ３３に格納されたプログラムを解釈して、次の画像切換制御処理を実行する。ＣＰＵ３４は、露出コマンドが出力されたことを示すデータがＲＡＭ３５に保持されているか否かを判定する（ステップＳ４１）。

ステップＳ４１で操舵角データが保持されているとの判定がなされると（Ｓ４１のＹｅｓ）、ＣＰＵ３４は、ＨＤＤ３２に記憶された切換コマンドを出力ＩＦ３６に対して出力させる（ステップＳ４３）。このとき、カメラ用マイコン５８は、出力された切換コマンドに応じて、カメラ用スイッチ４６に対して下部カメラ２と入力ＩＦ３１とを接続させる。これによって、リアカメラ３で撮影された画像が右折時には下部カメラ２で撮影された画像に切り換わる。

以上本実施の形態における構成および処理によれば、車両１が右折している場合、下部カメラ２は前輪１ｂの車軸よりも前方でバンパ１ａの下部を視点として対向車線を撮影する。そして、モニタ５１は、前輪１ｂの車軸よりも前方でバンパ１ａの下部を視点とした対向車線の画像を表示する。例えば、図１に示すように、右折待ちの対向車両５が対向車線に存在する場合、下部カメラ２は、前輪１ｂの車軸よりも前方でバンパ１ａの下部を視点として、対向車両５の下部５ａと路面との間を撮影している。図１４に示すように、対向車両５の背後に車両６が存在する場合、下部カメラ２は、対向車両５の下部５ａと路面との間を介して背後に存在する車両６の車輪などを撮影する。そして、モニタ５１は、対向車両５の背後に存在する車両６の車輪などの画像を表示する。

以上本実施の形態によれば、下部カメラ２が前輪１ｂの車軸よりも前方でバンパ１ａの下部に設けられているので、対向車両５の背後に存在する車両６の車輪などの画像がモニタ５１に表示され、右折時の確認を容易にすることができる。

また、本実施の形態によれば、下部カメラ２がバンパ１ａの内部に格納されるので、下部カメラ２が風圧や汚れなどによって劣化することを防止することができる。

また、本実施の形態によれば、下部カメラ２の露出および格納がウインカデータなどを用いて制御される、すなわち、下部カメラ２は、右折中に自動的で露出され、右折終了後には自動で格納されるので、下部カメラ２の露出時または格納時におけるユーザの手間を省くことができる。

また、本実施の形態によれば、下部カメラ２への電気の供給がウインカデータなどを用いて制御される、すなわち、下部カメラ２は右折中にオンとなり右折後にオフとなるので、電力消費を抑えることができる。

また、本実施の形態によれば、下部カメラ２の撮影方向が操舵角に応じて制御される、すなわち、下部カメラ２の回動量φは操舵角θの右方向（時計回り方向）への増加に比例して左方向（反時計回り方向）に増加するので、対向車両５の背後に存在する車両６の車輪などの画像が車両１の進行方向に関らずモニタ５１に表示される。

また、本実施の形態によれば、下部カメラ２で撮影された画像とリアカメラ３で撮影された画像とが操舵角に応じて制御される、すなわち、右折時には下部カメラ２で撮影された画像がモニタ５１に表示され、その他の場合にはリアカメラ３で撮影された画像がモニタ５１に表示されるので、右折時以外には後方確認をユーザに行わせることができる。

また、本実施の形態によれば、ノズル１５が下部カメラ２の撮像面を洗浄するので、前輪１ｂの車軸よりも前方でバンパ１ａの下部を視点とした対向車線の画像を鮮明にすることができる。

なお、以上の説明では、１つの下部カメラ２を前輪１ｂの車軸よりも前方でバンパ１ａの下部に設けた例について説明したが、右折時の確認を容易にすることができるためには、下部カメラを車両の前方の下部（シャシやエンジンルームの下など）に設ければ足りる。また、下部カメラ２の個数は複数であっても構わない。

以上のように、本発明に係るカメラシステムは、右折時の確認を容易にすることができるという効果を有し、車両などとして有用である。

本発明に係るカメラシステムを実施するための最良の形態である車両の全体構成を示す全体構成図 本実施の形態における下部カメラが格納された状態を示す状態図 本実施の形態における制御系の構成を示すブロック図 本実施の形態における処理の流れを示すフロー図 本実施の形態における格納露出制御処理の流れを示すフロー図 本実施の形態における第１のモータを図２のＡ−Ａ方向に見た様子を示す断面矢視図 本実施の形態における下部カメラが露出された状態を示す状態図 本実施の形態において下部カメラの状態と車両の位置との関係を示す関係図 本実施の形態におけるオンオフ制御処理の流れを示すフロー図 本実施の形態における撮影方向制御処理の流れを示すフロー図 本実施の形態における第２のモータを図２のＢ−Ｂ方向に見た様子を示す断面矢視図 本実施の形態において操舵角θと下部カメラの回動量φとの関係を示す関係図 本実施の形態における画像切換制御処理の流れを示すフロー図 本実施の形態において前輪の車軸より前方でバンパの下部を視点として対向車線を撮影した様子を示す図

符号の説明

１ 車両（カメラシステム）
１ａ バンパ（格納部）
２ 下部カメラ（カメラ）
３ リアカメラ（他のカメラ）
１５ ノズル（クリーナ）
１６ パイプ（クリーナ）
３３ ＲＯＭ（モニタ制御部、格納制御部、オンオフ制御部および方向制御部）
３４ ＣＰＵ（モニタ制御部、格納制御部、オンオフ制御部および方向制御部）
３５ ＲＡＭ（モニタ制御部、格納制御部、オンオフ制御部および方向制御部）
５１ モニタ
５７ 給電用マイコン（格納制御部、オンオフ制御部および方向制御部）
５８ カメラ用マイコン（モニタ制御部）

Claims (9)

1. 車両の前方下部に設けられたカメラと、前記カメラで車両の前方下部を視点として撮影された画像をモニタに表示させるモニタ制御部とを備えるカメラシステム。
2. 前記カメラを前輪の車軸よりも前方に設ける請求項１に記載のカメラシステム。
3. 前記車両の前方下部に設けられ前記カメラを格納する格納部を備える請求項１または請求項２に記載のカメラシステム。
4. 速度に対応する速度データ、ウインカの指示方向に対応するウインカデータおよび道路状況に対応する道路データの少なくとも１つを用いて右折中には前記カメラを前記格納部から露出させ右折後には前記カメラを前記格納部に格納する格納制御部を備える請求項３に記載のカメラシステム。
5. 速度に対応する速度データ、ウインカの指示方向に対応するウインカデータ、道路状況に対応する道路データおよび操舵角に対応する操舵角データの少なくとも１つを用いて右折中には前記カメラをオン状態にして右折後には前記カメラをオフ状態にするオンオフ制御部を備える請求項１ないし請求項４の何れかに記載のカメラシステム。
6. 操舵角に対応する操舵角データに応じて前記カメラの撮影方向を制御する方向制御部を備える請求項１または請求項２に記載のカメラシステム。
7. 前記モニタ制御部は、操舵角に対応する操舵角データに応じて前記カメラで車両の前方下部を視点として撮影された画像を前記モニタに表示させるか他のカメラで撮影された画像を前記モニタに表示させるかを制御することを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れかに記載のカメラシステム。
8. 前記カメラのレンズ上の汚れを除去するクリーナを備える請求項１ないし請求項７の何れかに記載のカメラシステム。
9. 請求項１ないし請求項８の何れかに記載のカメラシステムを備える車両。

Images