JP2006352684A - 車両の側方撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両側方の画像を高画質に撮影することが可能な車両の側方映像記録装置を提供する。
【解決手段】 回転している車軸４と回転しない通信ライン軸６とを設け、通信ライン軸４に撮影部８が接続される。撮影部８はホイール１の中心部に車軸４と共に回転しないように設けられ、自動車の進行方向に向かって側方を撮影する。撮影された映像は、通信ライン又は無線により、車両本体側に送信される。撮影の開始／停止は、方向指示器の動作の有無やカーナビゲーションの地図情報や高度道路交通システム（ＩＴＳ）からの情報等により決定する。右左折時に、撮影された対象物と接触・衝突する危険がある場合には、車両本体側においてブレーキ制御や操舵制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両の側方撮影装置に関するものである。

従来技術としては、自動車の左折・右折時に、運転者が自動車の進行方向に対して側方の障害物を確認し、障害物との衝突を避けるため、自動車の両側面に取付けられた方向指示器（いわゆるウインカー）内にＣＣＤを取付け、ＣＣＤが撮影した映像をモニタ表示するものが存在する（特許文献１参照）。
特開２００４−３４５３９０号公報

しかし、前記従来技術では、方向指示器内にＣＣＤを設けているため、左折・右折時の方向指示灯の点滅に起因して、ＣＣＤによる撮影が光学的に影響を受け、高画質な映像を得ることが難しいという課題がある。特に、夜間の撮影においては、ＣＣＤの画像は方向指示器によって大きな影響を受ける。
本発明は、前記した従来技術の課題を解決するために為されたもので、車両側方の画像を高画質に撮影することが可能な車両の側方撮影装置を提供することを目的としている。

（１）本発明の車両の側方撮影装置は、ホイールの回転中心軸上に設けられて、ホイールに回転力を伝達する車軸と共に回転しない軸部材に固定して設置され、ホイールの回転によって移動する車両の側方を撮影する撮影手段を備える。
（２）また、好ましくは、撮影手段は、撮影手段より出力される映像の振れを低減する振れ補正手段を備える。
（３）また、好ましくは、撮影手段が撮影した映像を記録する記録手段を有する。
（４）また、好ましくは、撮影手段は、車両の進行方向を変化させるハンドルの操舵角が、あらかじめ定められた第１の操舵角を越えたとき撮影を開始し、あらかじめ定められた第２の操舵角に戻ったとき撮影を停止する構成を備える。
（５）また、好ましくは、撮影手段は、車両の進行方向を告知する方向指示器の点滅が開始したとき撮影を開始し、方向指示器の点滅が終了したとき撮影を停止する構成を備える。
（６）また、好ましくは、撮影手段は、カーナビゲーションの地図情報、または高度交通システムからの情報に基づいて、撮影の開始、及び撮影の終了が制御される構成を備える。
（７）また、好ましくは、撮影手段が撮影した対象物が接近しつつあるものか否かを判断する判断手段と、判断手段が接近しつつある対象物であると判断したとき、車両の速度を減速するブレーキ制御手段を備える。
（８）また、好ましくは、撮影手段が撮影した対象物が接近しつつあるものか否かを判断する判断手段と、判断手段が接近しつつある対象物であると判断したとき、対象物に接触しないように、車両の操舵角を制御する操舵角制御手段を備える。
（９）また、好ましくは、回転する車軸と車軸と共に回転しない軸部材とを用いて形成した発電・充電器と、発電・充電器によって充電され、撮影手段に電力を供給するバッテリとを備える。
（１０）本発明の車両の側方撮影装置は、ホイールに設けられ、移動する車両の側方を撮影する撮影手段と、回転軸の回転の停止を検出する回転停止検出手段と、車両が移動状態であることを検出する移動検出手段とを備え、撮影手段は、回転停止検出手段によって回転軸の回転の停止が検出され、かつ移動検出手段によって車両が移動状態であることが検出されたときに、撮影を開始する構成を備える。

本発明によれば、車両側方の画像を高画質に撮影することが可能な車両の側方撮影装置を提供することができる。

以下、添付の図面に示す実施形態を用いて本発明について説明する。
（第１の実施形態）
図１から図４は、本発明の第１の実施形態を示す図である。
図１は、第１の実施形態における車両の側方撮影装置の取付け状態を示すホイール、タイヤ部分の断面説明図である。

図１に示すように、ホイール１にはリム２が設けられ、リム２にはタイヤ３が取付けられている。車軸４は車両本体（図示せず）からホイール１、タイヤ３に回転力を伝達するものであり、前記回転力は車軸４に取付けられたハブ（図１、図２参照）５を介して、ホイール１とタイヤ３に与えられる。
図２は、ハブ５の説明図である。ハブ５はホイール１を取付けるための複数（図２では４個）のボルト５−１を備え、ホイール１は前記複数のボルト５−１と図示しないナットによってハブ５に取付けられる。

また、図１に示されるように、車軸４内部には通信ライン軸６が設けられている。図１に示す撮影部８は通信ライン軸６に固定して設置される。通信ライン軸６の内部には、通信ライン５００（図３参照）が設けられている。
図４は、第１の実施形態を示すブロック図である。図１から図４に示すように、撮影部８は、ハブ５に設けられた通信ライン軸孔５−２および通信ライン軸６に挿通された通信ライン５００によって、図４に示す車両本体側装置１０に電気的に接続されている。また、撮影部８は、図１に示すように、カバー７により保護されている。

さらに、車軸４と通信ライン軸６の間には、図３に示すように、流体が封入されている。これによって、車軸４の回転力が通信ライン軸６に伝達されるのを防止している。
図４に示すように、撮影部８はＣＰＵ８１とＲＡＭ８２とＣＣＤ８３と振れ補正部８４と照明部８５とバッテリ８６と発電・充電器８７とから構成されている。
また、車両本体側装置１０は、映像記録部１０１と方向指示制御部１０２と操舵制御部１０３と操舵角センサ１０４と車速センサ１０５とカーナビゲーション１０６とブレーキ制御部１０７とから構成されている。

映像記録部１０１は、撮影部８から送られた映像、音声を記録するハードディスク等の記録媒体である。方向指示制御部１０２は、運転者の操作により車両の進行方向を周囲に告知するために設けられた方向指示器を動作させるものである。操舵制御部１０３は、運転者のハンドル操作に応じて動作し、車両の進行方向を変化させるものである。操舵角センサ１０４は、ハンドル操作に応じた操舵角（タイヤ３の回動角）を検出するものである。車速センサ１０５は、車両の走行速度を検出するものである。カーナビゲーション１０６は、周知のように、ＧＰＳシステムを利用して車両を目的地まで道路案内する装置である。ブレーキ制御部１０７は、運転者の操作等により車両を制動するものである。

以下、図１から図４を用いて、第１の実施形態の動作について説明する。前記したように、撮影部８はホイール１の回転中心軸上に設けられて、車軸４と共に回転しない通信ライン軸６に取付けられている。さらに、撮影部８は、振れ補正部８４の動作により、地面からの振動に対して出力する映像の振れを低減するように制御される。また、車軸４と通信ライン軸６の間に流体９が封入されているため、撮影部８は車軸４の回転の影響を受けることがない（車軸４の回転運動から絶縁されている）。
その結果、撮影部８のＣＣＤ８３が撮影する映像は、車軸４の回転およびタイヤ３の振動の影響を無くした鮮明な映像になる。

振れ補正部８４は、液体９による車軸４の回転運動からの絶縁が不完全で撮影部８の出力映像に車軸４の回転運動の影響があらわれる場合には、さらに出力映像に対して回転補正を行う。回転補正の量は、車軸４の回転数に応じて変更される。
次に、撮影部８のＣＣＤ８３の撮影する映像は、操舵角の変化量に応じた撮影アングルとなる。これは、ＣＣＤ８３を含む撮影部８がホイール１の中心に取付けられているためである。

また、撮影開始／撮影終了のタイミングは、例えば次のように設定することができる。
第１に、操舵角センサ１０４が操舵制御部１０３の出力を検出し、あらかじめ定められた右折・左折時の閾値（第１の閾値）を超えた場合、右折・左折の開始と判断して撮影を開始する。その後、操舵制御部１０３の出力があらかじめ定められた閾値（第２の閾値）以下になったら、撮影を停止する。なお、第１の閾値と第２の閾値は、同一でもよい。

第２に、方向指示制御部１０２の状態を検出し、撮影の開始／停止を制御する。すなわち、方向指示制御部１０２によって制御される方向指示器が動作することにより右折・左折の開始を検出して、撮影を開始する。この場合、方向指示器の動作が停止したら撮影を停止する。
第３に、カーナビゲーションの地図情報から右折・左折情報等を取得し、撮影の開始／停止を制御する。同様に、カーナビゲーション１０６の地図情報から丁字路、十字路、カーブ等を検出し、撮影の開始／停止を制御する。

第４に、国土交通省の高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport Systems）からの情報（例えば、事故多発地域等の情報）をカーナビゲーション１０６で受信し、撮影の開始／停止を制御する。
第５に、車両の運転中、連続して撮影を行うこともできる。この場合には、例えば車速センサ１０５が速度ゼロを検出したとき、撮影を停止する。

なお、上記第１から第５の撮影の開始／停止の制御にかえて、映像記録部１０１への記録動作の開始／停止制御を行う構成としてもよい。
前記第１から第５の撮影画像は、映像記録部１０１に記録される。
また、撮影を開始した場合、ＣＰＵ８１はリアルタイムで映像を解析し、例えば撮影部８内の測距装置などにより接近しつつある対象物を検出し、測距装置から得られる距離情報とともに高精細画像を映像記録部１０１に記録する。さらに、ＣＰＵ８１は接近する対象物を検出した場合、高精細画像を連続撮影（連写）して映像記録部１０１に記録してもよい。さらに、ＣＰＵ８１が接近する対象物を検出した場合、自己速度を車速センサ１０５で検出し、ブレーキ制御部１０７を動作させて車速を低下させ、接触事故や衝突事故を回避する。また、接近する対象物を検出した揚合、操舵制御部１０３に信号を出力して、自己の操舵角を制御し、接触事故や衝突事故を回避する。なお、車速センサ１０５、ブレーキ制御部１０７等は、車両本体側装置１０側に設けられたＣＰＵを用いて制御してもよい。また、車速センサ１０５、ブレーキ制御部１０７等が独自にＣＰＵを備えてもよい。

さらに、周囲が暗い場合には、撮影部８内の照明部８５を点灯させて撮影を行う。また、照明部８５の点消灯を、車両のヘッドライトの点消灯と連動させてもよい。この際に、撮影時あるいは記録時のみ、照明部８５を点灯させてもよい。照明部８５としては、閃光装置を用いてもよい。また、図示していないが、撮影部８に設けられたマイクを用いて集音し、映像とともに、映像記録部１０１に記録する。

以上の動作は、撮影部８内のＣＰＵ８１がワークメモリであるＲＡＭ８２を用いて、例えばダウンロード可能なファームウエア（ソフトウエア）に基づいて実行する。
さらに、本実施形態では、通信ライン軸６は回転しておらず、タイヤ３を支える車軸４は回転している。そこで、通信ライン軸６に対する車両４の回転運動を電気的エネルギーに変換し（発電）、発生した電気的エネルギーを、撮影部８を動作させるバッテリ８６に蓄積（充電）する発電・充電器８７が設けられている。勿論、発電・充電器８７より直接撮影部８に電力を供給する構成としてもよい。

以上に記載した第１の実施形態では、図３、図４に示すように、通信ライン軸６に通信ライン５００を挿入し、有線で撮影部８と車両本体側装置１０を接続したが、本発明はこれに限定されるものではなく、無線を用いてもよい。
また、以上に記載した第１の実施形態では、車軸４と通信ライン軸６の間に流体を封入したが、流体の代わり又は流体とともに、ボールベアリングを設けてもよい。

また、以上に記載した第１の実施形態では、撮影部８の撮像素子としてＣＣＤを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他にＣＭＯＳ等の撮像素子を用いてもよい。
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態を示す説明図である。

図５に示す第２の実施形態は、撮影部８を内蔵した撮影装置９０を車軸４に接続された回転するハブ５に直接取付けたものである。すなわち、撮影装置９０は、ボルト５−１と図示しないナットにより、ハブ５に取付けられている。
図６は、撮影装置９０の断面説明図である。図６に示すように、撮影装置９０の内部には、ハブ５と共に回転する回転軸９１と流体９２と非回転軸９３とが設けられている。また、非回転軸９３の内部には、撮影部８が設けられている。回転軸９１の左側端部（ハブ５側）は、ハブ５に固着されている。

また、非回転軸９３は、回転軸９１の内部に設けられた少なくとも二つのボールベアリング９４によって保持され、流体９２と少なくとも二つのボールベアリング９４の働きにより、回転しない構造になっている。すなわち、非回転軸９３は、ボールベアリング９４、液体９２によって車軸４、回転軸９１の回転運動から絶縁されている。撮影部８の出力映像に車軸４の回転運動の影響があらわれる場合には、第１の実施形態と同様に振れ補正部８４で出力映像に対して回転補正を行う。

この実施形態においては、撮影部８を非回転軸９３の内部に設けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、撮影部８を非回転軸９３の右側端部に接続するように構成してもよい。
また、この実施形態においては、非回転軸９３に対する回転軸９１の回転運動を電気的エネルギーに変換し（発電）、発生した電気的エネルギーを撮影部８を動作させるバッテリ８６に蓄積（充電）する発電・充電器８７が設けられている。勿論、発電・充電器８７より撮影部８に直接電力を供給する構成としてもよい。

また、この実施形態では、車両本体側装置１０との通信は無線を介して行われる。また、言うまでもなく、撮影部８の撮像素子としてＣＣＤ以外のＣＭＯＳ等の撮像素子を用いてもよい。
また、第１、第２の実施形態で説明した撮影装置を用いて、車両のスリップが検出された際に、撮像の開始、終了、もしくは映像記録部１０１への記録の開始、終了を行うようにしても構わない。車軸４（回転軸）の回転が停止され（即ち、車軸の回転速度が０）、かつ車両が移動状態にある場合に、車両がスリップ状態にあるものと判断される。車両の移動状態は、車両に備えられたジャイロなどの移動検出装置によって検出することができる。車軸４の回転の停止の検出は、ホイール１の回転の停止を検出するなど回転の停止を直接的に検出するものであってもよいし、所定量以上のブレーキ操作を検出し、間接的に車軸４の回転の停止を検出するものであってもよい。

なおこの場合には、上記の撮影、または記録の際に、タイヤ３の回転は停止しているので、必ずしも、撮影部８は、車軸４の回転運動から絶縁されている必要はなく、車軸４と共に回転するものであってもよい。また、撮影部８は、必ずしもホイールの回転軸上に設けられる必要はなく、ホイールの回転軸上以外に設けられるものであってもよい。
さらに、第１、第２の実施形態において、いわゆる４輪操舵車（後輪も前輪の操舵量に応じて変化する）の場合、すべての車輪に、車両の側方映像記録装置を取付けてもよい。

また、第１、第２の実施形態において、自動車に限定されることなく、自動二輪車、自転車等にも応用することができる。
以上の説明から明からなように、第１、第２の実施形態によれば、交差点等における右折・左折時に、自動車、自動二輪車あるいは自転車等において進行方向に対して垂直方向(側面)の撮影を実施することにより、偶発的な事故の瞬間または事故の前後を一つの映像(静止画・動画・音声)として効率的かつ能率的に記録することが可能となる。

さらに、ある物体と自動車等が接触または衝突し得ることを検知した場合、自動車等の制動装置(ブレーキ)および操舵装置(ハンドル)を制御して、物体との接触および衝突を未然に防ぐことができる。
例えば、大型貨物車は左(右)折時に自動二輪車（対象物）に気づくのが遅れ、接触または衝突する可能性が高い。このとき、対象物と大型貨物車の時間軸に対する位置関係を可能な限り一つの連続した映像として撮影、記録し、撮影した映像をリアルタイムに解析処理することにより、事前に接触または衝突を回避することができる。また、事故が起きた場合でも、事故の状況経過を記録として残すことができる。

また、第１、第２の実施形態によれば、タイヤの操舵角に応じて動的に撮影アングルを変更することができる。また、方向指示器の点滅の影響がないので、映像を高画質で撮影することができる。
また、第１、第２の実施形態によれば、操舵装置（ハンドル）の操作に連動して、撮影の開始と停止を制御することが可能な撮影部を実現することができる。

本発明は、自動車、自動二輪車等の車両の分野において、産業上多いに利用することができる。

第１の実施形態における車両の側方映像記録装置の取付け状態を示すタイヤ部分の断面説明図である。 ハブの説明図である。 車軸と通信ライン軸の関係を示す説明図である。 第１の実施形態を示すブロック図である。 第２の実施形態を示す説明図である。 第２の実施形態に示す撮影装置の断面説明図である。

符号の説明

１…ホイール、２…リム、３…タイヤ、４…車軸、５…ハブ、５−２…通信ライン軸孔、８…撮影部、９…流体、１０…車両本体側装置、８１…ＣＰＵ、８２…ＲＡＭ、８３…ＣＣＤ、８４…振れ補正部、８５…照明部、８６…バッテリ、８７…発電・充電器、９０…撮影装置、９１…回転軸、９２…流体、９３…非回転軸、９４…ボールベアリング、１０１…映像記録部、１０２…方向指示制御部、１０３…操舵制御部、１０４…操舵角センサ、１０５…車速センサ、１０６…カーナビゲーション、１０７…ブレーキ制御部、５００…通信ライン

Claims (10)

1. ホイールの回転中心軸上に設けられて、
   前記ホイールに回転力を伝達する車軸と共に回転しない軸部材に固定して設置され、
   前記ホイールの回転によって移動する車両の側方を撮影する撮影手段を
   有することを特徴とする車両の側方撮影装置。
2. 請求項１に記載の車両の側方撮影装置において、
   前記撮影手段は、
   当該撮影手段より出力される映像の振れを低減する振れ補正手段を有することを特徴とする車両の側方撮影装置。
3. 請求項１に記載の車両の側方撮影装置において、
   さらに、前記撮影手段が撮影した映像を記録する記録手段を有することを特徴とする車両の側方撮影装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一つに記載の車両の側方撮影装置において、
   前記撮影手段は、前記車両の進行方向を変化させるハンドルの操舵角が、あらかじめ定められた第１の操舵角を超えたとき撮影を開始し、あらかじめ定められた第２の操舵角に戻ったとき撮影を停止することを特徴とする車両の側方撮影装置。
5. 請求項１から請求項３の何れか一つに記載の車両の側方撮影装置において、
   前記撮影手段は、前記車両の進行方向を告知する方向指示器の点滅が開始したとき撮影を開始し、前記方向指示器の点滅が終了したとき撮影を停止することを特徴とする車両の側方撮影装置。
6. 請求項１から請求項３の何れか一つに記載の車両の側方撮影装置において、
   前記撮影手段は、カーナビゲーションの地図情報、または高度交通システムからの情報に基づいて、撮影の開始、及び撮影の終了が制御されることを特徴とする車両の側方撮影装置。
7. 請求項１から請求項６の何れか一つに記載の車両の側方撮影装置において、
   前記撮影手段が撮影した対象物が接近しつつあるものか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が接近しつつある対象物であると判断したとき、前記車両の速度を減速するブレーキ制御手段を設けたことを特徴とする車両の側方撮影装置。
8. 請求項１から請求項６の何れか一つに記載の車両の側方撮影装置において、
   前記撮影手段が撮影した対象物が接近しつつあるものか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が接近しつつある対象物であると判断したとき、前記対象物に接触しないように、前記車両の操舵角を制御する操舵角制御手段を備えたことを特徴とする車両の側方撮影装置。
9. 請求項１から請求項８の何れか一つに記載の車両の側方撮影装置において、
   回転する前記車軸と前記車軸と共に回転しない前記軸部材とを用いて形成した発電・充電器と、
   前記発電・充電器によって充電され、前記撮影手段に電力を供給するバッテリと
   を備えたことを特徴とする車両の側方撮影装置。
10. ホイールに設けられ、
    移動する車両の側方を撮影する撮影手段と、
    前記回転軸の回転の停止を検出する回転停止検出手段と、
    前記車両が移動状態であることを検出する移動検出手段とを備え、
    前記撮影手段は、
    前記回転停止検出手段によって前記回転軸の回転の停止が検出され、かつ前記移動検出手段によって前記車両が移動状態であることが検出されたときに、撮影を開始することを特徴とする車両の側方撮影装置。

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