JP2007045186A - 車両用後方視認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 視認の良好化と見栄えの良好化とを両立させる。
【解決手段】 車両としてのハッチバック車１の後端部２のバックウインドウ２ａの下方位置であってナンバープレート３を取付けるための凹部４に、車両後方を撮像するカメラヘッド部１０が、撮像方向を上下方向で可変させる駆動機構としてのギヤードモータ１２を介して回動可能に設けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の後方を視認することができる車両用後方視認装置に関するものである。

上述した車両用後方視認装置としては、車両の後部に、後向きにＣＣＤカメラ等のカメラのカメラヘッド部を取付けた構成のものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

かかる後方視認装置による場合には、車両の後方に障害物等が存在すると、その障害物等をカメラヘッド部にて捉えることにより検知することができ、そしてカメラヘッド部にて捉えた画像信号を、接続配線を介して車内の信号処理部に送って信号処理し、車内モニタに障害物等を表示させることにより、或いは障害物等への異常接近を警報の発生により運転者に知らせることができる。
実開平６−９３６号公報

ところで、カメラヘッド部の取付け方としては、車両内側よりも外側に取付けられる。つまり、車両内側に取付ける場合、車体外板部分ではカメラの視界確保のために比較的大きな孔を開設する必要があり、一方、バックウインドウのガラス部分では運転者が後方を見るときに邪魔になって視界を狭くするという理由による。

しかしながら、以上のような理由により、カメラヘッド部を車両後方の外側に取付ける場合にあっても、カメラヘッド部が固定状態で取付けられていたため、車両の種類によってはカメラヘッド部の取付け位置が制限を受けて視認領域が狭くなり、一方、視認領域を良好にするために取付け位置の制限を解除すると今度は、いくら小型化したとしてもカメラヘッド部の外観が目立って見栄えが悪くなるという相反する結果となって、表１に示すように視認の良好化と見栄えの良好化とを両立させることが困難であった。

表１の内容を具体的に説明する。図８（ａ）に示すように、セダンやハッチバック車よりも車高が高い高車高車１０１に対して低位置や高位置などにカメラヘッド部１００を取付け可能であるが、低位置に相当するバックウインドウより下方位置、例えばナンバープレート取付け用凹部にカメラヘッド部１００を取付けた場合には、カメラヘッド部１００の外観が目立つことがなく見栄えは良好であるが、地面との距離が接近するために視認領域（右上がりのハッチング）が狭いという難点があり、一方、天井に近い高位置にカメラヘッド部１００を取付けた場合には、視認領域（右下がりのハッチング）は問題ないが、カメラヘッド部１００が外側に大きく突出してカメラヘッド部１００の外観が目立って見栄えが悪いという難点がある。また、図８（ｂ）に示すように、セダン１０２に対してはカメラヘッド部１００を見栄えの良好化のために低位置であるナンバープレート取付け用凹部に取付けることになるが、その場合には、高車高車１０１において低位置にカメラヘッド部１００を取付けた場合と同様に、見栄えは良好であるものの視認領域（右上がりのハッチング）が狭いという難点がある。更に、図８（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ハッチバック車１０３に対してはカメラヘッド部１００を天井に近い高位置、又は低位置（ナンバープレート取付け用凹部）に取付け可能であるが、図８（ｄ）に示す低位置の場合にはセダン１０２の場合と同様に見栄えは良好であるものの視認視野（右上がりのハッチング）が狭く、一方図８（ｃ）に示す高位置の場合には高車高車１０１の高位置にカメラヘッド部１００を取付けた場合と同様にカメラヘッド部１００の外観が目立って見栄えが悪く、しかも、視認視野（右上がりのハッチング）が遠方になって死角領域１０４が発生し、障害物との相対的な位置関係が確認し難いという難点がある。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、視認の良好化と見栄えの良好化とを両立させることができる車両用後方視認装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る車両用後方視認装置は、車両の後端部のバックウインドウより下方位置に、車両後方を撮像するカメラヘッド部が、撮像方向を上下方向で可変させる駆動機構を介して回動可能に設けられていることを特徴とする。

請求項２の発明に係る車両用後方視認装置は、請求項１に記載の車両用後方視認装置において、前記カメラヘッド部が前記バックウインドウより下方のナンバープレート取付用凹部に設けられていることを特徴とする。

請求項３の発明に係る車両用後方視認装置は、請求項１または２に記載の車両用後方視認装置において、前記撮像方向が車両後方の遠方と近傍とのいずれか一方を向くように前記カメラヘッド部が切換制御手段により切換制御されることを特徴とする。

請求項４の発明に係る車両用後方視認装置は、請求項３に記載の車両用後方視認装置において、前記切換制御手段は、車両後方の障害物までの距離を計測する距離センサを備え、該距離センサによる計測距離に基づき前記カメラヘッド部の向く方向を切換制御することを特徴とする。

請求項５の発明に係る車両用後方視認装置は、請求項４に記載の車両用後方視認装置において、前記距離センサによる前記障害物までの計測距離が所定距離以下の場合に警報を発することを特徴とする。

請求項６の発明に係る車両用後方視認装置は、請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用後方視認装置において、前記駆動機構は電動モータと減速ギヤとを有し、前記カメラヘッド部の回動を、該減速ギヤを介して行う構成となっていることを特徴とする。

本発明装置による場合には、車両後方を撮像するカメラヘッド部が、撮像方向を上下方向で可変させる駆動機構を介して回動可能に設けられているので、カメラヘッド部を上下方向に回動させることで撮像方向を上下方向で可変できる。このため、カメラヘッド部を車両後端部の任意の高さ位置に設置してもよいので、見栄えが悪い高い位置を回避してバックウインドウより下方位置という低い位置に設置させ得る。また、その低い位置にカメラヘッド部を設置しても、カメラヘッド部の上下方向の回動により撮像方向を上下方向で可変させることで視認領域を広げることができる。よって、視認の良好化と見栄えの良好化とを両立させることができる。更に、バックウインドウより下方位置にカメラヘッド部を外付けするので、運転者の目視による後方視界を妨げず、しかも車両外板に接続配線を通す防水処理の容易な小さな孔を要するもののカメラ視認用の大きな孔を開ける必要もない。

請求項２の発明による場合には、カメラヘッド部がナンバープレート取付用凹部に設けられるので、カメラヘッド部をより目立たなくすることができ、見栄えを更に良好にさせ得る。

請求項３の発明による場合には、切換制御手段がカメラヘッド部の撮像方向を車両後方の遠方と近傍の２方向に切換制御する。このため、マユュアル操作によって撮像方向を上下方向に連続的に変化させる場合よりも容易かつ迅速に撮像方向を切換えることが可能となる。

請求項４の発明による場合には、距離センサが計測する車両後方の障害物までの距離に基づき切換制御手段がカメラヘッド部の向く方向を切換制御するので、障害物までの距離により適切な視認範囲を撮像し得るとともに、障害物の位置が遠方か近傍かの判断を運転者が行うことなく自動的に障害物の視認が可能になる。この場合において、特に、請求項５のように、距離センサによる障害物までの計測距離が所定距離以下の場合に警報を発する構成としたときには、障害物への接近を運転者に注意を促して障害物との衝突を未然に防止することができる。

請求項６の発明による場合には、カメラヘッド部が減速ギヤにより減速状態でゆっくりと回動するので、任意の角度にカメラヘッド部が向くように回動停止させ得る。よって、例えば運転者が運転席に居ながら遠隔操作を行っても、障害物へ正確に向くようにカメラヘッド部を停止させることができる。

以下に、本発明の内容を具体的に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る車両用後方視認装置を組み込んだハッチバック車を示す右側面図であり、図２はそのハッチバック車の後端部を左斜め後方から見た図である。

このハッチバック車１の後端部２には、車両後方を撮像するカメラヘッド部１０と、車両後方の障害物までの距離を計測する距離センサ１１とが設けられている。カメラヘッド部１０は、後端部２のバックウインドウ２ａより下方位置、例えばナンバープレート３を取付けるために前側に窪ませた凹部４の範囲内であって車外に取付けられている。カメラヘッド部１０としては、本実施形態ではＣＣＤ撮像素子を有するもので、このカメラヘッド部１０は、図３に示すように駆動機構としてのギヤードモータ１２の軸１２ａにより回動可能になっていて、撮像方向を上下方向で可変できる。ギヤードモータ１２の回動制御は、例えば運転席周りに設けた図示しない駆動切換スイッチ（ＳＷ）の切換により、後述する制御装置２０による自動制御と、例えば運転席周りに設けた手動操作部によるマニュアル制御とのいずれかを選択できるようになっている。

カメラヘッド部１０にて捉えられた画像信号は、図示しない接続配線を介して車内のダッシュボード内に設けた制御装置２０に備わった信号処理部３１（図４参照）へ送られて信号処理され、運転席の前側に設けられたモニタ（図示せず）に表示されるようになっている。

上記距離センサ１１はハッチバック車１の後端部のバンパー５に取付けられている（図２参照）。本実施形態では、バンパー５の右側と左側の２箇所に距離センサ１１が設けられている。距離センサ１１としては、本実施形態では超音波を発信させてから障害物からの反射を捉えるまでの時間により距離を計測する方式のものを用いている。距離センサ１１における超音波の発信方向は、車両後方の水平方向よりも若干下向きに設定されており、距離センサ１１により捉えられた障害物までの距離信号は、前記制御装置２０の切換制御部（切換制御手段）３２に与えられる（図４参照）。なお、距離センサ１１の検出媒体として、超音波の代わりに電波などを用いてもよい。また、距離センサ１１は、バンパー５の右左２箇所に設ける必要はなく、１箇所又は３箇所以上の任意の位置に設けるようにしてもよい。

制御装置２０は、図４に示すように、上記信号処理部３１、切換制御部３２の他に、警報発生部３３、電源制御部３４などを備える。

上記切換制御部３２には、前記距離センサ１１からの距離信号、ＡＴ（オートマチック）操作やマニュアル操作される操作レバーがリバース位置にセットされるとそれを検知するリバースセンサ２３からのリバース位置検知信号（Ｒ）、および前記駆動切換スイッチ（ＳＷ）からの選択信号（ギヤードモータ１２の自動制御かマニュアル制御かに関する信号）が入力される。そして、切換制御部３２は、リバース位置検知信号の入力時間ｔ１が０．５秒より長く、かつ前記選択信号が自動制御である場合には、前記距離センサ１１からの距離信号に基づきギヤードモータ１２を回転制御してカメラヘッド部１０の撮像方向を調整する。本実施形態では、距離センサ１１にて検出された障害物までの距離が所定の第１距離（例えば２ｍ）よりも長い場合には、カメラヘッド部１０の撮像方向を遠方（右下がりのハッチング）に設定し、障害物までの距離が第１距離よりも短い場合には、カメラヘッド部１０の撮像方向を近傍（右上がりのハッチング）に設定する（図１参照）。なお、カメラヘッド部１０の撮像方向を遠方に設定することを、近傍に設定することよりも先に行う。これは、一般的に初期状態の方がハッチバック車１から障害物までの距離が長いからである。

警報発生部３３には、上記距離センサ１１により捉えられた障害物までの距離信号、および前記リバースセンサ２３からのリバース位置検知信号などが入力される。この警報発生部３３は、前記選択信号が自動制御、マニュアル制御に拘わらず、リバースセンサ２３からのリバース位置検知信号の入力時間ｔ１が０．５秒より長い場合には、障害物までの距離が、第１距離よりも短い第２距離（例えば５０ｃｍ）以下になると、運転者の近傍、例えば図５に示すように運転者右側のサイドミラー取付部２１に設けたスピーカ２２から、障害物に異常接近したことを知らせる警告音を発生させる。

電源制御部３４には、リバースセンサ２３からの前記リバース位置検知信号が入力される。そして、電源制御部３４は、リバース位置検知信号（Ｒ）がオフ状態からオン状態に変化し、そのオン状態の入力時間ｔ１が一定時間、例えば本実施形態では０．５秒より長い場合には、カメラヘッド部１０を待機状態から撮像可能なオン状態に切換え制御し、かつ、距離センサ１１をオン状態にするとともにギヤードモータ１２を通電可能なオン状態にする。一方、電源制御部３４は、リバース位置検知信号がオン状態からオフ状態になってからの経過時間ｔ２が一定時間、例えば本実施形態では０．５秒より長い場合には、カメラヘッド部１０、距離センサ１１及びギヤードモータ１２をオフ状態に切換え制御する。また、この電源制御部３４は、エンジン始動に伴ってカメラヘッド部１０を前記待機状態にするようになっている。

前記駆動切換スイッチ（ＳＷ）によりマニュアル制御が選択された場合には、前記リバース位置検知信号の入力時間ｔ１が０．５秒より長いときは、カメラヘッド部１０の撮像方向を手動操作部によるギヤードモータ１２の操作量に応じた方向に一致させる。つまり、遠方から近傍までの任意の方向に設定される。このマニュアル制御におけるギヤードモータ１２への通電は、制御装置２０を介して行っても、或いは、手動操作部から直接行われるようにしてもよい。

このように構成された本実施形態における車両用後方視認装置の動作内容の一例を、図６に示すフローチャートに基づき説明する。

まず、エンジンを始動させると、電源制御部３４はカメラヘッド部１０の電源を入れて待機状態にする（ステップＳ１）。かかる準備が完了した後、リバースセンサ２３からリバース位置検知信号を入力すると（ステップＳ３）、その入力時間ｔ１が０．５秒より長いか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、長い場合には、カメラヘッド部１０を待機状態から撮像可能なオン状態にし（ステップＳ７）、続いてギヤードモータ１２の電源をオン状態にし（ステップＳ９）、距離センサ１１の電源をオン状態にする（ステップＳ１０）。

次に、駆動切換スイッチ（ＳＷ）からの選択信号が自動制御かマニュアル制御かを判定し（ステップＳ１１）、自動制御の場合には、切換制御部３２はカメラヘッド部１０の撮像方向を遠方、つまり上向きに作動させ（ステップＳ１５）、距離センサ１１にて検出された障害物までの距離が２ｍ（第１距離）未満であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。そして、障害物までの距離が２ｍ未満になると、カメラヘッド部１０の撮像方向を近傍、つまり下向きに作動させる（ステップＳ１９）。

しかる後、障害物までの距離が５０ｃｍ（第２距離）未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。そして、５０ｃｍ未満であると、警報発生部３３は警報を発生させる（ステップＳ２５）。この警報発生により、障害物への接近を運転者に注意を促して障害物との衝突を未然に防止することができる。

その後、リバース位置検知信号がオフか否かを判定し（ステップＳ２７）、リバース位置検知信号がオフ状態になってからの経過時間ｔ２が０．５秒より長いか否かを判定する（ステップＳ２９）。そして、長い場合には、警報発生部３３は警報を停止し（ステップＳ３１）、電源制御部３４はカメラヘッド部１０をオフ状態にし（ステップＳ３３）、距離センサ１１をオフ状態にし（ステップＳ３５）、ギヤードモータ１２をオフ状態にする（ステップＳ３７）。

一方、ステップＳ１１において、駆動切換スイッチ（ＳＷ）でマニュアル制御か選択された場合には、前述したように手動操作部によるギヤードモータ１２への通電制御が行われ（ステップＳ１３）、その後、上述したステップＳ２１〜Ｓ３７と同様の制御が行われる。

したがって、本実施形態による場合には、車両後方を撮像するカメラヘッド部１０が、撮像方向を上下方向で可変させる駆動機構（ギヤードモータ１２）を介して回動可能に設けられているので、カメラヘッド部１０を上下方向に回動させることで撮像方向を上下方向で可変できる。このため、上述したようにカメラヘッド部１０をハッチバック車１の後端部２の任意の高さ位置に設置してもよいので、見栄えが悪い高い位置を回避してナンバープレート取付け用凹部４という低い位置に設置させ得る。また、その低い位置にカメラヘッド部１０を設置しても、カメラヘッド部１０の上下方向の回動により撮像方向を上下方向で可変させることで、図１に右上がりのハッチングと右下がりのハッチングで示したように視認領域を広げることができるとともに、死角領域の発生を回避させ得る。よって、表２に示すように、ハッチバック車１において視認の良好化と見栄えの良好化とを両立させることができる。

なお、上述した実施形態では、切換制御部（切換制御手段）によりカメラヘッド部の撮像方向を車両後方の遠方と近傍の２方向のいずれかに自動的に切換制御する構成と、マニュアル操作によりカメラヘッド部の撮像方向を車両後方の遠方から近傍までの任意の方向に切換制御する構成とを組み込んでいるが、本発明は切換制御部による自動的な切換制御とマニュアル操作による切換制御とのいずれか一方としてもよい。この場合において、切換制御部により遠近２方向のいずれかに自動的に切換え制御するときには、マニュアル操作により撮像方向を上下方向に連続的に変化させる場合よりも容易かつ迅速に撮像方向を切換えることが可能となる。

また、上述した実施形態ではハッチバック車に適用しているが、本発明はこれに限らない。図７に示すように、高車高車１Ａやセダン１Ｂに対しても同様に適用することができる。より具体的には、図７（ａ）に示す高車高車１Ａに対しては、ナンバープレート取付け用凹部４にカメラヘッド部１０を設け、バンパー５の左右に距離センサ１１をそれぞれ設ける。一方、図７（ｂ）に示すセダン１Ｂに対しては、ナンバープレート取付け用凹部４にカメラヘッド部１０を設け、バンパー５の左右に距離センサ１１をそれぞれ設ける。このような高車高車１Ａやセダン１Ｂにおいても、上述した実施形態で説明したハッチバック車１と同様に、視認の良好化と見栄えの良好化とを両立させることができる（表２参照）。

更に、上述した実施形態ではカメラヘッド部をバックウインドウより下方位置のナンバープレート取付け用凹部に取付ける場合を例に挙げているが、本発明はこれに限らず、バックウインドウより下方位置であればよい。

更にまた、上述した実施形態では駆動機構としてギヤードモータを用いているが、本発明はこれに限らず、電動モータと減速ギアとが別体となっている構成のものを使用してもよい。この構成としても、カメラヘッド部が減速ギヤにより減速状態でゆっくりと回動するので、任意の角度にカメラヘッド部が向くように回動停止させ得、例えば運転者が運転席に居ながら遠隔操作を行っても、障害物へ正確に向くようにカメラヘッド部を停止させることができる。

本発明の一実施形態に係る車両用後方視認装置を組み込んだハッチバック車を示す右側面図である。 図１のハッチバック車の後端部を左斜め後方から見た図である。 カメラヘッド部と駆動機構を示す外観斜視図である。 車両用後方視認装置の制御装置を示すブロック図である。 警報を発生するスピーカ周りを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る車両用後方視認装置の動作内容を説明するフローチャートである。 （ａ）は本発明を高車高車に適用した構成を示す右側面図、（ｂ）は本発明をセダンに適用した構成を示す右側面図である。 従来技術による場合の問題点を説明するための図であり、（ａ）は高車高車にカメラヘッド部を取付ける場合、（ｂ）はセダンにカメラヘッド部を取付ける場合、（ｃ）及び（ｄ）はハッチバック車にカメラヘッド部を取付ける場合である。

符号の説明

１ ハッチバック車
１Ａ 高車高車
１Ｂ セダン
２ 後端部
２ａ バックウインドウ
３ ナンバープレート
４ 凹部
１０ カメラヘッド部
１１ 距離センサ
１２ ギヤードモータ
２０ 制御装置
３２ 切換制御部
３３ 警報発生部

Claims (6)

1. 車両の後端部のバックウインドウより下方位置に、車両後方を撮像するカメラヘッド部が、撮像方向を上下方向で可変させる駆動機構を介して回動可能に設けられていることを特徴とする車両用後方視認装置。
2. 請求項１に記載の車両用後方視認装置において、前記カメラヘッド部が前記バックウインドウより下方のナンバープレート取付用凹部に設けられていることを特徴とする車両用後方視認装置。
3. 請求項１または２に記載の車両用後方視認装置において、前記撮像方向が車両後方の遠方と近傍とのいずれか一方を向くように前記カメラヘッド部が切換制御手段により切換制御されることを特徴とする車両用後方視認装置。
4. 請求項３に記載の車両用後方視認装置において、前記切換制御手段は、車両後方の障害物までの距離を計測する距離センサを備え、該距離センサによる計測距離に基づき前記カメラヘッド部の向く方向を切換制御することを特徴とする車両用後方視認装置。
5. 請求項４に記載の車両用後方視認装置において、前記距離センサによる前記障害物までの計測距離が所定距離以下の場合に警報を発することを特徴とする車両用後方視認装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用後方視認装置において、前記駆動機構は電動モータと減速ギヤとを有し、前記カメラヘッド部の回動を、該減速ギヤを介して行う構成となっていることを特徴とする車両用後方視認装置。

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