JP2009528943A - 原動機付き車両用のカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両のウィンドウにおける取付空間をできる限り有効利用することが可能な車両用のカメラシステムを提供すること。
【解決手段】原動機付き車両のウィンドウ１に向けて配置されたカメラ装置２と、前記ウィンドウ１に直接的又は間接的に接続された電気的な伝導体３とを備えて成る原動機付き車両用のカメラシステムにおいて、前記伝導体３を前記カメラ装置２の検出範囲内に設置するとともに、前記カメラ装置２の焦点を無限遠の平面に設定した。

Description

本発明は、原動機付き車両のウィンドウに向けて配置されたカメラ装置と、前記ウィンドウに直接的又は間接的に接続された電気的な伝導体とを備えて成る原動機付き車両用のカメラシステムに関するものである。

最近の原動機付き車両（以下単に「車両」という。）には多数のセンサが設けられており、車両外部の情報を検出するために、これらセンサを車両のウィンドウ、特にフロントウィンドウに設ける必要がある。これは特に像検出を行うカメラシステムについていえることであるが、雨滴センサ、曇りセンサのほか、例えば太陽光センサ、周囲明度センサなどの光学センサについても、これらは主にフロントウィンドウに設けられる。

ところで、特許文献１には車両用のルーフモジュールが開示されており、このルーフモジュールには、１つの実施形態においてカメラ装置が設けられている。さらに、このルーフモジュールには例えば雨滴センサ、光センサ、温度センサなどを構成する更に少なくとも１つの機械的又は電気的な部材が設けられている。そして、カメラ装置及び他の部材はフロントウィンドウ周辺に設けられている。
独国特許出願公開第１０３４０９０１号明細書

また、湿度センサとして構成されることが多い容量型センサ及びカメラシステムにはそれぞれ異なる測定原理が用いられているため、これらは、別部材として構成されるとともに、フロントウィンドウにおける異なる箇所に設置されるのが普通である。そのため、特にセンサ等の電気的部材の配置によってフロントウィンドウにおける比較的大きな面積が占められてしまうが、これは美観面及び実用面において不都合である。

さらに、カメラ装置と湿度センサを共通のケーシング内に収容することもできるが、この場合も光学センサを電気式センサ近傍に設ける必要があり、必要な取付空間の問題が解消されるわけではない。なお、このような問題は、複数のセンサをフロントウィンドウ以外のウィンドウに設ける場合にも同様に生じてしまう。

本発明は上記問題にかんがみてなされたもので、その目的とするところは、車両のウィンドウにおける取付空間をできる限り有効利用することが可能な車両用のカメラシステムを提供することにある。

上記目的は、伝導体をカメラ装置の検出範囲内に設置することによって達成される。

本発明の基本的な思想は、カメラ装置が車両外部の物体を検出する車両のウィンドウ範囲を同時に他の用途に使用できるようにすることにある。伝導体がカメラ装置の検出範囲の一部のみを占めるという前提においては、この伝導体を、カメラ装置がこれを透過するように像検出するよう車両用のウィンドウに設けることが考えられる。

ここで、「伝導体」とは、導電材料から成り、車両のウィンドウに取付可能な構造体を意味している。そして、このような伝導体は、特にワイヤ又は回路基板によって構成されている。なお、この伝導体を、単純な誘導ループ以外にも、例えば蛇行状、螺旋状などの複雑な形状に構成することも可能である。さらに、この伝導体を、例えば容量型のインターデジタル構造のような互いに絶縁された複数の部材で構成してもよい。

特に、伝導体をコイル、コンデンサ、アンテナなどの電気的部材で形成するのが好ましい。また、この伝導体をセンサ又はセンサの一部として構成することも可能であり、本発明の一実施形態においては、このセンサは容量型の湿度センサであり、この湿度センサにより車両のウィンドウの曇り又は該ウィンドウにおける雨滴が検出される。

ところで、容量型センサの動作原理は、水と空気の誘電特性が互いに異なることに基づいたものである。すなわち、水分が電場あるいは電磁場内へ入ると、この電場あるいは電磁場が影響を受ける。したがって、車両のウィンドウにおける湿気（水分）は、例えば水分により、車両のウィンドウに固定された漂遊磁界コンデンサの静電容量が該コンデンサに接続された発振回路の周波数を変化させるほど変化することで検出される。

同様に、アンテナを車両のウィンドウ内又は該ウィンドウ上に取り付けることもできる。いずれにしても、伝導体は、その製造過程に応じて、非常に小さな幅を有しているとともに、ほぼ透明に形成されている。

また、伝導体によりヒータ装置を構成して、カメラシステムの機能を損なわせる曇りを除去することが可能である。さらに、伝導体を、小型の不連続な電子的部材若しくは電気的部材又はケーシングで包囲されていない回路基板とすることも可能である。また、伝導体を半透明にして光が透過できる範囲を設けるのが好ましい。そして、伝導体を透明に形成された支持部材（例えば透明なフィルム）上に設けるのも好ましい。なお、伝導体を、車両のウィンドウの内側に設けたり、接続用ガラスの２つのガラス面の間に設けるようにしてもよい。

さらに、伝導体を、カメラ装置の前面において、カメラ装置又はその光学系部材（例えばプリズム又は導光体）に設けることも考えられる。このように構成することにより、伝導体及びカメラ装置から成るあらかじめ組み立てられたモジュールを形成することが可能である。このモジュールは、カメラ装置及び伝導体の車両ウィンドウにおける共通の組立を可能にするものであるとともに、当該モジュールと車両ウィンドウに互いに独立した互換性を与えることも可能である。なお、上記光学系部材を特に透明な材料で満たされたチューブ状部材とすることが考えられる。

さらに、カメラ装置の焦点をできる限り遠方、特に無限遠に設定するのが好ましい。こうすることにより、焦点が車両のウィンドウ面に調整されることがないため、車両のウィンドウに設けられた伝導体が像検出を妨げることがない。

なお、カメラ装置には、像検出機能のほか、例えば車線検出機能や、単に所定の位置における明度情報を検出する光検出機能を設定することも可能である。

本発明によれば、車両のウィンドウにおける取付空間をできる限り有効利用することが可能な車両用のカメラシステムを提供することが可能である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１には車両のウィンドウ１（特にフロントウィンドウ）が示されており、その内側には導光体５の外面が結着されている。また、導光体５のフロントウィンドウ１と反対側の面には、カメラ装置２が接続されている。ここで、導光体５における不図示の部分をカメラ装置２の光学系と一体に形成してもよい。

また、導光体５はフロントウィンドウ１と同様の屈折率を有する材料で形成されており、フロントウィンドウ１から導光体５、更にカメラ装置２へ光路をほとんど屈折させないようになっている。また、ここでは概略的にのみ示している導光体５を、固体のプリズム体又は透明な材料で満たされたチューブ状のものとして構成してもよい。なお、どのような形態にしろ、散乱光の影響を避けるために、導光体５の側面部については光を透過させない黒色のものとする必要がある。

ところで、視線方向、すなわちカメラ装置２の光軸７方向には、フロントウィンドウ１において半透明の伝導体３が透明の支持部材９上に取り付けられているか、又は支持部材９内に埋設されている。この伝導体３は、不図示の回路装置と共に例えば湿度センサの機能を担うものである。

図１において、伝導体３の回路基板４の断面が示されている。この伝導体３は、誘導型センサとして形成されていれば平面図において螺旋状となっており、容量センサとして形成されていればインターデジタル構造として示される。

図２には像を検出するカメラ装置２の光路の概略が示されており、このカメラ装置２は、遠距離（好ましくは無限遠）に焦点が合わされている。そのため、フロントウィンドウ１に入射する互いに平行な光束６の各光線は、すべてカメラ装置２における結像面８上の所定の一点に集束される。なお、結像面８における結像点の位置は、光束６のフロントウィンドウ１への入射角によって変化する。また、焦点を無限遠に設定することにより、フロントウィンドウ又はその近傍に設けられた伝導体３がカメラ装置２によって結像されることがない。

しかして、図２に示すように、半透明の伝導体３の内部にある非透明の回路基板４は、互いに平行な光束６のいくつかの光線がカメラ装置２まで到達するのを妨げるようになっている。そのため、カメラ装置２によって検出された像強度が幾分弱められるようになっている。なお、伝導体３を構成するワイヤの縁部又は回路基板において若干生じる回折が像形成に与える影響は無視できる程度にすぎない。

また、図１においては支持部材９が厚く示されているが、実際には、支持部材９を透過する光路は比較的短いため、この支持部材９の屈折率による光路への影響はない。そして、カメラ装置２は、伝導体３による障害を受けることなく、その視野内にある伝導体３を透過するように像検出するようになっている。

本発明によるカメラ装置の構成の概要を示す図である。 本発明によるカメラ装置の光路の概略を示す図である。

符号の説明

１ 車両のウィンドウ（フロントウィンドウ）
２ カメラ装置
３ 伝導体
４ 回路基板
５ 導光体
６ 光束
７ 光軸
８ 結像面
９ 支持部材

Claims (24)

1. 原動機付き車両のウィンドウに向けて配置されたカメラ装置と、
   前記ウィンドウに直接的又は間接的に接続された電気的な伝導体と
   を備えて成る原動機付き車両用のカメラシステムにおいて、
   前記伝導体（３）を前記カメラ装置（２）の検出範囲内に設置したことを特徴とするカメラシステム。
2. 前記伝導体（３）を、少なくとも１つのワイヤ又は回路基板（４）を備える構成としたことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
3. 前記ワイヤ又は回路基板（４）を特に透明な支持部材（９）上に設けたことを特徴とする請求項２記載のカメラシステム。
4. 前記伝導体（３）を誘導ループとして形成したことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
5. 前記伝導体（３）を互いに絶縁された複数の部材で構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のカメラシステム。
6. 前記伝導体（３）を特に螺旋形状、蛇行形状又はインターデジタル式の形状に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のカメラシステム。
7. 前記伝導体（３）を電気的部材、特にコイル、コンデンサ又はアンテナで形成したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のカメラシステム。
8. 前記伝導体（３）を半透明に形成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のカメラシステム。
9. 前記伝導体（３）を、不連続の電気的部材を含んで構成したことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
10. 前記伝導体（３）によりヒータ装置を構成したことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
11. 前記伝導体（３）を前記ウィンドウ（１）の内側に設けたことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
12. 前記伝導体（３）を接続用ガラスの２つのガラス面の間に設けたことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
13. 前記伝導体（３）を、前記カメラ装置（２）又は該カメラ装置（２）に接続された光学系部材に接続したことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
14. 前記光学系部材をプリズム又は導光体（５）としたことを特徴とする請求項１３記載のカメラシステム。
15. 前記伝導体（３）を湿度センサとして形成したことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
16. 前記湿度センサを容量型センサとしたことを特徴とする請求項１５記載のカメラシステム。
17. 前記カメラ装置（２）の焦点を原動機付き車両の範囲外の平面に設定したことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
18. 前記カメラ装置（２）の焦点を無限遠の平面に設定したことを特徴とする請求項１７記載のカメラシステム。
19. 前記カメラ装置（２）と前記ウィンドウ（１）の間にチューブ状部材を設けたことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
20. 前記チューブ状部材を透明な材料で満たしたことを特徴とする請求項１９記載のカメラシステム。
21. 前記カメラ装置（２）を、像検出機能を備える構成としたことを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
22. 前記カメラ装置（２）を、像検出機能以外に少なくとも１つの機能を備える構成としたことを特徴とする請求項２１記載のカメラシステム。
23. 前記増検出機能以外の少なくとも１つの機能を周囲明度センサ又は太陽光センサとしたことを特徴とする請求項２２記載のカメラシステム。
24. 前記増検出機能以外の少なくとも１つの機能を雨滴センサ又は曇りセンサとしたことを特徴とする請求項２２記載のカメラシステム。

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