JP2010155593A - 車両用視界補助装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザー操作を簡略化して利便性を向上させた車両用視界補助装置を提供すること。
【解決手段】車外風景を撮像する撮像手段により撮像された画像をフロントウインドシールドに投影する投影手段と、ユーザーにより前記投影手段の作動指示操作が行なわれるスイッチと、ヘッドランプと、車外の照度を検出する照度検出手段と、前記スイッチに対して前記投影手段の作動指示操作が行なわれたときに、前記照度検出手段により検出された照度が所定照度以下であり且つ前記ヘッドランプが点灯状態でない場合には、前記ヘッドランプを点灯状態とすると共に前記投影手段を作動させる制御手段と、を備える車両用視界補助装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、車外風景を撮像する撮像手段により撮像された画像をフロントウインドシールドに投影する投影装置と、ヘッドランプを共に制御する車両用視界補助装置に関する。

従来、車外風景をＣＣＤカメラ等により撮像し、その撮像画像をフロントウインドシールドに投影して運転者の視界補助を行なう装置が、ナイトビジョン等の名称で知られている。このナイトビジョンは、夜間における視界補助を目的としており、ヘッドランプが点灯されていることを作動条件とする。係る作動条件は、欧州では法規により定められており、日本国においてもガイドラインとして公表されている。

これに関連する視界補助装置であって、メインスイッチがオン状態とされ、照度検出手段で検出された照度が所定レベルより低く、且つスイッチ操作検出手段により照明装置（ヘッドランプ）の点灯操作が検出された場合に作動する視界補助装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−４００３３号公報

しかしながら、上記従来の視界補助装置においては、車両の周囲が、ヘッドランプが自動又は手動で点灯状態とされていない程度の暗さである場合に、簡易に作動させることができないという問題が生じる。すなわち、メインスイッチが操作されてからヘッドランプが点灯状態とされるまでの間はインジケータを点灯させて視界補助装置が待機状態であることをユーザーに表示するものとしているが、それを見たユーザーは、メインスイッチを操作した後、更にヘッドランプを点灯状態とする操作を行なう必要があり、煩わしさを感じる場合がある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、ユーザー操作を簡略化して利便性を向上させた車両用視界補助装置を提供することを、主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
車外風景を撮像する撮像手段により撮像された画像をフロントウインドシールドに投影する投影手段と、
ユーザーにより前記投影手段の作動指示操作が行なわれるスイッチと、
ヘッドランプと、
車外の照度を検出する照度検出手段と、
前記スイッチに対して前記投影手段の作動指示操作が行なわれたときに、前記照度検出手段により検出された照度が所定照度以下であり且つ前記ヘッドランプが点灯状態でない場合には、前記ヘッドランプを点灯状態とすると共に前記投影手段を作動させる制御手段と、
を備える車両用視界補助装置である。

この本発明の一態様によれば、ユーザー操作を簡略化して利便性を向上することができる。

また、車外の照度に基づくヘッドランプ及びテールランプの自動点灯機能を備える本発明の一態様であって、
前記所定照度は、前記ヘッドランプの自動点灯が行なわれる基準となる照度を超える照度であり、且つ前記テールランプの自動点灯が行なわれる基準となる照度以下の照度である、
一般的に、テールランプの自動点灯が行なわれる基準となる照度は薄暮時の照度であり、ヘッドランプの自動点灯が行なわれる基準となる照度は夜間やトンネル内の照度である。従って、車外の照度が薄暮時から夜間までの間であるときにユーザーが投影手段の作動を望んだ場合に、わざわざヘッドランプを点灯させる操作を行なうことなく、上記スイッチを操作するだけで投影手段を作動させることができる。

本発明によれば、ユーザー操作を簡略化して利便性を向上させた車両用視界補助装置を提供することができる。

本発明の第１実施例に係る車両用視界補助装置１のシステム構成例である。 ナイトビジョン表示部４０の構成を概略的に示す図である。 作動制御部５２により実行される特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

＜第１実施例＞
以下、本発明の第１実施例に係る車両用視界補助装置１について説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る車両用視界補助装置１のシステム構成例である。車両用視界補助装置１は、主要な構成として、ヘッドランプ装置１０と、ナイトビジョン装置３０と、を備える。

ヘッドランプ装置１０は、左右のロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂ、及び図示しないハイビームヘッドランプと、各ロービームヘッドランプを駆動するヘッドランプドライバ１４と、ソレノイドスイッチ１６と、ランプ点灯制御部１８と、を備える。ランプ点灯制御部１８には、ライティングスイッチ２０及びコンライトセンサ２２の出力、更には制御部５０からの指示信号が入力される。

ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂは、例えばＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプであり、ＨＩＤバルブを主要な構成とする。ＨＩＤバルブには、キセノンガスや金属ヨウ化物が封入されており、両端部の電極に電圧が印加されるとアーク放電によって発光する。

ヘッドランプドライバ１４は、ＨＩＤバルブに電圧を印加するためのＨブリッジ回路を備える。Ｈブリッジ回路は、Ｈブリッジ状に配置された４個のブリッジ用半導体スイッチング素子（ＭＯＳトランジスタ等）を有する。ブリッジ用半導体スイッチング素子は、ランプ点灯制御部１８によってソレノイドスイッチ１６がオン状態とされたときに、対極に位置する１組のものが同時にオン状態となるように制御される。そして、オン状態とされる組が交互に切り替わることによって、ＨＩＤバルブに印加される電圧の極性が反転し、ＨＩＤバルブが交流点灯する。

なお、係る構成はあくまで一例であり、各ロービームヘッドランプがＬＥＤランプであり、ヘッドランプドライバ１４が定電流制御を行なうための構成であってもよい。また、各ロービームヘッドランプがハロゲンランプであり、ヘッドランプドライバ１４がリレー装置であってもよい。

ライティングスイッチ２０は、例えばコンビネーションスイッチの一部として構成される。ライティングスイッチ２０は、全ライトを消灯させるＯＦＦ位置、テールランプ及びスモールランプ（車幅灯）を点灯させるＴＡＩＬ位置、テールランプ、スモールランプ及びヘッドランプを点灯させるＨＥＡＤ位置の３つの位置に切り換え可能なヘッドランプスイッチと、ヘッドランプのハイビーム状態とロービーム状態を切り換えるディマスイッチ等を備えている。これらのスイッチの操作状態は、ランプ点灯制御部１８に出力される。

コンライトセンサ２２は、例えばインストルメントパネル上面に取り付けられた照度センサであり、検出した照度Ｌをランプ点灯制御部１８及びナイトビジョン装置３０の制御部５０に出力する。

ランプ点灯制御部１８は、例えばマイクロコンピュータである。本実施例におけるランプ点灯制御部１８は、ライティングスイッチ２０の操作状態に応じてテールランプ、スモールランプ及びヘッドライトの点灯制御を行なう他、コンライトセンサ２２から入力される照度Ｌに応じて自動的にこれらの点灯制御を行なっている。具体的には、コンライトセンサ２２から入力される照度Ｌが基準照度Ｌ１以下、且つＬ２以上である場合には（Ｌ１＞Ｌ２；Ｌ１よりＬ２の方が暗い）、テールランプ及びスモールランプがユーザー操作により点灯していなければ、これらを自動的に点灯させる。また、コンライトセンサ２２から入力される照度Ｌが基準照度Ｌ２未満である場合には、テールランプ、スモールランプ及びヘッドランプがユーザー操作により点灯していなければ、これらを自動的に点灯させる。すなわち、薄暮時にはテールランプ及びスモールランプを自動的に点灯させ、夜間やトンネル内においては更にヘッドランプを自動的に点灯させる。

更に、ランプ点灯制御部１８は、後述する如く制御部５０から入力される指示信号に応じてヘッドランプの自動点灯制御を行なう。

ナイトビジョン装置３０は、左右の近赤外線ランプ３２Ａ、３２Ｂと、近赤外線カメラ３４と、ナイトビジョン表示部４０と、制御部５０とを備える。制御部５０には、コンライトセンサ２２及びナイトビジョンスイッチ６０の出力、更に車両内で送受信されている車速信号Ｖが入力される。ナイトビジョンスイッチ６０は、ユーザーによりナイトビジョン装置３０の作動指示操作が行なわれるスイッチである。ナイトビジョンスイッチ６０は、ユーザーの操作によってオン状態とオフ状態が切り換わる他、イグニッションオフの際等にオフ状態にリセットされる。

近赤外線ランプ３２Ａ、３２Ｂは、例えばハロゲンランプと可視光カットフィルタを備え、８００〜１０００［ｎｍ］程度の波長域の近赤外光を車両前方に投射する。

近赤外線カメラ３４は、例えば、ウインドシールド中央上部に配設されており、感度分布を近赤外線まで拡張したＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を利用したカメラである。必要に応じて可視光を遮断する赤外線フィルタやレンズ等が用いられる。近赤外線カメラ３４は、車両前方に向いた光軸を有し、車両前方における左右一定範囲の領域を撮像する。これによって、車両前方の歩行者や障害物等を撮像可能となっている。なお、近赤外線カメラ３４は、所定周期（例えば数［ｍｓ］毎）に撮像を行なっており、その撮像画像は、例えば撮像フレーム毎に画像データとして映像処理部５６に入力される。

図２は、ナイトビジョン表示部４０の構成を概略的に示す図である。ナイトビジョン表示部４０は、インストルメントパネル４２上面（コンビネーションメータの裏側）の一部に設置された液晶ディスプレイ装置４４（ＬＣＤ）を有する。そして、液晶ディスプレイ装置が表示した画像がフロントウインドシールド４６で反射されることにより、運転者の眼に虚像を提供する。以下、係る表示をナイトビジョン表示と称する。フロントウインドシールドの反射領域には、室内側の表面に半透明の反射薄膜を形成してよい。

なお、ナイトビジョン表示部４０の具体的態様は図２で例示したＨＵＤ（Head Up Display）装置に限られず、例えばコンビネーションメータ内にナイトビジョン表示部４０を備えてもよい。この場合、コンビネーションメータにおいて、車速やエンジン回転数等と共に近赤外線カメラ３４の撮像画像が表示される。また、ナイトビジョン表示部４０となる専用領域をコンビネーションメータ内に備えてもよいし、ナイトビジョン表示部４０が非表示状態のときには当該領域において他の情報を表示してもよい。

制御部５０は、例えばマイクロコンピュータを中心として構成されており、作動制御部５２と、車速判定回路５４と、映像処理部５６と、を備える。作動制御部５２は、フラッシュメモリ等の一時記憶装置を内蔵する。

作動制御部５２は、ナイトビジョンスイッチ６０に対してナイトビジョン装置３０の作動指示操作が行なわれたときに、所定条件を満たす場合に近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０を作動させる。詳しくは、後述する。

車速判定回路５４は、入力された車速信号Ｖの示す値が所定値Ｖ１（図では１５［ｋｍ／ｈ］とした）以上であるか否かを判定し、車速信号Ｖの示す値が所定値Ｖ１以上である場合にオン信号（Ｈｉ信号）を作動制御部５２及び近赤外線ランプ３２Ａ、３２Ｂに出力する。

当該オン信号を受信した近赤外線ランプ３２Ａ、３２Ｂは、自動的に近赤外光の投射を開始する。なお、これに限らず、他の条件を各近赤外線ランプの投射開始条件としてもよい。例えば、ハイビームヘッドランプが点灯していれば近赤外線ランプ３２Ａ、３２Ｂの投射を行なわないものとしてもよいし、照度が所定照度以上であれば近赤外線ランプ３２Ａ、３２Ｂの投射を行なわないものとしてもよい。

映像処理部５６は、近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０が作動状態にある場合に、近赤外線カメラ３４から入力された画像データに反転処理、色彩・輝度調節処理、左右縮尺変更処理等を行なって、ナイトビジョン表示部４０に近赤外線カメラ３４が撮像した画像に基づく画像を表示させるための画像信号を生成する。

以下、作動制御部５２による近赤外線カメラ３４、ナイトビジョン表示部４０、及びロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂの制御について説明する。図３は、作動制御部５２により実行される特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、例えば所定周期をもって繰り返し実行される。

まず、ナイトビジョンスイッチ６０がオン状態となっているか否かを判定する（Ｓ１００）。

ナイトビジョンスイッチ６０がオン状態となっている場合は、コンライトセンサ２２から入力される照度Ｌが基準照度Ｌ３以下であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。基準照度Ｌ３は、例えば基準照度Ｌ１以下、且つ基準照度Ｌ２を超える照度であり、より好ましくは基準照度Ｌ１近傍の照度である（Ｌ１＝Ｌ３であってよい）。

コンライトセンサ２２から入力される照度Ｌが基準照度Ｌ３を超える場合は、近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０を非作動状態とする（Ｓ１０４）。すなわち、近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０が作動状態であればこれらへの通電を停止して非作動状態とし、非作動状態であれば非作動状態を継続する。係る制御は、薄暮時よりも照度が高い場合にはナイトビジョン表示を行なう実益が小さく、また車外が余り明るいとナイトビジョン表示が視認困難となることに基づく。なお、この際に、音声出力やインジケータランプ点灯等を行なって、ユーザーにナイトビジョン装置３０が待機状態にあることを報知してよい。これにより、ユーザーにおいては、ナイトビジョン装置３０が故障状態でないことを確認することができる。

コンライトセンサ２２から入力される照度Ｌが基準照度Ｌ３以下である場合は、ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂが点灯状態であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂが点灯状態である場合は、近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０を作動状態とする（Ｓ１０８）。すなわち、近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０が非作動状態であればこれらに通電を行なって作動させ、作動状態であれば作動状態を継続する。なお、ヘッドランプの点灯に係る判定のため、ランプ点灯制御部１８からヘッドランプの点灯状態に関する信号が入力されているものとする。

Ｓ１０６においてロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂが点灯状態でないと判定した場合は、ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂを点灯状態とするように、ランプ点灯制御部１８に指示信号を出力すると共に、近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０を作動状態とする（Ｓ１１０）。指示信号を受信したランプ点灯制御部１８は、ライティングスイッチ２０の操作状態及びコンライトセンサ２２から入力される照度Ｌに拘わらず、ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂを点灯状態とする。

これにより、車外の照度が薄暮時から夜間までの間であるときにユーザーがナイトビジョン表示を望んだ場合に、わざわざライティングスイッチ２０を操作してロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂを点灯させることなく、ナイトビジョンスイッチ６０を操作するだけでナイトビジョン装置３０を作動させることができる。従って、ユーザー操作を簡略化して利便性を向上すると共に、ナイトビジョン装置３０をより積極的に使用して安全運転に寄与することができる。なお、ヘッドランプ点灯をナイトビジョン装置３０の作動条件とする必要があることは、前述の如くである。

そして、作動制御部５２の一時記憶装置に点灯指示フラグをオン設定する（Ｓ１１２）。点灯指示フラグは、点灯制御部１８に指示信号を出力した状態であることを示すフラグであり、イグニッションオフ時等にオフ設定（リセットされる）。

一方、Ｓ１００においてナイトビジョンスイッチ６０がオフ状態となっていると判定した場合は、近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０を非作動状態とする（Ｓ１１４）。すなわち、近赤外線カメラ３４及びナイトビジョン表示部４０が作動状態であればこれらへの通電を停止して非作動状態とし、非作動状態であれば非作動状態を継続する。

そして、点灯指示フラグがオン設定されているか否かを判定する（Ｓ１１６）。点灯指示フラグがオン設定されている場合は、ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂを点灯させる指示の取消信号をランプ点灯制御部１８に出力し（Ｓ１１８）、点灯指示フラグをオフ設定する（Ｓ１２０）。取消信号を受信したランプ点灯制御部１８は、ライティングスイッチ２０の操作状態及びコンライトセンサ２２から入力される照度Ｌに応じて、テールランプ、スモールランプ及びヘッドランプの点灯制御を行なう。

以上説明した本実施例の車両用視界補助装置１によれば、ユーザー操作を簡略化して利便性を向上と共に、ナイトビジョン装置３０をより積極的に使用して安全運転に寄与することができる。

＜第２実施例＞
以下、本発明の第２実施例に係る車両用視界補助装置２について説明する。車両用視界補助装置２は、ハードウエア構成において第１実施例に係る車両用視界補助装置１と共通するため、図１を参照すると共に各構成要素について同一の符号を付する。また、以下では第１実施例との相違点を中心に説明する。

本実施例におけるランプ点灯制御部１８は、ランプ点灯制御部１８は、単にライティングスイッチ２０の操作状態に応じてテールランプ、スモールランプ及びヘッドライトの点灯制御を行なうのみであり、コンライトセンサ２２から入力される照度Ｌに応じた自動点灯制御は行なわない。

また、本実施例における作動制御部５２は、図３で例示したフローチャートと同様の処理を行なう。これによって、ユーザー操作を簡略化して利便性を向上と共に、ナイトビジョン装置３０をより積極的に使用して安全運転に寄与することができる。

更に、本実施例の場合、夜間等、本来ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂの点灯が必要であるにも拘わらずこれらが非点灯状態である場面において、ユーザーがナイトビジョンスイッチ６０を操作するだけでロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂが自動点灯することとなる。従って、うっかり夜間にロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂを点灯させずに走行している場合に、これらを自動点灯する機会を提供することができ、安全運転に寄与することができる。

なお、本実施例における基準照度Ｌ３については、照度に基づくヘッドランプ等の自動点灯制御を行なっている一般的な車両が採用している基準照度Ｌ１（テールランプ及びスモールランプを自動的に点灯させる照度）以下、且つ基準照度Ｌ２（テールランプ、スモールランプ及びヘッドランプを自動的に点灯させる照度）を超える照度に定める。また基準照度Ｌ１近傍の照度としてもよい（Ｌ１＝Ｌ３であってよい）。

以上説明した本実施例の車両用視界補助装置２によれば、ユーザー操作を簡略化して利便性を向上と共に、ナイトビジョン装置３０をより積極的に使用して安全運転に寄与することができる。また、ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂを自動点灯する機会を提供することができ、安全運転に寄与することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、図３のフローにおけるＳ１１０の処理において、ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂを自動点灯させるものとしたが、ハイビームヘッドランプを自動点灯させてもよい。

同様に、ロービームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂの点灯をナイトビジョン装置３０の作動条件としたが、ハイビームヘッドランプが点灯している場合にもナイトビジョン装置３０の作動を許容してよい。

また、ナイトビジョン装置３０の作動条件として、車速判定回路５４からオン信号が入力されていることを加えてもよい。

本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。

１、２ 車両用視界補助装置
１０ ヘッドランプ装置
１２Ａ、１２Ｂ ロービームヘッドランプ
１４ ヘッドランプドライバ
１６ ソレノイドスイッチ
１８ ランプ点灯制御部
２０ ライティングスイッチ
２２ コンライトセンサ
３０ ナイトビジョン装置
３２Ａ、３２Ｂ 近赤外線ランプ
３４ 近赤外線カメラ
４０ ナイトビジョン表示部
４２ インストルメントパネル
４４ 液晶ディスプレイ装置
４６ フロントウインドシールド
５０ 制御部
５２ 作動制御部
５４ 車速判定回路
５６ 映像処理部
６０ ナイトビジョンスイッチ

Claims (2)

1. 車外風景を撮像する撮像手段により撮像された画像をフロントウインドシールドに投影する投影手段と、
   ユーザーにより前記投影手段の作動指示操作が行なわれるスイッチと、
   ヘッドランプと、
   車外の照度を検出する照度検出手段と、
   前記スイッチに対して前記投影手段の作動指示操作が行なわれたときに、前記照度検出手段により検出された照度が所定照度以下であり且つ前記ヘッドランプが点灯状態でない場合には、前記ヘッドランプを点灯状態とすると共に前記投影手段を作動させる制御手段と、
   を備える車両用視界補助装置。
2. 車外の照度に基づくヘッドランプ及びテールランプの自動点灯機能を備える請求項１に記載の車両用制御装置であって、
   前記所定照度は、前記ヘッドランプの自動点灯が行なわれる基準となる照度を超える照度であり、且つ前記テールランプの自動点灯が行なわれる基準となる照度以下の照度である、
   車両用視界補助装置。

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