JP2010253987A - 車載用撮影ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】車内の乗員を漏れなくある程度の露出、鮮明さでカメラにより撮影できるようにすること。
【解決手段】車両の車内天井に取り付けられるケース１３に赤外線カメラ１５と複数の赤外線発光ダイオード（赤外線ＬＥＤ）１７とを収容する。赤外線カメラ１５は、車両１の前席７と後席９の乗員７ａ，９ａを含む撮影範囲Ａが収まる画角Ｂを有している。各赤外線ＬＥＤ１７は、その光軸Ｃ１を、赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１に対して垂直方向における上方に傾けている。赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１は、前席７の乗員７ａの頭部の上方と後席９の乗員９ａの頭部の下方とを通る。赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１は、前席７の乗員７ａの頭部と後席９の乗員９ａの腰部とを通るので、画角中心軸Ｂ１に光軸Ｃ１の向きを合わせるよりも、赤外線ＬＥＤ１７による照明光は、後席９の乗員９ａに高い光量で照射される。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両に搭載される撮影ユニットに係り、特に、カメラと共に照明用の光源を備える車載用撮影ユニットに関するものである。

従来から広く利用されている防犯用の監視カメラは、近年、車両においても利用されつつある。例えばタクシー等の営業車両においては、車内で乗客と乗務員との間にトラブルが生じた場合等に備えて、監視カメラを設置することがある。

特に、ドライブレコーダを搭載した車両では、事故が発生した場合にその原因を検証する目的で、車両の前方を撮影して記録に残す設備が既に整っている。そこで、車内を撮影するカメラをドライブレコーダの設備に追加すれば、車内も車両の前方と共に撮影し、映像として記録に残しておくことができる（以上、例えば特許文献１）。

特開２０００−６８５４号公報

ところで、車内を撮影する場合、特に自然光の入射がなくなる夜間においては、カメラの露出不足により被写体を鮮明に撮影できないことが多い。したがって、低露出環境での撮影に適した赤外線カメラを用いたり、照明光で被写体を照明することが、鮮明な被写体の映像を記録に残す上で効果的である。

車内にカメラや照明光の光源を設置するのに当たっては、それらが運転者の視界の妨げとならないように配慮する必要がある。また、カメラと光源の配線を一本化する必要性もあることから、カメラと光源は一つのケースに一緒に収容して車内に設置されることになる。

その場合、カメラの画角中心軸の向きに光軸の向きを合わせて光源がケースに収容されていると、カメラの画角の中心側ほど照明光の光量が高く、画角の周縁側ほど照明光の光量が低くなることになる。このような照明光の光量分布は、カメラで撮影する被写体の配置と必ずしも一致するとは限らず、カメラによって車内の乗員を漏れなくある程度の鮮明さで撮影するというニーズが満たされるという保証はない。

本発明は前記事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、カメラと共にケースに収容された光源からの照明光によって、ケースが取り付けられる車内の乗員をカメラにより漏れなくある程度の鮮明さで撮影することができる車載用撮影ユニットを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載した本発明の車載用撮影ユニットは、
車内の前席の乗員と後席の乗員とを含む撮影範囲を撮影する車載用撮影ユニットであって、
車両に取り付けられるケースと、
前記ケースに収容され、該ケースが前記車両に取り付けられた状態で前記撮影範囲が画角内に収まる向きに配置され、該撮影範囲を撮影するカメラと、
前記ケースに収容され、該ケースが前記車両に取り付けられた状態で、前記前席及び前記後席のうち前記カメラからの距離が遠い席の高さに光軸を合わせて配置され、前記カメラによる前記撮影範囲の撮影用照明光を出力する光源と、
を備えることを特徴とする。

請求項１に記載した本発明の車載用撮影ユニットによれば、車両にケースを取り付けた状態で、車両の前席と後席の両乗員を含む撮影範囲がカメラの画角内に収まる向きに配置されるカメラの画角中心軸は、垂直方向において、撮影範囲の中央又はその付近に位置することになる。これに対して、光源の光軸の向きは、車両の前席及び後席のうちカメラからの距離が遠い席の高さに位置することになる。即ち、光源の光軸は、必ずしもカメラの画角中心軸の向きに合わせた向きとはならない。したがって、カメラを撮影範囲の全体を撮影できる向きにカメラを配置しても、カメラと共にケースに収容された光源を、撮影用照明光による照明を最も必要とする被写体に効率良く照明光が届く向きに配置することができる。

また、請求項２に記載した本発明の車載用撮影ユニットは、請求項１に記載した本発明の車載用撮影ユニットにおいて、前記光源が、前記ケースに保持される回路基板に実装された固体発光素子であり、該固体発光素子が、前記回路基板の実装面に対して前記光軸を垂直に向けて該回路基板に実装されており、前記回路基板が、前記カメラの画角中心軸に対して前記固体発光素子の前記光軸を傾斜させて前記ケースに保持されていることを特徴とする。

請求項２に記載した本発明の車載用撮影ユニットによれば、請求項１に記載した本発明の車載用撮影ユニットにおいて、回路基板に対して固体発光素子を傾けて実装するのに比べて、回路基板に対する固体発光素子の実装精度を高く維持することができる。しかも、ケースに対する回路基板の保持角度によって、カメラの画角中心軸に対して固体発光素子の光軸を傾けさせる構造であることから、光源を適切な向きに精度良くかつ容易に配置することができる。

さらに、請求項３に記載した本発明の車載用撮影ユニットは、請求項２に記載した本発明の車載用撮影ユニットにおいて、前記光源が前記固体発光素子を複数有しており、これら複数の固体発光素子が単一の前記回路基板に実装されて、前記カメラに隣接させて前記ケースに収容されていることを特徴とする。

さらに、請求項３に記載した本発明の車載用撮影ユニットによれば、請求項２に記載した本発明の車載用撮影ユニットにおいて、複数の固体発光素子をカメラに隣接する箇所にまとめて配置し単一の回路基板に実装する構成としたので、カメラを挟んで両側に固体発光素子を分散配置したり、カメラの周囲に固体発光素子を点在させる場合に比べて、回路基板の枚数や占有スペースを極力減らして、車載用撮影ユニット全体の小型化を図ることができる。これにより、車内に設置しても運転者の運転操作の妨げにならないコンパクトな車載用撮影ユニットを実現することができる。

本発明の車載用撮影ユニットによれば、カメラと共にケースに収容された光源からの撮影用照明光によって、ケースが取り付けられる車内の乗員をカメラにより漏れなくある程度の鮮明さで撮影することができる。

本発明の一実施形態に係る車載用撮影ユニットが使用される車両の車内を示す側面図である。 図１に示す車内の平面図である。 図１に示す本発明の一実施形態に係る撮影ユニットの正面図である。 図１のカメラの画角中心軸と赤外線ＬＥＤの光軸とを垂直方向において一致させた場合に図３のカメラで撮影される映像の説明図である。 図３の撮影ユニットの要部拡大断面図である。 図５のカメラの画角中心軸と赤外線ＬＥＤの撮影ユニットの光軸との関係を示す車両の車内の側面図である。 図１のカメラの画角中心軸に対して赤外線ＬＥＤの光軸を垂直方向において傾斜させた場合に図３のカメラで撮影される映像の説明図である。

以下、本発明による車載用撮影ユニットの実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る車載用撮影ユニットが使用される車両の車内を示す側面図、図２は図１に示す車内の平面図、図３は図１に示す本発明の一実施形態に係る撮影ユニットの正面図である。

図１中引用符号１０で示す本実施形態の車載用撮影ユニットは、車両１の車内天井３のおおよそルームミラー付近の箇所（天井前端中央）に配置される。図３に示すように、車載用撮影ユニット１０は、取付金具１１によって車内天井３に取り付けられるケース１３を有している。このケース１３には、赤外線カメラ１５（請求項中のカメラに相当）と複数の赤外線発光ダイオード１７（請求項中の固体発光素子に相当）とが収容されている。

上述した赤外線カメラ１５は、図１及び図２に示す車両１の前席７と後席９の乗員７ａ，９ａを撮影するもので、図中の細線の一点鎖線で示すように、それら前席７及び後席９の乗員７ａ，９ａを含む撮影範囲Ａが収まる画角Ｂを有している。また、上述した複数の赤外線発光ダイオード（以下、赤外線ＬＥＤという。）１７は、前席７及び後席９の乗員７ａ，９ａを照明する照明光Ｃ（請求項中の撮影用照明光に相当）を出力するもので、赤外線カメラ１５の正面から見て左方に、上下二段に並べて配置されている。これら複数の赤外線ＬＥＤ１７による照明光Ｃは、図中の太線の一点鎖線で示すように、赤外線カメラ１５の画角Ｂよりも狭い（角度が小さい）照射角度の拡散光となる。

仮に、上述した各赤外線発光ＬＥＤ１７が、赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１に向きを合わせた光軸Ｃ１を有しているとすると、図１に示すように、赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１が、前席７の乗員７ａの頭部と後席９の乗員９ａの腰部とを通る。したがって、後席９の乗員９ａは、赤外線ＬＥＤ１７に近い前席７の乗員７ａよりも、赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１から外れた位置にいることになる。このため、前席７の乗員７ａに比べて後席９の乗員９ａは、赤外線ＬＥＤ１７による照明光の受光量が圧倒的に低くなる。そのため、赤外線カメラ１５によって撮影される後席９の乗員９ａの映像は、図４の説明図に示すように、前席７の乗員７ａよりも暗く視認しづらいものとなってしまう。

ここで、温度の変動幅が大きい使用環境で長い寿命が要求される車載用の赤外線ＬＥＤ１７は、専ら安価で小型の頑強な造りのものとなる。そのような造りの赤外線ＬＥＤ１７において高光量を期待することには無理がある。したがって、赤外線ＬＥＤ１７の発光光量を増やすことで後席９の乗員９ａの映像の視認性を高めることは困難である。かといって、赤外線カメラ１５の出力信号を増幅して後席９の乗員９ａが映った画素の輝度を高めようとすると、出力信号に重畳されたノイズ成分まで増幅されてしまう。ノイズ成分の増幅は、赤外線カメラ１５の出力信号による映像の画質を低下させ、それに起因した映像の視認性低下を招いてしまう。

そこで、本実施形態の車載用撮影ユニット１０では、図５の要部拡大断面図に示すように、赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１に対して各赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１を、垂直方向において上方に傾けている。具体的には、ケース１３の内部に突設した上下の位置決めピン１３ａ，１３ｂの先端の位置に前後差を持たせ、これら位置決めピン１３ａ，１３ｂの先端に実装面１９ａが当接するように回路基板１９をケース１３内に取り付けている。そして、上段の各赤外線ＬＥＤ１７の端子を下段の各赤外線ＬＥＤ１７の端子よりも長くし、各赤外線ＬＥＤ１７を回路基板１９の実装面１９ａに対して実装することで、上下両段の各赤外線ＬＥＤ１７を、それらの先端がケース１３の前面に揃って位置するように配置している。

図５に示すように各赤外線ＬＥＤ１７を配置して、赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１に対して各赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１を上方に傾けると、図６に示すように、赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１が、前席７の乗員７ａの頭部の上方と後席９の乗員９ａの頭部の下方とを通る。したがって、各赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１の向きを図１に示すように赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１の向きに合わせる場合に比べて、後席９の乗員９ａに赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１が近づくことになる。このため、後席９の乗員９ａが赤外線ＬＥＤ１７から受光する照明光の受光量が高くなり、図７の説明図に示すように、赤外線カメラ１５によって撮影される後席９の乗員９ａの映像は、前席７の乗員７ａと比べても遜色がない程度に明るく鮮明なものとなる。

このように、本実施形態の車載用撮影ユニット１０では、ケース１３に対して各赤外線ＬＥＤ１７を、同じくケース１３に収容された赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１に対して光軸Ｃ１が上方に傾くように収容して、赤外線カメラ１５から遠い後席９の高さに光軸Ｃ１を合わせる構成とした。

このため、赤外線カメラ１５を車両１の前席７及び後席９を含む撮影範囲Ａが画角Ｂに収まる向きとなるようにケース１３を車両１の車内天井３に取り付けても、赤外線カメラ１５から遠い後席９の乗員９ａが映像上で鮮明に映るように、各赤外線ＬＥＤ１７からの照明光によりある程度の光量で照明することができる。

なお、各赤外線ＬＥＤ１７は、赤外線カメラ１５の周囲に等間隔でリング状に並べて配置しても良く、赤外線カメラ１５を挟んだ両脇に分散して配置しても良い。しかし、本実施形態のように、各赤外線ＬＥＤ１７を赤外線カメラ１５の脇にまとめて配置する構成とすれば、赤外線ＬＥＤ１７の回路基板１９を一枚にまとめて、車載用撮影ユニット１０の小型化を実現することができる。

また、本実施形態では、赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１に対して各赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１を傾けて配置するために、赤外線ＬＥＤ１７の回路基板１９をケース１３の長さが異なる上下の位置決めピン１３ａ，１３ｂの先端に当接させて、ケース１３の前面に対して回路基板１９を傾斜させて取り付ける構成とした。このため、各赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１を赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１に対して傾斜させる構造を、簡便安価な構成で品質良く実現することができる。しかし、赤外線カメラ１５の画角中心軸Ｂ１に対して各赤外線ＬＥＤ１７の光軸Ｃ１を傾けて配置するための構成は、回路基板１９をケース１３の前面に対して傾斜させる構造に限定されない。例えば、各赤外線ＬＥＤ１７を回路基板１９の実装面１９ａに対して傾斜させて実装しても良い。

さらに、前席７と後席９とを含む撮影範囲Ａを撮影するカメラと照明する光源は、本実施形態で説明した赤外線カメラ１５と赤外線ＬＥＤ１７に限定されないが、赤外線カメラ１５と赤外線ＬＥＤ１７をカメラと光源として使用すれば、低露光の状態でも比較的鮮明に撮影範囲Ａの被写体を撮影することができる。

また、本実施形態では、車両１の車内天井３の前端中央に車載用撮影ユニット１０を取り付けて、前席７や後席９（の乗員７ａ，９ａ）を前方から撮影及び照明する場合について説明した。しかし、本発明は、例えば、車内天井３の後端中央に車載用撮影ユニット１０を取り付けて、前席７や後席９（の乗員７ａ，９ａ）を後方から撮影及び照明する場合にも、同様に適用可能である。

本発明は、カメラと共に照明用の光源を備えて車内の前席と後席とを含む撮影範囲を照明しながら撮影する車載用撮影ユニットに用いて好適である。

１ 車両
３ 車内天井
７ 前席
７ａ 乗員
９ 後席
９ａ 乗員
１０ 車載用撮影ユニット
１１ 取付金具
１３ ケース
１３ａ 位置決めピン
１３ｂ 位置決めピン
１５ 赤外線カメラ（カメラ）
１７ 赤外線発光ダイオード（固体発光素子）
１９ 回路基板
１９ａ 実装面
Ａ 撮影範囲
Ｂ 画角
Ｂ１ 画角中心軸
Ｃ 照明光（撮影用照明光）
Ｃ１ 光軸

Claims (3)

1. 車内の前席の乗員と後席の乗員とを含む撮影範囲を撮影する車載用撮影ユニットであって、
   車両に取り付けられるケースと、
   前記ケースに収容され、該ケースが前記車両に取り付けられた状態で前記撮影範囲が画角内に収まる向きに配置され、該撮影範囲を撮影するカメラと、
   前記ケースに収容され、該ケースが前記車両に取り付けられた状態で、前記前席及び前記後席のうち前記カメラからの距離が遠い席の高さに光軸を合わせて配置され、前記カメラによる前記撮影範囲の撮影用照明光を出力する光源と、
   を備えることを特徴とする車載用撮影ユニット。
2. 前記光源は、前記ケースに保持される回路基板に実装された固体発光素子であり、該固体発光素子は、前記回路基板の実装面に対して前記光軸を垂直に向けて該回路基板に実装されており、前記回路基板は、前記カメラの画角中心軸に対して前記固体発光素子の前記光軸を傾斜させて前記ケースに保持されていることを特徴とする請求項１記載の車載用撮影ユニット。
3. 前記光源は前記固体発光素子を複数有しており、これら複数の固体発光素子が単一の前記回路基板に実装されて、前記カメラに隣接させて前記ケースに収容されていることを特徴とする請求項２記載の車載用撮影ユニット。