JP2011005930A - 視界支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラの個数を４個未満にしてカメラの故障率を低減しつつ、車両周囲の状況を確認できる視界支援装置を提供することを目的とする。。
【解決手段】車両１００後方の左側端面に第１のカメラユニット１１を取付け、車両１００後方の右側端面に第２のカメラユニット１２を取付け、車両１００の前面にカメラ１３を取付ける。第１のカメラユニット１１は、第１のミラー１１ａと第１のカメラ１１ｂを有し、車両１００の後方と左側方を撮影する。また、第２のカメラユニット１２は、第２のミラー１２ａと第２のカメラ１２ｂを有し、車両１００の後方と右側方を撮影する。第１のカメラユニット１１と第２のカメラユニット１２とカメラ１３から取得した画像を画像制御処理装置２０に入力し、画像処理された映像を表示装置３０に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は車両周囲の状況を確認するために用いられる視界支援装置に関するものである。

従来、車両周囲の状況を確認する視界支援装置は、全周囲の画像を合成するために、車両の前方、後方、左側方、右側方の端面にそれぞれカメラを１つずつ設けて周囲の画像を撮影していた（例えば特許文献１参照）。こうした視界支援装置について、近年、カメラの故障率や、コスト削減の観点から車両の周囲を撮像するカメラの個数を減らしたいという要望があった。これに関して、カメラの個数を減らした視界支援装置としては、車両の下面に円錐形ミラーおよびカメラを取付け、１つのカメラで車両周囲の情報を取得しているものがある（例えば、特許文献２参照）。また、全方位カメラを車両外部のルーフ上に設けて１つのカメラで車両周囲の情報を取得しているものがある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００７−３３６２３０号公報 特開２００７−１１２４００号公報 特開２００７−１４０６７４号公報

しかしながら、従来の特許文献２の視界支援装置では、車両の下面部に円錐形ミラー及びカメラを配置するため、全周囲の画像を取得できるが地面に近い車両下面の画像しか取得できず、カメラ取付け位置より上部の画像を得ることができなかった。このため、カメラの個数を減らすと、得られる車両周囲の情報が乏しくなり、車両の全周囲の一部しか把握することができないという問題があった。また、従来の特許文献３の視界支援装置では、全方位カメラが特殊なカメラであること、全周囲の画像を取得するために車両外部のルーフから突出する程度を大きくしなければならないことから、カメラの故障率が高いという問題があった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、特殊なカメラを用いずにカメラの個数を４個未満にしてカメラの故障率を低減しつつ、車両周囲の状況を確認できる視界支援装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面である視界支援装置は、カメラユニットが、反射面が下向きで車両の第一の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のいずれか２方向の周囲画像を反射する第１のミラーと、反射面が下向きで前記車両の第二の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のうち前記第１のミラーによって反射される１方向と、前記第１のミラーによって反射されない１方向の周囲画像を反射する第２のミラーと、撮影面が上向きで前記第１のミラーより下方の前記車両端面に取付け、前記第１のミラーが反射した周囲画像を撮像する第１のカメラと、撮影面が上向きで前記第２のミラーより下方の前記車両端面に取付け、前記第２のミラーが反射した周囲画像を撮像する第２のカメラと、前記車両の第三の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のうち前記第１、第２のカメラによって撮像されない方向の周囲画像を撮像する第３のカメラと、を
有することを特徴としている。

また、本発明の他の局面である視界支援装置は、カメラユニットが、反射面が下向きで車両の第一の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のいずれか２方向の周囲画像を反射する第１のミラーと、反射面が下向きで前記車両の第二の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のうち前記第１のミラーによって反射されない２方向の周囲画像を反射する第２のミラーと、撮影面が上向きで前記第１のミラーより下方の前記車両端面に取付け、前記第１のミラーが反射した周囲画像を撮像する第１のカメラと、撮影面が上向きで前記第２のミラーより下方の前記車両端面に取付け、前記第２のミラーが反射した周囲画像を撮像する第２のカメラと、を有することを特徴としている。

本発明の視界支援装置によれば、特殊なカメラを用いずにカメラの個数を４個未満にしてカメラの故障率を低減しつつ、車両周囲の状況を確認できる視界支援装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における視界支援装置のブロック図 同図１の要部であるミラーとカメラとの配置関係を説明する図 同図１の要部である第１のカメラユニットを車両の側方から見たときの第１のカメラユニットと車両との配置関係を説明する図 同図１の要部であるカメラ部を車両上方から見たときの車両における配置関係を説明する図 （ａ）同図４の要部である第１のカメラユニットに半球形のミラーを用いたときの第１のカメラユニットと半球形のミラーの配置関係を説明する図（ｂ）同図４の要部である第１のカメラユニットに凸状の湾曲形状のミラーを用いたときの第１のカメラユニットと凸状の湾曲形状のミラーの配置関係を説明する図 本発明の第２の実施形態における視界支援装置のブロック図 同図６の要部であるカメラ部を車両に取付けたときの構造を説明する図

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の視界支援装置について、図面を用いて説明する。

図１は本発明の第１の実施形態の視界支援装置のブロック図である。

図１において、視界支援装置は、車両後方の端面に設置されて車両の周囲の画像情報を映し出すカメラ部１０と、図示しないＣＰＵやメモリで構成され、カメラ部１０から得た車両周囲の画像情報を用いて車両の全周囲の画像に合成処理する制御を行う画像処理制御装置２０と、この画像処理制御装置２０が合成した車両の全周囲の映像を表示する表示装置３０とを有する。

カメラ部１０は、第１のミラー１１ａと第１のカメラ１１ｂとを有し、車両後方の左側端面に設置されて車両後方と左側方の画像情報を映し出す第１のカメラユニット１１と、第２のミラー１２ａと第２のカメラ１２ｂとを有し、車両後方の右側端面に設置されて車両後方と右側方の画像情報を映し出す第２のカメラユニット１２と、車両前方の端面に設置され車両前方の画像情報を映し出すカメラ１３とを有する。

次に第１のカメラユニット１１の構造について説明する。第２のカメラユニット１２の構造は、第１のカメラユニット１１と同様な構造なので符号のみを付し、詳細な説明を省
略する。

図２は第１のカメラユニット１１の第１のミラー１１ａと第１のカメラ１１ｂとの配置関係を説明する図である。図２は車両に取り付けた第１のカメラユニット１１を側面から見たときの断面図である。また、図２において見える上下の関係が実際の上下の関係である。図２に示すように、第１のミラー１１ａは、第１のカメラ１１ｂよりも車両の上方に取付けられる。第１のミラー１１ａは、反射面が円錐形状であり、反射面が下向きに配置される。第１のカメラ１１ｂは、撮影面が上向きに配置される。また、第１のカメラ１１ｂは、撮影面が第１のミラー１１ａの反射面の方向を向いているので、第１のミラー１１ａに映る車両周囲の画像を撮影することができる。これにより、第１のカメラユニット１１は、車両後方と左側方の画像情報を映し出すことができる。同様に、第２のカメラユニット１２は、車両後方と右側方の画像情報を映し出すことができる。

次に、カメラ部１０の車両への取付け位置について図３、図４を用いて説明する。図３は第１のカメラユニット１１を車両１００の側方から見たときの第１のカメラユニット１１と車両１００との配置関係を説明する図である。図４はカメラ部１０を車両１００の上方から見たときの車両１００における配置関係を説明する図である。図３の左方向、右方向がそれぞれ車両１００の前方、後方を表わし、図３の紙面に表側が車両１００の左側方を表わす。また、図４の上方向、下方向がそれぞれ車両１００の前方、後方を表わし、図４の左方向、右方向がそれぞれ車両１００の左側方、右側方を表わす。

図３に示すように、第１のカメラユニット１１は、車両１００の後方の左側端面の隅に取り付けられる。これにより、第１のカメラユニット１１の撮影可能領域１４で示すように、車両１００後方と左側方の死角領域をカバーすることができる。第２のカメラユニット１２も同様に車両１００後方の右側端面の隅に取付けられる。

そして、図４に示すように、第１のカメラユニット１１は、車両１００の四隅のうち後方左側端面に取付けられ、撮影可能領域１４内の車両１００の左側方と後方の周辺画像を撮影する。第２のカメラユニット１２は、車両１００の四隅のうち後方右側端面に取付けられ、撮影可能領域１５内の車両１００の左側方と後方の周辺画像を撮影する。カメラ１３は、車両１００の前方側端面に取付けられ、撮影可能領域１６内の車両１００の前方の周辺画像を撮影する。第１のカメラユニット１１と第２のカメラユニット１２とカメラ１３とが映し出した画像は、画像処理制御装置２０に入力される。画像処理制御装置２０には、車両１００の前方、後方、左側方、右側方の車両周辺の全方向の画像が入力される。画像処理制御装置２０は、運転者がひと目で車両１００の周囲の状況が分かるように、入力された車両１００周辺の全方向の画像情報から、車両１００の全周囲を表わす合成画像に画像処理する。画像処理制御装置２０によって画像処理された合成画像は、表示装置３０に映し出される。これにより、従来、車両の全周囲を把握するために車両への取付けが必要であったカメラの個数を４個から１つ減らし、３個のカメラで車両の全周囲を把握可能な視界支援装置を構成することができる。したがって、運転者に車両周辺の状況を知らせ安全運転に役立たせることを維持しつつ、特殊なカメラを用いずにカメラの故障率を低減することができる。以上より、高い信頼性が求められる視界支援装置の品質を向上させることができる。

なお、以上の説明では、第１のカメラユニット１１を車両１００の後方左側端面、第２のカメラユニット１２を車両１００の後方右側端面、カメラ１３を車両１００の前方側端面に取付けた構成について説明したが、その他の構成で車両１００に取付けてもよい。例えば第１のカメラユニット１１を車両１００の前方左側端面、第２のカメラユニット１２を車両１００の前方右側端面、カメラ１３を車両１００の後方側端面に取付けてもよい。すなわち、車両１００の四隅（車両１００の後方左側端面、車両１００の後方右側端面、
車両１００の前方左側端面、車両１００の前方右側端面）のうち、いずれか２箇所に第１のカメラユニット１１、第２のカメラユニット１２を取付け、第１のカメラユニット１１と第２のカメラユニット１２によって撮像されない方向を撮像するよう車両１００の側方端面にカメラ１３を取付けてもよい。換言すると、車両１００への第１のカメラユニット１１の取付け位置は、車両１００の前方、後方、左側方、右側方のいずれか２方向の周囲画像を撮像できるような位置であればよい。また、第２のカメラユニット１２の車両１００への取付け位置は、車両１００の前方、後方、左側方、右側方のうち第１のカメラユニット１１が撮像する１方向の周囲画像と、第１のカメラユニット１１によって撮像されない１方向の周囲画像を撮像できるような位置であればよい。そして、カメラ１３の車両１００への取付け位置は、車両１００の前方、後方、左側方、右側方のうち第１のカメラユニット１１と第２のカメラユニット１１によって撮像されない１方向を撮像できるような位置であればよい。

また、第１のカメラユニット１１が有する第１のミラー１１ａや第２のカメラユニット１２が有する第２のミラー１２ａの形状は、円錐形状に限られず、他の形状であってもよい。このような他の形状のミラーについて、図５を用いて説明する。図５（ａ）は第１のカメラユニット１１に半球形のミラー２０１ａを用いたときの第１のカメラユニット１１と半球形のミラー２０１ａの配置関係を説明する図である。図５（ｂ）は第１のカメラユニット１１に凸状の湾曲形状のミラー３０１ａを用いたときの第１のカメラユニット１１と凸状の湾曲形状のミラー３０１ａの配置関係を説明する図である。第２のカメラユニット１２の構造は、第１のカメラユニット１１と同様な構造なので符号のみを付し、詳細な説明を省略する。図５（ａ）、図５（ｂ）は車両１００に取り付けた第１のカメラユニット１１を側面から見たときの断面図である。また、図５（ａ）、図５（ｂ）において見える上下の関係が実際の上下の関係である。このように、第１のミラー１１ａや第２のミラー１２ａの形状は、図５（ａ）に示される半球形のミラーや、図５（ｂ）に示される凸状の湾曲形状であってもよい。また、第１のミラー１１ａや第２のミラー１２ａの反射面は、滑らかな曲面でなくてもよい。例えば、第１のミラー１１ａや第２のミラー１２ａは、角錐形のミラーであってもよい。

また、本実施形態では第１のミラー１１ａと第１のカメラ１１ｂを一体にした第１のカメラユニット１１と第２のミラー１２ａと第２のカメラ１２ｂを一体にした第２のカメラユニット１２を用いたが、これに限られるものではなく、ミラーとカメラは別体で、車両１００周囲の状況を撮影できるようにしてもよい。この場合、車両１００への第１のミラー１１ａの取付け位置は、車両１００の前方、後方、左側方、右側方のいずれか２方向の周囲画像を反射できるような位置であればよい。車両１００への第１のカメラ１１ｂの取付け位置は、第１のミラー１１ａが反射した２方向の周囲画像を撮像することができる位置であればよい。また、第２のミラー１２ａの車両１００への取付け位置は、車両１００の前方、後方、左側方、右側方のうち第１のミラー１１ａが反射する１方向の周囲画像と、第１のミラー１１ａによって反射されない１方向の周囲画像からなる２方向の周囲画像を反射できるような位置であればよい。車両１００への第２のカメラ１２ｂの取付け位置は、第２のミラー１２ａが反射した２方向の周囲画像を撮像することができる位置であればよい。また、カメラ１３の車両１００への取付け位置は、第１のカメラユニット１１と第２のカメラユニット１２によって撮像されない方向を撮像するよう車両１００の端面であればよい。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の視界支援装置について図面を用いて説明する。第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の構成について符号のみを付し、詳細な説明を省略する。

図６は本発明の第２の実施形態の視界支援装置のブロック図である。

図６において、第２の実施形態の視界支援装置は、カメラ部４０が、第１のミラー４１ａと第１のカメラ４１ｂを有する第１のカメラユニット４１、ならびに、第２のミラー４２ａと第２のカメラ４２ｂを有する第２のカメラユニット４２の２つのカメラユニットのみで構成されている点で第１の実施形態の視界支援装置と異なる。

以上のような視界支援装置のカメラ部４０について、図７を用いて車両１００との配置関係を説明する。図７はカメラ部４０を車両１００に取付けたときの構造を説明する図である。

図７に示すように、第１のカメラユニット４１は、車両１００の四隅のうち後方左側端面に取付けられ、撮影可能領域４３内の車両１００の左側方と後方の周辺画像を撮影する。第２のカメラユニット４２は、車両１００の四隅のうち前方右側端面に取付けられ、撮影可能領域４４内の車両１００の右側方と前方の周辺画像を撮影する。第１のカメラユニット４１と第２のカメラユニット４２とが映し出した画像は、画像処理制御装置２０に入力される。画像処理制御装置２０には、車両１００の前方、後方、左側方、右側方の車両１００周辺の全方向の画像が入力される。画像処理制御装置２０は、運転者がひと目で車両１００周囲の状況が分かるように、入力された車両１００周辺の全方向の画像情報から、車両１００の全周囲を表わす合成画像に画像処理する。画像処理制御装置２０によって画像処理された合成画像は、表示装置３０に映し出される。これにより、従来、車両の全周囲を把握するために車両への取付けが必要であったカメラの個数を４個から２つ減らし、２個のカメラで視界支援装置を構成することができる。したがって、運転者に車両周辺の状況を知らせ安全運転に役立たせることを維持しつつ、カメラの故障率を低減することができる。以上より、高い信頼性が求められる視界支援装置の品質を向上させることができる。

なお、以上の説明では、第１のカメラユニット４１を車両１００の後方左側端面、第２のカメラユニット４２を車両１００の前方右側端面に取付けた例について説明したが、その他の構成、例えば第１のカメラユニット４１および第２のカメラユニット４２の位置を左右および前後逆にしても同様に実施可能である。すなわち、第１のカメラユニット４１を車両１００の前方右側端面、第２のカメラユニット４２を車両１００の後方左側端面に取付けてもよい。

また、本実施形態では第１のミラー４１ａと第１のカメラ４１ｂを一体にした第１のカメラユニット４１、および、第２のミラー４２ａと第２のカメラ４２ｂを一体にした第２のカメラユニット４２を用いたが、これに限られるものではなく、ミラーとカメラは別体で、車両１００周囲の状況を撮影できるようにしてもよい。この場合、車両１００への第１のミラー４１ａの取付け位置は、車両１００の前方、後方、左側方、右側方のいずれか２方向の周囲画像を反射できるような位置であればよい。車両１００への第１のカメラ４１ｂの取付け位置は、第１のミラー４１ａが反射した２方向の周囲画像を撮像することができる位置であればよい。また、第２のミラー４２ａの車両１００への取付け位置は、車両１００の前方、後方、左側方、右側方のうち第１のミラー４１ａによって反射されない２方向の周囲画像を反射できるような位置であればよい。車両１００への第２のカメラ４２ｂの取付け位置は、第２のミラー４２ａが反射した２方向の周囲画像を撮像することができる位置であればよい。

以上のように、本発明にかかる視界支援装置は、高い品質が求められる車両用の視界支援装置として有用である。

１０、４０ カメラ部
１１、４１ 第１のカメラユニット
１２、４２ 第２のカメラユニット
１３ カメラ
２０ 画像処理制御装置
３０ 表示装置

Claims (5)

1. 車両の周囲を撮像する複数のカメラで構成されるカメラユニットと、
   このカメラユニットにより取得した画像を用いて前記車両の全周囲の画像に合成する画像処理を行う処理手段と、
   前記処理手段が画像処理した前記車両の全周囲の画像を表示する表示手段と
   を備えた視界支援装置であって、
   前記カメラユニットは、
   反射面が下向きで車両の第一の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のいずれか２方向の周囲画像を反射する第１のミラーと、
   反射面が下向きで前記車両の第二の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のうち前記第１のミラーによって反射される１方向と、前記第１のミラーによって反射されない１方向の周囲画像を反射する第２のミラーと、
   撮影面が上向きで前記第１のミラーより下方の前記車両端面に取付け、前記第１のミラーが反射した周囲画像を撮像する第１のカメラと、
   撮影面が上向きで前記第２のミラーより下方の前記車両端面に取付け、前記第２のミラーが反射した周囲画像を撮像する第２のカメラと、
   前記車両の第三の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のうち前記第１、第２のカメラによって撮像されない方向の周囲画像を撮像する第３のカメラと、
   を有することを特徴とする視界支援装置。
2. 前記第１のミラーおよび第１のカメラを前記車両の後方左側端面に設け、
   前記第２のミラーおよび第２のカメラを前記車両の後方右側端面に設け、
   前記第３のカメラを前記車両の前面に設けたことを特徴とする請求項１に記載の視界支援装置。
3. 車両の周囲を撮像する複数のカメラで構成されるカメラユニットと、
   このカメラユニットにより取得した画像を用いて前記車両の全周囲の画像に合成する画像処理を行う処理手段と、
   前記処理手段が画像処理した前記車両の全周囲の画像を表示する表示手段と
   を備えた視界支援装置であって、
   前記カメラユニットは、
   反射面が下向きで車両の第一の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のいずれか２方向の周囲画像を反射する第１のミラーと、
   反射面が下向きで前記車両の第二の端面に取付け、前記車両の前方、後方、左側方、右側方のうち前記第１のミラーによって反射されない２方向の周囲画像を反射する第２のミラーと、
   撮影面が上向きで前記第１のミラーより下方の前記車両端面に取付け、前記第１のミラーが反射した周囲画像を撮像する第１のカメラと、
   撮影面が上向きで前記第２のミラーより下方の前記車両端面に取付け、前記第２のミラーが反射した周囲画像を撮像する第２のカメラと、
   を有することを特徴とする視界支援装置。
4. 前記第１のミラーと前記第２のミラーは、反射面の形状が円錐形、角錐形、凸状の湾曲形のいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の視界支援装置。
5. 前記第１のミラーならびに第２のミラー、および、前記第１のカメラならびに前記第２のカメラは、前記車両端面の四隅のうちいずれかの隅に設けたことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の視界支援装置。