JP2016032978A

JP2016032978A - 車体周り撮影装置

Info

Publication number: JP2016032978A
Application number: JP2014156507A
Authority: JP
Inventors: 政昭中林; Masaaki Nakabayashi
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2016-03-10

Abstract

【課題】カメラに反射鏡を組み合わせて、車体の周辺域を広範囲に撮影する。【解決手段】車体１の側面にハウジング１２を取り付け、ハウジング１２の内側にカメラ１４と反射鏡１５を設ける。カメラ１４は車体後方に向かって開く仕様値としての視野角（θ０）を備え、反射鏡１５がカメラ１４の視野角範囲内に設置される。カメラ１４は直接撮影角度（θ１）の範囲内で車体１の後方域を直接的に撮影するとともに、反射鏡１５の反射撮影角度（θ２）の範囲内で車体１の側方域を間接的に撮影する。カメラ１４が撮影した映像はモニタに表示され、モニタの映像にカメラ１４が撮影した直接像と間接像が含まれる。直接像と間接像の重合部を画像処理により補正し、モニタにシームレスな連続画像を表示する。【選択図】図２

Description

本発明は、車体の周辺域を撮影するカメラと、カメラの視野角範囲内に設置された反射鏡とを備えた車体周り撮影装置に関する。

従来、車体の周辺域をカメラで撮影し、カメラが撮影した映像を車両用監視システムまたは運転支援システムに提供する技術が知られている。例えば、特許文献１には、車体前端の左右に設けたカメラで車体後方の映像と死角領域の映像とを撮影し、これらの映像を画像処理した後に運転席のモニタに表示する監視システムが記載されている。また、特許文献２には、車体前方を向く平面鏡と車体後方を向く平面鏡とをＶ字形に組み合わせ、両方の平面鏡に映し出された映像をカメラで撮影してモニタに表示する車両運転支援システムが記載されている。

特開２０００−１７７４８３号公報特開２００７−１３１１６２号公報

ところが、従来システムで用いられる撮影装置によると、車体周りの撮影範囲が狭くなるという問題点があった。例えば、特許文献１の撮影装置は、カメラが車体の後方域および死角領域を直接的に撮影してため、撮影範囲がカメラの視野角によって制限されるという問題があった。また、特許文献２の撮影装置によると、平面鏡がカメラの視野を遮り、カメラの映像が平面鏡を介した間接像となっているため、撮影範囲が平面鏡の大きさや向きによって制限されるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、車体の周辺域をより広範囲に撮影できる車体周り撮影装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の車体周り撮影装置は、車体の周辺域を撮影するカメラと、カメラの視野角範囲内に設置された反射鏡とを備え、カメラが撮影した映像に、カメラが直接的に撮影した直接像と、カメラが反射鏡を介して間接的に撮影した間接像とが含まれていることを特徴とする。

ここで、カメラが撮影した映像は、特定の用途に限定されず、例えば、車体周りの監視システム、運転支援システム、ドライブレコードシステム等で使用することができる。特に、車両搭乗者に車体周りのビューを提供するシステムでは、撮影装置にカメラが撮影した映像を表示するためのモニタが設けられる。そして、モニタに表示される映像が、直接像と間接像に加え、両者の重合部を画像処理により補正した補正画像を含むように構成される。

撮影装置の設置位置は、特に限定されず、車体の前面、側面、後面など、撮影対象域に応じて任意に選択できる。車体側面に取り付けられる撮影装置の場合は、間接像が直接像よりも車体側方の映像を含むように、カメラと反射鏡の相対位置が定められる。車体後方から側方までを広角に撮影するためには、反射鏡としてカメラ側に膨らむ凸面鏡を用いるのが好ましい。また、カメラと反射鏡を収めるハウジングに車体の周辺域を照明するランプを設け、撮影装置に車両用灯具としての機能を与えることも可能である。

本発明の撮影装置によれば、反射鏡をカメラの視野角範囲内に設置し、カメラの映像が直接像と間接像を含むようにしたので、車体の周辺域を広範囲に撮影できるという効果がある。

本発明の一実施形態を示す車体周り撮影装置の斜視図である。図１の撮影装置の光学システムを示す平面図である。カメラが撮影した映像とモニタに表示された映像の模写図である。画像処理前の映像と画像処理後の映像の模写図である。撮影装置およびモニタの車体取付形態を例示する斜視図である。図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。撮影装置およびモニタの別の取付形態を示す断面図である。撮影装置およびモニタのさらに別の取付形態を示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示す車体周り撮影装置１１は、車体１の側面に取り付けられる不透明なハウジング１２と、ハウジング１２の後側面を覆う透明なカバー１３とを備えている。ハウジング１２の内側には、カメラ１４が車体１の後方を向くように設けられるとともに、反射鏡１５が車体１の側方を向くように設けられている。反射鏡１５には、カメラ１４側に膨らむ凸面鏡が用いられている。

図２に示すように、カメラ１４は、車体後方に向かって開く仕様値としての視野角（θ０）を備え、この視野角範囲内において車体１の後方域に存在する被写体を直接的に撮影する。カメラ１４の直接撮影角度（θ１）は、反射鏡１５によって視野角よりも小さな角度に狭められている（θ１＜θ０）。反射鏡１５は、カメラ１４の視野角範囲内に設置され、車体１の側方に向かって開く反射撮影角度（θ２）を備え、この角度範囲内において車体１の側方域に存在する被写体からの光をカメラ１４に向けて反射する。これにより、車体周りにカメラ１４の視野角よりも広い撮影範囲が確保される（θ０＜θ１＋θ２）。そして、この撮影範囲において、カメラ１４が撮影した映像に、自身が直接的に撮影した直接像と、反射鏡１５を介して間接的に撮影した間接像とが含まれる。

カメラ１４と反射鏡１５の相対位置は、カメラ１４の間接像が直接像よりも車体側方の映像を含むように設定されている。例えば、図３（ａ）に示すように、直接像Ｐ１に車体後方の後続車Ｖ１を示す映像が含まれ、間接像Ｐ２に車体側方の並走車Ｖ２を示す映像が含まれるように、カメラ１４と反射鏡１５の相対位置が設定されている。そして、図３（ｂ）に示すように、画像処理によって間接像Ｐ２を反転し、歪みを修正した後に、直接像Ｐ１と合成し、実写に近似する連続画像をモニタ１６に表示するようになっている。なお、モニタ１６は、後述するように、ドアミラーの代替機器として車体１の側面部分に装備されている。

図４は、モニタ１６に表示される映像の別の画像処理方法を示す。図４（ａ）に示すように、カメラ１４が撮影した直接像Ｐ１と間接像Ｐ２には、カメラ１４の画角と反射鏡１５の入射角との重合部に共通画像（図３、図４ａのハッチ部）が含まれている。これらの共通画像は、モニタ１６の画面に境界線として表れ、画質を低下させる。そこで、図４（ｂ）に示すように、直接像Ｐ１と間接像Ｐ２の重合部を画像処理によって補正し、シームレスな補正画像（図４ｂに仮想ハッチで示す画像）Ｐ３を生成する。なお、画像処理にあたっては、直接像Ｐ１と間接像Ｐ２のどちらか一方の重合部を切除した後に、両方の画像を合成する方法を例示できる。

この実施形態の車体周り撮影装置１１によれば、カメラ１４の視野角範囲内に反射鏡１５を設置したので、高価な広角カメラを使用する必要がなく、視野角のより小さい安価なカメラ１４を使用し、車体１の真後ろから真横まで略９０°の範囲（図２参照）を広角に撮影できるとともに、カメラ１４が撮影した映像を画像処理し、図３（ｂ），図４（ｂ）に示すような連続画像としてモニタ１６に見やすく表示することができる。したがって、モニタ１６をドアミラー代替機器として使用し、車体１の後方および側方確認を支障なく行うことができる。

図５〜図８は、上記実施形態の車体周り撮影装置１１を用いたドアミラー代替システムを示す。図５、図６に示す代替システム２１では、撮影装置１１のハウジング１２がフロント三角窓２の外面に取り付けられ、カメラ１４が車体１の後方域を直接的に撮影するとともに、反射鏡１５を介して車体１の側方域を間接的に撮影する。モニタ１６は、搭乗者がドアミラー４（仮想線で示す）と同じ感覚で後方確認できるように、三角窓２の後側においてサイドウィンドウ３の内側に取り付けられている。また、ハウジング１２には、車体１の前方および側方域を照明するサイドターンシグナルランプ１７が設けられ、撮影装置１１に車両用灯具としての機能が与えられている。

図７に示すドアミラー代替システム２２では、モニタ１６をハウジング１２に内装し、カメラ１４、反射鏡１５、モニタ１６、サイドターンシグナルランプ１７をユニット化し、ハウジング１２をフロント三角窓２の外面に取り付け、搭乗者が三角窓２を透視してモニタ１６の映像を視認できるように構成されている。

図８に示す代替システム２３では、ハウジング１２がフロント三角窓２の一部に一体形成され、ハウジング１２内にカメラ１４、反射鏡１５、モニタ１６、サイドターンシグナルランプ１７が収められ、モニタ１６の画面が車室内に露出するようになっている。以上の代替システム２１，２２，２３によれば、ハウジング１２を薄く小型に形成し、車体外面からの突出量を抑え、空気抵抗および風切り音を低減できるという利点がある。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、撮影装置１１を車体１の前方域や後方域の監視システムに適用したり、カメラ１４が撮影した映像をドライブレコーダのメモリに格納したり、運転支援システムに利用したりするなど、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。

１車体
１１車体回り撮影装置
１２ハウジング
１４カメラ
１５反射鏡
１６モニタ
１７サイドターンシグナルランプ
Ｐ１直接像
Ｐ２間接像

Claims

車体の周辺域を撮影するカメラと、カメラの視野角範囲内に設置された反射鏡とを備え、カメラが撮影した映像に、カメラが直接的に撮影した直接像と、カメラが反射鏡を介して間接的に撮影した間接像とが含まれていることを特徴とする車体周り撮影装置。
前記カメラが撮影した映像を表示するモニタを備え、該モニタに表示される映像が、前記直接像と前記間接像の重合部を画像処理により補正した補正画像を含む請求項１記載の車体周り撮影装置。
前記間接像が前記直接像よりも車体側方の映像を含むように、前記カメラと前記反射鏡の相対位置が定められている請求項１又は２記載の車体周り撮影装置。
前記反射鏡が前記カメラ側に膨らむ凸面鏡を含む請求項１〜３の何れか一項に記載の車体周り撮影装置。
前記カメラと前記反射鏡を収めるハウジングを備え、該ハウジングに前記車体の周辺域を照明するランプを設けた請求項１〜４の何れか一項に記載の車体周り撮影装置。