JP3147923B2 - 車両用後方監視装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、テレビジョンカメラ（以下ＴＶ
カメラと称する。）により車両の後方を運転席で監視す
ることを可能にする車両用後方監視装置に関し、特に所
望の部分の映像をより詳細に見るためのズーム機能を有
するＴＶカメラを運転席から容易に操作可能にした車両
用後方監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両、特にトラック等におい
ては車両の後方が見えにくいため、後進するための運転
操作が運転者の大きな負担になっている。そのため後部
にミラーを設け、サイドミラーを介して後方が見えるよ
うにすることも行なわれているが、非常に見えにくいと
いう問題がある。そこで図12に示すように、車両１ｃの
後部にＴＶカメラ２ｃを設けて、その映像を運転席の表
示装置５ｃで観察できるようにすることが行なわれてい
る。このような後方監視装置を利用することで後進の場
合の安全が大幅に向上する。

【０００３】図12のような車両用後方監視装置のＴＶカ
メラは広角レンズを用いて広い範囲の映像を写し出すこ
とができるようにしており、撮影倍率は固定されている
のが一般的である。しかし広角レンズを使用した場合、
全体の広い範囲を観察するには都合が良いが、特に注目
してより詳細に観察したい時でも、撮影倍率を大きくし
て見ることはできない。

【０００４】そこでＴＶカメラのレンズをズームレンズ
として、運転席からの操作により撮影倍率が変えられる
ようにすることが行なわれる。使用されるズームレンズ
は、通常のビデオカメラ等で使用されるものと同様のも
のであり、モータを駆動してレンズを移動する。モータ
の駆動は、図13に示すようなＴＶカメラの映像を表示す
る表示装置に付属して設けられたアップダウンスイッチ
を操作して行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図13に示すようなアッ
プダウンスイッチを用いてズームレンズのズームアップ
及びズームダウンの操作を行なう場合、ズーム操作のた
めにアップダウンスイッチを設ける必要が生じる。近年
運転席に設置される機器の数が増加しており、それだけ
機器を設置できる空間も限られるため、スイッチの数も
できるだけ減すことが求められている。またスイッチの
数を減せればそれだけコストの低減を図ることができ
る。

【０００６】本発明は上記の部品点数の低減要求を達成
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用後方監視
装置は、上記目的を達成するため、ナビゲーションシス
テム等で使用される表示装置に重さねて設けられるタッ
チパネルスイッチをＴＶカメラのズーム操作のスイッチ
として利用する。図１は本発明の車両用後方監視装置の
基本構成を示す図である。なお構成を表わす図において
は、同一の機能部分には同一の番号を付して表わし、図
毎にアルファベットの小文字を付して表わす。

【０００８】すなわち本発明の車両用後方監視装置は、
車両１の後方の映像を運転席で観察するための車両用後
方監視装置であって、車両１の後部に設けられたテレビ
ジョンカメラ２、テレビジョンカメラ２の撮影倍率を変
化させるズーム手段３、テレビジョンカメラ２の撮影し
た映像を画面４に表示する表示手段５、表示手段５の画
面４上に映像の観察を妨げないように重ねて設けられ運
転者が画面４に接触したかどうかを検出する画面接触検
出手段６、及び画面接触検出手段６が画面４への接触を
検出した時に撮影倍率を最大値と最小値の間でズームア
ップとズームダウンを繰り返すようにズーム手段３を制
御するズーム制御手段７を備える。

【０００９】また本発明の他の態様では、画面接触検出
手段６として接触位置も検出できるものを用い、画面へ
の接触点が二点の場合には、撮影倍率をあらかじめ定め
られた所定値に復帰させる。更に別の態様では、画面接
触検出手段６として接触位置も検出できるものを用い、
画面への接触位置に応じて撮影倍率を増加させるか又は
低下させる。

【００１０】更に別の態様では、ズーム手段だけでなく
ＴＶカメラの方向も変えられる方向変化手段を更に備
え、画面接触検出手段は接触位置も検出できる画面接触
位置検出手段とし、画面への接触時間が短かい時にはそ
の位置が映像中心となるようにして、接触時間が長い時
には撮影倍率を変化させる。またこの態様の更に別の態
様では、接触位置が二点の時には撮影倍率を所定値に戻
すようにする。

【００１１】

【作用】車両の運転席に設けられる映像表示装置は、後
方監視だけでなく地図情報や走行経路を表示するナビゲ
ーションシステムの表示装置としても利用される。ナビ
ゲーションシステムでの現在地や目的地等の地図上の地
点の入力や、ＴＶカメラの方向が調整できる後方監視装
置での調整方向の入力等では、画面に接触するだけで直
接入力できるためタッチパネルスイッチを利用すると非
常に利点が多い。

【００１２】そこで本発明ではＴＶカメラのズーム操作
に、タッチパネルスイッチのような画面への接触及び画
面上での接触位置が検出できる素子を画面接触検出手段
又は画面接触位置検出手段として用いることで、図13に
示すようなアップダウンスイッチを省く。第一の態様で
は、画面接触検出手段６が画面への接触を検出して、接
触している間撮影倍率を最大値と最小値の間でズームア
ップとズームダウンを繰り返すように変化させる。第二
及び第三の態様では画面接触検出手段６が画面上の接触
位置も検出できるものであるから、画面への接触点の数
及び接触位置に応じてズーム調整を変えることで更に操
作性を向上する。第二の態様では、撮影倍率を変化させ
た状態からあらかじめ定めた標準状態に容易に戻れるよ
うに、標準状態に戻る時には画面の二箇所に接触する。
第三の態様では、撮影倍率を増加させるズームアップと
撮影倍率を低下させるズームダウンのズーム操作と画面
上の位置を対応させておき、接触位置に応じた制御を行
なう。

【００１３】第四の態様は、ＴＶカメラのズーム機能の
他にＴＶカメラの方向も調整できるものであり、画面接
触位置検出手段６ｂでＴＶカメラの方向及び撮影倍率の
両方の調整を行なう。そのため画面への接触時間に応じ
て方向の入力か撮影倍率の調整かを判定する。更に第四
の態様で前記と同様に撮影倍率を所定値に容易に戻せる
ようにするため、画面への接触点が二箇所の時には、撮
影倍率を所定値に戻すようにしたのが第五の態様であ
る。

【００１４】

【実施例】近年自動車の走行位置を示したり、目的地ま
での経路を運転者に提示するナビゲーションシステムと
呼ばれる装置が使用され始めている。このような装置に
おいては、表示される地図上の位置を現在地や目的地と
して入力する必要があり、画面に接触するだけで、接触
点が検出できるタッチパネルスイッチと呼ばれる入力装
置を利用すると操作が容易である。本発明の後方監視装
置では、後方監視のために車両後方の映像を表示する必
要があるのは後進時のみであり、逆にナビゲーションシ
ステムでの地図の表示は後進時には必要ないことに着目
して、ナビゲーションシステムと後方監視装置で表示装
置を共用し、ズーム調整のためのスイッチにもタッチパ
ネルスイッチを利用する。

【００１５】図２が本発明の実施例の構成を示す図であ
る。２ａはＴＶカメラである。31ａはズームレンズであ
り、ズーム駆動部32ａからの電気信号に応じてレンズ位
置が変化し、撮影倍率が変わる。31ａと32ａでズーム手
段を構成する。５ａは液晶ディスプレイであり、他のＣ
ＲＴ等の表示装置でも良い。６ａは液晶ディスプレイ５
ａの画面上に設けられたタッチパネルスイッチである。
タッチパネルスイッチとしては、格子状の透明電極が形
成されたパネルの接触位置での静電容量又は抵抗値の変
化をそれぞれの方向で読み出して接触位置を検出する方
式が多い。画面の縁の対向する側に設けられた赤外の発
光素子と受光素子を組み合せ、赤外光の遮断位置をそれ
ぞれの方向で検出する形式もある。いずれにしろ画面の
観察を妨げることなく、画面との接触位置が検出でき
る。51ａはナビゲーションシステムの地図表示と後方監
視のＴＶカメラ２ａのビデオ出力を切り換えるスイッチ
であり、８ａは車両が後進状態にあることを検出するた
めのバックギアスイッチである。このスイッチは手動に
よるものでも構わない。

【００１６】本実施例の後方監視装置の制御は、すべて
マイクロプロセッサ71ａ、ROM 72ａ及びRAM 73ａで構成
されるマイクロコンピュータで行っており、上記のズー
ム駆動部32ａ及びスイッチ51ａへの信号の送出やタッチ
パネルスイッチ６ａ及びバックギアスイッチ８ａの読み
取りは、すべてＩ／Ｏポート74ａを介して行なわれる。

【００１７】タッチパネルスイッチの例を図３に示す。
図に示すように表示装置の画面部分に重さねられる部分
には透明な電極が格子状に形成されており、接触すると
その位置を通過するそれぞれの方向の電気出力が変化す
るので、それぞれの方向毎に順に電気出力を読み出せば
接触点が検出できる。第一実施例では、タッチパネルス
イッチ６ａが画面への接触を検出している間は、撮影倍
率を最大値と最小値の間でズームアップとズームダウン
を繰り返し、画面への接触を停止すればその時点での撮
影倍率で停止し、再び画面へ接触すればその撮影倍率か
ら撮影倍率の変化を繰り返す。このタッチ入力と撮影倍
率の変化の関係を示したのが図４である。撮影倍率がも
っとも小さいズームダウンした状態がもっとも広角な時
であり、この状態を標準状態と称することにする。後方
監視開始の時にはＴＶカメラの撮影倍率はこの標準状態
にあることが望ましく、後方監視終了後はこの状態に復
帰するようにする。ここでは標準状態をもっとも広角の
時としたが、他の適当な中間の撮影倍率を基準状態と
し、後方監視の開始及び終了時点の撮影倍率をこの基準
状態とするようにしても良い。

【００１８】次に本実施例におけるマイクロコンピュー
タの処理の例を図５に示す。ステップ101 ではバックギ
アスイッチ８ａの状態を読み取る。本実施例ではバック
ギアが入ると自動的に後方監視用のＴＶカメラ２ａが作
動し、表示画面もＴＶカメラ２ａの映像に切り換る。そ
してステップ102 ではバックギアが入っているかを判定
する。バックギアが入っていなければステップ103 でカ
メラモード中であるかを判定する。カメラモードでなけ
ればなにも動作せずに戻る。もしカメラモードであれ
ば、後方監視が終了したのであるからステップ104 でカ
メラモードを停止し、ステップ105 でＴＶカメラの撮影
倍率を標準状態に戻し、ステップ106 でズーム値メモリ
をゼロにして、ステップ107 でズーム値フラグに１を記
憶して最初に戻る。ズーム値フラグは撮影倍率の変化
が、ズームアップの途中か、ズームダウンの途中かを示
す。

【００１９】ステップ102 でバックギアに入っている場
合には、ステップ108 でカメラモードに設定する。これ
によりＴＶカメラ２ａが動作状態になり、スイッチ51ａ
はこのＴＶカメラ２ａからの出力を映し出すように切り
換り、液晶ディスプレイ５ａに後方の映像が映し出され
る。ステップ109 では、タッチパネルスイッチ６ａの出
力を読み取り、タッチ入力があるかをステップ110 で判
定する。タッチ入力がなければ、そのままの撮影倍率を
保持すれば良いので最初に戻る。

【００２０】タッチ入力がある場合には、撮影倍率を変
化させるために、ステップ111 でズーム値フラグの判定
を行ない、ズームアップの途中であるかズームダウンの
途中であるかを判定する。ズームアップの途中であれば
ズーム値フラグは１であるから、ステップ112 でズーム
値を所定量増加させてズーム値メモリに記憶する。ステ
ップ103 ではズーム値が最大であるかを判定し、もし最
大値であればそれ以後はズームダウンに切り換えるので
ステップ114 でズーム値フラグにゼロを記憶する。ズー
ム値が最大でないか、ステップ114 でズーム値フラグを
変更した後にはステップ118 に進む。

【００２１】ステップ111 でズームダウン中と判定した
場合には、ステップ115 から117 で上記のステップ112
から114の動作と逆の動作を行なう。ステップ118 では
上記のようにして算出したズーム値をズーム駆動部32ａ
に出力する。ここでズーム駆動部32ａにはズーム量に相
当する値を出力しても変化量を出力しても良く、ズーム
駆動部32ａに応じて決められる。ステップ118 の後には
最初へ戻る。

【００２２】第一の実施例ではタッチパネルスイッチ６
ａは単に接触があるかどうかだけを検出したが、タッチ
パネルスイッチ６ａは接触点の位置も検出でき、複数箇
所で接触した時には接触箇所の数を検出できる。そこで
このようなタッチパネル６ａの特性を利用した実施例を
説明する。第二の実施例は、撮影倍率を調整して観察を
行った後に直ちに標準状態に戻ることが望ましいことに
対応するためのものである。そのため図６に示すように
ある程度離れた二箇所で接触を行なうと、標準状態に戻
るようにする。接触点が一箇所の時は第一の実施例と同
じである。タッチパネル６ａへの接触は通常指で行なわ
れるため、たとえ一箇所の接触であっても検出の分解能
の点からは複数の点であることも起り得るので、図６に
示すようにある程度離れた点で入力が行なわれた時に二
箇所での接触と判定される。

【００２３】第二の実施例の構成は図２と同様であり、
処理は図５のフローチャートのステップ110 とステップ
111 の間にタッチ入力の接触点の数を判定し、もし接触
点が一点であればステップ111 へ進んで第一の実施例と
同じ処理を行ない、接触点が二点であればステップ105
へ進んで撮影倍率を標準状態とする。もし三点以上の接
触点がある場合には検出等に問題が生じたと考えられる
ので最初へ戻り、再度検出をやり直す。

【００２４】第三の実施例では図７に示すようにタッチ
パネルスイッチ６ａの入力領域を上下に分け、上側部分
への接触があった場合はズームアップを行ない、下側部
分への接触があった場合にはズームダウンを行なう。ズ
ームアップとズームダウンのいずれの場合も限界値に達
した後はたとえそれ以上のズーム指示が行なわれても限
界値で停止する。タッチパネルの領域分割は図７以外
に、例えば左右で分けても良く、更には三領域に分けて
ズームアップ、ズームダウン及び標準状態への復帰に対
応させても良い。

【００２５】第三の実施例の処理を示したフローチャー
トが図８である。図５に示す第一の実施例の処理と異な
る点はズーム値フラグが必要なくなることと、ズームフ
ラグの判定の替りにタッチ入力の位置からズームアップ
かズームダウンであるかを判定することと、ズーム値が
限界値になった後はその値を保持することである。後方
監視装置ではズーム機能だけでなくＴＶカメラの方向も
調整可能にすることにより、特に注目して観察したい部
分に方向を合せて所望の撮影倍率で見ることが可能にな
り、より詳細な観察ができる。ＴＶカメラの方向調整を
タッチパネルスイッチを用いて行なうと合せたい方向が
直接入力できるため非常に便利である。第四の実施例
は、ＴＶカメラの方向と撮影倍率が共に調整可能で且つ
タッチパネルスイッチを介してこれらの調整を行なうも
のである。

【００２６】第四の実施例の構成を示したのが図９であ
り、図２の構成とはＴＶカメラ２ｂの方向を変化させる
方向変化手段を構成する回転台91ｂと回転台制御部92ｂ
が新たに加えられた点が異なる。第四の実施例では、Ｔ
Ｖカメラ２ｂの方向調整と撮影倍率調整を共にタッチパ
ネルスイッチ６ｂで行なうため、タッチパネルスイッチ
６ｂへの接触時間により二種類の調整を分離する。すな
わちタッチ入力が所定時間以下、例えば２秒以下の時に
は方向調整と判定し、２秒以上の時には撮影倍率調整と
判定する。そして方向調整は接触点に映像中心がくるよ
うに合せ、ズーム調整は第一実施例と同様に所定時間以
上の接触であれば接触中は撮影倍率を最大値と最小値の
間で繰り返し変化させる。またこの場合も第二の実施例
と同様に二箇所での接触があれば撮影倍率を標準状態に
復帰させるようにすることが可能である。この場合の処
理を図10と図11に示す。この処理も図５とかなり類似し
ており、以下の説明において一部省略する。

【００２７】ステップ301 ではバックギアが入っている
かを判定し、バックに入っていなければステップ302 へ
進みカメラモード中であるかを判定する。もしカメラモ
ード中であれば、ステップ303 から308 で、カメラモー
ドを停止した後ＴＶカメラ２ｂの方向を基準方向に戻し
て回転角度メモリをクリアし、撮影倍率も標準状態に戻
しズーム値メモリをクリアし、ズーム値フラグを１とし
てズームアップ状態とする。

【００２８】バックギアに入っている場合には図５と同
様の処理を行ない、ステップ312 でタッチパネルスイッ
チ６ｂへの接触点が一箇所であるかを判定する。もし一
ヶ所でなければステップ303 で二箇所であるかを判定
し、もし二箇所であればステップ306 へ進んで、撮影倍
率を標準状態に戻す。もし接触点が一箇所であればステ
ップ314 で接触時間が２秒以上であるかを判定する。も
し２秒以下であればＴＶカメラ２ｂの方向調整であるか
ら、ステップ315 で接触位置からその点を映像中心とす
るための回転角度を算出し、ステップ316 でこれを回転
角度メモリに記憶した後、ステップ317 で回転制御部92
ｂに回転角度を出力して方向を変化させる。接触時間が
２秒以上であれば図５の処理と同様である。

【００２９】ここで使用する回転台91ｂは互いに垂直な
平面内で回転する二軸回転台が望ましいが、一軸回転台
であっても良く、基本的には方向が変えられるものなら
ばどのようなものでも良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明により、ＴＶカメラの撮影倍率の
調整をアップダウンスイッチを設けることなく、ナビゲ
ーションシステムやＴＶカメラの方向調整での入力に適
したタッチパネルスイッチを利用して行なえる車両用後
方監視装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用後方監視装置の基本構成を示す
図である。

【図２】本発明の実施例の構成を示す図である。

【図３】タッチパネルスイッチを示す図である。

【図４】第一実施例におけるタッチパネルスイッチの接
触とズーム倍率（撮影倍率）の変化を示す図である。

【図５】第一実施例での処理例を示す図である。

【図６】第二実施例での二点入力の説明図である。

【図７】第三実施例での接触位置によりズームアップと
ズームダウンを行なう説明図である。

【図８】第三実施例での処理例を示す図である。

【図９】ＴＶカメラの方向調整も可能にした実施例の構
成を示す図である。

【図10】図９の実施例での処理の例を示すフローチャー
トの前半部である。

【図11】図10のフローチャートの後半部である。

【図12】車両用後方監視装置を示す図である。

【図13】従来のＴＶカメラの撮影倍率調整用アップダウ
ンスイッチを示す図である。

【符号の説明】

１…車両 ２…ＴＶカメラ ３…ズーム手段 ４…画面 ５…表示装置 ６…画面接触検出手段 ７…ズーム制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 1/00 H04N 5/232 H04N 7/18

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両（１）の後方の映像を運転席で観察
   するための車両用後方監視装置であって、 車両（１）の後部に設けられたテレビジョンカメラ
   （２）、 該テレビジョンカメラ（２）の撮影倍率を変化させるズ
   ーム手段（３）、 該テレビジョンカメラ（２）の撮影した映像を画面
   （４）に表示する表示手段（５）、 該表示手段（５）の画面（４）上に映像の観察を妨げな
   いように重ねて設けられ、運転者が該画面（４）に接触
   したかどうかを検出する画面接触検出手段（６）、及び
   該画面接触検出手段（６）が画面（４）への接触を検出
   した時に、撮影倍率を最大値と最小値の間でズームアッ
   プとズームダウンを繰り返すように該ズーム手段（３）
   を制御するズーム制御手段（７）を備える車両用後方監
   視装置。
2. 【請求項２】 該画面接触検出手段（６）は、接触点の
   該画面（４）上の位置も検出可能であり、該ズーム制御
   手段（７）は、該画面接触検出手段（６）が離れた二点
   での接触を検出した時には、撮影倍率があらかじめ定め
   られた所定値になるように該ズーム手段（３）を制御す
   る請求項１に記載の車両用後方監視装置。
3. 【請求項３】 該画面接触検出手段（６）は、接触点の
   該画面（４）上の位置も検出可能であり、該ズーム制御
   手段（７）は、該画面接触検出手段（６）が検出した接
   触点の該画面（４）上の位置に応じて、撮影倍率を増加
   又は低下させるように該ズーム手段（３）を制御する請
   求項１に記載の車両用後方監視装置。
4. 【請求項４】 車両（１）の後方の映像を運転席で観察
   するための車両用後方監視装置であって、車両（１）の
   後部に設けられたテレビジョンカメラ（２ｂ）、該テレ
   ビジョンカメラの方向を変化させる方向変化手段、該テ
   レビジョンカメラの撮影倍率を変化させるズーム手段、
   該テレビジョンカメラ（２ｂ）の撮影した映像を画面に
   表示する表示手段（５ｂ）、該表示手段（５ｂ）の画面
   上に映像の観察を妨げないように重ねて設けられ、運転
   者が接触した画面上の位置を検出する画面接触位置検出
   手段（６ｂ）、及び該画面接触位置検出手段が検出した
   画面への接触時間が所定時間以下の時には、該画面上の
   接触位置が該テレビジョンカメラ（２ｂ）の映像中心と
   なるように該方向変化手段を制御し、該接触時間が所定
   時間以上の時には、撮影倍率を変化させるように該ズー
   ム手段を制御する制御手段を備える車両用後方監視装
   置。
5. 【請求項５】 該制御手段は、該画面接触位置検出手段
   （６ｂ）が検出した該画面上の接触点が二箇所以上の時
   には、撮影倍率があらかじめ定めた所定値になるように
   該ズーム手段を制御する請求項４に記載の車両用後方監
   視装置。