JP4214882B2 - 車両周辺暗視用灯具および車両用アウトサイドミラー装置 - Google Patents

車両周辺暗視用灯具および車両用アウトサイドミラー装置 Download PDF

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Description

本発明は、車両周辺暗視用灯具および車両用アウトサイドミラー装置に関するものである。特に、この発明は、当該車両周辺暗視用灯具を点灯した場合でも、外部からの赤色光の被視認性を低減させることのできる車両周辺暗視用灯具に関するものである。また、この発明は、車両周辺撮像装置と前記の車両周辺暗視用灯具とが共に設けられている車両用アウトサイドミラー装置に関するものである。
従来の車両周辺暗視用灯具は、車両の周辺で運転席からの死角部分を撮像する車両周辺撮像装置と共に設けられている。この車両周辺撮像装置は、車両の周辺を撮像するためにCCDカメラなどが設けられており、このCCDカメラで撮像された映像を車内に設けられた出力画面に出力して、運転手が出力画面を視認することにより死角を低減するものである。前記CCDカメラは、可視光線などの電磁波に感応することによって、周囲を撮像しているため、昼間は太陽光によって撮像することができる。ところが、夜間など周囲が暗く、太陽光などの可視光が少ない場合には、CCDカメラが感応し難いため、撮像をすることが極めて困難となる。そこで、従来の車両周辺撮像装置では、車両の周囲が暗い場合でも撮像できるように車両周辺暗視用灯具(例えば、特許文献1参照)が設けられている。
この車両周辺暗視用灯具は、所定の周波数の電磁波、即ち、赤外線を前記CCDカメラで撮像する範囲に照射するものである。一方、前記車両周辺撮像装置は、この赤外線で照射された範囲を赤外領域の電磁波に感応するCCDカメラで撮像して、出力画面に出力をして運転手が視認することにより、死角を低減する。
特開2002−240629号公報
前記車両周辺暗視用灯具では、赤外線を照射するために、赤外線発光ダイオード(赤外LED)を使用している。この赤外LEDとして、可視光領域の電磁波を照射しないように可視光領域から離れた周波数の赤外LEDを使用した場合、前記CCDカメラは、この周波数の赤外線に対する感度が低い。このために、可視光領域から離れた周波数の赤外LEDは、車両周辺暗視用灯具として適さない。一方、赤外LEDとして、可視光領域に近い赤外線を照射する赤外LEDを使用すると、この周波数の赤外線に対するCCDカメラの感度は向上する。このために、可視光領域に近い赤外線を照射する赤外LEDは、車両周辺暗視用灯具として適している。ここで、車両の灯具においては、ストップランプとテールランプ以外には赤色光を使用できないと法規上規制されている。
ところが、車両周辺暗視用灯具として適している前記の赤外LEDは、可視光領域に近い赤外線を照射するので、外部から赤外LEDからの赤色光を視認出来てしまう。そこで、この赤外光を外部から視認することができないようにするため、赤外LEDからの照射光を可視光カットフィルターを通すことが考えられる。しかしながら、この可視光カットフィルターを使用すると、可視光、つまり前記赤色光はカットされるが、外部への赤外線の出力も著しく低下してしまう。
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外部から赤色光を視認することができず、且つ、赤外線の出力を下げることのない車両周辺暗視用灯具、および、その車両周辺暗視用灯具と車両周辺撮像装置とが共に設けられた車両用アウトサイドミラー装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明に係る車両周辺暗視用灯具は、可視光を照射する可視光照射手段と、赤外線を照射すると共に、照射範囲が前記前記可視光照射手段の照射範囲に含まれている赤外線照射手段と、を具備することを特徴とする。
この発明では、前記車両周辺暗視用灯具は、前記車両周辺撮像装置を夜間など周囲が暗い状況で使用する場合に使用されるが、この車両周辺暗視用灯具の使用時には、赤外線照射手段から赤外線を照射し、可視光照射手段から可視光を照射する。これらの赤外線と可視光は、照射方向が近似しているため、互いに混合しながら照射される。このため、前記赤外線照射手段からの照射光に赤色光が含まれていた場合でも、赤色光を外部から視認することは出来なくなる。また、このように赤色光を外部から視認することが出来ないので、赤外線照射手段の出力を上げ、赤外線をより多く照射できる。これらの結果、赤外線の出力を下げることなく、外部から赤色光を視認するのが困難な車両周辺暗視用灯具とすることができる。
また、この発明に係る車両周辺暗視用灯具は、前記赤外線照射手段の照射範囲は、前記可視光照射手段の照射範囲に含まれていることを特徴とする。
この発明では、前記赤外線照射手段の照射範囲が前記可視光照射手段の照射範囲に含まれているため、赤外線照射手段からの全て照射光を可視光照射手段からの照射光と混合させることが出来る。このため、赤外線照射手段からの照射光に赤色光が含まれている場合でも、この赤色光を確実に可視光照射手段からの可視光に混合させることができる。この結果、赤外線照射手段からの赤色光を、より確実に視認し難くすることができる。
また、この発明に係る車両用アウトサイドミラー装置は、車両の死角範囲を撮像する車両周辺撮像装置と、前記車両周辺撮像措置の撮像範囲に赤外線および可視光を照射する車両周辺暗視用灯具と、を備えたことを特徴とする。
この発明では、車両周辺暗視用灯具が赤外線照射手段と可視光照射手段とを備えているので、赤外線の出力を下げることなく、外部から赤色光を視認するのが困難な車両周辺暗視用灯具とすることができる。特に、この発明においては、車両用アウトサイドミラー装置に車両周辺撮像装置と車両周辺暗視用灯具とを共に設けたので、車両の死角範囲を広い範囲亘って画像視認することができる。
本発明にかかる車両周辺暗視用灯具は、外部から赤色光を視認し難くすることができる、という効果を奏する。また、赤色光が視認し難いので、赤外線照射手段の出力を上げることができ、赤外線をより多く照射することができる、という効果を奏する。また、この発明にかかる車両用アウトサイドミラー装置は、赤色光が視認し難くなり、かつ、赤外線の出力を低下させることがなく、その上、車両の死角範囲を広い範囲亘って画像視認することができる。
以下に、本発明にかかる車両周辺暗視用灯具および車両用アウトサイドミラー装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
以下の説明は、本発明の車両周辺暗視用灯具を車両に装着した場合の車両の前方を、当該車両周辺暗視用灯具においても前方とし、その反対側を後方として説明する。同様に、車両の上方を当該車両周辺暗視用灯具においても上方とし、その反対側を下方として説明する。なお、以下の説明の車両周辺暗視用灯具は、車両の進行方向に向かって当該車両の左側に装備される車両周辺暗視用灯具を説明しており、車両の右側の装備される車両周辺暗視用灯具は、この図示の車両周辺暗視用灯具とほぼ左右対称になる。図1は、本発明の実施例に係る車両周辺暗視用灯具を備える車両の側面図である。図2は、本発明の実施例に係る車両周辺暗視用灯具を備える車両用アウトサイドミラーの斜視図である。図3は、本発明の実施例に係る車両周辺暗視用灯具を備える車両用アウトサイドミラーの正面図である。図4は、図3のAA断面図である。
同図に示す車両周辺暗視用灯具30は、車両1に装備される車両用アウトサイドミラー10に備えられている。この車両用アウトサイドミラー10は、車両1の運転席及び助手席のドアにドアミラーとして取り付けられている。また、この車両1の運転席は、当該車両1の進行方向に向かって右側に設けられており、この車両1に装備される車両用アウトサイドミラー10うち、運転席から離れている側、つまり、左側の車両用アウトサイドミラー10には、車両周辺撮像装置20が設けられている。前記の車両周辺暗視用灯具30は、この車両周辺撮像装置20が設けられている側の車両用アウトサイドミラー10に設けられている。このように、車両周辺撮像装置20と共に車両周辺暗視用灯具30が設けられている車両用アウトサイドミラー10は、車両用アウトサイドミラー装置として形成されている。
前記車両周辺撮像装置20は、車両用アウトサイドミラー10のアウターケース11内に設けられており、当該アウターケース11の前方に開口された部分から所定の方向を撮像する。この車両周辺撮像装置20にはCCDカメラ21が備えられており、そのCCDカメラ21のレンズは、前記のようにアウターケース11の開口された部分から前記車両1の左側前輪5方向に向けられている。また、この車両周辺撮像装置20は、車内の運転席近傍に設けられた画像表示装置(図示省略)と前記CCDカメラ21とが、ハーネス等によって電気的接続されている。
前記車両周辺暗視用灯具30は、前記車両周辺撮像装置20が設けられている側の車両用アウトサイドミラー10に設けられており、前記車両周辺撮像装置20の近傍に設けられている。詳細には、車両周辺暗視用灯具30は、車両周辺撮像装置20の車両1の幅方向における内側に隣接して設けられている。当該車両用アウトサイドミラー10のアウターケース11には、前記車両周辺暗視用灯具30用の開口部12が形成されている。車両周辺暗視用灯具30は、前記アウターケース11の内側で、開口部12の付近に設けられている。
この開口部12には、拡散レンズ31が設けられている。この拡散レンズ31は、無色透明或いは有色透明の樹脂によって形成されており、片側或いは両側の表面がプリズム状などの凹凸を有して形成されている。このように凹凸が形成された拡散レンズ31が、前記開口部12にはめ込まれている。また、この開口部12の内側には、赤外線照射手段である赤外LED32と、可視光照射手段である白色LED35とが設けられている。これらの赤外LED32及び白色LED35は、共に複数個が設けられている。
赤外LED32は、上下方向に2段、左右方向の3列の計6個で形成されている。その向きは、当該赤外LED32のガラス球33側が前方で接続部34が後方になる向きで設けられている。前記白色LED35は、前記赤外LED32の車両1の幅方向における外側に設けられている。詳細には、2個の白色LED35が、赤外LED32の車両1の幅方向における外側に、当該赤外LED32と上下方向が同じ高さの2段で形成されている。その向きは、前記赤外LED32と同様に、ガラス球36側が前方で接続部37が後方になる向きで設けられている。
これらの赤外LED32及び白色LED35の前後方向の位置は、前記車両用アウトサイドミラー10のアウターケース11の形状に合わせて形成されている。具体的には、アウターケース前面13が、車両1の幅方向内側から外側に行くにしたがって、前方から後方に向かうように湾曲した形状で形成されているため、その形状に合わせて、赤外LED32及び白色LED35配置されている。つまり、赤外LED32及び白色LED35は、車両1の幅方向外側に形成されているものは、内側に形成されているものよりも後方に位置している。また、赤外LED32と白色LED35とは、前記のような位置で形成されつつ、赤外LED32の照射範囲は、白色LED35の照射範囲に含まれている。
図5は、本実施例の車両周辺暗視用灯具30で使用される赤外LED32、白色LED35、及び車両用撮像装置20で使用されるCCDカメラ21の特性を表す図である。図5の横方向は電磁波の波長を表し、右に行くにしたがって波長が長くなっている。また、縦方向は、横方向の波長に対する相対的な感度、若しくはその波長の電磁波の相対的な量を表しており、上に行くに従って、感度が高くなっている、若しくは相対的な量が多くなっている。図5に示すように、可視領域41と赤外領域42との境界付近では、約780nmを境として、電磁波の波長の780nm以上が赤外領域42、780nm以下が可視領域41となっている。この可視領域41の電磁波を肉眼が感応することにより、この領域の電磁波を視認できる。この可視領域41の電磁波が、いわゆる可視光と呼ばれている。
本実施例で使用される赤外LED32は、赤外LED照射特性線45に示すように、当該赤外LED32が照射する照射光中、赤外領域42の範囲内である800nm〜900nmの波長の間に赤外線の照射量のピークがあり、このピークの波長の赤外線がもっとも多く照射される。このピークの波長よりも長くなるにしたがって、或いは短くなるにしたがって、照射される赤外線の量は概ね減少していく。また、波長が短くなるにつれて赤外線の量も減少していくが、当該赤外LED32は、780nm以下の波長の照射光も若干照射している。この部分の照射光は可視領域41の照射光であるため、この照射光は可視光となり、具体的には赤色光となる。このように、この赤外LED32は、多量の赤外線を照射しつつ、わずかな量の赤色光をも照射している。
本実施例で使用される白色LED35は、白色LED照射特性線46に示すように、当該白色LED35が照射する照射光中、可視領域41の範囲内である400nm〜500nmの波長の間に可視光の照射量のピークがあり、このピークの波長の照射光がもっとも多く照射される。このピークの波長よりも長くなるにしたがって、或いは短くなるにしたがって、照射される可視光の量は概ね減少していき、可視領域41内の赤外領域42との境界付近で照射量が0になる。このため、この白色LED35は、多量の可視光は照射するが、赤外領域42の電磁波、つまり、赤外線は照射していない。
前記車両周辺撮像装置20で使用される前記CCDカメラ21は、CCDカメラ感度特性線47に示すように、可視領域41の範囲内の500nm〜600nmの範囲の電磁波による感度が一番高くなっている。一番感度が高い部分よりも波長が短くなる、或いは長くなるにしたがって、概ね感度が低くなっており、赤外領域42の波長の電磁波においても、感度を有している。このため、赤外領域42での感度は、赤外領域42の可視領域41側の感度の方が高く、波長が長くなるにしたがって、感度が低くなっている。このように、当該CCDカメラ21は、波長が長くなるにしたがって感度が低くなりつつ、赤外領域42の感度を有している。
この実施例にかかる車両周辺暗視用灯具30は以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。前記車両暗視用灯具30が備えられている車両1で、夜間等に前記車両周辺撮像装置20を介して、運転席からの死角範囲である前輪付近の状況を視認する場合には、車両周辺撮像装置20で前記死角範囲を撮像すると共に、車両周辺暗視用灯具30で前記撮像範囲を照射する。具体的には、上記の車両1の場合には、車両周辺撮像装置20及び車両周辺暗視用灯具30が車両1の左側の車両用アウトサイドミラー10に設けられているので、車両周辺撮像装置20は、運転席からの死角範囲である左側前輪5付近を撮像し、車両周辺暗視用灯具30は、車両周辺撮像装置20の撮像範囲である前記左側前輪5付近を照射する。
この照射は、当該車両1のクリアランスランプのスイッチ(図示省略)や前記車両周辺撮像装置20のスイッチ(図示省略)に連動して、或いは、独立した手動のスイッチ(図示省略)によって当該車両周辺暗視用灯具30が点灯し、照射する。この車両周辺暗視用灯具30が点灯する場合には、前記赤外LED32及び白色LED35が点灯する。この赤外LED32は、前記の前記のように赤外線を照射する。照射された赤外線は、前記拡散レンズ31によって拡散しながら、外部に照射される。外部に照射された赤外線は、前記左側前輪5付近を照射する。このように、赤外LED32が照射した場合には、その照射の大部分が赤外線であるが、前記赤外LED照射特性線45で示すように、僅かに赤色光も照射も照射される。
図6は、本実施例の車両周辺暗視用灯具の点灯時の図である。また、白色LED35が点灯した場合には、可視光を照射する。この可視光も、前記赤外LED32の赤外線のように、前記拡散レンズ31で拡散されて、外部に照射される。この白色LED35の照射範囲には、前記赤外LED32の照射範囲が含まれている。このため、前記赤外LED32からの照射光は、この白色LED35からの照射光に混合される。さらに、双方の照射光が共に前記拡散レンズ31で拡散されるので、この拡散レンズ31で拡散されながらさらに混合される。このように車両周辺暗視用灯具30が点灯した際には、赤外LED32及び白色LED35からの照射光が混合され、さらに拡散レンズ31で拡散されるので、赤外LED32から僅かに照射される赤色光は白色LED35からの可視光に紛れ、外部からは視認できなくなる。また、双方の照射光は拡散レンズ31で拡散されるので、所定の位置を照射することなく、拡散レンズ31全体が点灯する。
前記赤外LED32から照射された赤外線は、前記のように左側前輪5付近を照射するが、この左側前輪5付近は、前記車両周辺撮像装置20による撮像範囲でもある。当該車両周辺撮像装置20に備えられるCCDカメラ21は、前記CCDカメラ感度特性線47に示すように、赤外領域42の感度を有している。このため、車両1の周囲が暗い状況でも、車両周辺撮像装置20は、赤外線で照射された左側前輪5付近を撮像することができる。
以上の車両周辺暗視用灯具30は、赤外LED32と白色LED35とを同時に点灯しているため、赤外LED32から僅かに照射される赤色光を、白色LED35から照射される可視光に紛らせることができる。この結果、外部からは赤色光が視認できなくなるので、法規上赤色光を照射することができない部分に、照射光に赤色光を含む赤外LED32を用いることができ、且つ、赤外LED32からの照射光に赤色光を含む場合でも、赤外線の出力を下げる必要がなくなる。また、外部から赤色光が視認できなくなるので、照射光に赤色光を含む赤外LED32の出力を上げることができる。この結果、赤外線の照射量が多くなるので、夜間の車両周辺撮像装置20での撮像による視認性が向上するので、車両1の運転時の安全性が向上する。
また、外部から赤色光が視認できなくなるので、可視領域41寄りの赤外領域42の感度が高い特性のCCDカメラ21を使用する際に、照射光に赤色光も含み、照射特性が可視領域41寄りの赤外LED32を使用することができる。これにより、赤外領域42でのCCDカメラ21の感度の高い部分、及び赤外LED32での赤外線の照射量が多い部分が、共に可視領域41寄りとなる。この結果、被写体に赤外線が照射されている場合に、前記CCDカメラ21での撮像した際の感度が向上するので、夜間の車両周辺撮像装置20での撮像による視認性が向上し、車両1の運転時の安全性が向上する。
また、前記のように可視光の照射によって外部から赤色光が視認できなくなることにより、赤外LED32を、照射特性が可視領域41寄りのものを使用でき、これにより、CCDカメラ21を、可視領域41の感度特性が高いものを使用できる。この結果、昼間など周囲が明るい状況、つまり、外部から可視光が照射されている場合の車両周辺撮像装置20での視認性を向上させることができる。また、赤外線照射手段に赤外LED32を使用し、可視光照射手段に白色LED35を使用することにより、赤外線及び可視光の照射時の消費電力を低減できる。
なお、赤外LED32及び白色LED35の配置は、上記の実施例以外の配置でもよい。例えば、図7に示すように、車両周辺暗視用灯具60は実施例の車両周辺暗視用灯具30と同様に車両用アウトサイドミラー10のアウターケース11に設ける。この状態の車両周辺暗視用灯具60に、図8に示すように、赤外LED61は図4の赤外LED32と同様の向きで配置し、白色LED62は、ガラス球63が車両1の外側方向に、接続部64が車両1の内側方向になる向きにして配置してもよい。赤外LED61の照射方向と白色LED62の照射方向とが異なっていても、当該車両周辺暗視用灯具60には拡散レンズ65が備えられているので、赤外LED61の照射光と白色LED62の照射光とは、共にこの拡散レンズ65で拡散される。これにより、赤外LED61からの照射光に含まれる赤色光は白色LED62からの照射光に紛れるので、この赤色光は外部から視認できなくなる。この結果、法規上赤色に発光させることができない部分である車両用アウトサイドミラー10から照射は赤色光を視認させることなく、所定の方向に赤外線を照射できる。さらに、赤色光を視認できないので、赤色光を考慮して赤外LED61の出力下げる必要がなく、車両周辺撮像装置20の夜間での撮像に必要な量の赤外線を照射できる。この結果、夜間の車両1の運転時の安全性が向上する。
このように、当該車両周辺暗視用灯具30には拡散レンズ31が設けられているので、赤外LED32と白色LED35の配置は実施例以外の配置にしても、赤外LED32の照射光に含まれる赤色光は白色LED35からの可視光に紛れ、実施例と同様の効果を得ることができる。要は、赤外LED32からの照射光と白色LED35からの照射光とが、外部に照射されるときに、混合するような構成及び配置になっていれば、赤外LED32からの赤色光は白色LED35からの可視光に紛れるので、赤外LED32の出力を低下させる必要がない、或いは出力を向上させることができるので、所定の方向に充分な量の赤外線を照射できる。
また、前記赤外LED32の赤外線照射角度の範囲を、前記白色LED35の可視光照射角度の範囲よりも狭くすると、前記赤外LED32から照射された赤外線が前記白色LED35から照射された可視光の範囲内に含まれることとなり、赤色光がさらに確実に見難くなる。
また、この実施例における車両用アウトサイドミラー装置は、車両周辺撮像装置と車両周辺暗視灯具とを共に設けたので、車両の死角範囲を広い範囲亘って画像視認することができる。
また、上記の説明は、車両1の進行方向に向かって右側に運転席が設けられ、左側の車両用アウトサイドミラー10に設けられる車両周辺撮像装置20と共に、左側の車両用アウトサイドミラー10に設けられる車両周辺暗視用灯具30を説明しているが、本発明の車両周辺暗視用灯具30は右側の車両用アウトサイドミラー10に車両周辺撮像装置20と共に設けてもよい。車両周辺撮像装置20に近い位置に本発明の車両周辺暗視用灯具30を設けることによって、車両周辺撮像装置20の撮像範囲に赤外線を照射でき、さらに、当該車両周辺暗視用灯具30の照射時に赤色光を視認できないので、法規等によりこの部分からの赤色光の発光が禁止されている場合でも、赤色光を含む赤外LED32の出力を下げる必要がなくなる。この結果、車両周辺撮像装置20による夜間等の視認性が向上し、車両1の運転時の安全性が向上する。
また、本発明に係る車両周辺暗視用灯具30は、車両用アウトサイドミラー10以外の部分に設けてもよい。車両用アウトサイドミラー10以外の部分でも、車両周辺撮像装置20の撮像部分に赤外線を照射できる位置に、当該車両周辺暗視用灯具30を設けることにより、夜間等周囲が暗い状況での車両1の運転の安全性を向上させることができる。この結果、当該車両周辺暗視用灯具30を備える車両1のデザインの自由度が向上する。
以上のように、本発明にかかる車両周辺暗視用灯具および車両用アウトサイドミラー装置は、運転席から直視できない部分を車両周辺撮像装置などによって間接的に視認する際に、夜間など周囲が暗い環境での視認に有用であり、特に、法規などで当該車両周辺暗視用灯具から外部に対し赤色光の照射が禁止されている場合に適している。
この発明に係る車両周辺暗視用灯具を備える車両の側面図である。 この発明に係る車両周辺暗視用灯具を備える車両用アウトサイドミラーの斜視図である。 この発明に係る車両周辺暗視用灯具を備える車両用アウトサイドミラーの正面図である。 図3のAA断面図である。 図3中の車両周辺暗視用灯具で使用される赤外LED、白色LED、及び車両周辺撮像装置で使用されるCCDカメラの特性を表す図である。 図3の車両周辺暗視用灯具の点灯時の図である。 実施例の車両周辺暗視用灯具の変形例を示す図である。 図7のBB断面図である。
符号の説明
1 車両
5 左側前輪
10 車両用アウトサイドミラー
11 アウターケース
12 開口部
13 アウターケース前面
20 車両周辺撮像装置
21 CCDカメラ
30 車両周辺暗視用灯具
31 拡散レンズ
32 赤外LED
33 ガラス球
34 接続部
35 白色LED
36 ガラス球
37 接続部
41 可視領域
42 赤外領域
45 赤外LED照射特性線
46 白色LED照射特性線
47 CCDカメラ感度特性線
60 車両周辺暗視用灯具
61 赤外LED
62 白色LED
63 ガラス球
64 拡散レンズ

Claims (2)

  1. 車両に車両周辺撮像装置と共に設けられている車両周辺暗視用灯具において、
    可視光を照射する可視光照射手段と、
    赤外線を照射すると共に、照射範囲が前記前記可視光照射手段の照射範囲に含まれている赤外線照射手段と、
    を具備することを特徴とする車両周辺暗視用灯具。
  2. 車両周辺撮像装置と車両周辺暗視用灯具とが共に設けられた車両用アウトサイドミラー装置において、
    車両用アウトサイドミラー装置から車両の死角範囲を撮像する車両周辺撮像装置と、
    前記車両周辺撮像装置の撮像範囲に赤外線および可視光を照射する請求項1に記載の車両周辺暗視用灯具と、
    を備えたことを特徴とする車両用アウトサイドミラー装置。
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