JP4244422B2 - 車載用のモニター装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体の運転者が移動体に関する情報をモニターするための車載用のモニター装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
移動体として、たとえば通常の乗用車を例にして説明する。運転者が乗用車を運転する場合に、たとえば図１３に示すように前方に比較的大型の車両３００が走行しており、その車両３００の左側に小さい別の車両３５０が走行していても、運転者３６０からは小さい車両３５０を直接目で確認することができない。
そこで、乗用車３７０のドアミラー３８０には、運転者３６０の死角となるところの領域を映像として捉えるために、図１４に示すようにＣＣＤカメラ（電荷結合素子カメラ）３９０が設けられている。このカメラ３９０は、図１３のように右側にハンドル４００が設定されている乗用車では、助手席側のフェンダーの前方領域を画像としてモニター４１０に表示させることができる。この場合に図１５のようにカメラ３９０のアスペクト比がたとえば４：３に設定されている。このようにカメラ３９０のアスペクト比が４：３に設定されている場合において、カメラ３９０はいわゆる横置きであり、カメラ３９０の取り込む映像４３０は、図１３に示すように、その映像の上下方向の長さＬ１と横方向の長さＬ２が３：４になっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このために、図１３の乗用車３７０の左側前方領域を図１５の映像４３０で捉えた状態では、図１５に示すように、縁石４４０は捉えることができたとしても、前方の車両３００と小型の車両３５０を映像４３０内に取り込むことができない。
このようなことから、車両３００，３５０等の前方領域の画像情報をより取得するためには、さらに別のカメラを設定する必要がある。
また、運転者が、いわゆる乗用車のナビゲーション用の表示画像と、運転者の視界上の死角領域を監視する映像を１台のディスプレイで見れるようにして、それぞれのためにディスプレイを２台用意しなくても済むことが望まれている。これは、モニター用のディスプレイが２台必要であると、たとえば乗用車のコックピット上にその２台を設定するためには専有スペースを確保しなければならず、車内が狭くなるばかりでなく大幅なコスト高になってしまうからである。
そこで本発明は上記課題を解消し、移動体の航法（ナビゲーション）に関する映像と、移動体の外部の前方領域の死角をより的確に取り入れた監視用の映像を切り換えて表示することができる車載用のモニター装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、移動体の運転者の視界上で死角領域を撮像して映像信号を生成する撮像素子によって構成される撮像面を有し、撮像面の上下方向の長さが、撮像面の左右方向の長さに比べて大きく設定されている映像取得手段と、移動体の航法に関する映像信号を生成する移動体位置検出手段と、映像を表示するための矩形の表示面を有し、表示面は第１辺と第１辺よりも長い第２辺を有し、映像取得手段で得られた死角領域の映像信号から死角領域の映像を表示するか、あるいは、移動体航法手段で生成された映像信号から移動体の航法の映像を表示するために移動体に設定された表示手段と、表示手段の表示面の第１辺がほぼ水平方向に設定されると映像取得手段から死角領域の映像信号を表示手段に与えて表示面に死角領域の前方領域を監視するために死角領域の映像を表示させ、表示手段の表示面の第２辺がほぼ水平方向に設定されると移動体位置検出手段から移動体の航法に関する映像信号を表示手段に与えて移動体の航法用の映像を表示させる制御手段と、を備えることを特徴とする車載用のモニター装置である。
これにより、映像取得手段は運転者の視界上の死角領域を取得する。表示手段は、映像取得手段で得られた死角領域を監視するための映像を表示するか、あるいは移動体の航法の映像を表示することができる。
表示面の短い方の第１辺がほぼ水平方向に設定されると、映像取得手段から映像信号を表示手段に与えて監視するための映像を表示させる。このように表示することにより、映像取得手段は移動体の視界上の死角領域を移動体の移動方向に関するより多くの情報を表示させることができるので、移動体の移動時の安全に寄与することができる。
そして、表示手段の表示面の長い方の第２辺がほぼ水平方向に設定されると、制御手段は、移動体の航法の映像を表示する映像を表示手段に表示させる。これにより横長の画面で移動体の航法の映像を表示できる。
このように、制御手段は、表示手段の向きに応じて移動体の死角領域を監視する映像と、移動体の航法の映像を選択的に表示させることができる。従って１台の表示手段で死角領域を監視する映像と航法の映像を表示させることから、車内における表示手段の占有スペースを小さくでき、コストダウンを図ることができる。
【０００６】
また、映像取得手段は、運転者が後方確認をするための後方確認ミラーに設定されており、後方確認ミラーは、移動体のドアーに設定されているドアミラーである。
【０００７】
また、映像を取り入れる画面の上下方向の長さと、映像を取り入れる画面の左右方向の長さの比率は、４：３に設定されている。
また、映像を取り入れる画面の上下方向の長さと、映像を取り入れる画面の左右方向の長さの比率は、１６：９に設定されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【０００９】
図１は、本発明の車載用の死角監視装置を備えた移動体の例として、四輪タイプの乗用車の例を示している。乗用車１０は、図６と図７に示すように、いわゆる右側にステアリングホイール（ハンドル）１２を有する乗用車である。運転者Ｍは、図６に示すようにハンドル１２側の運転席に座っている。
乗用車１０の前方領域５０に関して左前側のドアー１４には、いわゆるドアミラー１６が設定されている。図１は、このドアミラー１６、左前側のドアー１４及び左前側のフェンダー１８及びフロントウィンドシールド（フロントガラス）２０等を示している。
ドアミラー１６のドアミラーハウジング２２は、ドアー１４側のサポート２４に対して取り付けられている。
【００１０】
図２と図３は、このドアミラー１６の構造の好ましい一例を示している。
ドアミラーハウジング２２は、たとえばプラスチックあるいは金属等で作られており、サポート２４に対して、ドアミラー開閉機構部２８を作動させることで、Ｒ方向に開閉することができる。図２と図３は、ドアミラーハウジング２２がドアー１４に対して開いて使用する状態を示している。
ドアミラーハウジング２２の中には、上述したドアミラー開閉機構部２８、ミラー動作機構部３０、ミラー３２、カメラ３４、カメラ収納ハウジング３６、カメラ収納フタ３８等が収容されている。
ミラー３２は、ミラー動作機構部３０を作動することで、Ｔ方向に所定角度揺動させることができる。
【００１１】
車載用の死角監視装置４０は、上述したカメラ３４、カメラ収納ハウジング３６、カメラ収納フタ３８、プリズム４２、透明カバー４４等を有している。カメラ３４は、たとえばＣＣＤカメラ（電荷結合素子カメラ）を用いることができ、その画素数はたとえば２５万画素〜３８万画素程度の画像取り込み能力を有している。
カメラ収納ハウジング３６とカメラ収納フタ３８が、ドアミラーハウジング２２内でカメラ３４を支えており、カメラ３４の光軸ＯＰ１は、ミラー３２を揺動するための軸Ｐ２に対して所定角度θを以て設定されている。プリズム４２は、カメラ収納フタ３８と透明カバー４４の間に配置されている。透明カバー４４は、ドアミラーハウジング２２の開口部４６にはめ込まれており、プリズム４２やカメラ３４に対して埃や水等が入らないようにこの開口４６を封止している。カメラ３４は、プリズム４２を介して視野角αで前方領域５０の情報を取り込むことができる。カメラ３４の光軸ＯＰ１は、プリズム４２により曲がり、光軸ＯＰ２となるが、視野角αは、この光軸ＯＰ２を中心として形成される。
【００１２】
特徴的なのは、図４に示すように映像取得手段としてのカメラ３４の画像を取り込むためのＣＣＤ５４のアスペクト比が、次のように設定されていることである。すなわちＣＣＤ５４の上下方向の長さＬＤ２と、左右方向の長さＬＤ１の比が、好ましくは４：３に設定されていることである。この上下方向の長さＬＤ２は、上下方向Ｖにほぼ平行な方向であり、左右方向の長さＬＤ１は、水平方向Ｈにほぼ平行である。
これにより、図５に示すように、上下方向の長さＬＤ２と左右方向の長さＬＤ１の比率が４：３のいわゆる縦置きの画像を取り込むことができ、その様子が図５に示している。図５には、実線で示す縦置きの取得映像ＡＲ１と、従来の一点鎖線で示す取得映像ＡＲ２を比較して示している。本発明における実施の形態の取得映像ＡＲ１では、乗用車１０の左前側フェンダー１８、左前側の車輪１８Ａ、前方に走行している大型の車両３００及び前方に走行している小さい車両３５０及び縁石４４０の一部分の映像を取り込むことができる。
これに対して従来の取得映像ＡＲ２では、乗用車１０の左フェンダー１８、左側の車輪１８Ａと縁石４４０は取り込むことができるが、前方に走行している車両３００，３５０の情報は全く取り込むことができない。
【００１３】
本発明の実施の形態における取得映像ＡＲ１では、前方領域５０の情報を、従来の取得映像ＡＲ２に比べてより多く得ることができる。たとえば従来の取得映像ＡＲ２では、たとえば約２．５ｍ先の地面までの情報しか見ることができないが、本発明における取得映像ＡＲ１では、約１３．２ｍ先の地面の映像まで見ることができる。従って図５に示すように、大型のトラックのような車両３００の影に隠れた自動二輪車のような小型の車両３５０の映像をも確実に捉えることができるので、乗用車１０の運転者についての走行安全性を飛躍的に高めることができる。
これに対して、従来の取得映像ＡＲ２では、車両３００，３５０の映像は得られずに、前方領域５０の情報がかなり少ないので、前方領域の情報についての安全性を高めることはできない。
【００１４】
図６と図７と図８は、従来の取得映像ＡＲ２と本発明の実施の形態における取得映像ＡＲ１を、平面的にかつ側面的に示している。図６と図７と図８において、従来の取得映像ＡＲ２の領域は小さく、運転者Ｍは図６のディスプレイ１０６を見ても小型の車両３５０は直接見ることができない。すなわちこの小型の車両３５０は大型の車両３００の影になって直接見ることができない。従ってドアミラー１６側のカメラ３４から映像を取得することにより前方を確認する必要がある。従来の取得映像ＡＲ２では、図７に示すように前方領域５０における映像取得距離ＬＴ２が非常に短く、直接小型の車両３５０を映像として取り込むことができない。
【００１５】
これに対して、本発明の実施の形態における取得映像ＡＲ１では、図６と図７のように、大型の車両３００の影に隠れた小型の車両３５０の映像を確実に捉えることができる。これは、取得映像ＡＲ１の映像取得距離ＬＴ１が、従来の映像取得距離ＬＴ２に比べて大幅に延長できるからである。
なお、図６の具体的な例では、乗用車１０の前方において、同じ車線に大型の車両３００が所定距離をおいて走行しており、その大型の車両３００の左側に小型の車両３５０が走行している。
【００１６】
次に、上述した車載用の死角監視装置４０を含む車載用のモニター装置１００について、図９等を参照しながら説明する。車載用のモニター装置１００は、上述したような乗用車の死角を監視するばかりでなく、乗用車の電子航法（ナビゲーション航法）を表示する機能を有している。
図９の車載用のモニター装置１００のカメラ３４は、上述した車載用の死角監視装置４０のカメラであり、このカメラは映像取得手段である。カメラ３４で得られる図５に示すような取得映像ＡＲ１の映像（ビデオ）信号Ｓ１は、制御手段であるコントロールボックス１０１の入力端子１０２に送られるようになっている。
一方、乗用車の航法を案内するためのナビゲーション装置（ナビゲーションボックス）１０３からは、ナビゲーション信号Ｓ２がコントロールボックス１０１の入力端子１０４に入力されるようになっている。このナビゲーション装置１０３は、たとえばコンピュータに記録した地図情報と、衛星電波を利用した位置検出装置（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を組み合わせて、乗用車のような移動体の現在地の表示を行ったり、あるいは必要に応じて自動操縦等を行うような機能を有している。
【００１７】
コントロールボックス１０１は、切り換えスイッチ１０５を有しており、この切り換えスイッチ１０５は、表示手段であるディスプレイ１０６からの制御信号Ｓ３により、入力端子１０２あるいは１０４に選択的に切り換えられるようになっている。つまりこのスイッチ１０５は、ビデオ信号Ｓ１あるいはナビゲーション信号Ｓ２を、ディスプレイ１０６側の信号入力線１０７を介してディスプレイ１０６に映像信号Ｓ４として送り込むことができる。
【００１８】
ディスプレイ１０６が図９（Ａ）のように横向き状態であるか図９（Ｂ）のように縦向き状態であるかを識別して、スイッチ１０５に制御信号Ｓ３を与えてスイッチ１０５を切り換えることができる。図９（Ａ）では、ディスプレイ１０６が横向き状態に設定されているが、図９（Ｂ）ではディスプレイ１０６の表示面１１０が縦向き状態に設定されている。
ディスプレイ１０６の表示面１１０の横向き状態と縦向き状態の変換は、たとえば運転者が手動により行うことができる。ディスプレイ１０６が図９（Ａ）のように横向き状態にあると、スイッチ１０５は入力端子１０４側に切り換わり、これによりナビゲーション装置１０３側のナビゲーション信号Ｓ２が、映像信号Ｓ４としてディスプレイ１０６側に送られる。従ってディスプレイ１０６は表示面１１０にナビゲーション情報を表示する。
【００１９】
これに対して、ディスプレイ１０６が図９（Ｂ）のように縦向き状態に９０°回転されると、スイッチ１０５は入力端子１０４から１０２に切り換わり、これによりカメラ３４の映像信号Ｓ１が映像信号Ｓ４としてディスプレイ１０６に送られる。従ってディスプレイ１０６の表示面１１０はたとえば図５の取得映像ＡＲ１を表示する。
ディスプレイ１０６の表示面１１０のアスペクト比は、短い方の長さＬＸ１と、長い方の長さＬＸ２の比が、３：４あるいは９：１６に設定されている。
このようにすることで、図５の取得映像ＡＲ１を縦向き状態で表示するばかりでなく、運転者は必要に応じてディスプレイ１０６を横向き状態にすることで、ナビゲーション用の表示をも行うことができる。
図８に示すように、図９のディスプレイ１０６は、たとえば乗用車１０のコックピット１０６Ｂ上に設定されている。
【００２０】
次に、図１０と図１１は、図６と図７の例とは異なり、乗用車１０が、左ハンドルタイプ、すなわちステアリングホイール１２が進行方向左側に位置している形式のものの例を示している。この場合には、右前側のドアー１１４のドアミラー１１６に対して、すでに述べたような車載用の死角監視装置４０を設定する。たとえばこの例では、乗用車１０が走行している車線１８０のさらに右側の車線１８１に大型の車両３００が走行している例であり、死角監視装置４０は、図２と図３に示すような死角監視装置４０と左右対称形状を有している。図１０と図１１における死角監視装置４０のカメラ３４は、本発明の実施の形態における取得映像ＡＲ１により監視することができる。このような左ハンドルの乗用車において、もし従来の死角監視装置を用いる場合には、従来の取得映像ＡＲ２となってしまい、斜め前方を走行する車両３００には到達していない。これに対して本発明の実施の形態における取得映像ＡＲ１では、車線１８１の車両３００の映像と、車線１８０の乗用車１０の間隔を確認することができる。図１１に示すように、本発明の実施の形態における映像取得距離ＬＴ１は、従来の映像取得距離ＬＴ２に比べてかなり大きい。
【００２１】
図１２は、本発明の死角監視装置のさらに別の実施の形態を示している。図１２の実施の形態では、死角監視装置４０のカメラ３４が、ドアミラーハウジング２２の透明カバー１４４の後ろに対面して配置されており、図２の例とは異なりプリズム４２を用いずに、直接前方領域５０に対して視野角αを形成している。つまりこの視野角αは、光軸ＯＰ２を中心として形成されている。この光軸ＯＰ２は、カメラ３４の光軸に相当する。
図１２のドアミラー１６に関するその他の点については、図２のドアミラー１６の各要素と同じであるので、同じ番号を付けてその説明は採用する。
【００２２】
ところで本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上述した実施の形態では、カメラとしていわゆるＣＣＤカメラを用いているが、これに限らず、他の種類のカメラを用いることも勿論可能である。またディスプレイ及びカメラのアスペクト比は、４：３に限らず１６：９あるいはその他のアスペクト比を採用することも勿論可能である。
本発明の移動体としては、通常の乗用車に限らずその他の移動体、たとえば貨物自動車やバス等のその他の乗用自動車、電車のような軌道走行車等をも含むものである。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、移動体の航法（ナビゲーション）に関する映像と、移動体の外部の前方領域の死角をより的確に取り入れた監視用の映像を切り換えて表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の移動体の死角監視装置を含む乗用車の好ましい実施の形態を示す斜視図。
【図２】図１のドアミラー及びそれに内蔵された車載用の死角監視装置の例を示す断面を有する平面図。
【図３】図２のドアミラー等を示す背面図。
【図４】移動体の死角監視装置のカメラとプリズム等を示す斜視図。
【図５】本発明の実施の形態における取得映像ＡＲ１と、従来における取得映像ＡＲ２を比較して示す図。
【図６】本発明の死角監視装置を備えた乗用車と、前方を走行する大きい車両と小さい車両の走行状態における死角監視例を示す平面図。
【図７】図６の死角監視例を示す側面図。
【図８】乗用車及び前方の車両及び死角監視例を示す拡大した平面図。
【図９】本発明における車載用のモニター装置の好ましい実施の形態を示す図。
【図１０】乗用車及び前方斜め前を走行する大型の車両の走行状態における死角監視状態を示す平面図。
【図１１】図１０の死角監視状態を示す側面図。
【図１２】本発明の死角監視装置の別の実施の形態を示す断面を有する平面図。
【図１３】従来の死角監視例を示す平面図。
【図１４】従来の死角監視装置を備えたドアミラーの例を示す図。
【図１５】従来の死角監視装置における取得した映像の例を示す図。
【符号の説明】
１０・・・乗用車（移動体）、１６・・・ドアミラー、３４・・・カメラ（映像取得手段）、４０・・・移動体の死角監視装置、４２・・・プリズム、４４・・・透明カバー、５０・・・前方領域、１０１・・・コントロールボックス（制御手段）、１０３・・・ナビゲーション装置、１０６・・・ディスプレイ（表示手段）、ＡＲ１・・・本発明における取得映像、ＡＲ２・・・従来における取得映像、ＬＸ１・・・ディスプレイの長さ（第１辺）、ＬＸ２・・・ディスプレイの長さ（第２辺）、ＬＤ１・・・カメラの左右方向の長さ、ＬＤ２・・・カメラの上下方向の長さ

Claims (4)

1. 移動体の運転者の視界上で死角領域を撮像して映像信号を生成する撮像素子によって構成される撮像面を有し、前記撮像面の上下方向の長さが、前記撮像面の左右方向の長さに比べて大きく設定され、前記撮像面で撮像された前記死角領域の映像信号を取得する映像取得手段と、
   前記移動体の航法に関する映像信号を生成する移動体位置検出手段と、
   映像を表示するための矩形の表示面を有し、前記表示面は第１辺と前記第１辺よりも長い第２辺を有し、前記映像取得手段で得られた前記死角領域の映像信号から前記死角領域の映像を表示するか、あるいは、前記移動体航法手段で生成された映像信号から前記移動体の航法の映像を表示するために前記移動体に設定された表示手段と、
   前記表示手段の前記表示面の前記第１辺がほぼ水平方向に設定されると前記映像取得手段から前記死角領域の映像信号を前記表示手段に与えて前記表示面に前記死角領域を監視するために前記死角領域の映像を表示させ、前記表示手段の前記表示面の前記第２辺がほぼ水平方向に設定されると前記移動体位置検出手段から前記移動体の航法に関する映像信号を前記表示手段に与えて前記移動体の航法の映像を表示するために前記表示面に前記移動体の航法用の映像を表示させる制御手段と、
   を備える車載用のモニター装置。
2. 前記映像取得手段は、前記運転者が後方確認をするための後方確認ミラーに前記移動体の前方に向けて設定されており、前記後方確認ミラーは、前記移動体のドアーに設定されているドアミラーである請求項１に記載の車載用のモニター装置。
3. 前記映像を取り入れる前記撮像面の前記上下方向の長さと、前記映像を取り入れる前記撮像面の前記左右方向の長さの比率は、４：３に設定されている請求項２に記載の車載用のモニター装置。
4. 前記映像を取り入れる前記撮像面の前記上下方向の長さと、前記映像を取り入れる前記撮像面の前記左右方向の長さの比率は、１６：９に設定されている請求項２に記載の車載用のモニター装置。

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