JPH0681311B2 - Vehicle visibility enhancement device - Google Patents

Vehicle visibility enhancement device

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JPH0681311B2
JPH0681311B2 JP59001719A JP171984A JPH0681311B2 JP H0681311 B2 JPH0681311 B2 JP H0681311B2 JP 59001719 A JP59001719 A JP 59001719A JP 171984 A JP171984 A JP 171984A JP H0681311 B2 JPH0681311 B2 JP H0681311B2
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JP
Japan
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light
vehicle
light amount
image
liquid crystal
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JP59001719A
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恭俊 世古
裕一 阿部
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、例えば夜間走行する車両に適用した場合、
車両前方に良好な肉眼による視界を確保し得、かつ対向
車の運転者をヘッドライトで眩惑させることがなく、し
かも対向車ヘッドライト等の有無にかかわらず常に良好
な遠方視界を得ることができるようにした車両用視界向
上装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION << Industrial Application Field >> The present invention, when applied to a vehicle traveling at night,
It is possible to secure a good visual field in front of the vehicle, to prevent the driver of an oncoming vehicle from being dazzled by the headlight, and to always obtain a good distant view regardless of the presence of an oncoming vehicle headlight. The present invention relates to a vehicle visibility improving device.

《従来技術とその問題点》 夜間走行中の車両などにおいて、車両前方の視界を向上
させるためには、ヘッドライト光の強度を増加すること
が考えられるが、このような方法では対向車の運転者を
眩惑させる虞れがある。
<< Prior art and its problems >> In a vehicle running at night, it is possible to increase the intensity of headlight light in order to improve the visibility in front of the vehicle. May dazzle people.

一方、車両用眩惑防止装置としては、例えば特開昭52−
101526号公報に見られるように、偏光板によって対向車
のヘッドライト光を遮る方法,あるいは特開昭49−7283
0号公報などのように、運転者の前面に液晶等を用いた
透過率可変フィルタ板を設け、このフィルタ板によって
対向車のヘッドライト光を遮る方法が知られているが、
前者の方法にあっては自車のみならず対向車にまで同様
な偏光板を取り付けておかなければ効果が薄く、また、
後者にあってはフィルタ板の光透過率を低下させて対向
車のヘッドライト光を遮った場合、同時に自車のヘッド
ライト光によって照らし出される車両前方の視界も暗く
なってしまい、このため対向車付近に立っている歩行者
などのような本来ドライバにとって視認する必要のある
対象を見誤る虞れがある。
On the other hand, as a vehicle dazzling prevention device, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 52-
As disclosed in Japanese Patent No. 101526, a method of blocking headlight light of an oncoming vehicle by a polarizing plate, or JP-A-49-7283
There is known a method in which a variable transmittance filter plate using a liquid crystal or the like is provided on the front surface of a driver as disclosed in Japanese Patent No. 0, and the headlight light of an oncoming vehicle is blocked by this filter plate.
In the former method, the effect is weak unless similar polarizing plates are attached to not only the own vehicle but also the oncoming vehicle.
In the latter case, when the light transmittance of the filter plate is reduced to block the headlight light of the oncoming vehicle, the field of view in front of the vehicle illuminated by the headlight light of the own vehicle is also darkened at the same time. There is a possibility that a driver, such as a pedestrian standing near a vehicle, may misunderstand an object that should be visually recognized by the driver.

《発明の目的》 この発明の目的は、例えば夜間走行中の車両に適用する
場合、自車および対向車の運転者が感ずるヘッドライト
光の明るさについては増加させることなく、かつ車両前
方遠距離の視界を確実に向上させることができる車両用
視界向上装置を提供することにある。
<Object of the Invention> When the object of the present invention is applied to a vehicle running at night, for example, the brightness of the headlight light perceived by the drivers of the own vehicle and the oncoming vehicle is not increased, and the vehicle front long distance is increased. An object of the present invention is to provide a vehicle visibility improving device capable of reliably improving the visibility of the vehicle.

《発明の構成》 この発明は上記の目的を達成するために、 車両前方の所定領域へ向けて、所定の光量による光線の
照射の開始と停止とを、人間の目には一定の光量に見え
る周期で繰り返す投光手段と、 前記所定領域を光電的に撮像して影像信号を出力する撮
像手段と、 前記撮像手段へ入射する光線の光量を検出する光量検出
手段と、 前記撮像手段へ入射する光線の入射経路に介在され、か
つ前記投光手段による光線の照射の開始に同期して透過
状態に駆動され、かつ前記光量検出手段で検出された光
量が増加するほど透過状態に駆動される期間を短くする
シャッタ手段と、前記映像信号による画像を車両乗員に
表示する画像表示手段と、からなることを特徴とする。
<< Structure of the Invention >> In order to achieve the above-mentioned object, according to the present invention, the start and stop of irradiation of a light beam with a predetermined light amount toward a predetermined region in front of a vehicle is seen by a human eye as a constant light amount. A light projecting unit that repeats in a cycle, an image capturing unit that photoelectrically captures the predetermined area and outputs a shadow image signal, a light amount detecting unit that detects the light amount of a light beam incident on the image capturing unit, and an image capturing unit. A period of being interposed in the incident path of the light beam, driven to the transmission state in synchronization with the start of irradiation of the light beam by the light projecting means, and driven to the transmission state as the light amount detected by the light amount detecting means increases. It is characterized in that it comprises a shutter means for shortening the time and an image display means for displaying an image by the video signal to a vehicle occupant.

《実施例の説明》 まず本発明の原理について説明する。人間の視覚特性を
調べると、第1図に示す如く、遅い周波数で光を点滅
(ON,OFF)させると、人間にはチカチカとちらついて見
える。しかし、このON,OFF周波数を高くしていくと、遂
にはチラツキがなくなり、定常光となって見え出す。ま
たこのときの明るさ感覚は第1図の破線で示すように、
実際の光の強さIの平均値I′に等しい定常光を見たと
きに感ずる明るさ感覚に等しくなる。これはTalbotの法
則と呼ばれる。
<< Description of Examples >> First, the principle of the present invention will be described. When human visual characteristics are examined, as shown in FIG. 1, when light is blinked (ON, OFF) at a slow frequency, humans see flickering. However, when the ON / OFF frequency is increased, the flicker finally disappears and the light becomes visible as a constant light. Further, the sense of brightness at this time is as shown by the broken line in FIG.
It becomes equal to the sense of brightness that is felt when viewing stationary light equal to the average value I ′ of the actual light intensity I. This is called Talbot's law.

すなわち、強い光I(例えば、ヘッドライトに相当)を
出しても、この光をON.OFF(チラツキを感じさせぬよう
に)させると人間の目にはIよりも弱い光I′が定常的
に出されているようにしか感じない。
That is, even if strong light I (e.g., equivalent to a headlight) is emitted, if this light is turned on and off (so that flicker is not felt), light I'weaker than I will be constant to human eyes. I only feel like I'm being sent to.

また、第1図の破線で示す人間の眼に感ずる光の強さ
I′はIの平均値すなわち単位時間当りの積分値と考え
られるから、光がONする時間を短くすればするほどIは
大きくしても良いことが予想される。
Further, since the light intensity I'sensed by the human eye shown by the broken line in FIG. 1 is considered to be the average value of I, that is, the integrated value per unit time, the shorter the time the light is turned ON, the more I It is expected that it can be increased.

また、チラツキを感じなくなる限界の周波数をCFF(Cri
tical Fusion Frequency)と呼ぶが、このCFF値は光源
の輝度の対数に比例することが知られている。これはFe
rry−Porterの法則と呼ばれる。
In addition, the limit frequency at which flicker is not felt is CFF (Cri
It is known that this CFF value is proportional to the logarithm of the brightness of the light source. This is Fe
Called rry-Porter's law.

以上説明したように、CFF以上となる周波数で光をON,OF
Fすることで、対向車に眩惑を与えにくい光を照射する
ことが可能になる。
As explained above, the light is turned on and off at a frequency higher than CFF.
By performing F, it is possible to emit light that does not dazzle oncoming vehicles.

ところが、この光は相手に眩惑を与えにくい利点はある
が、自分にとってもやはり弱い光となってしまい、直接
肉眼で見たときは暗い対象(例えば歩行者)の夜間の視
認性向上には不充分である。
However, although this light has an advantage that it is difficult to dazzle the other party, it also becomes a weak light for myself, and it is not good for improving night visibility of a dark object (for example, a pedestrian) when viewed directly with the naked eye. Is enough.

本発明では第1図の光I′を得るためには、光のON時間
を短くしてIを大きくした光を利用し、この光を瞬時照
射する方法を用い、この瞬時の強い光を固体撮像素子や
光電子増倍管で受光し、受光した光(画像)を増幅し、
ディスプレイに映し出すことにより、夜間の視界向上を
図らんとするシステムを狙いとするものである。
In the present invention, in order to obtain the light I'of FIG. 1, the light whose ON time is shortened and I is increased is used, and a method of instantaneously irradiating this light is used. Light is received by the image sensor and photomultiplier tube, the received light (image) is amplified,
It aims at a system that aims to improve the visibility at night by displaying it on a display.

また、本システムをCCDイメージセンサ等の固体撮像素
子を用いて構成した場合、対向車等から余りに強い光が
入射されると、ブルーミングと呼ばれる現象が発生し、
ディスプレイの画面に真っ白い部分ができ、人間にとっ
て見にくい画像となってしまうことがある。ブルーミン
グとはCCDイメージセンサのある画素に発生したキャリ
ア(光を受けることにより発生)が多くなり過ぎ、他の
画素にまでキャリアが流れ込み、他の画素に影響を及ぼ
す現象である。
In addition, when this system is configured using a solid-state image sensor such as a CCD image sensor, when too strong light is incident from an oncoming vehicle, a phenomenon called blooming occurs,
A white area may appear on the screen of the display, resulting in an image that is difficult for humans to see. Blooming is a phenomenon in which the number of carriers generated in a pixel of a CCD image sensor (generated by receiving light) becomes too large and the carriers flow into other pixels, which affects other pixels.

従って、この発明ではまず自分の光源の光の断続タイミ
ングに液晶板のオン,オフタイミングを同期させ、光源
の光が照射されている間のみ固体撮像素子(例えばCC
D)に光が入射されるように工夫した。
Therefore, according to the present invention, first, the on / off timing of the liquid crystal plate is synchronized with the intermittent timing of the light of its own light source, and the solid-state imaging device (for example, CC
It was devised so that light would be incident on D).

殊に実施例では、対向車その他から入射される強い光の
方向と光量を検知し、入射方向に対応して設置された液
晶板毎に光透過度を変えることにより一層有効に上記問
題を解決したものである。
Particularly, in the embodiment, the direction and amount of strong light incident from an oncoming vehicle or the like are detected, and the light transmittance is changed for each liquid crystal plate installed corresponding to the incident direction to solve the above problem more effectively. It was done.

またこの発明では、自分の光源の光が照射されていると
きのみCCDイメージセンサに光を当て、それ以外の期間
は光を遮断する構成をとることにより、弱い光がCCDイ
メージセンサに当ってノイズ成分が増える(ショット雑
音)のを防止することもできる。
Further, in this invention, the CCD image sensor is irradiated with light only when the light of its own light source is irradiated, and the light is blocked during other periods, so that weak light hits the CCD image sensor and causes noise. It is also possible to prevent an increase in components (shot noise).

次に具体的な実施例について説明する。Next, specific examples will be described.

第2図はこの発明に係わる車両用視界向上装置の電気的
な構成を示すブロツク図である。同図において、タイミ
ング信号発生回路1は、回路全体の同期をとるためのも
ので、このタイミング信号発生回路1から出力される高
速パルス列は駆動回路2で増幅された後、本発明に係わ
る投光装置4へと供給される。投光装置4は車両のヘッ
ドライトの代りに設けられており、この投光装置4から
は可視光線が人間の目には連続光線に見える程度の高速
で断続されながら車両前方へと照射される。
FIG. 2 is a block diagram showing the electrical construction of the vehicle visibility improving device according to the present invention. In the figure, the timing signal generating circuit 1 is for synchronizing the entire circuit. The high-speed pulse train output from the timing signal generating circuit 1 is amplified by the drive circuit 2 and then the light emitting device according to the present invention is emitted. It is supplied to the device 4. The light projecting device 4 is provided in place of the headlight of the vehicle, and visible light is emitted from the light projecting device 4 toward the front of the vehicle while being interrupted at such a high speed that the human eye can see it as a continuous light beam. .

投光装置4の具体的な構造の一例を、第3図に示す。An example of a specific structure of the light projecting device 4 is shown in FIG.

同図に示す投光装置4は、所定の密閉ハウジング41内に
光源となる電球42を固定するとともに、この電球42から
発する光を放物面鏡状のリフレクタ43を介して前方へ反
射させるとともに、このリフレクタ43の前方にはモータ
44で回転駆動され、かつスリット45を備えたディスク状
スリット板46を対向配置させ、このモータ44を前記駆動
回路6から出力されるクロック信号CK1で高速回転さ
せ、さらにハウジング41の前面に設けられた窓にはレン
ズ47を嵌め込み、リフレクタ43で前方に照射されかつス
リット板46で高速に断続される光線を、レンズ47で集束
した後、車両前方へと照射するようにしたものである。
また、この投光装置4は、車両のヘッドライトの代りに
設けられており、また電球42の輝度,スリット45の数お
よびモータ44の回転数等を適宜に定めることによって、
車両前方において在来のヘッドライト光の照射範囲およ
び明るさと同程度の照射範囲および明るさを感ずるよう
に設定されている。
A light projecting device 4 shown in the figure fixes a light bulb 42 serving as a light source in a predetermined sealed housing 41, and reflects light emitted from the light bulb 42 forward through a parabolic reflector 43. , The motor in front of this reflector 43
Disc-shaped slit plates 46, which are rotationally driven by 44 and are provided with slits 45, are arranged to face each other, and this motor 44 is rotated at high speed by a clock signal CK 1 output from the drive circuit 6, and further provided on the front surface of the housing 41. A lens 47 is fitted into the opened window so that a light beam emitted forward by the reflector 43 and interrupted at a high speed by the slit plate 46 is focused by the lens 47 and then emitted forward of the vehicle.
Further, the light projecting device 4 is provided in place of the headlight of the vehicle, and by appropriately determining the brightness of the light bulb 42, the number of slits 45, the rotation speed of the motor 44, and the like,
It is set so as to sense an irradiation range and brightness comparable to the conventional headlight light irradiation range and brightness in front of the vehicle.

このようにして、投光装置4からは人間の目には連続光
線に見える程度の高速で断続された断続可視光線が発せ
られ、またこの断続光線のON期間の強度は相当強力なも
のに設定されているが、断続周波数を高速化することに
よって、前記Talbotの法則によって対向車の運転者を眩
惑する虞れはない。
In this way, the light projecting device 4 emits intermittent visible light that is intermittent at a high speed so that it can be seen by the human eye as a continuous light, and the intensity of this intermittent light during the ON period is set to be considerably strong. However, by increasing the intermittent frequency, there is no fear that the driver of an oncoming vehicle will be dazzled by the Talbot's law.

次に、投光装置4から発せられた断続光線は、車両前方
の対象物で反射された後、撮像装置3および光量検出装
置5へとそれぞれ導入される。
Next, the intermittent light beam emitted from the light projecting device 4 is reflected by an object in front of the vehicle and then introduced into the image pickup device 3 and the light amount detection device 5, respectively.

撮像装置3はCCD等の固体撮像素子を使用したもので、
またこの撮像装置3に導入される光の経路は、この例で
は車幅方向へ3分割され、各領域には透過光量を調整可
能な液晶板6a〜6cが介在されている。
The image pickup device 3 uses a solid-state image pickup device such as CCD,
The path of light introduced into the image pickup device 3 is divided into three in the vehicle width direction in this example, and liquid crystal plates 6a to 6c capable of adjusting the amount of transmitted light are interposed in each region.

この液晶板6a〜6cは、第4図に示す如く、それぞれ内面
に領域毎に独立した透明電極を有する2枚のガラス板6
1,62を、その間にスペーサ63を介してサンドイッチ状に
重ね、スペーサで形成される内部空間には電界効果型液
晶を封入して構成されている。
The liquid crystal plates 6a to 6c are, as shown in FIG. 4, two glass plates 6 each having an independent transparent electrode on each inner surface.
1, 62 are stacked in a sandwich shape with a spacer 63 interposed therebetween, and an internal space formed by the spacer is filled with a field effect liquid crystal.

そして、各分割された液晶板6a〜6cにはそれぞれ独立し
た電極端子64a〜64cが設けられており、この電極端子に
印加される電圧値を制御することによって、各液晶板の
光透過率を任意に調整可能になっている。
Then, each of the divided liquid crystal plates 6a to 6c is provided with independent electrode terminals 64a to 64c, and the light transmittance of each liquid crystal plate is controlled by controlling the voltage value applied to the electrode terminals. It can be adjusted arbitrarily.

固定撮像素子の具体的な一例を第5図に示す。A specific example of the fixed image sensor is shown in FIG.

同図に示す如く、固体撮像素子(この例ではCCD)の受
光面上には、フォトトランジスタなどからなる光感応部
31が縦横に配列されており、各感応部31およびその右側
に位置する各垂直レジスタ32によって各1画素が形成さ
れている。例えば、画素数は横方向320画素×縦方向244
画素よりなる。
As shown in the figure, on the light-receiving surface of the solid-state image sensor (CCD in this example), a light-sensing section composed of a phototransistor, etc.
31 are arranged vertically and horizontally, and one pixel is formed by each sensitive section 31 and each vertical register 32 located on the right side thereof. For example, the number of pixels is 320 horizontal pixels × 244 vertical pixels.
It consists of pixels.

各垂直レジスタ32の内容は、順次上方にシフトされ、各
水平レジスタ33に転送されるとともに、水平レジスタ33
が順次図中右方向へシフトされることによって、画素出
力列OUTが得られるようになっている。
The contents of each vertical register 32 are sequentially shifted upward and transferred to each horizontal register 33, and at the same time, the horizontal register 33
Are sequentially shifted to the right in the figure to obtain the pixel output column OUT.

シフトクロックφpは感応部から各垂直レジスタ32へと
電荷を転送させるもので、また垂直クロックφV1,φV2
は垂直レジスタ32の内容を順次紙面の上方へとシフトさ
せ、水平レジスタ33へ転送するためのものである。ま
た、水平クロックφH1,φH2は、水平レジスタ33の内容
を順次右方向へとシフトしながら、外部へ出力するため
のものである。
The shift clock φp transfers charges from the sensitive section to each vertical register 32, and the vertical clocks φV 1 and φV 2
Is for sequentially shifting the contents of the vertical register 32 to the upper side of the drawing and transferring it to the horizontal register 33. The horizontal clocks φH 1 and φH 2 are used to output the contents of the horizontal register 33 to the outside while sequentially shifting the contents to the right.

次に、第6図のタイムチャートを参照しながら、この固
体撮像素子の動作を説明する。シフトクロックφpが
“L"になると、そのとき垂直クロックφV1,φV2のう
ち、“H"になっている方に接続されている垂直レジスタ
32へ該当する感応部31から電荷が転送される。
Next, the operation of this solid-state image sensor will be described with reference to the time chart of FIG. When the shift clock φp becomes “L”, the vertical register connected to the one that is “H” among the vertical clocks φV 1 and φV 2 at that time.
Electric charges are transferred from the corresponding sensitive section 31 to 32.

このタイムチャートでは、最初にシフトクロックφpが
“L"になったとき、垂直クロックφV2が“H"であるた
め、第3図の破線の矢印の部分だけが、感応部31から垂
直レジスタ32へと電荷が転送される。
In this time chart, since the vertical clock φV 2 is “H” when the shift clock φp first becomes “L”, only the portion indicated by the broken line arrow in FIG. The charge is transferred to.

その後、垂直クロックφV2が到来する毎に、垂直レジス
タ32の内容が紙面上方へと転送され、順次水平レジスタ
33内に入る。
After that, every time the vertical clock φV 2 arrives, the contents of the vertical register 32 are transferred to the upper side of the paper, and the horizontal register is sequentially transferred.
Enter within 33.

水平レジスタ33には、水平クロックφH1,φH2が入力さ
れており、このクロックφH1,φH2は垂直クロックφV2
(φV1)1クロックの間に横方向の画素数(この場合、
320画素)以上のパルスを発する非常に速いクロックパ
ルスであり、このクロックパルスが入る毎に、水平レジ
スタ33の内容は右端から出力される。
Horizontal clocks φH 1 and φH 2 are input to the horizontal register 33, and these clocks φH 1 and φH 2 are vertical clocks φV 2
(Φ V 1 ) Number of pixels in the horizontal direction during one clock (in this case,
It is a very fast clock pulse that emits a pulse of 320 pixels or more, and the content of the horizontal register 33 is output from the right end every time this clock pulse is input.

水平クロックφH1,φH2と2系統あるのは、インターレ
ース動作を行なわせるためのもので、最初に偶数番目
(または奇数番目)の水平レジスタ33の内容を出力し、
次に奇数番目(または偶数番目)の水平レジスタ33の内
容を出力するためのものである。以上で、第3図に示す
破線の矢印の画素出力が外部へと読み出されることとな
る。
The two systems of horizontal clocks φH 1 and φH 2 are for interlacing operation. First, the contents of even-numbered (or odd-numbered) horizontal registers 33 are output,
Next, it is for outputting the contents of the odd-numbered (or even-numbered) horizontal registers 33. As described above, the pixel output indicated by the broken line arrow in FIG. 3 is read out to the outside.

次に、シフトクロックφpが“L"になると、今度はφV1
が“H"となっているため、第3図に示す実線の矢印の画
素出力に対する読出しが行なわれ、感応部31から垂直レ
ジスタ32へと電荷が転送される。以後の動作は、破線の
矢印の場合と同様であるため省略する。
Next, when the shift clock φp becomes “L”, this time φV 1
Is "H", the pixel output indicated by the solid line arrow in FIG. 3 is read out, and charges are transferred from the sensitive section 31 to the vertical register 32. Subsequent operations are the same as in the case of the broken arrow, and therefore will be omitted.

このように、シフトクロックφpが2個到来すると、全
画素の信号が水平レジスタ13の右端から時系列的に出力
され、画素出力列OUTが得られる。なお、実際には出力
端子部には、波形整形,ノイズ削除などの回路が存在す
るが、ここでは動作原理だけに留め、上記回路の詳細に
ついては省略する。
In this way, when the two shift clocks φp arrive, the signals of all the pixels are output from the right end of the horizontal register 13 in time series, and the pixel output column OUT is obtained. Although there are actually circuits for waveform shaping, noise elimination, etc. in the output terminal section, only the operating principle is described here, and the details of the above circuits are omitted.

一方、光量検出装置5は、第7図に示す如く、前記各領
域の液晶板に入射する光の一部をそれぞれ集光するレン
ズ50a〜50cと、このレンズを支持する鏡胴51a〜51cの基
部に設けられたフォトトランジスタ等の光電素子52a〜5
2cとから構成されており、これにより各領域の液晶板6
a,6b,6cへ入射する光量を領域別に検出可能になってい
る。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the light amount detecting device 5 includes lenses 50a to 50c for condensing a part of the light incident on the liquid crystal plate in each of the regions, and lens barrels 51a to 51c for supporting the lenses. Photoelectric devices 52a to 5 such as phototransistors provided on the base
2c and the liquid crystal plate 6 in each area.
The amount of light incident on a, 6b, and 6c can be detected for each region.

そして、光量検出装置5を構成する各受光素子52a〜52c
の出力は、それぞれ透過光量制御回路7a,7b,7cへと供給
される。なお、第2図の例では、構成が同一であるた
め、透過光量制御回路7aのみを詳細に示す。
Then, the respective light receiving elements 52a to 52c constituting the light amount detection device 5
Are supplied to the transmitted light amount control circuits 7a, 7b, 7c, respectively. In addition, in the example of FIG. 2, since the configuration is the same, only the transmitted light amount control circuit 7a is shown in detail.

透過光量制御回路7aは、受光素子52aの検出出力を、そ
れぞれ基準電圧V1〜V3と比較してレベル弁別する3個の
コンパレータ71a〜71cと、インバータ72,73およびアン
ドゲート74,75で構成され、前記各コンパレータ71a〜71
cの出力に基づいて、受光光量を3段階に弁別するデコ
ーダと、前記タイミング信号発生回路1から出力される
クロックパルスに同期して駆動され、かつそれぞれパル
ス幅の異なるワンショットパルスを出力する3個のモノ
マルチ76a,76b,76cと、前記デコーダの各出力でゲート
制御され、かつ対応するモノマルチ76a,76b,76cの出力
をそれぞれ通過させる3個のアンドゲート77a,77b,77c
と、これらアンドゲート77a,77b,77cの出力の論理和を
とるオアゲート78と、このオアゲートの出力を増幅する
駆動回路を増幅して前記各領域の液晶板6a,6b,6cへと印
加する駆動回路79とから構成されている。
The transmitted light amount control circuit 7a includes three comparators 71a to 71c for discriminating the level of the detection output of the light receiving element 52a by comparing with the reference voltages V 1 to V 3 , respectively, and inverters 72, 73 and AND gates 74, 75. Each of the comparators 71a to 71a
A decoder that discriminates the amount of received light into three levels based on the output of c and a one-shot pulse that is driven in synchronization with the clock pulse output from the timing signal generation circuit 1 and that has different pulse widths are output. AND gates 77a, 77b, 77c which are gate-controlled by the respective outputs of the decoders and pass through the outputs of the corresponding mono-multis 76a, 76b, 76c.
And an OR gate 78 that takes the logical sum of the outputs of these AND gates 77a, 77b, and 77c, and a drive circuit that amplifies the output of this OR gate and applies it to the liquid crystal plates 6a, 6b, and 6c in each region. It is composed of a circuit 79.

従って、第8図のタイムチャートに示す如く、受光素子
52aで検出された光量に応じて、各コンパレータ71a〜71
cの出力が変化すると、各アンドゲート77a〜77cから断
続光線の周期で出力される各ワンショットパルスのパル
ス幅は、検出光量が増大するに従って短くなる。
Therefore, as shown in the time chart of FIG.
Depending on the amount of light detected by 52a, each comparator 71a-71
When the output of c changes, the pulse width of each one-shot pulse output from each AND gate 77a to 77c in the cycle of the intermittent light beam becomes shorter as the detected light amount increases.

この結果、撮像装置3へ入射する光学経路に介在された
液晶板6aの透過時間が変化することとなり、すなわち受
光光量が増大するにつれて、該当する液晶板を透過して
撮像装置3へ到達する光量は減少することとなるのであ
る。
As a result, the transmission time of the liquid crystal plate 6a interposed in the optical path entering the image pickup device 3 changes, that is, as the amount of received light increases, the amount of light that passes through the corresponding liquid crystal plate and reaches the image pickup device 3. Will decrease.

なお、透過光量制御回路7b,7cの動作についても同様で
あって、これにより車両前方幅方向に分割された各領域
から到達する光量に応じて、液晶板6a〜6cの透過光量は
減少し、例えば対向車から強力なヘッドライト光が到来
したような場合にも、固体撮像素子において当該領域に
対応してブルーミング現象が生ずることを防止できるの
である。
The same applies to the operations of the transmitted light amount control circuits 7b and 7c, whereby the amount of transmitted light of the liquid crystal plates 6a to 6c decreases in accordance with the amount of light reaching from each region divided in the vehicle front width direction. For example, even when strong headlight light arrives from an oncoming vehicle, it is possible to prevent the blooming phenomenon from occurring in the solid-state imaging device corresponding to the area.

次いで、撮像装置3から出力される各画素出力列は、映
像信号発生回路8においてタイミング信号発生回路1か
ら供給されるクロックに同期して水平および垂直同期が
とられた後、映像信号となってCRT,液晶表示器等からな
る画像表示装置9へと供給される。
Next, each pixel output column output from the image pickup device 3 becomes a video signal after being horizontally and vertically synchronized in the video signal generation circuit 8 in synchronization with the clock supplied from the timing signal generation circuit 1. It is supplied to the image display device 9 including a CRT, a liquid crystal display, and the like.

次いで、画像表示装置9では、映像信号を増幅したの
ち、これに同期して、画面上の各画素を順次駆動し、こ
れにより画像表示器の画面上には車両前方における遠方
の対象物が写し出されるのである。つまり、車両前方の
近距離および中距離にある対象物については、投光装置
4からの断続光線によって、運転者には在来のヘッドラ
イト光と同程度の明るさで照らし出されることとなり、
肉眼で確認できるのに対し、車両遠方の視界について
は、画像表示装置9に表示された画像を介して確認でき
るのである。なお、画像表示装置9の取付位置は、車内
運転席近傍の適宜な位置に設ければ良い。
Next, in the image display device 9, after amplifying the video signal, each pixel on the screen is sequentially driven in synchronization with this, so that a distant object in front of the vehicle is displayed on the screen of the image display. It is done. That is, with respect to the object at a short distance and a medium distance in front of the vehicle, the driver is illuminated by the intermittent light beam from the light projecting device 4 with the same brightness as the conventional headlight light,
In contrast to the naked eye, the field of view far from the vehicle can be confirmed via the image displayed on the image display device 9. The image display device 9 may be attached at an appropriate position near the driver's seat in the vehicle.

次に、第9図は透過量制御回路7a〜7cの他の一例を示す
もので、この例では各液晶板6a〜6cに供給される印加電
圧を3段階に切替えるようにしたものである。
Next, FIG. 9 shows another example of the transmission amount control circuits 7a to 7c. In this example, the applied voltage supplied to each of the liquid crystal plates 6a to 6c is switched in three stages.

すなわち、受光素子52aからの出力は、前記実施例と同
様にして3個のコンパレータ701a〜701cによって3段階
にレベル弁別された後、各コンパレータ701a〜701cの出
力は3個のアナログスイッチ702a〜702cへとON,OFF制御
信号として供給される。
That is, the output from the light receiving element 52a is level-discriminated in three stages by the three comparators 701a to 701c in the same manner as in the above embodiment, and then the outputs of the comparators 701a to 701c are output from the three analog switches 702a to 702c. Is supplied as an ON / OFF control signal.

これらのアナログスイッチ702a〜702cは、抵抗分圧回路
で形成された基準電圧V11〜V33から加算回路703へ至る
入力経路にそれぞれ介在されており、このため受光素子
52aの出力が変化すると、加算回路703からは3段階のア
ナログ電圧が出力され、更にこのアナログ電圧は駆動回
路704を介して増幅された後、撮像装置を構成する液晶
板6aに供給される訳である。
These analog switches 702a~702c is interposed to the input path from the reference voltage V 11 ~V 33 formed by the resistor divider to the addition circuit 703, the order receiving element
When the output of 52a changes, an analog voltage of three stages is output from the adder circuit 703, and the analog voltage is amplified by the drive circuit 704 and then supplied to the liquid crystal plate 6a constituting the image pickup device. Is.

なお、受光素子52b,52cの出力についても、同様な透過
量制御回路へと供給された後、各透過量制御回路の出力
によって液晶板6b,6cが供給制御される。
The outputs of the light receiving elements 52b and 52c are also supplied to similar transmission amount control circuits, and then the supply of the liquid crystal plates 6b and 6c is controlled by the outputs of the transmission amount control circuits.

すなわち、液晶板6a〜6cの印加電圧をそれぞれ3段階に
異ならせることによって、各液晶板の透過率を3段階に
切替えることができるのである。
That is, by varying the applied voltages to the liquid crystal plates 6a to 6c in three stages, the transmittance of each liquid crystal plate can be switched in three stages.

なお、以上の実施例では、投光装置4から発せられる断
続光OFF期間においては、各液晶板6a〜6cを非透過状態
とし、かつ断続光のON期間においては、受光光量に応じ
て各液晶板6a〜6cの透過光量を変化させるようにしてい
るが、受光光量に応じて液晶板の透過光量を減少させる
という構成は格別に採用せずとも、このように断続光の
ON期間にのみ液晶板を透過状態とするという構成を採用
したことのみにおいても、断続光のOFF期間に対応して
ノイズ光線や強力なヘッドライト光が撮像素子3へ導入
されて画像鮮明度が低下するという問題については充分
に防止することができる。
In the above embodiment, the liquid crystal plates 6a to 6c are set in the non-transmissive state during the intermittent light OFF period emitted from the light projecting device 4, and the liquid crystal plates 6a to 6c are turned on during the intermittent light ON period according to the received light amount. Although the transmitted light amount of the plates 6a to 6c is changed, the structure of decreasing the transmitted light amount of the liquid crystal plate according to the received light amount is not particularly adopted, and the intermittent light
Even by adopting the configuration in which the liquid crystal plate is in a transmissive state only during the ON period, noise rays and strong headlight light are introduced into the image sensor 3 in correspondence with the OFF period of the intermittent light to improve the image sharpness. The problem of reduction can be sufficiently prevented.

次に、投光装置の具体的な他の一例を第10図に示す。同
図に示す投光装置は、光源となる電球410の周囲を、そ
の一側に窓414を備えた円筒状リフレクタ411で覆うとと
もに、このリフレクタ411をモータ412および増速ギヤ列
413を介して高速で回転させ、これによりリフレクタ411
の窓が車両前方へ向いた期間に限り、車両前方へ可視光
線が高速で断続されながら発せられるようにしたもので
ある。この例によれば、モータの回転数をさほど増加せ
ずとも、断続光線の断続周波数を高速化できる。
Next, another specific example of the light projecting device is shown in FIG. In the floodlighting device shown in the figure, the light bulb 410 serving as a light source is covered with a cylindrical reflector 411 having a window 414 on one side thereof, and the reflector 411 is covered with a motor 412 and a speed increasing gear train.
Rotate at high speed through 413, which causes reflector 411
The visible light is emitted to the front of the vehicle while being intermittently interrupted at a high speed only during the period when the window of the front of the vehicle faces the front of the vehicle. According to this example, the intermittent frequency of the intermittent light beam can be increased without significantly increasing the rotation speed of the motor.

投光装置の他の一例を第11図に示す。同図に示す投光装
置は光源となる電球420の光を放物面鏡状のリフレクタ4
21で反射集束させて前方へ発するとともに、さらにその
前方には電磁シャッタ422を介在させ、この電磁シャッ
タ422をタイミング回路423から発生される高速パルスで
高速を断続させ、これにより光源からの光を車両前方へ
と断続的に発するようにしたものである。
Another example of the light projecting device is shown in FIG. The floodlighting device shown in the same figure reflects the light from a light bulb 420 serving as a light source into a parabolic reflector 4
The light is reflected and focused at 21 and emitted forward, and an electromagnetic shutter 422 is further provided in front of the electromagnetic shutter 422. The electromagnetic shutter 422 is interrupted at high speed by a high-speed pulse generated from a timing circuit 423, whereby light from a light source is emitted. It is designed to be emitted intermittently toward the front of the vehicle.

この例によれば、モータ等の回転機を使用せずとも、高
速の断続光線を得ることができる。
According to this example, a high-speed intermittent light beam can be obtained without using a rotating machine such as a motor.

投光装置の他の一例を第12図に示す。同図に示す投光装
置はすれ違い,走行兼用ヘッドランプ自体を高速に点滅
させるようにしたものである。すなわち、430は光源と
なる電球,431は放物面リフレクタ,432は放物面リフレク
タ431で反射集束された光の半分を左側ヘッドライト系
へ導く90度反射ミラー,433は残りの光を交互に左右へ振
り分けるための回転ミラー,434,435はリフレクタ431で
得られる光をすれ違い用光ファイバ436,走行用437の入
射端部へ導入するための90度反射ミラーである。
Another example of the light projecting device is shown in FIG. The floodlighting device shown in the figure is a device in which the headlamp itself for both traveling and the flashing is made to blink at high speed. That is, 430 is a light bulb as a light source, 431 is a parabolic reflector, 432 is a 90-degree reflecting mirror that guides half of the light reflected and focused by the parabolic reflector 431 to the left headlight system, and 433 alternates the remaining light. And 434 and 435 are 90-degree reflection mirrors for introducing the light obtained by the reflector 431 to the entrance end of the passing optical fiber 436 and the traveling 437.

438はヘッドライトの前面ガラス,439はヘッドライトリ
フレクタであり、このリフレクタ439の焦点に前記光フ
ァイバ436,437の出射端部が位置決めされている。
Reference numeral 438 is a front glass of a headlight, and 439 is a headlight reflector, and the emission ends of the optical fibers 436 and 437 are positioned at the focal point of the reflector 439.

各光ファイバ436,437の出射端部には球状レンズ440,441
が形成されていて、出射光を拡散するようになってい
る。
A spherical lens 440 or 441 is attached to the output end of each optical fiber 436 or 437.
Are formed so as to diffuse the emitted light.

以上の構成において、回転ミラー433を高速で回転させ
ることにより、走行用ビームとすれ違い用ビームとを交
互に高速で車両前方へ照射し、本発明に係る断続光線を
得ることができる。
In the above configuration, by rotating the rotating mirror 433 at high speed, the traveling beam and the passing beam can be alternately emitted to the front of the vehicle at high speed to obtain the intermittent light beam according to the present invention.

この方法によれば、ヘッドランプ内に光源を置かず、別
の任意の場所に置くことができるため、電球の交換作業
が容易となるとともに、回転ミラーを制御するだけで、
容易に断続光を得ることができる。
According to this method, since the light source is not placed in the headlamp and can be placed in another arbitrary place, the work of replacing the light bulb becomes easy, and only by controlling the rotating mirror,
Intermittent light can be easily obtained.

なお、前記実施例では、投光装置4をヘッドライトの代
りに取付けたが、これに代えて車両前部の補助ランプを
用いても良いことは勿論である。
Although the floodlighting device 4 is attached in place of the headlight in the above-described embodiment, it goes without saying that an auxiliary lamp at the front of the vehicle may be used instead.

また、前記実施例では光を断線的に照射したが、これに
替えて、例えば光の照度をステップ状に変化(10%照度
と100%照度)させても同様の効果を得ることができ
る。
Further, in the above-described embodiment, the light is radiated in a broken line, but instead of this, the same effect can be obtained by changing the illuminance of the light in steps (10% illuminance and 100% illuminance).

また、前記実施例では、各液晶板の透過光量を3段階に
ステップ状に異ならせたが、単に各受光素子の出力を増
幅した後、適宜な同期をとって各液晶板に供給すれば、
受光光量に応じて各液晶板の透過率を連続的に制御でき
ることは勿論である。
Further, in the above-mentioned embodiment, the amount of transmitted light of each liquid crystal plate is changed in three steps in a stepwise manner. However, if the output of each light receiving element is simply amplified and then supplied to each liquid crystal plate in proper synchronization,
It goes without saying that the transmittance of each liquid crystal plate can be continuously controlled according to the amount of received light.

《発明の効果》 以上の実施例の説明でも明らかなように、この発明によ
れば、対向車の運転者を眩惑させることなく、かつ車両
前方の視認性を損ねることなく、車両遠方の視界を良好
なものとすることができ、更に投光装置から発せられる
断続光のオフ期間に外来光線が到来したとしても、これ
により表示画像の鮮明度が低下することがないという効
果を有する。
<< Effects of the Invention >> As is apparent from the above description of the embodiments, according to the present invention, the visibility of a vehicle far away can be achieved without dazzling the driver of the oncoming vehicle and without impairing the visibility in front of the vehicle. Even if an external ray arrives during the off period of the intermittent light emitted from the light projecting device, the sharpness of the displayed image does not decrease.

また、この発明によれば、対向車から強力なヘッドライ
ト光等が到来した場合にも、撮像装置を構成するCCD等
の固体撮像素子がブルーミング現象を起こし、これによ
り表示画面にいわゆる白抜き状態が生ずることがないと
いう効果を有する。
Further, according to the present invention, even when strong headlight light or the like arrives from an oncoming vehicle, the solid-state image pickup device such as CCD constituting the image pickup device causes a blooming phenomenon, which causes a so-called blank state on the display screen. Has the effect that no

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の原理を説明するためのグラフ、第2図
は本発明装置の電気的な構成を示すブロック図、第3図
は投光装置の具体的な一例を示す図、第4図は液晶板の
構成を示す模式図、第5図は固体撮像素子の画素構成を
示す図、第6図は第5図の各部の信号状態を示す波形
図、第7図は光量検出装置の構成を示す模式図、第8図
は第2図の各部の信号状態を示す波形図、第9図は光量
制御回路の他の一例を示すブロック図、第10図〜第12図
はそれぞれ投光装置の他の例を示す図である。 3…撮像装置 4…投光装置 5…光量検出装置 6a〜6c…液晶板 7a〜7c…透過光量制御回路 9…画像表示装置
FIG. 1 is a graph for explaining the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing the electrical configuration of the device of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a specific example of the light projecting device. FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of the liquid crystal plate, FIG. 5 is a diagram showing the pixel configuration of the solid-state image sensor, FIG. 6 is a waveform diagram showing the signal state of each part of FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration, FIG. 8 is a waveform diagram showing the signal state of each part in FIG. 2, FIG. 9 is a block diagram showing another example of the light amount control circuit, and FIGS. It is a figure which shows the other example of an apparatus. 3 ... Imaging device 4 ... Projection device 5 ... Light amount detection device 6a-6c ... Liquid crystal plate 7a-7c ... Transmitted light amount control circuit 9 ... Image display device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両前方の所定領域へ向けて、所定の光量
による光線の照射の開始と停止とを、人間の目には一定
の光量に見える周期で繰り返す投光手段と、 前記所定領域を光電的に撮像して映像信号を出力する撮
像手段と、 前記撮像手段へ入射する光線の光量を検出する光量検出
手段と、 前記撮像手段へ入射する光線の入射経路に介在され、か
つ前記投光手段による光線の照射の開始に同期して透過
状態に駆動され、かつ前記光量検出手段で検出された光
量が増加するほど透過状態に駆動される期間を短くする
シャッタ手段と、 前記映像信号による画像を車両乗員に表示する画像表示
手段と、 からなることを特徴とする車両用視界向上装置。
1. A light projecting means for repeating a start and a stop of irradiation of a light beam with a predetermined light amount toward a predetermined region in front of a vehicle in a cycle in which a constant light amount appears to human eyes, and the predetermined region. An image pickup unit that photoelectrically picks up the image signal and outputs a video signal, a light amount detection unit that detects the light amount of the light beam that enters the image pickup unit, and an incident path of the light beam that enters the image pickup unit, and the light projecting unit. Shutter means that is driven in a transmissive state in synchronization with the start of light irradiation by the means, and shortens the period in which the light amount detected by the light amount detecting means is driven in a transmissive state, and an image based on the video signal. An image display device for displaying the above to a vehicle occupant, and a visual field improving device for a vehicle, comprising:
【請求項2】前記投光手段は、通常のヘッドライト光と
同程度の照射範囲と平均の照度を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第1項記載の車両用視界向上装置。
2. The vehicle visibility improving device according to claim 1, wherein the light projecting means has an irradiation range and an average illuminance that are substantially the same as those of normal headlight light.
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JPS60145783A JPS60145783A (en) 1985-08-01
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5111893A (en) * 1974-07-18 1976-01-30 Kao Corp
JPS58171175A (en) * 1982-04-01 1983-10-07 Canon Inc Image pickup device

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