JPH09301069A - 車両の左右前方監視用カメラ装置 - Google Patents

車両の左右前方監視用カメラ装置

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JPH09301069A
JPH09301069A JP8141117A JP14111796A JPH09301069A JP H09301069 A JPH09301069 A JP H09301069A JP 8141117 A JP8141117 A JP 8141117A JP 14111796 A JP14111796 A JP 14111796A JP H09301069 A JPH09301069 A JP H09301069A
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mirror
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case
camera
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Fumio Haraguchi
文男 原口
Takeshi Fukuda
岳 福田
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Niles Parts Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の左右前方監視用カメラ装置において、
1個のCCDカメラで左右前方の映像を1個のテレビモ
ニタに同時に表示するようにし、小型化とコストダウン
を図ることができる。 【解決手段】 ケース1にはゴムパッキン3を介してカ
バー2が組み合わされ、ケース1の左右側方には光透過
窓21,22が形成されている。ケース1内には、くさ
び形ミラー5、レンズ6及び基板アッセンブリ7に載置
したCCD撮像素子を配置する。左右の窓21,22か
ら入った光線はミラー5の反射面31,32で反射さ
れ、その反射光がレンズ6で焦光されCCD撮像素子に
入射して車室内のテレビモニタに左右前方の画像が表示
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の左右前方監視
用カメラ装置に関し、特に1つのミラー及びCCDカメ
ラによって車両の前方左右方向を一度に撮像し監視する
ことができる最小の大きさのカメラ装置の改良に係る。
【0002】
【従来の技術】例えば、交差点等に自動車を進入させる
場合、信号機の有無にかかわらず、他車両の存在を監視
して安全確認をとる必要がある。ところが、そこが見通
しの悪い場所である場合、例えば左右の道路状況を目視
することが困難である。そこでかかる場合に対処するた
め、従来は車両前端の左右側方角部に夫々1個、計2個
のCCDカメラを取り付け、2個のテレビモニタに左右
の映像を表示するか、或いは1個のテレビモニタに左右
の映像を交互に切換えて表示する方法をとっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしかかる従来の監
視方法によると、2個のCCDカメラ、及び2個のテレ
ビモニタ或いは1個のテレビモニタと映像の切換回路が
必要であり、装置が大型で高価となる問題があった。本
発明の目的はかかる従来技術の問題を解決するため、1
個のCCDカメラで撮影した左右前方の映像を1個のテ
レビモニタに同時に表示することの可能な車両の左右前
方監視装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、2つの反射面を有するくさび形
ミラーをCCDカメラのレンズの前方に配置し、上記レ
ンズの各反射面で反射した左右方向からの光線を上記レ
ンズで受光してCCD撮像素子に結像させるようにした
車両の左右前方監視用カメラ装置において、上記ミラー
の前記レンズに対向する先端点と前記レンズのエッジ点
への角度が該レンズの水平画角の略半分となるように設
定したことを特徴とする。
【0005】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記ミラー、CCDカメラ、該CCDカメラの出力
処理回路等を収容するケースを有し、該ケースは左右側
方に窓が形成され、かつ車両前面部バンパーのほぼ中央
に設定されていて、車両後方からの光が左右の窓を介し
て上記ミラーに導かれるように構成されたことを特徴と
する。
【0006】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て更に、前記ケースの窓は、前記レンズの水平画角の略
半分の角度、該レンズの中心線からケースの外側までの
距離及びレンズの焦点距離を規定される台形に形成され
ていることを特徴とする。
【0007】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て更に、前記出力処理回路等が構成されるリジッドフレ
キシブル基板を備え、該リジッドフレキシブル基板は複
数の部分に折り畳まれるように形成されていることを特
徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態において、左
右前方監視用カメラ装置Aは図2に示すように、自動車
Bの前面部バンパーのほぼ中央に取り付けられ、左右の
道路状況をカメラ装置Aで撮像して左右の映像を同時に
車室内のテレビモニタ(図示せず)に表示した安全確認
を行う。
【0009】上記カメラ装置Aの概略構造の一例を図1
に示す。同図において、上記カメラ装置Aは自動車Bの
前端部バンパー近傍のほぼ中央に設置されており、角度
θ1,θ2は上記カメラ装置Aの水平画角で、これによる
左右の撮像監視範囲を示しており、例えばθ1=θ2=7
0°とする。前記カメラ装置Aの概略構造は、ケース
C、カバーD、くさび形ミラーE、レンズF、レンズマ
ウントG、基板H及び窓I,Jを備えており、ミラーE
の稜線Kを境として左右方向からの光線L1,L2をミ
ラーEの各反射面E1,E2で反射し、その反射光線を
レンズFで受光して基板H上のCCD(Change
Coupled Device)撮像素子Mに結像させ
る構成である。
【0010】この場合、前記カメラ装置AはレンズEの
受光方向を自動車Eの後方に向けて設定し、レンズEの
左側の反射面E1を自動車Bの左方向に、右側の反射面
E2を右方向に夫々向けて設置するのが好適である。こ
のようにレンズの受光方向を自動車の後方に向けて設定
すれば、CCD撮像素子Mの表面に結像する映像及びテ
レビモニタの画面に表示する映像は左右反転しない映
像、即ち目視で見たままの映像となり、視認性が優れて
いる。
【0011】さて本発明においては、上述したようにそ
の基本的構成として、車両前方左右の画像を、左右の窓
を有するケース内に設けられたくさび形ミラーを用いる
ことにより1つのレンズ及びCCD撮像素子にとらえる
ことでカメラ1台分の回路で左右の画像を同時に表示す
るものであるが、特に装置の小型化を可能にするため、
下記の点に特別の考慮が払われている。
【0012】(i)レンズFとミラーEとの間隔を可能
な限り近付けるような構造とする。上記構造を実現する
ためのレンズFとミラーEの位置及びミラーEの形状の
設計は下記の通りである。図3において、XをレンズF
の焦点、HをレンズFの水平画角、KをレンズFのエッ
ジ点、PをミラーEの先端点、SをレンズFの焦点Xか
らエッジ点Kまでの距離(レンズの仕様による)とする
と、角度HよりP点からK点への角度は最小H/2とな
る(H/2以下では表示される画像にレンズF自身が映
ってしまう)。またS2=(R/2)+tan(H/
2)で、レンズFの焦点Xから、ミラーEの先端点Pま
での距離SはS=S1+S2となる。更にミラーEの傾き
γはγ={90+(H/2)}/2より、片側のミラー
の幅E1及びミラーの高さDは下式
【数1】tan(γ/2)=E1/D tan(H/2)=E1(L+D) より求められる。以上の設計によりカメラユニットの厚
みは、例えば、40mm以下(ケース内部ユニットは3
5mm以下)とすることができ、フロントバンパーの短
い車両にも本装置を取り付けることができるようになっ
た。またミラーの必要面積が小型化され、これにより全
体的な形状の小型化が可能となった。
【0013】(ii)次にケースCの左右の窓I,Jの
大きさは下記の通り設計する。図3のP点からK点へ向
かう角度180度反転させ、図4に示すようにP点より
Sだけ離れた点X′をレンズFの仮の焦点とする(ミラ
ーEにより反射された画像は、レンズFの焦点がX′に
なったように映る。)。ここで、レンズFの中心線から
焦点X′までの距離fはf=Stan(H/2)とな
る。またレンズFの垂直画角をVとすると、
【数2】 tanθ1=(S+D)tan(V/2)/(S+D)cos(H/2) =tan(V/2)cos(H/2) tanθ2=Stan(V/2)/Scos(H/2) =tan(V/2)/cos(H/2) となる。従ってレンズFの中心線からケースCの外側ま
での距離をWとすると、窓の大きさを決めるために必要
な寸法a,b,cは以下の式で求められる。
【数3】a=(W+f)tanθ1 b=(W+f)tanθ2 c=Wtan(H/2) 窓の最小形状は図5のように底辺b×2、高さC+D、
上辺a×2の台形となる。以上の設計によりレンズ、ミ
ラーの小型化に伴ってケースの小型化も達成される。
【0014】(iii)前記(i)によりレンズ、ミラ
ー等の光学系部品が回路部より小さくなり、これ以上の
小型化を実行するためには、回路部をよりコンパクトに
小さくする必要がある。そこで本発明では、図6に示す
ように基板Hとして、例えば、H1〜H5の各基板部分
を折り畳み可能にすることにより、無駄なスペースがな
くなり、ケース形状を、例えば、40×40×73mm
まで小型化することが可能となった。
【0015】
【実施例】以下図面に示す本発明の一実施例を説明す
る。図7は本発明の装置の一実施例であり、同図におい
て、1はケースで、不透光性の材料で形成したものであ
り、カバー2を防水用のゴムパッキン3を介して組み合
わせてカバー2と超音波溶着或いは熱加締、接着等の方
法によって固着し、更にカバー2の上からキャップ4を
かぶせて溶着部を隠す。ケース1には左右の窓21,2
2が形成され、該窓には防水用ガスケット21aを介し
てアクリル板の透過窓板21bが、窓固定板21cによ
って固定されている。
【0016】カバー2を、例えば、接着剤によりケース
1に固着する場合、カバー内側に接着剤の充填溝(図示
せず)を形成し、接着剤の隙間をなくすことにより、防
水、防湿を行うと共にケース1との接着を行う際、接着
剤をケース内のユニット内部にはみ出させ、外側に洩れ
にくくする。5はくさび片ミラーで、側面形状が3角形
状を成しており、合成樹脂で成形した後、2つの反射面
31,32にアルミ蒸着を施して鏡面を形成する。6は
CCDカメラのレンズで、ミラー5の各反射面31,3
2で反射した光線を焦光し、その焦点をCCD撮像素子
の表面に設定している。レンズ6はCCD撮像素子を載
置した基板アッセンブリ7に対しレンズマウント8を用
いて装着する。レンズマウント8の内部には可視光線以
外の波長の光を遮断するためのフィルタ9及び該フィル
タとCCD撮像素子との接触を防ぐと共にフィルタの防
振を行うフィルタ防振ゴム10が設けられている。11
は基板で、基板ホルダー12に保持された状態で基板ア
ッセンブリ7に装着されている。ケース1に収容された
基板11と外部とはハーネスコード13により電気的に
接続され、該コードはハーネスキャップ14を介してケ
ース1に接続封止される。ハーネスキャップ14はハー
ネスの抜け防止とハーネスが倒れて接着封止部分が剥離
しユニット内に水分が浸入することを防止するために使
用される。上記構成の本発明の実施例において、くさび
形ミラー5の大きさ、該ミラー5とレンズ6との間隔、
透明窓21,22の大きさは、夫々最小となるように前
記実施の形態で説明したように設計される。
【0017】図8(a)〜(d)は夫々本発明装置30
の車体への取付方法を例示する。図8(a)で、本発明
装置30は金属板31によって支持され、該金属板31
を曲げて角度調節し、両面テープ32でバンパー33に
取り付ける。金属板31はゴムカバー34でカバーして
隠す。図8(b)では両面テープを用いずに、金属板3
1をバンパー33に挟み付けてネジ35で固定する。図
8(c)ではスポンジゴム36で取り付け角度を調節
し、両面テープ37でボンネット36に固定する。図8
(d)では、更に結束バンド39,40で、グリル41
に固定する。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両前方左右の画像をくさび形ミラーを用いて1つのレン
ズ及びCCD撮像素子によりモニターすることができ、
小型かつ安価な構成とすることが可能となる。特にレン
ズとミラーとの間の間隔を可能な限り近接させることに
より、カメラユニットのケースの厚みを40mm以下
(ケース内部ユニットは35mm以下)とすることがで
き、フロントバンパーの短い車両にも取り付けることが
可能となった。またくさび形ミラーの必要面積が小さく
なり、このミラーの小型化により、装置の全体的な形状
の小型化が可能となった。このことによりレンズ、ミラ
ー等の光学系部品が従来の回路部より小さくすることが
できた。そこで更に回路部をよりコンパクトに小型化す
るため、基板を前記のように複数部分に分割し小さく折
り畳むことにより、無駄なスペースを除いてケース形状
を40×40×73mm程度まで小型化することが可能
となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】左右前方監視用カメラ装置の概略構造の一例を
示す断面図である。
【図2】図1の車両への取付部を示す図である。
【図3】図1の装置でレンズとミラーの位置及びミラー
の形状の設計方法の説明図である。
【図4】図1の装置で、ケースの窓の設計方法の説明図
である。
【図5】窓の最小形状を示す図である。
【図6】図1の装置で基板の構成例を示す図である。
【図7】本発明の一実施例の各構成部品を示す分解斜視
図である。
【図8】本発明装置の各取付方法の説明図であり、
(a)、(b)、(c)、(d)はそれぞれの取付方法
を例示したものである。
【符号の説明】
1 ケース 2 カバー 5 ミラー 6 レンズ 8 レンズマウント 11 基板 12 基板ホルダー 21 窓

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの反射面を有するくさび形ミラーを
    CCDカメラのレンズの前方に配置し、上記レンズの各
    反射面で反射した左右方向からの光線を上記レンズで受
    光してCCD撮像素子に結像させるようにした車両の左
    右前方監視用カメラ装置において、上記ミラーの前記レ
    ンズに対向する先端点と前記レンズのエッジ点への角度
    が該レンズの水平画角の略半分となるように設定したこ
    とを特徴とする車両の左右前方監視用カメラ装置。
  2. 【請求項2】 前記ミラー、CCDカメラ、該CCDカ
    メラの出力処理回路等を収容するケースを有し、該ケー
    スは左右側方に窓が形成され、かつ車両前面部バンパー
    のほぼ中央に設定されていて、車両後方からの光が左右
    の窓を介して上記ミラーに導かれるように構成されたこ
    とを特徴とする請求項1記載の車両の左右前方監視用カ
    メラ装置。
  3. 【請求項3】 前記ケースの窓は、前記レンズの水平画
    角の略半分の角度、該レンズの中心線からケースの外側
    までの距離及びレンズの焦点距離を規定される台形に形
    成されていることを特徴とする請求項2記載の車両の左
    右前方監視用カメラ装置。
  4. 【請求項4】 前記出力処理回路等が構成されるリジッ
    ドフレキシブル基板を備え、該リジッドフレキシブル基
    板は複数の部分に折り畳まれるように形成されているこ
    とを特徴とする請求項2記載の車両の左右前方監視用カ
    メラ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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