JPH09315225A - 車載用赤外線画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者等に対する注意喚起をより高めて安全
運転の高揚を図るとともに、消費電力の節減及び既設の
ディスプレイの有効利用による車両維持コストの低減を
果たす車載用赤外線画像表示装置の提供。 【解決手段】 車両前方の赤外線画像を撮像する赤外線
撮像手段１０を、撮像方向制御手段２１〜２３によって
ハンドルの操舵に応じて車両の進行方向に指向させるよ
うにし、赤外線撮像手段１０からの赤外線撮像画像中に
人像が有ることを人像判別手段１６で判別した場合にの
み、表示手段１４に赤外線撮像画像を所定時間だけ表示
させる。また、ハンドルが設定角度以上操舵される場合
も操舵中及び操舵終了直後の所定時間の合計時間だけ表
示手段１４に赤外線撮像画像を表示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に設けた赤外
線カメラで進行方向前方に見える状況を撮像し、かつ視
覚的に表示して、運転者の状況認識を助長する上で有用
な車載用赤外線画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の車載用赤外線画像表示装置の典
型的な先行技術が特開平 6− 48247号公報に開示される
通り公知である。車載用赤外線画像表示装置は、ヘッド
ライトによる情報だけでは前方の状況を完全に把握でき
ないようなときに、運転者の得る視覚情報を確保し、状
況認識を補助するためとして使用される装置であって、
車両に取付けられ、該車両から見える赤外線画像を撮像
する赤外線撮像手段と、前記車両のハンドルの操舵角に
応じて車両の進行しようとする方向に前記赤外線撮像手
段を向ける撮像方向可変手段と、前記赤外線撮像手段で
得た赤外線画像を表示する表示手段とを有する構成であ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
車両のフロントガラス、あるいは運転席の近くに設けら
れたディスプレイに常に赤外線画像が表示され、この画
像には不必要な情報も含まれているところから、運転
者、同乗者の目を非常に疲れさせるだけでなく、運行に
支障を来すようなことがある。また、投光機や撮像方向
可変手段の部材であるアクチュエータ等が常時作動して
いるため、消費電力が大となり、電池の消耗に繋がるな
どの問題もある。

【０００４】本発明は、このような問題点の解消を図る
ために成されたものであり、本発明の目的は、運転者等
に対する注意喚起をより高めて安全運転の高揚を図ると
ともに、消費電力の節減及び既設のディスプレイの有効
利用による車両維持コストの低減を果たさせることにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明は、車両に取付けられて該車両から前方に見
える赤外線画像を撮像する赤外線撮像手段と、前記車両
のハンドルの操舵に応動して車両の進行しようとする方
向に前記赤外線撮像手段を指向させる撮像方向制御手段
と、前記赤外線撮像手段で撮像した赤外線撮像画像中の
人像の存否を判別して人像が存する場合に人像検出信号
を所定時間出力する人像判別手段と、人像判別手段が人
像検出信号を出力している間を通じて赤外線撮像手段で
撮像した赤外線撮像画像を表示する表示手段とを含むこ
とを特徴とする車載用赤外線画像表示装置である。

【０００６】本発明はまた、車両に取付けられて該車両
から前方に見える赤外線画像を撮像する赤外線撮像手段
と、前記車両のハンドルの操舵に応動して車両の進行し
ようとする方向に前記赤外線撮像手段を指向させる撮像
方向制御手段と、前記赤外線撮像手段で撮像した赤外線
撮像画像中の人像の存否を判別して人像が存する場合に
人像検出信号を所定時間出力する人像判別手段と、ハン
ドルが設定角度以上操舵されたとき、操舵中及び操舵終
了直後の所定時間の合計時間を通じて変向信号を出力す
る変向検知手段と、人像判別手段の人像検出信号と変向
検知手段の変向信号の少なくとも一方が出力している間
を通じて赤外線撮像手段で撮像した赤外線撮像画像を表
示する表示手段とを含むことを特徴とする車載用赤外線
画像表示装置である。

【０００７】本発明はまた、前項、前々項に記載の車載
用赤外線画像表示装置において、人像判別手段が、赤外
線撮像手段から取り込んだ赤外線撮像画像の画面中に人
間の体温信号に対応する温度信号を持つ領域があって、
それが設定した閾値以上に広い領域であることを検出し
た際、前記赤外線撮像画像中に人像が存在するとして人
像検出信号を所定時間出力することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、赤外線カメラ等で実現
される赤外線撮像手段を車両内の運転席の近傍位置に取
付けて、車両から前方に視認できる状況を赤外線画像と
して撮像できるようにするとともに、モータ等のアクチ
ュエータを備える撮像方向制御手段によって赤外線撮像
手段を車両の進行方向に常に指向させるように構成され
る。

【０００９】さらに本発明は、マイクロコンピュータ内
に制御手段の一要素として形成する等により実現される
人像判別手段並びに液晶ディスプレイ等で実現される表
示手段が車両に設けられる。そして、夜間帶や周囲が薄
暗い時間帯に赤外線撮像手段で撮像した赤外線撮像画像
を画像信号として人像判別手段に送信して該画像信号中
に人像が存在しているかどうかを判別させて、人像の存
在が譬え一人でも確認されると、人像判別手段は数秒程
度の所定時間だけ人像検出信号を出力する。このように
人像検出信号が出力されると、車両内の運転席の近傍位
置に設けられた前記表示手段を付勢して、赤外線撮像手
段で撮像した赤外線撮像画像を表示させ、運転者に対し
て前方に人間が存在していることを視覚的に知らせて注
意を喚起するようになっている。

【００１０】また本発明は、上述の構成に加えて変向検
知手段を設けるようにすることができる。この変向検知
手段は、車線変更、右折、左折等車両の向きを大きく変
更させたときにハンドルの操舵に応答して操舵中及び操
舵終了直後の数秒程度の所定時間の合計時間を通じて変
向信号を出力する。

【００１１】このように変向検知手段が設けられた場合
には、前記表示手段は、人像検出信号又は／及び変向信
号が出力されている間付勢して、運転者に対して前方に
人間が存在していることを、また、人像の存否には関係
なく外界の変化が顕著であることを報知させて、注意を
より一層喚起することが可能である。

【００１２】なお本発明は、人像判別手段により人像の
存否を判断する際、赤外線撮像画像中に人間の体温信号
に対応する温度信号を持つ領域が有るかどうか、そし
て、この領域が設定した閾値以上の面積を有するかどう
かによって、人像検出信号を出力するように形成するこ
とにより、的確な判別が可能である。ところで、車両か
らの距離が近い人間の場合は、これに対応する撮像画面
上での面積は大きくなり、遠い人間の場合は当然面積が
小さくなる。遠い人間についてはあまり検出する必要が
ない。このような点から前記閾値は、ユーザが危険であ
るとして設定した距離において、人間の発温部体表の画
面上での面積により算出した値である。

【００１３】このように本発明に従えば、前方の外界の
模様を表示する必要があると判断されるときにのみ、自
動的に赤外線画像表示装置によって所要画面が表示され
るため、不必要とされる情報の過度表示を避けて、運転
者及び同乗者の目の疲れを和らげて、運行支障を排除す
るとともに、安全性の向上が果たされる。また、消費電
力の節約に繋がり電池の寿命延長が図れる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例に係る車載用赤外線画
像表示装置について添付図面を参照しながら以下説明す
る。図１には本発明の一実施例に係る構成の概要がブロ
ック示される。図１において、１０は赤外線撮像手段と
しての赤外線カメラであり、車内の運転席近傍、例えば
車体ピラー、あるいはボンネット上又はフロントグリル
上に設置されて、受像軸を車の前方に向け略前方を撮像
するように設けられる。赤外線カメラ１０は、図３に構
造の概要が示されるが、赤外線撮像素子１０a と循環式
冷凍機１０b との２要素部材から成り、赤外線撮像素子
１０a は、水銀カドミウム・テルル（ＨｇＣｄＴｅ）の
基板上に形成されたフォトダイオードアレイと、シリコ
ン基板上に形成された信号処理回路とを備えたハイブリ
ッド型の赤外線撮像装置である。循環式冷凍機１０b
は、赤外線撮像素子１０a を冷却するためのものであっ
て、１５０ ^OＫ程度の温度を保持させるように冷却作用
を成す。

【００１５】赤外線カメラ１０によって撮像した赤外線
撮像画像は赤外線画像信号として取出されて、Ａ／Ｄコ
ンバータ１１でディジタル化された後、マイクロコンピ
ュータ１２に取り込まれる。このとき、車内に設置され
たカーナビゲータ３０の画像信号もマイクロコンピュー
タ１２に取り込まれる。マイクロコンピュータ１２に
は、人像判別手段１６と変向検知手段１７との少なくと
も人像判別手段１６が信号処理要素として備えられる。

【００１６】人像判別手段１６は、マイクロコンピュー
タ１２に取り込まれた前記赤外線画像信号の中に人像が
存在するか否かを判断する処理回路に形成されていて、
温度分布で表示される赤外線カメラ１０からの赤外線画
像信号を取り込むと、図２に示すフローに基づいて人像
の存否を判断処理することによって、選択した画面を液
晶ドライバ１３を経て液晶ディスプレイで実現される表
示手段１４に供給するようになっている。

【００１７】一方、赤外線カメラ１０に対し機械的に関
連させて撮像方向制御手段２１〜２３が設けられる。こ
の撮像方向制御手段２１〜２３は、ハンドル２０が装着
されているステアリング軸に取付けられてハンドル２０
の操舵角（中立位置を基準とした）を検出する回転角検
出器２１と、赤外線カメラ１０本体部に操作軸を連結さ
せたモータ等で実現されるアクチュエータ２３と、回転
角検出器２１からの検出信号を受けると、前記アクチュ
エータ２３に対して赤外線カメラ１０の受像軸を所定方
向に指向させるための指令信号を出力するコントローラ
２２とによって形成される。

【００１８】このような撮像方向制御手段２１〜２３
は、運転者がハンドル操作をすると、回転角検出器２１
の検出信号に基づいてアクチュエータ２３が応答駆動す
ることによって、このときの操舵角に対応した角度だけ
赤外線カメラ１０の受像軸を変向させて、赤外線カメラ
１０を車両の進行しようとする方向に正しく指向させる
ように作動する。

【００１９】本発明に係る上記車載用赤外線画像表示装
置の作動態様を図１及び図２並びに画像処理を説明する
図４に基づいて説明する。夜間に前照灯を点灯して走行
中の車両において、車線変更等の必要によって運転者が
ハンドル操舵を行うと、この操舵に応動して撮像方向制
御手段２１〜２３が駆動することにより、車両に取付け
られた赤外線カメラ１０は車両の進行しようとする方向
に自動的に指向されて前方の状況の撮像を行う（図４の
画像401 ）。

【００２０】(A) この赤外線撮像画像の画面信号はマイ
クロコンピュータ１２に取り込まれる。このときのサン
プリング周波数は赤外線カメラ１０の能力及びマイクロ
コンピュータ１２の処理能力によって決まる。これによ
り画面中の温度分布が検出され（図２のstep201 及び図
４の画像402 参照）た後、人像判別手段１６に送り込ま
れる。人像判別手段１６では、以下に述べるstep202 〜
step210 から成る手順に基づいて人像の存否の判別が行
われる。

【００２１】(B) 設定した閾値ａ，ｂ（人間の体温に近
い値を設定するものであり、ａは下限、ｂは上限）内の
値のみの抽出を行う。この態様は図２のstep202 及び図
４の画像403 に示される。この抽出によって人間の体温
を持つ物体の検出を行う。 (C) 次いで閾値ａ，ｂ内の値を持つ部分の面積を求める
（図２のstep203 ）。 (D) 更に、一つのサンプル画像中における閾値ａ，ｂ内
の値を持つ部分の面積の最大値を求める（図２のstep20
4 ）。

【００２２】(E) 続いて、step204 の処理によって得ら
れた最大値を、設定した閾値ｃと比較して（図２のstep
205 ）、閾値ｃを超えると判断したとき、人間を検出し
た（図２のstep206 及び図４の画像403 参照）として、
赤外線カメラ１０の撮像画面に対応する信号を液晶ドラ
イバ１３に送る（図２のstep209 ）。それと同時に警報
音を鳴らして運転者に聴覚的にも注意を喚起することは
好ましい手段である。なお、閾値ｃ以下の値の場合であ
れば、通常画面（この場合、カーナビゲータの画面）と
なる（図２のstep210 ）。

【００２３】(F) 人間を検出したことによって液晶ドラ
イバ１３が所定時間ｔ1 秒間だけ駆動されると、リアル
タイムの赤外線カメラ１０の画面を液晶ディスプレイ１
４に所定時間ｔ1 秒間だけ表示し、その後、step201 の
状態に戻る。このように人間の体温を持つ物体を検出し
たときにのみ液晶ディスプレイ１４に切替えるものであ
って、人身事故を回避するという本発明の所期の目的は
十分達成されることになる。

【００２４】図５には、本発明の他実施例における画像
出力の態様が示される。この他実施例は、マイクロコン
ピュータ１２において人像判別手段１６に加えて変向検
知手段１７が信号処理要素として備えられる構成を特徴
とする。変向検知手段１７は、前記回転角検出器２１の
検出信号を取り込み、ハンドル２０が設定角度以上の大
きな角度に操舵されたときに、この操舵が行われている
間と操舵が終了してから直後の所定時間（図５のｔ2 ）
との合計時間を通じて変向信号を発し、この変向信号を
液晶ドライバ１３に出力して、その間だけ液晶ディスプ
レイ１４を作動させるように形成される。

【００２５】上記他実施例に関しては、車両がハンドル
操舵によって大きくカーブし、あるいは曲がり角を曲が
っている最中又は曲がり切った直後では、外界の変化が
大きくなるために運転者にとって新たに外界の情報を取
り入れる必要があるところから、これに対処すべく成さ
れたものである。このため、回転角検出器２１により検
出されたハンドル２０の角度が図５に示される如きある
閾値ｄに対して超えているときの時間と、それに続く閾
値ｄを下回っての所定時間ｔ2 秒との合計時間を通じ
て、赤外線カメラ１０の撮像画面を液晶ディスプレイ１
４に表示させるようにしており、これによって、方向変
更の際の運転者に対する注意の喚起を効果的に行わせる
ことができる。

【００２６】なお、本発明に係る実施例において、液晶
ディスプレイ１４等の固有のディスプレイに替えてフロ
ントガラスに赤外線撮像画像を表示させるようにするこ
とも可能であり、この場合には、前記(A) 〜(E) の手順
により、必要と判断された場合には、赤外線カメラ１０
の撮像画面をフロントガラスにコーティングされたハー
フミラー反射膜( 図示せず）上に投影表示し、それ以外
の場合には何も表示しないかカーナビゲータより得られ
る情報のうちの、例えば矢印と曲がり角までの距離（tu
rn-by-turn方式）のみを表示させるようにしてもよい。

【００２７】また、ディスプレイに表示する場合には、
同様に前記(A) 〜(E) の手順により、必要と判断された
場合には、赤外線カメラ１０の撮像画面を表示し、それ
以外の場合には何も表示しないかカーナビゲータの画面
を表示する、あるいは自動車の操作パネル（エアコン、
カーステレオ等用）を表示する。なお、車両に比較的大
きなディスプレイを装備している場合には、ディスプレ
イの画面部を縦あるいは横に分割して、赤外線カメラ、
カーナビゲータ、操作パネル等のうちのユーザの任意の
画面を表示するようにすることも可能である。

【００２８】また、カーナビゲータ画面を表示している
とき、ユーザが赤外線カメラの画像を見たくなったと
き、あるいは赤外線カメラの画像を表示しているときに
カーナビゲータ画面を見たくなったときには、切替えス
イッチ１５によって、あるいはディスプレイへのタッチ
操作により、または音声認識方式によって切替えるよう
にすることもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、赤外
線撮像方式によって車両前方の人間を検出し、人間が存
在している場合にのみこの撮像画面をフロントガラス、
ディスプレイ等の表示手段に表示することにより、前方
の道路状況を人命最優先の観点から効果的に注意喚起を
成すことができる。しかも、本発明は必要なときにのみ
撮像画面の表示を行わせることにより、常時表示方式に
比して前方注意の意識をより一層高めさせると同時に、
運転者、同乗者の目の疲労を大幅に緩和させることが可
能となる。

【００３０】また、常時表示方式に比して消費電力の節
減効果は大きく、車載電池の寿命が引き延ばされる効果
が奏される。さらに、既に装備されている表示装置との
兼用が可能であって、ユーザに対する装置コストの低減
並びにスペースの有効利用の実を挙げることができる。

【００３１】さらに、車両が進行方向を大きく変える場
合にも同様に、必要とされる時間だけ前方の状況を表示
させるようにすることにより、安全性をより一層高揚さ
せ得る点で甚だ有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１図示の一実施例の作動態様を説明するフロ
ー図である。

【図３】図１に図示される赤外線撮像手段１０の略示構
造図である。

【図４】図１図示の一実施例の画像処理を説明する図で
ある。

【図５】本発明の他実施例の画像出力の態様を示す経時
線図である。

【符号の説明】

１０ …赤外線撮像手段 １０a …赤外線
撮像素子 １０b …循環式冷凍機 １１ …Ａ／Ｄ
コンバータ １２ …マイクロコンピュータ １３ …液晶ド
ライバ １４ …表示手段 １５ …切替え
スイッチ １６ …人像判別手段 １７ …変向検
知手段 ２０ …ハンドル ２１ …回転角
検出器 ２２ …コントローラ ２３ …アクチ
ュエータ ２１〜２３…撮像方向制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に取付けられて該車両から前方に見
   える赤外線画像を撮像する赤外線撮像手段と、前記車両
   のハンドルの操舵に応動して車両の進行しようとする方
   向に前記赤外線撮像手段を指向させる撮像方向制御手段
   と、前記赤外線撮像手段で撮像した赤外線撮像画像中の
   人像の存否を判別して人像が存する場合に人像検出信号
   を所定時間出力する人像判別手段と、人像判別手段が人
   像検出信号を出力している間を通じて赤外線撮像手段で
   撮像した赤外線撮像画像を表示する表示手段とを含むこ
   とを特徴とする車載用赤外線画像表示装置。
2. 【請求項２】 車両に取付けられて該車両から前方に見
   える赤外線画像を撮像する赤外線撮像手段と、前記車両
   のハンドルの操舵に応動して車両の進行しようとする方
   向に前記赤外線撮像手段を指向させる撮像方向制御手段
   と、前記赤外線撮像手段で撮像した赤外線撮像画像中の
   人像の存否を判別して人像が存する場合に人像検出信号
   を所定時間出力する人像判別手段と、ハンドルが設定角
   度以上操舵されたとき、操舵中及び操舵終了直後の所定
   時間の合計時間を通じて変向信号を出力する変向検知手
   段と、人像判別手段の人像検出信号と変向検知手段の変
   向信号の少なくとも一方が出力している間を通じて赤外
   線撮像手段で撮像した赤外線撮像画像を表示する表示手
   段とを含むことを特徴とする車載用赤外線画像表示装
   置。
3. 【請求項３】 人像判別手段が、赤外線撮像手段から取
   り込んだ赤外線撮像画像の画面中に人間の体温信号に対
   応する温度信号を持つ領域があって、それが設定した閾
   値以上に広い領域であることを検出した際、前記赤外線
   撮像画像中に人像が存在するとして人像検出信号を所定
   時間出力する請求項１又は２に記載の車載用赤外線画像
   表示装置。