JP2009035162A - 後方視認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】後方視界の光源による眩惑を防ぎながら、後方視界を視認することができる後方視認装置を提供する。
【解決手段】後方視認装置は、後方視界を撮影するカメラ１０と、カメラ１０により撮影された画像を処理する画像処理部２１と、カメラ１０を制御するカメラ制御部２２と、画像処理部２１により処理された画像を表示する画像表示部３１とを備える。画像処理部２１は、前記撮影された画像を構成する点の輝度を検出し、検出した点の輝度情報をカメラ制御部２２に出力し、運転者が眩しいと感じるとして設定される所定輝度値以上の部分に対して運転者が後方視界を視認できるように明度を調節する画像処理を行い、同画像処理を行った画像を画像表示部３１に出力する。カメラ制御部２２は、所定輝度値未満の部分の輝度情報に基づいて運転者が後方視界を視認できるようにカメラ１０を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は、後方視界の光源による眩惑を防ぎながら、後方視界を視認することができる後方視認装置に関する。

車両等に搭載されるインナーミラー等のバックミラーは、夜間走行時等に後方車両のヘッドライトの光が直接反射すると運転者は眩惑されることがあるため、防眩ミラーを使用することにより、後方車両のヘッドライトの光による眩惑を抑制している。防眩ミラーとしては、例えばプリズム鏡を使用したプリズム式防眩ミラー（例えば、特許文献１参照。）や、反射率を自動制御する自動防眩ミラー（例えば、特許文献２参照。）が知られている。

特許文献１に記載のプリズム式防眩ミラーは、通常時はプリズム鏡が垂直に位置し、後方視界を高い反射率にて反射させることができる。また、夜間走行時等にはプリズム鏡を傾斜させると反射率が低くなり、運転者の視野内に導かれる光量は少なくなる。これにより、後方車両のヘッドライトの光により運転者が眩惑されることが抑制される。

特許文献２に記載の自動防眩ミラーは、ミラー反射面がエレクトロクロミック素子膜で覆われ、エレクトロクロミック素子の着色量を変化させることにより、反射率を変化させる。そして、ミラーに内蔵された光センサによる自動制御で反射率が最適な状態に制御される。これにより、後方視界が運転者に視認され、後方車両のヘッドライトの光により運転者が眩惑されることが抑制される。
特開平１０−８６７４９号公報 特開平９−２４７６８号公報

ところで、上記の防眩ミラーを用いたバックミラー（後方視認装置）では、夜間走行時等に後方車両のヘッドライトの光に対して、プリズム鏡が傾斜されたり、ミラー反射面の着色量が変化されたりすることで防眩機能が働くと、図６に示されるように、後方視界の映像全体が暗くなる。そのため、後方車両のヘッドライトの光以外の後方景色が分かりにくくなり、例えば、歩行者等の認識が困難になるおそれがある。このような問題は、バックミラーに限らずサイドミラー等の後方視認装置においても同様に存在する。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、後方視界の光源による眩惑を防ぎながら、後方視界を視認することができる後方視認装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、後方視界を撮影するカメラと、同カメラにより撮影された画像を処理する画像処理手段と、カメラを制御するカメラ制御手段と、同画像処理手段により処理された画像を表示する画像表示手段とを備え、前記画像処理手段は、前記撮影された画像を構成する点の輝度を検出し、検出した点の輝度情報を前記カメラ制御手段に出力し、同画像において運転者が眩しいと感じるとして設定される所定輝度値以上の部分に対して運転者が後方視界を視認できるように明度を調節する画像処理を行い、同画像処理を行った画像を前記画像表示手段に出力し、前記カメラ制御手段は、前記所定輝度値未満の部分の輝度情報に基づいて運転者が後方視界を視認できるように前記カメラを制御することを特徴とする後方視認装置であることをその要旨としている。

同構成によれば、画像処理手段がカメラにより撮影された画像を構成する点の輝度を検出し、同画像において運転者が眩しいと感じるとして設定される所定輝度値以上の部分に対して運転者が後方視界を視認できるように明度を調節する画像処理を行うとともに、カメラ制御手段が所定輝度値未満の部分の輝度情報に基づいて運転者が後方視界を視認できるようにカメラを制御する。すなわち、夜間走行時等に後方視界に運転者が眩しいと感じる光源、例えば後方車両のライトが存在した際に、カメラにより撮影された画像において画像全体の輝度情報に基づいて明度を調節すると、所定輝度値以上となるライト部分の輝度によって画像全体が暗くなる。そこで、画像処理手段が所定輝度値未満となるライト部分ではない画像の輝度情報に基づいてカメラを制御することにより、ライト部分ではない画像を適度な明るさにすることができる。また、カメラ制御手段はライト部分ではない画像に合わせてカメラの明るさを制御しており、このままではライト部分の画像は明るすぎるため、同ライト部分の画像に対して運転者が後方視界を視認できるように明度を調節する。これにより、カメラで撮影された画像全体の明るさが適度になり、後方車両のライトによる眩惑を防ぎながら、後方視界を視認することができる。また、画像を二つの部分に区別し、片方にのみ画像処理を行うことにより、各画像を構成する点に対して異なる画像処理を行うよりも処理量を少なくすることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の後方視認装置において、前記カメラ制御手段は、前記カメラの露光時間及び受光量の少なくとも一方を調節することをその要旨としている。

同構成によれば、カメラ制御手段は、画像処理手段が検出した画像の輝度に基づいて前記カメラの露光時間及び受光量の少なくとも一方を調節する。すなわち、夜間走行時等に後方視界に運転者が眩しいと感じる光源、例えば後方車両のライトが存在する際に、ライト部分ではない画像の輝度情報に基づいてカメラの露光時間及び受光量の少なくとも一方を調節することにより、ライト部分ではない画像は運転者が視認することができる明るさにすることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の後方視認装置において、前記画像処理手段は、前記カメラにより撮影された画像において光源が頻出する所定範囲のみ前記画像処理を行うことをその要旨としている。

同構成によれば、カメラにより撮影された画像において光源が頻出する所定範囲のみ画像処理を行うため、夜間走行時等に後方車両が存在すると、後方視界に後方車両のライトが存在する位置は所定範囲にほとんどが含まれる。そのため、画像処理の処理量を少なくし、処理速度を速くすることができる。

本発明によれば、後方視界の光源による眩惑を防ぎながら、後方視界を視認することができる後方視認装置を提供することができる。

以下、本発明にかかる後方視認装置をバックミラーに具体化した一実施形態について図１〜図５を参照して説明する。
図１に示されるように、後方視認装置は、後方視界を撮影するカメラ１０と、カメラ１０により撮影された画像の処理を行う画像処理手段としての画像処理部２１とカメラ１０の制御を行うカメラ制御手段としてのカメラ制御部２２とが設けられた制御装置２０と、画像を表示する画像表示手段としての画像表示部３１が設けられたバックミラー３０とを備える。

カメラ１０は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳを用いたデジタルカメラであり、図２に示されるように、搭載車両１のリアウィンドウの室内側に設けられる。図１に示されるように、カメラ１０は、撮影された画像を制御装置２０の画像処理部２１に画像データとして出力する。なお、図２に示されるように、カメラ１０は、従来の鏡面タイプのバックミラーに映しだされていた後方視界Ａを包含する範囲の後方視界Ｂを撮影することができ、バックミラー３０に表示される画像は運転者が後方を確認する上で十分な視野角が確保されている。また、図１に示されるように、カメラ１０は、後述するカメラ制御部２２から出力される制御データに基づいて露光時間や受光量が設定される。

画像処理部２１は、入力した画像データに含まれる画像を構成する点の輝度を検出し、同画像において運転者が眩しいと感じるとして設定される所定輝度値以上の部分に対して画像処理を行う。画像処理は、カメラ１０から入力された画像データの画像を増幅率（ゲイン）を調節し、明度を調節する。そして、画像処理部２１は、画像処理を行った画像を含む画像データを画像表示部３１へ出力する。また、画像処理部２１は、検出した画像の輝度データを含む検出データをカメラ制御部２２へ出力する。カメラ制御部２２は、入力した検出データに含まれる画像処理部２１により検出された所定輝度値未満の部分の画像の輝度データに基づいてカメラ１０の露光時間や受光量を算出し、算出した露光時間や受光量となるよう制御する制御データをカメラ１０へ出力する。ここで、カメラ１０の露光時間や受光量は、画像処理部２１により検出された所定輝度値未満の部分の輝度データの平均値等を算出して求める。

バックミラー３０に設けられた画像表示部３１は、液晶ディスプレイによって構成され、画像処理部２１から入力した画像データに含まれる画像を表示する。
次に、前述のように構成された後方視認装置の動作態様について、図４を併せ参照して説明する。ここでは、図３に示されるように、夜間走行時に搭載車両１の後方に後続車両２が存在している状態とする。

図４に示されるように、搭載車両１のカメラ１０は、常に搭載車両１の後方視界を撮影している（ステップＳ１）。そして、カメラ１０は撮影した画像を画像データとして制御装置２０の画像処理部２１へ出力する。ここで、カメラ１０により撮影された画像、すなわち画像処理を行っていない後方視界の画像は、図５に示されるように、後続車両２のライトが眩しく、運転者が後方視界を視認できない画像である。

画像処理部２１は、カメラ１０から入力された画像データに含まれる画像を構成する点の輝度を検出する（ステップＳ２）。ここで、画像を構成する点は、画素又は一定の領域を表す。そして、画像処理部２１は、検出された画像の輝度値を検出データとしてカメラ制御部２２へ出力する。また、画像処理部２１は、ステップＳ２に続けて、検出された画像を構成する点の輝度値に基づいて、運転者が眩しいと感じる輝度値以上の部分に対して画像処理を行う（ステップＳ３）。詳しくは、画像処理部２１は、所定輝度値以上の部分において明度を低くする。画像処理部２１は、画像処理を行った画像を後方視界の画像とし、同後方視界の画像を画像データとして画像表示部３１へ出力する。

一方、カメラ制御部２２は、ステップＳ２において画像処理部２１が検出した点の輝度値の検出データが入力されると、検出データに含まれる所定輝度値未満の部分の画像の輝度に基づいて露光時間や受光量等を算出する（ステップＳ４）。そして、カメラ制御部２２は、算出した設定値を含む制御データをカメラ１０へ出力する。

カメラ１０は、カメラ制御部２２から入力された制御データに含まれる露光時間や受光量等の設定値に従って露光時間や受光量等が設定される（ステップＳ５）。例えば、後方視界に運転者が眩しいと感じる後続車両２のライトが存在する際に、ライト部分ではない画像の輝度情報に基づいて運転者が後方視界を視認できるようにカメラの露光時間や受光量を設定すると、ライト部分ではない画像を運転者が視認することができる明るさにすることができる。このようにすると、画像全体の輝度情報に基づいて露光時間や受光量が制御される一般的なカメラと比較して明るさだけでなく、コントラストやＳ／Ｎが優れた画像を撮影することができる。

画像表示部３１は、画像処理部２１から入力された画像データに含まれる画像をバックミラー３０の画像表示部３１に表示する（ステップＳ６）。詳しくは、図３に示されるように、画像処理部２１により後続車両２のライト部分の明度が低くされ、カメラ制御部２２により後続車両２のライト部分ではない部分が明るくされることにより、運転者が後方視界を視認できるようになっている。

なお、上記実施形態では搭載車両１が夜間走行時において説明したが、その他の搭載車両１の後方視界に運転者が眩しいと感じる光源として、昼間走行時に太陽の光が存在した場合にも、運転者が後方視界を視認することを容易とすることができる。

以上、説明した実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）夜間走行時に後方視界に運転者が眩しいと感じる後続車両２のライトが存在した際に、画像処理部２１がカメラにより撮影された画像において所定輝度値以上となるライト部分に対して運転者が後方視界を視認できるように明度を調節する画像処理を行うとともに、カメラ制御部２２が所定輝度値未満の部分の輝度情報に基づいて運転者が後方視界を視認できるようにカメラを制御する。このため、ライト部分の輝度に合わせて画像全体が暗くなることがなく、後続車両２のライトによる眩惑を防ぎながら、後方視界を視認することができる。また、画像を二つの部分に区別し、片方にのみ画像処理を行うことにより、各画像を構成する点に対してそれぞれ異なる画像処理を行うよりも処理量を少なくすることができる。

（２）カメラ制御部２２は、画像処理部２１が検出した画像の輝度に基づいてカメラ１０の露光時間や受光量を調節する。すなわち、夜間走行時に後方視界に運転者が眩しいと感じる後続車両２のライトが存在する際に、ライト部分ではない画像の輝度情報に基づいてカメラ１０の露光時間や受光量を調節することにより、ライト部分ではない画像は運転者が視認することができる明るさにすることができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態では、カメラ制御部２２を制御装置２０に設けるようにしたが、カメラ制御部２２をカメラ１０に一体に設けるようにしてもよい。

・上記実施形態では、カメラ１０は後方を向いて固定するようにしたが、スイッチの操作によりカメラ１０の向きを変更できるようにしてもよい。すなわち、運転者が画像表示部３１等に設けられたスイッチを操作すると、カメラ１０に設けられた駆動装置によりカメラ１０の向きが変更される。

・上記実施形態では、カメラ１０は搭載車両１の後方を向いて固定するようにしたが、運転者の向きに連動してカメラ１０の向きを変更するようにしてもよい。すなわち、運転者の顔の向きを検出し、同顔の向きに合わせてカメラ１０に設けられた駆動装置によりカメラ１０の向きが変更される。

・上記実施形態では、カメラ１０は搭載車両１の後方を向いて固定するようにしたが、ステアリングホイールの操舵角に連動してカメラ１０の向きを変更するようにしてもよい。すなわち、カーブ走行時には搭載車両１のステアリングホイールが運転者により操舵される。このときのステアリングホイールの操舵角を検出する検出装置からの出力に基づいてカメラ１０に設けられた駆動装置によりカメラ１０の向きが変更される。すると、カメラ１０は、直線走行時には図７の破線で示される範囲を撮影していたものが、図７の実線で示される範囲が撮影されるようになる。このようにすると、画像表示部３１に表示される後方視界は常に搭載車両１が走行した範囲を表示するようにでき、常に道路上の後方視界を視認することができるようになる。

・上記実施形態では、カメラ１０を搭載車両１のリアウィンドウの室内側に設けたが、バックミラー３０に設けるようにしてもよい。このようにすれば、カメラ１０とバックミラー３０を一体とすることができるため、設置作業を容易とすることができる。

・上記実施形態では、カメラ１０を搭載車両１のリアウィンドウの室内側に設けたが、カメラ１０を搭載車両１の側面に設けるようにしてもよい。また、カメラ１０を搭載車両１のサイドミラーに設けるようにしてもよい。

・上記実施形態では、画像表示部３１をバックミラー３０に設けるようにしたが、ナビゲーションの表示画面を用いるようにしてもよい。また、後退時に搭載車両１の後側近傍を表示するバックモニターのカメラと後方視認装置のカメラ１０とを共用するようにしてもよい。このようにすれば、カメラを複数設ける必要がなく、設置作業を少なくすることができる。なお、共用するカメラを両方の画像範囲を撮影できる広角カメラとする、又は共用するカメラに撮影範囲を変更できるズームレンズ等の駆動装置を設ける、又は共用するカメラに表示範囲に合わせて撮影方向を変更できるように駆動装置を設ける必要がある。

・上記実施形態では、画像表示部３１をバックミラー３０に設けるようにしたが、インストルメントパネルに設けるようにしてもよい。
・上記実施形態では、本発明をバックミラー３０に適用したが、サイドミラーに適用するようにしてもよい。

・上記実施形態では、画像処理部２１の検出データに基づいてカメラ制御部２２がカメラ１０の露光時間及び受光量を制御するようにしたが、どちらか片方のみ制御するようにしてもよい。また、カメラ１０の露光時間及び受光量の調整によらず、画像処理部２１の画像処理によってのみ後方視界の画像が運転者に視認できるのであれば、カメラ１０の露光時間や受光量を変更しないようにしてもよい。

・上記実施形態では、画像処理部２１は、画像処理を画像全体の所定輝度値以上の部分の画像に対して行うようにしたが、後続車両２のライトが頻出する画像範囲が予め想定される場合には、所定範囲にのみ画像処理を行うようにしてもよい。このようにすれば、画像処理を行う範囲を少なくすることができるため、画像処理部２１の処理量を少なくし、処理速度を速くすることができる。

次に、前記実施形態から把握できる請求項記載の発明以外の技術的思想をその効果と共に記載する。
（ａ）請求項１〜３のいずれか一項に記載の後方視認装置において、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記カメラの撮影方向を変更する駆動手段とを備え、前記操舵角検出手段により検出された操舵角に基づいて前記カメラの方向を変更することを特徴とする後方視認装置。同構成によれば、ステアリングホイールの操舵角に基づいてカメラの撮影方向を変更する。すなわち、カーブ走行時には車両のステアリングホイールの操舵に合わせて、常に走行した道路上を撮影するようにカメラの向きを変更すれば、画像表示手段に表示される後方視界は常に車両が走行した範囲を表示するようにでき、常に道路上の後方視界を視認することができるようになる。

後方視認装置の概略構成を示すブロック図。 カメラにより撮影される後方視界を示す図。 後方視認装置を搭載した搭載車両及び後続車両を示す図。 後方視認装置の処理動作を示すシーケンスチャート。 カメラにより撮影された後方視界の画像を示す図。 従来の後方視認装置による後方視界を示す図。 カーブ走行時のカメラによる撮影範囲を示す図。

符号の説明

１…搭載車両、２…後続車両、１０…カメラ、２０…制御装置、２１…画像処理部、２２…カメラ制御部、３０…バックミラー、３１…画像表示部。

Claims (3)

1. 後方視界を撮影するカメラと、同カメラにより撮影された画像を処理する画像処理手段と、カメラを制御するカメラ制御手段と、同画像処理手段により処理された画像を表示する画像表示手段とを備え、
   前記画像処理手段は、前記撮影された画像を構成する点の輝度を検出し、検出した点の輝度情報を前記カメラ制御手段に出力し、同画像において運転者が眩しいと感じるとして設定される所定輝度値以上の部分に対して運転者が後方視界を視認できるように明度を調節する画像処理を行うとともに、同画像処理を行った画像を前記画像表示手段に出力し、
   前記カメラ制御手段は、前記所定輝度値未満の部分の輝度情報に基づいて運転者が後方視界を視認できるように前記カメラを制御する
   ことを特徴とする後方視認装置。
2. 請求項１に記載の後方視認装置において、
   前記カメラ制御手段は、前記カメラの露光時間及び受光量の少なくとも一方を調節する
   ことを特徴とする後方視認装置。
3. 請求項１又は２に記載の後方視認装置において、
   前記画像処理手段は、前記カメラにより撮影された画像において光源が頻出する所定範囲のみ前記画像処理を行う
   ことを特徴とする後方視認装置。

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