JP3968271B2 - 車輌周辺視認装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車輌が他の障害物に衝突するのを防止するよう、当該車輌の周辺を視認する車輌周辺視認装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば駐車場等において、車輌の隅部が他の障害物に衝突するのを防止するように運転者に対して駐車支援を行うなどの目的で、従来、複数のカメラの画像を合成して、運転者の死角範囲を含めた自動車周囲の状況をわかりやすく表示案内する技術（特開２００１−３１５６０３：従来技術１）が開示されている。
【０００３】
この従来技術１では、図１１の如く、自車周囲の前方、後方または側方の状況を複数のカメラ１で動画画像として撮影するにあたって、仮想視点変換手段２により、得られた画像を細分割して個々を拡大、縮小、変形または回転することでカメラ１の視点から任意の視点かつ視線の映像に視点変換し、この仮想視点変換手段２からの画像情報を画像合成手段３で合成する。これと併行して、超音波センサまたはミリ波レーダ等の障害物検知手段４で障害物の有無及びその障害物との間の距離を測定し、さらにその測定結果に基づいて、安全エリア推定手段５で障害物がない安全エリアを推定する。そして、安全エリア重畳手段６により、複数のカメラ１による合成画像と安全エリア推定手段５による安全エリアとを重畳して表示する。これにより、運転者にとって認識しやすい表示を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術１は、処理が複雑で、また装置が高コストになるという問題があった。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で、車輌の周辺の障害物を乗員が容易に認識し得る車輌周辺視認装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明は、車輌の外方向に障害物が接近しているか否かを検出する障害物検知手段と、前記障害物検知手段の近傍に配されるとともに、前記障害物検知手段での検知範囲の中心線に対して撮像画角範囲の中心軸がほぼ一致して設置されて、前記車輌の外方向の景観を撮像するカメラと、少なくとも前記カメラで撮像された撮像映像を表示するための表示装置と、前記障害物検知手段で前記障害物が検知されたときに、前記カメラから与えられた撮像映像を前記表示装置に表示するよう制御する制御部とを備え、前記カメラが、その前記撮像画角範囲内に前記車輌の一部が映り込むようにされ、前記カメラが、撮像素子と、前記車輌のバンパの隅部が撮像映像の下端に沿って映り込むように外方向の景観を前記撮像素子に対して集光する光学的手段と、を備え、前記光学的手段が、前記車輌の外方向の景観と前記バンパの隅部の像を撮像素子側に向けて集光しながら反射する凸曲面反射鏡を含み、互いに近接した位置に配置される前記障害物検知手段及び前記カメラが、同一の筐体内に収納されて前記車輌に組み込まれ、前記凸曲面反射鏡が、前記筐体の前記カメラを収納する収納空間の一部に形成された内周曲面に所定の金属が蒸着されて形成されたものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車輌周辺視認装置であって、前記障害物検知手段が複数設けられ、当該各障害物検知手段が前記車輌の複数箇所にそれぞれ配置され、前記カメラが前記各障害物検知手段のそれぞれに対応してその近傍に配置されるよう複数設けられ、前記制御部が、前記障害物検知手段で前記障害物が検知された場合に、その検知した障害物検知手段に対応する前記カメラからの撮像映像のみを前記表示装置に表示するものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車輌周辺視認装置であって、前記各障害物検知手段及び前記各カメラが、前記車輌の各隅部に設置され、前記各カメラが、その前記撮像画角範囲内に前記車輌の前記各隅部が映り込むようにされたものである。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車輌周辺視認装置であって、前記障害物検知手段が前記障害物を検知した際に、前記制御部での制御によって吹鳴される音声吹鳴手段をさらに備えるものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の一の実施の形態に係る車輌周辺視認装置１１の内部構成を示す断面図、図２及び図３はこの車輌周辺視認装置１１が車輌に取り付けられて使用されている状態を示す平面図である。
【００１６】
この車輌周辺視認装置１１は、図２及び図３の如く、車輌の前後の両バンパの左右隅部（コーナ部）１０に接近する障害物をそれぞれ視認するものであって、図１の如く、自車と障害物の距離を計測することで自車に障害物が接近しているか否かを検知する測距センサ（障害物検知手段）１２と、測距センサ１２の近傍に設置されて車輌の所定の方向の周辺景色を撮像するカメラ１３と、カメラ１３の映像を表示する表示装置１４と、表示装置１４の表示を制御する制御部１５とを備え、特に、図２の如く、このカメラ１３の撮像画角範囲１００の中心軸１０１が、平面視で測距センサ１２の検知範囲１０２の中心線に対してほぼ一致して設置されるようになっている。
【００１７】
測距センサ１２は、例えば従来技術１で使用されていたものと同様に、圧電セラミック等が使用された超音波センサが使用され、当該測距センサ１２の検出面の法線方向を中心として出射した超音波ビームが障害物に反射されて返された反射波を受波し、この受波レベルが所定の基準レベル以上になった場合に、障害物の接近を検出するようになっている。この測距センサ１２の検知範囲１０２（図２）は、例えば、障害物が５０ｃｍ程度に接近した場合に、その旨を検出することが可能な程度に設定されている。
【００１８】
カメラ１３は、所定の撮像画素数を有するＣＣＤ等の撮像素子２１と、この撮像素子２１に対して集光するための撮像レンズ２２と、外部から取り込んだ光を撮像レンズ２２側に集光しながら反射する反射鏡部２３とを備える。ここで、撮像レンズ２２及び反射鏡部２３は、車輌４１のバンパの隅部１０が撮像映像の下端に沿って映り込むように外方向の景観を撮像素子２１に対して集光する光学的手段として機能する。具体的に、反射鏡部２３は、撮像素子２１の上部に配置され、撮像レンズ２２は反射鏡部２３と撮像素子２１との間で上向きよりも僅かに外方向に傾斜されて配置される。これにより、外部の景観が上部の反射鏡部２３で反射されて集光された後、中央部の撮像レンズ２２で集光されて撮像素子２１に入射され、これにより撮像素子２１撮像される撮像映像の下端に車輌４１のバンパの隅部１０が表示されることになる。
【００１９】
ここで、カメラ１３は、撮像素子２１の撮像画角と、撮像レンズ２２及び反射鏡部２３の集光角度との作用により、水平面において例えば１２０度程度の撮像画角範囲１００（図２）を有するように設定されている。
【００２０】
そして、測距センサ１２及びカメラ１３は、防水ケースとしての筐体２４の所定の収納空間２５，２６内に収納される。この筐体２４は、カメラ１３及び測距センサ１２を外部から視認して目立たなくするために、車輌４１のバンパの左右前後の４つの隅部１０の内部に埋め込まれて設置され、また筐体２４によってカメラ１３と測距センサ１２とが一体的に収納されることで、車輌４１への組付けを容易にしている。
【００２１】
筐体２４内においては、カメラ１３が測距センサ１２の上部に位置するように配置され、且つ、カメラ１３の撮像光軸の中心線が、平面視で測距センサ１２の検知範囲の略中心線を望むように、筐体２４のそれぞれの収納空間２５，２６内に固定されており、これらが筐体２４ごと、車輌のバンパ隅部に埋め込まれている。
【００２２】
そして、カメラ１３の反射鏡部２３は、筐体２４のうちの撮像素子２１及び撮像レンズ２２を収納する収納空間２５の凸状に形成された天部内周面に、アルミニウムと酸化防止保護膜とが積層されるように蒸着形成されて構成され、これにより反射鏡部２３が凸曲面反射鏡とされている。そして、この反射鏡部２３により、カメラ１３の撮像画角範囲１００内に、車輌バンパの隅部１０の一部が表示装置の下端に沿った形状に映り込むように配置されている。
【００２３】
表示装置１４は、車室内に設置され、例えばカーナビゲーション装置の画面を表示するための液晶表示ディスプレイ等が兼用され、制御部１５によって、カーナビゲーション装置の画面と、カメラ１３で撮像された撮像映像とが切り替えられるようになっている。
【００２４】
制御部１５は、複数のカメラ１３で撮像された撮像映像と、例えば図示省略のカーナビゲーション装置の画面とを選択して表示装置１４に表示するようになっている。具体的に、この制御部１５は、複数の測距センサ１２のうちのいずれかが障害物との接近を検知した場合に、その検知タイミングに連動して、その測距センサ１２の直上に配置されたカメラ１３からの撮像映像を表示装置１４に表示するよう制御する一方、いずれもの測距センサ１２が障害物との接近を検知左内場合には、カーナビゲーション装置の画面を表示装置１４に表示するよう制御するようになっている。
【００２５】
尚、図１中の符号３０はブザー（音声吹鳴手段）を示しており、制御部１５は、測距センサ１２が障害物との接近を検知している間に、このブザー３０を間欠的にまたは連続的に吹鳴するようになっている。また、図１中の符号３１は撮像素子２１及び測距センサ１２を制御部１５に電気的に接続するための外部接続コネクタ、図３中の符号３２はヘッドランプをそれぞれ示している。
【００２６】
上記の車輌周辺視認装置１１を搭載した車輌４１の左前隅部が、駐車している他の車輌４２の右後隅部に接近して通過する場合の車輌周辺視認装置１１の動作例を説明する。
【００２７】
まず、図４のように、車輌周辺視認装置１１を搭載した車輌４１が、既に前方に駐車している車輌４２に向かって低速で近づいている。この時点では、前方の車輌４２に対してまだ接近した状態ではないため、いずれの測距センサ１２も障害物の接近を検知しておらず、したがって、車輌４１内の表示装置１４には、制御部１５での選択により、図示省略のカーナビゲーション装置の画面が表示されている。
【００２８】
次に、車輌４１が進行し、図５の如く、前方の車輌４２の右後隅部４３が、進行する車輌の左前隅部１０に設置された測距センサ１２の検知範囲１０２に入る。このとき、測距センサ１２からの信号が制御部１５に伝達され、制御部１５は、ブザー３０の吹鳴を開始し、車輌４１の乗員に障害物としての前方の車輌４２が進行中の車輌４１に接近している旨を警告する。これと同時に、制御部１５は、その測距センサ１２の直上に配置されたカメラ１３から与えられた撮像映像を選択して表示装置１４に表示する。
【００２９】
このときの表示装置１４での表示画面を図６に示す。上述のように、カメラ１３の撮像画角範囲１００の中心軸１０１は、平面視で測距センサ１２の検知範囲１０２の中心線に対してほぼ一致して設置されているので、カメラ１３で撮像された撮像映像は、図６の表示画面のように、車輌４１の左前隅部１０の測距センサ１２の配置位置を基準とした中心点１０５に対して、前方の車輌４２の右後隅部４３が実際の相対位置を反映した画面上での右前方位置に表示される。
【００３０】
さらに図７のように車輌４１が進行したときの表示装置１４の表示画面を図８に示す。ここでは、車輌４１の前後の両バンパの左前隅部１０に設けられた測距センサ１２の配置位置を基準とした中心点に対して、前方の車輌４２の右後隅部４３が図６に比べて移動しており、画面上での中央位置に表示されている。この場合、車輌４１の乗員は、表示装置１４の画面を見て、当該車輌４１が前方の車輌４２に極めて接近している旨を認識することができる。
【００３１】
さらに、図９のように車輌４１が進行したときの表示装置１４の表示画面を図１０に示す。ここでは、車輌４１の前後の両バンパの左前隅部１０に設けられた測距センサ１２の配置位置を基準とした中心点に対して、前方の車輌４２の右後隅部４３が図８からさらに移動しており、画面上での左前方位置に表示されている。この場合、車輌４１の乗員は、表示装置１４の画面を見て、当該車輌４１に対して前方の車輌４２の隅部４３が左方向に離れていっている旨を認識することができる。
【００３２】
さらに車輌４１が進行し、測距センサ１２が障害物を検知しない状態に変化すると、制御部１５は、表示装置１４に表示する画像として、カメラ１３からの撮像映像からカーナビゲーション装置の画面からの画像に切替えるとともに、ブザー３０の吹鳴を停止する。
【００３３】
このように、測距センサ１２での障害物の検知に連動して、表示装置１４の表示画像を、その測距センサ１２に対応するカメラ１３の撮像映像に切り替えるので、車輌４１の乗員は、進行車輌４１が障害物に接近している旨を表示装置１４で容易に確認できる。
【００３４】
しかも、障害物への接近を、表示装置１４での表示だけでなくブザー３０の吹鳴によっても警告するので、乗員は障害物への接近を容易に認識することができる。
【００３５】
そして、カメラ１３の撮像画角範囲１００の中心軸１０１を、平面視で測距センサ１２の検知範囲１０２の中心線に対してほぼ一致して設置させているとともに、反射鏡部２３を凸曲面反射鏡とすることにより、カメラ１３の撮像画角範囲１００内に、車輌バンパの隅部１０の一部が表示装置に映り込むようにしているので、カメラ１３で撮像された撮像映像から、車輌４１と障害物（上記の動作例では前方の車輌４２の右後隅部４３）の測距センサ１２及び車輌４１に対する相対位置を乗員が容易に認識することができる。
【００３６】
さらに、カメラ１３と測距センサ１２とを、単一の筐体２４内に設置することで、これらを車輌４１に搭載する際に、これらを筐体２４を含めて一体化した状態で組み付けることができ、組み付け作業が容易になる。
【００３７】
尚、上記実施の形態では、障害物検知手段として超音波センサとしての測距センサを適用していたが、その他、電磁波または赤外線等を用いるなど、障害物が接近しているか否かを検知できるものであればどのようなセンサを適用しても差し支えない。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によると、車輌の外方向に障害物が接近しているか否かを障害物検知手段で検出し、この障害物検知手段で障害物が検知されたときに、この障害物検知手段の近傍に配されたカメラから与えられた撮像映像を表示装置に表示するので、車輌の乗員は、その車輌が障害物に接近している旨を表示装置で容易に確認できる。そして、障害物検知手段での検知範囲の中心線に対して撮像画角範囲の中心軸がほぼ一致して設置され、且つ、カメラの撮像画角範囲内に、例えば請求項３のような車輌の隅部、さらに例えば請求項４のようなバンパーの隅部などの、車輌の一部が映り込むようにしているので、従来技術１のように画像を合成するなどの複雑な処理を行わなくても、カメラで撮像された撮像映像から、車輌と障害物の測距センサ及び車輌に対する相対位置を乗員が容易に認識することができる。
【００３９】
請求項２に記載の発明によると、障害物検知手段が複数設けられ、当該各障害物検知手段が車輌の複数箇所にそれぞれ配置され、カメラが各障害物検知手段のそれぞれに対応してその近傍に配置されるよう複数設けられ、障害物検知手段で障害物が検知された場合に、その検知した障害物検知手段に対応するカメラからの撮像映像のみを表示装置に表示するので、どのカメラに障害物が接近しても、そのカメラの撮像映像を支障無く表示装置に表示できる。
【００４０】
また請求項１に記載の発明によると、カメラ内の凸曲面反射鏡といった光学的手段により、車輌のバンパの隅部が撮像映像の下端に沿って映り込むように外方向の景観を撮像素子に対して集光するようにしているので、バンパを容易に撮像映像内に取り込むことが可能となる。
【００４１】
また請求項１に記載の発明によると、互いに近接した位置に配置される障害物検知手段及びカメラを、筐体を含めて一体化した状態で組み付けることができるので、組み付け作業が容易になる。
【００４２】
また請求項１に記載の発明によると、凸曲面反射鏡が、筐体のカメラを収納する収納空間の一部に形成された内周曲面に所定の金属が蒸着されて形成されているので、極めて簡単な構成で、車輌のバンパの隅部が撮像映像の下端に沿って映り込むように外方向の景観を撮像素子に対して集光できる。
【００４３】
請求項４に記載の発明によると、障害物検知手段が障害物を検知した際に、制御部での制御によって吹鳴される音声吹鳴手段をさらに備えるので、乗員は障害物への接近を容易に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一の実施の形態に係る車輌周辺視認装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の一の実施の形態に係る車輌周辺視認装置が車輌に組み付けられて障害物検知を行っている様子を示す平面図である。
【図３】この発明の一の実施の形態に係る車輌周辺視認装置が車輌内に組み付けられた状態を示す斜視図である。
【図４】この発明の一の実施の形態に係る車輌周辺視認装置が車輌に組み付けられて障害物検知を行っている動作を示す平面図である。
【図５】この発明の一の実施の形態に係る車輌周辺視認装置が車輌に組み付けられて障害物検知を行っている様子を示す平面図である。
【図６】表示装置に表示された撮像映像の一例を示す図である。
【図７】この発明の一の実施の形態に係る車輌周辺視認装置が車輌に組み付けられて障害物検知を行っている様子を示す平面図である。
【図８】表示装置に表示された撮像映像の一例を示す図である。
【図９】この発明の一の実施の形態に係る車輌周辺視認装置が車輌に組み付けられて障害物検知を行っている様子を示す平面図である。
【図１０】表示装置に表示された撮像映像の一例を示す図である。
【図１１】従来技術１の車輌周辺視認装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ 隅部
１１ 車輌周辺視認装置
１２ 測距センサ
１３ カメラ
１４ 表示装置
１５ 制御部
２１ 撮像素子
２２ 撮像レンズ
２３ 反射鏡部
２４ 筐体
２５，２６ 収納空間
３０ ブザー
４１ 車輌
１００ 撮像画角範囲
１０１ 中心軸
１０２ 検知範囲

Claims (4)

1. 車輌の外方向に障害物が接近しているか否かを検出する障害物検知手段と、
   前記障害物検知手段の近傍に配されるとともに、前記障害物検知手段での検知範囲の中心線に対して撮像画角範囲の中心軸がほぼ一致して設置されて、前記車輌の外方向の景観を撮像するカメラと、
   少なくとも前記カメラで撮像された撮像映像を表示するための表示装置と、
   前記障害物検知手段で前記障害物が検知されたときに、前記カメラから与えられた撮像映像を前記表示装置に表示するよう制御する制御部と
   を備え、
   前記カメラが、その前記撮像画角範囲内に前記車輌の一部が映り込むようにされ、
   前記カメラが、
   撮像素子と、
   前記車輌のバンパの隅部が撮像映像の下端に沿って映り込むように外方向の景観を前記撮像素子に対して集光する光学的手段と、
   を備え、
   前記光学的手段が、前記車輌の外方向の景観と前記バンパの隅部の像を撮像素子側に向けて集光しながら反射する凸曲面反射鏡を含み、
   互いに近接した位置に配置される前記障害物検知手段及び前記カメラが、同一の筐体内に収納されて前記車輌に組み込まれ、
   前記凸曲面反射鏡が、前記筐体の前記カメラを収納する収納空間の一部に形成された内周曲面に所定の金属が蒸着されて形成されたことを特徴とする車輌周辺視認装置。
2. 請求項１に記載の車輌周辺視認装置であって、
   前記障害物検知手段が複数設けられ、当該各障害物検知手段が前記車輌の複数箇所にそれぞれ配置され、
   前記カメラが前記各障害物検知手段のそれぞれに対応してその近傍に配置されるよう複数設けられ、
   前記制御部が、前記障害物検知手段で前記障害物が検知された場合に、その検知した障害物検知手段に対応する前記カメラからの撮像映像のみを前記表示装置に表示することを特徴とする車輌周辺視認装置。
3. 請求項２に記載の車輌周辺視認装置であって、
   前記各障害物検知手段及び前記各カメラが、前記車輌の各隅部に設置され、
   前記各カメラが、その前記撮像画角範囲内に前記車輌の前記各隅部が映り込むようにされたことを特徴とする車輌周辺視認装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の車輌周辺視認装置であって、
   前記障害物検知手段が前記障害物を検知した際に、前記制御部での制御によって吹鳴される音声吹鳴手段をさらに備える車輌周辺視認装置。

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