JP7546382B2 - 車載カメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載カメラ装置に関するものである。

車載カメラは、車両の安全走行を支援するシステムで使用される画像の取得や、車両内外における防犯画像の記録等のために設置されている。車両の前方画像を取得する車載カメラは、一般に、フロントガラスの車内側に設置され、フロントガラス越しに画像を取得している（下記特許文献１参照）。

特開２０２０－５３９５０号公報

フロントガラスの車内側に車載カメラを設置する際には、車載カメラのレンズをフロントガラスに近接させ、車載カメラの画角の下側に、遮光用のフードを設けることで、フロントガラスによって車両内側に反射した光が車載カメラに入り込むことで生じる映り込みを抑止することができる。

しかしながら、車載カメラの画角内に位置するフロントガラスに曇りが生じた場合、前述した遮光用のフードが妨げになって、人手で簡易に曇りを拭き取ることが難しくなる。走行支援用や防犯用の車載カメラでは、画角内のフロントガラスの曇りによって画像取得が妨げられる事態は極力避ける必要があるので、フロントガラスの曇り状態は、防曇装置を自動で作動させて、速やかに排除することが望まれる。

この際、車載カメラの画角内に位置するフロントガラスの曇り状態は、精度良く検知することが難しい。単純に車載カメラの近傍に温湿度センサを設けたとしても、フードなどで覆われている空間内の温湿度を効果的に検出することができず、車載カメラの画角内に位置するフロントガラスの曇り状態を精度良く検知することができない。また、フードの内側に温湿度センサを設ける場合には、温湿度センサの画像がフロントガラスで反射して車載カメラに映り込むことがあり、これを避ける工夫が必要になる。

本発明は、このような事情に対処することを課題とするものである。すなわち、フロントガラスの車内側に車載カメラを設置する車載カメラ装置において、車載カメラの画角内に位置するフロントガラスの曇り状態を精度良く検知できるようにすること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明は、以下の構成を具備するものである。
フロントガラスを備える車両の車内に取り付けられる車載カメラ装置であって、前記フロントガラス越しに車両前方の画像を取得するカメラと、前記カメラを収容し、前記フロントガラスの上部に配備されるハウジングと、前記ハウジングにおける前記カメラの画角の下側に設けられ、前記フロントガラスの曇り状態を検知する防曇センサと、を備えることを特徴とする車載カメラ装置。

このような特徴を有する車載カメラ装置によると、車載カメラの画角内に位置するフロントガラスの曇り状態を精度良く検知することができ、フロントガラス越しに取得する画像の信頼性を高めることができる。

車載カメラ装置の構成例を示した説明図。 車載カメラ装置の他の構成例を示した説明図。 空間部の拡大説明図。 車載カメラ装置の正面図（乗員との位置関係を示した説明図）。 車載カメラ装置を備えた車両を示す説明図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。以下の説明は、特許請求に記載された発明を説明するための具体的な実施形態を示すものであって、特許請求の範囲を限定するものではない。

図１に示すように、車載カメラ装置１は、フロントガラスＦを備える車両の車内に取り付けられるものであり、フロントガラスＦ越しに車両前方の画像を取得するカメラ２と、カメラ２を収容し、フロントガラスＦの上部に配備されるハウジング３とを備えている。

ハウジング３の取り付け位置は、フロントガラスＦの上部に直接取り付けられていてもよいし、フロントガラスＦの上部に固定した支持部材に取り付けられていてもよく、また、フロントガラスＦの上方の車内壁等に取り付けてもよい。ハウジング３に一対のカメラ２を収容する場合には、カメラの配置は左右、上下、逆向きなど同様な配置であってもよい。

カメラ２は、例えば、鏡筒部２Ａと本体部２Ｂを備えている。鏡筒部２Ａは内部にレンズ系が設けられ、本体部２Ｂには、イメージセンサが実装されたカメラ基板や、画像処理部などが配備されている。本体部２Ｂには、外部接続回路２Ｃが接続されている。

ハウジング３は、一体構造或いは複数部材の結合構造で構成することができ、以下に説明する各部は、一体構造の一部であってもよいし個別部材であってもよい。

ハウジング３は、例えば、カメラ収容部３Ａ、フード部３Ｂ、取り付け部３Ｃなどを備えている。フード部３Ｂは、カメラ収容部３Ａから前方に延出するように設けられ、カメラ２の画角の下側に配備される。取り付け部３Ｃは、ハウジング３をフロントガラスＦの内面或いはフロントガラスＦの近傍（例えば、ルーフトリムの前端部）などに取り付けるための部位である。

ハウジング３には、防曇センサ４（４’）が配備されている。防曇センサ４（４’）は、ハウジング３におけるカメラ２の画角の下側、図示の例では、フード部３Ｂの前端部に設けられ、フロントガラスＦの曇り状態を検知する。防曇センサ４（４’）は、例えば、温湿度センサである。

このような車載カメラ装置１によると、ハウジング３（フード部３Ｂ）とフロントガラスＦとの間の空間の温湿度状態を、ハウジング３におけるカメラ２の画角の下側に設けた防曇センサ４（４’）が直接検出するので、カメラ２の画角内におけるフロントガラスＦの曇り状態を精度良く検知することができる。

この際、図１に示すように、防曇センサ４（４’）は、ハウジング３における適宜の位置に設けることができる。例えば、図示のように、フード部３Ｂの前端部に防曇センサ４を設けることで、ハウジング３（フード部３Ｂ）の前端とフロントガラスＦとの間の開口Ｇを通って熱源となるカメラ２に向かって上昇する空気の温湿度状態を、防曇センサ４が直接検出することができる。また、フード部３Ｂにおけるカメラ２に近い位置に防曇センサ４’を設けることで、防曇センサ４’の画像がカメラ２に映り込むのを避けることができる。

図２には、車載カメラ装置１の他の構成例を示している。この例では、ハウジング３が、フロントガラスＦとフロントガラスＦに近接するハウジング３の前端部との開口Ｇに連通する空間部Ｓを備えており、防曇センサ４は、この空間部Ｓに設けられている。

より具体的に説明すると、ハウジング３におけるフード部３Ｂの前端部には、個室状に凹んだ空間部Ｓが設けられている。個室状の空間部Ｓは、３方が閉塞され、開口Ｇ側とのその開口Ｇに続く上方側とが開放されていて、前述したように、開口Ｇに連通している。また、空間部Ｓは、カメラ２の画角内のフロントガラスＦを含むフード部３Ｂ上の空間Ｓ１にも連通している。

そして、空間Ｓと空間Ｓ１とを連通する開口Ｇ１は、空気の流路が部分的に狭く絞られた状態になっている。図２に示す例では、空間部Ｓが、開口Ｇより車長方向カメラ側に設けられる縦壁部Ｓａを有しており、防曇センサ４は、この縦壁部Ｓａに設けられている。ここでの車長方向カメラ側とは、車載カメラ装置１が配備される車両の長手方向（例えば、前後方向）であってカメラ２が配置されている側を指している。

図３は、図２における空間部Ｓを拡大示している。図示の矢印は、空間部Ｓにおける空気の流れのイメージを示している。車両内の空気は、開口Ｇを通って熱源であるカメラ２に向かって上昇し、開口Ｇから空間部Ｓに入り、空間部Ｓから開口Ｇ１を通って空間部Ｓ１に入る。

開口Ｇを通って空間部Ｓに入った空気は、前述したように形成された空間部Ｓによって、空気の流れの渦（或いは淀み）が形成される。そして、縦壁部Ｓａに設けられる防曇センサ４は、空間部Ｓで一時的に留まる空気の温湿度状態を検出するので、空気の温湿度変化を応答性良く検知することできる。

また、空間部Ｓにおける縦壁部Ｓａは、フード部３Ｂの内側で反射して更にフロントガラスＦで反射してカメラ２の画角内に入る光に対して陰になっている。このため、縦壁部Ｓａに防曇センサ４を設けることで、防曇センサ４の画像がカメラ２に映り込むことを回避することができる。

図４に示すように、車載カメラ装置１は、ハウジング３によって一対のカメラ２を保持することができ、例えば、ステレオカメラを構成することができる。このような車載カメラ装置１は、防曇センサ４の配備位置を、できるだけ乗員Ｍに近い位置に設定することが好ましい。乗員Ｍが発する水分や熱は、フロントガラスＦの曇り発生の原因になるため、この水分や熱を速やかに検出して防曇装置を作動させることで、取得する画像の信頼性を高めることができる。

図４に示した車載カメラ装置１は、ハウジング３におけるフード部３Ｂを左右一対設けており、一対のフード部３Ｂの後方にそれぞれカメラ収容部３Ａが設けられている。そして、車両の前に向いて右側のフード部３Ｂにおいては、前端部の右端に空間部Ｓを設け、車両の前に向いて左側のフード部３Ｂにおいては、前端部の左端に空間部Ｓを設けて、各空間部Ｓに、防曇センサ４を設けている。このように防曇センサ４を配置することで、効果的に乗員Ｍが発する水分や熱を検出することができる。

防曇センサ４が検出した信号は、車載カメラ装置１が備える制御部或いは車両の制御部（例えば、ＥＣＵ）に送信され、制御部での演算処理で曇りを検知した場合に、フロントガラスＦの曇りを除去する防曇装置が作動する。防曇装置は、図４に示すように、ハウジング３のフード部３Ｂに設けたヒータ（ヒータパッチ）５であるか、或いは車両のデフロスタ（デフロスタ風或いはフロントガラスＦの熱線ヒータなど）である。

図５に示すように、車載カメラ装置１を備えた車両Ｔは、カメラ２の画角内におけるフロントガラスＦの曇りを、効果的に抑止することができる。これによって、車両の前方画像を鮮明に取得して、車両の運転支援制御などを適正に行うことができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：車載カメラ装置，２：カメラ，３：ハウジング，
２Ａ：鏡筒部，２Ｂ：本体部，２Ｃ：外部接続回路，
３Ａ：カメラ収容部，３Ｂ：フード部，３Ｃ：取り付け部，
４，４’：防曇センサ，５：ヒータ，
Ｆ：フロントガラス，Ｇ，Ｇ１：開口，Ｓ，Ｓ１：空間部，Ｍ：乗員，
Ｔ：車両

Claims (8)

1. フロントガラスを備える車両の車内に取り付けられる車載カメラ装置であって、
   前記フロントガラス越しに車両前方の画像を取得するカメラと、
   前記カメラを収容し、前記フロントガラスの上部に配備されるハウジングと、
   前記ハウジングにおける前記カメラの画角よりも下側に設けられ、前記フロントガラスと前記ハウジングとの間に形成される空間の温湿度状態を検出することにより前記フロントガラスの曇り状態を検知する防曇センサと、を備えることを特徴とする車載カメラ装置。
2. 前記ハウジングは、
   前記カメラを収容するカメラ収容部と、
   前記カメラ収容部から車両前方に延出するように設けられ、前記カメラの画角よりも下側に配置されるフード部と、
   を備え、
   前記フード部は、
   前記空間に面する上面部と、
   前記上面部に設けられ前記フロントガラスから遠ざかる方向に向かって凹形状である凹部と、
   を備え、
   前記上面部の前端部は、前記フロントガラスから離隔しており、
   前記空間は、前記フロントガラスと前記上面部の前端部との間の開口を介して前記車内の他の空間と連通し、
   前記防曇センサは、前記凹部内に設けられることを特徴とする請求項１記載の車載カメラ装置。
3. 前記ハウジングは、
   一対のカメラを夫々収容する一対のカメラ収容部と、
   各前記カメラ収容部からそれぞれ車両前方に延出するように設けられ、前記カメラの画角よりも下側に配置される一対のフード部と、
   を備え、
   各前記フード部は、
   前記空間に面する上面部と、
   前記上面部に設けられ前記フロントガラスから遠ざかる方向に向かって凹形状である凹部と、
   を備え、
   前記上面部の前端部は、前記フロントガラスから離隔しており、
   前記空間は、前記フロントガラスと前記上面部の前端部との間の開口を介して前記車内の他の空間と連通し、
   各前記凹部内において、乗員に近い位置に前記防曇センサがそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１記載の車載カメラ装置。
4. 前記凹部は、前記車両の後方側に形成され、前記車両の前方に面し上下方向に延在する縦壁部を有し、
   前記防曇センサは、前記縦壁部に設けられていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の車載カメラ装置。
5. 前記縦壁部は、前記フード部の前記フロントガラスに面する部分で反射して更に前記フロントガラスで反射して前記カメラの画角内に入る光に対して陰になっていることを特徴とする請求項４記載の車載カメラ装置。
6. 前記凹部は、前記上面部の前端部に配置されることを特徴とする請求項２～５のいずれか１項記載の車載カメラ装置。
7. 前記ハウジングには、前記防曇センサの検知信号に基づいて作動するヒータが設けられていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項記載の車載カメラ装置。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載された車載カメラ装置を備えた車両。