(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の側部に設けられた電動ミラーが、一方の主面に光反射膜が被覆された光透過性板と、該光透過性板の該主面側に取り付けられた撮像装置とを備え、該撮像装置からの画像信号に基づいて車両の監視を行う車両監視装置において、前記光反射膜の、前記撮像装置の受光領域に対応する部分が開口されると共に、
前記電動ミラーは車両内と配線を通じて電気的に接続され、該配線は前記電動ミラーの駆動用装置の配線と前記撮像装置用の配線と共用され、
前記電動ミラー内に、該電動ミラーと車両内を電気的に接続する前記配線の接続先を切り替える切替手段を有し、前記切替手段は前記電動ミラーの駆動装置に印加する駆動電圧のレベルと前記撮像装置を駆動する駆動電圧のレベルとの違いにより切り替えられることを特徴とする車両監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両監視装置を用いた車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両監視装置および車両に係わり、特に、車両の側部に設けられたミラーと、該ミラーのミラー部の裏面側に取り付けられた撮像装置とを有する車両監視装置および該車両監視装置を用いた車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の側部に設けられたミラーについて、光反射膜が被覆されたガラス基板からなるミラー部の光反射膜を半透過（ハーフミラー）として、そのハーフミラーの裏面側にＣＣＤ等の撮像装置を配置した車両監視装置が例えば、特開平５−２９４１８３号公報、特開平７−１８６８３１号公報等に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の車両監視装置は、ミラー部をハーフミラーとしているため、撮像装置に入射する光の光量が減少する。
【０００４】
一方、ミラー部の裏面側にＣＣＤ等の撮像装置を配置するときに、電動ミラーの場合には、ミラー部の傾斜角調整用や前記電動ミラー収納用のモータの配線の他に、撮像装置と車両内部の制御回路等と接続するための配線が必要となり、電動ミラーと車内との間の配線数が増加する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両監視装置は、車両の側部に設けられたミラーが、一方の主面に光反射膜が被覆された光透過性板と、該光透過性板の該主面側に取り付けられた撮像装置とを備え、該撮像装置からの画像信号に基づいて車両の監視を行う車両監視装置において、前記光反射膜の、前記撮像装置の受光領域に対応する部分が開口されていることを特徴とする。
【０００６】
また本発明の車両監視装置は、車両の側部に電動ミラーを有し、該電動ミラーのミラー部の裏面側に撮像装置を備え、該ミラー部で入射光の少なくとも一部を透過させて該撮像装置に入射する車両監視装置において、
前記電動ミラーは車両内と配線を通じて電気的に接続され、該配線は前記電動ミラーの駆動用装置用の配線と前記撮像装置用の配線とが共用されて用いられることを特徴とする。
【０００７】
本発明の車両は、上記本発明の車両監視装置を用いたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
図８は本発明に係わる車両監視装置を用いた車両の一構成例を示すブロック図である。ここで車両とは、一般乗用車、観光バス，貨物トラック，タクシー等の商用車を含むものである。
【００１０】
図８において、撮像装置となる撮像素子１００１〜１００４は、それぞれ車両の前方、後方、左側面、右側面を撮像する位置に取り付けられ、対応する画像を生成する。撮像素子１００３と１００４はドアミラー又はフェンダーミラー内に配置され、本発明の車両監視装置における撮像装置を構成する。撮像素子１００１〜１００４からの画像は、信号合成装置１０１０に入力される。
【００１１】
信号合成装置１０１０では、それぞれの画像の画素が、縦横とも一つ置きに間引きをされ、縦横とも半分のサイズの画像にされた後、これら４つの１／４画像を適切に配置し、１画面を構成する画像信号として出力を行う。なお、特定の撮像素子からの画像を拡大し、その他の撮像素子からの画像を縮小するような処理を行うことも可能である。
【００１２】
一方、撮像素子１００１〜１００４からの画像及び前記信号合成装置１０１０からの出力は、画像切替装置１０１１に入力され、それらのうち、一つ又は複数の画像がシステム制御装置１０２０からの指示で選択され、その出力が情報圧縮選択混合装置１０１２に入力される。
【００１３】
また、衝撃センサー１０３０、赤外線センサー１０３１、速度センサー１０３２等からの出力、ＧＰＳ等の位置情報生成装置１０３５からの出力、車両ＩＤ１０３３からの車両ＩＤコード、運転者ＩＤ１０３４からの運転者ＩＤコードも情報圧縮選択混合装置１０１２に入力され、システム制御装置１０２０からの指示で、このうち適当な情報が選択され、上記画像信号が圧縮された後、混合され出力される。この出力が通信装置１０２３内部の送信装置１０２１を経由して、車両管理端末に向けて送信が行われる。
【００１４】
このような構成を取ることにより、例えば駐車中に不審者が近づいた場合は、赤外線センサー１０３１が感知し、その出力でシステム制御装置１０２０が作動し、画像切替装置１０１１が信号合成装置１０１０の出力を選択し、情報圧縮選択混合装置１０１２において、圧縮された画像信号に車両ＩＤ、位置情報及び赤外線センサー出力情報が混合され、その出力が通信装置１０２３を経て、車両管理端末に送信される。なお、システム制御装置１０２０の作動は赤外線センサー１０３１によらず、操作手段１０２４によって行ってもよい。
【００１５】
また、通信装置１０２３内部の受信装置１０２２により車両管理端末からの制御信号を受信して、必要に応じて、システム制御装置１０２０を通して、撮像素子１００１〜１００４の撮像位置を制御したり、信号切替装置１０１１を制御することにより撮像素子１００１〜１００４からの画像及び前記信号合成装置１０１０からの出力を選択等の制御を行い、送信装置１０２１から必要な情報を送信させることができる。
【００１６】
なお図示しない車両管理端末は、上記画像信号を含む各種信号を表示・出力できるようになっているため、この車両管理端末からの情報を基に、車両所有者や管理センターは、車両に異常が有った場合、適切な措置を講じることが可能になる。
【００１７】
図９は本発明の車両監視装置を用いた車両の具体例な構成を示す模式図である。
【００１８】
図９に示すように、車両１の右サイドミラー内、左サイドミラー内、前部座席中央部、後部ガラス部にはそれぞれ、ＣＣＤカメラ等の撮像装置としての撮像素子２1，２2，２3，２4が設けられている。
【００１９】
撮像素子２1は車の右側後方の映像を撮影し、撮像素子２2は車の左側後方の映像を撮影し、撮像素子２3は車の前方の映像を撮影し、撮像素子２4は車の後方の映像を撮影する。車の前部には衝撃センサー３が設けられており、車体にある衝撃がかかった場合に信号を発する。コントロール・通信ユニット４には撮像素子２1，２2，２3，２4からの画像信号、走行スピード、エンジンの回転数等の走行状態に関する情報を示す信号、衝撃センサー３からの信号等が入力され、外部にこれらの信号を送信する。コントロール・通信ユニット４は例えば図８における、信号合成装置１０１０、画像切替装置１０１１、情報圧縮選択混合装置１０１２、システム制御装置１０２０、通信装置１０２３、車両ＩＤ１０３３、運転者ＩＤ１０３４、操作手段１０２４等が対応する。
【００２０】
また、コントロール・通信ユニット４は撮像素子２1，２2，２3，２4からの画像信号と走行状態に関する情報を示す信号とを合成して、例えば図１０に示すように、カーナビゲーションシステム５の表示画面に表示する。すなわち、撮像素子２1，２2，２3，２4からの画像、走行スピードの表示（○○ｋｍ／ｈ）、日付・時刻の表示（例えば５／２０−１２：０８（５月２０日の１２時８分））等を表示する。
【００２１】
次に本発明の車両監視装置の車両の側部に設けられたミラーの具体的な構成について説明する。
【００２２】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の車両監視装置の車両の側部に設けられたミラーの一実施形態を示す断面図及び車両後方から見たミラーの構成を示す外観図である。図２（ａ）及び（ｂ）はＣＣＤカメラの一構成例を示す図である。
【００２３】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、車両の側部に設けられたドアミラーは、ドアミラー本体１０５内に、裏面側に（鏡面となる）光反射膜を形成することで構成されたミラー反射部１０２を有するミラーガラス１０３、ミラーガラス１０３の裏面側に設けられた撮像装置となるＣＣＤカメラ１０４、ミラーガラス１０３のミラー反射部１０２と側面部とを覆うように形成されたプラスチックカバー（ＰＬカバー）１０１を備えている。
【００２４】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ＣＣＤカメラ１０４が配置される、ミラーガラス１０３の左上部のミラー反射部１０２は、ＣＣＤカメラ１０４の受光領域に直接光が入射されるように、円形状に開口されている。ＣＣＤカメラ１０４はミラーに写しだされる後方の像の障害とならない位置に配置されることが好ましく、ここでは、ミラーの左上部に円形状に開口部が設けられ、この位置にＣＣＤカメラ１０４が配されている。円形状の開口部は予め薬品等で光反射膜（鏡面）を剥離して形成される。ドアミラー内に配置される撮像装置は、車両内に設けられる撮像装置に比べて占有空間の制約が大きいので、小型のＣＣＤもしくはＣＭＯＳデバイスを用いたカメラを用いられる。
【００２５】
ドアミラー内のＣＣＤカメラの配置によっては、ＣＣＤカメラ１０４に所望の後方画像が映し出されるように、ミラーガラス１０３の面に対してＣＣＤカメラ１０４の受光領域面の傾斜角度を調整する必要がある。これは、図２（ａ）に示すような、ＣＣＤカメラ１０４を、受光領域以外の一部が球状のＣＣＤ素子１０４ａ（図２（ａ）には球状部の一部を示している）と、このＣＣＤ素子１０４ａの球状部を受けてＣＣＤ素子が回動できるような球状内面１０４ｂを有するＣＣＤ保持部１０４ｄとで構成することで実現できる。ＣＣＤ保持部１０４ｄはミラー反射部１０２の円形状開口部のミラーガラスに両面テープ、接着材等で取り付け可能であり、ここでは取付部がラッパ状に広がっている。１０４ｃは蓋であり、ＣＣＤ保持部１０４ｄの背面側から十字状の溝を回すことで締め付け固定される。
【００２６】
ＣＣＤ保持部１０４ｄの取付部（ラッパ状部分）は図２（ａ）に示すように、ミラーガラス１０３の面に対して傾斜して取り付られるように形成されても、図２（ｂ）に示すように、ＣＣＤ保持部１０４ｅの取付部（ラッパ状部分）がミラーガラス１０３の面に対して平行に取り付られるように形成されてもよい。
【００２７】
図３（ａ）乃至（ｃ）は、ＣＣＤカメラの他の構成例を示す図である。
【００２８】
このＣＣＤカメラ２０２は、ケース（補助ハウジング）２０４に対して上下の水平回転用軸２０３を中心に左右の首振りを可能とするようにし、またケース（補助ハウジング）２０４はケース（取り付けハウジング）２００に対し左右の垂直回転用軸２０５を中心として上下に首振りを可能とするようにし、ケース２００をミラーガラス２０６の背面に接着もしくはミラーの背面にある不図示のミラー保持板に接着する。２０１はレンズである。
【００２９】
なおミラーガラス２０６の背面にある鏡面は、予め薬品等で鏡面を剥離し、外光がカメラに入力できるように加工してある。ミラー背面の保持板についても、光を遮るような場所にあればその部分を予め取り除いておくことが望ましい。
【００３０】
このようにカメラを配置することにより、運転者もしくは同行者の乗降をまったく妨げないばかりでなく、車両背面の画像を克明に撮像することが可能となり、また外光が直接カメラに入射するので、光量の減少を招くことなく、鮮明な画像を得ることができる。
【００３１】
次に本発明に係わる車両監視装置の回路配線について、比較例と対比しつつ説明する。
【００３２】
図４は、本発明の比較例となる、車両の側面後方確認用ミラー駆動電気回路である。図４において、電源３０１は角度調整用スイッチ（２連）３０２及び機能選択用スイッチ（２連）３０４を経由し、ミラー上下角度調整モータ３０５もしくはミラー左右角度調整モータ３０６を駆動し、運転者から見て適切な視野が得られるように、ミラーの角度調整がなされる。つまり、角度調整用スイッチ３０２により、上もしくは右か、下もしくは左の調整がなされ、機能選択用スイッチ３０４により、上下調整か、左右調整かの選択がなされ、これらの組合せによりミラー上下角度調整モータ３０５、ミラー左右角度調整モータ３０６を駆動する。
【００３３】
また、電源３０１はミラー開閉用スイッチ３０３を経由してミラー開閉用モータ３０７を駆動し、側面後方確認用ミラーユニットを、車両本体側に密着させたり、後方確認用に所定の位置に戻したりすることができるようになっている。
【００３４】
なお、図４において、電源３０１，角度調整用スイッチ３０２，ミラー開閉用スイッチ３０３及び機能選択用スイッチ３０４は第１のミラー駆動回路ユニット３１１を構成し、車両本体内にあり、ミラー上下角度調整モータ３０５，ミラー左右角度調整モータ３０６，ミラー開閉用モータ３０７は第２のミラー駆動回路ユニット３１２を構成し、側面後方確認ミラーユニット（以下ミラーユニットと略す）内にあり、その間は第１〜第５の配線３２１〜３２５によって接続されている。
【００３５】
これらの線材３２１〜３２５は、美観を損ねないためにミラーユニットと車両本体とを機械的に接続する回転軸内部の空洞を利用し配線されるため、太さや本数が制限されている。
【００３６】
図５は、本発明による、車両の側面後方確認用ミラー駆動電気回路の一実施形態を示す図である。図５において、図４と同一構成部材については同一符号を付する。
【００３７】
本実施形態においては、図５に示すように、車両本体内部に図４で説明した第１のミラー駆動回路ユニット３１１の他に第１のカメラ信号重畳ユニット４８１を設け、ミラーユニット内に図４で説明した第２のミラー駆動回路ユニット３１２の他に第２のカメラ信号重畳ユニット４８２を設けている。
【００３８】
今、車両が駐車中の場合、端子４５１と端子４５２間、及び端子４５２と端子４５３間には電圧が加わらないので、第１のリレー４０１及び第３のリレー４０２は作動せず、図５に示したようにリレー４０１、４０２の共通端子はＮＣ（ノーコネクション）側（図中黒丸●の端子側）に接続されている。
【００３９】
従って、回路電源端子４４２とアース端子４４４は、リレー４０１及びリレー４０２を経由して、端子４６１及び端子４６３に接続され、これらの端子はリレー４１３を制御する第２のリレー駆動回路４１１、リレー４１４を制御する第４のリレー駆動回路４１２の直列回路に接続され、さらに第２のリレー４１３及び第４のリレー４１４のＮＣ端子を経由して、ダイオード４３４を介して及び直接にそれぞれカメラ４３１のＶoo端子及びＧＮＤ端子に接続されている。図５において、４０３は第１のリレー４０１を制御する第１のリレー駆動回路、４０４は第３のリレー４０２を制御する第３のリレー駆動回路、３２１〜３２３，３２１０〜３２５０及び３２１００〜３２３００は配線、４５１〜４５３，４５５〜４５７，４６１〜４６３，４６５〜４６７及び４６９〜４７１は端子、４３６は抵抗、４３５，４３７は直流素子用コンデンサである。
【００４０】
ここで、図８に示した赤外線センサー１０３１などが不審物を検知した場合、システム制御回路１０２０が作動し、回路電源端子４４２とアース端子４４４の間に回路電圧が印加されると、カメラ４３１のＶoo端子とＧＮＤ端子間に回路電圧が印加され、カメラ４３１からの画像信号が端子４４３に出力され、図８の信号合成回路１０１０に入力され前述した動作が可能となる。
【００４１】
図６は図５の第２のリレー４１３及び第２のリレー駆動回路４１１の具体的な構成図である。
【００４２】
図６において、第２のリレー駆動回路４１１はブリッジ整流回路を構成するダイオード４１１１，４１１２，４１１３及び４１１４、バイアス抵抗４１１５及び４１１７、ツェナーダイオード４１１６、シャント抵抗４１１８、リレー駆動トランジスタ４１２０、スパイク電圧吸収ダイオード４１１９から構成されており、ブリッジ整流回路出力電圧がある一定値を超えた場合のみ、ツェナーダイオード４１１６が導通し、リレー駆動トランジスタ４１２０がオンなりリレー４１３が駆動される。
【００４３】
従って、図５において、端子４４２と端子４４４に印加される電圧は端子４６１と端子４６３の間に現れ、端子４６１と端子４６２の間に現れる電圧は端子４６１と端子４６３との間の電圧の半分であり、バイアス抵抗４１１５及び４１１７、ツェナーダイオード４１１６、シャント抵抗４１１８を適当に選ぶことにより、この状態で、リレー駆動トランジスタ４１２０をオンにしない設計が可能であり、端子４４２と端子４４４に、カメラ駆動電圧＋ダイオード４３４の順方向電圧を印加しても、リレー駆動回路４１１及び４１２はリレー４１３及び４１４を駆動しない。
【００４４】
また運転者が乗車した後の停車中もしくは運転中も、システム制御装置１０２０が端子４４２，４４４間に電圧を印加するが、同様な動作により第２のリレー４１３及び第４のリレー４１４は駆動されず、これらの共通端子はＮＣ端子に接続されているので、カメラの画像信号はカメラ出力端子４４３に現れることになる。
【００４５】
一方、運転手が角度調整用スイッチ３０２，ミラー開閉用スイッチ３０３を操作する場合は、電源３０１の電圧が配線３２１と配線３２２間もしくは配線３２２と配線３２３間に現れるため、第１のリレー４０１もしくは第３のリレー４０２がオンとなり、同電圧が端子４６１と端子４６２間もしくは端子４６２と端子４６３間に発生し、第２のリレー駆動回路４１１及び第４のリレー駆動回路４１２はこの電圧ではリレーを駆動するよう設定されているため、第２のリレー４１３もしくは第４のリレー４１４がオンとなり、同電圧は端子４６５と端子４６６間もしくは端子４６６と端子４６７間に現れ、ミラー駆動用モータ３０５もしくは３０６を回転させ、ミラーを上下もしくは左右に傾斜させることが可能となる。
【００４６】
この場合、第２のリレー４１３もしくは第４のリレー４１４の共通接点がＮＣ端子から離れているので、カメラ４３１への電源供給は行われず、またカメラ出力も端子４４３に現れない。
【００４７】
以上の様なカメラ信号重畳ユニットを設けることにより、車両本体とミラーユニット間の配線を増やすことなく、かつミラーの可動動作を可能とし、さらにミラーユニット内に設けたカメラ画像を車両本体内にある車両管理監視装置内に取り込むことが可能になる。
【００４８】
図７は、本発明の他の実施形態による、車両の側面後方確認用ミラー駆動電気回路である。図７において、図５と同一構成部材については同一符号を付する。
【００４９】
本実施形態では図７に示すようにリレー４０１、４０２、４１３、４１４は安価な１回路のものを用いた。本実施形態では、リレー、リレー駆動回路、モータ及びカメラに印加される直流電圧は図５に示した実施形態と等しく、同等の動作をするが、カメラ出力のVideoを変調器４３８に入力し、変調器出力がコンデンサー４１６を通して配線３２２０に供給され、コンデンサー４０４を経由して復調器４４５に入力され、ここでVideo信号は復調されてカメラ出力端子４４３に現れる動作が可能となる。
【００５０】
ここで、変調器４３８はキャリア周波数１００ＭＨｚ以上の周波数もしくは振幅変調などの手段を用いることが可能で、インダクタンス４１５及び４０３は高周波変調された映像信号が車両の他の電気回路系に流出することを防ぐために設けられたものである。
【００５１】
図５、図６に示した実施形態と同様に、このような構成をとることにより、車両本体とミラーユニット間の配線を増やすことなく、かつミラーの可動動作を可能とし、さらにミラーユニット内に設けたカメラ画像を車両本体内にある車両管理監視装置内に取り込むことが可能になる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、
１）撮像装置に入射する光の光量を低減させることなく、車両側面の状況を監視できる撮像装置を、ミラーユニット内に収納できるため、外観を損なうことなく、乗降の障害になることもなく、風雨にさらされることも無く安定的に動作させることが可能となり、
２）撮像装置の配線をミラー角度調整用配線等の配線と共有することにより、車体本体とミラーユニットの間の狭い間隙に追加の配線を行う必要がなくなる。そのため、完成車両に対して後から監視装置を追加する場合でも配線を増加する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両監視装置の車両の側部に設けられたミラーの一実施形態を示す断面図及び車両後方から見たミラーの構成を示す外観図である。
【図２】ＣＣＤカメラの一構成例を示す図である。
【図３】ＣＣＤカメラの他の構成例を示す図である。
【図４】本発明の比較例となる、車両の側面後方確認用ミラー駆動電気回路である。
【図５】本発明による、車両の側面後方確認用ミラー駆動電気回路の一実施形態を示す図である。
【図６】図５のリレー４１３及びリレー駆動回路４１１の具体的な構成図である。
【図７】本発明の他の実施形態による、車両の側面後方確認用ミラー駆動電気回路である。
【図８】本発明に係わる車両監視装置を用いた車両の一構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の車両監視装置を用いた車両の具体例な構成を示す模式図である。
【図１０】表示画像を示す図である。
【符号の説明】
１０１  ＰＬカバー
１０２  ミラー反射部
１０３  ミラーガラス
１０４  ＣＣＤカメラ
１０５  ドアミラー本体
２００  ケース（取り付けハウジング）
２０１  レンズ
２０２  ＣＣＤカメラ
２０３  水平回転用軸
２０４  ケース（補助ハウジング）
２０５  垂直回転用軸
２０６  ミラーガラス
３２１〜３２３，３２１０〜３２５０，３２１００〜３２３００  配線
４０１，４１３，４０２，４１４  リレー
４０３，４０４，４１１，４１２  リレー駆動回路
４３１  カメラ
４５１〜４５３，４５５〜４５７，４６１〜４６３，４６５〜４６７，４６９〜４７１  端子
４８１  第１のカメラ信号重畳ユニット
４８２  第２のカメラ信号重畳ユニット
【図１】
0003658650.tif 000002
【図２】
0003658650.tif 000003
【図３】
0003658650.tif 000004
【図４】
0003658650.tif 000005
【図５】
0003658650.tif 000006
【図６】
0003658650.tif 000007
【図７】
0003658650.tif 000008
【図８】
0003658650.tif 000009
【図９】
0003658650.tif 000010
【図１０】
0003658650.tif 000011