(57)【要約】【課題】  車両のデザインを損なうことなく、車両の周囲を広範囲に撮像することのできる車両用撮像装置を提供する。【解決手段】  車両Ａの周囲を撮像するための車両用撮像装置であって、車両Ａのルーフ部Ｄの前方角部に少なくとも車両Ａの前方及び側方を撮像するための広画角な撮像ユニットＢを備えてなり、撮像ユニットＢを収納可能な収納手段４と、撮像ユニットＢを収納手段４内もしくは収納手段４外に移動させる駆動手段５と、を車両Ａのルーフ部Ｄに備えてなる。【選択図】図１
2006069367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲を撮像するための車両用撮像装置であって、
前記車両のルーフ部の前方角部に少なくとも前記車両の前方及び側方を撮像するための広画角な撮像手段を備えてなることを特徴とする車両用撮像装置。
【請求項２】
前記撮像手段を収納可能な収納手段と、前記撮像手段を前記収納手段内もしくは前記収納手段外に移動させる駆動手段と、を前記車両のルーフ部に備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用撮像装置。
【請求項３】
前記車両の車速を検出する検出手段と、
前記検出手段からの検出信号に基づいて前記駆動手段を作動させることによって前記撮像手段を前記収納手段に収納するように促す制御手段と、を備えてなることを特徴とする請求項２に記載の車両用撮像装置。
【請求項４】
前記撮像手段による撮像を歪み補正し、補正された撮像を前記車両内に搭載される表示手段に表示させる制御手段を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、被撮像体の表示像を反射する凸状曲面を有するミラーと、前記ミラーに映し出された反射像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を密閉に格納するとともに前記ミラーと前記撮像素子とを保持する保持手段と、から構成されてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周囲の状態を撮像する車両用撮像装置に関するものであり、例えば、車両に搭載され前記車両の周辺を撮像する車両用撮像装置として好適である。
【背景技術】
【０００２】
車両を運転する際に、後方や後側方など運転席から運転者の視界内に入らない場所は、多数存在する。従来、このような運転者の死角を補うために、フェンダーミラーやバックミラーを用いることが一般的である。さらに、近年、運転者の死角を補うなど運転支援の目的で、車両にカメラ（撮像手段）を設置することが考えられている。すなわち、車両の後方をカメラにて撮像し、その映像を車両内のモニタ（表示手段）に表示することによって、運転者による運転を支援するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これらの装置は、運転者の死角となる部分をモニタにて表示することによって障害物の位置を確認することができる構成である。
【０００４】
また、上述のような構成に加えてモニタ上に様々な情報を表示することが望まれており、複数のカメラを車両に搭載することによって、車両の後方だけでなく、多方向の撮像を入力し運転者の必要な画像を選択的に表示する表示装置がある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−６３８号公報
【特許文献２】特開平１１−７８６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる装置に使用されるカメラは、車両の限られたスペースに、車両のデザインを損なうことなく設置する必要があり、設置位置や視点位置など制約を受ける場合があった。そのため、カメラによる死角の撮像において、特に車両の側方や前方の死角部分を撮像する場合、最適な設置位置や視点位置を確保できないでいた。
【０００６】
また、広範囲を撮像するために複数の方向を撮像する場合、複数のカメラを設置する必要があったため、車両のデザインを損なうだけでなく、設置位置を確保することが、より難しいものとなっていた。
【０００７】
そこで本発明の目的は、上述の課題に着目してなされたものであり、車両のデザインを損なうことなく、車両の周囲を広範囲に撮像することのできる車両用撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車両用撮像装置は、請求項１に記載したように、車両の周囲を撮像するための車両用撮像装置であって、前記車両のルーフ部の前方角部に少なくとも前記車両の前方及び側方を撮像するための広画角な撮像手段を備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の車両用撮像装置において、前記撮像手段を収納可能な収納手段と、前記撮像手段を前記収納手段内もしくは前記収納手段外に移動させる駆動手段と、を前記車両のルーフ部に備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３に記載したように、請求項２に記載の車両用撮像装置において、前記車両の車速を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づいて前記駆動手段を作動させることによって前記撮像手段を前記収納手段に収納するように促す制御手段と、を備えてなることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項４に記載したように、請求項１に記載の車両用撮像装置において、前記撮像手段による撮像を歪み補正し、補正された撮像を前記車両内に搭載される表示手段に表示させる制御手段を備えてなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項５に記載したように、請求項１に記載の車両用撮像装置において、前記撮像手段は、被撮像体の表示像を反射する凸状曲面を有するミラーと、前記ミラーに映し出された反射像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子を密閉に格納するとともに前記ミラーと前記撮像素子とを保持する保持手段と、から構成されてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、車両の周囲の状態を撮像する車両用撮像装置に関し、車両のデザインを損なうことなく、車両の周囲を広範囲に撮像することのできる車両用撮像装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の車両用撮像装置を車両に搭載したものを例に挙げ、添付図面を用いて説明する。
【００１５】
図１，２は、車両Ａの外殻に搭載される撮像ユニット（撮像手段）Ｂによって、運転席に着座した状態における運転者Ｃの死角部分を撮像できるように構成した撮像装置を示すものである。
【００１６】
撮像ユニットＢは、この場合、車両Ａの周囲における運転席に着座した運転者Ｃからの死角部分のうち、図２の斜線にて示すような撮像範囲を被撮像体Ｒとして撮像するものであり、車両Ａのルーフ部Ｄの前方側の角部（運転席側でない角部）に、固定される。また、撮像ユニットＢは、車両Ａ内に設けられる液晶ディスプレイ等からなる表示手段Ｅと電気的に接続されており、撮像された被撮像体Ｒの撮像情報を表示手段Ｅによって表示出力するように構成される。運転者Ｃは、前記撮像情報によって、運転席の運転者Ｃから視認できない死角部分を確認するなどの運転の支援情報として用いることができる。なお、表示手段Ｅは、車両Ａに搭載されるナビゲーションシステム用の表示モニタと兼用されるものであってもよく、スイッチや車両速度などによって手動または自動で画面が切替られる。
【００１７】
図３は、撮像ユニットＢを有する撮像装置を示すもので、撮像ユニットＢは、反射鏡（ミラー）１と、撮像素子２と、取付部材（保持手段）３と、によって主に構成されており、この撮像ユニットＢは収納手段４と、駆動手段５と、によって収納可能に保持される。
【００１８】
反射鏡１は、周囲の被撮像体Ｒからの表示像を集光して反射像として映し出すものであり、凸状の連続曲面を有する略円錐形状にて形成されるとともに、表面がアルミニウムあるいはクロム等の金属膜にてコーティングされて鏡面となっている。なお、反射鏡１は、球面鏡、回転放物面鏡あるいは回転双曲面鏡等の回転対称の凸面を有するものを適用できる。
【００１９】
撮像素子２は、例えばＣＣＤあるいはＣＭＯＳ等の２次元イメージセンサから構成される。なお、撮像素子２は、反射鏡１に映し出される反射像を入力し電気的な信号（撮像情報）に変換し、この撮像素子２と電気的に接続される後述する制御手段を介して撮像情報を出力するものである。撮像素子２は、受光部が反射鏡１と対向するとともに、撮像素子２の光軸上に反射鏡１の反射面が位置するように配設される。
【００２０】
取付部材３は、透明体３１と、ケース３２と、キャップ３３と、から構成され、透明体３１とケース３２とによって撮像素子２を密閉状態に収納することができ、撮像素子２に雨水や埃等が付着するのを防ぐことができる。
【００２１】
透明体３１は、透明な合成樹脂材を適用でき、反射鏡１を保持するともに反射面の形状に対応した凹部形状の凹部３１Ａと、側面に球形状に形成される受像部３１Ｂと、凹部３１Ａの反対側に形成されケース３２に組み付けるための壁部３１Ｃと、この壁部３１Ｃの内側にケース３２との組み付け箇所となる螺旋状の溝３１Ｄと、反射鏡１と撮像素子２との間に設けられ反射鏡１に映し出される反射像を集光して撮像素子２の受光部に結像させるためのレンズ部３１Ｅと、を備えている。
【００２２】
ケース３２は、遮光性の合成樹脂材を適用でき、撮像素子２を保持する載置部３２Ａと、この載置部３２Ａを囲うとともに透明体３１の壁部３１Ｃの内径に対応するように形成される壁部３２Ｂと、この壁部３２Ｂの外周面に溝３１Ｄの形状に対応した螺旋状の溝３２Ｃと、を備えている。また、キャップ３３は、遮光性の部材からなり、撮像ユニットＢを収納する際に、蓋になるような形状にて透明体３１に接着して設けられる。
【００２３】
以上のように撮像ユニットＢが構成される。撮像ユニットＢは、、曲面を有する反射鏡１を介して車両Ａの周囲を撮像することによって、小型なものであっても、単一の撮像ユニットＢで車両の前方および側方を含む広画角な撮像ができる。したがって、車両Ａのデザインを著しく損なうことなく、車両Ａに搭載することができる。
【００２４】
収納手段４は、耐光性の高い合成樹脂材料あるいは金属材料からなり、内部に撮像ユニットＢを収納可能な筒形状に形成されて、車両Ａの前方側に設けられるルーフ部Ｄの前方において運転席から遠い方の角部付近に筒形状の一端が突出するようにルーフ部内に格納される。この場合、車両に対して斜め方向に保持されており、撮像ユニットＢを斜めに突き出すように移動できる。
【００２５】
また、収納手段４は、開口部側に撮像ユニットＢが設けられて、その開口部付近には、透明体３１の形状に対応した化学繊維のブラシ（接触部材）４１が設けられる。このブラシ４１によって、収納手段４の内部にゴミや埃等が入り込むのを防ぐとともに、撮像ユニットＢの移動にともなって、透明体３１の表面に付着したゴミや埃等を拭き取ることができる。
【００２６】
駆動手段５は、一端が取付部材３のケース３２に接着されるとともに、収納手段４内に設けられるラック５１と、図示しないモーターを駆動源として回転することによって、収納手段４内のラック５１を移動させるピニオン５２と、を備えている。駆動手段５は、前記モーターの回転によって、ピニオン５２とラック５１を介して、ラック５１の一端に取り付けられる撮像ユニットＢを移動させることができる。
【００２７】
次に本発明の撮像装置の電気的な構成について図３を用いて説明する。
【００２８】
車速センサ（検出手段）Ｋ１は、車両Ａの車軸の回転に応じた検出信号を後述する制御手段Ｋ２へ出力するものである。
【００２９】
制御手段Ｋ２は、マイクロコンピュータを適用でき、処理動作のプログラムが記憶されたＲＯＭと、演算値を一時的に記憶するＲＡＭと、前記プログラムを実行するためのＣＰＵと、車速センサＫ１や撮像素子２、後述する各手段の駆動系に対して電気的な接続関係をなすための入出力インターフェイス回路と、によって主に構成される。制御手段Ｋ２は、車速センサＫ１や撮像素子２からの信号に基づいて、後述する駆動回路や表示手段を制御するための制御信号を発するものである。
【００３０】
駆動回路Ｋ３は、ピニオン５２を駆動源となるモーターを駆動するための回路であり、制御手段Ｋ２からの制御信号に基づいて、前記モーターを正回転もしくは逆回転させて駆動手段５を作動させるものである。この場合、制御手段Ｋ２は、車速センサＫ１の信号に基づいて算出される車速が例えば、１０ｋｍ／ｈ以上になった時に、撮像ユニットＢを収納手段４内の所定収納位置に移動させて収納するように促す制御信号を駆動回路Ｋ３に出力する。また、制御手段Ｋ２は、車速が例えば、１０ｋｍ／ｈ未満になった時に、撮像ユニットＢを収納手段４外の所定露出位置に移動させて露出するように促す制御信号を駆動回路Ｋ３に出力する。
【００３１】
表示手段Ｅは、撮像素子２から出力された撮像情報に基づいた撮像を、制御手段Ｋ２や図示しない表示用駆動回路を介して表示するものである。この場合、制御手段Ｋ２は、反射鏡１の曲面に映された撮像情報に対して、歪み補正する画像処理を行い、補正された画像を前記表示用駆動回路へ出力し、前記画像を表示手段Ｅによって表示出力させる。
【００３２】
以上の構成によって、車速に応じて駆動手段５を作動させ、撮像ユニットＢを自動的に収納、または露出することができる。
【００３３】
かかる撮像装置は、車両Ａのルーフ部Ｄの前方角部に少なくとも車両Ａの前方及び側方を撮像するための広画角な撮像ユニットＢを備えてなり、撮像ユニットＢを収納可能な収納手段４と、撮像ユニットＢを収納手段４内もしくは収納手段４外に移動させる駆動手段５と、を車両Ａのルーフ部Ｄに備えてなる。
【００３４】
したがって、撮像ユニットＢを使用しない際に撮像ユニットＢを車両Ａのルーフ部Ｄ内に収納することができるため、車両Ａのデザインを損なわないものとなる。
【００３５】
また、車両Ａの車速を検出する車速センサＫ１と、車速センサＫ１からの検出信号に基づいて駆動手段５を作動させることによって撮像ユニットＢを収納手段４に収納するように促す制御手段Ｋ２と、を備えてなる。したがって、撮像装置による撮像を必要とする可能性の少ない車両の高速走行状態には、撮像ユニットＢを収納手段４内に収納することによって、ゴミや埃等が付着することを防止できるため、撮像ユニットＢの視界を確保して、車両Ａの周囲を鮮明に撮像することができる撮像装置となる。
【００３６】
また、撮像ユニットＢは、被撮像体Ｒの撮像を反射する凸状曲面を有する反射鏡１と、反射鏡１に映し出された反射像を撮像する撮像素子２と、撮像素子２を密閉に格納するとともに反射鏡１と撮像素子２とを保持する取付部材３と、から構成されてなることによって、広画角な撮像ユニットＢとなり、広範囲の撮像を行うことができる。また、小型な撮像ユニットＢとなるため、車両Ａのデザインを著しく損なうことなく、車両Ａに搭載することができる撮像装置となる。
【００３７】
また、制御手段Ｋ２は、撮像素子２からの撮像情報を画像処理し、車両Ａ内に設けられる表示手段Ｅに出力することによって、反射鏡１によって屈曲した撮像情報を運転者Ｃによって認識しやすい情報に変換することができる。例えば、制御手段Ｋ２によって、歪み補正した表示、視点変更処理された表示、パノラマ表示などの表示形態にて、表示手段Ｅに表示出力させることもできる。
【００３８】
また、収納手段４には、撮像ユニットＢの移動にともなって接触するブラシ４１を備えてなることによって、撮像ユニットＢの透明体３１の表面のゴミや埃等を取り除き、良好な視界を確保することができる。
【００３９】
なお、上述した実施の形態における撮像ユニットＢは、収納手段が車両Ａの前方側に設けられるルーフ部Ｄ内に格納されるものを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ルーフ部の角部に撮像手段が突出し、かつ運転席の運転者の死角部分のうち少なくとも車両の前方及び側方を撮像可能な位置に取り付けられるものであればよく、例えば、ルーフ部の角部に撮像手段が突出するように、フロントピラー内に収納手段を格納するものであってもよい。
【００４０】
また、上述した実施の形態によれば、車両Ａの状態を検出する検出手段として車速センサＫ１を用いて、高速状態の時に撮像ユニットＢを収納するものを例に挙げて説明したが、例えば、駐車するときなど、周りの障害物等を注意する場合に撮像ユニットＢを収納手段４から露出し、周囲を撮像できればよく、例えば、方向指示器の操作やハンドルの操舵角、ギアポジション、イグニッションスイッチの状態、を検出する検出手段を適用し、何れかの検出手段から信号に基づいて自動的に撮像ユニットＢを露出または収納することもできる。また、これらの検出手段による自動的な露出または収納と併せて、運転席の近傍に設けた操作スイッチによって手動で撮像ユニットＢを収納または露出させることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態における車両に搭載された撮像装置を示す図。
【図２】同上本発明の実施の形態における車両に搭載された撮像装置を示す図。
【図３】同上本発明の実施の形態における撮像装置を断面にて示す図。
【符号の説明】
【００４２】
４    収納手段
５    駆動手段
Ａ    車両
Ｂ    撮像ユニット（撮像手段）
Ｄ    ルーフ部
Ｋ１  車速センサ（検出手段）
Ｋ２  制御手段
【図１】
2006069367.tif 000003
【図２】
2006069367.tif 000004
【図３】
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