(57)【要約】【課題】簡便な構成で車両の後方の左右方向の視界を確保することができる撮像装置を提供する。【解決手段】反射部材１１は、板状の反射板１１ａ、１１ｂを有し、反射板１１ａ、１１ｂで車両の後方左右方向の領域からの遠赤外光それぞれを反射させ、反射光を集光レンズ１２へ導く。集光レンズ１２は、反射光を撮像素子１３の表面へ集光する。撮像素子１３は、遠赤外光を輝度信号に変換し、変換した輝度信号を画像処理部１４へ出力する。画像処理部１４は、入力された輝度信号をデジタル信号に変換し、必要に応じて、撮像画像を鏡像反転表示させるための鏡像反転処理を行い、通信インタフェース部１６を介して処理後の撮像データをモニタ２０へ出力することもできる。モニタ２０は、車両の後方左右方向の領域を撮像した各撮像画像を分割して表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺を撮像する撮像装置において、
車両の後方の左右方向それぞれからの光を反射させる第１及び第２反射板と、
該第１及び第２反射板で反射された光を集光する集光レンズと、
該集光レンズで集光された光を撮像する撮像素子と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
車両の後方の下方向からの光を反射させる第３反射板を有し、
前記集光レンズは、
該第３反射板で反射された光を前記撮像素子に集光するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記集光レンズは、遠赤外光を透過するように構成してあり、
前記撮像素子は、遠赤外光を撮像することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像素子で撮像して得られた撮像画像を鏡像反転する鏡像反転手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の周辺を撮像する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レクリエーションやキャンプなど多目的に車を活用したいというユーザの要望に応えて、単なる交通移動手段だけではなく、快適な居住空間を提供するＲＶ車の人気が高まりつつある。ＲＶ車に代表される車は、車幅が広く、車高が高いものが多く、車の後方周辺の視界がよくないものがある。そこで、車の後方にリアカメラを取り付け、ナビゲーションなどのモニタに車の後方の映像を映し出し、車の後方の視界を確保して、障害物、歩行者、接近してくる他の車などへの衝突を防止するものが実用化されている。
【０００３】
また、車両の後部に既設されているバックランプ、ブレーキランプ等の各種ランプ用のケーブル及びバッテリに車外の物体を撮像する監視カメラの電源を接続し、モニタテレビからの制御信号により、監視カメラに電力を供給する電源を選択することで、監視カメラに電力を供給するためのケーブル配線作業を省略することができる車両用監視装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、夜間、周囲が暗い所で車両を後退させる場合に、撮影条件である周囲の明るさを照度センサで測定し、照明が必要なときは、車両後部に設置された赤外線ランプを点灯して、鮮明な画像を撮影することができる後方監視カメラシステムが提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３２４７７０５号公報
【特許文献２】実開平６−６８９８９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、特許文献１の装置にあっては、車両の後方直下の監視を行うことができるものの、通常の画角のレンズを使用しているため、車両の後方の左右方向の広い範囲を監視することができない。仮に画角の大きいレンズを使用した場合は、撮像画像の周辺部に歪が生じ、対象物までの距離を正確に把握することができず、監視用途には不向きであるという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２のシステムにあっては、近赤外線カメラを用いているため、車両後方を照明する赤外線ランプが必要となり、システムが複雑になる。また、赤外線ランプの設置場所が必要となるとともに、赤外線ランプに供給する電力が必要となり、消費電力が増加するという問題があった。また、近赤外光が届く範囲が狭く、車両から少し離れた場所の監視用途には不向きであった。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、車両の後方の左右方向それぞれからの光を反射させる第１及び第２反射板を備え、該第１及び第２反射板で反射された光を集光レンズで集光させて撮像素子で撮像することにより、簡便な構成で車両の後方の左右方向の視界を確保することができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る撮像装置は、車両の周辺を撮像する撮像装置において、車両の後方の左右方向それぞれからの光を反射させる第１及び第２反射板と、該第１及び第２反射板で反射された光を集光する集光レンズと、該集光レンズで集光された光を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る撮像装置は、第１発明において、車両の後方の下方向からの光を反射させる第３反射板を有し、前記集光レンズは、該第３反射板で反射された光を前記撮像素子に集光するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
第３発明に係る撮像装置は、第１発明又は第２発明において、前記集光レンズは、遠赤外光を透過するように構成してあり、前記撮像素子は、遠赤外光を撮像することを特徴とする。
【００１１】
第４発明に係る撮像装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、前記撮像素子で撮像して得られた撮像画像を鏡像反転する鏡像反転手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
第１発明にあっては、第１反射板及び第２反射板は、車両の後方の左右方向それぞれからの光を反射させて集光レンズに導く。集光レンズは、第１反射板及び第２反射板で反射された光を集光して撮像素子に撮像する。これにより、車両の後方の左右方向それぞれの視界を確保することができる。
【００１３】
第２発明にあっては、第３反射板は、車両の後方の下方向からの光を反射させて集光レンズに導く。集光レンズは、第３反射板で反射された光を集光して撮像素子に撮像する。これにより、車両の後方下方向の視界を確保することができる。
【００１４】
第３発明にあっては、集光レンズは、遠赤外光を透過するように構成してあり、撮像素子は、遠赤外光を撮像する。これにより、夜間であっても、車両の後方の左右方向又は下方向の視界を確保することができる。
【００１５】
第４発明にあっては、鏡像反転手段は、撮像画像を鏡像反転表示させるための鏡像反転処理を行う。これにより、撮像画像を鏡像反転した画像を表示させて、モニタに映し出された物体と実際の物体との位置関係を整合させることができ、運転者は速やかに車両後方の状況を把握することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にあっては、簡便な構成で車両の後方の左右方向の広い範囲の視界を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る撮像装置１０の車両上の搭載例を示す説明図であり、図２は本発明の実施の形態に係る撮像装置１０の構成を示すブロック図である。図１及び図２に示すように、撮像装置１０は、車両の後方左右方向の領域Ａ、Ｂを撮像するように、車両後部の略中央部に設置され、反射板１１ａ、１１ｂを有する反射部材１１、集光レンズ１２、撮像素子１３、画像処理部１４、画像メモリ１５、通信インタフェース部１６などを備えている。
【００１８】
反射部材１１は、アルミニウムなどの金属の表面を磨いて鏡のようにした板状の反射板１１ａ、１１ｂを有し、反射板１１ａ、１１ｂで車両の後方左右方向の領域Ａ、Ｂからの光（遠赤外光）それぞれを反射させ、反射光を集光レンズ１２へ導く。
【００１９】
集光レンズ１２は、ゲルマニウム、カルコゲナイドガラス、若しくはＺｎＳなどの単体、又はこれらの組み合わせで構成され、遠赤外光を透過することができ、反射板１１ａ、１１ｂで反射された反射光を撮像素子１３の表面へ集光する。
【００２０】
撮像素子１３は、例えば、ボロメータ、焦電センサ、ＳＯＩダイオードなどの遠赤外線センサであり、例えば、波長が７〜１４μｍの遠赤外光を輝度信号に変換し、変換した輝度信号を画像処理部１４へ出力する。
【００２１】
画像処理部１４は、ＬＳＩで構成され、撮像素子１３から入力された輝度信号をデジタル信号に変換し、撮像素子１３のばらつきを補正する処理、撮像素子１３の出力値（輝度信号）を算出する処理、欠陥素子の補正処理、ゲイン制御処理等を行い、処理後の撮像データを画像メモリ１５へ記憶する。また、画像処理部１４は、必要に応じて、撮像画像を鏡像反転表示させるための鏡像反転処理を行う。これにより、モニタに映し出された物体と実際の物体との位置関係を整合させることができ、運転者は速やかに車両後方の状況を把握することができる。なお、撮像データを画像メモリ１５へ一時記憶することは必須ではなく、通信インタフェース部１６を介して外部（例えば、モニタ２０）へ出力することもできる。
【００２２】
通信インタフェース部１６は、ＮＴＳＣ等のアナログ映像方式、又はデジタル映像方式に対応した映像ケーブルを介して、例えば、モニタ２０へ撮像データを出力する。
【００２３】
モニタ２０は、例えば、液晶ディスプレイであり、運転席近くに設置され、車両の後方の左右方向（後方左右方向）の領域Ａ、Ｂを撮像した各撮像画像をモニタ２０上に分割して表示する。
【００２４】
図３はモニタ表示画像の例を示す説明図である。図３に示すように、車両の後方の左右方向の領域Ａ、Ｂを撮像した撮像画像は、モニタ２０の表示面に２分割して表示され、表示面の左半分に車両後方左方向の撮像画像を表示し、表示面の右半分に車両後方右方向の撮像画像を表示する。なお、モニタ２０に表示させるタイミングは、運転者により画面表示をオンさせる操作がされた場合、運転者が車両を後退させるためにバックギアを入れた場合などに連動させることができる。
【００２５】
実施の形態２
実施の形態１では、車両の後方左右方向の領域Ａ、Ｂを撮像する構成であったが、さらに車両の後方の下方向（後方下方向）の領域を撮像することもできる。図４は実施の形態２の撮像装置１０の撮像領域を示す説明図である。この場合、撮像装置１０は、車両の後方左右方向の領域Ａ、Ｂに加えて、車両の後方下方向の領域Ｃを撮像するように構成してある。
【００２６】
図５は反射部材１１の外観斜視図である。反射部材１１は、アルミニウムなどの金属の表面を磨いて鏡のようにした板状の３つの略矩形状の反射板１１ａ、１１ｂ、１１ｃを有し、各反射板１１ａ、１１ｂ、１１ｃの反射面が頂点１１１で交わるように形成されている。撮像装置１０が車両に搭載された状態で、反射板１１ａ、１１ｂの反射面は、略垂直に立設した状態に配置されるとともに、反射板１１ｃの反射面は、車両の後方に向かって下方向に傾斜するように配置される。なお、集光レンズ１２、撮像素子１３、画像処理部１４、画像メモリ１５、通信インタフェース部１６の処理は、実施の形態１と同様であるので、説明は省略する。
【００２７】
図６は実施の形態２のモニタ表示画像の例を示す説明図である。図６に示すように、車両の後方左右方向及び後方下方向の領域Ａ、Ｂ、Ｃを撮像した撮像画像は、モニタ２０の表示面に３分割して表示され、表示面の略左半分に車両後方左方向の撮像画像を表示し、表示面の略右半分に車両後方右方向の撮像画像を表示し、表示面の略下半分に車両後方下方向の撮像画像を表示する。なお、分割された各撮像画像は、適宜鏡像反転処理を行うことにより、運転者が容易に認識することができる。
【００２８】
以上説明したように、本発明にあっては、車両の後方左右方向から来る遠赤外光を反射させる反射板を集光レンズの前面に配置することにより、広角レンズを用いることなく、車両の後方左右方向の視界を確保することができ、例えば、自車の両側に他の車両が駐車しているような場合、後退しながら駐車場から出て行くときに、歩行者や他の車両が接近していないかを確実に確認することができ、安全性が向上する。特に反射板を配置する構成としたことから、撮像画像の歪が生ずることもなく、また、広角レンズ（曲率が大きくなる）を製作するための機械加工コストを削減することができ、簡便な構成で、かつ安価に車両の後方左右方向の視界を確保することができる。
【００２９】
また、車両の後方下方向から来る遠赤外光を反射させる反射板を集光レンズの前面に配置することにより、車両の後方下方向の視界を確保することができ、安全性を一層向上させることができる。また、撮像装置に遠赤外光用の撮像素子を用いることにより、昼間と同様の鮮明な映像（画像）で、夜間の車両後方確認をすることができ、夜間の運転時の安全性を向上させることができる。また、対象物の温度を検出することにより、特に歩行者又は接近してくる車両が強調して表示されるため、対象物の発見が容易になる。また、夜間に車両後方をライトで照明する必要がないため、赤外線ランプの設置場所が不要となり、赤外線ランプに供給する電力も不要となるため、バッテリの電力消費を抑えることができる。
【００３０】
上述の実施の形態では、撮像素子は遠赤外光用のものであったが、これに限定されるものではなく、可視光用の撮像素子であってもよい。
【００３１】
上述の実施の形態において、反射板は反射部材と一体形成してもよく、また、形成された反射板を取り付ける構造であってもよい。また、反射板、反射部材の形状は、実施の形態に限定されるものではない。すなわち、略矩形状の反射板の形状、大きさ、反射板相互の配置、反射板と集光レンズとの離隔寸法等は、車両の大きさ、撮像装置の車両上の設置位置などに応じて、適宜決定することができる。また、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００３２】
上述の実施の形態では、反射板１１ａ、１１ｂ、１１ｃの反射面は平面状であるが、これに限定されるものではなく、反射板の反射面を曲面状にすることもできる。すなわち、反射板１１ａ、１１ｂの反射面を該反射面で反射した反射光が集光すべく凹曲面（凹面鏡）状に形成する。これにより、反射板１１ａ、１１ｂで反射した反射光を集光させることができ、集光レンズ１２を複数枚のレンズで構成する場合に、レンズの枚数を低減することができる。具体的には、反射面を凹曲面状に形成することにより、レンズ枚数を１枚又は２枚削減することができる。反射板１１ｃについても、同様に反射面を凹曲面状に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像装置の車両上の搭載例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図３】モニタ表示画像の例を示す説明図である。
【図４】実施の形態２の撮像装置の撮像領域を示す説明図である。
【図５】反射部材の外観斜視図である。
【図６】実施の形態２のモニタ表示画像の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  反射部材
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  反射板
１２  集光レンズ
１３  撮像素子
１４  画像処理部
１５  画像メモリ
１６  通信インタフェース部
２０  モニタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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