(57)【要約】【課題】簡単な構成で製造コストが少なくて済む車両周辺視認装置を提供する。【解決手段】プリズム１７の内部反射を利用して、自動車の助手席側サイドの前方と後方の両方の景色に係る光を撮像素子１３に案内する。撮像素子１３で撮像された映像は、表示部２の画面に並べて表示する。表示部２に表示される映像の画角は、プリズム１７の頂角部の角度を設定することで調整する。これにより、駆動機構を必要としていた従来の技術に比べて、極めて簡素で安価な構成で、運転者等の乗員が視認しにくい車両横の前後方の景色を容易に表示部２に表示できる。【選択図】　　　　図１
2004067015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺の景色を撮像する撮像装置と、
前記撮像装置で撮像された映像を表示する表示部と、
前記撮像装置で撮像された映像の画像処理を行って前記表示部の表示制御を行う制御回路と
を備え、
前記撮像装置が、
車両の側部に配設されて車両の前後方向に対応する位置にそれぞれ透過窓部が形成されたケースと、
前記ケース内に収納され、前記各透過窓部から進入した光を内部反射により前記ケース内の車両内部方向に案内するプリズムと、
前記ケース内において前記プリズムより前記車両の内部側に配置され
、前記各透過窓部から進入した光による２方向の画像を撮像する撮像素子と
を備える車両周辺視認装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両周辺視認装置であって、
前記プリズムが、断面二等辺三角形に形成され、頂角が車両の側方に向けて配置されるとともに、断面二等辺三角形の二等辺に対応する側面が前記ケースの前記各透過窓部側に向けた姿勢で配設され、前記各透過窓部から進入した光を前記側面で内部反射させて前記ケース内の車両内部方向に案内することを特徴とする車両周辺視認装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両周辺視認装置であって、
前記プリズムの前記車両側方に向けられた頂角部の角度は、前記表示部に表示される映像の一部に、前記車両のボディの一部が映り込むように設定されることを特徴とする車両周辺視認装置。
【請求項４】
請求項３に記載の車両周辺視認装置であって、
前記表示部に表示される映像のうち自車が映り込んだ映像部分の画角が５°〜１５°の範囲内になるよう、前記プリズムの前記頂角部の角度が設定されることを特徴とする車両周辺視認装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車両周辺視認装置であって、
前記撮像装置の前記ケースが、車両のフェンダー部のサイドマーカーに一体的に形成されたことを特徴とする車両周辺視認装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車両周辺視認装置であって、
前記撮像装置が、車両のサイドモールにおいて前輪と後輪の中間位置付近に配置されたことを特徴とする車両周辺視認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両周辺視認装置及びそれに関連する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２０００−２７２４１８公報（従来技術）には、ドアミラーのミラーケースに設置されたカメラ装置で車体前方と前輪周辺部の両方を確認する技術が開示されている。この従来技術においては、カメラ装置の角度が、カメラ駆動機構ユニットによって垂直方向に制御され、ほぼ水平に近い状態で前方を撮像する状態から下方に傾斜して自動車の前輪周辺部を操像する状態に変位する。このようなカメラ装置の角度切り換えは、運転席のコントロールパネルに設けたカメラ方向切換スイッチの操作によって選択できるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術では、カメラ装置の角度切り換えを行うための駆動機構を必要としていたため、この駆動機構の構造が複雑となり、故に製造コストが多大となっていた。
【０００４】
そこで、この発明の課題は、簡単な構成で製造コストが少なくて済む車両周辺視認装置を提供することにある。
【０００５】
【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、車両の周辺の景色を撮像する撮像装置と、前記撮像装置で撮像された映像を表示する表示部と、前記撮像装置で撮像された映像の画像処理を行って前記表示部の表示制御を行う制御回路とを備え、前記撮像装置が、車両の側部に配設されて車両の前後方向に対応する位置にそれぞれ透過窓部が形成されたケースと、前記ケース内に収納されて、断面二等辺三角形に形成され、頂角が車両の側方に向けて配置されるとともに、断面二等辺三角形の二等辺に対応する側面が前記ケースの前記各透過窓部側に向けた姿勢で配設され、前記各透過窓部から進入した光を内部反射により前記ケース内の車両内部方向に案内するプリズムと、前記ケース内において前記プリズムより前記車両の内部側に配置された撮像素子とを備えるものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両周辺視認装置であって、前記プリズムが、断面二等辺三角形に形成され、頂角が車両の側方に向けて配置されるとともに、断面二等辺三角形の二等辺に対応する側面が前記ケースの前記各透過窓部側に向けた姿勢で配設され、前記各透過窓部から進入した光を前記側面で内部反射させて前記ケース内の車両内部方向に案内するものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両周辺視認装置であって、前記プリズムの前記車両側方に向けられた頂角部の角度は、前記表示部に表示される映像の一部に、前記車両のボディの一部が映り込むように設定されるものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の車両周辺視認装置であって、前記表示部に表示される映像のうち自車が映り込んだ映像部分の画角が５°〜１５°の範囲内になるよう、前記プリズムの前記頂角部の角度が設定されるものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車両周辺視認装置であって、前記撮像装置の前記ケースが、車両のフェンダー部のサイドマーカーに一体的に形成されたものである。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の車両周辺視認装置であって、前記撮像装置が、車両のサイドモールにおいて前輪と後輪の中間位置付近に配置されたものである。
【００１１】
【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両周辺視認装置を示す概略模式図、図２はこの車両周辺視認装置が設置された自動車の側面図、図３は車両周辺視認装置の撮像装置１を示す斜視図である。
【００１２】
この車両周辺視認装置は、図１及び図２の如く、車両の助手席側に近いフェンダーの付近に設置された撮像装置１と、この撮像装置１で撮像された車両周辺の画像を表示すべく、車室内のインストルメントパネル等の運転者が視認しやすい位置に設けられた表示部２と、撮像装置１で撮像された画像信号を画像処理して表示部２に供給する制御回路３とを備える。
【００１３】
撮像装置１は、図１の如く、車両ボディの助手席側（日本車の場合は左側）の側部壁１０から側方（日本車の場合は左方向）に向けて張り出して配置された平面視５角形の遮光性のケース１１と、ＰＭＭＡ等の樹脂が使用されてケース１１の前後両側面にそれぞれ形成された開口に装着された前後一対の透過窓部１２Ｆ，１２Ｂと、ケース１１内に配置された例えばＣＣＤカメラなどの撮像素子１３及び結像レンズ１４と、各透過窓部１２Ｆ，１２Ｂから進入した光線を、それぞれ光路変換して結像レンズ１４を介して撮像素子１３の撮像面に案内するプリズム１７とを備える。
【００１４】
ケース１１は、車両ボディの助手席側（日本車の場合は左側）の側部壁１０から側方（日本車の場合は左方向）に向けて三角形状の先端部１１ａが張り出した形状とされている。具体的には、このケース１１は、車両ボディの外観上、可及的に目立たないようにするため、図２及び図３の如く、サイドマーカーＳＭに一体的に形成されている。尚、図３ではサイドマーカーＳＭを円柱形状に描写しているが、その他半球形状、楕円球形状、略三角錐形状等、どのような形状であっても差し支えない。そして、ケース１１の先端部１１ａの斜め前方向に臨む第１の面１１ｂと斜め後ろ方向に臨む第２の面１１ｃのそれぞれには開口が形成され、この各開口に透過窓部１２Ｆ，１２Ｂが装着される。この透過窓部１２Ｆ，１２Ｂとしては、透明ガラス等の透光板が使用されている。
【００１５】
プリズム１７は、外部から取り入れられた光を内部反射により結像レンズ１４及び撮像素子１３側へ案内するもので、例えば硝材ＢＫ７（屈折率ｎ：１．５１７）が使用されて、断面二等辺三角形の角柱体に形成されている。このプリズム１７の頂角部１８は、ケース１１内に収納され、車両ボディの側部壁１０の法線方向（日本車の場合は左側方）に向けて配置される。これにより、そのプリズムの第１の面１９Ｆが前斜め方向に、第２の面１９Ｂが後ろ斜め方向に、第３の面１９Ｒが車両の内側に向けられた姿勢とされ、また第１の面１９Ｆ及び第２の面１９Ｂのそれぞれが、ケース１１の透過窓部１２Ｆ，１２Ｂに向けた姿勢で配置される。これにより、プリズム１７の第１の面１９Ｆには、車両の左前部（フェンダー部）周りからの光が入射され、またプリズム１７の第２の面１９Ｂには、車両の左後方からの光が入射され、これらの光がそれぞれ第２の面１９Ｂ及び第１の面１９Ａにおいて内部で１回反射されて第３の面１９Ｒ側に案内され、この第３の面１９Ｒから出射した光が結像レンズ１４及び撮像素子１３側に案内されることになる。
【００１６】
このプリズム１７の頂角部１８の角度は、第１の面１９Ｆ及び第２の面１９Ｂのそれぞれに入射される外部光の進入角度、即ち、これらの光を映像として結像レンズ１４及び撮像素子１３に案内して表示部２に表示された場合の映り込み範囲である画角を考慮して決定されており、具体的には、表示部２に表示される映像のうち自車が映り込んだ映像部分の画角が５°〜１５°の範囲内の適正な画角となるように、プリズム１７の頂角部１８の角度が設定される。
【００１７】
図４は、撮像装置１に入光される画角を示した図である。上述のように、撮像装置１は車両ボディＣｒの助手席側の側面に設置されており、図４中の直線Ｌｃは、撮像装置１内のプリズム１７の中心点を中心とした車両ボディＣｒの前後方向を示している。このプリズム１７について、車両の左前部（フェンダー部）方向についての画角はα１＋α２、車両の左後方についての画角はβ１＋β２となる。そして、表示部２に表示される映像のうち自車が映り込んだ映像部分の画角α２，β２が、５°〜１５°の範囲内の適正な画角となるように、プリズム１７の頂角部１８の角度が設定される。また、図５のようにプリズム１７の頂角部１８の角度θが鈍角である場合には、図４における側方外側の画角α１，β１が増大するが、側方内側の画角α２，β２は減少する。逆に、図６のようにプリズム１７の頂角部１８の角度θが鋭角である場合には、図４における側方外側の画角α１，β１が減少し、側方内側の画角α２，β２が増大する。表示部２に表示される映像としては、車両ボディＣｒの側面がある程度映り込んでいる方が、その映像が車両ボディＣｒのどの方向を撮像した映像であるかを理解しやすくなるが、車両ボディＣｒの映像に占める映り込み面積が大きすぎると、車両ボディＣｒの周囲の映像の映り込み面積が少なくなってしまい、必要な周辺の映像情報が減少してしまう。これらのことを考慮し、実験の結果映像に占める車両ボディＣｒの映り込み面積の比率が適正となるように、プリズム１７の頂角部１８の角度θが決定される。これにより、表示部２を視認する乗員（運転者等）にとって、適切な映像を視認することが可能となる。
【００１８】
尚、このプリズム１７は、ケース１１の内部に形成されたプリズム固定片１１ｄ及びストッパ１１ｅにより固定保持されてケース１１内に配設されている。具体的に、プリズム固定片１１ｄは、ストッパ１１ｅによってプリズム１７の前後角部を前後側から挟持してプリズム１７を固定するとともに、その側面１９Ｆ，１９Ｂの図中角部領域に入射する不要な光線を遮光する働きを兼ねている。
【００１９】
また、結像レンズ１４は、このプリズム１７の図１中右方向において、その結像レンズ１４の光軸がプリズム１７の断面二等辺三角形の頂角部１８の２分線に一致するように固定されている。そして、撮像素子１３は、結像レンズ１４の図中右方において、その撮像面がプリズム１７の右端面１９Ｒに対して平行となり、且つその撮像面の中心がプリズム１７の頂角部１８の２分線に一致するように固定されている。
【００２０】
表示部２はＬＣＤまたはＣＲＴ等が使用されている。
【００２１】
制御回路３は、ＣＰＵ等を備えて所定のソフトウェアプログラムに従って動作する機能要素であり、撮像素子１３で撮像された映像の映像処理を行って表示部２での画像表示制御を行う。例えば、制御回路３は、プリズム１７の第１の面１９Ｆから入射された映像と第２の面１９Ｂから入射された映像をそれぞれ別々にトリミングし、そのトリミングされた各映像を、フレーム内の所定の領域にレイアウトする。尚、この制御回路３は、周辺視認装置内の専用の回路として設計されてもよいが、望ましくは、例えばカーナビゲーション装置の画像処理回路が兼用されてもよく、乗員による恣意的な操作、あるいは、車速が一定のしきい値以下になったこと等の所定の事象を契機として、カーナビゲーション装置としての機能から周辺視認装置としての機能に切り替わるようにしても良い。
【００２２】
上記構成の車両周辺視認装置の動作を説明する。
【００２３】
図１の如く、車両の左前方景色に対応する光２１Ｆは、ケース１１に取り付けられた前方の透過窓部１２Ｆを通過し、プリズム１７の第１の面１９Ｆに進入する。そして、プリズム１７の内部を進行して第２の面１９Ｂに到達し、この第２の面１９Ｂで内面反射した後、さらに第３の面１９Ｒから射出して結像レンズ１４で結像され、撮像素子１３の撮像面の一部面（前半面）に案内される。そして、撮像素子１３で画像信号に変換され、制御回路３でトリミングされて、表示部２の右半面２２ａに表示される。
【００２４】
また、車両の左後方景色に対応する光２１Ｂは、ケース１１の後部の透過窓部１２Ｂを通過し、プリズム１７の第２の面１９Ｂに進入する。そして、プリズム１７の内部を進行して第１の面１９Ｆに到達し、この第１の面１９Ｆで内面反射した後、さらに第３の面１９Ｒから射出して結像レンズ１４で結像され、撮像素子１３の撮像面の残りの一部面（後半面）に案内される。そして、撮像素子１３で画像信号に変換され、制御回路３でトリミングされて、表示部２の左半面２２ｂに表示される。
【００２５】
このように、プリズム１７を用いた簡単な構造の撮像装置１により、車両周囲の景色の内、特に運転者から視認することが困難な助手席側の前方景色と後方景色を撮像し、これらの２つの景色を映像として表示部２内に並べて表示できるので、従来のように駆動部を必要とするものに比べて極めて簡単な構造で周辺景色を表示することが可能となる。したがって、簡単な構成で製造コストが少なくて済む車両周辺視認装置を提供できる。
【００２６】
そして、特に表示部２に表示する映像の画角を、プリズム１７の頂角部１８の角度θ（図５及び図６）を変更するだけで容易に設定することができるので、特別に複雑な機構を設置することなく簡便な周辺視認装置を提供することができる。
【００２７】
さらに、周辺視認装置をサイドマーカーＳＭに一体化しているので、外観のデザイン性を阻害するのを防止できる。
【００２８】
尚、上記実施の形態では、車両の助手席側に近いフェンダーの付近に撮像装置１を設置していたが、その他、例えばサイドモール２５（図２）の前輪と後輪の中間位置付近にケース１１を埋め込んで設置してもよい。この場合は、画角内に前後輪を収めて表示部２内に表示することができ、どの位置を撮像しているのか理解しやすい映像を表示部２に表示することができる。
【００２９】
また、上記実施の形態では、助手席側にのみ撮像装置１を設置していたが、これに加えて、運転者側の車両ボディの側面に撮像装置１を追加して、その両方で撮像された映像を同時に表示部２に表示したり、あるいは所定のスイッチで左側の映像と右側の映像とを切り替えるようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、車両の周辺の景色を撮像する撮像装置と、撮像装置で撮像された映像を表示する表示部と、撮像装置で撮像された映像の画像処理を行って表示部の表示制御を行う制御回路とを備え、撮像装置が、車両の側部に配設されて車両の前後方向に対応する位置にそれぞれ透過窓部が形成されたケースと、ケース内に収納されて、断面二等辺三角形に形成され、頂角が車両の側方に向けて配置されるとともに、断面二等辺三角形の二等辺に対応する側面がケースの各透過窓部側に向けた姿勢で配設され、各透過窓部から進入した光を内部反射によりケース内の車両内部方向に案内するプリズムと、ケース内においてプリズムより車両の内部側に配置された撮像素子とを備えるので、従来のように複雑な機構の装置を使用しなくても、運転者等の乗員にとって視認しにくい車両横の前後方の景色を容易に撮像して表示部に表示できる。したがって、簡単な構成で製造コストが少なくて済む車両周辺視認装置を提供できる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、プリズムの車両側方に向けられた頂角部の角度が、表示部に表示される映像の一部に車両のボディの一部が映り込むように設定されるので、簡単な構成で製造コストが少なくて済む車両周辺視認装置を使用しながら、運転者等の乗員にとって、撮像された景色がどの位置の景色かを容易に認識することができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、プリズムの頂角部の角度を設定するだけで、表示部に表示される映像のうち自車が映り込んだ映像部分の画角を５°〜１５°の範囲内になるように設定できるので、簡単な構成で製造コストが少なくて済む車両周辺視認装置を使用しながら、運転者等の乗員にとって安全確認しやすい映像を視認することができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、撮像装置のケースが、車両のフェンダー部のサイドマーカーに一体的に形成されるので、車両の外観のデザイン性を阻害するのを防止できる。
【００３４】
請求項６に記載の発明によれば、撮像装置が、車両のサイドモールにおいて前輪と後輪の中間位置付近に配置されるので、車両の外観のデザイン性を阻害するのを防止できるとともに、前後輪を映像内に容易に収めることができ、運転者等の乗員にとって、撮像された景色がどの位置の景色か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両周辺視認装置を模式的に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両周辺視認装置が取り付けられた自動車の外観を示す側面図である。
【図３】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置の撮像装置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両周辺視認装置で車両側部の前後方の景色を撮像している様子を示す図である。
【図５】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置の撮像装置内のプリズムを示す平面図である。
【図６】この発明の一の実施の形態に係る車両周辺視認装置の撮像装置内のプリズムを示す平面図である。
【符号の説明】
１　撮像装置
２　表示部
３　制御回路
１０　側部壁
１１　ケース
１２Ｆ，１２Ｂ　透過窓部
１３　撮像素子
１４　結像レンズ
１７　プリズム
１８　頂角部
ＳＭ　サイドマーカー
２５　サイドモール
Ｃｒ　車両ボディ
【図１】
2004067015.tif 000003
【図２】
2004067015.tif 000004
【図３】
2004067015.tif 000005
【図４】
2004067015.tif 000006
【図５】
2004067015.tif 000007
【図６】
2004067015.tif 000008