(57)【要約】【課題】表示装置に表示された撮像画像が自車両のどの方向を撮像したものなのかの方向感や、表示装置に表示された撮像画像上で自車両と障害物との距離感を容易に掴める様にしてバンパ周辺の景色を撮像できる車両周辺監視装置を提供する。【解決手段】この車両周辺監視装置１は、自車両３のバンパ３ａの内部に設置されてバンパ３ａの内部からバンパ３ａに設けられた開口部３ｂを通してバンパ３ａの周辺の景色を撮像する撮像装置５と、自車両３に設置されて撮像装置５の撮像画像１１を表示する表示装置７を備え、撮像装置５は、その撮像画像１１にバンパ３ａの開口部３ｂの一部３ｃ（ここではブラケット９の下辺部縁端９ｄ）が映り込む様にその撮像方向Ｐ１が傾斜されて設置される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両のバンパの内部に設置されて前記バンパに設けられた開口部を通して前記バンパの周辺の景色を撮像する撮像装置と、自車両に設置されて前記撮像装置の撮像画像を表示する表示装置を備えた車両周辺監視装置に於いて、
前記撮像装置は、その撮像画像に前記バンパの前記開口部の一部が映り込む様にその撮像方向が傾斜されて設置されることを特徴とする車両周辺監視装置。
【請求項２】
前記撮像装置の撮像方向は、俯角３０°〜５０°の範囲内に設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両周辺監視装置。
【請求項３】
前記バンパに於ける前記撮像画像への映込部分に、前記撮像画像上での前記バンパの前記映込部分の映込形状の歪みを修正すべく、前記バンパの前記映込部分の形状を修正する形状修正部材が設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両周辺監視装置。
【請求項４】
前記形状修正部材は、前記撮像画像上の前記バンパの前記映込形状が凸状のＲ形状になる様に、その先端形状が凸状のＲ形状に形成されることを特徴とする請求項３に記載の車両周辺監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自車両のバンパの内部に設置した撮像装置により前記バンパの内部から前記バンパに設けた開口部を通して前記バンパの周辺の景色を撮像し、該撮像画像を自車両に設置した表示装置に表示する車両周辺監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、駐車場での駐車時や幅寄せ時に自車両のバンパと障害物との距離感を容易に掴むことができる様にする為に、自車両のバンパの周辺の景色を監視したいという需要が高まっている。そして、この需要に対し、自車両のバンパの内部に設置した撮像装置により前記バンパの内部から前記バンパに設けた開口部を通して前記バンパの周辺の景色を撮像し、該撮像画像を自車両に設置した表示装置に表示する車両周辺監視装置が提案されている（特許文献１，２）。
【０００３】
この種の従来の車両周辺監視装置では、撮像装置の撮像画像中には（従って表示装置に表示される撮像画像中には）、自車両は全く映り込まず、自車両のバンパの周辺の景色が映るのみであった。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−４４８９１号公報
【特許文献２】
特開平９−２４７６５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両周辺監視装置では、撮像装置の撮像画像中には、自車両は全く映り込まずに自車両のバンパの周辺の景色が映るのみである為、その撮像画像が表示装置に表示されていても、その表示された撮像画像が自車両のどの方向を撮像したものなのかの方向感が掴み難いという問題や、その表示された撮像画像上で自車両と障害物との距離感が掴み難いという問題があった。
【０００６】
そこで、この発明の課題は、自車両のバンパの内部に設置した撮像装置により前記バンパの内部から前記バンパに設けた開口部を通して前記バンパの周辺の景色を撮像し、該撮像画像を自車両に設置した表示装置に表示する車両周辺監視装置に於いて、その表示された撮像画像が自車両のどの方向を撮像したものなのかの方向感や、その表示された撮像画像上で自車両と障害物との距離感を容易に掴める様にしてバンパ周辺の景色を撮像できる車両周辺監視装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為には、請求項１に記載の発明は、自車両のバンパの内部に設置されて前記バンパに設けられた開口部を通して前記バンパの周辺の景色を撮像する撮像装置と、自車両に設置されて前記撮像装置の撮像画像を表示する表示装置を備えた車両周辺監視装置に於いて、前記撮像装置は、その撮像画像に前記バンパの前記開口部の一部が映り込む様にその撮像方向が傾斜されて設置されるものである。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記撮像装置の撮像方向は、俯角３０°〜５０°の範囲内に設定されるものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記バンパに於ける前記撮像画像への映込部分に、前記撮像画像上での前記バンパの前記映込部分の映込形状の歪みを修正すべく、前記バンパの前記映込部分の形状を修正する形状修正部材が設けられるものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記形状修正部材は、前記撮像画像上の前記バンパの前記映込形状が凸状のＲ形状になる様に、その先端形状が凸状のＲ形状に形成されるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この実施の形態の車両周辺監視装置１は、図１及び図２の様に、自車両３の例えば前部のバンパ３ａの内部に設置されてバンパ３ａの内部からバンパ３ａに設けられた開口部３ｂを通してバンパ３ａの開口部３ｂの一部（下辺部縁端）３ｃが映る込む様にしてバンパ３ａの周辺の景色を撮像する撮像装置５と、自車両３に設置されて撮像装置５の撮像画像を表示する表示装置７と、撮像装置５をバンパ３ａに固定するブラケット９とを備える。
【００１２】
撮像装置５は、図２の様に、側面視断面形状が例えば矩形形状のケース５ａ内に、ケース５ａの前面の透過窓５ｂの後側に配置された撮像レンズ５ｃと、撮像レンズ５ｃの後側に配置された撮像素子５ｄとを収納配設して構成される。この撮像装置５は、撮像装置５の前面側からの入射光Ｗを撮像レンズ５ｃにより集光して撮像素子５ｄ上に結像させることにより撮像装置５の前方を撮像するものである。
【００１３】
この撮像装置５は、例えば図１の様に、自車両３のバンパ３ａの右角部の内部に埋め込まれて、その撮像方向Ｐ１が自車両３の前方斜め右方向に向けられて設置される。更に、この撮像装置５は、その撮像画像にバンパ３ａの一部３ｃが映り込んでバンパ３ａの周辺の景色が撮像される様に、図２の様にその撮像方向Ｐ１が下方に傾斜されて設置される。尚、撮像装置５の撮像方向Ｐ１（従って撮像装置５の設置角度α）は、例えば俯角０°〜９０°（望ましくは実際有効俯角３０°〜５０°）の範囲内で設定される。尚、図中２のＰ３は仮想水平面である。
【００１４】
ブラケット９は、図２の様に、例えばバンパ３ａと同色に着色され、撮像装置５が収納配設される例えば筒状の収納部９ａを有し、該収納部９ａの一端開口部９ｂの周縁にバンパ３ａへの固定部９ｃが外周方向に張出形成されて構成される。収納部９ａ内では、撮像装置５は、その撮像方向Ｐ１が収納部９ａの筒軸方向Ｐ２に向けられて配置される。収納部９ａは、撮像装置５の撮像方向Ｐ１が上記の様に傾斜する様にその筒軸方向Ｐ２が傾斜されて、且つその開口部９ｂがバンパ３ａの開口部３ｂ内に配置されてバンパ３ａの内部に埋設される。固定部９ｃは、例えばバンパ３ａの開口部３ｂの外面側周縁上に固定される。このブラケット９は、例えば、その収納部９ａが外側からバンパ３ａの開口部３ｂを通してバンパ３ａの内部に挿入されてバンパ３ａに取り付けられる。
【００１５】
以上の構成により、この車両周辺監視装置１では、撮像装置５により図３の様にその上中部領域１１ｕにバンパ３ａの周辺の地面Ｐ４等の景色が映ると共にその下部領域１１ｄにバンパ３ａの一部３ｃ（ここではブラケット９の開口部９ｂの下辺部縁端９ｄ）が映り込んだ撮像画像１１が撮像され、撮像装置５にその撮像画像１１が表示される。尚、図３中の１５は障害物を示す。
【００１６】
この車両周辺監視装置１では、図４を参照して、仮想水平面Ｐ３を基準とする撮像装置５の設置角度α、撮像装置５の高さ幅ｈ、撮像装置５の奥向き幅Ｌ、奥向き幅Ｌからバンパ３ａの撮像画像への映込部分３ｃの幅Ｑを引いた距離Ｓ、直近視野（バンパ３ａの外表面の真下点Ｒから撮像範囲の最近端Ｍまでの距離）Ｘ、地面Ｐ４から撮像装置５の中心（例えば撮像レンズ５ｃの主点）Ｇまでの距離Ｙ、撮像装置５の垂直視野角範囲θ、バンパ３ａの映込部分３ｃの撮像画像への映込角β、及びバンパ３ａの映込部分３ｃの撮像画像への映込率ω（＝β／θ×１００）の間に式１〜式４の関係が成立する。尚、計算の便宜上、撮像装置５の前面の上辺部５ｅはバンパ３ａの内面上に位置され、バンパ３ａは鉛直とする。又、点Ｇは辺ＡＢの中点とする。
【００１７】
【数１】
2005028977.tif 000003
【００１８】
【数２】
2005028977.tif 000004
【００１９】
【数３】
2005028977.tif 000005
【００２０】
【数４】
2005028977.tif 000006
【００２１】
尚、式１は、図４を参照して以下の様に導出される。先ず、図４より∠ＣＡＢ＝αの関係が成立するので式１−１を得る。三角形ＣＡＢに着目して式１−１の右辺を計算すると式１−２（従って式１）を得る。
【００２２】
【数５】
2005028977.tif 000007
【００２３】
尚、式２は、図４を参照して以下の様に導出される。先ず、三角形ＧＢＩに着目すると式２−１を得る。
【００２４】
【数６】
2005028977.tif 000008
【００２５】
そして、撮像方向Ｐ１は辺ＡＢに直交すると共に垂直視野角範囲θを２等分するので、∠ＩＧＢは式２−１の形に表される。
【００２６】
【数７】
2005028977.tif 000009
【００２７】
そして、式２−１及び式２−２より式２を得る。
【００２８】
【数８】
2005028977.tif 000010
【００２９】
尚、式３は、図４を参照して以下の様に導出される。先ず、三角形ＭＧＫに着目して式３−１を得る。
【００３０】
【数９】
2005028977.tif 000011
【００３１】
そして、点Ｋは線分ＪＲの中点なので、線分ＫＭは式３−２の形に表される。
【００３２】
【数１０】
2005028977.tif 000012
【００３３】
そして、三角形ＩＧＢと三角形ＣＧＢに於いて∠ＩＧＢと∠ＣＧＢの比は辺ＢＩと辺ＢＣの比に比例するので、∠ＣＧＢは式３−３の形に表される。
【００３４】
【数１１】
2005028977.tif 000013
【００３５】
そして、∠ＭＧＫは、式３−３を用いて式３−４の形に表される。
【００３６】
【数１２】
2005028977.tif 000014
【００３７】
そして、式３−１、式３−２及び式３−４より式３を得る。
【００３８】
【数１３】
2005028977.tif 000015
【００３９】
尚、式４は、図４を参照して以下の様に導出される。先ず、点Ｇは辺ＡＢの中点なのでβは式４−１の形に表される。
【００４０】
【数１４】
2005028977.tif 000016
【００４１】
そして、式４−１をω＝β／θ×１００の定義式に代入して式４を得る。
【００４２】
表１は、上記の式１〜式４を用いてα及びｈを適当に変化させた場合のω、Ｘ及びＬの計算結果である。尚、この計算では、撮像装置５として水平視野角範囲φ＝１３０°、垂直視野角範囲θ＝８８．２°のものを使用し、Ｙ＝５８３．４３ｍｍと設定した。
【００４３】
【表１】
2005028977.tif 000017
【００４４】
そして、実際に表１の各計算結果１〜５の設定条件で撮像した撮像装置５の撮像画像を評価したところ、計算結果１及び５（ω＝７％の場合）の撮像画像１１が撮像画像１１中のバンパ３ａとバンパ３ａの周辺の景色Ｐ４との映込割合のバランスが最も見易い画像であった。この事からωはω＝７％前後に設定されることが望ましい。
【００４５】
【表２】
2005028977.tif 000018
【００４６】
表２は、上記の式１〜式４を用いてω＝７％に固定して適当にｈを変化させた場合のＸ、α及びＬの計算結果である。例えば表２の計算結果６から、ｈ＝２５ｍｍの撮像装置５を用いてω＝７％に設定したい場合は、α＝俯角３４°に設定すればよく、その設定の下では、Ｘ＝２５７ｍｍ，Ｌ＝１５ｍｍになることが分かる。
【００４７】
以上の様に構成された車両周辺監視装置１によれば、撮像装置５は、その撮像画像１１中にバンパ３ａの開口部３ｂの一部３ｃ（ここではブラケット９の開口部の９ｂ下辺部縁端９ｄ）が映り込む様にその撮像方向Ｐ１が傾斜されて設置される為、表示装置７に表示された撮像画像１１中に映り込むバンパ３ａの一部３ｃ（ここではブラケット９の開口部９ｂの下辺部縁端９ｄ）を基準とすることにより、表示装置７に表示された撮像画像１１が自車両３のどの方向を撮像したものなのかを感覚的に掴み易くできると共に、表示装置７に表示された撮像画像１１中で自車両３と障害物１５との距離感を掴み易くできる。
【００４８】
又、撮像装置５の撮像方向Ｐ１は俯角３０°〜５０°の範囲内に設定される為、撮像画像１１を俯瞰図状の画像にできて、感覚的に見やすい撮像画像を撮像できる。
【００４９】
＜変形例＞
上記の実施の形態では、図３の様に、表示画像１１上でのバンパ３ａの映込部分３ｃの映込形状が撮像レンズ５ｃのレンズ特性により凹状に歪んで（即ち運転者が想像する映込形状（例えば凸状）と異なる映込形状で）表示される。この変形例では、その点を改善したものである。
【００５０】
この変形例の車両周辺監視装置１Ｂは、図５及び図６の様に、上記の実施の形態の車両周辺監視装置１に於いて、更に、バンパ３ａに於ける撮像画像への映込部分（バンパ３ａの開口部３ｂの下辺部端部）３ｃに、撮像画像上でのバンパ３ａの映込部分３ｃの映込形状の歪みを修正すべく、バンパ３ａの映込部分３ｃの形状を修正する形状修正部材１３が設けられて構成される。
【００５１】
前記形状修正部材１３は、図７の様に撮像装置５の撮像画像１１Ｂ上のバンパ３ａの映込形状が凸状のＲ形状になる様に、図５の様にその先端形状１３ａが凸状のＲ形状に形成される。
【００５２】
より詳細には、形状修正部材１３は、バンパ３ａと同色に着色され、図５及び図６の様に、バンパ３ａの開口部３ｂの下辺部縁端３ｃの付近（ここではブラケット９の収納部９ａの開口部３ｂの下辺部縁端９ｄ）に撮像方向Ｐ１に突出する様にその先端形状１３ａが凸状のＲ形状に形成された舌片状の上面部１３ｂが連設され、該上面部１３ｂの周縁部からバンパ３ａ側に傾斜しつつ下方向に向かって展開されてその終端部１３ｃがバンパ３ａ上に至る様に側面部１３ｄが形成されて構成される。
【００５３】
この構成により、図７の様に、撮像装置５の撮像画像１１Ｂ上では、バンパ３ａの映込部分３ｃの先に形状修正部材１３の上面部１３ｂが連接的に映り込んで、バンパ３ａの映込部分３ｃの形状が上面部１３ｂの形状により修正される形となり、これにより撮像画像１１Ｂ上でのバンパ３ａの映込形状が上面部１３ｂの先端形状１３ａである凸状のＲ形状に修正され、この撮像画像１１Ｂが表示装置７に表示される。尚、図７中の１５は障害物を示す。
【００５４】
以上の様に構成された車両周辺監視装置１Ｂによれば、バンパ３ａに於ける撮像画像１１Ｂへの映込部分３ｃに、撮像画像１１Ｂ上のバンパ３ａの映込部分３ｃ（ここではブラケット９の開口部９ｂの下辺部縁端９ｄ）の映込形状の歪みを修正すべく、バンパ３ａの映込部分３ｃの形状を修正する形状修正部材１３が設けられる為、本来ならば撮像装置５の撮像レンズ５ｃのレンズ特性により生じる撮像画像１１Ｂ上のバンパ３ａの映込形状の歪みを修正でき、これにより撮像画像１１Ｂ上のバンパ３ａ部分をバンパ３ａと判断し易くできる。
【００５５】
又、形状修正部材１３は、撮像画像１１Ｂ上でのバンパ３ａの映込形状が凸状のＲ形状になる様にその先端形状１３ａが凸状のＲ形状に形成される為、撮像画像１１Ｂ上でのバンパ３ａの映込形状を運転者の想像する凸状のＲ形状にでき、これにより撮像画像１１Ｂ上のバンパ３ａ部分を感覚的にバンパ３ａと判断し易くできる。
【００５６】
又、形状修正部材１３は、上面部１３ｂの周縁からバンパ３ａ側に傾斜しつつ下方向に向かって展開する様に側面部１３ｄが形成されて構成される為、この側面部１３ｄにより、形状修正部材１３の全体形状が鋭い形状になることを防止でき且つ意匠的にも優れると共に、上面部１３ｂの強度を増加できて外力による上面部１３ｂの変形を防止できる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、撮像装置は、その撮像画像にバンパの開口部の一部が映り込む様にその撮像方向が傾斜されて設置される為、表示装置に表示された撮像画像に映り込むバンパの一部を基準とすることにより、表示装置に表示された撮像画像が自車両のどの方向を撮像したものなのかを感覚的に掴み易くできると共に、表示装置に表示された撮像画像中で自車両と障害物との距離感を掴み易くできる。
【００５８】
請求項２に記載の発明によれば、撮像装置の撮像方向は俯角３０°〜５０°の範囲内に設定される為、撮像画像を俯瞰図状の画像にできて、感覚的に見やすい撮像画像を撮像できる。
【００５９】
請求項３に記載の発明によれば、バンパに於ける撮像画像への映込部分に、前記撮像画像上の前記バンパの前記映込部分の映込形状の歪みを修正すべく、前記バンパの前記映込部分の形状を修正する形状修正部材が設けられる為、本来ならば撮像装置の撮像レンズのレンズ特性により生じる撮像画像上のバンパの映込形状の歪みを修正でき、これにより撮像画像上のバンパ部分をバンパと判断し易くできる。
【００６０】
請求項４に記載の発明によれば、形状修正部材は、撮像画像上でのバンパの映込形状が凸状のＲ形状になる様に、その先端形状が凸状のＲ形状に形成される為、撮像画像上でのバンパの映込形状を運転者の想像する凸状のＲ形状にでき、これにより撮像画像上のバンパ部分を感覚的にバンパと判断し易くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態及び変形例である車両周辺監視装置に於ける撮像装置の自車両への設置場所を説明する図である。
【図２】この発明の実施の形態である車両周辺監視装置に於ける撮像装置の設置状態の側面視断面図である。
【図３】この発明の実施の形態である車両周辺監視装置に於ける撮像装置の撮像画像の一例図である。
【図４】図２の模式図であって式１〜式４の導出方法を説明する為の図である。
【図５】この発明の変形例である車両周辺監視装置に於ける形状修正部材の自車両への設置状態の平面視概略図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】この発明の変形例である車両周辺監視装置に於ける撮像装置の撮像画像の一例図である。
【符号の説明】
１  車両周辺監視装置
３  自車両
３ａ  バンパ
３ｂ  開口部
３ｃ  バンパの映込部分
５  撮像装置
５ｃ  撮像レンズ
７  表示装置
１１  撮像画像
１３  形状修正部材
１３ａ  先端形状
【図１】
2005028977.tif 000019
【図２】
2005028977.tif 000020
【図３】
2005028977.tif 000021
【図４】
2005028977.tif 000022
【図５】
2005028977.tif 000023
【図６】
2005028977.tif 000024
【図７】
2005028977.tif 000025