(57)【要約】  【課題】  監視の死角をなくし、暗所でも監視を行うことができ、撮影手段の取り付けが容易で、画像信号を伝送するコードの配線を省くことができる走査式車両後方監視システムを提供する。  【解決手段】  システム・バスを介して電源と全てのデータ信号を制御するマイクロプロセッサと、車両後方を撮影するカメラと、単一のモータを具え、且つ該モータによって該カメラを回転させレンズの方向を転換させる走査式伝動手段とを含んでなる走査式撮影手段と、該カメラによって発生した画像信号に演算処理を加え、エンコードを行い、画像信号を出力インタフェースから出力する画像処理装置と、ディスプレイを具え、該画像処理装置から出力される画像信号を、入力インタフェースから受信し、該ディスプレイに表示する画像表示装置と、によって構成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
システム・バスを介して電源と全てのデータ信号を制御するマイクロプロセッサと、
車両後方を撮影するカメラと、単一のモータを具え、且つ該モータによって該カメラを回転させレンズの方向を転換させる走査式伝動手段とを含んでなる走査式撮影手段と、
該カメラによって発生した画像信号に演算処理を加え、エンコードを行い、画像信号を出力インタフェースから出力する画像処理装置と、
ディスプレイを具え、該画像処理装置から出力される画像信号を、入力インタフェースから受信し、該ディスプレイに表示する画像表示装置と、を包含してなることを特徴とする走査式車両後方監視システム。
【請求項２】
前記走査式撮影手段の走査式伝動手段は、モータの駆動によって回動する回動手段と、連動桿を介して該回動手段に連結するカメラハウジングと、該カメラハウジングの前端に設けるレンズと、該カメラハウジングの後端に設ける接続端子と、該カメラハウジングの前端を固定するユニバーサルベアリングとを包含してなることを特徴とする請求項１に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項３】
前記走査式車両後方監視システムは、更に無線送受信モジュールを含んでなり、該画像処理装置によってエンコードした画像信号を該無線送受信モジュールから画像表示装置に送信して画像を表示するように構成することを特徴とする請求項１に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項４】
前記走査式車両後方監視システムは、更に補助照明手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項５】
前記補助照明手段は、更に光センサ手段を含み、照度に係る情報を該マイクロプロセッサに伝送し、該補助照明手段を起動するか否かを判断するように構成することを特徴とする請求項４に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項６】
前記走査式車両後方監視システムは、更に超音波センサ手段を含んでなり、車両後方に存在する障害物を感知した場合、該障害物にかかる情報を該マイクロプロセッサに伝送し、該画像処理装置から伝送される信号と合わせ演算処理を行い、該画像表示装置によって障害物との距離に係る情報をデータとして表示するように構成することを特徴とする請求項１に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項７】
前記走査式車両後方監視システムは、更にマイクロフォンを具え、所定の状況が発生すると警告音を発生するように設定してなることを特徴とする請求項１に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項８】
前記走査式車両後方監視システムは、更にマイクロフォンを具え、車両後方の人、もしくは動物に対して該マイクロフォンを利用して肉声で注意が与えられるように構成することを特徴とする請求項１に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項９】
前記走査式車両後方監視システムは、ギアのシフトレバーの位置を感知するシフトレバー位置感知手段と、手動選択開閉器とを具え、該シフトレバー位置感知手段の感知によってシステムを起動するか、もしくは該手動選択開閉器によってシステムを起動するように構成することを特徴とする請求項１に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１０】
前記走査式車両後方監視システムは、ギアのシフトレバーがバックの位置に至ると、該シフトレバーを感知できる位置に、該マイクロプロセッサに電気的に接続するシフトレバー位置感知手段を設け、該シフトレバーがバックの位置に至るとシステムを起動し、該シフトレバーがバックの位置から離れるとシステムを停止するように構成することを特徴とする請求項１に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１１】
前記走査式車両後方監視システムは、システムが起動すると自動的に高速走査を実行するように構成することを特徴とする請求項９に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１２】
前記走査式車両後方監視システムは、システムが起動すると自動的に高速走査を行い、更にギアのシフトレバーの位置を感知し、シフトレバーがバックの位置から離れていれば、該シフトレバーがバックの位置に移動した時間と、離れた時間とを比較して遅延時間を計算し、該遅延時間が所定の時間値を超えているか判断し、該遅延時間が所定の時間値を超えている場合はシステムの作動を停止するように構成することを特徴とする請求項９に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１３】
前記走査式車両後方監視システムは、システムが起動すると自動的に高速走査を行い、更に自動循環走査モードを行うことを特徴とする請求項９に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１４】
前記自動循環走査モードは、走査の速度が調整できるように構成することを特徴とする請求項１３に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１５】
前記走査式車両後方監視システムは、システムが起動すると自動的に高速走査と自動循環走査モードとを行い、更に手動による中断の要求があった場合、手動ステップ式走査モードを行うように構成することを特徴とする請求項９に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１６】
前記走査式車両後方監視システムは、システムが起動すると自動的に高速走査と自動循環走査モードとを行い、更に手動による中断の要求があるか感知し、該中断の要求がないと判断した場合、ギアのシフトレバーの位置を重複して感知するように構成することを特徴とする請求項９に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１７】
前記走査式車両後方監視システムは、システムが起動すると自動的に高速走査と自動循環走査モードとを行い、更に手動による中断の要求があった場合、手動ステップ式走査モードを行い、シフトレバーの静止状態と遅延時間を比較、計算し、手動信号の入力が中止してから所定の時間値を経過していれば、ギアのシフトレバーの位置の感知を重複して行うように構成することを特徴とする請求項９に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１８】
前記走査式車両後方監視システムは、システムが起動すると、同時に超音波感知ユニットが起動するように構成することを特徴とする請求項９に記載の走査式車両後方監視システム。
【請求項１９】
前記走査式車両後方監視システムは、システムが起動すると、同時に補助照明手段が起動するように構成することを特徴とする請求項９に記載の走査式車両後方監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車用の走査式車両後方監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車を後退させる場合、通常運転者は車内、もしくは外部に設けられたバックミラーで車両の後方の状況を確認する。但し、バックミラーに反射される画像は死角を有する。このため、車両後方の一部障害物に気づくことなく車両を後退させて障害物にぶつかり、車体、もしくは該障害物となり物体に損傷を与える場合がある。かかる状況は日常よく見られるアクシデントであるが、重大な事故になる場合もあり、交通安全上問題となっている。
【０００３】
上述の状況に鑑み、最近はレーダ、もしくはカメラを利用した車両後方監視装置を取り付けるユーザーが増えている。これら装置は車両を後退させる場合、運転者に後方の障害物を確認するための補助的な作用を与え、アクシデントの発生を防ぐことを目的とする。
【０００４】
レーダ式の車両後方監視装置は、車両と車両の後方に存在する障害物との距離を感知し、音声を発生させて運転者に車両と障害物との距離に係る情報を提供し、車両を後退させる場合の安全を高めるものである。但し、レーダ式の車両後方監視装置は、車両と障害物との距離を測定するだけであって、視覚に訴えるものではない。このため車両を後退させる場合、不安を感じる。また、障害物の大きさに関係なく感知できるか否か、移動中の障害物を感知できるか否かも問題となる。例えば、小型の動物などの存在は、運転者に錯覚を与えることになる。よって、レーダ式の車両後方監視装置は、車両を後退させる場合の補助装置として理想的とは言えない。
【０００５】
カメラを利用した車両後方監視装置は、例えばバンパーなどにカメラを固定し、車輌の後方の画像を運転席の近くに設けた表示装置に表示し、運転手が後方の状況を把握するために提供する。よって、車輌を後退させる場合、障害物が存在するか否かを確認するのに便利である。但し、車輌の後方に設けるカメラは撮影できる方向が固定され、やはり死角を有する。
【０００６】
実際の状況から言えば、車輌を後退させる場合の安全面から考慮すれば、カメラを応用した車輌後方監視装置はレーダ式の車輌後方監視装置に比して明らかに効果的である。車輌を後退させる場合、運転手が障害物の画像を確認できるのみならず、障害物が移動しているか否か、もしくはどの方向に移動しているのかを確認できる。よって、車輌を後退させる場合の安全問題について効率良く改善することができる。
【０００７】
但し、目下のカメラを応用した車輌後方監視装置は、車輌の後方の所定の位置にカメラを固定するため視野の角度が固定される。しかもカメラ自体は回転することができないため、撮影する範囲にはやはり死角を有する。例え広角のレンズを採用して撮影できる範囲を拡大したとしても、広角レンズの限度によって制限を受ける。また広角レンズを採用した場合、カメラのコストが高くなる。しかも広角レンズによって撮影した画像は明らかな変形が発生し、視覚上極めて不自然な画像になる。
【０００８】
また、例えば大型バス、大型トラック、もしくはトレーラーなどの大型車輌においてはバックミラーの数を増やしたり、バックミラーのサイズを増大させたりしているが、但し運転手がバックミラーによって監視できる車両後方の状況には限りがある。この場合、車輌後方監視装置は車輌を後退させる際の安全性を高めることのできる効率の良い手段である。
【０００９】
また、大型車輌は運転席と車輌後方との距離が長く、車輌によっては車輌頭部と車体とが分離している。よって、一般の信号伝送線で制御信号、及び／もしくは画像信号を伝送する場合、信号伝送線の接続、取り外しなどが極めて面倒になる。更に、運転手が車輌後方に歩行者、もしくは動物の存在を確認した場合、通常クラクションを鳴らして警告を与えるが、係る行為は不快感を与える。また車輌を後退させる場合、周囲の環境が薄暗いと撮影した画像がはっきりしなくなる。
【００１０】
車輌を後退させる場合に応用する車輌後方監視装置に関する先行技術とその欠点を以下に説明する。
台湾公告第５１７６５７号は、２００３年１月１１日に公告された実用新案であって、自動車用後方監視装置を提供するものである。該実用新案によれば、自動車の後方側面にカメラを設け、該カメラはコードを介して制御パネルに電気的に接続する。該制御パネルにはギアのシフトレバーをバックの位置に移動させた場合、該シフトレバーと接触する触発端が設けられ、シフトレバーを移動させることによって触発させてカメラの動作を制御し、車両後方を撮影して画像信号を表示装置に伝送し、リアルタイムで車両後方の画像を提供する。
【００１１】
上述の車両後方監視装置は、ギアのシフトレバーとの触発によってビデオを作動させる電源に通電する。但し、運転手が車両を後退させる場合は１回のバックの操作だけで完成するとは限らない。仮に複数回バックさせる場合には、カメラは電源を複数回切り替えることになる。後方監視の画面も複数回切り替わることになる。電源を反復して切り替えることは電子制御装置の負荷を高めることになり、画面を反復して切り替えることは運転手に視覚上の不快感を与えることになる。しかしながら、これら問題を如何にして処理するか、上述の実用新案には何ら開示されていない。
【００１２】
台湾公告第４５８０７２号は、２００１年１０月１日に公告された実用新案であって、複数の機能にかかる表示ができるデータ式車両後方監視装置を提供するものである。該実用新案は、車両後尾部の適宜な位置に超音波センサとカメラとをそれぞれ設け、レーダ式車両後方監視システムの本体と画像処理モジュールとに電気的に接続する。画像処理モジュールの出力端は運転席に設けられた表示装置に電気的に接続する。車両を後退させる際に障害物が存在すると超音波センサが反射信号を受信し、レーダ式車両後方監視システムの本体が通信コードに転換して画像処理モジュールに伝送し、障害物の方向と位置を画像と同時に表示装置に表示する。
【００１３】
上述の実用新案は、従来のレーダ式車両後方監視装置、もしくはカメラを利用した車両後方監視装置の欠点を改善するために両者の機能を整合させたものである。よって、障害物の画像と、障害物との距離とを同時に表示装置に表示することができる。但し、カメラによる監視の死角内に障害物が存在する場合、超音波センサが障害物を感知しても表示装置に死角内の障害物の画像を表示することができない。その結果、運転手の不安感を増すことになる。しかしながら、上述の実用新案においては従来のカメラを利用した車両後方監視装置における監視の死角問題に対して何ら改善策を提供していない。
【００１４】
中華人民共和国公開第２５７３３２４号は、２００３年９月１７日に公開された特許であって、全方向撮影可能なビデオカメラ式車両後方監視装置を提供するものである。該特許は、撮影手段と制御手段と及び表示手段を具えてなり、該撮影手段はレンズを第１の方向に回転させる第１モータと、レンズを該第１の方向と直交する第２の方向に回転させる第２モータとを具え、該制御手段は該撮影手段の動作を制御し、該第1、第２モータを作動させてレンズの角度を全方向に向ける作用を具える。
【００１５】
上述の特許における撮影手段は、レンズをそれぞれ異なる方向に回転させる２組のモータを具える。よって、全方向を撮影することができるが、但しレンズを２組のモータで回転させることは電子制御装置の複雑性を高めることになる。同時に、電源コードと制御信号を伝送するコードの配線も難度が高まる。また、２組の異なる方向に回転させるためのモータは、立体的な空間において交差するように配設される。よって、車両後方監視装置の体積が肥大化し、且つ取り付けが容易でなくなる。
【００１６】
図１に従来の車両後方監視システムの使用態様を開示する。図面によれば、従来の車両後方監視システムは車両（１）の側面に２つの車外バックミラー（１２）、（１２’）を設け、更に従来の車両後方監視用のカメラ（１１）を設ける。該カメラ（１１）は、車両の後方を撮影できる範囲の境界ライン（１１１）、（１１１’）によって限定される範囲、即ち図面に開示する監視領域（Ａ）において撮影することができる。また左右の車外バックミラー（１２）、（１２’）は反射限度ライン（１２２）内の範囲、即ち図面に開示する反射領域（Ｂ）において反射させ、車両後方を映し出すことができる。この場合、監視領域（Ａ）と反射領域（Ｂ）との間に死角（Ｃ）が発生する。即ち、死角（Ｃ）の範囲内に障害物が存在するか否かはバックミラーでも後方監視カメラでも確認することができない。
【００１７】
車両の後方を撮影できる範囲の境界ライン（１１１）、（１１１’）によって限定される範囲である監視領域（Ａ）は、カメラのレンズの広角効果によって範囲が決まる。広角レンズを使用した場合、監視領域（Ａ）は広くなり、死角（Ｃ）は狭くなる。但し、レンズが広角であれば撮影した画像の変形が発生する。よってレンズの広角効果は、やはり所定の角度内に制限される。即ち、後方を監視する画像には、やはり所定の角度の死角（Ｃ）が存在する。更に画像の変形が我慢できたとしても、カメラのレンズの広角角度は１８０度に接近することができない。よって従来のビデオカメラを利用した車両後方監視システムには、やはり死角（Ｃ）が存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
この発明は、車両の後方を監視する場合の死角をなくすとともに、撮影手段の取り付けが容易で、且つ車両の後方の任意の位置に取り付けることのできる車両後方監視システムを提供することを課題とする。
【００１９】
またこの発明は、画像信号を伝送するコードの配線を省くことによって使用上の実用性が得られる車両後方監視システムを提供することを課題とする。
【００２０】
またこの発明は、夜間、もしくは光線の不足した暗所においても車両後方の監視を行うことのできる車両後方監視システムを提供することを課題とする。
【００２１】
またこの発明は、音波による距離測定機能を同時に起動し、車両後方の画像と、障害物の距離とを同時に表示できる車両後方監視システムを提供することを課題とする。
【００２２】
またこの発明は、車両後方に存在する人、もしくは動物に対して運転手が直接マイクロフォンを利用して警告を発することのできる車両後方監視システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
そこで本発明者は、従来の技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、システム・バスを介して電源と全てのデータ信号を制御するマイクロプロセッサと、シフトレバー感知手段と、手動選択開閉器と、車両後方を撮影するカメラと、単一のモータを具え、且つ該モータによって該カメラを回転させレンズの方向を転換させる走査式伝動手段とを含んでなる走査式撮影手段と、該カメラによって発生した画像信号に演算処理を加え、エンコードを行い、画像信号を出力インタフェースから出力する画像処理装置と、ディスプレイを具え、該画像処理装置から出力される画像信号を、入力インタフェースから受信し、該ディスプレイに表示する画像表示装置と、更に無線伝送モジュール、補助照明手段、及び警告／拡声マイクを包含してなる走査式車両後方監視システムの構造によって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づき本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。
【００２４】
請求項１に記載する走査式車両後方監視システムは、システム・バスを介して電源と全てのデータ信号を制御するマイクロプロセッサと、
車両後方を撮影するカメラと、単一のモータを具え、且つ該モータによって該カメラを回転させレンズの方向を転換させる走査式伝動手段とを含んでなる走査式撮影手段と、
該カメラによって発生した画像信号に演算処理を加え、エンコードを行い、画像信号を出力インタフェースから出力する画像処理装置と、
ディスプレイを具え、該画像処理装置から出力される画像信号を、入力インタフェースから受信し、該ディスプレイに表示する画像表示装置と、を包含してなる。
【００２５】
請求項２に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１における前記走査式撮影手段の走査式伝動手段が、モータの駆動によって回動する回動手段と、連動桿を介して該回動手段に連結するカメラハウジングと、該カメラハウジングの前端に設けるレンズと、該カメラハウジングの後端に設ける接続端子と、該カメラハウジングの前端を固定するユニバーサルベアリングとを包含してなる。
【００２６】
請求項３に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１における走査式車両後方監視システムに、更に無線送受信モジュールを含んでなり、該画像処理装置によってエンコードした画像信号を該無線送受信モジュールから画像表示装置に送信して画像を表示するように構成する。
【００２７】
請求項４に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１における走査式車両後方監視システムに、更に補助照明手段を含む。
【００２８】
請求項５に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項４における補助照明手段が、更に光センサ手段を含み、照度に係る情報を該マイクロプロセッサに伝送し、該補助照明手段を起動するか否かを判断するように構成する。
【００２９】
請求項６に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１における走査式車両後方監視システムに、更に超音波センサ手段を含んでなり、車両後方に存在する障害物を感知した場合、該障害物にかかる情報を該マイクロプロセッサに伝送し、該画像処理装置から伝送される信号と合わせ演算処理を行い、該画像表示装置によって障害物との距離に係る情報をデータとして表示するように構成する。
【００３０】
請求項７に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１における走査式車両後方監視システムに、更にマイクロフォンを具え、所定の状況が発生すると警告音を発生するように設定してなる。
【００３１】
請求項８に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１における走査式車両後方監視システムに、更にマイクロフォンを具え、車両後方の人、もしくは動物に対して該マイクロフォンを利用して肉声で注意が与えられるように構成する。
【００３２】
請求項９に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１における走査式車両後方監視システムが、ギアのシフトレバーの位置を感知するシフトレバー位置感知手段と、手動選択開閉器とを具え、該シフトレバー位置感知手段の感知によってシステムを起動するか、もしくは該手動選択開閉器によってシステムを起動するように構成してなる走査式車両後方監視システムである。
【００３３】
請求項１０に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１におけるギアのシフトレバーがバックの位置に至ると、該シフトレバーを感知できる位置に、該マイクロプロセッサに電気的に接続するシフトレバー位置感知手段を設け、該シフトレバーがバックの位置に至るとシステムを起動し、該シフトレバーがバックの位置から離れるとシステムを停止するように構成する。
【００３４】
請求項１１に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項９における走査式車両後方監視システムが、システムが起動すると自動的に高速走査を実行するように構成されてなる走査式車両後方監視システムである。
【００３５】
請求項１２に記載する前記走査式車両後方監視システムは、請求項９における走査式車両後方監視システムが、システムが起動すると自動的に高速走査を行い、更にギアのシフトレバーの位置を感知し、シフトレバーがバックの位置から離れていれば、該シフトレバーがバックの位置に移動した時間と、離れた時間とを比較して遅延時間を計算し、該遅延時間が所定の時間値を超えているか判断し、該遅延時間が所定の時間値を超えている場合はシステムの作動を停止するように構成されてなる走査式車両後方監視システムである。
【００３６】
請求項１３に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項９における走査式車両後方監視システムが、システムが起動すると自動的に高速走査を行い、更に自動循環走査モードを行うように構成されてなる走査式車両後方監視システムである。
【００３７】
請求項１４に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項１３における自動循環走査モードが、走査の速度が調整できるように構成してなる走査式車両後方監視システムである。
【００３８】
請求項１５に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項９における走査指揮車輌後方監視システムであって、システムが起動すると自動的に高速走査と自動循環走査モードとを行い、更に手動による中断の要求があった場合、手動ステップ式走査モードを行うように構成してなる走査式車両後方監視システムである。
【００３９】
請求項１６に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項９における走査指揮車輌後方監視システムであって、システムが起動すると自動的に高速走査と自動循環走査モードとを行い、更に手動による中断の要求があるか感知し、該中断の要求がないと判断した場合、ギアのシフトレバーの位置を重複して感知するように構成してなる走査式車両後方監視システムである。
【００４０】
請求項１７に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項９における走査指揮車輌後方監視システムであって、システムが起動すると自動的に高速走査と自動循環走査モードとを行い、更に手動による中断の要求があった場合、手動ステップ式走査モードを行い、シフトレバーの静止状態と遅延時間を比較、計算し、手動信号の入力が中止してから所定の時間値を経過していれば、ギアのシフトレバーの位置の感知を重複して行うように構成してなる走査式車両後方監視システムである。
【００４１】
請求項１８に記載する走査式車両後方監視システムは、走査式車両後方監視システムは、請求項９における走査指揮車輌後方監視システムであって、システムが起動すると、同時に超音波感知ユニットが起動するように構成してなる走査式車両後方監視システムである。
【００４２】
請求項１９に記載する走査式車両後方監視システムは、請求項９における走査指揮車輌後方監視システムであって、システムが起動すると、同時に補助照明手段が起動するように構成してなる走査式車両後方監視システムである。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の走査式車両後方監視システムは、車両の後方を監視する場合の死角をなくし、更に夜間、もしくは光線の不足した暗所においても車両後方の監視を行うことができ、車両を後退させる場合の安全性を高めるといった効果を有する。
【００４４】
また、本発明の走査式車両後方監視システムは、撮影手段の取り付けが容易で、且つ車両の後方の任意の位置に取り付けることができ、更に画像信号を伝送するコードの配線を省くことができ、実用性を高めることができる。
【００４５】
また、本発明の走査式車両後方監視システムは、車両後方に存在する人、もしくは動物に対して運転手が直接マイクロフォンを利用して警告を発することのでき、使用上便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
この発明は車両の後方を画像で監視する走査式車両後方監視システムを提供するものであって、システム・バスを介して電源と全てのデータ信号を制御するマイクロプロセッサと、シフトレバー感知手段と、手動選択開閉器と、車両後方を撮影するカメラと、単一のモータを具え、且つ該モータによって該カメラを回転させレンズの方向を転換させる走査式伝動手段とを含んでなる走査式撮影手段と、該カメラによって発生した画像信号に演算処理を加え、エンコードを行い、画像信号を出力インタフェースから出力する画像処理装置と、ディスプレイを具え、該画像処理装置から出力される画像信号を、入力インタフェースから受信し、該ディスプレイに表示する画像表示装置と、更に無線伝送モジュール、補助照明手段、及び警告／拡声マイクとによって構成する。
係る構成の走査式車両後方監視システムについて、その構造と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、以下に説明する。
【実施例】
【００４７】
この発明による走査式車両後方監視システムは、図２に開示するように、車両（２）の後部に設ける走査式監視カメラ（２１）を具えてなり、該走査式監視カメラ（２１）は回動自在に設けられ、撮影する方向を変換することができる。走査式監視カメラ（２１）が右方向に回転する場合、撮影範囲（２１１）、（２１２）の間の監視領域（Ｄ）、（Ｆ）に存在する障害物を撮影し、感知することができる。同様に走査式監視カメラ（２１）が左方向に回転する場合、撮影範囲（２１１’）、（２１２’）の間の監視領域（Ｅ）、（Ｆ）に存在する障害物を撮影し、感知することができる。走査式監視カメラ（２１）がいずれの方向に回転しようと、監視領域（Ｆ）は常に撮影、監視範囲内にある。しかもカメラのレンズの広角角度が広くなればなるほど監視領域（Ｆ）も広くなる。走査式監視カメラ（２１）は回動自在に設けられ、撮影する角度を変換できるため、図１に開示する従来の技術の後方監視装置における死角（Ｃ）をなくすことができる。
【００４８】
この発明における走査式車両後方監視システムを構成するハードウエアを図３に開示する。図面によれば、この発明による走査式走査式走査式走査式車両後方監視システム（４）は、マイクロプロセッサ（４１）と、シフトレバー位置感知手段（４２）と、少なくとも一以上の手動選択開閉器（４３）と、システム・バス（４４）を介してこれらに電気的に接続する走査式撮影手段（４５）と、画像処理装置（４６）と、及び画像表示装置（４７）とを含んでなる。
【００４９】
走査式撮影手段（４５）は、走査式伝動手段（４５１）とカメラ（４５２）とによってなり、カメラ（４５２）は好ましくはデジタルカメラを用いる。
【００５０】
走査式車両後方監視システムにおいてカメラの方向を変換する走査式伝動手段（４５１）は、既存する機械技術を応用した何種類もの装置が存在する。この発明においては、特定の走査式伝動手段に制限しない。図３に走査式伝動手段の一例として、カメラを回動自在に支持するカメラ駆動部（３）を開示する。図面によれば、カメラ駆動部（３）は、モータ（図示しない）の駆動によって回動する回動手段（３６）と、連動桿（３５）を介して回動手段（３６）に連結するカメラハウジング（３１）と、カメラハウジング（３１）の前端に設けるレンズ（３２）と、カメラハウジング（３１）の後端に設ける接続端子（３３）と、カメラハウジング（３１）の前端を固定するユニバーサルベアリング（３４）とを包含してなり、ユニバーサルベアリング（３４）はベアリング外部リング（３４１）とベアリング内部リング（３４２）とを組み合わせてなる。
【００５１】
以上の構造によるカメラ駆動部（３）は、回動手段（３６）が回転すると、連動桿（３５）を介して接続端子（３３）が連動し（図３に開示する点線の部分参考）、レンズ（３２）の撮影方向が変換される。該ベアリング内部リング（３４２）は所定の角度の範囲内において自在に回動するため、カメラハウジング（３１）が所定の角度の範囲内において自在に回動し、レンズ（３２）も所定の角度の範囲内において自在に回動する。
【００５２】
かかる構造の走査式伝動手段は、撮影方向を変換する場合、最前端に位置するレンズ（３２）の移動距離が短くなり、走査式伝動手段（４５１）全体の体積を縮小することができるのみならず、取り付けが便利になる。よって、先行技術における欠点、即ち体積が大きすぎる、もしくは取り付けが容易でないといった問題を改善することができる。しかもこの発明におけるカメラ駆動部（３）は、単一のモータの回転によって走査式監視の効果が得られる。
【００５３】
また、該画像表示装置（４７）は、ディスプレイ（４７１）と画像信号源選択器（４７２）とによってなる。ディスプレイ（４７１）は好ましくはフラットタイプの表示装置であって、更に好ましくは液晶シルバースクリーン表示装置である。また、走査式車両後方監視装置は外部の電源を接続するか、もしくは電池を設けてもよい。
【００５４】
マイクロプロセッサ（４１）は、システム・バス（４４）を介して制御システムの電源に接続し、あらゆる情報信号の伝送を行う。シフトレバー位置感知手段（４２）は車両を後退させる場合、ギアのシフトレバーがバックの位置に至ったか否かを感知して信号をマイクロプロセッサ（４１）に伝送する。即ち、シフトレバーをバックの位置にすると走査式車両後方監視システム（４）を起動し、シフトレバーがバックの位置から離れると走査式車両後方監視システム（４）の作動を停止する。このようにシフトレバー位置感知手段（４２）によって感知した信号をマイクロプロセッサ（４１）に伝送して走査式撮影手段（４５）、画像処理装置（４６）、及び画像表示装置（４７）などを起動する以外に、手動選択開閉器（４３）を利用することによって運転手は手動で信号を入力し、マイクロプロセッサ（４１）に伝送することができる。この場合、走査式車両後方監視システム（４）のモード、もしくはその他操作のパラメータを選択することができる。これには手動で強制的に走査式車両後方監視システム（４）を起動させるモードを含み、ギアのシフトレバーがバックの位置に至ったか否かに関わらず、画像表示装置（４７）に車両後方の状況を表示することができる。よって、運転手は状況によって選択的に走査式車両後方監視システム（４）を利用することができる。
【００５５】
走査式撮影手段（４５）を起動させると、カメラ（４５２）によって発生した画像信号を画像処理装置（４６）が計算し、画像のエンコードを行った後、画像信号出力インタフェースを介して出力する。更に、信号線を介して画像表示装置（４７）に伝送されて画像を表示する。画像表示装置（４７）はフラットタイプの表示装置によってなり、画像処理装置（４６）の出力する画像信号を画像表示装置（４７）の入力インタフェースによって受信し、画像を該フラットタイプの表示装置に表示する。ディスプレイ（４７１）は車両を後退させる場合以外に、その他表示装置としての用途に用いることができる。あらゆる画像信号は画像信号源選択器（４７２）を介してディスプレイ（４７１）に伝送される。画像信号源の選択は自動と手動の機能を兼ね具えたものであってもよい。その他画像信号源には、例えばＤＶＤプレイヤー（４８３）、もしくはＧＰＳシステム（４８４）などが含まれる。
【００５６】
画像処理装置（４６）によって計算し、画像のエンコードを行った画像信号は、信号線を介してディスプレイ（４７１）に伝送され画像を表示する。但し、トレーラー、連結トレーラーなどの大型車両について言えば、信号線で車両後尾の走査式撮影手段（４５）と車両頭部の画像表示装置（４７）とを接続することは実用的な方式ではない。信号線が長くなると外部からの要素で容易に破壊されるからである。よって、無線送受信方式で画像信号の伝送を行う方式が研究開発されている。この発明による車両後方監視システムにも無線送受信モジュールを設けることができる。即ち、エンコードした後の画像信号を、無線伝送モジュール（４８１）から画像表示装置（４７）の無線送受信モジュール（４８２）に送信し、画像信号源選択器（４７２）によって感知、選択を行い、更にディスプレイ（４７１）に伝送して画像を表示する。
【００５７】
走査式撮影手段（４５）は、十分な明るさの条件下においてはじめてはっきりとした画像を発生させることができる。この発明による走査式走査式車両後方監視システム（４）は更に補助照明手段（４９４）を設ける。よって、夜間、もしくは光線の明るさが不十分な場所で車両の後退を行う場合、光センサ手段（４９１）の照度に係る情報を、信号インタフェース（４９３）、システム・バス（４４）を介してマイクロプロセッサ（４１）に伝送し、マイクロプロセッサ（４１）によって受信した信号を処理し、補助照明手段（４９４）を起動するか否か決定する。
【００５８】
レーダの応用はすでに成熟した技術となっている。この発明による走査式車両後方監視システム（４）は、更に超音波センサ手段（４９２）を設ける。よって、車両後方に存在する障害物を感知した場合、信号インタフェース（４９３）、システム・バス（４４）を介して信号をマイクロプロセッサ（４１）に伝送し、画像処理装置（４６）からの信号と合わせ演算処理を行い、画像表示装置（４７）によって障害物との距離に係る情報をデータとして表示する。
【００５９】
また、この発明による走査式車両後方監視システム（４）は、更に警告／拡声マイク（４９５）を設ける。よって、所定の状況が発生すると、警告音を発生させるように設定するか、運転手が拡声マイクで車両の周囲にいる人、もしくは動物に音声で警告を発することができる。係る機能は、特に大型車両にとって重要であり、走査式車両後方監視システム（４）によって車両後方に人がいることを感知した場合、もしくは動物が接近していることを感知した場合、通常運転席から肉声で車両後方の人や動物に注意を与えることは難しい。よって、警告／拡声マイク（４９５）を利用して注意を与えることによって、運転手は車両から離れ、後方に行って人に注意を与えたり、動物を追い払ったりする必要がなくなる。
【００６０】
この発明による走査式車両後方監視システムの作動のステップを図５に開示する。５１のステップでギアのシフトレバーをバックの位置に移動させるか、もしくは手動モードを選択して電源を通電させると、５２のステップにおいて走査式車輌後方監視システムが起動する。次いで、５３のステップにおいて高速走査を行う。即ち、車輌後方を高速で一通り完全に走査する。このため運転手は車輌の後方に異常があるか否か知ることができる。次に、５４のステップにおいて、システムの走査式撮影手段が自動循環走査を実行する。即ち、システムは比較的遅い速度で車両の後方を走査し、監視を行う。この自動循環走査モードは同様に車両の後方を完全に走査することができ、運転手は車両後方の状況をはっきり把握することができる。また、５５のステップにおいて、運転手は走査の速度を選択し、自動循環走査の速度を調整することができる。かかる選択機能は運転手が異なる道路の状況、もしくは異なる場所に合わせて走査の速度を調整することができ、車両後方の状況を効率良く把握することができる。更に車両後方の一部に移動する障害物が存在するなど、特殊な道路状況、もしくは場所では、５６のステップに開示するように、運転手は自動循環走査を手動で中断し、５７のステップにおいて、手動によるステップ式走査を行い、車両後方の状況を詳細に監視することができる。
【００６１】
図６に、この発明による走査式車両後方監視システムの他の実施形態における作動のステップを開示する。図面によれば、６１のステップでギアのシフトレバーをバックの位置に移動させると、６２のステップにおいて車輌後方監視システムが起動する。この場合、６２１のステップに開示するように、レーダによる超音波感知ユニットが同時に起動し、また６２２のステップにおいて、補助照明手段による光センサユニットが同時に起動する。次いで、６３のステップにおいて高速走査を行う。高速走査を行った後、６４のステップに開示するように、システムがギアのシフトレバーの位置を感知し、仮にバックの位置からシフトレバーが離れていれば、６４１のステップに進み、シフトレバーがバックの位置に移動した時間と、離れた時間とを比較して遅延時間を計算し、該遅延時間が所定の時間値を超えているか判断する。該遅延時間が所定の時間値を超えている場合は６４２のステップにおいて車輌後方監視システムの作動を停止する。車輌を後退させる場合は、１回のバックの動作だけで完成するとは限らず、車輌を反復して進退させる場合がほとんどである。よって、シフトレバーがバックの位置に移動した時間と、これから遅延して離れた時間を計算するステップは、システムの電源をギアのシフトレバーがバックの位置に至る毎に切換わることをなくし、表示装置の画面が切換わることも無くするといった効果を有する。
【００６２】
また、高速走査を行った後、ギアのシフトレバーの位置がバックの位置から離れていなければ、６５のステップにおいて自動循環走査モードを実行し、同時に６６のステップで手動による中断の要求があるか否かを判断し、中断の要求がなければ、再度ギアのシフトレバーの位置を感知し、同様のステップを繰り返し行い、手動による中断の要求があれば、６７のステップに進み手動ステップ式走査を実行する。即ち、手動で撮影手段の角度を調整して撮影する方向を転換する。同時に６８のステップにおいて静止状態と遅延時間を比較、計算し、手動信号の入力が中止してから所定の時間値を経過して新たな手動信号が入力されれば、システムが６７のステップにおける手動走査モードをさらに行わないものと判断し、ギアのシフトレバーの位置の感知に戻り、同様の動作を繰り返し実行する。６５のステップにおける自動循環走査モードは６５１のステップにおいて、走査速度選択手段を利用して調整することができる。
【００６３】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来の車輌後方監視システムの使用態様を示した説明図である。
【図２】この発明による走査式車輌後方監視システムの使用態様を示した説明図である。
【図３】この発明におけるカメラ駆動部の構造を示した説明図である。
【図４】この発明による走査式車輌後方監視システムに係るハードウエアの構造を示したブロック図である。
【図５】この発明による走査式車輌後方監視システムの動作のステップを示したフローチャートである。
【図６】この発明の他の実施形態による走査式車輌後方監視システムの動作のステップを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００６５】
１    車両
１１  カメラ
１１１、１１１’  境界ライン
１２、１２’  車外バックミラー
１２２  反射限度ライン
２    車両
２１  走査式監視カメラ
２１１、２１２  撮影範囲
２１１’、２１２’  撮影範囲
３    カメラ駆動部
３１  カメラハウジング
３２  レンズ
３３  接続端子
３４  ユニバーサルベアリング
３４１  ベアリング外部リング  
３４２  ベアリング内部リング
３５  連動桿
３６  回動手段
４    走査式車両後方監視システム
４１  マイクロプロセッサ
４２  シフトレバー位置感知手段
４３  手動選択開閉器
４４  システム・バス
４５  走査式撮影手段
４５１  走査式伝動手段
４５２  カメラ
４６  画像処理装置
４７  画像表示装置
４７１  ディスプレイ
４７２  画像信号源選択器
４８１  無線伝送モジュール
４８２  無線送受信モジュール
４８３  ＤＶＤプレイヤー
４８４  ＧＰＳシステム
４９１  光センサ手段
４９２  超音波センサ手段
４９３  信号インタフェース
４９４  補助照明手段
４９５  警告／拡声マイク
Ａ    監視領域
Ｂ    反射領域
Ｃ    死角
Ｄ、Ｅ、Ｆ  監視領域
【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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