(57)【要約】【課題】自動車の周辺状況を検知して、周辺状況の変化に伴って適切な安全運転支援を行うことができる周辺監視センサユニットを提供する。【解決手段】自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサと、撮像の対象物を検知する対象物検知センサと、前記イメージセンサによって撮像された画像情報を通信線側に出力する画像出力手段と、前記対象物検知センサが対象物を検知するときに前記イメージセンサおよび／または画像出力手段の動作状態を切り替えることにより対応するイメージセンサによって撮像されたより鮮明な画像情報を出力させる状態切替手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサユニットを提供している。【選択図】図２
2007101421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサと、
撮像の対象物を検知する対象物検知センサと、
前記イメージセンサによって撮像された画像情報を通信線側に出力する画像出力手段と、
前記対象物検知センサが対象物を検知するときに前記イメージセンサおよび／または画像出力手段の動作状態を切り替えることにより対応するイメージセンサによって撮像されたより鮮明な画像情報を出力させる状態切替手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサユニット。
【請求項２】
自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサと、
撮像の対象物を検知する対象物検知センサと、
前記イメージセンサによって撮像された画像情報を通信線側に出力する画像出力手段と、
前記対象物検知センサが対象物を検知するときにこの検知情報を通信線側に出力する対象物通知手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサユニット。
【請求項３】
前記対象物検知センサが周辺自動車からの到来電磁波を受信するアンテナと、
このアンテナに接続されると共に受信した特定周波数帯の到来電磁波を通過させるフィルタ回路と、
このフィルタ回路に接続されて所定周波数帯における受信強度を用いて対象物の検知信号を得る検知手段とからなる請求項１または請求項２に記載の周辺監視センサユニット。
【請求項４】
前記アンテナが指向性を有するものであると共に、イメージセンサの視野角に合わせた範囲で走査可能に形成されており、かつ、
前記検知手段がアンテナの走査角と受信強度の関係から前記到来電磁波の方向を検知し前記周辺自動車の存在方向を検知可能に構成されている請求項３に記載の周辺監視センサユニット。
【請求項５】
前記アンテナが指向性を有するものでありイメージセンサの視野角に合わせた範囲で異なる角度に複数配置されることにより前記到来電磁波の方向によって受信強度を異ならせてなり、
前記検知手段が複数のアンテナにおける受信強度の違いを用いて到来電磁波の方向を求めてこれを自動車の存在方向として検知可能に構成されている請求項３に記載の周辺監視センサユニット。
【請求項６】
自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサ、および、撮像の対象物を検知する対象物検知センサを備えると共に、対象物検知センサが対象物を検知するときにイメージセンサによって撮像されたより鮮明な周辺監視画像を出力する機能を備え、自動車の各部に配置される複数の周辺監視センサユニットと、
各周辺監視センサユニットに接続される通信線と、
この通信線を介して各周辺監視センサユニットに接続されることにより受信する画像情報を集計する監視情報集計手段と、
この監視情報集計手段によって集計された画像情報を表示する表示手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサシステム。
【請求項７】
自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサ、撮像の対象物を検知する対象物検知センサ、および、対象物検知センサが対象物を検知するときにこの検知情報を出力する対象物通知手段を備え、自動車の各部に配置される複数の周辺監視センサユニットと、
各周辺監視センサユニットに接続される通信線と、
この通信線を介して各周辺監視センサユニットに接続されることにより受信する画像情報を集計すると共に、各部の周辺監視センサユニットから得られる検知情報を用いて少なくとも対象物の方向を示す警告情報を生成する監視情報集計手段と、
この画像集計手段によって集計された画像情報および警告情報を表示する表示手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサシステム。
【請求項８】
前記周辺監視センサユニットは、対象物検知センサが対象物を検知するときにイメージセンサによって撮像された対象物のより鮮明な周辺監視画像情報を出力する機能を備える請求項７に記載の周辺監視センサシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周辺監視センサユニットおよび周辺監視センサシステムに関し、詳細には自動車の周辺監視をより的確に行って動作状態を切り替えることにより運転者の補助を行うことができる周辺監視センサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車には多数の電装機器が設けられており、各電装機器は通信線を用いて接続されている。そして、これらの電装機器の中には、自動車の周辺状態を撮像することにより運転者の死角になる領域の画像情報を出力するカメラユニットがある。つまり、自動車の死角になる部分を撮像するカメラユニットから得られた画像を、車内の表示部に表示することにより、安全運転支援を行う。なお、前記カメラユニットによって撮像される画像は物理量として可視光の映像を撮像するイメージセンサを用いるが、近年はカメラユニットから照射したミリ波の反射波の二次元分布を測定するイメージセンサを用いることもある。あるいは赤外線や超音波などの二次元分布を測定するイメージセンサも考えられる。
【０００３】
前記カメラユニットによって撮像される画像は通信線を介して通信されて前記表示部に表示するための画像処理用ＥＣＵに入力されるので、前記通信線は複数のカメラユニットから得られる画像情報を処理手段に送信するために十分な通信速度を得る必要がある。
【０００４】
ところで、近年では自動車の電装機器に係わる技術の進歩が著しく、カメラユニットは種々の物理量をさらに高精度に測定し、より詳細な情報を処理手段に供給するようになっている。例えば、可視光の二次元分布を測定するイメージセンサの場合、近年では画素数が６４０×４８０ドット、８００×４８０ドット、１０２４×７６８ドットなどと詳細になると共に階調も２４ビットのフルカラーを検出できるなど高画質化しており、１秒間に３０フレーム〜６０フレームを出力可能なイメージセンサが用いられることもある。
【０００５】
ミリ波や赤外光などの物理量を測定して二次元画像を得るイメージセンサにおいてもイメージセンサの性能は向上してきており、自動車の周辺監視を行うためのより詳細な画像を得ることができるようになっており、これによって安全運転支援をさらに十分に行えるようになってきている。ところが、イメージセンサによって撮像できる情報が詳細になればなるほど通信線を介して出力する画像情報の情報量は肥大化するという問題がある。
【０００６】
一方、特開２００１−１９４４５７号公報（特許文献１）に示されるように、必要とする以外のセンサを停止させ、稼動するセンサを絞り込むことにより周辺監視を行うことがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１９４４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、自動車に取り付けられるカメラユニットの場合、周辺状況は常に変化するものであるから、進行方向以外のカメラユニットを停止させると進行方向以外で生じる周辺状況の変化に対応できないという問題がある。そこで、時々刻々と変化する自動車の状況に合わせてカメラユニットの動作状態を切り替える指示を与えるために、各カメラユニットを専用信号線もしくは多重信号線により制御可能に接続することが考えられる。あるいは、通信方式の一つとして電源線重畳多重通信でも実施されてきた。ところが、この場合は、専用の通信線が必要であったり、多重信号を送信するための複雑な回路を形成する必要があるなどの問題も生じる。
【０００９】
本発明は前記問題を考慮に入れてなされたものであり、その目的は、自動車の周辺状況を検知して、周辺状況の変化に伴って適切な安全運転支援を行うことができる周辺監視センサユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明は、
自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサと、
撮像の対象物を検知する対象物検知センサと、
前記イメージセンサによって撮像された画像情報を通信線側に出力する画像出力手段と、
前記対象物検知センサが対象物を検知するときに前記イメージセンサおよび／または画像出力手段の動作状態を切り替えることにより対応するイメージセンサによって撮像されたより鮮明な画像情報を出力させる状態切替手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサユニットを提供している。
【００１１】
前記構成によれば、対象物検知センサを用いて自動車の周辺に位置する対象物の有無を検知することができ、状態切替手段は対象物検知センサによって対象物を検知するときにイメージセンサおよび／または画像出力手段の動作状態を切り替えるので、周辺監視センサユニット内の自律的な状態切替を行うことができる。つまり、イメージセンサの能力を最大限に活用した詳細な画像情報を常に通信線に出力するのではなく、周辺状況の変化に伴って自律的に動作状態を切り替えて、周辺に対象物がある場合には詳細な画像情報を出力し、対象物がない場合には適宜に簡略化した画像情報を出力することができる。
【００１２】
したがって、対象物検知センサを用いて対象物の有無を検知することにより、必要なときに安全確認を行うのに十分詳細な精度の画像情報を出力することができ、これによって適切な安全運転支援を行うことができる。対象物検知センサは、電磁波、赤外線、可視光、超音波などの物理量を測定することにより対象物の有無を判断するものであり、近年の自動車には、その進行方向などに２４ＧＨｚ、６０ＧＨｚ、７７ＧＨｚ程度の周波数の電磁波（以下、ミリ波という）を照射するレーダを備えているので、このミリ波を受信するだけで、対象物の有無を検知することができる。
【００１３】
また、側面から到達する各種物理量の測定値は自動車の出会い頭による衝突予測を行う判断材料となり、後方から到達する各種物理量の測定値は追突予測を行う判断材料となる。そして、対象物検知センサによる対象物の検知は、対象物の有無だけでなく、測定する物理量の強度変化やドップラシフトなどを用いて対象物が接近しているかどうかも検知するものであることが好ましい。さらに、対象物が接近しているかどうかに応じて出力する画像情報のデータ量を調節するように動作状態を切り替えてもよい。
【００１４】
前記状態切替手段が、イメージセンサから出力される画像情報および／または画像出力手段から出力される画像情報のデータ量を切り替えるものであることが考えられる。前記データ量の増減は、解像度、色数、フレーム数、圧縮の有無などによって行われることが考えられるが、解像度と色数を増減するだけで、飛躍的なデータ量の増減を行うことができる。また、前記状態切替手段は、出力するデータ量の増減だけでなく、撮像可能な全領域の中で対象物が存在する領域を拡大した画像情報と全体を示す画像情報とを切り替えるものであってもよい。この画像情報の切替はイメージセンサ側の視野角制御部を調節するものであっても、イメージセンサ内または画像情報出力手段内にいて撮像された画像の間引き（所謂デジタルズーム）を行うものであってもよい。
【００１５】
また、本発明は、
自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサと、
撮像の対象物を検知する対象物検知センサと、
前記イメージセンサによって撮像された画像情報を通信線側に出力する画像出力手段と、
前記対象物検知センサが対象物を検知するときにこの検知情報を通信線側に出力する対象物通知手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサユニットを提供している。
【００１６】
前記構成によれば、対象物検知センサを用いて自動車の周辺に位置する対象物の有無を検知することができ、状態切替手段は対象物検知センサによって対象物を検知するときにこの検知情報を通信線側に出力する。つまり、このイメージセンサと一つのユニットに形成された対象物検知センサを備える周辺監視センサユニットの出力だけで撮像の対象となる対象物が存在するかどうかを判断できる。対象物が存在する場合には画像情報を表示するなどして具体的な対象物の状況を確認することができる。
【００１７】
前記対象物検知センサは、電磁波、赤外線、可視光、超音波などの物理量を測定することにより対象物の有無を判断するものである。とりわけ、対象物検知センサが自動車の進行方向に照射されるミリ波を受信するものであれば、対象物の有無を極めて容易に検知することができる。また、側面から到達する各種物理量の測定値は自動車の出会い頭による衝突予測を行う判断材料となり、後方から到達する種物理量の測定値は追突予測を行う判断材料となる。そして、対象物検知センサによる対象物の検知は、対象物の有無だけでなく、測定する物理量の強度（レベル）変化やドップラシフトなどを用いて対象物が接近しているかどうかも検知するものであることが好ましい。
【００１８】
前記対象物検知センサが周辺自動車からの到来電磁波を受信するアンテナと、
このアンテナに接続されると共に受信した特定周波数帯の到来電磁波を通過させるフィルタ回路と、
このフィルタ回路に接続されて所定周波数帯における受信強度を用いて対象物の検知信号を得る検知手段とからなることが好ましい。
【００１９】
前記アンテナは近年自動車に搭載されているレーダから照射されるミリ波を到来電磁波として受信し、その到来電磁波を特定周波数帯のフィルタ回路によって選別して受信し、検知手段がその受信強度を用いて対象物の検知信号を得ることができる。検知手段はより具体的にはフィルタ回路を通過した到来電磁波の信号を増幅するプリアンプと、この信号を直流化してその振幅を電圧などに変換するためのダイオードと、前記電圧の大きさを強度レベルの閾値と比較して検知信号を得るための比較器とを備えることが考えられる。何れにしても、対象物検知センサは極めて簡単な回路であるから、その動作は安定している。
【００２０】
前記アンテナが指向性を有するものであると共に、イメージセンサの視野角に合わせた範囲で走査可能に形成されており、かつ、
前記検知手段がアンテナの走査角と受信強度の関係から前記到来電磁波の方向を検知し前記周辺自動車の存在方向を検知可能に構成されていることが好ましい。
【００２１】
すなわち、アンテナを走査して到来電磁波の方向を検知することにより、周辺自動車が存在する方向が分かる。ここで、前記イメージセンサまたは画像出力手段は、周辺自動車の存在方向に合わせてイメージセンサからの画像情報を適宜に加工して出力するものであることが好ましい。つまり、対象物検知センサが自動車を検知するときに、イメージセンサによって撮像可能な全ての撮像領域のうち、周辺自動車が存在する撮像領域の詳細な画像情報を通信線に出力するようにイメージセンサまたは画像出力手段の動作状態を切り替えるように制御する構成と、イメージセンサの方向を周辺自動車が存在する方向に向けた状態でイメージセンサの視野角を絞ることによりその詳細な画像情報を通信線に出力するようにイメージセンサを切り替えるように制御する構成が考えられる。
【００２２】
前記アンテナが指向性を有するものでありイメージセンサの視野角に合わせた範囲で異なる角度に複数配置されることにより前記到来電磁波の方向によって受信強度を異ならせてなり、
前記検知手段が複数のアンテナにおける受信強度の違いを用いて到来電磁波の方向を求めてこれを自動車の存在方向として検知可能に構成されていることが好ましい。
【００２３】
すなわち、複数のアンテナを用いて到来電磁波の方向を検知することにより、周辺自動車が存在する方向が分かる。また、イメージセンサによって撮像可能な全ての撮像領域のうち、周辺自動車が存在する撮像領域の詳細な画像情報を通信線に出力するようにイメージセンサまたは画像出力手段の動作状態を切り替えるように制御する構成と、イメージセンサの方向を周辺自動車が存在する方向に向けた状態でイメージセンサの視野角を絞ることによりその詳細な画像情報を通信線に出力するようにイメージセンサを切り替えるように制御する構成が考えられる。
【００２４】
また、本発明は、
自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサ、および、撮像の対象物を検知する対象物検知センサを備えると共に、対象物検知センサが対象物を検知するときにイメージセンサによって撮像されたより鮮明な周辺監視画像情報を出力する機能を備え、自動車の各部に配置される複数の周辺監視センサユニットと、
各周辺監視センサユニットに接続される通信線と、
この通信線を介して各周辺監視センサユニットに接続されることにより受信する画像情報を集計する監視情報集計手段と、
この監視情報集計手段によって集計された画像情報を表示する表示手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサシステムを提供している。
【００２５】
前記構成の周辺監視センサシステムによれば、複数の周辺監視センサユニットから受信する画像情報を、監視情報集計手段によってまとめて自動車の各部における周辺監視画像として表示手段に表示することができる。また、自動車の周辺において撮像の対象物を検知する時には、その方向に配置された周辺監視センサユニットが自律的にその動作状態を切り替えて、より詳細な画像情報を通信線に出力するので、監視情報集計手段は対象物が存在する側の詳細な画像情報を得ることができるので、これを表示手段に表示することにより、対象物を撮像したより鮮明な画像を表示することができる。
【００２６】
また、本発明は、
自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサ、撮像の対象物を検知する対象物検知センサ、および、対象物検知センサが対象物を検知するときにこの検知情報を出力する対象物通知手段を備え、自動車の各部に配置される複数の周辺監視センサユニットと、
各周辺監視センサユニットに接続される通信線と、
この通信線を介して各周辺監視センサユニットに接続されることにより受信する画像情報を集計すると共に、各部の周辺監視センサユニットから得られる検知情報を用いて少なくとも対象物の方向を示す警告情報を生成する監視情報集計手段と、
この画像集計手段によって集計された画像情報および警告情報を表示する表示手段とを備えてなることを特徴とする周辺監視センサシステムを提供している。
【００２７】
前記構成の周辺監視センサシステムによれば、複数の周辺監視センサユニットから受信する画像情報を、監視情報集計手段によってまとめて自動車の各部における周辺監視画像として表示手段に表示することができる。また、自動車の周辺において撮像の対象物を検知する時には、その方向に配置された周辺監視センサユニットが検知情報を通信線に出力するので、監視情報集計手段は対象物が存在する方向を運転者に通知するための警告情報を生成し、これを表示手段に表示させることができる。
【００２８】
監視情報集計手段が生成する警告情報はアラームや音声による警告メッセージとなって運転者に通知されても良いが、表示手段に警告表示を行うことにより、運転者は正確な状況判断を行うことができる。監視情報集計手段において周辺監視センサユニットから得られた画像情報の間引きを行うように構成されている場合は、周辺監視センサユニットが出力する検知情報に基づいて、対象物が存在する側の画像情報を、表示手段により鮮明に表示させることが好ましい。
【００２９】
さらに、前記監視情報集計手段は前記検知情報を用いて、シートベルトの増し締めやシートの最適移動などの制御を行うための警告情報を生成してもよい。この場合、いわゆるプリクラッシュセーフティと呼ばれる衝突予測制御を行うことも可能である。
【００３０】
前記周辺監視センサユニットは、対象物検知センサが対象物を検知するときにイメージセンサによって撮像された対象物のより鮮明な周辺監視画像情報を出力する機能を備えることが好ましい。周辺監視センサユニットから出力される周辺監視画像情報は対象物検知センサが対象物を検知するときのみ、対象物のより鮮明な周辺監視画像情報を出力するので、通信線の通信負荷率を不必要に上げることなく、必要なときにイメージセンサの性能を活用した鮮明な画像を出力することができる。
【発明の効果】
【００３１】
前述したように、本発明によれば、自動車の周辺監視をより的確に行って動作状態を切り替えることにより運転者の安全運転支援を行うことができる。運転者が自動車の運転を行うときに目視にて周囲を監視するだけでは死角が発生し、自動車の速度が上がると、運転者の視界が狭くなるので、後方や側方に存在する自動車に気付かないことがあるが、本発明の周辺監視センサユニットによれば、自動車の周辺の画像情報を通信線側に出力することができ、この画像情報を用いて安全運転支援を行うことができる。
【００３２】
周辺監視センサシステムは周辺の画像を表示する表示手段を備えるので、この表示手段に表示される画像を用いて、肉眼では死角となっている部分など、監視しにくい周辺の安全状態を確認することができる。
【００３３】
とりわけ、対象物検知センサが対象物を検知したときに、周辺監視センサシステムが自律的により鮮明な画像情報を出力するように状態切替を行う場合には、周辺監視センサユニットが必要なときに必要な情報を出力するので、常に大量の画像情報を出力する場合に比べて通信線の通信負荷率を下げることができる。一方、対象物検知センサが対象物を検知したときに、この検知情報を通信線側に出力する場合には、この通知情報を活用して、運転者に適切な警告を出力したり、前記表示手段への表示方法を変えることができる。この場合、一つの通信線を用いて画像情報と通知情報の両方を送信するので、配線を簡略化でき、それだけ製造コストを削減できるという利点もある。
【００３４】
対象物検知センサが近年自動車に搭載されているレーダからの到来電磁波を検知するものである場合、自動車を確実に検知できると共に、自ら周囲に電磁波などを照射する必要がないのでその構成を簡略化できる。また、自動車の検知手段が自動車の有無のみならず存在方向を検知する場合は、自動車の存在方向に合わせて撮像する範囲を定めることにより、周辺監視をさらに的確に行うことができ、運転者は撮像された画像を用いて自動車の確認を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１，２は本発明の実施例に係る周辺監視センサシステム１の構成を示している。図１に示すように、周辺監視センサシステム１は自動車２の前後左右にそれぞれ周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄを設け、これらの周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄがＬＡＮ通信線４によって監視情報集計手段（ＥＣＵ:Electronic Control Unitからなる制御ユニットであって、以下、周辺監視ＥＣＵという）５に接続されている。また、６は車内ＬＡＮ等の上位の情報ネットワークのバス７を介して周辺監視ＥＣＵ５に接続される表示手段である。なお、以下の説明において各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄを区別する必要がない場合は周辺監視センサユニット３という。
【００３６】
本実施例に示す周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄは、それぞれフロントグリルの奥、リアバンパ内、側面のＢピラーの上部などに取り付けられて、それぞれ前方、後方、左側方、右側方を撮像すると共に、撮像の対象物を検知する対象物検知センサを内蔵するものである。なお、後方を撮像するために左右のサイドミラー内に周辺監視センサユニット３ｅなどを取り付けたり、フロントバンパ内に斜め左右前方を撮像する周辺監視センサユニット３ｆを取り付けることも考えられるが、本実施例では説明を簡単にするために省略する。
【００３７】
さらに、左右に取り付けられる周辺監視センサユニット３ｃ，３ｄは車速に応じて撮像範囲を変えるように水平方向に傾動可能とする車速連動傾動機構を備えてもよい。すなわち、低速走行時には周辺監視センサユニット３ｃ，３ｄの撮像範囲を斜め前方に向けるようにして、走行方向の左右から接近する車両を撮像できるようにし、高速走行時には撮像範囲を真横より幾らか斜め後方に向けて、左右の後方から接近する車両を監視できるようにすることが好ましい。しかしながら、以下の説明では説明を簡単にするために、左右の周辺監視センサユニット３ｃ，３ｄの撮像範囲を固定として説明する。
【００３８】
図２に示すように、周辺監視センサユニット３は、自動車の周辺監視画像を撮像するイメージセンサ１０と、撮像の対象物を検知する対象物検知センサ１１と、前記イメージセンサ１０によって撮像された画像情報Ｄｖを通信線４側に出力する画像出力手段１２と、この画像出力手段１２から得られる画像情報Ｄｖなどの各種情報を電気信号に変換し通信線４を介して送信する送信手段１３と、前記対象物検知センサ１１が対象物を検知するときに前記イメージセンサ１０および画像出力手段１２の動作状態を切り替える状態切替手段１４と、前記対象物検知センサ１１が対象物を検知するときにこの検知情報Ｄｆを通信線４側に出力する対象物通知手段１５とを備えてなる。
【００３９】
前記イメージセンサ１０は、物理量として可視光や赤外線などの光の受光強度を画像（二次元分布）として撮像するセンサ素子１０ａと、前記光をセンサ素子１０ａに結像すると共にその視野角を変更するように構成された光学レンズ１０ｂと、センサ素子１０ａや光学レンズ１０ｂの角度や視野角を調節する制御を行うイメージセンサ制御部１０ｃとを備える。なお、前記イメージセンサ１０は光の受光強度の二次元分布を測定するものに限られるものではなく、電磁波、超音波などの物理量を用いて撮像対象物の形を二次元的に捕らえることにより撮像するものであってもよい。イメージセンサ１０が可視光でない物理量を用いて撮像するものである場合は、運転者が肉眼で確認できない画像をイメージセンサ１０が撮像するので、安全運転支援を効果的に行うことができる。
【００４０】
イメージセンサ１０は、例えば撮像画像の解像度や、撮像するフレーム数、光学レンズ１０ｂの視野角などをそれぞれ調節する幾つかの動作モードを有することが好ましく、さらには、センサ素子１０ａや光学レンズ１０ｂの角度も調節できることが好ましい。本実施例に示すイメージセンサ１０は最大で画素数が１０２４×７６８ドットで、２４ビットのフルカラーの画像を１秒間に６０フレーム撮像して出力する能力を持っている。このイメージセンサ１０の能力は高ければ高いほどよいが、製造コストとの関係で適宜選択可能であることはいうまでもない。
【００４１】
図３に示すように、前記対象物検知センサ１１は、撮像対象物である周囲の自動車が周辺監視やクルーズコントロール動作のために前方などに照射するミリ波を到来電磁波として受光するアンテナ２０と、このアンテナ２０に接続されると共に受信した特定周波数帯（ミリ波の場合は、例えば２４ＧＨｚ帯、６０ＧＨｚ帯、７７ＧＨｚ帯）の到来電磁波を通過させるバンドパスフィルタ回路２１と、このバンドパスフィルタ回路２１に接続されて所定周波数帯における受信強度を用いて対象物の検知信号を得る検知手段２２とからなる。
【００４２】
なお、前記バンドパスフィルタに代えて共振回路を用いて検出感度を上げることも考えられる。また、２４ＧＨｚ帯のミリ波は日本では近距離レーダだけに用いられているので、２４ＧＨｚ帯のバンドパスフィルタ回路２１を備えた周辺監視センサユニット３は自動車２の側面に取り付けられて、側方を撮像するものに用いられる。
【００４３】
前記アンテナ２０は面状に配置された複数のアンテナ素子２０ａとその駆動回路２０ｂとを備えてなり、このアンテナ素子２０ａの数を多くすればするほど各アンテナ素子２０ａによって受信するミリ波の位相が揃う角度は限定されるので、アンテナ２０の指向性を上げることができる。
【００４４】
また、検知手段２２は、例えばフィルタ回路２１を透過した到来電磁波を増幅するプリアンプ２３と、このプリアンプ２３によって増幅された信号を整流することにより到来電磁波の振幅を電圧値として得るダイオード２４と、アンプ２５と、電圧値から到来電磁波を所定の閾値と比べることにより到来電磁波のレベルを測定するレベル判定部２６とを備えている。
【００４５】
図４，５は周辺監視センサユニット３の正面図と平面図であり、一つの周辺監視センサユニット３内にイメージセンサ１０と対象物検知センサ１１が内蔵されていることを示している。前記アンテナ２０は例えば横方向に少しずつ角度を変えて配置された複数のアンテナ２０Ａ〜２０Ｅを備えている。各アンテナ２０Ａ，２０Ｂ…はそれぞれ視野角θａ〜θｅが７〜８°程度であり、隣り合うアンテナ２０Ａ，２０Ｂ…の視野角θａ，θｂ…がそれぞれ１／３程度重なるように配置されている。これによって、異なる到来電磁波の発信源（自動車２の存在方向）を９つのエリアａ１〜ａ９に分けて特定できるように構成している。
【００４６】
なお、自動車２の存在方向を示す情報を得るために、アンテナの角度を視野角に合わせた範囲で走査可能に形成し、最も受信強度が強くなる角度を自動車２の存在位置として出力するようにしてもよい。この場合は、アンテナの走査を可能とする駆動系が必要であるが、アンテナの数は単一でも良いので、その製造コストを削減することが可能である。
【００４７】
再び、図２に戻って、前記画像出力手段１２は、センサ素子１０ａによって撮像される画像を画像情報Ｄｖに変換して出力する演算処理を行うものであるが、この画像出力手段１２はイメージセンサ１０によって撮像された画像を幾らか間引いたり、撮像可能範囲のうちの一部を拡大していわゆるデジタルズームの処理を行ったり、画像圧縮を行うものである。また、画像出力手段１２は画像情報Ｄｖの解像度、色数、フレーム数、デジタルズームの有無やズームの中心位置、画像圧縮の有無などの幾つかの動作状態を動作モードとして設定可能に構成されている。これによって、画像情報Ｄｖのデータ量を適宜調整可能に構成されている。
【００４８】
前記送信手段１３は例えばＩＥＥＥ１３９４（登録商標。以下同様）やＭＯＳＴ（登録商標。以下同様）などの高速通信規格に対応する通信線４に接続され、この通信線４の状態を監視して画像出力手段１２から得られる画像情報Ｄｖのみならず対象物通知手段１５から得られる検知情報Ｄｆを電気信号に変換して送信する。
【００４９】
前記状態切替手段１４は対象物検知センサ１１が周囲の自動車を検知したときにイメージセンサ１０や画像出力手段１２の動作状態を切り替えるものであるが、通常はイメージセンサ１０から出力される撮像画像を間引くことにより、解像度を３２０×２４０ドットや６４０×４８０ドットに下げたりフレームレートや色数などを落としたり、撮像画像を圧縮するなどして画像情報Ｄｖのデータ量を削減する。また、イメージセンサ制御部１０ｃに制御命令を送信して、光学レンズ１０ｂを広角に設定すると共に、センサ素子１０ａの角度を真ん中に設定する。前記解像度やフレームレートや色数などはイメージセンサ１０側で調節しても、画像出力手段１２側で調節してもよい。
【００５０】
図６は前記通常の動作状態において撮像された各監視画像情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄ（各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄから出力された画像情報Ｄｖをそれぞれ符号Ｄｖａ〜Ｄｖｄで示す）の例を示す図である。つまり、画像情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄは前後左右の各方向における最も視野角の広い画像を３２０×２４０ドットなどの低解像で撮像したモノクロ画像を毎秒３０フレーム送信するものであり、通常は周辺を確認するための機能に足りる動作である。なお、前記画像圧縮は撮像画像の遅延の原因となるので、通常は行わないようにすることが好ましい。
【００５１】
一方、前記対象物検知センサ１１が自動車Ｍ（図６参照）を検知したときには、イメージセンサ１０によって撮像可能な画像を最大限に活用して、例えば画素数が１０２４×７６８ドットで、２４ビットの高解像の画像情報Ｄｖを毎秒６０フレーム出力させるように画像出力手段１２を切り替える。同時にイメージセンサ制御部１０ｃを制御してセンサ素子１０ａの方向を到来電磁波の方向（図５に示す各エリアａ１〜ａ９）に合わせて傾倒させ、かつ、光学レンズ１０ｂを絞った状態にして到来電磁波の発生源の自動車Ｍを拡大して示す。
【００５２】
図７は後方の周辺監視センサユニット３ｂから得られる画像情報Ｄｖｂだけを高解像にして、対象物となっている自動車Ｍを拡大して撮像した画像の一例を示している。
【００５３】
再び、図２に戻って、前記対象物通知手段１５は対象物検知センサ１１が自動車を検知したときに、通信手段１３に検知情報Ｄｆを出力するものである。この検知情報Ｄｆには到来電磁波の強度（つまり、対象物である自動車Ｍとの距離）や、方向（前記到来電磁波のエリアａ１〜ａ９など）を示す情報を含めることが好ましい。なお、以下の説明において各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄから出力される検知情報Ｄｆを区別する必要があるときには、符号Ｄｆａ〜Ｄｆｄを用いる。
【００５４】
次に、各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄと接続される周辺監視ＥＣＵ５の構成を説明する。この周辺監視用ＥＣＵ５は、例えば前記情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄ，Ｄｆａ〜Ｄｆｄを受信する受信手段３０と、各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄからの画像情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄをまとめて一つの画像情報Ｄｖｍを生成したり、周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄからの検知情報Ｄｆａ〜Ｄｆｄをまとめて自動車内の各部を制御する制御情報Ｄｃを生成するＭＣＵ３１と、このＭＣＵ３１によってまとめられた情報Ｄｖｍ，Ｄｃをバス７に送信するためのＬＡＮ制御部３２とを備えている。
【００５５】
ここで、本実施例では各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄにそれぞれ一本の通信線４を接続して、複数の通信線４を用いて周辺監視用ＥＣＵ５と周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄを直接的に接続（スター接続）しているので、周辺監視用ＥＣＵ５各周辺監視センサユニット３ａ，３ｂ…からの画像情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄを直接的に受け取ることができる。しかしながら本発明は周辺監視用ＥＣＵ５に対して各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄがスター接続されていることに限定されるものではなく、各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄは通信線４によって互いに連結されて、直列的に接続し新規の各周辺監視センサユニット３を容易に増設できるように構成してもよい。他にも、各周辺監視センサユニット３ａ…をディジーチェーン接続するものであっても、バス状、リング状、ツリー状の何れの形で接続するものであってもよい。
【００５６】
また、前記表示手段６は、バス７から各種情報Ｄｖｍ，Ｄｃを受信するＬＡＮ制御部４０と、このＬＡＮ制御部４０を介して受信した画像情報Ｄｖｍを表示する液晶パネルなどの表示部４１と、前記制御情報Ｄｃにしたがって音声などによる警告を出力するスピーカなどの発音部４２とを備えている。
【００５７】
本実施例の周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄはその動作状態を自ら自律的に切り替えるので、送信する画像情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄのデータ量を切り替えるなどの処理は周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄ側で行われる。このため、前記ＭＣＵ３１は高い処理能力を有するものを用いなくても複数の周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄからの画像情報Ｄａ，Ｄｂ…を処理することが可能である。
【００５８】
しかしながら、本発明はこの点に限定されるものではなく、例えば各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄから送信する画像情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄの状態を一定にし、周辺監視用ＥＣＵ５側のＭＣＵ３１において前記検知情報Ｄｆａ〜Ｄｆｄを受信したときに、送られてきた画像情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄを集計する際に適宜の間引きを行って、そのデータ量を削減するようにしてもよい。
【００５９】
何れにしても、周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄが自律的に自動車Ｍの接近を検知してその動作状態を切り替えて、送信する画像情報Ｄｖを切り替えたり、検知情報Ｄｆを出力するので、周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄの状態変化を直接接近情報として利用できる。具体的には周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄからの情報Ｄｖ，Ｄｆを利用することで、どの方向から車両が接近しているかが分かり、安全運転支援を行うことができる。また、周辺監視センサシステム１は表示手段６に各周辺監視センサユニット３ａ〜３ｄからの画像情報Ｄｖａ〜Ｄｖｄの集計画像情報Ｄｖｍを表示するので、周囲から接近する検知対象物の確認を的確に行うことができる。
【００６０】
なお、バス７に接続される周辺監視ＥＣＵ５や表示手段６以外のＥＣＵ（図外）は、バス７を介して上記の通知情報Ｄｆａ〜Ｄｆｄを受信することにより、衝突予測制御（いわゆる”プリクラッシュ”制御）などの付加的な制御を行って、シートベルトの増し締めやシートの最適移動を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例に係る周辺監視センサシステムの構成を示す図である。
【図２】前記周辺監視センサシステム全体の電気的な構成を示す図である。
【図３】周辺監視センサシステムを構成する周辺監視センサユニットの一部を拡大して示す図である。
【図４】周辺監視センサユニットの正面図である。
【図５】前記周辺監視センサユニットの平面図である。
【図６】撮像した画像の一例を示す図である。
【図７】後方から自動車が接近しているときに表示される画像の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１                  周辺監視センサシステム
２                  自動車
３（３ａ、３ｂ…）  周辺監視センサユニット
４                  通信線
５                  監視情報集計手段
６                  表示手段
１０                イメージセンサ
１１                対象物検知センサ
１２                画像出力手段
１３                状態切替手段
１４                対象物通知手段
２０（２０Ａ…）    アンテナ
２１                フィルタ回路
２２                検知手段
【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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【図７】
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