(57)【要約】【課題】カメラで撮像された撮像画像をディスプレイ装置に表示したときに、車両の後方に近接する障害物をより明確に認識できると共に、車両の後部と障害物との距離も確認できる車両後方監視装置を提供する。【解決手段】カメラ２１の第一範囲３２で撮像した側面視で車両１０の上端の高さＨ１に位置する基準線３４を含む領域を、ディスプレイ装置２３の第一画像３５に表示すると共に、車両１０の後上部１３ａに取り付けられた照射器４０が基準線３４の高さを維持しながら車両１０の後上部１３ａから後方へ指向する可視化可能な光４１を照射する構成にした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後上部に取り付けられて、該車両よりも後方に向いた所定の撮像範囲で、側面視で該車両の上端の高さに位置する基準線を含む領域の撮像画像を取得するカメラと、該カメラの取得した該撮像画像を表示するディスプレイ装置とを備えた車両後方監視装置において、
前記車両の後上部に取り付けられた少なくとも一つの照射器を備え、該照射器が前記基準線の高さを維持しながら該車両の後上部から後方へ指向する少なくとも一条の可視化可能な光を照射する構成にしたことを特徴とする車両後方監視装置。
【請求項２】
前記撮像範囲の一部に配置されて、該撮像範囲の外側の第一範囲を該撮像範囲に投映する範囲外投映手段を備え、
前記範囲外投映手段により前記撮像範囲が前記第一範囲と該第一範囲以外の第二範囲とに区分されて、前記ディスプレイ装置に表示される前記撮像画像が、前記カメラが該第一範囲で路面側の領域、又は前記基準線を含む領域のどちらか一方を撮像した第一画像と、該カメラが該第二範囲で他方を撮像した第二画像とを有した請求項１に記載の車両後方監視装置。
【請求項３】
前記照射器が前記車両の後退時に前記可視化可能な光を照射する構成にした請求項１又は２に記載の車両後方監視装置。
【請求項４】
複数の前記可視化可能な光が前記車両の後退時に該車両の後部に近接する障害物に当たったときに、模様を形成する請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両後方監視装置。
【請求項５】
前記車両の後退時に前記車両の後部に近接する障害物に当たった前記可視化可能な光の明るさ又は形状、あるいは複数の前記可視化可能な光同士の間隔のいずれか一つに基づいて、該車両の後部と該障害物との距離を検出する検出手段を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両後方監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両後方監視装置に関し、より詳細には、カメラで撮像された撮像画像をディスプレイ装置に表示したときに、車両の後上部に近接する障害物をより明確に認識できると共に、車両の後上部と障害物との距離も確認できる車両後方監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の後退時などにおいて、車両の後部に取り付けられたカメラで撮像した車両よりも後下方の撮像画像を車室内のディスプレイ装置に表示する装置が知られている。
【０００３】
しかし、トラックなどの大型車両は、運転手が搭乗するキャブの後方に配置された荷台の上端がキャブの上端よりも高い。そのため、車両の後退時には、車両よりも後下方に加えて、車両よりも後上方を確認することが不可欠となる。
【０００４】
これに関して、キャブの内部に配置したディスプレイ装置に、カメラで撮像した車両よりも後下方の画像と、車両よりも後上方の画像とを切り換えて表示する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この装置によれば、車両の後退時に、運転者が車両よりも後下方及び後上方の両方の障害物の有無を把握して、車両と障害物との接触事故を未然に防止している。
【０００６】
一方、この装置に限らず車両の後方に取り付けられたカメラで撮像した撮像画像では、車両の後退時に車両の後部に近接する障害物を認識し難いという問題がある。例えば、車庫などに車両を車庫入れするときには、ディスプレイ装置に表示された撮像画像が暗く、障害物が映っていてもその障害物を認識し難い。また、障害物が模様のない壁などの場合には、撮像画像からでは障害物との距離感が掴み難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１０９５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、カメラで撮像された撮像画像をディスプレイ装置に表示したときに、車両の後上部に近接する障害物をより明確に認識できると共に、車両の後上部と障害物との距離も確認できる車両後方監視装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための本発明の車両後方監視装置は、車両の後上部に取り付けられて、該車両よりも後方に向いた所定の撮像範囲で、側面視で該車両の上端の高さに位置する基準線を含む領域の撮像画像を取得するカメラと、該カメラの取得した該撮像画像を表示するディスプレイ装置とを備えた車両後方監視装置において、前記車両の後上部に取り付けられた少なくとも一つの照射器を備え、該照射器が前記基準線の高さを維持しながら該車両の後上部から後方へ指向する少なくとも一条の可視化可能な光を照射する構成にしたことを特徴とするものである。
【００１０】
なお、ここでいう可視化可能な光とは、肉眼で見ることのできる可視光ではなく、カメ
ラの映像素子で撮像可能で、撮像画像に肉眼で見えるように映る光のことをいう。カメラの映像素子の感応する光の波長は人間の可視帯域より広い。例えば、携帯電話機に搭載されているカメラでは赤外線レーダの光線を撮像することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両後方監視装置によれば、照射器から基準線の高さを維持しながら車両の後上部から後方へ指向する可視化可能な光を照射することで、車両の後上部に近接する障害物にその可視化可能な光を当てることができる。この可視化可能な光が障害物に当たることで、障害物の周囲が暗くても障害物を明確に確認できると共に、車両の後退に伴ってその障害物に当たった可視化可能な光の明るさ及び形状などが変化することにより車両の後上部と障害物との距離も確認できる。これにより、車両の後上部と障害物との接触事故を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の車両後方監視装置の第一実施形態を例示する側面図である。
【図２】図１のカメラを拡大した拡大図である。
【図３】図１のディスプレイ装置を拡大した拡大図である。
【図４】図２の照射器から照射された可視化可能な光を平面視した平面図である。
【図５】図１のディスプレイ装置を拡大した拡大図であり、障害物に可視化可能な光が当たった状態を示す。
【図６】本発明の車両後方監視装置の第二実施形態を例示し、照射器から照射された可視化可能な光を平面視した平面図である。
【図７】本発明の車両後方監視装置の第三実施形態を例示し、照射器から照射された可視化可能な光を平面視した平面図の一例である。
【図８】本発明の車両後方監視装置の第三実施形態のディスプレイ装置を拡大した拡大図であり、障害物との距離が遠方時を示す。
【図９】本発明の車両後方監視装置の第三実施形態のディスプレイ装置を拡大した拡大図であり、障害物との距離が近接時を示す。
【図１０】本発明の車両後方監視装置の第三実施形態を例示し、照射器から照射された可視化可能な光を平面視した平面図の他の例である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の車両後方監視装置の実施形態について説明する。図１は、本発明の第一実施形態の車両後方監視装置２０の構成を示す。なお、図面では、構成が分かり易いように車両後方監視装置２０のカメラ２１の寸法を大きくしているため、カメラ２１が車両１０の後上部から上方に突出しているが、実際にはカメラ２１は車両１０の後上部から略突出していないものとする。
【００１４】
この車両後方監視装置２０は、トラックなどの大型の車両１０の後上部１３ａに取り付けられカメラ２１で撮像した車両１０よりも後方の撮像画像３０を、キャブ１２の内部に配置されたディスプレイ装置２３に表示するものである。
【００１５】
この車両１０においては、前後方向に延びる車体フレーム１１を有している。車体フレーム１１は、前上部に配置されて運転手が搭乗するキャブ１２と、後上部に配置された荷台１３とを支持している。キャブ１２よりも路面５０からの高さが高い荷台１３の後上部１３ａに車両後方監視装置２０が取り付けられている。
【００１６】
車両後方監視装置２０は、図示しないブラケットを介して荷台１３の後上部１３ａの中央部に取り付けられたカメラ２１と、そのカメラ２１に取り付けられた範囲外投映手段としての反射鏡２２と、キャブ１２の内部に配置されて運転手が前方を向いているときに視
認可能な位置に取り付けられたディスプレイ装置２３とを備えている。
【００１７】
図２に示すように、カメラ２１は、車両１０、ケース２４と、ケース２４の車幅方向の両側面の外側で対になって配置されて、ケース２４に車幅方向を軸として回動自在に固定されたブラケット２５とを有している。また、ケース２４の内部には、レンズ２６と、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサなどの撮像素子２７とが下方から順に配置されている。また、撮像素子２７は、撮像素子２７から出力される電気信号に基づいて生成した撮像画像３０をディスプレイ装置２３に出力する電気回路２８が接続されている。
【００１８】
このカメラ２１は、撮像範囲３１が後ろ斜め下方に設定されている。従って、ケース２４の内部のレンズ２６が後ろ斜め下方を向くように設置されており、撮像素子２７がこのレンズ２６を通して車両１０の後上部１３ａから後ろ斜め下方に向けられた撮像範囲３１を撮像している。
【００１９】
反射鏡２２は、ブラケット２５に車幅方向を軸として回動自在に固定されている。この反射鏡２２は、反射面がカメラ２１の撮像範囲３１の一部を占めるように、詳しくは後ろ斜め下方に向いた撮像範囲３１の後方側を占めるように配置されている。なお、反射鏡２２のカメラ２１に対する取付け角度はブラケット２５及び反射鏡２２の少なくとも一方をカメラ２１に対して回動させることで適宜設定可能である。また、反射鏡２２に代えて、フレネルレンズやプリズムを用いてもよい。
【００２０】
このように、カメラ２１の撮像範囲３１の一部に反射鏡２２を配置することで、反射鏡２２が撮像範囲３１の外側の第一範囲３２を撮像範囲３１に投影できる。これにより、撮像範囲３１が撮像範囲３１の外側の第一範囲３２と第一範囲３２以外の第二範囲３３とに区分されている。その結果、カメラ２１の撮像素子２７は、第一範囲３２で側面視において車両１０の上端の高さＨ１に位置する基準線３４を含む領域を撮像し、第二範囲３３で路面５０側の領域を撮像している。なお、トラックなどの大型の車両１０の場合には、車両１０の上端は荷台１３の上端となる。
【００２１】
従って、図３に示すように、ディスプレイ装置２３に表示される撮像画像３０には、第一範囲３２で撮像された基準線３４を含む領域が映る第一画像３５が上方に配置され、第二範囲３３で撮像された路面５０側の領域が映る第二画像３６が下方に配置されている。図３では、車両１０の車庫入れ時の撮像画像３０を例示しており、図中には車両１０の後退時に車両１０の後部に近接する障害物として車庫５１が映っている。第一画像３５には車庫５１の上部が映り、第二画像３６には路面５０及び車庫５１の下部が映っている。
【００２２】
なお、カメラ２１の撮像範囲３１を基準線３４を含む領域に向けると共に、反射鏡２２の取り付け位置を撮像範囲３１の下方側に変えてもよい。この場合には、第一範囲３２と第二範囲３３とが上記とは逆になり、撮像範囲３１の外側の第一範囲３２で路面５０側の領域を撮像し、第二範囲３３で基準線３４を含む領域を撮像する。また、第一画像３５と第二画像３６との画面比は、カメラ２１の撮像範囲３１に占める反射鏡２２の割合で調節可能である。
【００２３】
このような車両後方監視装置２０において、図２に示すように、ブラケット２５に車幅方向を軸として回動自在に固定された照射器４０を備えている。
【００２４】
この照射器４０は、基準線３４の高さＨ１を維持しながら車両１０の後上部１３ａから後方へ指向する一条の可視化可能な光４１を照射するスポットライトである。可視化可能
な光４１は、指向する方向から見て直径ｒ１の円形であり、波長が可視波長のおよそ３８０ｎｍ以上、７８０ｎｍ以下、及び紫外と赤外を含めた波長の領域である。また、この可視化可能な光４１は平面視で第一範囲３２の中央部を後方に向って指向している。
【００２５】
可視化可能な光４１が車両１０の後上部１３ａに近接する障害物に当たると、カメラ２１が撮像した撮像画像３０の第一画像３５にその可視化可能な光４１が映る。このとき、第一画像３５に映る可視化可能な光４１は、障害物との距離が遠方時と比較して近接時に画素上の相対幅が大きくなる。また、第一画像３５に映る可視化可能な光４１の明るさは、障害物との距離が遠方時と比較して近接時に明るくなる。
【００２６】
図４は可視化可能な光を平面視した平面図である。ここで、第一範囲３２の遠方側の位置をＰ１、位置Ｐ１よりも近接側（車両１０の後部寄り）の位置をＰ２とする。平面視で可視化可能な光４１の幅（直径）ｒ１は車両１０の後部に近接する位置Ｐ２から遠方の位置Ｐ１まで変わらない。一方、平面視で位置Ｐ１における第一範囲３２の幅Ｂ１と比較して、位置Ｐ２における第二範囲３３の幅Ｂ２は狭くなる。つまり、位置Ｐ２における画素上の可視化可能な光４１の相対幅は、位置Ｐ１における画素上の可視化可能な光４１の相対幅と比較して大きくなる。
【００２７】
図５は車両１０を車庫５１に車庫入れする際のディスプレイ装置２３に表示された撮像画像３０を示している。この車庫５１には、車庫５１の内部の天井に車両１０が車庫入れされたときに、車両１０の後上部１３ａに近接する電灯５２が取り付けられている。
【００２８】
上記の車両後方監視装置２０によれば、車両１０を車庫５１に車庫入れする際に、カメラ２１の撮像範囲３１の一部に配置された反射鏡２２によって、ディスプレイ装置２３に第一範囲３２の第一画像３５と第二範囲３３の第二画像３６との両方を表示して、運転者が第一範囲３２及び第二範囲３３における障害物である車庫５１の有無を把握できる。また、同時に、照射器４０から基準線３４の高さを維持しながら車両１０の後上部１３ａから後方へ指向する可視化可能な光４１を照射することで、可視化可能な光４１を電灯５２に当てることができる。可視化可能な光４１が電灯５２に当たることで車庫５１の内部が暗くても運転手が電灯５２を明確に確認できる。
【００２９】
加えて、ディスプレイ装置２３に表示された第一画像３５では、車両１０の後退に伴ってその電灯５２に当たった可視化可能な光４１の明るさが明るくなると共に、可視化可能な光４１の画素上の相対幅が大きくなることで、車両１０の後上部１３ａと電灯５２との距離も確認できる。
【００３０】
従って、この車両後方監視装置２０によれば、運転手がこのまま車庫入れを続けると電灯５２が車両１０の後上部１３ａに衝突する危険性を察知して、車両１０の後上部１３ａと電灯５２との接触事故を未然に防止できる。
【００３１】
特に、トラックなどの大型の車両１０の場合には、車両１０の後退時に、キャブ１２よりも高さのある荷台１３の後上部１３ａの接触が分かり難い。しかし、上記の車両後方監視装置２０によれば、側面視で車両１０の上端、つまり、荷台１３の上端の高さＨ１に位置する基準線３４を含む領域をディスプレイ装置２３に表示できると共に、基準線３４の高さに位置する障害物に可視化可能な光４１を当てることができる。そのため、車両１０の後退時に、荷台１３の後上部１３ａと障害物との接触を防ぐことができる。
【００３２】
上記の車両後方監視装置２０においては、照射器４０が車両１０の後退時に可視化可能な光４１を照射する構成が望ましい。例えば、シフトレバーの選択位置を検出するシフトレンジセンサとディスプレイ装置２３とを通信可能に接続し、ディスプレイ装置２３と照
射器４０とを通信可能に接続する。そして、シフトレンジセンサからディスプレイ装置２３が、Ｒレンジ信号を受信したときに、ディスプレイ装置２３から照射器４０に可視化可能な光４１の照射信号を出力し、その照射信号を受信した照射器４０が可視化可能な光４１を照射する。この構成によれば、可視化可能な光４１が不要な車両１０の後退時以外では可視化可能な光４１が照射されないようになり、車両１０の後方を走行する他の車両への煩わしさを抑制できる。
【００３３】
なお、同様にカメラ２１も車両１０の後退時に撮像するように構成してもよい。また、車両１０の後方の明度を検知し、予め定めた明度よりも暗い場合にのみ照射器４０が可視化可能な光４１を照射するように構成してもよい。更に、照射器４０をリアトップマーカ（車高灯）で構成してもよい。この場合には、照射器４０を、車両１０の後退時以外は照射される可視化可能な光４１を抑えてリアトップマーカとして使用し、車両１０の後退時に上記のように監視装置として使用することができる。
【００３４】
図６は、本発明の第二実施形態の車両後方監視装置２０の構成の一部を示す。この車両後方監視装置２０においては、ブラケット２５に車幅方向を軸として回動自在に固定された二つの照射器４０を備えている。各照射器４０は、基準線３４の高さを維持しながら、平面視で第一範囲３２の中央部に向って指向する可視化可能な光４１を照射している。
【００３５】
第一画像３５に映る可視化可能な光４１は、第一実施形態と同様に、車両１０の後上部１３ａと障害物との距離が遠方時と比較して近接時に画素上の相対幅が大きくなると共に、障害物との距離が遠方時と比較して近接時に明るくなる。また、各照射器４０から照射される可視化可能な光４１同士は、車両１０の後上部１３ａと障害物との距離が遠方時と比較して近接時に画素上の相対間隔が小さくなる。
【００３６】
図６に示すように、平面視で位置Ｐ１における可視化可能な光４１同士の間隔Ｂ３と比較して、位置Ｐ２における可視化可能な光４１同士の間隔Ｂ４は広くなる。つまり、位置Ｐ２における画素上の可視化可能な光４１同士の相対間隔は、位置Ｐ１における画素上の可視化可能な光４１同士の相対間隔と比較して小さくなる。
【００３７】
この第二実施形態の車両後方監視装置２０によれば、第一実施形態と同様の効果に加えて、可視化可能な光４１同士の間隔の変化でも車両１０の後上部１３ａと障害物との距離が確認できる。
【００３８】
図７は、本発明の第三実施形態の車両後方監視装置２０の構成の一部を示す。この第三実施形態では、照射器４０が基準線３４の高さを維持しながら車両１０の後上部１３ａから後方へ指向すると共に、平面視で車両１０の後上部１３ａから後方へ向って車幅方向に除々に拡径する可視化可能な光４２を照射している。図８及び図９に示すように、この可視化可能な光４２は障害物に当たったときに、明暗の縦縞模様を形成している。なお、可視化可能な光４２により形成される模様は明暗の縦縞模様に限定されない。
【００３９】
図８及び図９では、車両１０の後退時の撮像画像３０を例示しており、図中には車両１０の後退時に車両１０の後上部１３ａに近接する障害物として模様などが無い壁５３が映っている。また、図８が車両１０の後上部１３ａと壁５３との距離が遠方時を示し、図９が近接時を示している。
【００４０】
図８の可視化可能な光４２の高さＨ２、幅Ｂ５及び可視化可能な光４２同士の間隔Ｂ６と、図９の可視化可能な光４２の高さＨ３、幅Ｂ７及び可視化可能な光４２同士の間隔Ｂ８とを比較すると、高さＨ２よりも高さＨ３の方が高く、幅Ｂ５よりも幅Ｂ７の方が広く、及び間隔Ｂ６よりも間隔Ｂ８の方が狭くなっている。また、前述した通り図８の可視化可能な光４２の明るさよりも図９の可視化可能な光４２の明るさの方が明るくなっている。
【００４１】
このように、第三実施形態では、第一実施形態の効果に加えて、可視化可能な光４２が壁５３に当たったときに、明暗の縦縞模様を形成するので、運転手がその明暗の縦縞模様の変化によって車両１０の後上部１３ａと壁５３との距離をより精度良く認識することが可能となる。
【００４２】
また、例えば、図１０に示すように、第二実施形態と同様に複数の可視化可能な光４２を用いて干渉模様を形成してもよい。また、図１０に示すように、遠方から近接するに従って、複数の可視化可能な光４２により形成された干渉の縞模様の縞の数が変化するようにしてもよい。なお、図中では、干渉模様が各可視化可能な光４２が重なった部分に形成されるものとする。
【００４３】
上記の車両後方監視装置２０においては、車両１０の後退時に車両１０の後上部１３ａに近接する障害物に当たった可視化可能な光４１、４２の明るさ又は形状、あるいは複数の可視化可能な光４１、４２同士の間隔のいずれか一つに基づいて、車両１０の後上部１３ａと障害物との距離を検出する検出手段を備えることが望ましい。
【００４４】
例えば、撮像素子２７から出力される電気信号に基づいて撮像画像３０を生成する電気回路２８が、検出手段として、予め実験などにより車両１０の後上部１３ａと障害物との距離と、可視化可能な光４１、４２の変化とに基づいたマップを有して、そのマップを参照して車両１０の後上部１３ａと障害物との距離を算出するように構成してもよい。更に、電気回路２８が算出した車両１０の後上部１３ａと障害物との距離をディスプレイ装置２３に表示させる、あるいは警報器で警告させるようにしてもよい。
【００４５】
この構成によれば、車両後方監視装置２０によって、車両１０の後上部１３ａと障害物との距離を数値で検出することで、運転手により明確に後上部１３ａに近接する障害物の検知を促すことができる。
【００４６】
また、上記の車両後方監視装置２０においては、反射鏡２２、ブラケット２５及び照射器４０のカメラ２１に対する角度をディスプレイ装置２３に設けた操作盤から操作可能に構成することが望ましい。
【符号の説明】
【００４７】
１０  車両
１３ａ  後上部
２０  車両後方監視装置
２１  カメラ
２２  反射鏡
２３  ディスプレイ装置
３０  撮像画像
３１  撮像範囲
３２  第一範囲
３３  第二範囲
３４  基準線
３５  第一画像
３６  第二画像
４０  照射器
４１、４２  可視化可能な光
５０  路面
【図１】
2016072940.tif 000003
【図２】
2016072940.tif 000004
【図３】
2016072940.tif 000005
【図４】
2016072940.tif 000006
【図５】
2016072940.tif 000007
【図６】
2016072940.tif 000008
【図７】
2016072940.tif 000009
【図８】
2016072940.tif 000010
【図９】
2016072940.tif 000011
【図１０】
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