JP2005303792A - 車両周辺監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】伝送路の帯域を効率よく利用できる車両周辺監視システムを提供する。
【解決手段】車両周辺監視システムは、車両前端部に設置され、車両前方側における左方向の撮像領域、右方向の撮像領域及び斜め下方向の撮像領域を撮像して撮像映像を出力する撮像ユニット１と、撮像ユニット１から出力された撮像映像のうち表示が必要な映像である表示映像を、内蔵する切り出し部２により切り出して無線伝送路６に送出する送信機４と、無線伝送路６を介し表示映像を受信する受信機８と、受信機８において受信した表示映像を表示する表示装置３と、表示装置３を制御する制御ユニット７とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両周辺の撮像領域を撮像し、その撮像映像を車室内において表示する車両周辺監視システムに関するものである。

この種の従来の車両周辺監視システムにおいては、車両に取り付けられた撮像ユニットを用いて車両周辺の撮像領域が撮像される。撮像された撮像映像は、有線や無線等の伝送路を用いて車室内に伝送され、車室内に設けられた表示装置の表示画面において表示される。このような車両周辺監視システムの例は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００３−２０４５４５号公報

ところで、従来の車両周辺監視システムにおいては、撮像された撮像映像は、表示が必要な撮像領域（言い換えれば、運転者等が周辺の監視のために利用する領域）以外の領域についても、車室内に伝送されている。

例えば、特許文献１においては、図２および図３に示されるような撮像ユニット１を用いて例えば車両前方側左右の撮像領域Ａ１，Ａ２が撮像される。しかし、実際には、撮像ユニット１が備える各プリズム１５，１７に入射する光のうちプリズムのコーナー部１５ａ，１７ａ付近に入射するものはプリズム内で乱反射してしまうので、撮像領域Ａ１，Ａ２の一部は、画像が不鮮明となり表示に適さない。また、撮像ユニット１が備える広角レンズ系１１に入射する光のうち撮像光軸２１付近に入射するものはレンズ内で乱反射してしまうので、車両前方斜め下方側の撮像領域Ａ３の一部も、画像が不鮮明となり表示に適さない。

このように、従来の車両周辺監視システムにおいては、表示が不要な撮像領域についても、その撮像映像を車室内に伝送している。そのため、無線等の伝送路の帯域を効率よく利用できないという問題点があった。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、伝送路の帯域を効率よく利用できる車両周辺監視システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決すべく、請求項１に記載の発明に係る車両周辺監視システムは、車両周辺の撮像領域を撮像して撮像映像を出力する撮像手段と、前記撮像手段から出力された前記撮像映像から、表示が必要な映像である表示映像を切り出して所定の伝送手段に出力する切り出し手段と、車室内に設けられ前記伝送手段を介して前記切り出し手段から伝送された前記表示映像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明に係る車両周辺監視システムは、請求項１に記載の車両周辺監視システムであって、前記撮像映像における表示が不要な映像に対応する前記表示手段上の表示領域に他の映像を表示することを特徴とする。

請求項１に記載の発明に係る車両周辺監視システムは、表示が必要な表示映像を撮像映像から切り出して伝送手段で伝送するので、伝送路の帯域を効率よく利用できる。従って、空いた帯域をエラー訂正用のデータ転送やその他の符号化データ等の伝送に利用することが可能となる。

また、請求項２に記載の発明に係る車両周辺監視システムは、表示が不要な映像に対応する表示領域に他の映像を表示させるので、視認性を向上させたり、表示手段に表示する情報の量を容易に増やしたりすることが可能となる。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る車両周辺監視システムのブロック図であり、図２は撮像ユニットの縦断面の構成を模式的に示す図であり、図３は撮像ユニットの要部の平面的構成を示す図である。

この車両周辺監視システムは、車両前端部に設置され、図１に示すように、車両前方側における左方向の撮像領域Ａ１（図４参照）、右方向の撮像領域Ａ２（図４参照）及び斜め下方向の撮像領域Ａ３（図４参照）を撮像して撮像映像を出力する撮像ユニット（撮像手段）１と、撮像ユニット１から出力された撮像映像のうち表示が必要な映像である表示映像を、内蔵する切り出し部（切り出し手段）２により切り出して無線伝送路６に送出する送信機４と、無線伝送路６を介し表示映像を受信する受信機８と、受信機８において受信した表示映像を表示する表示装置（表示手段）３と、表示装置３を制御する制御ユニット７とを備えている。

撮像ユニット１は、図２及び図３に示すように、広角レンズ系１１と、撮像素子部１３と、左右方向の光を反射してレンズ系１１に導入する反射手段である２つのプリズム１５，１７と、これらを収容するケース１９とを備えており、車両前端部（例えば、エンブレムの下部等）に設置され、車両前方側における左方向の撮像領域Ａ１（図４参照）、右方向の撮像領域Ａ２（図４参照）及び斜め下方向の撮像領域Ａ３（図４及び図５参照）を撮像する。広角レンズ系１１及び撮像素子部１３は、撮像部２０を構成している。

広角レンズ系１１は、レンズ１１ａ〜１１ｄを備えて構成されており、水平画角９０度、垂直画角７０度を有している。広角レンズ系１１は、入射側を車両前方側に向けて設置され、その撮像光軸２１が水平方向２３に対して斜め下方に所定の角度θ１（ここでは約１５度）を成すように設定されている。

各プリズム１５，１７は、図３に示すように、断面三角形状を有し、その三角形状のいずれかのコーナ部１５ａ，１７ａを車両前方側に向けて、広角レンズ系１１の前面側において、撮像光軸２１に対して左右対称になるように、上下方向に沿って立設されている。各プリズム１５，１７の第１の側面１５ｂ，１７ｂは、光を受け入れる光入射面となっており、第２の側面１５ｃ，１７ｃは、鏡面加工（アルミ膜を蒸着した上に黒色塗料による保護膜形成）が施されて鏡面とされており、第３の側面１５ｄ，１７ｄは、光を出射させる光出射面となっている。また、各プリズム１５，１７の下部底面には、遮光部材（遮光膜を含む）２５が付与されている。

そして、各プリズム１５，１７は、左右の撮像領域Ａ１，Ａ２からの光を、第１の側面１５ｂ，１７ｂから受け入れ、鏡面加工された第２の側面１５ｃ，１７ｃで第１の側面１５ｂ，１７ｂ側に反射させてその側面１５ｂ，１７ｂで広角レンズ系１１側に全反射させた後、第３の側面１５ｄ，１７ｄから出射させる。

このような各プリズム１５，１７は、その下端面が車両前方側に向けて斜め下方向に傾斜しており、広角レンズ系１１の全垂直画角のうちの上方から所定角度θ２（ここでは４０度）の領域を覆うように配置されている。

このため、広角レンズ系１１の垂直画角（７０度）のうちの上方から所定角度θ２（４０度）の範囲は、各プリズム１５，１７を介して左右の撮像領域Ａ１，Ａ２からの光が入射し、垂直画角のうちの下方側の残余の角度θ３（３０度）の範囲は、プリズム１５，１７を介さない車両前方側の撮像領域Ａ３からの光が入射するようになっている。これによって、左右の撮像領域Ａ１，Ａ２及び前方側斜め下方の撮像領域Ａ３からの光が広角レンズ系１１によって撮像素子部１３上の異なる領域にそれぞれ互いに重なり合わないように結像され、単一の撮像素子部１３によって、図４及び図５に示す左右及び前方側斜め下方向の３方向の撮像領域Ａ１〜Ａ３が一度に撮像される。例えば、前方側斜め下方向の撮像領域Ａ３によって、図５に示すように、車両のフロントノーズによって遮られた車両前方側における車両前端部近傍の死角領域Ｂを的確に撮像することができる。

撮像素子部１３は、少なくとも１つの撮像素子を備えて構成されており、広角レンズ系１１からの光を受光し、３方向の撮像領域Ａ１〜Ａ３を撮像し、撮像した映像（映像信号）を制御ユニット７に出力する。

ケース１９には、３方向の撮像領域Ａ１〜Ａ３からの光を取り込むための透孔部１９ａが設けられている。

表示装置３は、液晶表示装置等によって構成され、車室内に設置され、後述する制御ユニット７の映像処理部７ｂの制御により、撮像ユニット１の撮像映像等を表示する。ここで、左方向の撮像領域Ａ１の映像は、表示装置３の表示画面３ａに設定された３つの表示領域Ｃ１〜Ｃ３（図６参照）のうちの左上の表示領域Ｃ１に表示され、右方向の撮像領域Ａ２の映像は、右上の表示領域Ｃ２に表示され、前方側斜め下方向の撮像領域Ａ３の映像は、下側の表示領域Ｃ３に表示される。

制御ユニット７は、図１に示すように、制御部７ａと、映像処理部７ｂとを備えている。映像処理部７ｂは、制御部７ａの制御により、撮像ユニット１の撮像映像等を、後述する種々の表示態様で表示装置３に表示する。

前述したように、撮像された撮像映像Ａ１〜Ａ３には、表示が必要な撮像領域（言い換えれば、運転者等が周辺の監視のために利用する領域）以外の領域が含まれている。また、撮像ユニット１が備えるプリズム１５，１７に入射する光のうちプリズムのコーナー部１５ａ，１７ａ付近に入射するものはプリズム内で乱反射してしまうので、図６における撮像領域Ａ１，Ａ２の端部等の一部は、画像が不鮮明となり表示に適さない。また、撮像ユニット１が備える広角レンズ系１１に入射する光のうち撮像光軸２１付近に入射するものはレンズ内で乱反射してしまうので、撮像領域Ａ３の一部は、画像が不鮮明となり表示に適さない。

そこで、切り出し部２は、表示が不要なこれらを除いて、表示が必要な撮像映像のみを切り出して表示映像とする。切り出すべき領域に関する切り出しアドレス等のデータは、制御部７ａが内蔵するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリに、予め複数種類が記憶される。そして、カメラ等の撮像ユニットの種類もしくはユーザのコマンドに応じて、所望の切り出しアドレスを、この不揮発性メモリから、送信機４が内蔵するＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）のレジスタにダウンロードすることて、設定が行われる。すなわち、不揮発性メモリを用いることで、新しいカメラ等の撮像ユニットが追加された場合においても、この不揮発性メモリを書き換えるだけで対応できる。

具体的には、図７に示すように、表示領域Ｃ１，Ｃ２のうち太線で囲まれた表示領域Ｄ１，Ｄ２に対応する撮像映像は、図３における各プリズム１５，１７のコーナー部１５ａ，１７ａ付近に入射する光により取り込まれる撮像映像を含み周辺の監視のために利用されない撮像映像であるので、表示映像から除かれる。また、表示領域Ｃ３のうち太線で囲まれた表示領域Ｄ３に対応する撮像映像は、図２における広角レンズ系１１の撮像光軸２１付近に入射する光により取り込まれる撮像映像を含み周辺の監視のために利用されない撮像映像であるので、表示映像から除かれる。即ち、表示領域Ｄ１〜Ｄ３に対応する撮像映像は、切り出し部２により、表示映像から除かれるので、これらが送信機４により無線伝送路６に送出されることはない。これにより、無線伝送路６の帯域の約１０％を節減することが可能となる。

また、映像処理部７ｂは、表示領域Ｄ１〜Ｄ３には、撮像映像を表示させずに、他の映像（例えば枠等のマスクや警告等の文字情報１２）を表示させる。これにより、視認性を向上させたり、表示する情報の量を容易に増やしたりすることが可能となる。

図８は、図２において、広角レンズ系１１を用いず各プリズム１５，１７に入射する光のみを用いて、撮像領域Ａ１，Ａ２のみを表示画面３ａ全体に表示した場合を示したものである（この場合に用いられる撮像ユニットは、図示しないが、図２，３をより簡略化した構成となる）。この場合においても、図７と同様に、無線伝送路６の帯域の約１０％を節減することが可能となる。また視認性を向上させたり、表示する情報の量を容易に増やしたりすることが可能となる。

図８において、表示領域Ｄ１，Ｄ２には、マスク上に、２方向表示のシンボルマーク１０を表示している。このシンボルマーク１０は、車両形状を示すマークに、左右に２方向の車両周辺映像を表示している状態を示すマークを付与したものである。あるいは、このようなマークに代えて、他の背景や、図７の文字情報１２等を表示してもよい。

以上においては、車両前端部に設置された撮像ユニット１を用いた場合について説明したが、撮像ユニットは、車両前端部に限らず、車両側部や車両後部に設置されたもの等を用いてもよい。図９は、図４において、車両左側のドアミラー周辺に設けられた撮像ユニット（図示しない）を用いて、車両の左後方の撮像領域Ａ４を撮像し、表示画面３ａ全体に表示した場合を示したものである。ここで、表示される表示領域Ｃ４のうち太線で囲まれた右端部付近の表示領域Ｄ４には、自車両が映るので、その全てを必ずしも表示する必要はない（左端部付近は隣接車両）。従って、この表示領域Ｄ４に対応する撮像映像を、切り出し部２により除くことにより、無線伝送路６の帯域の約１５％を節減することが可能となる。

図１０は、変形例に係る車両周辺監視システムのブロック図である。図１０は図１において、操作入力装置３１において入力された指示信号を、無線用の送信機３２、無線伝送路６、および無線用の受信機３３を介して、撮像ユニット１に伝送させるものである。すなわち、無線伝送路６においては、双方向で情報の送受信が行われる。また、上記の指示信号は、制御ユニット７内の制御部７ａにも送られる。これにより、例えば、切り出すべき領域に関する情報の設定や、表示画面３ａの表示状態を図７のようにするか図８のようにするかの選択（表示モードの切り替え）等を、運転者等の指示により行うことが可能となる。

このように、本実施形態に係る車両周辺監視システムは、表示が必要な表示映像を撮像映像から切り出して伝送するので、伝送路の帯域を効率よく利用できる。従って、空いた帯域をエラー訂正用のデータ転送やその他の符号化データ等の伝送に利用することが可能となる。

なお、上述の撮像映像の伝送において、分割可能なものは分割して伝送してもよい。例えば、図７においては映像データを撮像領域Ａ１〜Ａ３で３分割し、図８においては映像データを撮像領域Ａ１〜Ａ２で２分割して伝送を行う。これにより、伝送路においてエラーが発生した場合に視認性に与える影響を低減することが可能となる。また、上述の映像データの処理においては、フレーム内圧縮を用いることにより、映像の部分的な抽出を容易に行うことが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る車両周辺監視システムのブロック図である。 撮像ユニットの縦断面の構成を模式的に示す図である。 撮像ユニットの要部の平面的構成を示す図である。 撮像ユニットの撮像領域を示す図である。 撮像ユニットの撮像領域を示す図である。 表示装置の表示状態を示す図である。 表示装置の表示状態を示す図である。 表示装置の表示状態を示す図である。 表示装置の表示状態を示す図である。 変形例に係る車両周辺監視システムのブロック図である。

符号の説明

１ 撮像ユニット
３ 表示装置
４，３２ 送信機
６ 無線伝送路
７ 制御ユニット
８，３３ 受信機

Claims (2)

1. 車両周辺の撮像領域を撮像して撮像映像を出力する撮像手段と、
   前記撮像手段から出力された前記撮像映像から、表示が必要な映像である表示映像を切り出して所定の伝送手段に出力する切り出し手段と、
   車室内に設けられ前記伝送手段を介して前記切り出し手段から伝送された前記表示映像を表示する表示手段と
   を備えることを特徴とする車両周辺監視システム。
2. 請求項１に記載の車両周辺監視システムであって、
   前記撮像映像における表示が不要な映像に対応する前記表示手段上の表示領域に他の映像を表示する
   ことを特徴とする車両周辺監視システム。

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