JP2007137111A - 車両用周辺監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用周辺監視装置において、車両の見栄えを損なうことなく超音波センサとカメラの視野範囲に十分な関連性を持たせて車両周辺状況の視認性の向上を可能とする。
【解決手段】車両用周辺監視装置１は、超音波を送信し障害物からの反射超音波を受信して障害物の検知を行う超音波センサ２、及び車両周辺映像を撮像するカメラ３を対にしてハウジング内に収納したセンサ／カメラ部４と、超音波センサ２及びカメラ３を制御するコントローラ部５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に装着され、車両周辺を映し出すカメラによる画像情報と、車両に装着された障害物検知センサの検知情報により、車両周辺の状況を監視するための車両用周辺監視装置に関する。

従来、車両用周辺監視装置は、例えば、コントローラ部、警報手段、及び車両バンパに設置した複数個の超音波センサ等によって構成されている。このような車両用周辺監視装置は、超音波センサから超音波を送信して障害物からの反射波を検出する動作を行い、反射波を検出したときにブザー等の警報手段によって運転者に警報を報知する。また、周辺を映像データによって監視するモニタシステムも考案されており、例えば、車庫入れ時に車両の周辺状況を見ながら運転できるように、後方監視カメラを搭載して運転者を支援する装置がある。

従来の、映像モニタ及び警報用スピーカを備えた車両用周辺監視装置を、図１０、図１１（ａ）（ｂ）、図１２を参照して説明する。この装置は、障害物の検知を行う超音波センサ２と、後方監視用カメラ３と、超音波センサ２及びカメラ３を制御するコントローラ部５と、を備えている。コントローラ部５は、超音波センサ２、カメラ３、車両状態信号を出力する車両信号部１４、表示モニタ１２ａ、及び、スピーカ１３ａと接続されている。また、コントローラ部５は、超音波センサ２の送受信を制御する送受信回路１１、カメラ３の映像信号を表示モニタ１２ａに出力する映像コントロール回路１２、スピーカ１３ａに警報信号を出力するブザー出力回路１３、及び、これらの回路１１，１２，１３や車両信号部１４の制御と信号入出力を行う中央制御部１０を備えている。

コントローラ部５は、超音波センサ２を介して、超音波パルス波の送波と周辺に存在する障害物からの反射波の受波を行い、超音波センサ２の出力信号が所定の距離範囲内に障害物を検知したものであれば、障害物検知情報を生成するとともに、カメラ３からの映像信号に、障害物検知情報を重畳して、表示モニタ１２ａのモニタ画面に出力する。又は、コントローラ部５は、障害物検知用の超音波センサ２の検知情報と、車両周辺を映し出すカメラ３による画像情報とで、超音波センサ２の検知結果によるブザー音等の聴覚情報と、車両のモニタ映像による視覚情報を生成して、運転者に注意を喚起する。

超音波センサ２は、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、車両５１のコーナのバンパ等に装着され、後方監視用カメラ３は、車両５１の後方上部に装着されている。表示モニタ１２ａのモニタ画面６には、図１２に示すように、超音波センサ２による検知情報（検知物体６１、検知範囲６２、検知距離６３）と、車両周辺を映し出すカメラ３による検出した障害物として車両Ｍの画像とが表示される。このようなモニタ画面６により、画面内のどの位置の障害物を検知していて、どの距離に存在しているかなどについて、運転者が視覚的に、瞬時に車両周辺の安全状況を把握、理解できるとされる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２９１７８４号公報

しかしながら、上述した図１２や特許文献１に示されるような車両用周辺監視装置においては、車両５１後方バンパの左右コーナ部に設けられ超音波センサ２の視野範囲２０と、２つの超音波センサ２の間に設けられたカメラ３の視野範囲３０との関連性が薄く、車両後方上部に装着された後方監視用カメラ３のカメラ映像では、障害物が画面の端に少しだけしか表示されず、コーナ部の映像が中途半端な状況しか映し出すことができなく、コーナ部周辺の状況がよく見えないという問題がある。この問題を解決するために複数のカメラを装着するとしても、多くの部品が車両表面に搭載されて見栄えが悪くなったり、車両上に搭載位置がなくて搭載できなかったりするので根本的な解決には至らない。

本発明は、上記課題を解消するものであって、超音波センサとカメラの視野範囲に十分な関連性を備えて車両周辺状況の視認性を向上できると共に車両の見栄えを損なわない車両用周辺監視装置を提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、請求項１の発明は、車両周辺映像を撮像するカメラと、超音波を送信し障害物からの反射超音波を受信して障害物の検知を行う超音波センサと、を備えた車両用周辺監視装置であって、前記カメラと超音波センサとが対になってハウジング内に収納され、センサ／カメラ部を構成しているものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用周辺監視装置において、前記カメラ及び超音波センサを制御するコントローラ部を備え、前記コントローラ部は、前記超音波センサが検知した検知情報に基づいて警報信号を出力すると共に、前記検知情報に基づいて当該超音波センサと対になるカメラが撮像した映像出力を制御するものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の車両用周辺監視装置において、前記コントローラ部は、前記カメラにより撮像された映像を表示するモニタ画面内に、前記超音波センサが検知した検知情報を、該検知情報に対応した表示シンボルに変換して表示させるものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の車両用周辺監視装置において、前記センサ／カメラ部は複数個備えられ、前記コントローラ部は、複数の超音波センサが同時に障害物を検知した場合には、モニタ画面を複数に分割すると共に、分割されたそれぞれの画面に該当のカメラ映像と該当の検知情報から変換された表示シンボルとを表示するものである。

請求項５の発明は、請求項２に記載の車両用周辺監視装置において、前記コントローラ部は、モニタ画面の一部に前記検知情報を表示するセンサ情報表示領域を形成すると共に、その他部分に前記センサ／カメラ部のカメラ映像と前記検知情報から変換された表示シンボルとを表示するものである。

請求項１の発明によれば、カメラと超音波センサとがセンサ／カメラ部として一体化されているので、カメラと超音波センサによって略同一の視野範囲の車両周辺状況を把握でき、周辺監視が容易となる。また、カメラと超音波センサとが一体化されているので、各部を個別に取り付ける場合に比べて車両への取付が容易であり、かつ車両外見上の見栄えを損なうことがない。例えば、センサ／カメラ部を車両コーナの、例えばバンパに容易に装着することができ、車両コーナ部の周辺状況を重点的に監視することができる。従って、多くの部品が車両表面に搭載されては見栄えが悪い、また、車両搭載に際して搭載位置がない、などという問題を解決できる。

請求項２の発明によれば、超音波センサの検知情報に基づいて警報出力や映像出力が成されるので、カメラの撮像範囲と超音波センサによる障害物監視範囲とを関連づけて同一領域を監視するようにできる。そこで、車両用周辺監視装置を利用する車両の運転者は、表示モニタ内に映し出される映像と検知情報とにより障害物等の危険状況を正しく把握できる。

請求項３の発明によれば、検知情報を、検知情報（例えば、障害物を検知した検知範囲、検知距離）に対応して変換した所定の表示シンボル（面、囲み線など）によって、対応する映像と共に視認できるので、車両用周辺監視装置を利用する運転者にとって、車両周辺状況の判断が容易かつ確実となる。

請求項４の発明によれば、複数の分割画面に表示された情報により、車両用周辺監視装置を利用する運転者が、車両周辺の複数箇所の状況を一括して、容易かつ確実に把握できる。

請求項５の発明によれば、映像領域における映像やシンボルの画像情報に加えて、センサ情報表示領域に、例えば、障害物についての数値情報を表示できるので、車両周辺の状況を数値的に把握できる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用周辺監視装置について、図面を参照して説明する。図１は車両用周辺監視装置１のブロック構成を示し、図２（ａ）（ｂ）は同装置に用いられるセンサ／カメラ部４を示し、図３（ａ）（ｂ）は車両５１に搭載したセンサ／カメラ部４の視野範囲を模式的に示す。車両用周辺監視装置１は、車両に搭載して用いられ、これを車載した車両の運転手に、自車両周辺の画像情報（視界情報）や障害物検知情報を視覚的及び聴覚的に提示し、運転手の車両運転を支援する。車両用周辺監視装置１は、図１に示すように、超音波を送信し障害物からの反射超音波を受信して障害物の検知を行う超音波センサ２、及び車両周辺映像を撮像するカメラ３を対にしてハウジング内に収納したセンサ／カメラ部４と、超音波センサ２及びカメラ３を制御するコントローラ部５と、を備えている。

コントローラ部５は、超音波センサ２、カメラ３、車両の操舵角や走行速度などの車両状態信号を出力する車両信号部１４、映像出力を映し出す表示モニタ１２ａ、及び、ブザー音などを発報する警報発声用のスピーカ１３ａと接続されている。

また、コントローラ部５は、超音波センサ２に接続されて超音波センサ２の送受信を制御する送受信回路１１と、カメラ３からの映像信号を受信して表示モニタ１２ａに出力する映像コントロール回路１２と、スピーカ１３ａに警報信号を出力するブザー出力回路１３と、これらの回路１１，１２，１３、及び車両信号部１４の制御と信号入出力を行う中央制御部１０と、を備えて構成されている。中央制御部１０は、マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）やメモリ等を用いて構成される。

上述のコントローラ部５は、超音波センサ２が検知した検知情報に基づいて警報信号をスピーカ１３ａに出力すると共に、検知情報に基づいて障害物を検知した超音波センサ２と対になるカメラ３が撮像した映像出力を制御して表示モニタ１２ａに出力する。

また、上述のセンサ／カメラ部４は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、超音波センサ２とカメラ３を対にしてハウジング４０内に収納した構成になっている。超音波センサ２は、例えば、圧電型超音波マイクロフォンであって、大略有底円筒形の振動ケース２１と、振動ケース２１の底部の内側に接着配置した圧電振動素子２２と、振動ケース２１の内側空間部に充填された緩衝材２４と、圧電振動素子２２と外部の電気接続用のリード線２３と、を備えている。このような超音波センサ２は、保持ゴム２５によって外周を保持した状態でハウジング４０内に収納されている。

ハウジング４０には、レンズ３１と撮像素子部３２から成るカメラ３と、上述の超音波センサ２と、電子回路４１と、が内蔵され、ハウジング内外を接続するコネクタ４２が外設されている。超音波センサ２及びカメラ３と、コントローラ部５との電気信号の授受は、コネクタ４２を介してが行われる。超音波センサ２の送受波面とカメラ３の受光面とは、略同一の視野角度範囲を臨むように同一方向に向けて配置されている。

このようなセンサ／カメラ部４によれば、超音波センサ２とカメラ３とが一体化されているので、図３（ａ）（ｂ）に示すように、カメラ３の視野範囲３０の中に、超音波センサ２の視野範囲２０を内包するようにできる。従って、超音波センサ２とカメラ３とによって略同一の視野範囲の車両周辺状況を把握でき、周辺監視が容易となる。

また、超音波センサ２とカメラ３とが一体化されているので、各部を個別に取り付ける場合に比べて車両５１への取付が容易であり、かつ車両外見上の見栄えを損なうことがない。例えば、センサ／カメラ部４を車両コーナの、例えばバンパに容易に装着することができ、車両コーナ部の周辺状況を重点的に監視することができる。従って、多くの部品が車両表面に搭載されては見栄えが悪い、また、車両搭載に際して搭載位置がない、などという問題を解決できる。また、超音波センサ２とカメラ３の視野範囲の調整が、車両取り付け前に、事前にできるので、この点でも取付がより容易となる。

センサ／カメラ部４は、車両周辺部に容易に搭載できるが、図３（ａ）（ｂ）の例では、車両後方バンパの左右コーナ部に装着されている。バンパコーナ部に設置したセンサ／カメラ部４のカメラ３の撮像範囲は、コーナ部の周辺の状況を重点的に見るようにでき、また、超音波センサ２による障害物監視範囲も略同一の領域を監視するようにできる。

次に、図４、図５、図６を参照して、上述のセンサ／カメラ部４を備えた車両用周辺監視装置１の表示モニタ１２ａに表示されるモニタ画面６を説明する。図４に示すモニタ画面６は、例えば、後方バンパに設置したセンサ／カメラ部４の超音波センサ２が、車両を後退させている最中に後方に位置する車両Ｍを障害物として検知したときのカメラ３による映像を示す。車両用周辺監視装置１のコントローラ部５は、超音波センサ２が検知した検知情報に基づいてスピーカ１３ａに警報信号を出力すると共に、検知情報に基づいて超音波センサ２と対になるカメラ３が撮像した映像信号を表示モニタ１２ａに出力する。

表示モニタ１２ａのモニタ画面６には、検出した車両Ｍの画像と、超音波センサ２による検知情報である検知範囲６２及び検知距離６３を表すシンボルが、共に画面範囲Ｗ１の全体に表示されている。超音波センサ２とカメラ３が、一体となって車両コーナのバンパに装着できるので、カメラ３の撮像範囲と、超音波センサ２による障害物監視範囲と、を略一致させることができ、同一の領域を容易に監視できる。カメラ３の撮像範囲が、車両コーナ部の周辺の状況を重点的に見るように設定されているとき、超音波センサ２が、この領域に障害物を検知したときに、例えば、静粛な環境において、警報信号を出力することなくカメラ３からの映像をモニタ画面６に映し出すだけでも、運転者に充分な喚起ができるようになる。

上述のモニタ画面６は、１つのセンサ／カメラ部４による検知情報と映像を表示したものであるが、図５に示すように、複数のセンサ／カメラ部４からの出力を表示することもできる。車両コーナ部に装着されている複数個のセンサ／カメラ部４のカメラ３の映像は、複数個の超音波センサ２が同時に障害物を検知した場合には、表示モニタ１２ａのモニタ画面６を該当する複数個に分割し、分割したそれぞれの画面範囲Ｗ１，Ｗ２の領域に該当のカメラ映像と該当の検知情報を表示する。検知情報は、表示シンボル（面、囲み線など）に変換して、検知範囲６２、検知距離６３、検知物体６１のように表示する。

このように、複数の検知情報を画像と共に統合して、１つのモニタ画面６に表示されるので、運転者に充分な注意喚起をすることができる。また、検知情報を、検知情報、例えば、障害物を検知した検知範囲、検知距離に対応して変換した所定の表示シンボル（面、囲み線など）によって、対応する映像と共に視認できるので、車両用周辺監視装置１を利用する運転者にとって、複数の分割画面に表示された情報により、車両周辺の複数箇所の状況を一括して、容易かつ確実に把握でき、車両周辺状況の判断が容易かつ確実となる。

また、モニタ画面６は、図６に示すように、モニタ画面を２分割し、一方の画面（画面範囲Ｗ１）には、車両コーナ部に装着されている複数個のセンサ／カメラ部４のカメラ映像と該当の検知情報に対応する表示シンボルに変換して表示し、他方の画面（画面範囲Ｗ０）には、センサ情報を表示するようにもできる。これらの表示制御は、上述したようにコントローラ部５が行う。図６に示した例では、他方の画面であるセンサ情報表示領域には、車両の平面見取りとセンサ配置５１、及びセンサ数値情報６４が表示されている。

上述のセンサ情報の表示（車両平面図の左後方に点滅表示）によると、一方の画面に表示されているカメラ映像と表示シンボルは、車両左後方を示していることが分かる。このように、表示モニタ１２ａのモニタ画面６に表示された映像が、車両のどのコーナ部分であるかを容易に認識し判断することができるので、運転者に充分な注意喚起ができる。また、数値情報により車両周辺の状況を数値的に把握できる。

次に、図７、図８（ａ）（ｂ）、図９を参照して、本発明の他の実施形態に係る車両用周辺監視装置１を説明する。この車両用周辺監視装置１は、図１に示した車両用周辺監視装置１にカメラ３（後方監視用カメラ３）を追加したものである。後方監視用カメラ３は、車両５１の後方上部に装着されている。この追加したカメラ３は、後方バンパのコーナ部にコーナ周辺近傍を監視するように設けられた左右のセンサ／カメラ部４の間に配置されている。後方監視用カメラ３の視野範囲３０は、センサ／カメラ部４のカメラの視野範囲３０を補完するものであり、これにより、車線後方の比較的遠方を監視することができる。

上述の後方監視用カメラ３を備えた車両用周辺監視装置１においては、図９に示すように、車両５１のコーナ部に装着されているセンサ／カメラ部４の超音波センサ２の検知結果に基づいて映し出される各センサ２と対となるカメラ３の画面範囲Ｗ１，Ｗ３における映像、及び、該当センサ２の検知情報に対応する、同じ画面範囲Ｗ１，Ｗ３における表示シンボル６１，６２，６３に加えて、車両５１の後方上部に装着された後方監視用カメラ３の画面範囲Ｗ２における映像が、モニタ画面６に表示される。このように、車両５１後方の全体の映像、及び、注意を喚起すべき車両５１コーナ部の映像が、モニタ画面６に統合して映し出されるので、運転者に充分な注意喚起ができるようになる。

なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。上記説明では、センサ／カメラ部４を車両後方に２つ備えた例を示したが、センサ／カメラ部４の個数は１つでもよく、また、２つより多くてもよい。また、センサ／カメラ部４を設置して監視する場所は、車両の後方の他に、車両前方、車両側方、車両上方などでもよい。

本発明の一実施形態に係る車両用周辺監視装置のブロック構成図。 （ａ）は同上装置に用いられるセンサ／カメラ部の平面図、（ｂ）は同断面図。 同上装置のセンサ／カメラ部のセンサ及びカメラの水平方向の視野範囲を模式的に示す車両の平面図、（ｂ）は同垂直方向の視野範囲を模式的に示す車両の側面図。 同上装置によるモニタ画面表示の例を示す図。 同上装置によるモニタ画面表示の他の例を示す図。 同上装置によるモニタ画面表示のさらに他の例を示す図。 本発明の他の実施形態に係る車両用周辺監視装置のブロック構成図。 （ａ）は同上装置の各センサ及びカメラの水平方向の視野範囲を模式的に示す車両の平面図、（ｂ）は同垂直方向の視野範囲を模式的に示す車両の側面図。 同上装置によるモニタ画面表示の例を示す図。 従来の車両用周辺監視装置のブロック構成図。 （ａ）は同上従来の装置のセンサ及びカメラの水平方向の視野範囲を模式的に示す車両の平面図、（ｂ）は同垂直方向の視野範囲を模式的に示す車両の側面図。 同上従来の装置によるモニタ画面表示の例を示す図。

符号の説明

１ 車両用周辺監視装置
２ センサ
３ カメラ
４ センサ／カメラ部
５ コントローラ部
６ モニタ画面
６１ 表示シンボル

Claims (5)

1. 車両周辺映像を撮像するカメラと、超音波を送信し障害物からの反射超音波を受信して障害物の検知を行う超音波センサと、を備えた車両用周辺監視装置であって、
   前記カメラと超音波センサとが対になってハウジング内に収納され、センサ／カメラ部を構成していることを特徴とする車両用周辺監視装置。
2. 前記カメラ及び超音波センサを制御するコントローラ部を備え、
   前記コントローラ部は、前記超音波センサが検知した検知情報に基づいて警報信号を出力すると共に、前記検知情報に基づいて当該超音波センサと対になるカメラが撮像した映像出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用周辺監視装置。
3. 前記コントローラ部は、前記カメラにより撮像された映像を表示するモニタ画面内に、前記超音波センサが検知した検知情報を、該検知情報に対応した表示シンボルに変換して表示させることを特徴とする請求項２に記載の車両用周辺監視装置。
4. 前記センサ／カメラ部は複数個備えられ、前記コントローラ部は、複数の超音波センサが同時に障害物を検知した場合には、モニタ画面を複数に分割すると共に、分割されたそれぞれの画面に該当のカメラ映像と該当の検知情報から変換された表示シンボルとを表示することを特徴とする請求項３に記載の車両用周辺監視装置。
5. 前記コントローラ部は、モニタ画面の一部に前記検知情報を表示するセンサ情報表示領域を形成すると共に、その他部分に前記センサ／カメラ部のカメラ映像と前記検知情報から変換された表示シンボルとを表示することを特徴とする請求項２に記載の車両用周辺監視装置。

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