JPH0632175A

JPH0632175A - 車両用後方撮像装置

Info

Publication number: JPH0632175A
Application number: JP4213781A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Imai; ひろし今井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-07-18
Filing date: 1992-07-18
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】車両後方周辺の交通状況を煩雑な動作なし
に、短時間に確認することができる車両用後方撮像装置
とする。【構成】車両後端に後側方を検知する障害物センサ６
と、さらに遠方後方の障害物を検知する側距センサ７が
設置され、ビデオカメラ４による画像がディスプレイ２
に表示される。カメラは判断・視界制御回路８により、
障害物センサ６で障害物が検知されているときを含め通
常は広角とされる一方、側距センサ７の検知範囲のみに
他車両があって該車両との距離感を得たい所定の関係に
あるときは、狭角とされて、ドアミラーによる場合と同
様の距離感をもってディスプレイ上で後方が確認でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リアビューミラーによ
る視界を補完する車両用後方撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用後方撮像装置としては、例
えば実公平３−４２７７９号公報に開示されたようなも
のがある。これはビデオカメラを用い、図１１に示され
るように、通常前進走行時はドアミラーなど既存のリア
ビューミラーによる視界Ｂ、Ｂ’外のいわゆるミラー死
角領域Ａ、Ａ’を撮像し、後退時には車両１の近接域
Ｃ、Ｃ’の状況を撮像できるよう、ビデオカメラの撮像
範囲を可変とし、これをモニタ２に表示して車両運転の
容易性を高めることを狙っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両後方撮像装置では撮像範囲の変更が単に前進と
後退に対応した択一的な切り替えであるため、通常走行
の際運転者が確認したい領域の交通状況を把握するには
効果を発揮しているとは言えなかった。例えば図１２に
示すような直線路における矢示の車線変更の際して、左
側走行路ＳL への車線変更が余裕をもって行なえるかど
うかの判断をするためには、まず車室内インストルメン
トパネルに設置されたモニター２で領域Ａに走行中の他
車両がないことを確認した後、今度は運転者は首を左方
に振って助手席ドアミラーを介して領域Ｂにも接近車両
が存在しないことを確認するというステップ、あるいは
先に助手席ドアミラーを通して領域Ｂの状況を確認し、
続いて首をモニターへ振って領域Ａ内の状況を確認する
というステップを踏まなければならない。

【０００４】このため視線を移動させずには車両周囲の
状況確認を完了できず、結局後方撮像装置を備えていな
い車両において、ドアミラーによって領域Ｂを覗きそれ
から首を振って直視で領域Ａの状況を確認するという旧
来からの動作と比較してあまり改善されていないことと
なり、未だ動作が煩雑で、確認判断にも時間を要すると
いう問題が残されている。したがって、本発明は車両後
方周辺の交通状況を煩雑な動作なしに、短時間に確認す
ることができる車両用後方撮像装置を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、図１
に示されるように、光学系を有して車両の後方視界を撮
像する撮像手段２０と、該撮像手段で撮像した画像を表
示する表示手段５０と、車両周囲の障害物を検知する障
害物検知手段３０と、該障害物検知手段からの信号に基
づいて前記表示手段５０に画像表示される前記後方視界
を変化させる視界制御手段４０を有するものとした。

【０００６】

【作用】通常走行時には表示手段５０に広角で後方視界
が表示される一方、障害物検知手段３０により車両の後
方周辺の状況が監視され、距離感を得ることが必要な範
囲に他車両が検知されると、視界制御手段４０により、
表示手段５０に表示される後方視界が狭角にされて、ド
アミラーやルームミラーによる場合と同じ距離感が得ら
れる。

【０００７】

【実施例】図２は本発明の第１の実施例を示す。車両１
のドアミラー１５の一部に後方の視界を撮像するビデオ
カメラ４が組み込まれ、車両のインストルメントパネル
１６内にはモニター用ディスプレイ２が設置されてい
る。ビデオカメラ４からの映像信号は信号処理回路５で
処理されてディスプレイ２に送られる。車両１の後端に
は、後側方の障害物を検知する障害物センサ６と、障害
物センサ６の検知領域よりも比較的遠方後方の障害物を
検知しその障害物までの距離を測定するための側距セン
サ７が設置されている。ビデオカメラ４には焦点距離を
調整して撮像画角を変化させるレンズのズーム機構およ
び撮像方向を変化させる首振り機構からなるカメラ調整
手段９が付設されている。

【０００８】判断・視界制御回路８に上記障害物センサ
６および測距センサ７からの信号と、車速センサ１１か
らの信号が入力され、これらの信号に基づいて最適な撮
像画角と方向が判断される。判断・視界制御回路８から
画角調整用の信号がカメラ調整手段９に出力され、この
信号に基づいてビデオカメラ４の首振りが行なわれ、ま
た、画角が図３にＤで示されるような広角あるいはドア
ミラーの視界である斜線部Ｂに相当する狭角に調整され
る。また、判断・視界制御回路８からの信号により、撮
像画角が広角、狭角のどちらになっているかが表示され
るインジケータ１０がディスプレイ２に隣接して設けら
れている。

【０００９】次に、判断・視界制御回路８によって全体
制御される上記構成の動作を図４、図５のフローチャー
トにより説明する。通常走行状態でスタートすると、ま
ずステップ１１０において、ビデオカメラ４の撮像画角
が正規の画角として広角に設定される。ステップ１２０
で、車両１の後側方の比較的近接領域における障害物の
存否が障害物センサ６の信号出力によりチェックされ
る。図６の（ａ）のように後側方に障害物としての後方
車両Ｍが存在する場合は、ステップ１１０に戻って画角
は広角のまま保持される。車両の後側方に障害物が存在
しない場合には、ステップ１３０に進み、測距センサ７
により車両後方における他車両の存否がチェックされ
る。ステップ１２０〜１３０が発明の障害物検知手段を
構成する。

【００１０】後方車両が測距センサ７の検知領域に存在
しない場合は、ステップ１１０に戻って画角は広角のま
まとされる。一方、図６の（ｂ）のように後方の測距セ
ンサ７の検知領域に他車両Ｍｂが存在するときはステッ
プ１４０に進み、後方車両Ｍｂとの車間距離ｌが読み込
まれ、続いてステップ１５０で車間距離１の時間変化率
ｄ１／ｄｔ、すなわち相対速度が算出される。次いで、
ステップ１６０で車速センサ１１から自車両１の車速Ｖ
ａが読み込まれ、ステップ１７０において、次式により
後方車両Ｍｂの車速Ｖｂが算出される。Ｖｂ＝ｄｌ／ｄｔ−Ｖａ…………（１）

【００１１】この後ステップ１８０で、後方車両Ｍｂが
自車両１に追い付くまでの車頭時間Ｔｈが車間距離ｌ、
その微小変化量ｄｌ、および後方車両Ｍｂの車速Ｖｂと
から次式により求められる。Ｔｈ＝（ｌ＋ｄｌ）／Ｖｂ……………（２）そしてステップ１９０において、上式で求められた車頭
時間Ｔｈが、後方車両Ｍｂの運転者が自車両１の挙動を
確認して十分対応が可能な時間Ｔｓ（例えば４秒とされ
る）にビデオカメラ４の画角を機械的に変化させるのに
要する時間Ｔａを加えた時間より小さいかどうかが調べ
られる。車頭時間Ｔｈが（Ｔｓ＋Ｔａ）以上のときは、
後方車両Ｍｂは十分遠方にあり撮像画角は広角が適当と
判断されるから、ステップ１２０に戻る。逆に車頭時間
Ｔｈが（Ｔｓ＋Ｔａ）より小さい場合には、後方車両Ｍ
ｂの位置は該車両について正確な距離感を得たい領域に
あるため、ステップ２００に進んでビデオカメラ４の画
角が狭角に切り替えられる。ステップ１４０〜２００が
発明の視界制御手段を構成している。

【００１２】以上の流れにしたがってビデオカメラ４の
撮像画角が制御される間、インジケータ１０は、図７に
示されるような対応で点消灯され、運転者は撮像画角が
広角、狭角のどちらになっているかを知ることができ
る。すなわち、画角が広角になっている間は消灯され、
狭角になっている間は点灯状態とされる。そして、広角
から狭角へ、あるいはその逆方向へ撮像画角が切り替え
られる際には点滅される。

【００１３】以上のようにこの実施例によれば、図３に
示されるような曲線を含む一般道路を走行中、ビデオカ
メラ４の撮像画角はまず破線で囲まれた領域Ｄをカバー
する広角に設定される。これにより、運転者はドアミラ
ー１５の視界である領域Ｂよりも外側まで広範囲の状況
が確認できる。このため、ドアミラーの死角にある２輪
車Ｎや後方車両Ｍが早目にしかもドアミラー１５方向に
首を振らずにモニタのディスプレイ２上に確認すること
ができる。

【００１４】直線路においても、図６の（ａ）のように
後側方に障害物が存在する場合、同様に画角は広角のま
ま保持される。一方、車線変更の際など、これを余裕を
もって行なえるか判断するのに後方車両までの距離感を
得たいとき、画角が広角のままでは比較的遠方にある後
方車両がより遠くに見えてしまい、その存在は確認でき
ても余裕をもって車線変更可能かどうかの判断が難し
い。このため、障害物センサ６と測距センサ７により後
方周辺の状況が監視され、距離感が必要な範囲に他車両
が検知されたときには、図６の（ｂ）のようにビデオカ
メラ４の画角が狭くされて、ドアミラーやルームミラー
による場合と同じ距離感が得られ、あるいはより近距離
に感じられるように制御される。この場合においてもド
アミラー１５方向に首を振る必要なく、モニタのディス
プレイ２上で迅速に確認することができる。またインジ
ケータ１０により広角状態にあるか狭角かが表示される
から、判断に迷うこともない。

【００１５】図８は第２の実施例を示し、ビデオカメラ
の方向および撮像画角を機械的に駆動制御して撮像範囲
を変化させるかわりに、これを電子的に制御するように
したものである。ビデオカメラ４’は焦点距離、および
方向がともに固定的に設置され、広角の視界で撮像す
る。判断・視界制御回路８’からの画角調整用の信号
は、信号処理回路５’へ出力される。信号処理回路５’
では、ビデオカメラ４’からの映像信号による広角の画
像から、上記の画角調整用の信号に基づいて必要時狭角
相当部の像を切り出してフレームメモリにのせる。その
他はカメラ調整手段を欠く点を除き、前実施例と同じで
ある。

【００１６】この実施例における動作が図９、図１０の
フローチャートに示される。すなわち、ステップ２１０
において、まず信号処理回路５’内のフレームメモリが
リセットされ、次のステップ２２０で、広角で撮像され
た画像がそのままディスプレイ２に出力される。判断・
視界制御回路部８’では、ステップ２３０において、車
両の後側方の比較的近接領域における障害物の存否が障
害物センサ６の信号出力によりチェックされる。後側方
に障害物が存在する場合は、ステップ２１０に戻って画
角は広角のまま保持される。車両の後側方に障害物が存
在しない場合には、ステップ２４０に進む。ステップ２
４０からステップ３００は前実施例における図４のステ
ップ１３０〜ステップ１９０と同一である。

【００１７】ステップ３００において、車頭時間Ｔｈが
（Ｔｓ＋Ｔａ）以上のときは、後方車両は十分遠方にあ
り撮像画角は広角が適当と判断されるから、ステップ２
１０に戻る。車頭時間Ｔｈが（Ｔｓ＋Ｔａ）より小さい
場合には、ステップ３１０に進む。ステップ３１０で
は、判断・視界制御回路８’から画角調整用信号として
狭角指令が信号処理回路５’へ出力される。そして信号
処理回路５’においては、ビデオカメラ４’で撮像され
た原画像のなかで、狭角相当の予め設定された所定枠内
の像が抽出され、これが原画像の全体枠の大きさまで拡
大されてフレームメモリに記憶される。そして、ステッ
プ３２０で、フレームメモリの画像信号がディスプレイ
２に送出され表示される。ステップ２５０〜３２０が発
明の視界制御手段を構成している。

【００１８】この実施例では第１の実施例による効果に
加え、カメラ調整手段が省かれ機械的な作動部分がない
から、故障などの恐れがなく、すべて電子的に実行され
るから全体の動作速度がさらに速いという効果を有す
る。

【００１９】なお、各実施例では視界範囲が広角と狭角
の２段の間で切り替えられるものを示したが、これに限
定されることなく、車速や周囲の交通状況に応じてより
多数段あるいは連続的に視界範囲を変化させてディスプ
レイに表示させることができる。また、第１の実施例で
は視界範囲を変化させるのにビデオカメラのレンズズー
ム機構で焦点距離を変え画角を変化させているが、焦点
距離は固定とし、撮像方向のみを変えるようにしてもよ
く、あるいはまた機械的な制御と第２の実施例に用いら
れた電子的制御とを組み合わせることも可能である。さ
らにまた、図示実施例ではビデオカメラ、および障害物
センサなどが車両左側のみに設けられているが、右側に
も同様に設けることができる。

【００２０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は障害物検知手段
と制御手段を備え、通常走行時には表示手段に広角で後
方視界が表示される一方、障害物検知手段で車両の後方
周辺の状況を監視して、距離感を得ることが必要な範囲
に他車両が検知されると、表示手段に表示される後方視
界が自動的に狭角にされる。これにより、表示手段上に
おいてドアミラーやルームミラーなどによる場合と同じ
距離感が得られる。このため、走行環境に応じて表示手
段に広角、狭角の後方視界が適切に表示されるから、ド
アミラーやルームミラーなどに首を振る必要がなく、容
易にかつ迅速に必要な情報が入手できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示すブロック図である。

【図２】発明の第１の実施例を示す図である。

【図３】撮像画角を説明する図である。

【図４】第１の実施例における動作を示すフローチャー
トである。

【図５】第１の実施例における動作を示すフローチャー
トである。

【図６】障害物の検知範囲および撮像範囲を説明する図
である。

【図７】インジケータの点灯態様を示す図である。

【図８】第２の実施例の構成を示すブロック図である。

【図９】第２の実施例における動作を示すフローチャー
トである。

【図１０】第２の実施例における動作を示すフローチャ
ートである。

【図１１】従来例における撮像範囲を示す説明図であ
る。

【図１２】車両の走行態様を説明する図である。

【符号の説明】

１車両２ディスプレイ４、４’ ビデオカメラ５、５’ 信号処理回路６障害物センサ７測距センサ８、８’ 判断・視界制御回路９カメラ調整手段１０インジケータ１１車速センサ１５ドアミラー１６インストルメントパネル２０撮像手段３０障害物検知手段４０制御手段５０表示手段Ｎ２輪車Ｍ、Ｍｂ後方車両

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学系を有して車両の後方視界を撮像す
る撮像手段と、該撮像手段で撮像した画像を表示する表
示手段と、車両周囲の障害物を検知する障害物検知手段
と、該障害物検知手段からの信号に基づいて前記表示手
段に画像表示される前記後方視界を変化させる視界制御
手段を有することを特徴とする車両用後方撮像装置。
【請求項２】前記障害物検知手段が、車両後側方の障
害物を検知する第１の検知手段と、該第１の検知手段の
検知領域より後方の障害物までの距離を測定する第２の
検知手段からなることを特徴とする請求項１記載の車両
用後方撮像装置。
【請求項３】前記視界制御手段は、前記撮像手段の光
学系の焦点距離および撮像方向のうち少なくとも一つを
変化させる手段であることを特徴とする請求項１または
２記載の車両用後方撮像装置。
【請求項４】前記視界制御手段は、前記撮像手段で撮
像された原画像から所定枠の画像を抽出し、該抽出され
た画像を原画像と同寸に変倍するものであることを特徴
とする請求項１または２記載の車両用後方撮像装置。