特許 6100425 車両周辺視認装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6100425

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】車両周辺視認装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 7/18 20060101AFI20170313BHJP

   H04N 5/225 20060101ALI20170313BHJP

   B60R 1/00 20060101ALI20170313BHJP

【ＦＩ】

   H04N7/18 D

   H04N7/18 J

   H04N5/225 C

   B60R1/00 B

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-116037(P2016-116037)

(22)【出願日】2016年6月10日

【審査請求日】2016年6月16日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000105925

【氏名又は名称】サカエ理研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100093779

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 雅紀

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 智洋

(72)【発明者】

【氏名】近藤 親彦

【審査官】 佐野 潤一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２６８３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２０２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９８１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１９５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０６７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２４７６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０８４４４８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ７／１８

Ｂ６０Ｒ １／００

Ｂ６０Ｒ ２１／００

Ｈ０４Ｎ ５／２２２− ５／２５７

Ｇ０３Ｂ １５／００ −１９／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１）の側部（１２、１３）に設けられ、曲部（１０２）を有し、前記車両の前方に対し左右方向に突出するように形成されているボディ（１０）と、
前記曲部に設けられ、前記車両の後方または前記車両の周辺を撮像可能なカメラ（４、５）と、
前記ボディに収容され、前記曲部に沿って前記カメラが移動して前記カメラの位置または向きを変更可能なアクチュエータ（２０）と、
前記車両の状況に応じて前記カメラが移動するように前記アクチュエータを駆動する制御部（２５）と、
を備え、
前記曲部は、前記曲部の表面が球面形状に形成されており、前記曲部の頂点（１０４）から前記車両の前方に対し左右方向に向かう螺旋状の穴（１０５）が形成されている案内部（１０３）を含み、
前記カメラは、前記アクチュエータが駆動したとき、前記案内部に沿って移動する車両周辺視認装置。

【請求項2】

前記ボディは、半球状に形成されている請求項１に記載の車両周辺視認装置。

【請求項3】

前記車両は、運転座席（６）が設けられ、
前記制御部は、
前記車両が走行しているとき、前記カメラが前記車両の後方を向くように、前記アクチュエータを駆動し、
前記運転座席が無人であるとき、前記曲部に沿って前記カメラが移動するように前記アクチュエータを駆動する請求項１または２に記載の車両周辺視認装置。

【請求項4】

前記カメラの撮像を保存可能な記録部（３０）をさらに備える請求項１から３のいずれか一項に記載の車両周辺視認装置。

【請求項5】

前記カメラと前記曲部との間に設けられる球状の回転体（１１）をさらに備える請求項１から４のいずれか一項に記載の車両周辺視認装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の周辺を視認する車両周辺視認装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１の記載のように、車両に搭載されるバックモニタ用カメラを用いて車両内を撮像し、撮像を車両外で監視できるようにした車両周辺視認装置が示されている。
一方、近年、カメラにより撮像された車両後方の映像を車両内のモニタに表示する後方視認装置が開発されている。例えば、特許文献２の記載のように、複数のカメラの撮像から取得した映像をモニタが表示するカメラモニタシステムがドアミラーに代替して開発されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−３７０６２０号公報

【特許文献2】特開２０１０−１４３４０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電気自動車もしくはハイブリッド自動車のように、外部充電設備からの充電および外部機器への給電が可能なバッテリシステムを備える車両では、充電または給電を行う際、車両周辺が無人となる時間が長くなる。このため、車両の周辺の監視が望まれる。また、犯罪の増加や治安に対する不安感の増大に伴い、充電または給電を行うときだけでなく、自宅や駐車時に車両の周辺の監視が望まれる。

【0005】

特許文献１の記載のような車両周辺視認装置のバックモニタ用カメラは車両内部の撮像のみで、車両の周辺を監視できないため、車両の周辺を監視するには、複数のカメラを車両に設ける必要がある。
ところで、特許文献２の記載のようにカメラモニタシステムがドアミラーに代替して開発されている。カメラモニタシステムでは、後方視認用のカメラが車両に設けられ、複数のカメラを車両に設ける必要がある。
今後、車両周辺監視装置は、監視およびカメラモニタシステム等の目的のため、カメラの点数がますます増大し、部品点数が多くなり、車両の重量増またはコスト増加を招く虞がある。

【0006】

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、カメラモニタシステムを搭載する車両の周辺を監視し、車両に搭載されるカメラの点数を削減し、車両を軽量化可能な車両周辺視認装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の車両周辺視認装置は、ボディ（１０）、カメラ（４、５）、アクチュエータ（２０）および制御部（２５）を備える。
ボディは、車両（１）の側部（１２、１３）に設けられ、曲部（１０２）を有し、車両の前方に対し左右方向に突出するように形成されている。
カメラは、曲部に設けられ、車両の後方または車両の周辺を撮像可能である。
アクチュエータは、ボディに収容され、曲部に沿ってカメラが移動してカメラの位置または向きを変更可能である。
制御部は、車両の状況に応じてカメラが移動するようにアクチュエータを駆動する。

【0008】

好ましくは、ボディは、半球状の形成されており、曲部は、曲部の表面が球面形状に形成されており、案内部（１０３）を含む。
案内部は、曲部の頂点（１０４）から車両の前方に対し左右方向に向かう螺旋状の穴（１０５）が形成されている。

【0009】

この車両周辺視認装置は、カメラが曲部に沿って移動してカメラの位置または向きが変更されるため、３６０度全方向を撮像することができる。これにより、カメラモニタシステムおよび車両の周辺の監視のために、複数のカメラを設ける必要なしに、車両周辺視認装置はカメラモニタシステムおよび車両の周辺の監視の両方が可能になる。したがって、車両に搭載されるカメラの点数を削減し、車両を軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態による車両周辺視認装置が用いられる車両の上面図。

【図2】図１のＩＩから見た車両の側面図。

【図3】図１のＩＩＩから見た車両の側面図。

【図4】図１のＩＶ部の斜視図。

【図5】図４のＶ−Ｖ線断面図。

【図6】本発明の一実施形態による車両周辺視認装置のカメラが移動したときの断面図。

【図7】本発明の一実施形態による車両周辺視認装置のカメラがボディの頂点に到達したときの断面図。

【図8】本発明の一実施形態による車両周辺視認装置のカメラの範囲を説明するための図。

【図9】比較例による車両周辺視認装置のカメラの範囲を説明するための図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態による車両周辺視認装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態の説明において、一実施形態と実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明する。一実施形態による車両周辺視認装置は、カメラモニタシステムを搭載する車両に設けられる。

【0012】

一実施形態の車両周辺視認装置５１に用いられる車両１を図１から図３を参照して説明する。
車両１は、ハイブリッド自動車で、駆動源としてのエンジン２およびモータ３を備え、運転座席６、車両周辺視認装置５１の左サイドカメラ４および右サイドカメラ５を備える。

【0013】

車両１の前進方向を「前」とし、車両１の後退方向を「後」とする。また、前進方向から見て上側を「上」とし、前進方向から見て下側を「下」とし、上下方向と車両の高さ方向である車高方向は同一である。さらに、前進方向から見て右側を「右」とし、前進方向から見て左側を「左」とし、左右方向は、車幅方向と同一である。

【0014】

図１に示すように、エンジン２は、燃料をガソリンとする内燃機関で、車両１の前部に設けられている。
モータ３は、例えば、永久磁石式同期型の３相交流のモータで、車両１の前部に設けられており、トランスミッション７とエンジン２との間に設けられている。
モータ３は、車両１に搭載されるバッテリからの電力で駆動されることによりトルクを発生する電動機としての機能および車両１の制動時に駆動されて発電する発電機としての機能を有する。

【0015】

車両１は、エンジン２とモータ３との両方を走行に使用するパラレル式ハイブリッドシステムが搭載されている。
運転座席６は、車両１の内部であって、右側に設けられ、前部に取付けられる右ハンドル８に対向している。運転座席６は、左側に設けられ、左ハンドルとしてもよい。
また、運転座席６には、運転手が運転座席６に座っているかわかるように重力センサ等が設けられている。
図１において、エンジン２、モータ３およびトランスミッション７の位置、運転座席６および右ハンドル８は、車両１の内部にあるため、破線で示す。

【0016】

図２に示すように、左サイドカメラ４は、車両１の左側の側部である左ドア１２に設けられ、左側の後方で路面を含んだ範囲Ａ_Lを撮像する。
図３に示すように、右サイドカメラ５は、車両１の右側の側部である右ドア１３に設けられ、右側の後方で路面を含んだ範囲Ａ_Rを撮像する。以下、左サイドカメラ４および右サイドカメラ５を総称するとき、「カメラ」と記載する。図２および図３中において、カメラモニタシステムで用いられるときのカメラ４、５が撮像する範囲Ａ_L、Ａ_Rを破線で示す斜線のハッチングで示す。
左ドア１２および右ドア１３は、図示はしないが、機械的な鍵としてのキーが設けられ、施錠または解錠可能に形成されている。

【0017】

カメラ４、５は、広角レンズを有する撮像光学系を備えるとともに、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型の撮像素子を有し、撮像を１秒間に数コマ以上のコマ数の動画として出力可能である。ここで、ＣＣＤは、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅの略で、電荷結合素子を用いたセンサのことである。ＣＭＯＳは、Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳＦＥＴの略で、金属酸化物半導体電界効果トランジスタであるＭＯＳＦＥＴを相補形に設置されたゲート構造のことである。
車両１は、カメラ４、５が撮像を表示するモニタが内部に設けられており、カメラ４、５がドアミラーに代替するカメラモニタシステムが搭載されている。

【0018】

近年、特許文献２のように、カメラモニタシステムがドアミラーに代替して開発されており、複数のカメラを車両に設ける必要がある。
一方で、特開２０１４−０９５９９９に記載のように、電気自動車もしくはハイブリッド自動車のように、充電または給電を行うとき、車両の周辺が無人となる時間が長くなっており、車両の周辺の監視が望まれる。また、犯罪の増加や治安に対する不安感の増大に伴い、充電または給電を行うときだけでなく、自宅や駐車時に車両の周辺の監視も望まれる。

【0019】

比較例として、図９に示すように、特許文献１の記載のような車両周辺視認装置９１のバックモニタ用カメラで、監視を目的として車両の周辺を撮像するとき、撮像範囲Ａ_REFが狭く車両の周辺を監視できない。このため、車両の周辺を監視するには、複数のカメラを車両に設ける必要がある。図９において、撮像範囲Ａ_REFを破線で示す斜線のハッチングで示す。
今後、車両周辺視認装置は、監視やカメラモニタシステム等の目的のため、カメラの点数がますます増大し、部品点数が多くなり、車両の重量増またはコスト増加を招く虞がある。

【0020】

そこで、一実施形態の車両周辺視認装置では、カメラモニタシステムを搭載する車両の周辺を監視し、カメラの点数を削減し、車両を軽量化可能にするため、車両周辺視認装置に「ある工夫」を施している。以下、一実施形態の車両周辺視認装置の構成を示す。

【0021】

（一実施形態）
図４および図５に示すように、車両周辺視認装置５１は、車両１の側部に設けられており、ボディ１０、カメラ４、５、アクチュエータ２０、制御部２５および「記録部」としてのレコーダ３０を備える。カメラ４、５、アクチュエータ２０、制御部２５およびレコーダ３０は、車両１に搭載されるバッテリから電力が供給される。

【0022】

ボディ１０は、左ドア１２および右ドア１３に設けられており、例えば、ポリアセタール等の樹脂で形成されている。
ボディ１０は、半球状で、車両１の前方に対し左右方向に突出するように形成されており、底部１０１および曲部１０２を有し、底部１０１および曲部１０２で区画形成されている中空空間１０７を有する。

【0023】

底部１０１は、左右方向の断面が円形形状に形成され、上下方向の断面が長方形形状に形成されており、左ドア１２および右ドア１３に接合されている。
曲部１０２は、底部１０１に接合され、曲部１０２の表面１０８が球面形状に形成され、左右方向に突出しており、案内部１０３を含む。
案内部１０３は、曲部１０２の表面１０８で、曲部１０２の頂点１０４から左右方向に進む螺旋状の穴１０５が形成されている。

【0024】

カメラ４、５は、曲部１０２に設けられており、案内部１０３に沿って移動し、車両１の周辺の映像を撮像可能である。カメラ４、５が曲部１０２に沿って移動しやすくなるように、曲部１０２側のカメラ４、５の端面に回転体１１が２つ形成されている。カメラ４、５の中心軸Ｐは、表面１０８の法線方向と同一である。ここで、「同一」とは常識的な誤差範囲を含む。

【0025】

回転体１１は、カメラ４、５と曲部１０２との間に設けられ、球状の回転体で、比較的小さく形成されている。カメラ４、５が案内部１０３に沿って移動するとき、回転体１１によって、カメラ４、５と曲部１０２とが転がりながら摺動する。

【0026】

アクチュエータ２０は、ボディ１０に収容され、案内部１０３に沿ってカメラ４、５が移動してカメラ４、５の位置または向きを変更可能である。
アクチュエータ２０は、回転機構２１と図示しないモータとを有する。
アクチュエータ２０は、モータが回転して、左右方向に延びている回転軸Ｏを中心に回転機構２１が回転する。
回転機構２１は、左右方向に延びる支持部材に沿って棒状部材が移動しながら回転軸Ｏを中心に回転する。

【0027】

アクチュエータ２０とカメラ４、５との間には、穴１０５を介して「引張ばね」としてのスプリング１０６が設けられている。
スプリング１０６は、アクチュエータ２０とカメラ４、５とに接続され、アクチュエータ２０とカメラ４、５とが近づく方向に働く引張力Ｆｓをアクチュエータ２０およびカメラ４、５に作用する。

【0028】

アクチュエータ２０が回転したとき、案内部１０３に沿ってカメラ４、５が螺旋状に移動して、アクチュエータ２０は、カメラ４、５の位置および向きを変更する。引張力Ｆｓによって、案内部１０３に沿ってカメラ４、５が螺旋状に移動するとき、曲部１０２と回転体１１とが接触している。

【0029】

制御部２５は、ボディ１０に収容され、車両１の状況に応じて、カメラ４、５が移動するようにアクチュエータ２０を駆動する。制御部２５は、車両１の内部に設けてもよい。
制御部２５は、エンジン２もしくはモータ３の始動または車両１が走行しているとき、カメラ４、５が後方を向くように、アクチュエータ２０を駆動し、車両周辺視認装置５１は、カメラモニタシステムの機能をする。

【0030】

制御部２５は、エンジン２およびモータ３が停止して、車両１が停止しており、運転座席６が無人であるとき、案内部１０３に沿ってカメラ４、５が螺旋状に移動するように、アクチュエータ２０を駆動する。
カメラ４、５の初期位置をカメラモニタシステムが機能するときで、カメラ４、５が後方に向く位置とする。
制御部２５によって、カメラ４、５は、初期位置から頂点１０４に向かって移動し、頂点１０４から初期位置に戻る移動を繰り返す。

【0031】

レコーダ３０は、ボディ１０に収容され、カメラ４、５に接続されており、カメラ４、５の撮像を保存可能で、カメラ４、５が動作中、常に録画する常時記録型の記録媒体である。レコーダ３０は、過去のデータを古い順に自動的に消すようにしてもよい。

【0032】

（作用）
車両周辺視認装置５１の作用について説明する。
エンジン２もしくはモータ３が始動したとき、制御部２５によって、アクチュエータ２０が駆動し、カメラ４、５が後方を向く。
カメラ４、５の視野は範囲Ａ_L、Ａ_Rで、車両１が走行しているとき、車両周辺視認装置５１はカメラモニタシステムの機能をする。

【0033】

車両１が停止し、運転者が運転座席６を離れ、ドア１２、１３に施錠をして、運転座席６が無人になったとき、制御部２５によって、アクチュエータ２０が駆動し、カメラ４、５が初期位置から頂点１０４に向かって移動する。
図６に示すように、カメラ４、５は案内部１０３に沿って螺旋状に移動する。

【0034】

図７に示すように、カメラ４、５は頂点１０４に到達し、また案内部１０３に沿って螺旋状に移動する。カメラ４，５初期位置に戻り、再び頂点１０４に向かって、案内部１０３に沿って螺旋状に移動する。エンジン２もしくはモータ３が始動するまで、カメラ４、５は移動し、カメラ４、５の撮像は、レコーダ３０が保存している。なお、図５、図６および図７は、上下方向における車両周辺視認装置５１の断面図である。

【0035】

図８に示すように、カメラ４、５が案内部１０３に沿って移動することによって、車両１の周辺の範囲を含んだ範囲Ａ_Mで撮像し、車両周辺視認装置５１は、車両１の周辺の監視を行う。
範囲Ａ_Mは、車両１の周辺における前後方向および上下左右方向の範囲を含んでおり、３６０度全方向を含んでおり、車両周辺視認装置５１は、車両１の周辺の監視を範囲Ａ_Mで行う。図８において、範囲Ａ_Mを破線で示す斜線のハッチングで示す。

【0036】

車両周辺視認装置５１は、例えば、不審者が自宅に侵入しないかの監視、駐車時における盗難防止のための監視、または、犯罪を防ぐための車両周辺の監視を行う。また、充電または給電時に車両１が無人の盗難防止のために監視してもよい。
車両周辺視認装置５１は、車両１の周辺の監視を繰り返し、運転者がエンジン２もしくはモータ３の始動したとき、カメラ４、５は初期位置に戻り、車両周辺視認装置５１はカメラモニタシステムの機能に切り替わる。

【0037】

（効果）
（１）カメラ４、５が曲部１０２の表面１０８に沿って移動してカメラ４、５の位置または向きが変更されるため、車両周辺視認装置５１は３６０度全方向を撮像することができる。これにより、カメラモニタシステムおよび監視のために複数のカメラ４、５を設ける必要なしに、車両周辺視認装置５１は、カメラモニタシステムおよび車両１の周辺の監視の両方が可能になる。したがって、車両１に搭載されるカメラ４、５の点数を削減し、車両１を軽量化できる。

【0038】

（２）ボディ１０が半球形状に形成され、曲部１０２の頂点１０４から左右方向に進む螺旋状の穴１０５が案内部１０３に形成されている。このため、カメラ４、５が案内部１０３に沿って移動するとき、カメラ４、５の移動量が少なくなり、カメラ４、５が３６０度全方向の撮像をする時間が短縮される。

【0039】

（３）制御部２５が車両１の状況に応じて、カメラ４、５が移動するようにアクチュエータ２０を駆動するため、車両周辺視認装置５１の制御性が向上する。
（４）カメラ４、５の撮像をレコーダ３０が保存することによって、トラブル等が起きた場合の証拠に保存された撮像がなるため、車両周辺視認装置５１の監視能力が向上する。

【0040】

（５）カメラ４、５が案内部１０３に沿って移動するとき、回転体１１によって、カメラ４、５と曲部１０２とが転がり摩擦する。転がり摩擦はすべり摩擦と比較して動摩擦係数が非常に小さいため、カメラ４、５が案内部１０３に沿って移動しやすくなり、カメラ４、５が移動するとき、カメラ４、５と曲部１０２との摩耗を抑制する。

【0041】

（その他実施形態）
（ｉ）一実施形態の車両周辺視認装置が用いられる車両は、モータのみで駆動可能な電気自動車であってもよい。モータが停止し、車両が停止して、運転座席が無人であるとき、案内部に沿ってカメラが螺旋状に移動する。これにより、一実施形態と同様の効果が得られる。

【0042】

また、一実施形態の車両周辺視認装置が用いられる車両は、ガソリンもしくは軽油等で駆動する内燃機関であるエンジンのみで駆動可能な自動車であってもよい。電気自動車と同様に、エンジンが停止し、車両が停止して、運転座席が無人であるとき、案内部に沿ってカメラが螺旋状に移動する。これにより、一実施形態と同様の効果が得られる。

【0043】

（ｉｉ）レコーダは、カーナビゲーションまたはレーダー探知機と一体にして、車両周辺視認装置と連動するようにしてもよい。レーダー探知機は、路上に設置されている速度取締装置が発するレーダー波や緊急車両等が使用している無線を受信して警報および警告する車両装置である。

【0044】

（ｉｉｉ）車両のドアロックを電子的に遠隔操作可能な鍵であってもよい。また、車両周辺視認装置の制御部に虹彩認証システムを搭載させて、登録者が車両に近づくとカメラが後方を向くようにしてもよい。
虹彩認証は、眼球の黒目に現れる皺である虹彩のパターンを識別する認証方式で、カメラで眼球の部分を撮像し、制御部で虹彩のパターンを抽出して認証する。さらに、虹彩認証システムを用いて、登録者でない人が車両に近づいたとき、警報および警告音を鳴らすようにしてもよい。

【0045】

（ｉｖ）一実施形態の車両周辺視認装置のボディにおける曲部の表面は、楕円形状を有する楕円放物面、双曲線形状を有する双曲線放物面または放物線の回転体である回転放物面であってもよい。

【0046】

（ｖ）制御部は、一定時間の間隔でカメラが初期位置とボディの頂点との間を移動するようにオンオフ制御をしてもよい。
（ｖｉ）カメラ、アクチュエータ、制御部およびレコーダに電力を供給するために、バッテリに代替して別電源を設けてもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

【符号の説明】

【0047】

１ ・・・車両、
１２、１３ ・・・側部、
４、５ ・・・カメラ、
１０ ・・・ボディ、
１０２ ・・・曲部、
２０ ・・・アクチュエータ、
２５ ・・・制御部。

【要約】

【課題】カメラモニタシステムを搭載する車両の周辺を監視し、車両に搭載されるカメラの点数を削減し、車両を軽量化可能な車両周辺視認装置を提供する。
【解決手段】車両周辺視認装置５１は、ボディ１０、カメラ４、アクチュエータおよび制御部を備える。ボディ１０は車両１の側部１２、１３に設けられ、曲部１０２を有する。カメラ４は曲部１０２に設けられ、車両１の後方または車両１の周辺を撮像可能である。アクチュエータは曲部１０２に沿ってカメラ４が移動してカメラ４の位置または向きを変更可能である。カメラ４が曲部１０２に沿って移動してカメラの位置または向きが変更されるため、車両周辺視認装置５１は３６０度全方向を撮像することができる。このため、複数のカメラを設ける必要なしに、カメラモニタシステムおよび車両１の周辺の監視の両方が可能になり、車両に搭載されるカメラの点数を削減し、車両を軽量化できる。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】