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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-04-08
(45)【発行日】2022-04-18
(54)【発明の名称】複数カメラを用いた車両用モニタリングシステム
(51)【国際特許分類】
H04N 7/18 20060101AFI20220411BHJP
H04N 5/232 20060101ALI20220411BHJP
H04N 5/225 20060101ALI20220411BHJP
H04N 5/247 20060101ALI20220411BHJP
B60Q 1/24 20060101ALI20220411BHJP
B60R 1/00 20220101ALI20220411BHJP
F21S 45/00 20180101ALI20220411BHJP
【ＦＩ】
H04N7/18 J
H04N7/18 K
H04N5/232 290
H04N5/232 930
H04N5/225 400
H04N5/225 430
H04N5/225 600
H04N5/247
B60Q1/24 Z
B60R1/00
F21S45/00
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2018532994
(86)(22)【出願日】2017-08-04
(86)【国際出願番号】 JP2017028381
(87)【国際公開番号】W WO2018030285
(87)【国際公開日】2018-02-15
【審査請求日】2020-06-24
(31)【優先権主張番号】P 2016155247
(32)【優先日】2016-08-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2016155257
(32)【優先日】2016-08-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2016155273
(32)【優先日】2016-08-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001133
【氏名又は名称】株式会社小糸製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100136630
【弁理士】
【氏名又は名称】水野 祐啓
(74)【代理人】
【識別番号】100201514
【弁理士】
【氏名又は名称】玉井 悦
(72)【発明者】
【氏名】多々良 直樹
(72)【発明者】
【氏名】岡村 俊宏
【審査官】秦野 孝一郎
(56)【参考文献】
【文献】特開平９－３２３５９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１８４０３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２６０３７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１０６６３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１６６４９０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１９５５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２２６２３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２２３９７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－６４８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３０４５２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－５６５０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２０６７４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１３４５１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－１７２５３５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｎ ７／１８
Ｈ０４Ｎ ５／２２５－５／２５７
Ｂ６０Ｑ １／００－１／５６
Ｂ６０Ｒ １／００
Ｆ２１Ｓ ４５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両周辺の複数の領域を別々に照明する複数の車両用灯具と、前記複数の領域を別々に撮影する複数のカメラと、前記車両の車室内に設置された一つまたは複数のモニタと、前記カメラが撮影した映像を前記モニタに表示させるための少なくとも一つの映像処理回路を備えた一つまたは複数の電子制御装置とを含み、前記カメラが該カメラの撮影する領域に存在する物体までの距離を含む光景情報を収集し、前記映像処理回路が前記物体の距離画像を前記モニタ手段に表示させるための映像処理を行い、
前記複数のカメラが、それぞれ、該カメラの撮影領域とほぼ同じ領域を照明する車両用灯具に装備されていることを特徴とする車両用モニタリングシステム。
【請求項2】
前記電子制御装置が、前記複数の車両用灯具のうちの少なくとも一つに装備される請求項１記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項3】
前記モニタが、前記車両の運転席より左側に配置された左モニタと、運転席より右側に配置された右モニタとを含み、前記電子制御装置の映像処理回路が、運転席より左側のカメラによって撮影された映像を前記左モニタに表示させるとともに、運転席より右側のカメラによって撮影された映像を前記右モニタに表示させるための処理を行う請求項１に記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項4】
前記映像処理回路が、２つのカメラが別々に撮影した２つの領域の映像を合成するための処理を行う請求項１記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項5】
前記映像処理回路が、前記２つの領域に含まれる重複区域の映像を補正するための処理を行う請求項４記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項6】
少なくとも一つの前記車両用灯具に、前記カメラの視界を流体により清浄化するための一つまたは複数のクリーナが装備されている請求項１記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項7】
車両後側方の第１領域を撮影する一つまたは複数の第１カメラと、前記第１領域よりも車幅方向内側の第２領域を撮影する一つまたは複数の第２カメラと、前記第１および第２カメラが撮影した映像を合成する一つまたは複数の電子制御装置と、合成された前記映像を表示するモニタとを備え、前記第２カメラが前記第２領域に存在する物体までの距離を含む光景情報を収集し、前記電子制御装置が前記物体の距離画像を前記モニタ手段に表示させるための映像処理を行う、車両用モニタリングシステム。
【請求項8】
前記第１カメラが、車体の側面に配置された一つまたは複数のサイドターンシグナルランプに設置されている請求項７記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項9】
前記第２カメラが、前記車体の後部に配置された一つまたは複数のリアランプに設置されている請求項８記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項10】
前記第１カメラに、９０°を超える視野角を備えた少なくとも一つの広角レンズが装備されている請求項７記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項11】
前記電子制御装置が、前記第１領域および第２領域の重複区域の映像を補正するための一つまたは複数の映像処理回路を含む請求項７記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項12】
車両周辺の第１領域の光景情報を収集する一つまたは複数の第１センサーと、前記第１センサーが収集した光景情報を表示する一つまたは複数のモニタ手段と、前記車両周辺の第２領域の光景情報を収集する第２センサーと、前記第１センサーが故障したときに、前記第２領域の前記光景情報の少なくとも一部を前記モニタ手段に提供するための映像処理を行う一つまたは複数の電子制御装置とを備え、
前記第２センサーが前記第２領域に存在する物体までの距離を含む前記光景情報を収集し、前記電子制御装置が前記物体の距離画像を前記モニタ手段に表示させるための映像処理を行う車両用モニタリングシステム。
【請求項13】
前記第２領域が前記第１領域と重複する区域を含み、前記電子制御装置は、前記第１センサーが故障したときに、前記第２センサーが収集した前記光景情報から、前記重複する区域を含む光景情報を取り出して、前記モニタ手段に提供するための映像処理を行う請求項１２記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項14】
前記第１センサーが車両後側方の前記第１領域を撮影する第１カメラを含み、前記第２センサーが車両後方の前記第２領域を撮影する第２カメラを含む請求項１２記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項15】
前記第１センサーの故障を車両の搭乗者に報知するための報知器をさらに備える請求項１２記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項16】
前記電子制御装置は、前記第１センサーが収集した前記光景情報を前記車両の自動運転システムに提供する請求項１２記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項17】
車両右側方の光景を一つまたは複数のカメラで撮影し、前記カメラが撮影した映像を一つまたは複数の電子制御装置により処理して一つまたは複数のモニタに表示する少なくとも一つの右側カメラモニタリングシステムと、車両左側方の光景を一つまたは複数のカメラで撮影し、前記カメラが撮影した映像を一つまたは複数の電子制御装置により処理して一つまたは複数のモニタに表示する少なくとも一つの左側カメラモニタリングシステムとを含み、
前記カメラが該カメラの撮影する領域に存在する物体までの距離を含む光景情報を収集し、前記電子制御装置が前記物体の距離画像を前記モニタ手段に表示させるための映像処理を行い、
前記右側および左側カメラモニタリングシステムの前記電子制御装置は、前記カメラが撮影した前記映像をそれぞれ独立して処理することを特徴とする車両用モニタリングシステム。
【請求項18】
前記右側および左側カメラモニタリングシステムの前記カメラと前記電子制御装置が一つまたは複数の車両用灯具に設置されている請求項１７記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項19】
前記右側および左側カメラモニタリングシステムの前記カメラが、車両後側方の第１領域を撮影する一つまたは複数の第１カメラと、前記第１カメラよりも車幅方向内側の第２領域を撮影する一つまたは複数の第２カメラとを含む請求項１８記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項20】
前記車両用灯具が、前記第１カメラが設置される一つまたは複数のサイドターンシグナルランプと、前記第２カメラが設置される一つまたは複数のリアランプとを含む請求項１９記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項21】
前記右側および左側カメラモニタリングシステムの電子制御装置が、それぞれ、前記第１カメラが撮影した前記映像と前記第２カメラが撮影した前記映像を別々に処理する２つの電子制御装置を含む請求項１９記載の車両用モニタリングシステム。
【請求項22】
少なくとも一つの前記車両用灯具に、前記カメラの視界を流体により清浄化するための一つまたは複数のクリーナが装備されている請求項１８記載の車両用モニタリングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両周辺の光景情報を複数のカメラまたはセンサーで収集してモニタに表示する車両用モニタリングシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、自動車のドアミラーの代わりに、カメラモニタリングシステム（ＣＭＳ）を使用する技術が開発されている。カメラが撮影した映像で後方確認を行うことにより、ドアミラーと比較し、システムを小型化でき、燃費、安全性を高め、風切り音を低減することができる。しかし、ドアミラーと同じような位置にカメラを搭載すると、車体からの突出量が増え、カメラ化のメリットを最大限に引き出すことができない。
【0003】
そこで、従来、カメラをサイドターンシグナルランプ（ＳＴＳＬ）のハウジングに内蔵した技術が提案されている。例えば、特許文献１には、車体の側面にＳＴＳＬのハウジングを取り付け、ハウジングの内側にカメラと反射鏡を内蔵し、カメラにより車両後方を直接的に撮影するとともに、反射鏡を介して車両側方を間接的に撮影するように構成された「車体周り撮影装置」が記載されている。
【0004】
また、カメラは、電子機器であるうえ、多くの電気部品に接続されるため、機械的なドアミラーと比較して故障率が高い。故障した場合は、車両後側方の視界が得られず、安全性が低下する。従来、故障時の冗長性を確保するために、予備のカメラを搭載したり、複数のカメラのうち故障していないカメラの向きや撮影範囲を変えたりする技術が提案されている。
【0005】
例えば、特許文献２には、多数のカメラを設置し、そのうちの一台のカメラが故障したときに、別のカメラを故障したカメラの撮影範囲に向け、同じ監視領域を継続的にモニタリングできるように構成されたＣＭＳが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１６－３２９７８号公報
【文献】特開２００７－２３５６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、図２７に示すように、車体５１からの突出量が少ないＳＴＳＬ５２にカメラ５３を内蔵すると、カメラ５３の視野が車体５１の側面によって制限されるため（図２７ａ参照）、ドアミラー５４と同等の視界（図２７ｂ参照）を確保することが困難であった。このため、従来のＣＭＳによると、車両後方の内側部分（図２７ａに楕円で示す部分）が見えなくなるなど、安全性に問題があった。
【0008】
また、故障時の冗長性を確保するために、車両に予備カメラを搭載しようとすると、ＣＭＳのコストが高くつくばかりでなく、車体上に予備カメラ用のスペースを確保する必要もある。また、故障していないカメラの向きや撮影範囲を変えるためには、それぞれのカメラにアクチュエータを設ける必要があるうえ、制御が複雑となり、やはり、システムコストが高くつくという問題点があった。
【0009】
さらに、従来のＣＭＳでは、通常、車両の左右両側方を別々のカメラで撮影し、映像データを車内に設置された一つの電子制御装置（ＥＣＵ）によって処理した後に、左右別々のモニタで表示している。このため、映像データを車外のカメラから車内のＥＣＵまで伝送する時間に加え、左右のカメラから伝送された映像データを一つのＥＣＵで処理する時間が必要となる。ＣＭＳは高速走行時も利用されるため、撮影からモニタ表示までの遅延時間は運転者の状況判断に大きく影響する。万一、ＥＣＵが故障した場合は、左右のＣＭＳが共に動作しなくなるという問題もあった。
【0010】
本発明の主な目的は、複数の車両用灯具を用いて車両周辺の複数領域を監視できる車両用モニタリングシステムを提供することにある。
【0011】
本発明の別の目的は、車体側面からの突出量を増加させることなく、車両後方の広範囲を確認できる安全性の高い車両用モニタリングシステムを提供することにある。
【0012】
本発明のさらに別の目的は、安価な構成でカメラ故障時の冗長性を確保することができる車両用モニタリングシステムを提供することにある。
【0013】
本発明のさらなる目的は、左右のカメラが撮影した映像を別々に処理し、撮影からモニタ表示までの時間を短縮することができる車両用モニタリングシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
上記課題を解決するために、本発明の車両用モニタリングシステムは、車両周辺の複数の領域を別々に照明する複数の車両用灯具と、車両周辺の複数の領域を別々に撮影する複数のカメラと、車両の車室内に設置された一つまたは複数のモニタと、カメラが撮影した映像をモニタに表示させるための少なくとも一つの映像処理回路を備えた一つまたは複数の電子制御装置とを含み、車両周辺の複数のカメラが、それぞれ、該カメラの撮影領域とほぼ同じ領域を照明する車両用灯具に装備されていることを特徴とする。
【0015】
ここで、好ましくは、一つまたは複数の電子制御装置を複数の車両用灯具のうち少なくとも一つに装備することができる。モニタは、車両の運転席より左側に配置された左モニタと、運転席より右側に配置された右モニタとを含む。そして、電子制御装置の映像処理回路は、運転席より左側のカメラによって撮影された映像を左モニタに表示させ、運転席より右側のカメラによって撮影された映像を右モニタに表示させるための処理を行う。
【0016】
また、映像処理回路は、２つのカメラが別々に撮影した２つの領域の映像を合成するための処理を行うように構成することもできる。この場合、映像処理回路は、２つの領域に含まれる重複区域の映像を補正するための処理を行ってもよい。
【0017】
幾つかの実施形態では、複数の車両用灯具のうち少なくとも一つの車両用灯具に、カメラの視界を水または空気等の流体によって清浄化するための一つまたは複数のクリーナが装備される。
【0018】
本発明の好ましい実施形態では、車両用モニタリングシステムが、車両後側方の第１領域を撮影する第１カメラと、第１領域よりも車幅方向内側の第２領域を撮影する第２カメラと、第１および第２カメラが撮影した映像を合成する電子制御装置と、合成された映像を表示するモニタとを備えたことを特徴とする。
【0019】
ここで、第１カメラおよび第２カメラは、車体に直接取り付けることもできるが、カメラを取り付けるために車体を加工する必要がない点で、車体に既設の装備品、例えば車両用灯具に設置することができる。
【0020】
幾つかの実施形態では、第１カメラが、車体の側面に配置されたサイドターンシグナルランプ（ＳＴＳＬ）に設置される。第２カメラは、車体の後部に配置されたリアコンビネーションランプ（ＲＣＬ）、ハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ）、ライセンスプレートランプ、リアフォグランプ等のリアランプに設置される。
【0021】
ＳＴＳＬとＨＭＳＬの組み合わせは、車両一台当たりのカメラの個数が少なく（例えば３個）なるため、コスト性に優れる。ＳＴＳＬとＲＣＬの組み合わせは、第１および第２カメラの視野角が車両後方で部分的にラップするため、一方のカメラが故障した場合に、他方のカメラが撮影した映像を利用して後方確認を行うことができ、故障時の冗長性を確保することができる。
【0022】
また、第２カメラとしてバックカメラを使用し、第１カメラが故障したときに、バックカメラが撮影した映像で運転者の後方確認を支援することもできる。通常、バックカメラはカメラ軸が下向きであることから、映像の上側部分に歪みが発生しやすい。このため、バックカメラを使用する場合は、歪み補正を行うとともに、故障と併せて、バックカメラの映像を代用していることをインジケータ等で運転者に報知するのが望ましい。
【0023】
ＲＣＬやＨＭＳＬに装備される第２カメラは、赤色レンズの裏面に装着し、色補正を行うことで、赤色光による影響を除去した適正な映像と良好な外観デザインを両立させることができる。また、第２カメラをＲＣＬやＨＭＳＬの透明レンズの裏面に装着することで、特別な色補正を行うことなく、適正な映像を容易に入手することができる。
【0024】
ＳＴＳＬ等に内蔵される第１カメラには、広角カメラを好ましく使用できる。本発明の一実施形態では、車両の側方に広い視野（前側方から後側方にわたる視野）を設定できるように、第１カメラに９０°を超える視野角の広角レンズが装備される。広角レンズを装備した第１カメラの映像は、ＣＭＳとは別のシステム、例えば、自動運転システムや安全支援システムでも活用することができる。
【0025】
ある実施形態では、電子制御装置が、第１カメラおよび第２カメラの映像を合成するための映像処理回路を備える。好ましい映像処理回路は、第１カメラが撮影した第１領域と第２カメラが撮影した第２領域とが互いに重複する区域の映像を見やすく補正するための処理を行うように構成される。
【0026】
本発明の好ましい実施形態では、車両用モニタリングシステムが、車両周辺の第１領域の光景情報を収集する第１センサーと、第１センサーが収集した光景情報を表示するモニタ手段と、車両周辺の第２領域の光景情報を収集する第２センサーと、第１センサーが故障したときに、第２領域の光景情報の少なくとも一部をモニタ手段に提供するための映像処理を行う電子制御装置とを備えたことを特徴とする。
【0027】
幾つかの実施形態では、第２領域が第１領域と重複する区域を含み、電子制御装置は、第１センサーが故障したときに、第２センサーが収集した第２領域の光景情報から、重複する区域を含む光景情報を取り出して、モニタ手段に提供するための映像処理を行う。
【0028】
第１センサーおよび第２センサーとして、それぞれ、例えばカメラを使用できる。具体的には、第１センサーが車両後側方の第１領域を撮影する第１カメラを含み、第２センサーが車両後方の第２領域を撮影する第２カメラを含む。そして、電子制御装置は、第１カメラが故障したときに、第２カメラが収集した映像データから第１領域と重複する区域の映像データを取り出してモニタ手段に提供するための映像処理を行うように構成される。
【0029】
ここで、映像処理により生成された映像データは、実際の光景情報と必ずしも一致しないことがある。このため、映像処理後のデータであることを搭乗者に知らせるための手段を設けるのが望ましい。具体的には、第１センサーの故障を検知する故障検知器と、その故障を搭乗者に報知するための報知器とを設けることができる。
【0030】
モニタ手段は、第１カメラが撮影した映像データを車両の搭乗者に表示するためのモニタを含むことができる。ある実施形態では、電子制御装置が第１カメラの映像データを車両の自動運転システムに提供するように構成することもできる。
【0031】
別の実施形態では、第２センサーとして、第２領域に存在する物体までの距離を含む光景情報を収集するレーザスキャナやステレオカメラを使用することもできる。距離を含む光景情報に基づいて、電子制御装置は、第１領域と第２領域の重複区域に存在する物体の距離画像をモニタに表示させることができる。
【0032】
本発明の好ましい実施形態では、車両用モニタリングシステムが、車両右側方の領域をカメラで撮影し、カメラが撮影した映像をＥＣＵにより処理してモニタに表示する右側ＣＭＳと、車両左側方の領域をカメラで撮影し、カメラが撮影した映像をＥＣＵにより処理してモニタに表示する左側ＣＭＳとを含み、右側および左側ＣＭＳのＥＣＵが、カメラが撮影した映像をそれぞれ独立して処理することを特徴とする。
【0033】
本発明の一実施形態では、右側および左側カメラモニタリングシステムのカメラとＥＣＵが車両用灯具に設置される。車両後方を広範囲にモニタリングできるように、右側および左側ＣＭＳのカメラが、車両後側方の第１領域を撮影する第１カメラと、第１カメラよりも車幅方向内側の第２領域を撮影する第２カメラとを含む。
【0034】
好ましくは、第１カメラをＳＴＳＬに設置し、第２カメラをリアランプに設置することができる。リアランプとしては、リアコンビネーションランプ（ＲＣＬ）、ハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ）、ライセンスプレートランプ、リアフォグランプなど、車体の後部に配置される灯具を例示することができる。左右のＣＭＳに、それぞれ、第１カメラが撮影した映像と第２カメラが撮影した映像を別々に処理する２つのＥＣＵを設けることもできる。
【0035】
この場合、２つのＥＣＵを、第１カメラおよび第２カメラと一緒に、別々の車両用灯具のハウジングに設置することができる。また、カメラから鮮明な映像が得られるように、カメラの視界を加圧流体によって清浄化するためのクリーナを車両用灯具に装備することもできる。
【発明の効果】
【0036】
本発明の車両用モニタリングシステムによれば、次のような効果が得られる。
（１）複数の車両用灯具を用いて、車両周辺の複数領域を監視することができる。
（２）第１カメラよりも車幅方向内側の領域が第２カメラによって撮影されるので、第１カメラを車体側面から大きく突出させることなく、ドアミラーと同等またはそれ以上の広い範囲の視界を確保できる。
（３）第１センサーが故障したときに、第２センサーが収集した光景情報の少なくとも一部がモニタ手段に提供されるので、安価な構成でカメラ故障時の冗長性を確保できる。
（４）左右のＣＭＳに別々のＥＣＵを設け、各ＥＣＵが左右のカメラの映像を別々に処理してモニタに提供するので、撮影からモニタ表示までの時間を短縮することができる。
（１）複数の車両用灯具を用いて、車両周辺の複数領域を監視することができる。
（２）第１カメラよりも車幅方向内側の領域が第２カメラによって撮影されるので、第１カメラを車体側面から大きく突出させることなく、ドアミラーと同等またはそれ以上の広い範囲の視界を確保できる。
（３）第１センサーが故障したときに、第２センサーが収集した光景情報の少なくとも一部がモニタ手段に提供されるので、安価な構成でカメラ故障時の冗長性を確保できる。
（４）左右のＣＭＳに別々のＥＣＵを設け、各ＥＣＵが左右のカメラの映像を別々に処理してモニタに提供するので、撮影からモニタ表示までの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明による車両用モニタリングシステムの実施例１を示すブロック図である。
【図2】実施例１においてカメラの視野を示す車両の平面図である。
【図3】実施例１においてＥＣＵによる映像処理を例示するモニタ画面図である。
【図4】実施例１において広角レンズを備えた第１カメラの視野を示す平面図である。
【図5】本発明による車両用モニタリングシステムの実施例２を示すブロック図である。
【図6】実施例２において第２カメラ近傍のウインドクリーナを示す立面図である。
【図7】実施例２において第１、第２カメラの視野を示す車両の平面図である。
【図8】本発明による車両用モニタリングシステムの実施例３を示すブロック図である。
【図9】本発明による車両用モニタリングシステムの実施例４を示すブロック図である。
【図10】本発明による車両用モニタリングシステムの実施例５を示すブロック図である。
【図11】本発明による車両用モニタリングシステムの実施例６を示すブロック図である。
【図12】実施例６においてカメラの視野を示す車両の平面図である。
【図13】実施例６においてＥＣＵによる映像処理を例示するモニタ画面図である。
【図14】実施例６において距離画像を示すモニタ画面図である。
【図15】カメラが撮影した映像データの処理手順を示すブロック図である。
【図16】映像データの別の処理手順を示すブロック図である。
【図17】本発明による車両用モニタリングシステムの実施例７を示すブロック図である。
【図18】本発明による車両用モニタリングシステムの実施例８を示すブロック図である。
【図19】カメラとＥＣＵの配置例１を示すブロック図である。
【図20】カメラとＥＣＵの配置例２を示すブロック図である。
【図21】カメラとＥＣＵの配置例３を示すブロック図である。
【図22】カメラとＥＣＵの配置例４を示すブロック図である。
【図23】カメラとＥＣＵの配置例５を示すブロック図である。
【図24】カメラとＥＣＵの配置例６を示すブロック図である。
【図25】カメラとＥＣＵの配置例７を示すブロック図である。
【図26】カメラとＥＣＵの配置例８を示すブロック図である。
【図27】従来のカメラモニタリングシステムを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0038】
以下、本発明の実施形態を幾つかの実施例を挙げて詳細に説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号が付されている。
【実施例1】
【0039】
図１、図２に示す実施例１の車両用モニタリングシステム１では、第１カメラ１１が左右のＳＴＳＬ３に内蔵され、第２カメラ１２が左右のＲＣＬ４に内蔵されている。ＳＴＳＬ３は車体２の左右両側面に装備され、第１カメラ１１が車両後側方の第１領域Ａ１を撮影する。ＲＣＬ４は車体２の後側面に装備され、第２カメラ１２が第１領域Ａ１よりも車幅方向内側の第２領域Ａ２を撮影する。
【0040】
第１カメラ１１および第２カメラ１２が撮影した映像は、各カメラ１１，１２から電子制御装置（ＥＣＵ）１３に送信される。ＥＣＵ１３は、車内の適所に設置され、カメラ１１，１２の映像を合成するための映像処理回路１４を備えている。そして、運転席の左右に一対のモニタ１５が設置され、ＥＣＵ１３によって合成された映像を運転者に表示するようになっている。
【0041】
図３はＥＣＵ１３による映像処理を示す。図３（ａ）には第１カメラ１１が撮影した第１領域Ａ１の映像Ｐ１が示され、図３（ｂ）に第２カメラ１２が撮影した第２領域Ａ２の映像Ｐ２が示されている。映像Ｐ１，Ｐ２には、２つの領域Ａ１，Ａ２が重複する区域Ａ３（図２参照）の映像Ｐ３（ハッチで示す）が含まれている。映像Ｐ１，Ｐ２の合成処理に際し、ＥＣＵ１３の映像処理回路１４は、重複区域Ａ３を表現する異なる映像Ｐ３を調和させるための補正処理を加え、図３（ｃ）に示すように、運転者が見やすい映像をモニタ１５に表示させる。
【0042】
したがって、実施例１の車両用モニタリングシステム１によれば、第１カメラ１１で撮影することができない車両後方の内側部分（図３ａにおいて自車両の後方部分）を第２カメラ１２で撮影し、その映像を含む広範囲の映像をモニタ１５に表示することができる。このため、第１カメラ１１をＳＴＳＬ３に内蔵し、車体側面からの突出量を少なくして、カメラ化によるメリットを最大限に活かすことができる。また、第２カメラ１２が比較的大容積のＲＣＬ４に内蔵されているので、車両後方にドアミラーよりも広い範囲の視界を容易に確保することができる。
【0043】
図４に示す車両用モニタリングシステム１では、ＳＴＳＬ３に内蔵された第１カメラ１１に、９０°～１８０°の視野角を有する広角レンズ１７が装備されている。広角レンズ１７が装備された第１カメラ１１によれば、車両後側方の第１領域Ａ１を前方へ拡張して、前後方向に広い範囲の視野を車両側方に設定することができる。
【実施例2】
【0044】
図５、図６、図７に示す実施例２の車両用モニタリングシステム１では、第１カメラ１１が左右のＳＴＳＬ３に内蔵され、第２カメラ１２がＨＭＳＬ５に設けられている。図６に示すＨＭＳＬ５は車体の高所においてリアウインドー７の車室側に設置され、第２カメラ１２がリアウインドー７を通して車両後方を撮影する。ＨＭＳＬ５の上方にはウインドークリーナ８が設置され、クリーナノズル９から噴射した洗浄液でリアウインドー７と共に第２カメラ１２の視界を清浄にする。したがって、実施例２によれば、ＨＭＳＬ５に設置した一つの第２カメラ１２で車両後方の広範囲（図７参照）を鮮明に撮影できるとともに、全体として３つのカメラでモニタリングシステム１を安価に構成できるという利点がある。
【実施例3】
【0045】
図８に示す実施例３の車両用モニタリングシステム１では、第１カメラ１１が左右のＲＣＬ４に内蔵され、第２カメラ１２がＨＭＳＬ５に内蔵されている。そして、第１カメラ１１が第２カメラ１２よりも車幅方向外側の位置で車両後側方の第１領域（図２にＡ１で示す領域）を撮影し、第２カメラ１２が第１カメラ１１よりも車幅方向内側の位置で車両後方の第２領域（図７にＡ２で示す領域）を撮影するようになっている。実施例３によれば、第１カメラ１１がＲＣＬ４に内蔵されているため、車両側面からの突出物をなくすことができる。
【実施例4】
【0046】
図９に示す実施例４の車両用モニタリングシステム１では、第１カメラ１１が左右のＳＴＳＬ３に内蔵され、第２カメラにバックカメラ１６が用いられている。通常、バックカメラ１６は車両後退時に撮影を開始するが、この実施例のモニタリングシステム１では、車両前進時に第１カメラ１１と同期してバックカメラ１６が車両後方を撮影し、その映像が第１カメラ１１の映像と共に、バックビューモニタ（図示略）とは別のモニタ１５に表示されるようになっている。
【実施例5】
【0047】
図１０に示す実施例５の車両用モニタリングシステム１では、第１カメラ１１が左右のＲＣＬ４に内蔵され、第２カメラにバックカメラ１６が用いられ、第１カメラ１１で車両後側方を撮影し、バックカメラ１６で車両後方を撮影するようになっている。したがって、すべてのカメラ１１，１１，１６を車幅方向内側に配置し、車体側面からの突出物をなくすことができる。
【実施例6】
【0048】
図１１～図１４に示す実施例６の車両用モニタリングシステム１は、カメラ故障時の冗長性を確保できるように構成されている。ここでは、第１カメラ１１が、左右のＳＴＳＬ３に内蔵され、車両後側方の第１領域Ａ１（図１２参照）の光景情報を収集する第１センサーとして用いられている。第２カメラであるバックカメラ１６は、第１領域Ａ１と重複する区域Ａ３を含む車両後方の第２領域Ａ２の光景情報を収集する第２センサーとして用いられている。左右のモニタ１５は、第１センサー１０が収集した光景情報を搭乗者が監視するためのモニタ手段として機能している。
【0049】
また、この車両用モニタリングシステム１には、第１カメラ１１の故障を検知する故障検知器２０、その故障をランプ、ブザー、音声等で車両の搭乗者に報知するための報知器２１、道路設備や他車両と通信を行う通信システム２２、車両の自動運転システム２３などが設けられている。そして、第１カメラ１１が故障したときに、ＥＣＵ１３は、バックカメラ１６が撮影した第２領域Ａ２の映像データを加工し、その映像データの一部を故障モードでモニタ１５に表示させるための映像処理を行う。例えば、図１３に示すように、ＥＣＵは、第２領域Ａ２の映像データから第１領域Ａ１と第２領域Ａ２の重複区域Ａ３を含む映像データを取り出してモニタ１５に提供する制御を行う。
【0050】
図１３において、（ａ）は故障する前の第１カメラ１１が撮影した第１領域の映像Ｐ１を示し、（ｂ）はバックカメラ１６が撮影した第２領域の映像Ｐ２を示す。これらの映像Ｐ１，Ｐ２には、重複区域の映像Ｐ３（ハッチで示す）が含まれている。ここで、第１カメラ１１が故障すると、重複区域Ａ３に含まれる映像Ｐ３（二輪車の映像）が映像Ｐ２から取り出され、（ｃ）に示すように、周囲の映像と一緒にモニタ１５に見やすく表示される。したがって、簡単な映像処理により、カメラ故障時におけるモニタリングシステム１の冗長性を確保することができる。
【0051】
上記実施例６において、バックカメラ１６に代え、第２センサーとしてレーザスキャナやステレオカメラ等の距離センサー２４（図１１参照）を使用することもできる。距離センサー２４は、精度の良い距離データを得られる点で、車体の高所、例えばＨＭＳＬ５（図７参照）に設置するのが好ましい。そして、距離センサー２４により、常時、第２領域Ａ２に存在する物体までの距離データを収集してＥＣＵ１３に提供する。ＥＣＵ１３は、第１カメラ１１が故障したときに、距離データに基づいて重複区域に存在する物体の距離画像を生成し、モニタ１５に表示させる。
【0052】
図１４に例示するように、距離画像は、物体の輪郭を概略的に示すとともに、車体から物体までの距離を色の相違によって表現するため、カメラ故障時の緊急判断に有用な光景情報を運転者に素早く提供することができる。なお、第１カメラ１１の故障時には、他車両の接近など、故障した側の危険を自車両や他車両から得た車両情報２５（図１１参照）、または、路車間通信により入手したインフラ情報に従って、報知器２１により搭乗者に通知するのが望ましい。
【実施例7】
【0053】
次に、本発明の実施例７について説明する。実施例７の車両用モニタリングシステム１は、車体の左右両側のＣＭＳを別々のＥＣＵで制御するように構成されている。まず、実施例７の説明に先立ち、映像データの一般的な処理手順について説明する。図１５、図１６に示す車両用モニタリングシステム１では、一つのＥＣＵ１３が合計４つのカメラＡ～Ｄ（左右の第１カメラ１１と左右の第２カメラ１２）の映像データを処理している。
【0054】
すなわち、図１５に示すシステム１では、カメラＡ～Ｄが車両周辺の光景を撮影し、その映像データをＥＣＵ１３に伝送し、ＥＣＵ１３が車両右側の映像データＡ，Ｂを処理し、それらを合成し、続いて、車両左側の映像データＣ，Ｄを処理し、映像データＣ，Ｄを合成したのち、モニタ１５に送信する。図１６に示すシステム１では、カメラＡ～Ｄに処理回路が付設され、カメラＡ～Ｄが撮影し、その映像データを処理し、ＥＣＵ１３に伝送し、ＥＣＵ１３が右側の映像データＡ，Ｂを合成し、続いて、左側の映像データＣ，Ｄを合成したのち、モニタ１５に送信する。このため、図１５および図１６のシステムによると、カメラ撮影からモニタ表示までかなりの時間がかかる。
【0055】
これに対し、図１７に示す実施例７の車両用モニタリングシステム１は、車両の左右両側に独立したＣＭＳ３１，４１を備えている。すなわち、右側ＣＭＳ３１は、右後側方を撮影するカメラＡ（第１カメラ１１）、カメラＡより車幅方向内側で右後方を撮影するカメラＢ（第２カメラ１２）、カメラＡ，Ｂの映像データを処理するＥＣＵ１３Ｂ、処理された映像データを表示する右モニタ１５から構成されている。同様に、左側ＣＭＳ４１は、カメラＣ（第１カメラ１１）、カメラＤ（第２カメラ１２）、ＥＣＵ１３Ｄ、左モニタ１５から構成されている。
【0056】
カメラの配置は、実施例１と同じであり（図１，２参照）、カメラＡ，Ｃが左右のＳＴＳＬ３のハウジングに内蔵され、カメラＢ，ＤとＥＣＵ１３Ｂ，１３Ｄが左右のＲＣＬ４のハウジングに内蔵されている。そして、まず、カメラＡ～Ｄが撮影し、カメラＡ，Ｃが映像データをＥＣＵ１３Ｂ，１３Ｄへ伝送する間に、ＥＣＵ１３Ｂ，１３ＤがカメラＢ，Ｄの映像データを処理し、続いて、ＥＣＵ１３Ｂ，１３ＤがカメラＡ～Ｄの映像データを合成したのち、モニタ１５に送信する。こうすれば、左右のＣＭＳ３１，４１にそれぞれＥＣＵ１３Ｂ，１３Ｄが設けられているので、カメラＡ，Ｃのデータ伝送中にカメラＢ，Ｄのデータ処理を行うことができ、撮影からモニタ表示までの遅延時間を短縮できるとともに、ＥＣＵの故障により一方のＣＭＳが動作を停止した場合でも、もう一方のＣＭＳが動作を継続できるという利点がある。
【実施例8】
【0057】
図１８に示す実施例８の車両用モニタリングシステム１では、車両の左右に独立したＣＭＳ３１，４１を備えるとともに、それぞれのＣＭＳ３１，４１が２つのカメラと２つのＥＣＵを装備している。すなわち、右側ＣＭＳ３１は、右後側方を撮影するカメラＡ（第１カメラ１１）、カメラＡの映像データを処理するＥＣＵ１３Ａ、カメラＡより車幅方向内側で右後方を撮影するカメラＢ（第２カメラ１２）、カメラＡ，Ｂの映像データを処理するＥＣＵ１３Ｂ、処理された映像データを表示する右モニタ１５から構成されている。同様に、左側ＣＭＳ４１は、カメラＣ（第１カメラ１１）、ＥＣＵ１３Ｃ、カメラＤ（第２カメラ１２）、ＥＣＵ１３Ｄ、左モニタ１５から構成されている。
【0058】
カメラＡとＥＣＵ１３Ａは右側のＳＴＳＬ３に内蔵され、カメラＢとＥＣＵ１３Ｂが右側のＲＣＬ４に内蔵されている。カメラＣとＥＣＵ１３Ｃは左側のＳＴＳＬ３に内蔵され、カメラＤとＥＣＵ１３Ｄが左側のＲＣＬ４に内蔵されている。そして、カメラＡ～Ｄが撮影し、その映像データをそれぞれのＥＣＵ１３Ａ～Ｄが簡易に一次処理し、ＥＣＵ１３Ａ，１３Ｃが一次処理後のデータをＥＣＵ１３Ｂ，Ｄに伝送し、ＥＣＵ１３ＢがカメラＡ，Ｂの一次処理データを二次処理した後に合成すると同時に、ＥＣＵ１３ＤがカメラＣ，Ｄの一次処理データを二次処理した後に合成し、続いて、ＥＣＵ１３Ｂ，１３Ｄがそれぞれ補正および合成した映像データをモニタ１５に送信する。こうすれば、二次処理において重複区域の映像データを補正するなど、実施例７と比較して複雑なデータ処理を短時間で行い、撮影からモニタ表示までの遅延時間を短縮できる効果がある。
【0059】
図１９～図２６は、カメラとＥＣＵの配置例を示す。各図において、（１）～（５）には、それぞれ、実施例１～５と同様のカメラ配置が示されている。図１９に示す配置例１では、一つのＥＣＵ１３が車室に設置されている。図２０に示す配置例２では、一つのＥＣＵ１３がＨＭＳＬ５に設置されている。図２１に示す配置例３では、一つのＥＣＵ１３がバックカメラ１６に設置されている。図２２に示す配置例４では、左右のＥＣＵ１３がＳＴＳＬ３に設置されている。図２３に示す配置例５では、左右のＥＣＵ１３がＲＣＬ４に設置されている。図２４に示す配置例６では、左右のＥＣＵ１３がモニタ１５に設置されている。図２５に示す配置例７では、左右のＥＣＵ１３が車室に設置されている。図２６に示す配置例８では、左右のＥＣＵ１３がＳＴＳＬ３の近傍において車外に設置されている。
【0060】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、以下に例示するように、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更して実施することも可能である。
（１）図６に示すようなクリーナノズル９を備えたカメラ洗浄装置をＳＴＳＬやＲＣＬに設けること。
（２）図１１に示す車両用モニタリングシステム１において、第１カメラ１１および第２カメラ（例えばバックカメラ１６）が撮影した光景情報をＥＣＵ１３により自動運転システム２３に提供するように構成すること。
（１）図６に示すようなクリーナノズル９を備えたカメラ洗浄装置をＳＴＳＬやＲＣＬに設けること。
（２）図１１に示す車両用モニタリングシステム１において、第１カメラ１１および第２カメラ（例えばバックカメラ１６）が撮影した光景情報をＥＣＵ１３により自動運転システム２３に提供するように構成すること。
【0061】
（３）第２カメラをＲＣＬ４（図１参照）およびＨＭＳＬ５（図５参照）のほかに、ライセンスプレートランプやリアフォグランプ（図示略）など、車体の後部に配置されるリアランプに設置すること。
（４）第１カメラおよび第２カメラは、各種ランプのハウジングの内側に設置することもでき、ハウジングの外側に設置することもできる。後者の場合は、カメラを収めた防水型カメラケースをランプハウジングの外側に一体的に設けることができる。
（４）第１カメラおよび第２カメラは、各種ランプのハウジングの内側に設置することもでき、ハウジングの外側に設置することもできる。後者の場合は、カメラを収めた防水型カメラケースをランプハウジングの外側に一体的に設けることができる。
【0062】
（５）映像の合成処理が簡易となるように、第１カメラと第２カメラの設置高さ（路面からの光軸の高さ）および／または上下方向角度を調和させること、または、高さや角度ができるだけ等しくなるような位置に２つのカメラを設置すること。例えば、ＳＴＳＬ、ＲＣＬ、ライセンスプレートランプ、リアフォグランプは車体上の同じような高さに取り付けられているため、それらの一つに第１カメラを設置し、別の一つに第２カメラを設置することができる。こうすれば、両方のカメラの設置高さおよび／または光軸角度を容易に調和させることができる。
【符号の説明】
【0063】
１ 車両用モニタリングシステム
３ サイドターンシグナルランプ（ＳＴＳＬ）
４ リアコンビネーションランプ（ＲＣＬ）
５ ハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ）
９ クリーナノズル
１１ 第１カメラ
１２ 第２カメラ
１３ ＥＣＵ
１４ 映像処理回路
１５ モニタ
１６ バックカメラ
１７ 広角レンズ
２０ 故障検知器
２１ 報知器
２４ 距離センサー
３ サイドターンシグナルランプ（ＳＴＳＬ）
４ リアコンビネーションランプ（ＲＣＬ）
５ ハイマウントストップランプ（ＨＭＳＬ）
９ クリーナノズル
１１ 第１カメラ
１２ 第２カメラ
１３ ＥＣＵ
１４ 映像処理回路
１５ モニタ
１６ バックカメラ
１７ 広角レンズ
２０ 故障検知器
２１ 報知器
２４ 距離センサー
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】