JP2004112329A - 撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力収支の悪化を防止しながら良好な撮影が行える撮像システムを提供すること。
【解決手段】車室内に設置されガラス越しに車外を撮像するＣＣＤ２を備えた撮像システム１であり、ＣＣＤ２の撮影により得られる撮像画像に基づいてガラス１１の曇り状態を検出し、その曇り状態に基づいてＣＣＤ２の撮像領域におけるガラス部分を熱線７により昇温させる。これにより、ガラス１１の昇温手段である熱線７の無駄な作動が抑制され電力収支の悪化を防止でき、ガラス１１に曇りのない状態で良好な撮影が可能となる。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される撮像システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載される撮像システムとして、特開平４−２８６２８０号公報に記載されるように、レンズ、ＣＣＤなどからなるカメラヘッドにより車外を撮影する装置が知られている。この装置は、レンズ前面の保護ガラスにヒータを設け、温度が所定温度以下になるとヒータをオンさせる。これにより、保護ガラスをヒータによって加熱して、保護ガラスに生ずる結露や氷結を除去し、結露などによる撮影不良を防止しようとするものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２８６２８０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような撮像システムにあっては、ヒータよる加熱が適切に行えないという問題点がある。すなわち、温度条件によってヒータの作動を制御すると、所定温度以下では常にヒータがオンすることとなる。冬季や冷寒地では、結露などに関係なくヒータがオンしてヒータの通電時間が徒に長くなり、電力収支が悪化するおそれがある。
そこで本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、電力収支の悪化を防止しながら良好な撮影が行える撮像システム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】
すなわち、本発明に係る撮像システムは、車室内に設置されガラス越しに車外を撮像する撮像手段を備えた撮像システムにおいて、撮像手段の撮影により得られる撮像画像に基づいてガラスの曇り状態を検出する検出手段と、曇り状態に基づいて撮像手段の撮像領域におけるガラス部分を昇温させる昇温手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、撮像手段の撮影画像に基づいてガラスの曇り状態を検出しその曇り状態に基づいてガラスを昇温させることにより、ガラスの曇り状態に応じて昇温手段を作動させることができる。このため、ガラスの曇り除去を行うに際し、ガラスの曇りが生じていないときの昇温手段の作動を防止して、エネルギ収支の悪化を防止しつつ良好な撮影が可能となる。また、ガラス曇りを検出する専用のセンサを設ける必要がなく、低コスト化、小型化が可能となる。
【０００７】
また本発明に係る撮像システムは、車室内に設置されガラス越しに車外を撮像する撮像手段を備えた撮像システムにおいて、ガラスの曇りを防止するデフロスタの作動と共に作動開始し、撮像手段の撮像領域におけるガラス部分を昇温させる昇温手段を備えたことを特徴とする。
また本発明に係る撮像システムは、車室内に設置されガラス越しに車外を撮像する撮像手段を備えた撮像システムにおいて、そのガラスと異なる他のガラスの曇りを防止する曇り防止手段の作動と共に作動開始し、撮像手段の撮像領域におけるガラス部分を昇温させる昇温手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これらの発明によれば、ガラスの曇りを防止するデフロスタなどの作動と共に昇温手段を作動開始させることにより、ガラスの曇りが生じていないときの昇温手段の作動が抑制され、エネルギ収支の悪化を防止しつつ良好な撮影が可能である。また、ガラス曇りを検出する専用のセンサを設ける必要がなく、低コスト化、小型化が可能となる。
【０００９】
また本発明に係る撮像システムは、前述の昇温手段がガラスに設けられる熱線であることを特徴とする。また本発明に係る撮像システムは、前述の昇温手段が撮像手段の作動と共に作動を開始し、所定時間後に作動停止することを特徴とする
これらの発明によれば、ガラスの曇りを検出する前にガラスを昇温させることができる。
【００１０】
また本発明に係る撮像システムにおいて、撮影手段を内部に収容し開口部をガラスの表面に向けた状態でカバーを設けることが望ましい。また本発明に係る撮像システムは、車両の夜間走行時に運転者の視認支援を行う視認支援システムに用いられることが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
（第一実施形態）
図１、２は第一実施形態に係る撮像システムの説明図である。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態に係る撮像システム１は、車室内に設置され、ガラス１１越しに車外を撮像するシステムである。本実施形態では、車両の夜間走行時に運転者の視認支援を行う視認支援システムに適用した場合について説明する。
撮像システム１は、車外の撮影を行うカメラ本体３を備えている。カメラ本体３は、車室内に設置されており、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）２を内蔵している。ＣＣＤ２は、ガラス１１越しに車外を撮像する撮像手段である。ＣＣＤ２の前方には撮影光学系４が設置され、この撮影光学系４を通じて撮影像がＣＣＤ２に入射される。ガラス１１としては、例えばフロントウインドシールドなどが該当する。
【００１３】
カメラ本体３としては、例えば近赤外光に感度を持つものが用いられる。ＣＣＤ２の前方の撮影光学系４に可視光カットフィルタを配設することにより、近赤外成分を中心とした映像化が可能となる。なお、ここでいう近赤外光とは、波長７８０〜１５００ｎｍの光を意味する。ガラス１１のＣＣＤ２の撮影領域には、熱線７が設けられている。
カメラ本体３の出力側は、システム制御部２１に接続されている。カメラ本体３の撮影により得られた映像信号はシステム制御部２１に入力される。システム制御部２１は、システム全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。
撮像システム１には、近赤外投光器２２が設けられている。近赤外投光器２２は、車両の前方へ近赤外線を投光する投光手段であり、システム制御部２１から信号を受けて投光制御されている。近赤外投光器２２は、例えばヘッドライトのハイ（Ｈｉ）ビーム相当の照射範囲で近赤外光を投射することができるように構成される。
また、撮像システム１には、表示部２３が設けられている。表示部２３は、カメラ本体３の撮影映像を表示する表示手段であり、運転者が撮影映像を視認できるように設けられている。また、撮像システム１には、本システムのオンオフなどを操作するためのスイッチ群２４が設けられている。
【００１４】
図２に示すように、カメラ本体３は、例えばブラケット５を介してガラス１１に取り付けられ、ガラス１１越しに車外が撮影できるように設置されている。カメラ本体３には、カメラ制御部６が内蔵されている。カメラ制御部６は、カメラ本体３全体の制御処理を行う制御手段として機能するとともに、ＣＣＤ２の出力信号を処理する信号処理を行う信号処理手段として機能する。
また、カメラ制御部６は、ＣＣＤ２の撮影により得られる撮像画像に基づいてガラス１１の曇り状態を検出する検出手段としても機能する。例えば、ＣＣＤ２の出力信号を信号処理して映像信号とし、この映像信号においてフラットノイズのレベルに基づいてガラス１１の曇り状態を検出する。
【００１５】
ガラス１１におけるＣＣＤ２の撮影領域には、熱線７が設けられている。熱線７は、ガラス１１を昇温させる昇温手段であり、高温状態となってガラス１１の曇りを除去し、またその曇りを防止する。熱線７は、ターミナル８及び配線９を介して前述したシステム制御部２１（図１参照）に接続され、システム制御部２１によるガラス４の曇り状態検出に基づいて作動する。熱線７は、細い導電性部材により構成され、通電されることにより発熱して高温状態となる。熱線７は、例えば、複数平行して設けられる。
【００１６】
撮像システム１には、カメラ本体３を覆うカバー１０が設けられている。カバー１０は、カメラ本体３を覆うことで撮像手段であるＣＣＤ２を覆っている。カバー１０としては、例えば開口部１０ａを有するカップ状のものが用いられる。このカバー１０は、カメラ本体３を収容し開口部１０ａをガラス１１表面に向けて状態で配置される。これにより、ＣＣＤ２を含むカメラ本体３をカバー１０で覆うことができ、撮像システム１の設置によって車内の美観を損なうことが防止される。また、熱線７による昇温部分をカバー１０で覆うことができ、ガラス１１の高温化による曇り除去及び曇り防止が促進される。
次に、本実施形態に係る撮像システム１の動作を説明する。
図１において、車両が夜間に走行している際に、近赤外投光器２２により車両前方に近赤外光が投光される。これにより、車両の前方に近赤外光が照射され、近赤外領域に感度を持つカメラ本体３によって、近赤外光で照らされた車両前方が撮影される。
カメラ本体３から映像信号がシステム制御部２１に出力される。システム制御部２１は、映像信号を表示部２３に出力し、表示部２３に映像信号に基づく撮影画像が表示される。撮影画像は近赤外光が照射された状態で表示されるため、車両の運転者が肉眼で車両前方を視認した場合に比べ、歩行者などを検出しやすいものとなり、運転者の前方視認を支援することができる。また、投光する光が近赤外光であるため、対向車の運転における影響は少ない。
ところで、外気との温度差、湿度の状態や外気低温などによりガラス１１が曇る場合がある。例えば、ガラス１１の内面に露が付着したり、ガラス１１の外面に氷、霜が張り付く場合がある。このような場合、ＣＣＤ２がガラス１１越しに車外を撮影するものであることから、ガラス１１の曇りによって撮影画像が不鮮明なものとなる。
これに対し、撮像システム１では、ＣＣＤ２により撮影される撮像画像に基づいてガラス１１の曇り状態が検出される。例えば、ＣＣＤ２の出力信号をカメラ制御部６で信号処理して映像信号とし、この映像信号におけるフラットノイズのレベルを検出する。ガラス１１が曇ってくると、フラットノイズの増大する傾向があるが、フラットノイズのレベルを検出することにより、ガラス１１の曇り状態を検知することが可能となる。
そして、映像信号のフラットノイズが予めカメラ制御部６に設定される所定のレベルを超えたときに、ガラス１１に曇りが生じたと判断され、熱線７が通電される。これにより、熱線７が発熱し、ＣＣＤ２の撮影領域におけるガラス１１の部分の温度が上昇し、ガラス１１の曇りが除去される。従って、撮影システム１による撮影が適切に行えることとなる。
【００１７】
以上のように、本実施形態に係る撮像システム１によれば、ＣＣＤ２の撮影画像に基づいてガラス１１の曇り状態を検出しその曇り状態に基づいてガラス１１を昇温させることにより、ガラス１１の曇り状態に応じて昇温手段である熱線７を作動させることができる。このため、ガラス１１の曇り除去を行うに際し、ガラス１１の曇りが生じていないときの熱線７の作動を防止して、エネルギ収支の悪化を防止しつつ良好な撮影が可能となる。また、ガラス１１の曇りを検出する専用のセンサを設ける必要がなく、システムの低コスト化、小型化が可能となる。
【００１８】
なお、本実施形態では、ガラス１１に曇りが発生したときに昇温手段である熱線７を作動させているが、それに加え、システムの作動と共に熱線７の作動を開始し、所定時間後に作動停止させるものであってもよい。この場合、ガラス１１の曇り状態にかかわらず、いち早くガラス１１の昇温が可能であり、ガラス１１の曇りを迅速に除去できる。また、ガラス１１の曇りを未然に防止することができる。すなわち、システム作動による発熱に起因してガラス１１が曇り始める場合、その曇りの発生を事前に抑制することが可能となる。ここで、所定時間として、例えば５分が設定される。
（第二実施形態）
次に第二実施形態に係る撮像システムについて説明する。
【００１９】
本実施形態に係る撮像システムは、昇温手段である熱線７がガラス１１の曇りを除去するデフロスタの作動に応じて作動するものである。第一実施形態に係る撮像システムでは、ＣＣＤ２の撮影画像に基づいて検出されるガラス１１の曇り状態に応じて熱線７を作動させてガラス１１の昇温を行うものであったが、本実施形態に係る撮像システムでは、外部機器であるデフロスタの作動に応じて熱線７を作動させる点で、第一実施形態に係る撮像システムと異なっている。
【００２０】
図３に本実施形態に係る撮像システム１ａの構成概要図を示す。
【００２１】
本図に示すように、システム制御部２１には、デフロスタ３１が接続されている。これにより、デフロスタ３１の作動開始をシステム制御部２１で検出することができる。デフロスタ３１は、ガラス１１の内面に温風を吹き付けて、ガラス１１の曇りを除去又は防止するものである。
【００２２】
フロントウインドシールドなどのガラス１１が曇ると、車両の運転者は視界確保のためにデフロスタ３１を作動させて温風によってガラス１１の曇りを除去する。このとき、運転者前方のガラス１１とカメラ前方のガラスが一体であっても、カメラ本体３がカバー１０で覆われているために、運転者前方の視界が確保された時点ではカメラ前方部分の曇りがまだ除去されていない場合がある。
【００２３】
このため、デフロスタ３１が作動した場合であっても、熱線７によりカメラ本体３前方のガラス部分の曇りを除去又は防止する必要が生ずる。すなわち、撮像システム１ａによれば、デフロスタ３１の作動操作が行われると、その作動開始をシステム制御部２１が検出し、それに応じて熱線７が通電され発熱する。これにより、ガラス１１の温度が上昇し、ガラス１１の曇りが除去又は防止される。
【００２４】
以上のように、本実施形態に係る撮像システム１ａによれば、デフロスタ３１の作動とともに熱線７を作動させてガラス１１を昇温させることにより、ガラス１１の曇り状態に応じて昇温手段である熱線７を作動させることができる。このため、ガラス１１の曇り除去を行うに際し、ガラス１１の曇りが生じていないときの熱線７の作動を防止して、エネルギ収支の悪化を防止しつつ良好な撮影が可能となる。また、ガラス１１の曇りを検出する専用のセンサを設ける必要がなく、システムの低コスト化、小型化が可能となる。
【００２５】
なお、本実施形態においても、第一実施形態と同様にして、撮像システム１ａの作動と共に熱線７の作動を開始し、所定時間後に作動停止させるものであってもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、ガラス１１の曇りを除去又は防止するデフロスタ３１の作動と共に熱線７の作動を開始させる撮像システム１ａについて説明したが、本発明に係る撮像システムはそのようなものに限られるものではなく、ＣＣＤ２が取り付けられるガラス１１と異なる他のガラス、例えばリアウインドガラスの曇りを除去又は防止する機器の作動と共に熱線７が作動開始する撮像システムであってもよい。このような撮像システムにおいても、上述した撮像システム１ａと同様に、熱線７の作動を適切に行うことで、エネルギ収支の悪化を防止しつつ良好な撮影が可能となる。
また、上述した各本実施形態では、昇温手段として熱線７を用いる場合について説明したが、本発明に係る撮像システムはそのようなものに限られるものではなくガラス１１を昇温可能なものであれば熱線７以外のものを用いるものであってもよい。
更に、上述した各本実施形態では、車両の夜間走行における運転者の視認を支援する視認支援システムに適用した場合について説明したが、本発明に係る撮像システムはそのようなものに限られるものではなく、他のシステムなどに用いられるものであってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電力収支の悪化を防止しながら良好な撮影が行える撮像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る撮像システムの構成図である。
【図２】図１の撮像システムにおけるカメラ本体などの説明図である。
【図３】第二実施形態に係る撮像システムの説明図である。
【符号の説明】
１…撮像システム、２…ＣＣＤ（撮像手段）、７…熱線（昇温手段）、１１…ガラス。

Claims (7)

1. 車室内に設置されガラス越しに車外を撮像する撮像手段を備えた撮像システムにおいて、
   前記撮像手段の撮影により得られる撮像画像に基づいて前記ガラスの曇り状態を検出する検出手段と、
   前記曇り状態に基づいて前記撮像手段の撮像領域におけるガラス部分を昇温させる昇温手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像システム。
2. 車室内に設置されガラス越しに車外を撮像する撮像手段を備えた撮像システムにおいて、
   前記ガラスの曇りを防止するデフロスタの作動と共に作動開始し、前記撮像手段の撮像領域におけるガラス部分を昇温させる昇温手段を備えたこと、
   を特徴とする撮像システム。
3. 車室内に設置されガラス越しに車外を撮像する撮像手段を備えた撮像システムにおいて、
   前記ガラスと異なる他のガラスの曇りを防止する曇り防止手段の作動と共に作動開始し、前記撮像手段の撮像領域におけるガラス部分を昇温させる昇温手段を備えたこと、
   を特徴とする撮像システム。
4. 前記昇温手段は、前記ガラスに設けられる熱線であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の撮像システム。
5. 前記昇温手段は、前記撮像手段の作動と共に作動を開始し、所定時間後に作動停止することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の撮像システム。
6. 前記撮影手段を内部に収容し開口部を前記ガラスの表面に向けた状態で設けられるカバーを備えたことを特徴する請求項１〜５のいずれかに記載の撮像システム。
7. 車両の夜間走行時に運転者の視認支援を行う視認支援システムに用いられることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の撮像システム。

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