JP2008195282A - 車両用カメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラと制御部の間に電力供給のための別系統の配線が不要で、各種ノイズの影響を極力抑え部品点数を少なくして軽量化を図りつつコストを抑えること。
【解決手段】車両用カメラ装置１は、カメラユニット１０と、カメラ制御ユニット２０と、光複合ケーブル３０とにより構成され、カメラユニット１０とカメラ制御ユニット２０とを光複合ケーブル３０により接続してなる。カメラユニット１０からの画像信号は、カメラユニット１０側で電光変換されて光複合ケーブル３０を介してカメラ制御ユニット２０に伝送され、カメラ制御ユニット２０側で光電変換される。カメラ制御ユニット２０からの制御信号および電力供給は、光複合ケーブル３０を介してカメラユニット１０に伝送される。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両の周囲（例えば、車両の前後や側方）の映像を撮像する車両用カメラ装置に関する。

従来より、例えば自動車等の車両の周囲の映像を撮像する車両用カメラ装置として、例えば下記特許文献１および２に開示されているカメラ装置が知られている。このようなカメラ装置は、実際に映像を撮影する場所に設置されたカメラと、このカメラを遠隔から操作（制御）する制御部とをケーブルなどで接続した構造からなり、例えば次のように構成されている。

すなわち、従来のカメラ装置は、カメラから出力される映像信号を電光変換部で光信号に変換し、この出力を分波混合器を介して光ファイバで送信する。一方、操作部からのカメラのオン・オフおよび角度制御信号を電光変換部に与えて光信号に変換する。分波混合器で受信された光信号は、光電変換部で電気信号に変換され、カメラのオン・オフや角度制御がなされる。また、カメラの映像信号は光ファイバで送信され、運転席側に設けられたＴＶモニタに出力されて車両の後方を確認することができる構成とされている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来のカメラ装置は、例えばカメラから映像をＰＬＣで送信するような場合に、電源線に通信信号を重畳するとともに、その通信信号を反転した信号をグランド線に重畳し、電源線とグランド線のそれぞれに重畳された信号同士を互いに反転した波形で並走させことで、電源線とグランド線とで相互の電圧変動を打ち消すようにすることができる構成とされている（例えば、特許文献２参照）。

特開平６−１４３２２号公報 特開２００６−６７４２１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されているカメラ装置では、カメラと制御部との間が光ファイバのみで接続された構造からなるため、カメラを駆動するための電力を別系統の配線で供給しなければならないため、部品点数が増えてコストが増加してしまうという問題がある。また、カメラと制御部との間で送受信される両方向の光信号をそれぞれに設けられた電光変換部および光電変換部で変換する構造であるため、各変換部をそれぞれ二つずつ設けなければならず、やはりコストが増加してしまうという問題がある。

さらに、上述した特許文献２に開示されているカメラ装置では、カメラで撮影された映像信号を高速かつ大容量で取り扱うためには、電線の径が太くなり重量が増加するため、設置場所などに関して制限が生じてしまう場合があるという問題がある。また、カメラから制御部へ高速な電気信号を送信（伝送）するため、放射ノイズが発生しやすく外来ノイズの影響を受けやすい構造であり、映像信号を取り扱うという観点からは良好であるとは言い難い。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、カメラと制御部の間に電力供給のための別系統の配線が不要で、各種ノイズの影響を極力抑えることが可能で部品点数を少なくして軽量化を図りつつコストを抑えることができる車両用カメラ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用カメラ装置は、車両の周囲の映像を撮像するとともに、該周囲の映像を表す画像信号を光信号に変換して送信する撮像手段と、該撮像手段から送信された光信号を受信して前記画像信号に変換するとともに、前記撮像手段に駆動電力を供給する制御手段と、少なくとも該制御手段と前記撮像手段の間で送受信される光信号および電力を伝送可能に前記制御手段と前記撮像手段の間を接続する接続手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る車両用カメラ装置は、以上のように構成することにより、画像信号を光信号により伝送可能であるとともに電力も伝送可能な接続手段で撮像手段と制御手段の間を接続した構造を有するため、電力供給のための別系統の配線が不要で、部品点数を少なくして軽量化を図りコストを抑えるとともに各種ノイズの影響を極力抑えることが可能となる。

前記制御手段は、前記撮像手段の動作を制御するための制御信号をさらに送信し、前記接続手段は、該制御信号を該撮像手段に伝送可能にするように構成されていてもよい。また、前記撮像手段は、前記画像信号を電光変換して前記接続手段を介して前記制御手段に送信する送信手段を有し、前記制御手段は、該送信手段によって前記接続手段を介して送信された該画像信号を受信して光電変換する受信手段を有するように構成されていてもよい。さらに、前記接続手段は、少なくとも一つの光ファイバケーブルと複数の電線とをまとめてなる光複合ケーブルにより構成されているとよい。

本発明によれば、画像信号を光信号により伝送可能にするとともに電力も伝送可能な接続手段によって撮像手段と制御手段の間が接続されているので、電力供給のための別系統の配線が不要で、部品点数を少なくして軽量化を図りつつコストを抑えるとともに各種ノイズの影響を極力抑えることが可能となる。

以下、添付の図面を参照して、本発明に係る車両用カメラ装置の好適な実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用カメラ装置の機能的構成の例を示す機能ブロック図である。図１に示すように、車両用カメラ装置１は、撮像部２と、接続部３と、制御部４とを備え、撮像部２と制御部４とを接続部３で接続した構造からなる。

撮像部２は、車両の周囲の映像を撮像するとともに、撮像した車両の周囲の映像を表す画像信号を光信号に変換して送信する。撮像部２は、具体的には、例えばカメラ本体とカメラユニットとを備える車載用のカメラ装置からなり、車両の前後や側方などを撮影可能な状態で車両に設置される。

制御部４は、撮像部２から送信された光信号を受信して車両の周囲の映像を表す画像信号に変換するとともに、撮像部２を駆動するための駆動電力を撮像部２に対して供給する。制御部４は、具体的には、例えば電源回路や制御回路（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）を備えるカメラ制御ユニットからなり、撮像部２に対して遠隔から電力供給可能な状態で車両に設置される。

接続部３は、少なくともこれら制御部４と撮像部２の間で送受信される光信号と電力を伝送可能に制御部４と撮像部２の間を機械的かつ電気的に接続する。接続部３は、具体的には、例えば光信号を伝送する光ファイバケーブルと電力を供給する複数の電線とをまとめて一つのケーブルとして構成した光複合ケーブルからなる。

なお、制御部４は、上述した電源回路や制御回路（ＣＰＵ）とともに、さらに撮像部２を操作するための操作部からの入力信号を受け付ける入力部と、この入力部からの入力信号にもとづき撮像部２の動作を制御するための制御信号を生成して送信する制御信号送信部とを備え、撮像部２を遠隔から制御可能な状態で車両に設置されてもよい。この場合、接続部３は、制御信号を撮像部２に伝送するように構成されるが、操作部が撮像部２に備えられている場合には、上記入力部および制御信号送信部が備えられていなくてもよい。

また、撮像部１は、撮像して得られた画像信号を電光変換して接続部３を介して制御部４に送信する光信号送信部を備え、制御部４は、撮像部２の光信号送信部から接続部３を介して送信された画像信号を受信して光電変換する光信号受信部を備えて構成される。したがって、本例の車両用カメラ装置１では、画像信号は光信号として送受信される。

このように構成された車両用カメラ装置１によれば、撮像部２が撮像した画像信号を接続部３を介して光信号により制御部４に伝送することができるとともに、制御部４からの電力も接続部３を介して撮像部２に対して伝送することができるので、電力供給のための別系統の配線（電線）が不要となり、部品点数を少なくすることができ、装置全体の軽量化を図りつつコストを抑えることができる。また、画像信号が光信号により伝送されるため、各種ノイズの影響を極力抑えて伝送することが可能となる。

次に、上述した車両用カメラ装置１の構成例について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る車両用カメラ装置の全体構成の例を示す説明図である。また、図３は、同車両用カメラ装置に含まれる光複合ケーブルの例を示す断面図である。図２に示すように、車両用カメラ装置１は、カメラユニット１０と、カメラ制御ユニット２０と、光複合ケーブル３０とにより構成される。なお、上述した車両用カメラ装置１の機能的構成のうち、撮像部２はカメラユニット１０により、接続部３は光複合ケーブル３０により、さらに制御部４はカメラ制御ユニット２０によりその機能を実現する。

カメラユニット１０は、例えば、カメラ本体１１と、撮像素子１２と、画像処理部１３と、映像信号送信部１４と、制御信号受信部１５と、制御回路１６と、電源回路１７とを備えて構成される。カメラ制御ユニット２０は、例えば、映像信号受信部２１と、信号処理部２２と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２３と、ＣＰＵ２４と、制御信号送信部２５と、電源回路２６とを備えて構成される。光複合ケーブル３０は、例えば、カメラユニット１０との接続コネクタ３３、中継点での接続コネクタ３１，３２およびカメラ制御ユニット２０との接続コネクタ３４を介してカメラユニット１０とカメラ制御ユニット２０とを接続する。

ここで、光複合ケーブル３０は、図３に示すように、コアおよびクラッドをＵＶプラスチック被覆などで覆った光ファイバ素線４１をさらにナイロンなどの被覆４２で覆った構造からなる光ファイバケーブル４０と、銅などの導電体からなる芯線５１を絶縁樹脂などの被覆５２で覆った構造からなる複数（ここでは、３本）の電線５０とを、テンションメンバ３９の周りに配置し、図示しない押さえテープでその外周を押さえて遮蔽３７およびシース３８により覆った構造からなる。なお、電線５０の数は、カメラユニット１０およびカメラ制御ユニット２０の間で伝送される電気信号の種類により、その数が適宜選択決定される。また、光複合ケーブル３０に、遮蔽３７は備えられていなくてもよい。

カメラユニット１０のカメラ本体１１は、ズームレンズ、フォーカスレンズおよびバリエータレンズなどのレンズ群と、このレンズ群を収容するレンズ鏡筒とを備えて構成される。撮像素子１２は、ＣＣＤなどの受光素子からなる。したがって、カメラ本体１１を通して入光された光が撮像素子１２によって受光され、電気信号に変換されて被写体（車両の周囲）の画像が撮像される。

撮像素子１２から出力される画像信号は、ＣＰＵやＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などからなる画像処理部１３に入力されて画像処理され、映像信号送信部１４に出力される。映像信号送信部１４は、電気信号を光信号に変換する電光変換機能を備え、入力された画像信号を光信号に変換して光複合ケーブル３０の光ファイバケーブル４０を介してカメラ制御ユニット２０に出力する。光複合ケーブル３０の光ファイバケーブル４０により伝送された光信号は、カメラ制御ユニット２０の映像信号受信部２１に入力される。

映像信号受信部２１は、光信号を電気信号に変換する光電変換機能を備え、入力された光信号を電気信号に変換して信号処理部２２に出力する。信号処理部２２は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などからなり、入力した電気信号を画像信号として処理し、インターフェイス２３を介して外部のモニタ（表示装置）などに出力する。

一方、カメラ制御ユニット２０のＣＰＵ２４は、図示しない操作部（キーボードやマウス、あるいはジョイスティックなど）からの操作入力信号に基づいて、カメラ本体１１の動作を制御するための制御信号を生成し、制御信号送信部２５に出力する。制御信号送信部２５は、ＣＰＵ２４からの制御信号を変調したり波形整形したりして、光複合ケーブル３０の一つの電線５０を介してカメラユニット１０に出力する。光複合ケーブル３０の電線５０により伝送された制御信号は、カメラユニット１０の制御信号受信部１５に入力される。

制御信号受信部１５は、入力した制御信号を変調したり波形整形したりして、制御回路１６に出力する。制御回路１６は、制御信号受信部１５からの制御信号にもとづいて、図示しないカメラ本体１１を駆動するための駆動モータなどを制御して、カメラ本体１１を動作させる。

また、カメラ制御ユニット２０の電源回路２６は、例えば車両としての自動車のバッテリー電源（ＤＣ１２Ｖなど）に接続され、電圧変換やノイズ除去処理などを行って電力をＣＰＵ２４やカメラ制御ユニット２０の各部に供給するとともに、光複合ケーブル３０の他の電線５０（この場合、他の電線５０のうち、一つは電力供給線となり他の一つはグランド線となる）を介してカメラユニット１０に電力を供給する。

カメラ制御ユニット２０の電源回路２６から光複合ケーブル３０を介して供給された電力は、カメラユニット１０の電源回路１７に入力され、電圧変換やノイズ除去処理が行われた後に、制御回路１６やカメラユニット１０の各部に供給される。このように、本例の車両用カメラ装置１では、カメラユニット１０とカメラ制御ユニット２０とを光複合ケーブル３０により接続し、画像信号を光ファイバケーブル４０で伝送するとともに制御信号や電力を電線５０で伝送するようにしている。このため、高価な部品である光電変換系が一系統のみで済むとともに、画像信号を光信号で伝送するためノイズ等の影響を受けにくい構造を実現している。また、光複合ケーブル３０を用いるため、電線のみのケーブルの場合と比較してケーブル径を小さくし軽量化を図ることができる。これにより、部品点数を少なくしてコストの削減を図ることが可能となる。

なお、上述した実施形態では、光複合ケーブル３０の電線５０を介して制御信号の伝送を行う場合について説明したが、カメラユニット１０側でカメラ本体１１を直接操作する場合などには、制御信号の伝送が不要となる。このため、光複合ケーブル３０の電線５０の数を少なくするとともに、制御信号送信部２５や制御信号受信部１５を省略して、さらに部品点数を少なくしつつコストの削減を図ることが可能となる。

以上述べたように、本発明に係る車両用カメラ装置１によれば、カメラユニット１０からの画像信号を光複合ケーブル３０の光ファイバケーブル４０を介して光信号によりカメラ制御ユニット２０に伝送することができるとともに、カメラ制御ユニット２０からの制御信号や電力を光複合ケーブル３０の電線５０を介してカメラユニット１０に対して伝送することができる。このため、従来のカメラ装置と比較して電力供給のための別系統の配線（電線）が不要となり、部品点数を少なくすることができる。また、装置全体の軽量化を図りつつコストを抑えることができる。さらに、画像信号が光信号により伝送されるため、各種ノイズの影響を極力抑えて伝送することが可能となる。

本発明によれば、自動車等の車両に搭載される車両用カメラ装置において、特に部品点数を少なくして軽量化を図りつつコストの削減を図るのに有用である。

本発明の一実施形態に係る車両用カメラ装置の機能的構成の例を示す機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両用カメラ装置の全体構成の例を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る車両用カメラ装置に含まれる光複合ケーブルの例を示す断面図である。

符号の説明

１…車両用カメラ装置、２…撮像部、３…接続部、４…制御部、１０…カメラユニット、１１…カメラ本体、１２…撮像素子、１３…画像処理部、１４…映像信号送信部、１５…制御信号受信部、１６…制御回路、１７，２６…電源回路、２０…カメラ制御ユニット、２１…映像信号受信部、２２…信号処理部、２３…インターフェイス（Ｉ／Ｆ）、２４…ＣＰＵ、２５…制御信号送信部、３０…光複合ケーブル、４０…光ファイバケーブル、５０…電線。

Claims (4)

1. 車両の周囲の映像を撮像するとともに、該周囲の映像を表す画像信号を光信号に変換して送信する撮像手段と、
   該撮像手段から送信された光信号を受信して前記画像信号に変換するとともに、前記撮像手段に駆動電力を供給する制御手段と、
   少なくとも該制御手段と前記撮像手段の間で送受信される光信号および電力を伝送可能に前記制御手段と前記撮像手段の間を接続する接続手段とを備えた
   ことを特徴とする車両用カメラ装置。
2. 前記制御手段は、前記撮像手段の動作を制御するための制御信号をさらに送信し、
   前記接続手段は、該制御信号を該撮像手段に伝送可能にすることを特徴とする請求項１記載の車両用カメラ装置。
3. 前記撮像手段は、前記画像信号を電光変換して前記接続手段を介して前記制御手段に送信する送信手段を有し、
   前記制御手段は、該送信手段によって前記接続手段を介して送信された該画像信号を受信して光電変換する受信手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の車両用カメラ装置。
4. 前記接続手段は、少なくとも一つの光ファイバケーブルと複数の電線とをまとめてなる光複合ケーブルにより構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の車両用カメラ装置。

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