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公開番号2025157009
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-15
出願番号2024059829
出願日2024-04-02
発明の名称スキャン式車載用撮像装置
出願人個人
代理人
主分類H04N 23/50 20230101AFI20251007BHJP(電気通信技術)
要約【課題】本発明は、受光面に対して極力垂直方向の可視光を抽出するための可視光入射角制限部を備えた撮像素子を複数以上異なる角度で車両に配置することで、物体の接近を光学的に検知することに特化し、従来の自動運転車用の撮像装置やセンサーを補完することを特徴とし、車両衝突時の衝撃吸収をする役割をもたせた撮像装置に関するものである。
【解決手段】入射する可視光において、受光面に対して垂直方向以外の指向性を低減するための仕切りを多数設け、前記可視光入射角制限部の後方に撮像素子もしくは光センサーを備えた撮像装置を複数以上、且つ異なる角度で車両に配置し、車両衝突時の衝撃吸収することを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
入射する可視光において、受光面に対して垂直方向以外の指向性を低減するための仕切りを多数設けた可視光入射角制限部を備え、前記可視光入射角制限部の後方に撮像素子もしくは光センサーを備え、車両衝突時の衝撃吸収をする役割をもたせることを特徴とする車載用撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に受光面に対して垂直方向の可視光のみ透過する可視光入射角制限部を備えたイメージセンサーを複数以上異なる角度で配置することを特徴とする撮像装置に関するものである。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、車両の自動運転を行うため、主にデジタル映像で周囲の状態を把握しているが、小さな撮像素子にレンズで光を集めて撮像する構造上、レンズの汚れで映像に大きな欠損が生じる欠点がある。また、デジタルカメラの撮像素子はダイナミックレンジに限界があり、明暗差が大きいと白飛び、黒潰れという現象が発生し映像が正確に取得できない。映像が正確に取得できないと事故につながる可能性が高く危険である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－０７１６７６
特開２００９－０８０８４６
特開２００９－２５８６３２
特開２０２２－１７５１６２
特開２０２３－０３６５４９
特開平０７－２６４３６０
特開平１０－１０７９７３
ＣＮ－Ａ－１０２１７７７１９
ＣＮ－Ｕ－２１２２７８２９３
ＫＲ－Ａ－１５０１４０２５１
ＫＲ－Ａ－２２０１０４６３４
特開平１１－０７８７３７
国際公開第２００６／０３５５１０
特開２０１２－１９４０５５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は車載用デジタルカメラの欠点を補完するために、ＬｉＤＡＲやミリ派レーダーなどの技術を併用していた。しかし、ＬｉＤＡＲやミリ派レーダーは物体からの反射を利用する性質上、対象の形状や素材によって情報の取得が出来ない可能性がある。本発明は、低解像度且つ、大きな撮像装置により、光学的に且つ、取得する画像範囲をセンターラインの認識や、物体接近の検知に絞り込むことで、従来の車載用デジタルカメラを補完し、自動運転車両の事故の可能性を低減させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、スキャン式車載用撮像装置において請求項１に係るものは、入射する可視光において、受光面に対して垂直方向以外の指向性を低減するための仕切りを多数設けた可視光入射角制限部を備え、前記可視光入射角制限部の後方に撮像素子もしくは光センサーを備え、車両衝突時の衝撃吸収をする役割をもたせることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、以上説明したように構成されており、以下に記載されるような効果を有する。請求項１に係る仕組みを用いた場合、入射する可視光において、受光面に対して垂直方向以外の指向性を低減するための仕切りを多数設けた可視光入射角制限部を備える。また、前記可視光入射角制限部の後方に撮像素子もしくは光センサーを備えた撮像装置を車両に配置する。本発明の撮像装置は撮影範囲が狭いため、本発明の撮像装置を複数以上、且つ異なる角度で取り付けることで安全性をより向上することができる。可視光の振幅は光の強さに比例して変化するため仕切りによって完全な垂直方向の光のみを抽出するのは不可能であり、受光面に対して垂直方向以外の指向性を低減すると表記した。
【０００７】
受光面に対して極力垂直方向の可視光を抽出するために、一方向に貫通する多数の穴で構成される構造体を用いてもよい。穴のサイズを小さく奥行を長くすることで、入射する可視光において、より垂直方向以外の指向性を低減でき、また、穴の中を黒くすることで垂直方向以外から入射する可視光を極力吸収することができる。また、取得したい可視光の振幅と同程度の幅を持つ多数のスリットが入ったフィルムを前後に配置し、後ろに配置した前記フィルムの透過軸の方向を前に配置した前記フィルムの透過軸の方向に対して直交方向にすることで垂直方向の可視光のみ透過させてもよい。その場合、どちらか一方のフィルムを偏光フィルムにしてもかまわない。これらのように受光面に対して極力垂直方向の可視光を抽出させる部位を便宜上、可視光入射角制限部と呼称する。また、受光面とは可視光入射角制限部前面を指すが、可視光入射角制限部仕切りと穴で構成される場合、受光面は前記穴も含む仮想の面とする。
【０００８】
極力垂直方向以外の指向性を低減させた可視光で撮像した場合、撮像範囲は遠くに行ってもさほど変化せず、撮像したい範囲と同じぐらいの大きさの撮像素子が必要になる。デジタルカメラで使われている撮像素子をそのまま使うのであれば非常に高価になるが、本発明の撮像装置では、既存の車載カメラやセンサーの補助として障害物の接近やセンターラインの検出ができればよいので、５ｍｍ～１ｃｍに１画素程度の密度で十分と考えられる。５ｍｍに１画素とした場合、横１ｍ縦５ｃｍの撮像素子でも画素数は２千画素である。昨今の撮像素子の画素数は約１センチ角で１０００万画素を超えるものもあるが、本発明では、１画素を構成する光センサーを５ｍｍ～１ｃｍ角に１つずつ取り付けたような物でもよい。前述したように本発明の撮像に必要な解像度は極めて低いため可視光入射角制限部の可視光を通す穴のサイズは１画素が受け持つサイズでも機能する。
【０００９】
また、画素数が少ないので情報量も少なくなり、ＡＩなどによる映像解析の処理速度が速くなる。つまり、低性能な画像処理チップでも十分な処理速度が得られるので、コストや消費電力も抑えられる。その他、撮像装置が大きいことは安全性の確保にも繋がる。例えば既存のカメラの場合、レンズで光を集約する構造上、レンズに虫が一匹付いただけでも画像の大部分が潰れてしまうが、本発明においては、虫や汚れにより撮像素子の２０％程度が受光ができなくてもＡＩの画像認識にそれほどの障害は起きない。もし、光量が足りない場合には自動でヘッドライトを点灯させる仕組みを設けてもよい。その場合はライトの明るさを必要に応じて自動で調節できるようにできると尚よい。
【００１０】
本発明の撮像装置を車両の前面に配置する場合は垂直より下に傾けて配置した方がよい。仮に垂直に設置した場合、被写体の左右の動きを検知できても前後の動きの検知が難しい。しかし、垂直より下に傾けて配置すれば、被写体が遠ざかれば撮像装置では上に移動し、被写体が近寄れば撮像装置では下に移動するので被写体の接近を検知できるし道路もスキャンできる。撮像装置を垂直より斜め上に傾けても被写体の接近を検知できるが、逆光が入りやすいので下向きに傾けた方がよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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