專利名稱：車輛前方夜視系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車輛前方夜視系統(tǒng)。
背景技術：
以往，車輛在夜間行駛時，車輛前方之中的前燈照不到的遠方(例如，離車輛約100m～400m前方)、且較暗的場所，駕駛員用肉眼難以看清，這樣的視野不清成為誘發(fā)交通事故的原因。
因此，近年來提出了車輛前方夜視系統(tǒng)的方案，即用車載夜視攝像機拍攝上述那樣的視野差的場所的影像，且在車載顯示裝置上進行顯示，這樣來輔助夜間駕駛員的視野而保證安全運行。另外，根據(jù)這種夜視系統(tǒng)，利用前燈的移動光束(以下，稱為遠光)，在不使對向車的駕駛員?；蟮那闆r下可以顯示車輛前側(cè)遠方。
另外，對用顯示裝置顯示車輛前方的影像中的任意位置的影像、或?qū)囕v前方的影像中的任意位置的影像進行調(diào)整而進行視場角調(diào)整時，以往是通過螺釘?shù)纫允止げ僮鞫古渲迷谲噧?nèi)后視鏡附近的夜視攝像機自身機械地動作，進行視場角調(diào)整。
但是，這樣的用螺釘?shù)鹊臋C械調(diào)整機構(gòu)進行視場角調(diào)整時，調(diào)整的操作性差。例如，進行稍錯開光軸位置的微小調(diào)整時操作性差，特別是視場角調(diào)整中的上下方向的調(diào)整，只要稍移動夜視攝像機的上下方向位置，所拍攝的影像的遠近位置產(chǎn)生很大變化，因此，要求進行微小的視場角調(diào)整，在進行這樣的視場角調(diào)整時，操作更加困難。
并且，由于夜視攝像機配置在車內(nèi)后視鏡附近，因此，邊看車載顯示裝置、邊進行操作夜視攝像機的作業(yè)很困難。因而，進行視場角調(diào)整作業(yè)時需要花費很多作業(yè)時間。
針對這樣的情況，本實用新型者嘗試了采用與夜視攝像機可串行通信的外部的專用設備，調(diào)節(jié)設定視頻信號中所含的水平同步信號和垂直同步信號之中的至少一種的同步信號的時間，在電氣上進行視場角調(diào)整。但是，如果這樣，必須設置專用的視場角調(diào)整設備，故成本高。
實用新型內(nèi)容本實用新型鑒于上述問題，提供一種車輛前方夜視系統(tǒng)，該夜視系統(tǒng)不需要設置專用的視場角調(diào)整設備，可以邊看車載顯示裝置、邊在電氣上進行視場角調(diào)整。
為了達到上述目的，技術方案1所述的車輛前方夜視系統(tǒng)，其特征在于，包括車載夜視攝像機，它具有將車輛前方的影像變換成電氣信號的攝像機構(gòu)、和根據(jù)電氣信號而發(fā)生視頻信號的視頻信號發(fā)生機構(gòu)；控制機構(gòu)，它通過控制視頻信號發(fā)生機構(gòu)的動作，從而對視頻信號所含的水平同步信號和垂直同步信號之中的至少一種同步信號的時間進行控制；車載顯示裝置，它具有根據(jù)視頻信號顯示影像的顯示部，控制機構(gòu)組裝在車內(nèi)的多路通信系統(tǒng)上，通過多路通信系統(tǒng)輸入來自車輛外部的多路通信裝置的視場角指令信號，控制機構(gòu)對至少一種同步信號的時間進行控制，以便于按根據(jù)視場角指令信號的視場角在顯示部上顯示影像。
在此，近年來，對于組裝在車內(nèi)的多路通信系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)個電子控制機構(gòu)(以下，稱為ECU)，可用車輛外部的一個多路通信裝置進行數(shù)個ECU的各種調(diào)整。于是，在本實用新型中，是采用該車外多路通信裝置，使組裝在車內(nèi)多路通信系統(tǒng)內(nèi)的夜視系統(tǒng)的控制機構(gòu)進行車載夜視攝像機的視場角調(diào)整。
即，根據(jù)上述技術方案1，通過多路通信系統(tǒng)，將來自車輛外部的多路通信裝置的視場角指令信號輸入組裝在車內(nèi)多路通信系統(tǒng)上的控制機構(gòu)，控制機構(gòu)至少控制一種同步信號的時間，以按根據(jù)視場角指令信號的視場角在顯示部上顯示影像，由于是這樣構(gòu)成，故可以利用車輛外部的多路通信裝置設定操作視場角，因此，可以邊看車載顯示裝置、邊在電氣上進行視場角調(diào)整。
而且，根據(jù)本實用新型，可以利用進行數(shù)個ECU的各種調(diào)整的多路通信裝置進行視場角調(diào)整，故可以不需要設置專用的視場角調(diào)整設備。
另外，車載夜視攝像機也有可以直接組裝在多路通信系統(tǒng)上的攝像機，在這種情況下，也可以用車輛外部的多路通信裝置直接控制夜視攝像機且進行視場角調(diào)整。但是，這樣直接進行視場角調(diào)整的方法只適用于可直接組裝在多路通信系統(tǒng)上的攝像機。對此，根據(jù)本方案，不管攝像機的規(guī)格是否是可直接組裝在多路通信系統(tǒng)上的規(guī)格，均可適用。
因此，如技術方案2所述，即使車載夜視攝像機和控制機構(gòu)是以通過串行通信進行通信的方式構(gòu)成的場合，也可以采用上述技術方案1所述的車輛前方夜視系統(tǒng)。


圖1是示意性地表示本實用新型的一實施方式的車輛前方夜視系統(tǒng)搭載在車輛上的狀態(tài)的剖視圖。
圖2是圖1的車輛前方夜視系統(tǒng)的方框圖。
圖3是將圖1的液晶板21的顯示圖像用水平同步信號與視頻信號的關系來表示的說明圖。
圖4是將圖3的水平同步信號用與垂直同步信號的關系來表示的說明圖。
圖5是表示圖2的車輛前方夜視系統(tǒng)中的調(diào)整視場角時動作(1)～(3)的流程圖。
圖6是表示圖2的車輛前方夜視系統(tǒng)中的調(diào)整視場角時動作(4)～(7)的流程圖。
圖7是表示圖2的車輛前方夜視系統(tǒng)中的調(diào)整視場角時動作(8)、(9)的流程圖。
具體實施方式
以下根據(jù)附圖，對本實用新型的一實施方式加以說明。
圖1是示意性地表示本實施方式的車輛前方夜視系統(tǒng)搭載在車輛上的狀態(tài)的剖視圖，圖2是該車輛前方夜視系統(tǒng)的方框圖。該夜視系統(tǒng)由作為車載夜視攝像機的紅外線攝像機10、和作為車載顯示裝置的平視顯示器20、及作為控制機構(gòu)的夜視系統(tǒng)控制ECU 30構(gòu)成。
紅外線攝像機10在車室內(nèi)支承在前面風擋玻璃1的上邊緣附近，是通過前面風擋玻璃1拍攝該轎車的前方的裝置，它具有望遠透鏡11、攝像機構(gòu)12、視頻信號發(fā)生機構(gòu)13及接口14、15。
攝像機構(gòu)12具體地說是將車輛前方的影像變換成電氣信號的電荷耦合元件(以下，稱為CCD元件)。視頻信號發(fā)生機構(gòu)13具體地說是基于通過CCD元件12變換成的電氣信號，發(fā)生給與了垂直同步信號、水平同步信號、彩色同步信號的視頻信號的微型計算機。
另外，本實施方式的視頻信號是用周知的NTSC方式得到的。微型計算機13也進行控制讀出CCD元件12的電荷的時間等的處理和周知的自動增益處理等。
平視顯示器20配設在從前面風擋玻璃1的下邊緣向車室內(nèi)側(cè)且朝下方延伸的儀表板2上，具有作為顯示部的TFT型液晶板21和背照燈22，液晶板21如圖1所示，在儀表板2的上壁2a的開口部2b內(nèi)呈水平狀地被支承著。該液晶板21接受來自背照燈22的光，在顯示畫面21a上顯示出顯示圖像。
該顯示圖像的顯示光射入到前面風擋玻璃1上，通過該前面風擋玻璃1，沿著圖1中所示的虛線R，向就坐在駕駛席上的駕駛員M的眼部反射，于是，在前面風擋玻璃1的前方以虛像m的方式成像。
另外，背照燈22支承在液晶板21的背面?zhèn)龋摫痴諢?2亮燈，便將光從該背面?zhèn)壬淙胍壕О?1上。通過用未圖示的矩陣驅(qū)動電路驅(qū)動液晶板21，將車輛前方的影像作為顯示光射出。
夜視系統(tǒng)控制ECU 30是控制整個夜視系統(tǒng)的電子控制裝置，控制內(nèi)容之一可以列舉對紅外線攝像機10的微型計算機13的動作進行控制。具體地說，對微型計算機13輸出的視頻信號所含有的水平同步信號和垂直同步信號之中的至少一種同步信號的時間進行控制。
另外，夜視系統(tǒng)控制ECU 30和微型計算機13可以進行單方向通信，例如通過9600bps 100ms定期的單方向UART通信，這樣，從夜視系統(tǒng)控制ECU 30通過通信線L2向微型計算機13輸出。
在此，用圖3和圖4對液晶板21所顯示的影像與視頻信號的一般性對應關系進行說明，圖3中的由點劃線P包圍的范圍表示用液晶板21顯示的范圍，由實線Q所包圍的范圍表示由影像信號S、水平消隱(blanking)期間H和垂直消隱期間V構(gòu)成的視頻信號的范圍，由實線R所包圍的范圍表示視頻信號中的與影像信號S對應的范圍。
與影像信號S對應的范圍R內(nèi)的斜線表示黑色的影像部分，圖3的例子中，表示以該黑色部分為背景的白色圓形影像。另外，對于車載顯示裝置20，垂直同步信號(參照圖4中各符號VSY)以60Hz輸入，并且水平同步信號(參照圖4中各符號HSY)以15.7kHz在兩垂直同步信號的各下降期間依次進行輸入時，車載顯示裝置20在其液晶板21上顯示以上述的黑色部分為背景的白色圓形影像。
另外，一般，與影像信號S對應的范圍R設定得比用液晶板21顯示的范圍P更大，用液晶板21顯示與影像信號S對應的范圍R中的、在預先所決定的位置上的規(guī)定范圍的影像信號S。
在此，液晶板21上的以上述的黑色部分為背景的白色圓形影像的垂直方向顯示位置根據(jù)垂直同步信號輸入后的水平同步信號的輸入次數(shù)來決定。例如，如圖3所示那樣兩水平同步信號HSY連續(xù)輸入時，則對于前面的水平同步信號HSY，顯示影像信號S中的沿著水平線A的影像部分，對于后面的水平同步信號HSY，顯示影像信號S中的沿著水平線B的影像部分。
因此，如果垂直同步信號的輸入時間錯動，則影像信號S的范圍R相對于視頻信號的范圍Q的位置向上下方向錯動。于是，以上述的黑色部分為背景的白色圓形影像相對于液晶板21的上下方向位置與垂直同步信號的輸入時間相對應地錯動。
同樣，如果水平同步信號的輸入時間錯動，則影像信號S的范圍R相對于視頻信號的范圍Q的位置向左右方向錯動。于是，以上述的黑色部分為背景的白色圓形影像相對于液晶板21的左右方向位置與水平同步信號的輸入時間相對應地錯動。
因此，通過用夜視系統(tǒng)控制ECU 30來控制由微型計算機13所輸出的視頻信號的同步信號的時間，便可以控制相對于液晶板21的顯示影像的視場角。
另外，夜視系統(tǒng)控制ECU 30組裝在車內(nèi)的多路通信系統(tǒng)(以下，稱為車內(nèi)LAN)上。搭載在車輛上的數(shù)個各種ECU 40、50、60連接在車內(nèi)LAN上，作為這些ECU的一例，可以列舉出控制車輛用空調(diào)裝置的動作的空氣壓縮機ECU 40、控制氣囊裝置的動作的氣囊ECU 50、控制發(fā)動機的動作的發(fā)動機ECU 60等。
順便提一下，車內(nèi)LAN的通信可列舉眾所周知的BEAN、CAN、VAN等。在本實施方式中，采用10kbps雙向多路通信(車內(nèi)LAN通信線)。
另外，圖2中的符號70表示作為車輛外部的多路通信裝置的調(diào)整設備70，是通用的車內(nèi)LAN檢查調(diào)整設備70。具體地說，該調(diào)整設備70與車內(nèi)LAN連接，便可以通信，是用來對數(shù)個ECU 30、40、50、60分別進行各種調(diào)整的設備。
采用該調(diào)整設備70，使組裝在車內(nèi)LAN中的夜視系統(tǒng)控制ECU 30可以進行紅外線攝像機10的視場角調(diào)整。在調(diào)整后，將調(diào)整后的視場角作為默認的視場角，夜視系統(tǒng)控制ECU 30控制微型計算機13。
即，來自調(diào)整設備70的視場角指令信號通過車內(nèi)LAN而輸入夜視系統(tǒng)控制ECU 30，夜視系統(tǒng)控制ECU 30控制水平同步信號和垂直同步信號之中的至少一種同步信號的時間，以便于按基于視場角指令信號的視場角在液晶板21上顯示影像。因此，微型計算機13發(fā)生與來自調(diào)整設備70的視場角指令信號相對應的視場角的視頻信號。
下面，對上述視場角調(diào)整作業(yè)進行詳細說明。圖5表示以下進行說明的(1)～(3)的調(diào)整時動作的流程，圖6表示以下進行說明的(4)～(7)的調(diào)整時動作的流程，圖7表示以下進行說明的(8)、(9)的調(diào)整時動作的流程。
另外，圖5～圖7以從圖紙上方向下方時間推移的時間圖形式記載，按從圖紙的左側(cè)向右側(cè)的順序，表示調(diào)整設備70、夜視系統(tǒng)控制ECU 30的車內(nèi)LAN接口、夜視系統(tǒng)控制ECU 30的UART接口、紅外線攝像機10、作為顯示裝置的平視顯示器20的調(diào)整時動作。上述車內(nèi)LAN接口是對于通信線L1的輸入輸出控制機構(gòu)，UART接口是對于通信線L2的輸入輸出控制機構(gòu)。
(1)將調(diào)整設備70與車內(nèi)LAN連接，調(diào)整作業(yè)人員按調(diào)整設備70的項目單選擇“視場角調(diào)整狀態(tài)”(步驟S10)。于是，通過通信線L1，從調(diào)整設備70對控制ECU 30發(fā)送“視場角調(diào)整狀態(tài)要求信號”。
(2)控制ECU一接收到“視場角調(diào)整狀態(tài)要求信號”，便接通顯示裝置20和攝像機10的電源(步驟S20)。然后，通過通信線L1，對調(diào)整設備70發(fā)送“視場角調(diào)整狀態(tài)應答信號”(步驟S21)。另一方面，通過通信線L2，按100ms定期對攝像機10開始發(fā)送“視場角調(diào)整移動量0信號”(步驟S22)。
(3)攝像機10一接收到“移動量O信號”，便將與其對應的影像信號通過通信線L3向顯示裝置20輸出(步驟S30)。
(4)調(diào)整設備70確認來自控制ECU的應答(步驟S11)，在無作業(yè)人員操作的情況，通過通信線L1，按3s定期對控制ECU 30發(fā)送“視場角調(diào)整移動量O要求”(步驟S12)。另外，在有作業(yè)人員操作時，將與其對應的要求(例如要求向左移動5點)發(fā)送給控制ECU 30(步驟S13)。
(6)攝像機10根據(jù)來自控制ECU 30的移動信息進行影像處理，向顯示裝置20輸出(步驟S23)。
(7)作業(yè)人員邊在顯示裝置20上進行確認、邊操作調(diào)整設備70進行調(diào)整作業(yè)。
(8)調(diào)整完畢時，將調(diào)整設備70從車內(nèi)LAN上卸下來、或選擇“中止”項目單。選擇“中止”項目單時，從調(diào)整設備70向控制ECU30發(fā)送“中止要求信號”(步驟S14)。
(9)控制ECU 30不能接收來自調(diào)整設備70的要求信號規(guī)定時間(例如5秒鐘)以上時，認為“視場角調(diào)整狀態(tài)結(jié)束”(步驟S24)，切斷攝像機10和顯示裝置20的電源(步驟S25)。在接收到“中止要求信號”時也同樣地切斷攝像機10和顯示裝置20的電源(步驟S25)，對調(diào)整設備70發(fā)送“中止應答信號”(步驟S26)。通過以上步驟，視場角調(diào)整作業(yè)結(jié)束。
在此，因在控制ECU 30與攝像機10之間的通信線L2上的雜音等，攝像機10誤判定為“接收移動信息”，有可能在行駛中視場角發(fā)生變化。于是，在本實施方式中，對于這樣的問題具有以下的安全功能。
即，作為攝像機10一側(cè)的對策是，電源接通后經(jīng)過規(guī)定時間(例如1秒鐘期間)，如果沒有接收到來自控制ECU 30的信號，則通信線L2上的接收信號無效。另外，作為控制ECU 30一側(cè)的對策是，一旦用通信線L2進行通信時，直至攝像機10切斷電源為止，通信線L2上的通信有效，故視場角調(diào)整狀態(tài)結(jié)束后，必須切斷攝像機10的電源。
如上所述，根據(jù)本實施方式，通過將夜視系統(tǒng)控制ECU 30設成可車內(nèi)LAN通信，可用調(diào)整設備70進行上述(1)～(9)的視場角調(diào)整。因此，可以邊看顯示裝置20、邊在電氣上進行視場角調(diào)整。而且，根據(jù)本實施方式，由于可以利用通用的車內(nèi)LAN檢查調(diào)整設備70進行視場角調(diào)整，故可不需要專用的視場角調(diào)整設備。
另外，根據(jù)本實施方式，由于可適用于攝像機10和控制ECU 30的通信為串行通信的夜視系統(tǒng)，故可以采用安裝有一般性的微型計算機13的攝像機10，可不需要安裝、設計為進行特殊的通信用的專用微型計算機。即，在現(xiàn)有的機械性地進行視場角調(diào)整的夜視系統(tǒng)中，只要對攝像機10和控制ECU 30的軟件進行修正，便可成為本實施方式那樣的可在電氣上調(diào)整視場角的夜視系統(tǒng)。
其它實施方式上述實施方式中，紅外線攝像機10采用可進行單方向串行通信的攝像機，紅外線攝像機10和夜視系統(tǒng)控制ECU 30通過單方向串行通信進行通信，但本實用新型不局限于這樣的構(gòu)成，也可以采用可進行雙向通信的紅外線攝像機10，或者，也可以采用可進行車內(nèi)LAN通信的紅外線攝像機10。
權利要求1.一種車輛前方夜視系統(tǒng)，其特征在于，包括車載夜視攝像機(10)，它具有將車輛前方的影像變換成電氣信號的攝像機構(gòu)(12)，和根據(jù)上述電氣信號而發(fā)生視頻信號的視頻信號發(fā)生機構(gòu)(13)，控制機構(gòu)(30)，它通過控制上述視頻信號發(fā)生機構(gòu)(13)的動作，從而對上述視頻信號所含的水平同步信號和垂直同步信號之中的至少一種同步信號的時間進行控制，車載顯示裝置(20)，它具有根據(jù)上述視頻信號顯示影像的顯示部(21)；上述控制機構(gòu)(30)組裝在車內(nèi)的多路通信系統(tǒng)中，通過上述多路通信系統(tǒng)輸入來自車輛外部的多路通信裝置(70)的視場角指令信號，上述控制機構(gòu)(30)對上述至少一種同步信號的時間進行控制，以便于按根據(jù)上述視場角指令信號的視場角在上述顯示部(21)上顯示影像。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輛前方夜視系統(tǒng)，其特征在于，上述車輛夜視攝像機(10)和上述控制機構(gòu)(30)構(gòu)成為通過串行通信進行通信。
專利摘要本實用新型提供一種車輛前方夜視系統(tǒng)，不需要設置專用的視場角調(diào)整設備，可以邊看車載顯示裝置、邊在電氣上進行視場角調(diào)整。該車輛前方夜視系統(tǒng)包括紅外線攝像機(10)，它具有將車輛前方的影像變換成電氣信號的CCD元件(12)和根據(jù)電氣信號而發(fā)生視頻信號的微型計算機(13)；夜視系統(tǒng)控制(ECU30)，它通過控制微型計算機(13)的動作來控制視頻信號所包含的同步信號的時間；平視顯示器(20)，它根據(jù)視頻信號來顯示影像。裝入車內(nèi)LAN上的夜視系統(tǒng)控制(ECU30)通過車內(nèi)LAN輸入來自車輛外部的調(diào)整設備(70)的視場角指令信號。夜視系統(tǒng)控制(ECU30)控制同步信號的時間，以便于按根據(jù)視場角指令信號的視場角顯示影像。
文檔編號B60R1/10GK2723279SQ200420073970
公開日2005年9月7日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權日2003年7月9日
發(fā)明者十鳥剛, 高木宏和, 豐福邦彥, 巖田洋一, 米田敬, 三村榮年 申請人:株式會社電裝, 豐田自動車株式會社, 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社