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技術 車載用カメラ

出願人 日立オートモティブシステムズ株式会社
発明者 磯野忠
出願日 2014年8月26日 (6年3ヶ月経過) 出願番号 2014-171323
公開日 2016年4月4日 (4年8ヶ月経過) 公開番号 2016-046754
状態 特許登録済
技術分野 スタジオ装置
主要キーワード 長手方向中央位置 制御用回路基板 余剰スペース 車両制御信号 左右両サイド 配置面積 配線ケーブル 基板構成
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年4月4日)のものです。
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図面 (9)

課題

制御回路基板上に占める導体配線配置面積を可能な限り低減することで、比較的小型の車載用カメラを得ること。

解決手段

本発明の車載用カメラ10は、複数の撮像用回路基板15と、画像処理部17を有する制御用回路基板18と、複数の撮像用回路基板15に先端が接続され、基端が制御用回路基板18に接続される配線ケーブル16と、配線ケーブル16の基端と画像処理部17との間に亘って制御用回路基板18に形成される導体配線50を有している。制御用回路基板18は、2つの撮像用回路基板15が互いに離間する方向に沿って延在しており、基板端部側よりも画像処理部17側に接近した位置に配線ケーブル16の基端が接続される接続部60が設けられている。

概要

背景

自動車の安全への関心が年々高まる中、安全運転ステムの一つとして、カメラを用いて画像処理を行い、障害物などを検出し、車両を制御する装置が普及しつつある。車載用カメラの搭載位置は車両のフロントガラスの上部、すなわち、ルームミラー搭載部近傍に搭載するのが一般的であるが、ルームミラーの近傍のスペースは、車種によりフロントガラスの角度やルームミラーの取付け方法の違いなどにより様々である。したがって、車載用カメラは、数多くの車種に適応出来るよう、可能な限り小型化が望まれる。

車載用カメラとして、たとえば、特許文献1に示すような構造のステレオカメラが挙げられる。特許文献1のステレオカメラは、撮像素子を搭載した撮像用回路基板を2つと、画像処理LSIを搭載した制御回路基板を1つ有する、合計で3枚からなる基板構成となっている。制御回路基板には、画像処理LSI等が設けられており、制御回路基板の左右両サイドに、撮像用回路基板との接続点が設けられて、接続ケーブルを介して左右の撮像用回路基板にそれぞれ接続されている。左右それぞれの撮像用回路基板で撮像した映像信号は、制御回路基板の画像処理LSIに送られる。

概要

制御回路基板上に占める導体配線配置面積を可能な限り低減することで、比較的小型の車載用カメラを得ること。本発明の車載用カメラ10は、複数の撮像用回路基板15と、画像処理部17を有する制御用回路基板18と、複数の撮像用回路基板15に先端が接続され、基端が制御用回路基板18に接続される配線ケーブル16と、配線ケーブル16の基端と画像処理部17との間に亘って制御用回路基板18に形成される導体配線50を有している。制御用回路基板18は、2つの撮像用回路基板15が互いに離間する方向に沿って延在しており、基板端部側よりも画像処理部17側に接近した位置に配線ケーブル16の基端が接続される接続部60が設けられている。

目的

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制御回路基板上に占める導体配線の配置面積を可能な限り低減することで、比較的小型の車載用カメラを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

撮像素子を有する複数の撮像用回路基板と、該複数の撮像用回路基板からの信号に基づいて画像処理を行う画像処理部を有する制御用回路基板と、前記複数の撮像用回路基板に先端が接続され、基端が前記制御用回路基板に接続される少なくとも1つの配線ケーブルと、該配線ケーブルの基端と前記画像処理部との間に亘って前記制御用回路基板に形成される導体配線と、を有する車載用カメラであって、前記制御用回路基板は、前記複数の撮像用回路基板のうちの少なくとも2つの撮像用回路基板が互いに離間する方向に沿って延在しており、該延在する方向の基板端部側よりも前記画像処理部側に接近した位置に前記配線ケーブルの基端が接続される接続部が設けられていることを特徴とする車載用カメラ。

請求項2

前記画像処理部は、前記制御用回路基板の延在方向でかつ前記2つの撮像用回路基板の間の中央位置に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の車載用カメラ。

請求項3

前記2つの撮像用回路基板は、前記制御用回路基板の面に沿った方向でかつ前記制御用回路基板の延在方向に直交する方向一方側の前端部に沿って配置されており、前記接続部は、前記制御用回路基板の前端部と前記画像処理部との間の位置に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の車載用カメラ。

請求項4

前記接続部は、前記制御用回路基板の前端部と前記画像処理部との間の位置でかつ前記2つの撮像用回路基板の間に位置する、前記制御用回路基板のエリア内に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の車載用カメラ。

請求項5

前記接続部は、一方の撮像用回路基板に接続された配線ケーブルが着脱可能に固定される第1のコネクタと、他方の撮像用回路基板に接続された配線ケーブルが着脱可能に固定される第2のコネクタと、を有することを特徴とする請求項3に記載の車載用カメラ。

請求項6

前記接続部は、前記配線ケーブルの基端が着脱可能に固定される単一のコネクタを有しており、前記配線ケーブルは、先端側が二股分岐して前記2つの撮像用回路基板にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項1に記載の車載用カメラ。

請求項7

前記複数の撮像用回路基板を収容する第1の筐体と、前記制御用回路基板を収容する第2の筐体と、を有することを特徴とする請求項1に記載の車載用カメラ。

技術分野

0001

本発明は、CCDあるいはCMOSなどの撮像素子からなる車載用カメラに関する。

背景技術

0002

自動車の安全への関心が年々高まる中、安全運転ステムの一つとして、カメラを用いて画像処理を行い、障害物などを検出し、車両を制御する装置が普及しつつある。車載用カメラの搭載位置は車両のフロントガラスの上部、すなわち、ルームミラー搭載部近傍に搭載するのが一般的であるが、ルームミラーの近傍のスペースは、車種によりフロントガラスの角度やルームミラーの取付け方法の違いなどにより様々である。したがって、車載用カメラは、数多くの車種に適応出来るよう、可能な限り小型化が望まれる。

0003

車載用カメラとして、たとえば、特許文献1に示すような構造のステレオカメラが挙げられる。特許文献1のステレオカメラは、撮像素子を搭載した撮像用回路基板を2つと、画像処理LSIを搭載した制御回路基板を1つ有する、合計で3枚からなる基板構成となっている。制御回路基板には、画像処理LSI等が設けられており、制御回路基板の左右両サイドに、撮像用回路基板との接続点が設けられて、接続ケーブルを介して左右の撮像用回路基板にそれぞれ接続されている。左右それぞれの撮像用回路基板で撮像した映像信号は、制御回路基板の画像処理LSIに送られる。

先行技術

0004

WO2006/052024

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1の場合、制御回路基板の左右両サイドから画像処理LSIまで、映像信号を伝送するための複数本導体配線制御用回路基板に形成する必要がある。すなわち、前記複数本の信号線が制御用回路基板の左右の端から端まで配線されている。したがって、その分だけ制御用回路基板の形状が大きくなっており、カメラ装置の小型化を図ろうとした場合に、阻害要因となるおそれがある。

0006

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、制御回路基板上に占める導体配線の配置面積を可能な限り低減することで、比較的小型の車載用カメラを提供することである。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決する本発明の車載用カメラは、撮像素子を有する複数の撮像用回路基板と、該複数の撮像用回路基板からの信号に基づいて画像処理を行う画像処理部を有する制御用回路基板と、前記複数の撮像用回路基板に先端が接続され、基端が前記制御用回路基板に接続される少なくとも1つの配線ケーブルと、該配線ケーブルの基端と前記画像処理部との間に亘って前記制御用回路基板に形成される導体配線と、を有する車載用カメラであって、前記制御用回路基板は、前記複数の撮像用回路基板のうちの少なくとも2つの撮像用回路基板が互いに離間する方向に沿って延在しており、該延在する方向の基板端部側よりも前記画像処理部側に接近した位置に前記配線ケーブルの基端が接続される接続部が設けられていることを特徴としている。

発明の効果

0008

制御用回路基板において画像処理部と配線ケーブルの接続部との間を結ぶ導体配線の距離を短くすることができる。したがって、制御用回路基板のサイズを縮小でき、車載用カメラの小型化を図ることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の第1実施例に係る車載用カメラの一例を示す図。
図1のA−A線断面図。
従来技術を説明する図。
本発明の第1実施例に係る車載用カメラの構成を示す図。
本発明の第2実施例に係る車載用カメラの構成を示す図。
本発明の第3実施例に係る車載用カメラの構成を示す図。
本発明の第4実施例に係る車載用カメラの一例を示す図。
本発明の第4実施例に係る車載用カメラの構成を示す図。

実施例

0010

本発明の車載用カメラの第1実施例について、図1から図4を用いて説明する。
図1は、本発明の第1実施例に係る車載用カメラの一例を示す図、図2は、図1に示す車載用カメラのA−A線断面図である。

0011

本実施例の車載用カメラ10は、ステレオカメラであり、例えば自動車の車室内に配置されて、フロントガラス越しに前方を撮像し、視差を求め、視差に基づく制御信号を出力するものである。車載用カメラ10は、図2に示すように、レンズ13などの光学部品により構成されるカメラ部11と、カメラ部11で撮像した画像信号を画像処理し、車両制御信号を出力する制御回路部12と、を有している。なお、以下の説明では、車載用カメラ10のカメラ部11側を前側、制御回路部12側を後側と称するが、説明の便宜上のものであって、実際に取り付ける向きを限定するものではない。

0012

カメラ部11と制御回路部12は、図2に示すように、一つの筐体19内に収容されており、図1に示すように筐体19の前側にカメラ部11が配置されて、筐体19の後側に制御回路部12が配置されている。なお、図1及び図2は、車載用カメラ10を上下逆さまに配置した状態を示しており、例えば図2で下側に示される筐体19の下面が車室の天井面に取り付けられる取付面となり、車体に固定される。

0013

レンズ13から入った光は、撮像用回路基板に実装された撮像素子14上で結像され、画像信号として、たとえば、FFC(フレキシブル_フラット_ケーブル)などからなる配線ケーブル16を介して、制御用回路基板18の画像処理部17に伝送される。画像処理部17は、画像処理LSI、あるいは画像処理マイコンによって構成されており、制御用回路基板18に実装されている。

0014

図3は、従来技術を説明する図である。図3には、特許文献1により公知の撮像用回路基板115と制御用回路基板118との接続形態が示されている。

0015

従来の車載用カメラ100では、撮像用回路基板115は、制御用回路基板118の左右両サイドの外側に配置されて対をなしており、制御用回路基板118は、左右一対の撮像用回路基板115、115が互いに離間する方向に沿って延在するように配置されている。そして、制御用回路基板118の長手方向中央位置には、画像処理マイコン117が配置されている。

0016

撮像用回路基板115から制御用回路基板118への電気的接続は、配線ケーブル116を介して行われており、制御用回路基板118の両サイドに配置した接続部160でなされている。すなわち、制御用回路基板118は、制御用回路基板118が延在する方向の両端部に接続部160が設けられており、配線ケーブル116の基端が接続されている。

0017

接続部160から画像処理マイコン117までの信号伝送は、制御用回路基板118上に形成された配線パターン150によりなされる。ここで、画像処理マイコン117から左右に分岐した配線パターン150の片側(左右どちらか)の配線群は、一つの配線群を形成する複数の各信号線同士が可能な限り互いに同じ線路長となるように形成するのが望ましい。例えば、この線路長が異なっていると、撮像した画像信号に時間的なズレが生じてしまい、画像処理マイコンから出力される画像信号に乱れを生じるおそれがある。

0018

したがって、制御用回路基板118における配線パターン150は、実装部品などを回避しながら、しかも、各信号線同士が同じ長さになるよう、複雑な形状に設計する必要がある。また、同じ長さにするためには、隣り合わせの信号線をそのまま併設して這いまわすことになるため、制御用回路基板118上で配線パターン150が占める面積が大きなものとなってしまう。したがって、配線パターン150は、車載用カメラ100を小型化する上で大きな阻害要因となっている。

0019

これに対して、本発明の車載用カメラ10は、例えば図4に示すような基板構成を有している。車載用カメラ10は、撮像用回路基板15から制御用回路基板18への電気的接続を担う、配線ケーブル16の制御用回路基板18上における接続部60の位置を、画像処理部17の近傍に配置した構成を有している。

0020

車載用カメラ10は、図4に示すように、左右に分かれて配置される一対の撮像用回路基板15、15と、これら一対の撮像用回路基板15、15の互いに離間する方向に沿って延在する1つの制御用回路基板18を有している。2つの撮像用回路基板15、15は、制御用回路基板18の面に沿った方向でかつ制御用回路基板18の延在方向に直交する方向一方側の前端部に沿って配置されている。2つの撮像用回路基板15、15と1つの制御用回路基板18との間は、それぞれ配線ケーブル16、16で接続されている。配線ケーブル16は、撮像用回路基板15に先端が接続され、基端が制御用回路基板18の接続部60に接続されている。配線ケーブル16は、例えばFFCのように複数本の配線を平行に並べてテープ状にした構成を有しており、各配線の長さが互いに等長になっている。なお、配線ケーブル16として、FFCの代わりにFPCを用いてもよい。

0021

制御用回路基板18は、制御用回路基板18が延在する方向でかつ2つの撮像用回路基板15、15の間の中央位置に画像処理部17が配置されており、画像処理部17の近傍位置に、接続部60が設けられている。ここで、近傍位置とは、制御用回路基板18が延在する方向の基板端部側よりも画像処理部17側に接近した位置をいう。

0022

接続部60は、制御用回路基板18の延在する方向の基板端部側よりも画像処理部17側に接近した位置に設けられており、より詳しくは、制御用回路基板18の前端部と撮像用回路基板との間の位置に設けられている。接続部60は、撮像用回路基板15、15に接続された配線ケーブル16、16の基端をそれぞれ着脱可能に接続する2つのコネクタ(第1のコネクタと第2のコネクタ)61、61を有している。これら2つのコネクタ61、61は、画像処理部17と制御用回路基板18の前端部との間の位置で、制御用回路基板18の前端部に沿って互いに隣り合うように一列に並んで配置されている。一方のコネクタ61には、一方の撮像用回路基板15に接続された配線ケーブル16の基端が接続され、他方のコネクタ61には、他方の撮像用回路基板15に接続された配線ケーブル16の基端が接続されている。

0023

制御用回路基板18には、2つのコネクタ61と画像処理部17との間を結ぶ配線パターン(導体配線)50が形成されている。配線パターン50は、制御用回路基板18の面に沿って2つのコネクタ61と画像処理部17との間に亘って前後に形成されている。この配線パターン50の距離は、図3に示す従来例の車載用カメラ100と比較して短く、制御用回路基板18に占める範囲も小さなものとなっている。

0024

したがって、例えば図3に示すように、従来は制御用回路基板118上で配線パターン150が大きな面積を占めていたが、本発明では図4に示すように配線パターン50の大きさを従来と比較して大幅に縮小できる。したがって、たとえば図示のような余剰スペース70を得ることができ、制御用回路基板18は、その余剰スペース70の面積に相当する分の小型化を実現することができる。したがって、制御用回路基板18の形状を従来よりも大幅に小さくすることができ、車載用カメラ10全体の小型化を図ることができる。

0025

また、例えば配線ケーブル16にFFCを用いれば、撮像用回路基板15と制御用回路基板18との間を結ぶ配線ケーブルの各配線長さが必然的に等長になる。したがって、従来のような等長のための複雑な這いまわしを考慮する必要がなくなり、配線パターンの設計の単純化が図れる。

0026

また、本実施例では、制御用回路基板18の略中央位置に画像処理部17が設けられている。換言すると、画像処理部17は、制御用回路基板18の延在方向でかつ2つの撮像用回路基板15の間の中央位置に配置されている。したがって、一方の撮像用回路基板15と制御用回路基板18との間を接続する配線ケーブル16の長さと、他方の撮像用回路基板15と制御用回路基板18との間を接続する配線ケーブル16の長さを互いに等しくすることができる。したがって、長さが同じ1種類の配線ケーブル16を用意するだけでよく、コストの低減及び組立性の向上を図ることができる。

0027

図5は本発明の第2実施例を示す図である。
本実施例において特徴的なことは、2つのコネクタ61の位置を、制御用回路基板18の長手方向に沿う方向であって撮像用回路基板15と画像処理部17との間の中間位置に配置したことである。

0028

本実施例の車載用カメラ10は、制御用回路基板18の前端部と画像処理部17との間の位置でかつ水平方向に並設した2つの撮像用回路基板15の間に形成される制御用回路基板18のエリア内に、接続部60の2つのコネクタ61が配置されている。すなわち、図5における、配線ケーブル16の制御用回路基板18における2つのコネクタ61の位置が、制御用回路基板18の前端部と画像処理部17との間である図5に記載したYの範囲と、水平方向に並設した2つの撮像用回路基板15の間である図5に記載したXの範囲とで示されるエリア内に配置されている。

0029

配線パターン(導体配線)50は、上記したエリア内で画像処理部17から二股に分かれて各コネクタ61まで接続するように形成されており、より詳しくは、画像処理部17から前方に向かって突出し、互いに離間する方向に折曲されて二股に分かれて制御用回路基板18の長手方向に沿って延び、エリア内で前方に向かって折曲されてコネクタ61まで連続して形成されている。

0030

本実施例の車載用カメラ10によれば、XとYで規定されるエリアの左右両側に余剰スペース70を確保することができ、第1実施例と同様の効果を得ることができる。そして、第1実施例と比較して、配線ケーブル16の長さを短くすることができ、ノイズなどの外乱を防止できる。

0031

図6は、本発明の第3実施例を示す図である。
本実施例において特徴的なことは、配線ケーブル16に、先端が二股に分岐したものを用いて、車載用カメラ10において使用する配線ケーブル16の本数と、接続部60に用いるコネクタ61の個数をそれぞれ一つにしたことである。

0032

配線ケーブル16は、1枚のFFCの先端側が二股に分岐された形状を有している以外は、第1実施例及び第2実施例と同様の構成を有しており、一方の撮像用回路基板15と接続部60との間における各配線の長さが互いに等しく、また、他方の撮像用回路基板15と接続部60との間における各配線の長さが互いに等しくなっている。接続部60は、一つのコネクタ61を有している。コネクタ61は、画像処理部17と制御用回路基板18の前端部との間の位置に設けられている。配線ケーブル16は、単一の基端がコネクタ61に接続され、二股に分かれた一対の先端が一方の撮像用回路基板15と他方の撮像用回路基板15にそれぞれ接続されている。

0033

配線パターン(導体配線)50は、画像処理部17とコネクタ61との間に亘って前後方向に形成されており、その距離は、従来と比較して極めて短く、制御用回路基板18において占める面積も小さなものとなっている。

0034

本実施例によれば、接続部60にコネクタ61を用いる場合は、その個数を1個にすることができ、また、配線ケーブル16の本数を1つとすることができる。したがって、第1実施例、第2実施例で説明した効果に加えて、コネクタ61と配線ケーブル16との接続作業回数が2回から1回だけに減るので、車載用カメラの組立性を向上することができ、また、コネクタ61や配線ケーブル16の部品費用を削減する効果も得ることができる。

0035

また、制御用回路基板18に占める配線パターン50のスペースも実施例1及び実施例2と比較して極めて小さくすることができ、余剰スペース70の面積をより広くすることができ、その分だけ制御用回路基板18の形状を小さくでき、車載用カメラ10全体の更なる小型化を実現することができる。

0036

図7及び図8は本発明の第4実施例を示す図である。
本実施例において特徴的なことは、車載用カメラ10のカメラ部11と制御回路部12とを分離して、別々の筐体19Aと19Bに収容し、カメラ部11と制御回路部12との間を配線ケーブル16で接続した構成としたことである。

0037

本実施例では、筐体19Aにカメラ部11を収容し、筐体19Bに制御回路部12を収容している。配線ケーブル16と接続部60の構成は、図6に示す第3実施例と同様の構成であるのでその詳細な説明は省略する。

0038

本実施例によれば、筐体19Aと19Bの2つに分かれているので、設置スペースを確保しやすく、設置場所の自由度が高いという作用効果を有する。特に、排気量の小さい軽自動車小型車のように車室が小さく、搭載スペースが少ない車種にも適用することができる。したがって、汎用性の高い車載用カメラ10を提供することができる。

0039

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

0040

10車載用カメラ
11カメラ部
12制御回路部
13レンズ
15撮像用回路基板
16配線ケーブル
17画像処理部
18制御用回路基板
19筐体
19A 第1の筐体
19B 第2の筐体
50導体配線
60 接続部
61 コネクタ

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