投光器付き画像生成装置、投光器および画像生成装置
【課題】対向車が照射する光線の影響を受けることなく、自車前方の画像を生成することができる投光器付き画像生成装置、投光器および画像生成装置を提供する。
【解決手段】自車の進路前方に光線を照射する光線照射手段１０１と、対向車が照射する光線との干渉を回避するように上記光線の照射を制御する光線照射制御手段１０２と、前記光線の反射光線、および前記対向車が照射する光線の少なくとも一方を含む光線を受光する光線受光手段１０３と、前記光線受光手段１０３が受光した光線から画像を生成する画像生成手段１０４という構成により、自車と対向車の両方の投光器が照射する光線が衝突しないように照射を制御することが出来るという作用を有する。
【解決手段】自車の進路前方に光線を照射する光線照射手段１０１と、対向車が照射する光線との干渉を回避するように上記光線の照射を制御する光線照射制御手段１０２と、前記光線の反射光線、および前記対向車が照射する光線の少なくとも一方を含む光線を受光する光線受光手段１０３と、前記光線受光手段１０３が受光した光線から画像を生成する画像生成手段１０４という構成により、自車と対向車の両方の投光器が照射する光線が衝突しないように照射を制御することが出来るという作用を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前方の暗視画像生成の技術分野に関し、特に、投光器付き画像生成装置、投光器および画像生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のヘッドライト等に適用される投光器の従来技術として、特許文献１に記載したものが知られている。この投光器を図１１に示す。
【０００３】
この従来技術では、光源１６と、前記光源１６の後方に配置され前記光源１６からの光を赤外光ＩＲと可視光Ｂとに分光して一方を反射し他方を透過可能なまたは一方を透過し他方を反射可能なダイクロイックミラー１８と、前記ダイクロイックミラー１８の後方に配置され前記ダイクロイックミラー１８を透過した光を前方へ反射する反射ミラー２０とを備え、前記ダイクロイックミラー１８によって反射する光と前記反射ミラー２０によって反射する光とのうち赤外光ＩＲの光軸が可視光Ｂの光軸よりも上方へ向くように前記ダイクロイックミラー１８と反射ミラー２０の相対位置を設定することを特徴とする投光器１０である。単一の投光器１０によって、可視光Ｂを投光できるのみならず赤外光ＩＲをも投光できるため、暗視装置の光源としても用いることが可能になり、コストや配置スペースが増加することがなく、しかもランプの光エネルギーを有効に利用できるという効果がある。
【０００４】
この従来技術が前提としているランプとしては、近赤外線を含むハロゲンランプ、HIDランプなどが考えられる。この従来技術は、夜間の車両前方を暗視画像（近赤外線領域）で表示することで夜間の視界を補助する夜間視界補助システムにおける投光器などへの適用が可能である。
【０００５】
また、特許文献2記載の方法によれば、対向車のヘッドライトで眩惑されて見えなくなる領域を近赤外線画像で補完して表示モニタに表示することが出来る。これにより、蒸発現象により見えなくなった歩行者を暗視画像により確認できる。
【０００６】
また、近年、歩行者が発する遠赤外線を受動的に受光して、暗視画像を生成するシステムも実用化されている。
【特許文献１】特開2000-235803号公報
【特許文献２】特開平11-308609号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、夜間に対向車とすれ違う状況において、対向車も同様に夜間視界補助システムを搭載している場合、対向車からも近赤外線の照射が行われているため、自車の取得する暗視画像が対向車の近赤外線の影響を受けてしまうという問題があった。
【０００８】
一方で、遠赤外線を受動的に受光して画像を生成する方法は、対向車の近赤外線の影響は受けないが、路上に存在するダンボール箱など、道路環境に比べて温度の差が小さい物体の検出が困難という問題がある。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題を解決するためになされたものであって、対向車が照射する光線の影響を受けることなく、自車前方の画像を生成することができる投光器付き画像生成装置、投光器および画像生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る投光器付き画像生成装置は、自車の進行方向前方に光線を照射する光線照射手段と、前記光線照射手段が照射した光線の反射光線、および対向車が照射した光線の少なくとも一方を受光する光線受光手段と、前記光線照射手段が照射する光線と前記対向車が照射する光線との干渉を回避するように前記光線照射手段が照射する光線を制御する光線照射制御手段と、前記光線受光手段が受光した光線から画像を生成する画像生成手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、自車と対向車の両方の投光器が照射する光線が衝突しないように照射を制御することが出来るため、対向車が照射する光線の影響を受けることなく、自車前方の画像を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置の構成を示すブロック図である。図１において、投光器付き画像生成装置１００は、ＬＥＤなど近赤外線を自車の進路前方にパルス状に照射する近赤外線照射部１０１、近赤外線照射部１０１から照射される近赤外線の照射タイミングを制御する近赤外線照射制御部１０２、近赤外線照射部１０１から照射された近赤外線が車両の進路前方に存在する物体（車両、歩行者、路上落下物など）に反射した反射光や、対向車が照射する近赤外線を受光する近赤外線受光部１０３、近赤外線受光部１０３で受光した近赤外線から暗視画像を生成する暗視画像生成部１０４から構成される。
【００１４】
尚、近赤外線照射制御部１０２において、近赤外線照射部１０１から照射される近赤外線の照射タイミングを制御する方法としては、近赤外線を照射するＬＥＤの点滅パターンを電気的に制御する方法などが考えられる。
【００１５】
また、近赤外線受光部１０３は、近赤外線照射制御部１０２の制御下において、特定のタイミングで受光するＣＣＤカメラなどとして実現される。特定のタイミングで受光する方法としては、カメラのシャッタースピードを動的に変更する方法などが考えられる。暗視画像生成部１０４は、近赤外線受光部１０３の受光タイミングに応じて、画像を生成する。
【００１６】
尚、他の方法として、暗視画像生成部１０４にて十分に高いフレームレートで画像を生成した後に、意図する画像のみを、得られた画像から抽出する方法なども考えられる。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図である。
【００１８】
夜間、運転者が前照灯を付けると、投光器付き画像生成装置１００は、近赤外線照射部１０１によって近赤外線を前方に照射し、同時に近赤外線照射部１０１が照射した近赤外線の反射光を近赤外線受光部１０３によって受光し、暗視画像生成部１０４によって暗視画像を連続的に生成する（Ｓ２００）。投光器付き画像生成装置１００は、近赤外線を照射する対向車が存在しない状況で、自車が前照灯を付けて通常走行を行っている期間（以後、通常走行時と呼ぶ）には、Ｓ２００の動作を行う。これにより、運転者は夜間でも前方視野に存在する歩行者などの障害物を検出することができる。
【００１９】
しかしながら、自車が道路を走行中に、自車の進路前方から接近する対向車が存在し、対向車から近赤外線が照射されていることが近赤外線受光部１０３によって検知されると（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、近赤外線照射制御部１０２は、近赤外線照射部１０１が照射している近赤外線の照射タイミングと近赤外線受光部１０３が受光した対向車の近赤外線の照射タイミングとが重なっていないかの判定（近赤外線衝突判定）を行う（Ｓ２０２）。
【００２０】
近赤外線の照射タイミングが重なっている場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、近赤外線照射制御部１０２が近赤外線の照射タイミングと受光タイミングを同期させてランダムに更新する（Ｓ２０４）。照射タイミングの更新方法としては、周期を変更しても良いし、位相を変更しても良い。その後、近赤外線照射部１０１は、近赤外線照射制御部１０２の制御に応じて新たな照射タイミングで近赤外線の照射を行い（Ｓ２０５）、近赤外線照射制御部１０２は再度近赤外線衝突判定（Ｓ２０２）を行う。
【００２１】
一方、近赤外線照射判定（Ｓ２０２）において近赤外線の照射タイミングの衝突が無いと判定された場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、近赤外線照射制御部１０２は近赤外線の照射タイミングの変更を行わずに、近赤外線照射部１０１による近赤外線の照射を継続する（Ｓ２０６）。
【００２２】
ここで、対向車からの近赤外線の照射を検知することにより対向車の接近を検知する方法としては、赤外線照度計を用いる方法や、自車の近赤外線照射部１０１が近赤外線を照射していない状況下で、一定以上のエネルギー量を持った近赤外線の光源の接近を画像処理により抽出する方法などが考えられる。その他、通信手段（図１には図示しない）により対向車の位置情報（絶対座標等）を取得する方法などが考えられる。
【００２３】
また、対向車の近赤外線の照射タイミングが重なっていないかの判定方法の一例について、図１０を用いて説明する。まず、自車の近赤外線照射部１０１の近赤外線の照射タイミングを調整し、近赤外線を照射していない状況下で、暗視画像生成部１０４が生成した図１０(a)に示すような暗視画像（画像Ａ）と、近赤外線を照射している状況下での暗視画像生成部１０４が生成した図１０(b)に示すような暗視画像（画像Ｂ）とを比較し、画像Ａ上にある近赤外線の光源１００１が画像Ｂ上にも近赤外線の光源１００２として存在している場合には照射のタイミングが重なっていると判定すればよい。図１０(a)、(b)は、対向車の近赤外線照射がある場合について示したものである。
【００２４】
このようにして、自車の近赤外線照射部１０１が照射する近赤外線の照射タイミングと対向車が照射する近赤外線の照射タイミングとに重なりがなくなったら、暗視画像生成部１０４において暗視画像を生成する。
【００２５】
図８は、自車の近赤外線照射部１０１が照射する近赤外線の照射タイミングと対向車が照射する近赤外線の照射タイミングとに重なりが無い場合の自車と対向車の近赤外線照射パターン、近赤外線受光パターンを示している。
【００２６】
図８(a)〜(d)を縦断する破線Ａに示すように、自車が近赤外線を照射するタイミング（LEDが点灯しているタイミング）では自車の近赤外線が受光するタイミング（カメラのシャッターが開いているタイミング）になっているが、対向車は近赤外線の照射、受光共に行っていないタイミングになっている。
【００２７】
一方、破線Ｂを見ると、対向車が近赤外線を照射、近赤外線を受光するタイミングになっているが、自車は近赤外線の照射、受光共に行っていないタイミングになっている。
【００２８】
尚、暗視画像生成部１０４が暗視画像を生成する際には、十分に高いフレームレートで暗視画像を生成することにより、必ずしも近赤外線受光部１０３は近赤外線照射部１０１の照射タイミングに同期して近赤外線の受光を行う必要はなくなる。
【００２９】
図４は、近赤外線受光部１０３が近赤外線照射部１０１の照射タイミングに同期して近赤外線の受光を行わない場合の近赤外線受光部１０３、暗視画像生成部１０４の動作を示すフロー図である。
【００３０】
通常走行時の動作（Ｓ４００）は、Ｓ２００と同様である。しかしながら、近赤外線受光部１０３が近赤外線を受光すると（Ｓ４０１）、暗視画像生成部１０４は無条件で暗視画像を生成する（Ｓ４０２）。
【００３１】
次に、生成した暗視画像内に対向車が照射していると思われる近赤外線が映っているかを判断する（Ｓ４０３）。近赤外線が映っている場合（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、生成した暗視画像は棄却する（Ｓ４０４）。一方、近赤外線成分が映っていない場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）、生成した暗視画像を採用する（Ｓ４０５）。
【００３２】
以上の動作により、本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置１００は、対向車が照射する近赤外線の影響を受けていない暗視画像を得ることが出来る。
【００３３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置を説明する。本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置のブロック図は、図１に示した本発明の実施の形態１と同様であるが、一部動作が異なる。以下で、特に本発明の実施の形態１との相違点を説明する。
【００３４】
本実施の形態の投光器付き画像生成装置１００は、近赤外線を照射するＬＥＤ、もしくはハロゲンランプやHID(High Intensity Discharge)ランプなどの光源に近赤外線透過フィルタ、ダイクロイックミラーを取り付けて抽出した近赤外線を自車の進路前方に向けて照射する近赤外線照射部１０１、近赤外線照射部１０１から照射される近赤外線の分光分布を制御する近赤外線照射制御部１０２、近赤外線照射部１０１から照射された近赤外線が車両の進路前方に存在する物体（車両、歩行者、路上落下物など）に反射した反射光や、対向車が照射する近赤外線を受光する近赤外線受光部１０３、近赤外線受光部１０３で受光した近赤外線から暗視画像を生成する暗視画像生成部１０４から構成される。
【００３５】
尚、近赤外線照射制御部１０２において、近赤外線照射部１０１から照射される近赤外線の分光分布を制御する方法としては、LEDが照射する光線の波長を電気的に変化させたり、特定帯域の波長の光線のみを反射するダイクロイックミラーや特定帯域の波長のみを透過させるダイクロイックフィルタ、バンドパスフィルタなどの光学フィルタを複数用意してそれらを切り替えたり、エレクトロミック素材の光学フィルタを用いて透過する光線の波長を電気的に切り替えたりすることで光源から照射される近赤外線の分光分布を変える方法などが考えられる。
【００３６】
また、近赤外線受光部１０３は、近赤外線照射制御部１０２の制御下において、特定帯域の波長の近赤外線のみを受光するＣＣＤカメラなどとして実現される。特定帯域の波長の近赤外線のみを受光する方法としては、カメラにダイクロイックフィルタ、バンドパスフィルタなどの光学フィルタを複数用意してそれらを切り替えたり、エレクトロミック素材の光学フィルタを用いて透過する光線の波長を電気的に切り替えたりすることによって透過する近赤外線の帯域を変えることで入射する近赤外線の波長を制限する方法などが考えられる。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図である。
【００３８】
通常走行時の動作（Ｓ３００）は、本発明の実施の形態１におけるＳ２００と同様である。しかしながら、自車が道路を走行中に自車の進路前方から接近する対向車が存在し、近赤外線受光部１０３によって対向車から近赤外線が照射されていることが検知されると（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、近赤外線照射制御部１０２において、近赤外線照射部１０１が照射している近赤外線の分光分布と近赤外線受光部１０３が受光した対向車の近赤外線の分光分布とが重なっていないかの判定（近赤外線照射衝突判定）を行う（Ｓ３０２）。
【００３９】
近赤外線の分光分布が重なっている場合（Ｓ３０３）、近赤外線照射制御部１０２は、近赤外線の分光分布をランダムに更新する（Ｓ３０４）。その後、近赤外線照射部１０１は、近赤外線照射制御部１０２の制御に応じて新たな分光分布で近赤外線の照射を行い（Ｓ３０５）、近赤外線照射制御部１０２は再度近赤外線衝突判定（Ｓ３０２）を行う。
【００４０】
一方、近赤外線照射判定（Ｓ３０２）において近赤外線の分光分布の重なりが無いと判定された場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、近赤外線照射制御部１０２は近赤外線の分光分布の変更を行わずに、近赤外線照射部１０１による近赤外線の照射を継続する（Ｓ３０６）。
【００４１】
ここで、対向車が照射する近赤外線の分光分布と重なりが無いかを判定する方法としては、近赤外線照射制御部１０２が近赤外線を照射していない状況下で、暗視画像生成部１０４が、近赤外線照射部１０２が照射する近赤外線の分光分布に対応した帯域成分の反射光を受光するように設定された近赤外線受光部１０３を用いて暗視画像を生成したときに、暗視画像の中に高輝度部分が含まれている場合に重なりがあると判定する方法がある。
【００４２】
このようにして、自車の近赤外線照射部１０１が照射する近赤外線の分光分布と対向車が照射する近赤外線の分光分布とに重なりがなくなったら、近赤外線受光部１０３は近赤外線照射部１０１が照射している近赤外線の分光分布と同様の分光分布を持つ近赤外線のみを受光する。
【００４３】
図９は、自車の近赤外線照射部１０１が照射する近赤外線の分光分布と対向車が照射する近赤外線の分光分布とに重なりが無い場合の自車と対向車が照射、受光する近赤外線の分光分布を示している。
【００４４】
図９(a)〜(d)を縦断する破線Ａに示すように、自車が照射する近赤外線の分光分布においてエネルギーの大きい波長を含むような帯域が、受光の際も透過率が高くなっているが、対向車は当該帯域の波長の近赤外線を照射せず、同時に受光の際にも透過率が低くなっている。一方、破線Ｂを見ると、対向車が近赤外線を照射、近赤外線を受光する帯域の近赤外線を、自車は照射、受光共に行わないようになっている。
【００４５】
以上の動作により、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置１００は、対向車が照射する近赤外線の影響を受けていない暗視画像を得ることが出来る。
【００４６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置を説明する。図５は、本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置の構成を示すブロック図である。図５において、投光器付き画像生成装置５００の構成要素は、本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置１００（図１参照）の構成要素を含んでおり、同等の機能を持つ。
【００４７】
すなわち、近赤外線照射部５０１は本発明の実施の形態１における近赤外線照射部１０１と、近赤外線照射制御部５０２は本発明の実施の形態１における近赤外線照射制御部１０２と、近赤外線受光部５０３は本発明の実施の形態１における近赤外線受光部１０３と、暗視画像生成部５０４は本発明の実施の形態１における暗視画像生成部１０４と同等の機能を有する。
【００４８】
しかしながら、本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置５００は、対向車との間で近赤外線の照射タイミングが衝突しないように、電磁波を利用した通信手段を用いて近赤外線の照射タイミングを交渉する近赤外線照射方法交渉部５０５を有する点が本発明の実施の形態１と異なる。
【００４９】
尚、近赤外線照射方法交渉部５０５において、対向車との間で近赤外線の照射タイミングを交渉する際に用いる電磁波を利用した通信手段としては、車両間で直接的に通信を行う車車間通信、道路脇などに設置された路側システムや基地局を介して間接的に通信を行う車路車通信が考えられる。
【００５０】
車車間通信としては、具体的には、可視光LEDなど可視光帯域の電磁波を使って通信を行う可視光通信、赤外線帯域の電磁波を使って通信を行う赤外線通信、さらに高周波の電磁波を使って通信を行うDSRC(Dedicated Short Range Communication)などが考えられる。車路車通信としては、DSRC、無線LAN、携帯電話のデータ通信などが考えられる。
【００５１】
図６は、本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図である。
【００５２】
通常走行時の動作（Ｓ６００）は、本発明の実施の形態１におけるＳ２００と同様である。しかしながら、自車が道路を走行中に自車の進路前方から接近する対向車が存在し、近赤外線受光部５０３によって対向車から近赤外線が照射されていることが検知されると（Ｓ６０１：Ｙｅｓ）、近赤外線照射方法交渉部５０５は、電磁波を利用した通信手段によって、対向車との間で互いの近赤外線の照射タイミングが重ならないように交渉（近赤外線照射タイミング交渉）を行う（Ｓ６０２）。例えば、照射タイミングの周波数と開始タイミング（位相）を互いに共有する。交渉が完了すると、近赤外線照射制御部５０２は、交渉結果に合わせて近赤外線の照射タイミングを更新し（Ｓ６０３）、近赤外線照射部５０１は、新たな照射タイミングで近赤外線の照射を開始する。（Ｓ６０４）。
【００５３】
このようにして、自車の近赤外線照射部５０１が照射する近赤外線の照射タイミングと対向車が照射する近赤外線の照射タイミングとに重なりがなくなったら、近赤外線受光部５０３は近赤外線照射部５０１の照射タイミングに同期して近赤外線の受光を行い、暗視画像生成部５０４において暗視画像を生成する。
【００５４】
以上の動作により、本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置５００は、対向車が照射する近赤外線の影響を受けていない暗視画像を得ることが出来る。
【００５５】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置を説明する。本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置のブロック図は、図５に示した本発明の実施の形態３と同様であるが、一部動作が異なる。以下で、特に本発明の実施の形態３との相違点を説明する。
【００５６】
本実施の形態の投光器付き画像生成装置５００は、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置１００の構成要素を含んでおり、同等の機能を持つ。すなわち、近赤外線照射部５０１は本発明の実施の形態１における近赤外線照射部１０１と、近赤外線照射制御部５０２は本発明の実施の形態１における近赤外線照射制御部１０２と、近赤外線受光部５０３は本発明の実施の形態１における近赤外線受光部１０３と、暗視画像生成部５０４は本発明の実施の形態１における暗視画像生成部１０４と同等の機能を有する。
【００５７】
しかしながら、本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置５００は、更に対向車との間で近赤外線の分光分布が重ならないように、電磁波を利用した通信手段を用いて近赤外線の分光分布を交渉する近赤外線照射方法交渉部５０５を有する。
【００５８】
図７は、本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図である。
【００５９】
通常走行時の動作（Ｓ７００）は、本発明の実施の形態１におけるＳ２００と同様である。しかしながら、夜間、自車が道路を走行中に自車の進路前方から接近する対向車が存在し、近赤外線受光部５０３によって対向車から近赤外線が照射されていることが検知されると（Ｓ７０１）、近赤外線照射方法交渉部５０５は、電磁波を利用した通信手段によって、対向車との間で互いの近赤外線の分光分布が重ならないように交渉（近赤外線の分光特性交渉）を行う（Ｓ７０２）。例えば、分光分布を、エネルギー値が最大となる波長が互いに異なるように設定し、かつ相手のエネルギー値が最大となる波長を含まないように設定する。交渉が完了すると、近赤外線照射制御部５０２は、交渉結果に合わせて近赤外線の分光分布を更新し（Ｓ７０３）、近赤外線照射部５０１は、新たな分光特性で近赤外線の照射を開始する。（Ｓ７０４）。
【００６０】
このようにして、自車の近赤外線照射部５０１が照射する近赤外線の分光分布と対向車が照射する近赤外線の分光分布とに重なりがなくなったら、近赤外線受光部５０３は近赤外線照射部５０１の分光分布に合わせてエネルギー値が最大の波長に対する透過率が高くなるようなフィルタリングを行って近赤外線の受光を行い、暗視画像生成部５０４において暗視画像を生成する。
【００６１】
以上の動作により、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置は、対向車が照射する近赤外線の影響を受けていない暗視画像を得ることが出来る。
【００６２】
尚、近赤外線照射部１０１、５０１は光線照射手段の一例、近赤外線照射制御部１０２、５０２は光線照射制御手段の一例、近赤外線受光部１０３、５０３は光線受光手段の一例、暗視画像生成部１０４、５０４は画像生成手段の一例、近赤外線照射方法交渉部５０５は光線照射方法交渉手段の一例である。
【００６３】
また、上記の実施の形態で説明した、暗視画像生成部１０４、５０４で生成した暗視画像の用途としては、運転席の前面に設置したHUD(Head Up Display)やLCD(Liquid Crystal Display)などに表示することで、対向車のヘッドライトに眩惑されて見えない領域を補完することができる。
【００６４】
また、暗視画像生成部１０４、５０４で生成した暗視画像と同じ領域を可視光線帯域で撮影した画像と、暗視画像生成部１０４、５０４で生成した暗視画像とを比較するとことで、対向車のヘッドライトによる眩惑や蒸発現象によって運転者に見えにくくなっている歩行者を抽出して警告することもできる。
【００６５】
また、上記の実施の形態では、近赤外線照射部１０１、５０１が自車の進路前方に近赤外線を照射してその反射光を近赤外線受光部１０３、５０３が受光し、暗視画像生成部１０４、５０４が暗視画像を生成する例を示したが、本発明は近赤外線領域での利用に限定するものではない。すなわち、可視光領域、紫外線領域でも同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる投光器付き画像生成装置は、車に搭載される投光器やカメラ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１、２における投光器付き画像生成装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置の構成を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態１において、近赤外線受光部が近赤外線照射部の照射タイミングに同期して近赤外線の受光を行わない場合の近赤外線受光部、暗視画像生成部の動作を示すフロー図
【図５】本発明の実施の形態３、４における投光器付き画像生成装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置の構成を示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置の構成を示すフロー図
【図８】本発明の実施の形態１における自車の近赤外線照射部が照射する近赤外線と対向車が照射する近赤外線の照射タイミングに重なりが無い場合の自車と対向車の近赤外線照射パターン、近赤外線受光パターンを示す図
【図９】本発明の実施の形態２における自車の近赤外線照射部が照射する近赤外線と対向車が照射する近赤外線の分光分布に重なりが無い場合の自車と対向車が照射、受光する近赤外線の分光分布を示す図
【図１０】本発明の実施の形態１における対向車の近赤外線の照射タイミングが重なっていないかの判定方法の一例を示す図
【図１１】従来の投光器の構造を説明するための図
【符号の説明】
【００６８】
１０ 投光器
１２ ハウジング
１４ レンズ
１８ ダイクロイックミラー
２０ 反射ミラー
１００，５００ 投光器付き画像生成装置
１０１，５０１ 近赤外線照射部
１０２，５０２ 近赤外線照射制御部
１０３，５０３ 近赤外線受光部
１０４，５０４ 暗視画像生成部
５０５ 近赤外線照射方法交渉部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前方の暗視画像生成の技術分野に関し、特に、投光器付き画像生成装置、投光器および画像生成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のヘッドライト等に適用される投光器の従来技術として、特許文献１に記載したものが知られている。この投光器を図１１に示す。
【０００３】
この従来技術では、光源１６と、前記光源１６の後方に配置され前記光源１６からの光を赤外光ＩＲと可視光Ｂとに分光して一方を反射し他方を透過可能なまたは一方を透過し他方を反射可能なダイクロイックミラー１８と、前記ダイクロイックミラー１８の後方に配置され前記ダイクロイックミラー１８を透過した光を前方へ反射する反射ミラー２０とを備え、前記ダイクロイックミラー１８によって反射する光と前記反射ミラー２０によって反射する光とのうち赤外光ＩＲの光軸が可視光Ｂの光軸よりも上方へ向くように前記ダイクロイックミラー１８と反射ミラー２０の相対位置を設定することを特徴とする投光器１０である。単一の投光器１０によって、可視光Ｂを投光できるのみならず赤外光ＩＲをも投光できるため、暗視装置の光源としても用いることが可能になり、コストや配置スペースが増加することがなく、しかもランプの光エネルギーを有効に利用できるという効果がある。
【０００４】
この従来技術が前提としているランプとしては、近赤外線を含むハロゲンランプ、HIDランプなどが考えられる。この従来技術は、夜間の車両前方を暗視画像（近赤外線領域）で表示することで夜間の視界を補助する夜間視界補助システムにおける投光器などへの適用が可能である。
【０００５】
また、特許文献2記載の方法によれば、対向車のヘッドライトで眩惑されて見えなくなる領域を近赤外線画像で補完して表示モニタに表示することが出来る。これにより、蒸発現象により見えなくなった歩行者を暗視画像により確認できる。
【０００６】
また、近年、歩行者が発する遠赤外線を受動的に受光して、暗視画像を生成するシステムも実用化されている。
【特許文献１】特開2000-235803号公報
【特許文献２】特開平11-308609号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、夜間に対向車とすれ違う状況において、対向車も同様に夜間視界補助システムを搭載している場合、対向車からも近赤外線の照射が行われているため、自車の取得する暗視画像が対向車の近赤外線の影響を受けてしまうという問題があった。
【０００８】
一方で、遠赤外線を受動的に受光して画像を生成する方法は、対向車の近赤外線の影響は受けないが、路上に存在するダンボール箱など、道路環境に比べて温度の差が小さい物体の検出が困難という問題がある。
【０００９】
本発明は、前記従来の問題を解決するためになされたものであって、対向車が照射する光線の影響を受けることなく、自車前方の画像を生成することができる投光器付き画像生成装置、投光器および画像生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る投光器付き画像生成装置は、自車の進行方向前方に光線を照射する光線照射手段と、前記光線照射手段が照射した光線の反射光線、および対向車が照射した光線の少なくとも一方を受光する光線受光手段と、前記光線照射手段が照射する光線と前記対向車が照射する光線との干渉を回避するように前記光線照射手段が照射する光線を制御する光線照射制御手段と、前記光線受光手段が受光した光線から画像を生成する画像生成手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、自車と対向車の両方の投光器が照射する光線が衝突しないように照射を制御することが出来るため、対向車が照射する光線の影響を受けることなく、自車前方の画像を生成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置を説明する。図１は、本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置の構成を示すブロック図である。図１において、投光器付き画像生成装置１００は、ＬＥＤなど近赤外線を自車の進路前方にパルス状に照射する近赤外線照射部１０１、近赤外線照射部１０１から照射される近赤外線の照射タイミングを制御する近赤外線照射制御部１０２、近赤外線照射部１０１から照射された近赤外線が車両の進路前方に存在する物体（車両、歩行者、路上落下物など）に反射した反射光や、対向車が照射する近赤外線を受光する近赤外線受光部１０３、近赤外線受光部１０３で受光した近赤外線から暗視画像を生成する暗視画像生成部１０４から構成される。
【００１４】
尚、近赤外線照射制御部１０２において、近赤外線照射部１０１から照射される近赤外線の照射タイミングを制御する方法としては、近赤外線を照射するＬＥＤの点滅パターンを電気的に制御する方法などが考えられる。
【００１５】
また、近赤外線受光部１０３は、近赤外線照射制御部１０２の制御下において、特定のタイミングで受光するＣＣＤカメラなどとして実現される。特定のタイミングで受光する方法としては、カメラのシャッタースピードを動的に変更する方法などが考えられる。暗視画像生成部１０４は、近赤外線受光部１０３の受光タイミングに応じて、画像を生成する。
【００１６】
尚、他の方法として、暗視画像生成部１０４にて十分に高いフレームレートで画像を生成した後に、意図する画像のみを、得られた画像から抽出する方法なども考えられる。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図である。
【００１８】
夜間、運転者が前照灯を付けると、投光器付き画像生成装置１００は、近赤外線照射部１０１によって近赤外線を前方に照射し、同時に近赤外線照射部１０１が照射した近赤外線の反射光を近赤外線受光部１０３によって受光し、暗視画像生成部１０４によって暗視画像を連続的に生成する（Ｓ２００）。投光器付き画像生成装置１００は、近赤外線を照射する対向車が存在しない状況で、自車が前照灯を付けて通常走行を行っている期間（以後、通常走行時と呼ぶ）には、Ｓ２００の動作を行う。これにより、運転者は夜間でも前方視野に存在する歩行者などの障害物を検出することができる。
【００１９】
しかしながら、自車が道路を走行中に、自車の進路前方から接近する対向車が存在し、対向車から近赤外線が照射されていることが近赤外線受光部１０３によって検知されると（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、近赤外線照射制御部１０２は、近赤外線照射部１０１が照射している近赤外線の照射タイミングと近赤外線受光部１０３が受光した対向車の近赤外線の照射タイミングとが重なっていないかの判定（近赤外線衝突判定）を行う（Ｓ２０２）。
【００２０】
近赤外線の照射タイミングが重なっている場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、近赤外線照射制御部１０２が近赤外線の照射タイミングと受光タイミングを同期させてランダムに更新する（Ｓ２０４）。照射タイミングの更新方法としては、周期を変更しても良いし、位相を変更しても良い。その後、近赤外線照射部１０１は、近赤外線照射制御部１０２の制御に応じて新たな照射タイミングで近赤外線の照射を行い（Ｓ２０５）、近赤外線照射制御部１０２は再度近赤外線衝突判定（Ｓ２０２）を行う。
【００２１】
一方、近赤外線照射判定（Ｓ２０２）において近赤外線の照射タイミングの衝突が無いと判定された場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、近赤外線照射制御部１０２は近赤外線の照射タイミングの変更を行わずに、近赤外線照射部１０１による近赤外線の照射を継続する（Ｓ２０６）。
【００２２】
ここで、対向車からの近赤外線の照射を検知することにより対向車の接近を検知する方法としては、赤外線照度計を用いる方法や、自車の近赤外線照射部１０１が近赤外線を照射していない状況下で、一定以上のエネルギー量を持った近赤外線の光源の接近を画像処理により抽出する方法などが考えられる。その他、通信手段（図１には図示しない）により対向車の位置情報（絶対座標等）を取得する方法などが考えられる。
【００２３】
また、対向車の近赤外線の照射タイミングが重なっていないかの判定方法の一例について、図１０を用いて説明する。まず、自車の近赤外線照射部１０１の近赤外線の照射タイミングを調整し、近赤外線を照射していない状況下で、暗視画像生成部１０４が生成した図１０(a)に示すような暗視画像（画像Ａ）と、近赤外線を照射している状況下での暗視画像生成部１０４が生成した図１０(b)に示すような暗視画像（画像Ｂ）とを比較し、画像Ａ上にある近赤外線の光源１００１が画像Ｂ上にも近赤外線の光源１００２として存在している場合には照射のタイミングが重なっていると判定すればよい。図１０(a)、(b)は、対向車の近赤外線照射がある場合について示したものである。
【００２４】
このようにして、自車の近赤外線照射部１０１が照射する近赤外線の照射タイミングと対向車が照射する近赤外線の照射タイミングとに重なりがなくなったら、暗視画像生成部１０４において暗視画像を生成する。
【００２５】
図８は、自車の近赤外線照射部１０１が照射する近赤外線の照射タイミングと対向車が照射する近赤外線の照射タイミングとに重なりが無い場合の自車と対向車の近赤外線照射パターン、近赤外線受光パターンを示している。
【００２６】
図８(a)〜(d)を縦断する破線Ａに示すように、自車が近赤外線を照射するタイミング（LEDが点灯しているタイミング）では自車の近赤外線が受光するタイミング（カメラのシャッターが開いているタイミング）になっているが、対向車は近赤外線の照射、受光共に行っていないタイミングになっている。
【００２７】
一方、破線Ｂを見ると、対向車が近赤外線を照射、近赤外線を受光するタイミングになっているが、自車は近赤外線の照射、受光共に行っていないタイミングになっている。
【００２８】
尚、暗視画像生成部１０４が暗視画像を生成する際には、十分に高いフレームレートで暗視画像を生成することにより、必ずしも近赤外線受光部１０３は近赤外線照射部１０１の照射タイミングに同期して近赤外線の受光を行う必要はなくなる。
【００２９】
図４は、近赤外線受光部１０３が近赤外線照射部１０１の照射タイミングに同期して近赤外線の受光を行わない場合の近赤外線受光部１０３、暗視画像生成部１０４の動作を示すフロー図である。
【００３０】
通常走行時の動作（Ｓ４００）は、Ｓ２００と同様である。しかしながら、近赤外線受光部１０３が近赤外線を受光すると（Ｓ４０１）、暗視画像生成部１０４は無条件で暗視画像を生成する（Ｓ４０２）。
【００３１】
次に、生成した暗視画像内に対向車が照射していると思われる近赤外線が映っているかを判断する（Ｓ４０３）。近赤外線が映っている場合（Ｓ４０３：Ｙｅｓ）、生成した暗視画像は棄却する（Ｓ４０４）。一方、近赤外線成分が映っていない場合（Ｓ４０３：Ｎｏ）、生成した暗視画像を採用する（Ｓ４０５）。
【００３２】
以上の動作により、本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置１００は、対向車が照射する近赤外線の影響を受けていない暗視画像を得ることが出来る。
【００３３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置を説明する。本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置のブロック図は、図１に示した本発明の実施の形態１と同様であるが、一部動作が異なる。以下で、特に本発明の実施の形態１との相違点を説明する。
【００３４】
本実施の形態の投光器付き画像生成装置１００は、近赤外線を照射するＬＥＤ、もしくはハロゲンランプやHID(High Intensity Discharge)ランプなどの光源に近赤外線透過フィルタ、ダイクロイックミラーを取り付けて抽出した近赤外線を自車の進路前方に向けて照射する近赤外線照射部１０１、近赤外線照射部１０１から照射される近赤外線の分光分布を制御する近赤外線照射制御部１０２、近赤外線照射部１０１から照射された近赤外線が車両の進路前方に存在する物体（車両、歩行者、路上落下物など）に反射した反射光や、対向車が照射する近赤外線を受光する近赤外線受光部１０３、近赤外線受光部１０３で受光した近赤外線から暗視画像を生成する暗視画像生成部１０４から構成される。
【００３５】
尚、近赤外線照射制御部１０２において、近赤外線照射部１０１から照射される近赤外線の分光分布を制御する方法としては、LEDが照射する光線の波長を電気的に変化させたり、特定帯域の波長の光線のみを反射するダイクロイックミラーや特定帯域の波長のみを透過させるダイクロイックフィルタ、バンドパスフィルタなどの光学フィルタを複数用意してそれらを切り替えたり、エレクトロミック素材の光学フィルタを用いて透過する光線の波長を電気的に切り替えたりすることで光源から照射される近赤外線の分光分布を変える方法などが考えられる。
【００３６】
また、近赤外線受光部１０３は、近赤外線照射制御部１０２の制御下において、特定帯域の波長の近赤外線のみを受光するＣＣＤカメラなどとして実現される。特定帯域の波長の近赤外線のみを受光する方法としては、カメラにダイクロイックフィルタ、バンドパスフィルタなどの光学フィルタを複数用意してそれらを切り替えたり、エレクトロミック素材の光学フィルタを用いて透過する光線の波長を電気的に切り替えたりすることによって透過する近赤外線の帯域を変えることで入射する近赤外線の波長を制限する方法などが考えられる。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図である。
【００３８】
通常走行時の動作（Ｓ３００）は、本発明の実施の形態１におけるＳ２００と同様である。しかしながら、自車が道路を走行中に自車の進路前方から接近する対向車が存在し、近赤外線受光部１０３によって対向車から近赤外線が照射されていることが検知されると（Ｓ３０１：Ｙｅｓ）、近赤外線照射制御部１０２において、近赤外線照射部１０１が照射している近赤外線の分光分布と近赤外線受光部１０３が受光した対向車の近赤外線の分光分布とが重なっていないかの判定（近赤外線照射衝突判定）を行う（Ｓ３０２）。
【００３９】
近赤外線の分光分布が重なっている場合（Ｓ３０３）、近赤外線照射制御部１０２は、近赤外線の分光分布をランダムに更新する（Ｓ３０４）。その後、近赤外線照射部１０１は、近赤外線照射制御部１０２の制御に応じて新たな分光分布で近赤外線の照射を行い（Ｓ３０５）、近赤外線照射制御部１０２は再度近赤外線衝突判定（Ｓ３０２）を行う。
【００４０】
一方、近赤外線照射判定（Ｓ３０２）において近赤外線の分光分布の重なりが無いと判定された場合（Ｓ３０３：Ｎｏ）、近赤外線照射制御部１０２は近赤外線の分光分布の変更を行わずに、近赤外線照射部１０１による近赤外線の照射を継続する（Ｓ３０６）。
【００４１】
ここで、対向車が照射する近赤外線の分光分布と重なりが無いかを判定する方法としては、近赤外線照射制御部１０２が近赤外線を照射していない状況下で、暗視画像生成部１０４が、近赤外線照射部１０２が照射する近赤外線の分光分布に対応した帯域成分の反射光を受光するように設定された近赤外線受光部１０３を用いて暗視画像を生成したときに、暗視画像の中に高輝度部分が含まれている場合に重なりがあると判定する方法がある。
【００４２】
このようにして、自車の近赤外線照射部１０１が照射する近赤外線の分光分布と対向車が照射する近赤外線の分光分布とに重なりがなくなったら、近赤外線受光部１０３は近赤外線照射部１０１が照射している近赤外線の分光分布と同様の分光分布を持つ近赤外線のみを受光する。
【００４３】
図９は、自車の近赤外線照射部１０１が照射する近赤外線の分光分布と対向車が照射する近赤外線の分光分布とに重なりが無い場合の自車と対向車が照射、受光する近赤外線の分光分布を示している。
【００４４】
図９(a)〜(d)を縦断する破線Ａに示すように、自車が照射する近赤外線の分光分布においてエネルギーの大きい波長を含むような帯域が、受光の際も透過率が高くなっているが、対向車は当該帯域の波長の近赤外線を照射せず、同時に受光の際にも透過率が低くなっている。一方、破線Ｂを見ると、対向車が近赤外線を照射、近赤外線を受光する帯域の近赤外線を、自車は照射、受光共に行わないようになっている。
【００４５】
以上の動作により、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置１００は、対向車が照射する近赤外線の影響を受けていない暗視画像を得ることが出来る。
【００４６】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置を説明する。図５は、本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置の構成を示すブロック図である。図５において、投光器付き画像生成装置５００の構成要素は、本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置１００（図１参照）の構成要素を含んでおり、同等の機能を持つ。
【００４７】
すなわち、近赤外線照射部５０１は本発明の実施の形態１における近赤外線照射部１０１と、近赤外線照射制御部５０２は本発明の実施の形態１における近赤外線照射制御部１０２と、近赤外線受光部５０３は本発明の実施の形態１における近赤外線受光部１０３と、暗視画像生成部５０４は本発明の実施の形態１における暗視画像生成部１０４と同等の機能を有する。
【００４８】
しかしながら、本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置５００は、対向車との間で近赤外線の照射タイミングが衝突しないように、電磁波を利用した通信手段を用いて近赤外線の照射タイミングを交渉する近赤外線照射方法交渉部５０５を有する点が本発明の実施の形態１と異なる。
【００４９】
尚、近赤外線照射方法交渉部５０５において、対向車との間で近赤外線の照射タイミングを交渉する際に用いる電磁波を利用した通信手段としては、車両間で直接的に通信を行う車車間通信、道路脇などに設置された路側システムや基地局を介して間接的に通信を行う車路車通信が考えられる。
【００５０】
車車間通信としては、具体的には、可視光LEDなど可視光帯域の電磁波を使って通信を行う可視光通信、赤外線帯域の電磁波を使って通信を行う赤外線通信、さらに高周波の電磁波を使って通信を行うDSRC(Dedicated Short Range Communication)などが考えられる。車路車通信としては、DSRC、無線LAN、携帯電話のデータ通信などが考えられる。
【００５１】
図６は、本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図である。
【００５２】
通常走行時の動作（Ｓ６００）は、本発明の実施の形態１におけるＳ２００と同様である。しかしながら、自車が道路を走行中に自車の進路前方から接近する対向車が存在し、近赤外線受光部５０３によって対向車から近赤外線が照射されていることが検知されると（Ｓ６０１：Ｙｅｓ）、近赤外線照射方法交渉部５０５は、電磁波を利用した通信手段によって、対向車との間で互いの近赤外線の照射タイミングが重ならないように交渉（近赤外線照射タイミング交渉）を行う（Ｓ６０２）。例えば、照射タイミングの周波数と開始タイミング（位相）を互いに共有する。交渉が完了すると、近赤外線照射制御部５０２は、交渉結果に合わせて近赤外線の照射タイミングを更新し（Ｓ６０３）、近赤外線照射部５０１は、新たな照射タイミングで近赤外線の照射を開始する。（Ｓ６０４）。
【００５３】
このようにして、自車の近赤外線照射部５０１が照射する近赤外線の照射タイミングと対向車が照射する近赤外線の照射タイミングとに重なりがなくなったら、近赤外線受光部５０３は近赤外線照射部５０１の照射タイミングに同期して近赤外線の受光を行い、暗視画像生成部５０４において暗視画像を生成する。
【００５４】
以上の動作により、本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置５００は、対向車が照射する近赤外線の影響を受けていない暗視画像を得ることが出来る。
【００５５】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置を説明する。本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置のブロック図は、図５に示した本発明の実施の形態３と同様であるが、一部動作が異なる。以下で、特に本発明の実施の形態３との相違点を説明する。
【００５６】
本実施の形態の投光器付き画像生成装置５００は、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置１００の構成要素を含んでおり、同等の機能を持つ。すなわち、近赤外線照射部５０１は本発明の実施の形態１における近赤外線照射部１０１と、近赤外線照射制御部５０２は本発明の実施の形態１における近赤外線照射制御部１０２と、近赤外線受光部５０３は本発明の実施の形態１における近赤外線受光部１０３と、暗視画像生成部５０４は本発明の実施の形態１における暗視画像生成部１０４と同等の機能を有する。
【００５７】
しかしながら、本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置５００は、更に対向車との間で近赤外線の分光分布が重ならないように、電磁波を利用した通信手段を用いて近赤外線の分光分布を交渉する近赤外線照射方法交渉部５０５を有する。
【００５８】
図７は、本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図である。
【００５９】
通常走行時の動作（Ｓ７００）は、本発明の実施の形態１におけるＳ２００と同様である。しかしながら、夜間、自車が道路を走行中に自車の進路前方から接近する対向車が存在し、近赤外線受光部５０３によって対向車から近赤外線が照射されていることが検知されると（Ｓ７０１）、近赤外線照射方法交渉部５０５は、電磁波を利用した通信手段によって、対向車との間で互いの近赤外線の分光分布が重ならないように交渉（近赤外線の分光特性交渉）を行う（Ｓ７０２）。例えば、分光分布を、エネルギー値が最大となる波長が互いに異なるように設定し、かつ相手のエネルギー値が最大となる波長を含まないように設定する。交渉が完了すると、近赤外線照射制御部５０２は、交渉結果に合わせて近赤外線の分光分布を更新し（Ｓ７０３）、近赤外線照射部５０１は、新たな分光特性で近赤外線の照射を開始する。（Ｓ７０４）。
【００６０】
このようにして、自車の近赤外線照射部５０１が照射する近赤外線の分光分布と対向車が照射する近赤外線の分光分布とに重なりがなくなったら、近赤外線受光部５０３は近赤外線照射部５０１の分光分布に合わせてエネルギー値が最大の波長に対する透過率が高くなるようなフィルタリングを行って近赤外線の受光を行い、暗視画像生成部５０４において暗視画像を生成する。
【００６１】
以上の動作により、本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置は、対向車が照射する近赤外線の影響を受けていない暗視画像を得ることが出来る。
【００６２】
尚、近赤外線照射部１０１、５０１は光線照射手段の一例、近赤外線照射制御部１０２、５０２は光線照射制御手段の一例、近赤外線受光部１０３、５０３は光線受光手段の一例、暗視画像生成部１０４、５０４は画像生成手段の一例、近赤外線照射方法交渉部５０５は光線照射方法交渉手段の一例である。
【００６３】
また、上記の実施の形態で説明した、暗視画像生成部１０４、５０４で生成した暗視画像の用途としては、運転席の前面に設置したHUD(Head Up Display)やLCD(Liquid Crystal Display)などに表示することで、対向車のヘッドライトに眩惑されて見えない領域を補完することができる。
【００６４】
また、暗視画像生成部１０４、５０４で生成した暗視画像と同じ領域を可視光線帯域で撮影した画像と、暗視画像生成部１０４、５０４で生成した暗視画像とを比較するとことで、対向車のヘッドライトによる眩惑や蒸発現象によって運転者に見えにくくなっている歩行者を抽出して警告することもできる。
【００６５】
また、上記の実施の形態では、近赤外線照射部１０１、５０１が自車の進路前方に近赤外線を照射してその反射光を近赤外線受光部１０３、５０３が受光し、暗視画像生成部１０４、５０４が暗視画像を生成する例を示したが、本発明は近赤外線領域での利用に限定するものではない。すなわち、可視光領域、紫外線領域でも同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明にかかる投光器付き画像生成装置は、車に搭載される投光器やカメラ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態１、２における投光器付き画像生成装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における投光器付き画像生成装置の動作を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態２における投光器付き画像生成装置の構成を示すフロー図
【図４】本発明の実施の形態１において、近赤外線受光部が近赤外線照射部の照射タイミングに同期して近赤外線の受光を行わない場合の近赤外線受光部、暗視画像生成部の動作を示すフロー図
【図５】本発明の実施の形態３、４における投光器付き画像生成装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３における投光器付き画像生成装置の構成を示すフロー図
【図７】本発明の実施の形態４における投光器付き画像生成装置の構成を示すフロー図
【図８】本発明の実施の形態１における自車の近赤外線照射部が照射する近赤外線と対向車が照射する近赤外線の照射タイミングに重なりが無い場合の自車と対向車の近赤外線照射パターン、近赤外線受光パターンを示す図
【図９】本発明の実施の形態２における自車の近赤外線照射部が照射する近赤外線と対向車が照射する近赤外線の分光分布に重なりが無い場合の自車と対向車が照射、受光する近赤外線の分光分布を示す図
【図１０】本発明の実施の形態１における対向車の近赤外線の照射タイミングが重なっていないかの判定方法の一例を示す図
【図１１】従来の投光器の構造を説明するための図
【符号の説明】
【００６８】
１０ 投光器
１２ ハウジング
１４ レンズ
１８ ダイクロイックミラー
２０ 反射ミラー
１００，５００ 投光器付き画像生成装置
１０１，５０１ 近赤外線照射部
１０２，５０２ 近赤外線照射制御部
１０３，５０３ 近赤外線受光部
１０４，５０４ 暗視画像生成部
５０５ 近赤外線照射方法交渉部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の進行方向前方に光線を照射する光線照射手段と、
前記光線照射手段が照射した光線の反射光線、および対向車が照射した光線の少なくとも一方を受光する光線受光手段と、
前記光線照射手段が照射する光線と前記対向車が照射する光線との干渉を回避するように前記光線照射手段が照射する光線を制御する光線照射制御手段と、
前記光線受光手段が受光した光線から画像を生成する画像生成手段と、
を有する投光器付き画像生成装置。
【請求項２】
前記光線照射制御手段は、自車と対向車間で、光線の照射タイミングが重ならないように制御するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項３】
前記光線受光手段は、前記光線照射手段における光線の照射タイミングに同期して反射光を受光するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項４】
前記光線照射制御手段は、前記光線照射手段が光線を照射していないタイミングで前記光線受光手段が所定以上のエネルギー量の光線を受光した場合に、前記対向車の接近を検出するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項５】
前記光線照射制御手段は、前記光線照射手段が光線を照射していないタイミングで前記画像生成手段が生成した第1の画像と、前記光線照射手段が光線を照射しているタイミングで前記画像生成手段が生成した第２の画像とを比較し、前記第１の画像に存在する高輝度部と同一光源の高輝度部が第２の画像内に存在しないように、前記光線照射手段における光線の照射タイミングと前記光線受光手段における反射光の受光タイミングを変更するものを含む請求項２または３に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項６】
前記画像生成手段は、処理の途中で生成した中間画像の内、前記対向車が照射する光線に対応する高輝度部が含まれる中間画像を除去し、前記高輝度部が含まれない中間画像を用いて画像を生成するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項７】
前記光線照射制御手段は、自車と対向車間で、前記光線照射手段が照射した光線の分光分布が重ならないように制御するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項８】
前記光線受光手段は、前記光線照射手段が照射した光線の分光分布に対応した帯域成分の反射光を受光するものを含む請求項７に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項９】
前記光線照射制御手段は、前記画像生成手段が、前記光線照射手段が光線を照射していない状況下で、前記光線照射手段が照射する光線の分光分布に対応した帯域成分の反射光を受光するように設定された前記光線受光手段を用いて生成した画像の中に、高輝度部分が含まれないように、前記光線照射手段における光線の分光分布と前記光線受光手段における反射光を受光する帯域を変更するものを含む請求項７または８に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１０】
前記光線照射制御手段は、前記光線照射手段における光線の照射タイミングまたは分光分布をランダムに変更するものを含む請求項２または７に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１１】
対向車の接近を検知し、前記光線照射手段が照射する光線と前記対向車が照射する光線とが互いに干渉しないように、前記光線照射手段が照射する光線の照射方法を交渉する光線照射方法交渉手段を有し、
前記光線照射制御手段は、前記光線照射方法交渉手段が交渉した照射方法に基づいて前記光線照射手段を制御するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１２】
前記光線照射方法交渉手段は、自車と対向車間で、電磁波を利用して交渉するものを含む請求項１１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１３】
前記光線照射方法交渉手段は、自車と対向車間で、光線の照射タイミングが重ならないように交渉するものを含む請求項１１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１４】
前記光線照射方法交渉手段は、自車と対向車間で、光線の分光分布が重ならないように交渉するものを含む請求項１１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１５】
前記光線照射手段は、近赤外線を照射するものを含む請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１６】
自車の進行方向前方に光線を照射する光線照射手段と、
前記光線照射手段が照射する光線と対向車が照射する光線との干渉を回避するように前記光線照射手段を制御する光線照射制御手段と、を有する投光器。
【請求項１７】
対向車の接近を検知する接近検知手段と、
前記対向車の接近を検知した場合に、前記光線照射手段が照射する光線と前記対向車が照射する光線とが互いに干渉しないように、照射する光線の照射方法を交渉する光線照射方法交渉手段と、を有する請求項１６に記載の投光器。
【請求項１８】
自車が照射した光線の反射光線、および対向車が照射する光線の少なくとも一方を受光する光線受光手段と、
自車が照射する光線と前記対向車が照射する光線との干渉を回避するように自車が照射する光線を制御する光線照射制御手段と、
前記光線受光手段が受光した光線から画像を生成する画像生成手段と、を有する画像生成装置。
【請求項１９】
対向車の接近を検知する接近検知手段と、
前記対向車の接近を検知した場合に、自車が照射する光線と前記対向車が照射する光線とが互いに干渉しないように、照射する光線の照射方法を交渉する光線照射方法交渉手段を有する請求項１８に記載の画像生成装置。
【請求項１】
自車の進行方向前方に光線を照射する光線照射手段と、
前記光線照射手段が照射した光線の反射光線、および対向車が照射した光線の少なくとも一方を受光する光線受光手段と、
前記光線照射手段が照射する光線と前記対向車が照射する光線との干渉を回避するように前記光線照射手段が照射する光線を制御する光線照射制御手段と、
前記光線受光手段が受光した光線から画像を生成する画像生成手段と、
を有する投光器付き画像生成装置。
【請求項２】
前記光線照射制御手段は、自車と対向車間で、光線の照射タイミングが重ならないように制御するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項３】
前記光線受光手段は、前記光線照射手段における光線の照射タイミングに同期して反射光を受光するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項４】
前記光線照射制御手段は、前記光線照射手段が光線を照射していないタイミングで前記光線受光手段が所定以上のエネルギー量の光線を受光した場合に、前記対向車の接近を検出するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項５】
前記光線照射制御手段は、前記光線照射手段が光線を照射していないタイミングで前記画像生成手段が生成した第1の画像と、前記光線照射手段が光線を照射しているタイミングで前記画像生成手段が生成した第２の画像とを比較し、前記第１の画像に存在する高輝度部と同一光源の高輝度部が第２の画像内に存在しないように、前記光線照射手段における光線の照射タイミングと前記光線受光手段における反射光の受光タイミングを変更するものを含む請求項２または３に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項６】
前記画像生成手段は、処理の途中で生成した中間画像の内、前記対向車が照射する光線に対応する高輝度部が含まれる中間画像を除去し、前記高輝度部が含まれない中間画像を用いて画像を生成するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項７】
前記光線照射制御手段は、自車と対向車間で、前記光線照射手段が照射した光線の分光分布が重ならないように制御するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項８】
前記光線受光手段は、前記光線照射手段が照射した光線の分光分布に対応した帯域成分の反射光を受光するものを含む請求項７に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項９】
前記光線照射制御手段は、前記画像生成手段が、前記光線照射手段が光線を照射していない状況下で、前記光線照射手段が照射する光線の分光分布に対応した帯域成分の反射光を受光するように設定された前記光線受光手段を用いて生成した画像の中に、高輝度部分が含まれないように、前記光線照射手段における光線の分光分布と前記光線受光手段における反射光を受光する帯域を変更するものを含む請求項７または８に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１０】
前記光線照射制御手段は、前記光線照射手段における光線の照射タイミングまたは分光分布をランダムに変更するものを含む請求項２または７に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１１】
対向車の接近を検知し、前記光線照射手段が照射する光線と前記対向車が照射する光線とが互いに干渉しないように、前記光線照射手段が照射する光線の照射方法を交渉する光線照射方法交渉手段を有し、
前記光線照射制御手段は、前記光線照射方法交渉手段が交渉した照射方法に基づいて前記光線照射手段を制御するものを含む請求項１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１２】
前記光線照射方法交渉手段は、自車と対向車間で、電磁波を利用して交渉するものを含む請求項１１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１３】
前記光線照射方法交渉手段は、自車と対向車間で、光線の照射タイミングが重ならないように交渉するものを含む請求項１１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１４】
前記光線照射方法交渉手段は、自車と対向車間で、光線の分光分布が重ならないように交渉するものを含む請求項１１に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１５】
前記光線照射手段は、近赤外線を照射するものを含む請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の投光器付き画像生成装置。
【請求項１６】
自車の進行方向前方に光線を照射する光線照射手段と、
前記光線照射手段が照射する光線と対向車が照射する光線との干渉を回避するように前記光線照射手段を制御する光線照射制御手段と、を有する投光器。
【請求項１７】
対向車の接近を検知する接近検知手段と、
前記対向車の接近を検知した場合に、前記光線照射手段が照射する光線と前記対向車が照射する光線とが互いに干渉しないように、照射する光線の照射方法を交渉する光線照射方法交渉手段と、を有する請求項１６に記載の投光器。
【請求項１８】
自車が照射した光線の反射光線、および対向車が照射する光線の少なくとも一方を受光する光線受光手段と、
自車が照射する光線と前記対向車が照射する光線との干渉を回避するように自車が照射する光線を制御する光線照射制御手段と、
前記光線受光手段が受光した光線から画像を生成する画像生成手段と、を有する画像生成装置。
【請求項１９】
対向車の接近を検知する接近検知手段と、
前記対向車の接近を検知した場合に、自車が照射する光線と前記対向車が照射する光線とが互いに干渉しないように、照射する光線の照射方法を交渉する光線照射方法交渉手段を有する請求項１８に記載の画像生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１８７２３（Ｐ２００９−１８７２３Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８３４９７（Ｐ２００７−１８３４９７）
【出願日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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