JP4655751B2 - 照射装置及び暗視装置 - Google Patents

Description

本発明は、暗い場合に認知すべき対象に対する認知性を向上させる照射装置及び暗視装置に関する。

夜間などの暗い場合における運転者による周辺状況の認知性を向上させるために、様々な暗視装置や照射装置などが開発されている。暗視装置は、ハロゲンランプなどの光源から発した近赤外光を車両前方に照射し、その反射光を暗視カメラで撮影した暗視映像をモニタに表示する。さらに、暗視映像の画像内での認知性を向上させるために、物体を超音波センサなどの距離検出手段で検出し、画像上でその検出した物体の領域を他の領域より明るく表示して強調表示するものがある（特許文献１参照）。また、照射装置は、認知すべき対象（歩行者など）を撮影手段などを用いて検知し、ヘッドライトによる照射において検知した対象の方向への配光量を増加するものがある（特許文献２参照）。
特開２００１−６３５００号公報 特開２００１−９１６１８号公報

上記した画像上で強調表示する場合、画像上での対象の認知性は向上するが、運転者の目視での認知性は向上しない。さらに、距離検出手段によって物体を検出しているので、検出した物体が歩行者などの認知すべき対象でない場合もある。一方、上記した照射装置の場合、運転者の目視での認知性は向上するが、画像上での対象の認知性は向上しない。さらに、この照射装置では、検知した対象周辺が全体的に明るくなり、認知すべき対象に対してのみスポットを当てることはできない。夜間などの暗い場合における運転では、実際に目でしっかりと確認できる目視での認知性とともに、暗い場合でも詳細な状況を提供できる暗視画像による認知性も重要となる。

そこで、本発明は、目視と画像により認知すべき対象に対する認知性を向上させることができる照射装置及び暗視装置を提供することを課題とする。

本発明に係る照射装置は、可視光と赤外光をそれぞれ発光し、他の光源と異なる配光特性で発光した可視光と赤外光を照射する複数の光源と、複数の各光源の可視光の出力及び赤外光の出力の少なくとも一つを制御する出力制御手段とを備えることを特徴とする。

この照射装置は、複数の光源を備えており、各光源では同一の配光で可視光と赤外光を照射する。各光源は、他の光源とは異なる配光特性を有しており、それぞれ異なる方向に可視光と赤外光を照射することができる。したがって、複数の光源のうちある光源からだけ照射することにより、ある方向にだけ可視光や赤外光を照射でき、特定の対象にだけ可視光や赤外光を当てることができる。さらに、照射装置は、出力制御手段により、各光源における可視光の出力と赤外光の出力を個々に制御することができる。したがって、各光源において、可視光と赤外光のいずれか一方だけを照射することもできる。また、異なる光源間において、可視光の出力や赤外光の出力に相対的な差をつけることができるので、ある特定の対象にだけ高出力の光を当てることができる。そのため、この照射装置では、認知すべき対象を検知できた場合には、その認知すべき対象に対してだけ可視光を当てることができるので、目視による認知性を向上させることができる。また、この照射装置を暗視装置の照射手段として適用することにより、認知すべき対象を検知できた場合には、他の領域に比べてその認知すべき対象に対して赤外光の出力を相対的に上げることあるいはその認知すべき対象に対してだけ赤外光を当てることができる。これによって、暗視画像上では認知すべき対象が他のものより高輝度となり強調表示することができ、画像による認知性を向上させることができる。このように、この照射装置では、目視と画像により認知すべき対象に対する認知性を向上させることができる。

本発明に係る暗視装置は、赤外光によって暗視する暗視装置であって、可視光と赤外光をそれぞれ発光し、他の光源と異なる配光特性で発光した可視光と赤外光を照射する複数の光源と、光源から照射した赤外光のうち反射した赤外光を受光し、当該受光した赤外光により撮影する撮影手段と、複数の各光源の可視光の出力及び赤外光の出力の少なくとも一つを制御する出力制御手段とを備えることを特徴とする。

この暗視装置は、複数の光源を備えており、各光源では同一の配光で可視光と赤外光を照射し、異なる光源間ではそれぞれ異なる方向に可視光と赤外光を照射することができる。これら光源から照射される赤外光が暗視撮影に用いられ、暗視装置では、撮影手段により、その照射された赤外光のうち反射した赤外光によって撮影する。また、暗視装置では、出力制御手段により、各光源における可視光の出力と赤外光の出力を個々に制御することができる。そのため、暗視装置では、認知すべき対象を検知できた場合には、その認知すべき対象に対してだけ可視光を当てることができるので、目視による認知性を向上させることができる。また、暗視装置では、認知すべき対象を検知できた場合には、他の領域に比べてその認知すべき対象に対して赤外光の出力を相対的に上げることあるいはその認知すべき対象に対してだけ赤外光を当てることができる。これによって、暗視画像上では認知すべき対象が他のものより高輝度となり強調表示することができ、画像による認知性を向上させることができる。このように、この暗視装置では、目視と画像により認知すべき対象に対する認知性を向上させることができる。

本発明の上記照射装置及び上記暗視装置では、光源は可視光を発光する半導体発光素子と赤外光を発光する半導体発光素子で構成されると好適である。

可視光を発光する半導体発光素子と赤外光を発光する半導体発光素子を用いて各光源を構成することにより、コンパクトに光源を構成でき、消費電力も低減することができる。

本発明の上記照射装置及び上記暗視装置では、対象物体を検知する検知手段を備え、出力制御手段は、検知手段で対象物体を検知した場合、複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の赤外光を高出力制御するとともに当該検知した対象物体を照射できない配光特性の光源の赤外光を低出力制御する及び／又は複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の可視光を出力制御する構成としてもよい。

各装置では、検知手段により認知すべき対象を検知する。そして、各装置では、検知手段で認知すべき対象を検知できた場合、出力制御手段により、複数の光源の中で検知した対象を照射できる配光特性の光源の赤外光を高出力制御するとともに検知した対象を照射できない配光特性の光源の赤外光を低出力制御する。このように各光源を制御することによりその認知すべき対象に対して他のものより相対的に高い出力の赤外光が当たるので、暗視画像上で認知すべき対象が強調表示される。また、各装置では、検知手段で認知すべき対象を検知できた場合、出力制御手段により、複数の光源の中で検知した対象を照射できる配光特性の光源の可視光を出力制御する。このように各光源を制御することにより、その認知すべき対象に対してだけ可視光でスポット光を当てることができる。このように、この各装置では、目視と画像により認知すべき対象に対する認知性を向上させることができる。

本発明の上記照射装置及び上記暗視装置では、出力制御手段は、検知手段で対象物体を検知していない場合には複数の光源の全ての光源の赤外光を出力制御するとともに複数の光源の全ての光源の可視光の出力を停止制御し、検知手段で対象物体を検知した場合には複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の赤外光を高出力制御するとともに当該検知した対象物体を照射できない配光特性の光源の赤外光を低出力制御した後に複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の可視光を出力制御すると好適である。

各装置では、検知手段で認知すべき対象を検知できないときには、出力制御手段により、複数の光源の全ての光源の赤外光を出力制御するとともに、複数の光源の全ての光源の可視光の出力を停止制御する。このように各光源を制御することにより、画像全体が明るい暗視画像が得られるとともに、可視光による直接視界の補助はない。検知手段で認知すべき対象を検知できると、各装置では、出力制御手段により、まず、複数の光源の中で検知した対象を照射できる配光特性の光源の赤外光を高出力制御するとともに検知した対象を照射できない配光特性の光源の赤外光を低出力制御する。このように各光源を制御することにより、まず、暗視画像上で認知すべき対象が強調表示され、その認識すべき対象の位置や周辺状況などを画像上で確認することができる。その後に、各装置では、出力制御手段により、複数の光源の中で検知した対象を照射できる配光特性の光源の可視光を出力制御する。このように各光源を制御することにより、その認知すべき対象に対して可視光でスポットが当たり、目視による直接視界を補助することができる。このように制御することにより、対象を認知する際の人間工学に沿った制御となり、認知すべき対象の認知性が更に向上する。

本発明によれば、目視と画像により認知すべき対象に対する認知性を向上させることができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る照射装置及び暗視装置の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明を、車両に搭載される近赤外線暗視装置に適用する。本実施の形態に係る近赤外線暗視装置は、車両前方に近赤外線（近赤外光）及び可視光を多数の光源からそれぞれ照射する多光源照射装置及びその反射した近赤外線により撮影する近赤外線暗視カメラを備えている。特に、本実施の形態に係る近赤外線暗視装置では、認知すべき対象（歩行者）に対する認知性を向上させるために、それぞれ異なる配光特性を有する各光源の近赤外線及び可視光の出力を個々に制御する。

図１〜図３を参照して、第１の実施の形態に係る近赤外線暗視装置１について説明する。図１は、第１の実施の形態に係る近赤外線暗視装置の構成図である。図２は、図１の多光源照射装置の各光源の構成図である。図３は、図１の多光源照射装置の各光源の照射エリアを示す図である。

近赤外線暗視装置１は、車両の前方に近赤外線を照射し、物体に当たって反射してくる近赤外線によって撮影した暗視映像を運転者に提供する。特に、近赤外線暗視装置１では、暗い場合における歩行者に対する認知性を向上させるために、歩行者を検知した場合には各光源における近赤外線の出力制御によって暗視映像上で歩行者を強調表示するとともに、各光源における可視光の出力制御によって歩行者に対してスポット光を当てる。そのために、近赤外線暗視装置１は、多光源照射装置２、ミリ波センサ３、近赤外線暗視カメラ４、ヘッドアップディスプレイ５及び制御装置６を備えており、制御装置６内に歩行者検知回路１０、障害物検知回路１１、照射エリア判定回路１２、多光源個別駆動回路１３が構成される。

本実施の形態では近赤外線暗視装置１が特許請求の範囲に記載する暗視装置に相当し、多光源照射装置２が特許請求の範囲に記載する照射装置に相当し、多光源照射装置２の各光源が特許請求の範囲に記載する複数の光源に相当し、多光源照射装置２の各光源の近赤外線用チップが特許請求の範囲に記載する赤外光を発光する半導体発光素子に相当し、多光源照射装置２の各光源の可視光用チップが特許請求の範囲に記載する可視光を発光する半導体発光素子に相当し、ミリ波センサ３及び近赤外線暗視カメラ４が特許請求の範囲に記載する検知手段に相当し、近赤外線暗視カメラ４が特許請求の範囲に記載する撮影手段に相当し、制御装置６が特許請求の範囲に記載する出力制御手段に相当する。

多光源照射装置２は、フロントバンパの中央に取り付けられ、車両の前方に近赤外線及び可視光を照射する。多光源照射装置２は、８個の光源２０，・・・を備えており、各光源２０，・・・には識別番号が付与されている。光源２０は、図２に示すように、半導体チップである可視光を発光する可視光用チップ２１と近赤外線を発光する近赤外線用チップ２２を集積化したＬＥＤ[light Emitting diode]で構成される。可視光用チップ２１から発光される可視光は、白色光である。近赤外線用チップ２２から発光される近赤外線は、近赤外線暗視カメラ４に感度のある波長領域に特定の狭帯域スペクトルを有し、波長にピーク値を持っている。また、各光源２０では、可視光用チップ２１から発光される可視光と近赤外線用チップ２２から発光される近赤外線を同一の光学系に通して外部に照射する。したがって、各光源２０における可視光用チップ２１から発光される可視光と近赤外線用チップ２２から発光される近赤外線とは、同一の配光特性を有しており、同一の方向に照射される。

多光源照射装置２では、８個の光源２０，・・・が上下２段に配置され、上段と下段に４個づつ配置される。８個の光源２０，・・・は、配光方向がそれぞれ異なる方向に設定され、８個の光源２０，・・・全部で車両の前方全体を照射できるように設定されている。図３には、各光源２０，・・・の照射エリアを示しており、上段の４個の光源２０，２０，２０，２０により照射エリアａ１、照射エリアａ２、照射エリアａ３、照射エリアａ４をそれぞれ照射し、下段の４個の光源２０，２０，２０，２０により照射エリアｂ１、照射エリアｂ２、照射エリアｂ３、照射エリアｂ４をそれぞれ照射する。

したがって、多光源照射装置２では、８個の光源２０，・・・のうち所定の配光特性を有する光源の可視光用チップ２１の出力だけを発生させることにより、その照射エリアに存在する物体に対して可視光を当てることができる。また、多光源照射装置２では、８個の光源２０，・・・のうち所定の配光特性を有する光源の近赤外線用チップ２２の出力を他の光源より相対的に上げることにより、その照射エリアに存在する物体に対して他の照射エリアに存在する物体より相対的に高い近赤外線を当てることができる。このように近赤外線の出力に相対差を設けることにより、暗視映像上では、高出力の近赤外線が当たった物体の輝度が高くなり、低出力の近赤外線が当たった物体の輝度が低くなる。その結果、その高輝度となった物体が強調表示されたことになる。

多光源照射装置２では、制御装置６からＬＥＤ制御信号を受信し、ＬＥＤ制御信号に応じて各光源２０，・・・の可視光用チップ２１から発光する可視光の出力（発光パワー）と近赤外線用チップ２２から発光する近赤外線の出力を個々に調整する。ＬＥＤ制御信号には、８個の光源２０，・・・についての可視光の出力値と近赤外線の出力値がそれぞれ示されている。

ミリ波センサ３は、フロントバンパの中央に取り付けられ、ミリ波を利用して物体を検知するためのセンサである。ミリ波センサ３では、ミリ波を水平面内でスキャンしながら自車両から前方に向けて送信し、反射してきたミリ波を受信する。そして、ミリ波センサ３では、そのミリ波の送受信データをミリ波信号として制御装置６に送信する。

近赤外線暗視カメラ４は、ルームミラーの裏側（車両の前方側）に取り付けられ、入射した近赤外線によって撮影する。近赤外線暗視カメラ４は、図示しないレンズ部、バンドパスフィルタ、ＣＣＤ及び信号処理回路などを備えている。レンズ部は、近赤外線などの光を集光し、ズームや自動焦点調整などが可能である。バンドパスフィルタは、近赤外線暗視カメラ４に感度のある波長領域に狭い透過可能な波長帯域を有し、その透過可能な波長帯域が近赤外線用チップ２２から発光される近赤外線の波長帯域と略同じ帯域である。バンドパスフィルタは、レンズ部とＣＣＤとの間にレンズ部で集光された光の進行方向に対して直交する方向に配置される。ＣＣＤは、レンズ部で集光された光の進行方向上に配置され、レンズ部で集光された光（特に、近赤外線）のうちバンドパスフィルタを透過した波長帯域の光を電気信号に変換する。信号処理回路は、ＣＣＤからの画素毎のデータに各種信号処理を施し、暗視映像の画像データを映像信号として制御装置６に送信する。また、近赤外線暗視カメラ４では、制御装置６からカメラ制御信号を受信し、カメラ制御信号に応じてズームなどを行う。

ヘッドアップディスプレイ５は、運転中の運転者の前方視野内に存在するフロントウインドなどに各種映像を表示するディスプレイである。ヘッドアップディスプレイ５は、制御装置６から表示信号を受信し、その表示信号に応じて暗視映像を表示する。なお、ヘッドアップディスプレイ５は、近赤外線暗視装置１の専用のディスプレイでもよいが、ナビゲーションなどの他のシステムと共用されるディスプレイでもよい。また、ヘッドアップディスプレイ５は、制御装置６から表示信号を受信するのでなく、近赤外線暗視カメラ４から映像信号を直接受信するようにしてもよい。

制御装置６は、歩行者検知回路１０、障害物検知回路１１、照射エリア判定回路１２、多光源個別駆動回路１３などを有しており、近赤外線暗視装置１を統括制御する。制御装置６では、近赤外線暗視装置１が起動されている場合、ミリ波センサ３からのミリ波信号及び近赤外線暗視カメラ４からの映像信号を取り入れ、反射してきたミリ波のデータ及び暗視映像に基づいて歩行者を検知し、検知した歩行者に応じて多光源照射装置２の各光源２０，・・・の可視光及び近赤外線の出力制御を行う。また、制御装置６では、運転者から暗視映像に対するズームなどの指令が入力された場合、カメラ制御信号にその指令を設定し、そのカメラ制御信号を近赤外線暗視カメラ４に送信する。

歩行者検知回路１０では、暗視映像における各フレームの画像からテンプレートによるパターンマッチングによって歩行者を検知する。この際、歩行者検知回路１０では、障害物検知回路１１から各障害物に関する情報（距離、方向）を取得し、各フレームの画像から障害物の存在する領域を抽出し、その抽出した各領域についてテンプレートによるパターンマッチングを行う。そして、歩行者検知回路１０では、歩行者を検知した場合、その歩行者までの距離と方向及び歩行者の大きさなどを求め、その歩行者に関する情報を照射エリア判定回路１２に出力する。

障害物検知回路１１では、ミリ波信号に示されるミリ波データから、ミリ波が出射から受信までの時間に基づいて前方の障害物までの距離を演算するとともに、その反射してきたミリ波の中最も強く反射してきたミリ波の方向を検出する。そして、障害物検知回路１１では、その距離と方向からなる各障害物に関する情報を歩行者検知回路１０及び照射エリア判定回路１２に出力する。ミリ波センサ３による障害物検知では、反射したミリ波を受信できた場合に障害物を検知したことになるので、反射したミリ波を受信する毎に１個の障害物が得られる。また、ミリ波による障害物検知によって得られる距離や方向の情報は、暗視映像による歩行者検知によって得られる距離や方向の情報よりも精度が高い。

照射エリア判定回路１２では、歩行者検知回路１０から歩行者に関する情報が入力される毎に（歩行者が検知される毎に）、障害物に関する情報を利用して歩行者までの距離と方向（すなわち、歩行者の自車両に対する相対位置）を補正する。つまり、照射エリア判定回路１２では、検知された歩行者について、検知されている障害物の中からその歩行者の位置に最も近い位置に存在する障害物を抽出し、その抽出した障害物に関する情報の距離と方向をその歩行者の距離と方向とする。

そして、照射エリア判定回路１２では、その補正した歩行者の距離と方向から求められる位置とその歩行者の大きさから、その歩行者が存在するエリアを求める。さらに、照射エリア判定回路１２では、各光源２０，・・・の照射エリアと歩行者が存在するエリアを比較することによって８個の光源２０，・・・からその歩行者の存在するエリアを照射することができる光源を抽出し、その抽出した光源の識別番号を多光源個別駆動回路１３に出力する。抽出される光源は、各歩行者に対して１個の場合もあれば、複数個の場合もある。また、同時に複数の歩行者が検知されている場合、各歩行者について照射可能な光源がそれぞれ抽出される。例えば、図１に示すように、歩行者ＷＭを照射可能な配光特性を有する光源（黒塗りで描かれた光源）２０が抽出される。

また、照射エリア判定回路１２では、近赤外線暗視カメラ４からの暗視映像をヘッドアップディスプレイ５に表示可能な画像形式に変換し、その変換した暗視映像を表示信号としてヘッドアップディスプレイ５に送信する。この際、照射エリア判定回路１２では、歩行者が検知されている場合、その暗視映像における歩行者を矩形線が囲むなどの歩行者の認知性を向上させるための各種処理を施してもよい。

多光源個別駆動回路１３では、近赤外線暗視装置１が起動されると、ＬＥＤ制御信号に全ての光源について可視光の出力値として０を設定するとともに全ての光源について近赤外線の出力値として最大出力値を設定し、そのＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する。また、多光源個別駆動回路１３では、近赤外線暗視装置１が停止されると、ＬＥＤ制御信号に全ての光源について可視光の出力値として０を設定するとともに全ての光源について近赤外線の出力値として０を設定し、そのＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する。

多光源個別駆動回路１３では、照射エリア判定回路１２から光源の識別番号が入力される毎に（つまり、歩行者が検知される毎に）、まず、ＬＥＤ制御信号に全ての光源について可視光の出力値として０を設定するとともに入力された識別番号の光源の近赤外線の出力値として最大出力値及びその識別番号以外の光源の近赤外線の出力値を低出力値（例えば、最大出力値の１／２や１／３程度の値）を設定し、そのＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する。さらに、一定時間経過後、多光源個別駆動回路１３では、ＬＥＤ制御信号に入力された識別番号の光源の可視光の出力値として最大出力値及びその識別番号以外の光源の可視光の出力値として０を設定するとともに入力された識別番号の光源の近赤外線の出力値として最大出力値及びその識別番号以外の光源の近赤外線の出力値として低出力値を設定し、そのＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する。一定時間としては、運転者がヘッドアップディスプレイ５に表示されている暗視映像を視認することができる十分な時間とする。多光源個別駆動回路１３では、照射エリア判定回路１２から光源の識別番号の入力がなくなると（つまり、歩行者が検知されなくなると）、ＬＥＤ制御信号に全ての光源について可視光の出力値として０を設定するとともに全ての光源について近赤外線の出力値として最大出力値を設定し、そのＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する。

図４（ａ）には、全ての光源の近赤外線の出力値を最大出力値とした場合の暗視映像を示しており、全体的に明るい暗視映像ではあるが、楕円で囲むエリア内に存在する歩行者の輝度は他の物体の輝度と相対的な差が小さいので、歩行者を認知し難い。一方、図４（ｂ）には、その歩行者を照射可能な光源の近赤外線の出力値を最大出力値とし、それ以外の光源の近赤外線の出力値を低出力値とした場合の暗視映像を示しており、歩行者の輝度は高く、他の物体の輝度より相対的に高くなり、歩行者を認知し易い。この際、歩行者が存在する付近の状況（例えば、歩行者が歩道にいるのかあるいは車道（横断報道など）にいるのか）も確認でき、車両前方における歩行者の位置も把握できる。このように暗視映像において歩行者を予め認知しているので、その後にスポット光に照らされた歩行者が現れてもその位置は予め判っており、その方向に素早く視線を向けることができる。そして、スポット光で照らされた歩行者を実際に見ながら運転することができる。

図１〜図３を参照して、近赤外線暗視装置１における動作について説明する。特に、制御装置６における制御の流れについては図５のフローチャートに沿って説明する。図５は、図１の制御装置における制御の流れを示すフローチャートである。

運転者が近赤外線暗視装置１を起動する。すると、制御装置６では、全ての光源の可視光の出力値として０及び全ての光源の近赤外線の出力値として最大出力値を設定したＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する（Ｓ１）。すると、多光源照射装置２では、全ての光源２０，・・・の近赤外線用チップ２２を最大出力で発光させ、全ての配光方向から最大出力の近赤外線を車両前方に照射する。近赤外線暗視カメラ４では、レンズ部で集光した光のうちバンドパスフィルタで透過可能な波長帯域の近赤外線だけを透過する。この透過する波長帯域は、多光源照射装置２から照射されている近赤外線と略同じ帯域である。さらに、近赤外線暗視カメラ４では、その透過した波長帯域の近赤外線をＣＣＤで電気信号に変換し、信号処理回路で暗視映像を表示するための映像信号を生成し、その映像信号を制御装置６に送信する。制御装置６では、取得した暗視映像をヘッドアップディスプレイ用に変換し、暗視映像の表示信号をヘッドアップディスプレイ５に送信する。ヘッドアップディスプレイ５では、その表示信号に応じた暗視映像を表示する。この暗視映像は、全体にわたって明るい画像となっている。また、ミリ波センサ３では、前方にミリ波を送信するとともに反射してきたミリ波を受信し、その送受信データをミリ波信号として制御装置６に送信する。

制御装置６では、映像信号及びミリ波信号を受信し、暗視映像の現フレームの画像を取得するとともに（Ｓ２）、ミリ波の送受信データを取得する。制御装置６では、画像に基づいてテンプレートマッチングによる歩行者検知を行うとともに、ミリ波データに基づいて障害物検知を行う。そして、制御装置６では、暗視映像において歩行者が存在するか否かを判定する（Ｓ３）。Ｓ３にて歩行者が存在しないと判定した場合、制御装置６では、Ｓ２に戻って、暗視映像の次のフレームでの画像を取得する。

Ｓ３にて歩行者が存在すると判定した場合、制御装置６では、障害物検知によって求められた障害物の位置（距離と方向）を利用して歩行者の位置を補正し、歩行者の位置情報を求める（Ｓ４）。そして、制御装置６では、歩行者の位置と８個の光源２０，・・・の照射エリアに基づいて、その歩行者を照射可能な配光特性を有する光源の近赤外線の出力値として最大出力値及びその他の光源の近赤外線の出力値として低出力値を設定したＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する（Ｓ５）。すると、多光源照射装置２では、ＬＥＤ制御信号に設定されている歩行者を照射可能な光源２０の近赤外線用チップ２２を最大出力で発光させるとともにそれ以外の光源２０，・・・の近赤外線用チップ２２を低出力で発光させ、各出力の近赤外線を車両前方に照射する。これによって、歩行者を含むエリアには最大出力の近赤外線が照射され、それ以外のエリアには低出力の近赤外線が照射される。近赤外線暗視カメラ４では、上記と同様に、近赤外線から映像信号を生成し、その映像信号を制御装置６に送信する。制御装置６では、取得した暗視映像をヘッドアップディスプレイ用に変換し、暗視映像の表示信号をヘッドアップディスプレイ５に送信する。ヘッドアップディスプレイ５では、その表示信号に応じた暗視映像を表示する。この暗視映像は、歩行者が明るく、それ以外が暗い画像となっており、歩行者が強調表示されている。その暗視映像内の歩行者強調によって、運転者は、暗視映像から歩行者を容易に認知することができ、その歩行者の周辺の状況や位置などの情報を取得することができる。

暗視映像で歩行者を強調表示し、一定時間経過後、制御装置６では、歩行者の位置と８個の光源２０，・・・の照射エリアに基づいて、その歩行者を照射可能な配光を有する光源の可視光の出力値として最大出力値及びその他の光源の可視光の出力値として０を設定したＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する（Ｓ６）。すると、多光源照射装置２では、ＬＥＤ制御信号に設定されている歩行者を照射可能な光源２０の可視光用チップ２１を最大出力で発光させるとともにそれ以外の光源２０，・・・の可視光用チップ２１を発光させず、その発光した光源だけの可視光を車両前方に照射する。これによって、歩行者を含むエリアだけに最大出力の可視光が照射され、歩行者に対してスポット光が当てられる。そのスポット光による直接視界の補助によって、運転者は、目視によって歩行者を容易に認知することができ、歩行者を確認しながら運転を行う。歩行者が検知されている間、歩行者に対する暗視映像による強調表示と可視光によるスポット照射が継続される。

歩行者を通過し、歩行者を検知しなくなると、制御装置６では、Ｓ１に戻って、全ての光源の可視光の出力値として０及び全ての光源の近赤外線の出力値として最大出力値を設定したＬＥＤ制御信号を多光源照射装置２に送信する（Ｓ１）。これによって、通常の暗視映像とスポット照射無しの状態に戻る。

この近赤外線暗視装置１によれば、それぞれ独立した配光特性を有する各光源の２０，・・・の可視光と近赤外線の出力を個々に制御することにより、近赤外線の出力の相対差による暗視映像内での強調表示とスポットの可視光による直接視界の補助を行うことができる。そのため、暗視映像と目視の両方で、歩行者に対する認知性を向上させることができる。特に、近赤外線暗視装置１では、歩行者を検知したときには暗視映像による強調表示後に直接視界補助を行うように制御することにより、認知すべき対象を認知する上では人間工学に即した制御であり、運転者にとって歩行者を認知する上で最適な制御である。また、近赤外線暗視装置１では、近赤外線と可視光の発光手段として半導体発光素子を利用しているので、光源をコンパクトに構成できるとともに、消費電力を低減できる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では本発明を暗視撮影に用いる赤外光の波長領域を近赤外域とし、暗視カメラで撮影した暗視映像をモニタにそのまま表示する近赤外線暗視装置に適用したが、近赤外域以外の赤外光としてもよいし、あるいは、照射装置単体またはナンバ読取装置などの他の車載装置や車載装置以外の装置に適用してもよい。また、多光源照射装置の各光源の配光を組み合わせることによりハイビームの配光も可能であり、可視光チップと近赤外線チップの両方を照射することにより機械駆動部を有さないハイビーム兼用型としも適用可能である。また、可視光チップの照射エネルギーを小さく設定し、クリアランスランプ兼用型としても適用可能である。このような兼用型では、多光源照射装置の全ての光源の可視光の配光特性を重ねると、ハイビームやクリアランスランプの配光特性になるように設計するとよい。また、このような兼用型では、白色である可視光も加わるので、赤外光照射の問題となる赤色光漏れ対策に有効となる。

また、本実施の形態では認知すべき対象を歩行者としたが、自転車、車両、交通標識、信号などの他の運転者にとって必要な情報でもよいし、他の分野に適用される場合にはその目的に応じて認知すべき対象を設定してよい。

また、本実施の形態では各光源をＬＥＤ（近赤外線用チップと可視光用チップ）で構成したが、可視光や赤外光を発光する他の発光手段で構成してもよい。

また、本実施の形態では上下２段に４個づつ配置させた８個の光源で多光源照射装置を構成したが、この上下２段の光源の配列に限定するものでなく、また、光源の個数も８個に限定するものでない。

また、本実施の形態では検知手段として近赤外線暗視カメラ及びミリ波センサを適用したが、いずれか一方だけでもよいし、あるいは、他の検知手段でもよい。また、暗視装置に検知手段を備えていなくても、他のシステムから歩行者などの情報を取得する構成でもよい。

また、本実施の形態では歩行者を検知する前には全ての光源の近赤外線を最大出力するとともに全ての光源の可視光の出力を停止し、歩行者を検知すると、まず、その歩行者を照射可能な配光特性を有する光源の近赤外線を高出力とするとともにそれ以外の光源の近赤外線を低出力とし、次に、その歩行者を照射可能な配光特性を有する光源の可視光のみを出力する構成としたが、歩行者を検知する前や検知したときの各光源の近赤外線及び可視光の出力制御について運転者がその歩行者を認知し易くなるように制御されれば適宜制御を行ってよく、例えば、歩行者を検知した場合には歩行者を照射可能な配光特性を有する光源の近赤外線を高出力とするとともにそれ以外の光源の近赤外線を低出力とする制御だけを行ってもよいし、あるいは、その歩行者を照射可能な配光特性を有する光源の可視光のみを出力する制御だけを行ってもいし、あるいは、その２つの制御を同時に行ってもよい。

本実施の形態に係る近赤外線暗視装置の構成図である。 図１の多光源照射装置の各光源の構成図である。 図１の多光源照射装置の各光源の照射エリアを示す図である。 図１の近赤外線暗視装置による暗視映像の一例であり、（ａ）が検知対象の歩行者を強調表示していない場合であり、（ｂ）が検知対象の歩行者を強調表示している場合である。 図１の制御装置における制御の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…近赤外線暗視装置、２…多光源照射装置、３…ミリ波センサ、４…近赤外線暗視カメラ、５…ヘッドアップディスプレイ、６…制御装置、１０…歩行者検知回路、１１…障害物検知回路、１２…照射エリア判定回路、１３…多光源個別駆動回路、２０…光源、２１…可視光用チップ、２２…近赤外線用チップ

Claims (8)

1. 可視光と赤外光をそれぞれ発光し、他の光源と異なる配光特性で発光した可視光と赤外光を照射する複数の光源と、
   前記複数の各光源の可視光の出力及び赤外光の出力の少なくとも一つを制御する出力制御手段と
   を備えることを特徴とする照射装置。
2. 前記光源は可視光を発光する半導体発光素子と赤外光を発光する半導体発光素子で構成されることを特徴とする請求項１に記載する照射装置。
3. 対象物体を検知する検知手段を備え、
   前記出力制御手段は、前記検知手段で対象物体を検知した場合、前記複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の赤外光を高出力制御するとともに当該検知した対象物体を照射できない配光特性の光源の赤外光を低出力制御する及び／又は前記複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の可視光を出力制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する照射装置。
4. 前記出力制御手段は、前記検知手段で対象物体を検知していない場合には前記複数の光源の全ての光源の赤外光を出力制御するとともに前記複数の光源の全ての光源の可視光の出力を停止制御し、前記検知手段で対象物体を検知した場合には前記複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の赤外光を高出力制御するとともに当該検知した対象物体を照射できない配光特性の光源の赤外光を低出力制御した後に前記複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の可視光を出力制御することを特徴とする請求項３に記載する照射装置。
5. 赤外光によって暗視する暗視装置であって、
   可視光と赤外光をそれぞれ発光し、他の光源と異なる配光特性で発光した可視光と赤外光を照射する複数の光源と、
   前記光源から照射した赤外光のうち反射した赤外光を受光し、当該受光した赤外光により撮影する撮影手段と、
   前記複数の各光源の可視光の出力及び赤外光の出力の少なくとも一つを制御する出力制御手段と
   を備えることを特徴とする暗視装置。
6. 前記光源は可視光を発光する半導体発光素子と赤外光を発光する半導体発光素子で構成されることを特徴とする請求項５に記載する暗視装置。
7. 対象物体を検知する検知手段を備え、
   前記出力制御手段は、前記検知手段で対象物体を検知した場合、前記複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の赤外光を高出力制御するとともに当該検知した対象物体を照射できない配光特性の光源の赤外光を低出力制御する及び／又は前記複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の可視光を出力制御することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載する暗視装置。
8. 前記出力制御手段は、前記検知手段で対象物体を検知していない場合には前記複数の光源の全ての光源の赤外光を出力制御するとともに前記複数の光源の全ての光源の可視光の出力を停止制御し、前記検知手段で対象物体を検知した場合には前記複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の赤外光を高出力制御するとともに当該検知した対象物体を照射できない配光特性の光源の赤外光を低出力制御した後に前記複数の光源の中で当該検知した対象物体を照射できる配光特性の光源の可視光を出力制御することを特徴とする請求項７に記載する暗視装置。

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