(57)【要約】【課題】車載カメラの白飛びを確実に防止することができるとともに、車載カメラの露光量を十分確保することが可能な車載カメラシステムを提供する。【解決手段】異なる進行方向に走行する車両Ｃ１〜Ｃ４に対してそれぞれ異なるタイミングで動作指示をする制御信号を送信する路側装置２０と、車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向前方に向けて近赤外線を投光するＮＩＲ投光器４と、車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向前方からの近赤外線を所定の撮像間隔で撮像可能な撮像部２と、路側装置２０からの制御信号を受信したら、制御信号により動作指示されたタイミングに基づいてＮＩＲ投光器４に近赤外線の投光を行わせるとともに撮像部２を撮像させるシステム制御部５とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の方向及びこれに対向する第二の方向に沿って車両が走行可能な道路に配置され、これら第一の方向及び第二の方向に走行する前記車両に対してそれぞれ異なるタイミングで動作指示をする制御信号を送信する路側装置と、
前記車両に搭載され、その進行方向前方に向けて近赤外線を投光する近赤外線光源と、
前記車両に搭載され、その進行方向前方からの前記近赤外線を所定の撮像間隔で撮像可能な撮像部と、
前記車両に搭載され、前記路側装置からの前記制御信号を受信したら、前記制御信号により動作指示された前記タイミングに基づいて前記近赤外線光源に前記近赤外線の投光を行わせるとともに前記撮像部に撮像させる制御部と
を有することを特徴とする車載カメラシステム。
【請求項２】
前記路側装置は、前記制御部が前記車両の進行方向を識別可能な状態で前記制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の車載カメラシステム。
【請求項３】
ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて前記車両の位置検出信号を出力するＧＰＳ部と、
前記ＧＰＳ部から出力される前記位置検出信号に基づいて前記車両の進行方向を判定する判定部とを有し、
前記制御部は、前記判定部の判定結果に基づいて用いる前記制御信号を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の車載カメラシステム。
【請求項４】
前記制御部は、前記制御信号を受信してから所定時間経過後に前記近赤外線光源に前記近赤外線の投光を行わせるとともに前記撮像部に撮像させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車載カメラシステム。
【請求項５】
前記撮像部の撮像結果に基づいて画像認識処理を行う画像認識処理部を有し、
前記制御部は、前記路側装置からの前記制御信号を受信したら、前記制御信号により動作指示された前記タイミングに基づいて前記画像認識処理部による画像認識処理を行わせることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車載カメラシステム。
【請求項６】
前記路側装置は、この路側装置から所定距離範囲内の前記道路を走行する前記車両の有無に関する走行情報信号を送信し、
前記制御部は、前記走行情報信号に基づいて前記近赤外線光源及び前記撮像部の制御の有無を判断することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車載カメラシステム。
【請求項７】
車両に搭載され、その進行方向前方に向けて近赤外線を投光する近赤外線光源と、
前記車両に搭載され、その進行方向前方からの前記近赤外線及び可視光を所定の撮像間隔で撮像可能な撮像部と、
前記車両に搭載され、前記撮像部の撮像結果に基づいて前記車両の前記進行方向前方からの前記近赤外線及び可視光の照射を検出する検出部と、
前記車両に搭載され、前記検出部が前記近赤外線の照射を検出したら前記近赤外線光源に前記近赤外線の投光を行わせないとともに前記撮像部に撮像させない制御部と
を有することを特徴とする車載カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一の方向及びこれに対向する第二の方向に沿って走行可能な道路を走行する際に好適な車載カメラシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前方用、後方用、周囲用といった車載用カメラの用途に応じて、様々な目的の車載カメラシステムが提案、実現されている。特に、夜間における車載カメラシステムの使用目的としては、車両前方、車両後方、車両周囲を撮像する際の視認性の向上、及び衝突事故防止等の安全性と、姿勢制御等の快適性、車両制御等を目的とした認識性能の向上とがある。
【０００３】
一方、例えば夜間の遠方視認性及び安全性の向上を目的として、従来、車両に備えられたハイビームヘッドライトを夜間に点灯させることによって遠方視認性を向上させていた。しかしながら、車両前方に対向車や先行車が存在した場合にハイビームヘッドライトを点灯すると、このハイビームが対向車のドライバーに照射されることでドライバーが眩惑してしまうことがある。このため、従来は、車両のドライバーがその前方に対向車や先行車を発見する都度、手動でロービームに切り替えていた。
【０００４】
そこで、遠方視認性や高い安全性を実現する目的で、車両前方が撮像可能な車載カメラシステムにおいて、ハイビームヘッドライトを点灯して走行している際に、車載カメラにより車両前方に対向車や先行車が認識されたら、ハイビームヘッドライトの配光制御を実施し、対向車へハイビームが照射されないようにすることで、対向車のドライバーの眩惑を防止することが可能な車載カメラシステムが提案、実施されている。
【０００５】
しかしながら、このような車載カメラシステムは、対向車のみハイビームの照射を行わず配光し、対向車以外の領域はハイビームを照射することが好ましいが、対向車以外にハイビームが当たらない領域が発生してしまう可能性があり、この場合、車両前方の視認性を十分確保できない可能性があった。
【０００６】
そこで、更なる夜間の遠方視認性及び安全性の向上を目的として、近赤外線（以下、ＮＩＲ：Near-InfraRedと称することもある）が受光可能な、車両前方を撮像するＮＩＲ対応車載カメラと、車両前方に近赤外線を投光するＮＩＲ投光器とを有する車載カメラシステムが提案されている。人間はＮＩＲを視認することができないので、ＮＩＲ投光器を車両前方に照射していても対向車のドライバーがＮＩＲにより眩惑されることがない。従って、従来の車載カメラシステムのようなハイビームの配光制御を行う必要がなく、視認性の低下がない。これにより、ＮＩＲ対応車載カメラにより常に遠方などの被写体等を撮像することが可能となり、遠方の視認性及び、安全性の向上が見込まれる
【０００７】
しかしながら、このような車載カメラシステムを搭載した車両同士が対向した場合、互いのＮＩＲ投光器のＮＩＲによって、ＮＩＲ対応車載カメラの映像が白飛びしてしまう可能性があった。
【０００８】
かかる問題に対応して、対向車からのＮＩＲパルスを光センサーが受光したら、対向車からのＮＩＲパルスと重ならないように自車のＮＩＲ光源から発光されるＮＩＲパルスをずらす技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２２２５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献１に開示された技術では、対向車同士がお互いのＮＩＲ投光器の照射タイミングが重ならないように徐々にＮＩＲパルスをずらすことで盲目化を防止している。従って、盲目化防止完了までの制御に時間がかかる可能性があり、その結果、盲目化防止が実行される前に対向車同士が通り過ぎてしまう可能性がある。
【００１１】
また、ＮＩＲ投光器のパルスをずらして盲目化を防止しているために、ＮＩＲ投光器のデューティーサイクルが小さくなる可能性があり、その結果、ＮＩＲ対応車載カメラの露光量が小さくなる可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明は、車載カメラの白飛びを確実に防止することができるとともに、車載カメラの露光量を十分確保することが可能な車載カメラシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するために、本発明の車載カメラシステムは、第一の方向及びこれに対向する第二の方向に沿って車両が走行可能な道路に配置され、これら第一の方向及び第二の方向に走行する車両に対してそれぞれ異なるタイミングで動作指示をする制御信号を送信する路側装置と、車両に搭載され、その進行方向前方に向けて近赤外線を投光する近赤外線光源と、車両に搭載され、その進行方向前方からの近赤外線を所定の撮像間隔で撮像可能な撮像部と、車両に搭載され、路側装置からの制御信号を受信したら、制御信号により動作指示されたタイミングに基づいて近赤外線光源に近赤外線の投光を行わせるとともに撮像部に撮像させる制御部とを有することを特徴とする。
【００１４】
ここで、路側装置は、制御部が車両の進行方向を識別可能な状態で制御信号を送信する構成とすることができる。
【００１５】
あるいは、本発明の車載カメラシステムが、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて車両の位置検出信号を出力するＧＰＳ部と、ＧＰＳ部から出力される位置検出信号に基づいて車両の進行方向を判定する判定部とを有し、制御部が、判定部の判定結果に基づいて用いる制御信号を選択する構成とすることができる。
【００１６】
また、制御部は、制御信号を受信してから所定時間経過後に近赤外線光源に近赤外線の投光を行わせるとともに撮像部に撮像させる構成とすることができる。
【００１７】
さらに、本発明の車載カメラシステムが撮像部の撮像結果に基づいて画像認識処理を行う認識処理部を有し、制御部が、路側装置からの制御信号を受信したら、制御信号により動作指示されたタイミングに基づいて認識処理部による画像認識処理を行わせる構成とすることができる。
【００１８】
さらに、路側装置がこの路側装置から所定距離範囲内の道路を走行する車両の有無に関する走行情報信号を送信し、制御部が、走行情報信号に基づいて近赤外線光源及び撮像部の制御の有無を判断する構成とすることができる。
【００１９】
また、本発明の車載カメラシステムは、車両に搭載され、その進行方向前方に向けて近赤外線を投光する近赤外線光源と、車両に搭載され、その進行方向前方からの近赤外線及び可視光を所定の撮像間隔で撮像可能な撮像部と、車両に搭載され、撮像部の撮像結果に基づいて車両の進行方向前方からの近赤外線及び可視光の照射を検出する検出部と、車両に搭載され、検出部が近赤外線の照射を検出したら近赤外線光源に近赤外線の投光を行わせないとともに撮像部に撮像させない制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
このように構成された本発明の車載カメラシステムでは、路側装置からの制御信号を受信したら、制御部が、制御信号により動作指示されたタイミングに基づいて近赤外線光源に近赤外線の投光を行わせるとともに撮像部に撮像させている。
【００２１】
このようにすることで、道路を走行する車両に搭載された近赤外線光源が、その進行方向毎に異なるタイミングで近赤外線を投光するとともに、このタイミングに同期して撮像部が近赤外線を撮像することができる。従って、車載カメラの白飛びを確実に防止することができる。加えて、路側装置が送信するタイミングを適切に選択することで、近赤外線光源による投光のデューティーサイクルを十分大きなものとすることができ、その結果、車載カメラの露光量を十分確保することが可能となる。
【００２２】
ここで、路側装置は、制御部が車両の進行方向を識別可能な状態で制御信号を送信するので、制御部は自身で車両の進行方向を判別することなく近赤外線光源及び撮像部の制御を行うことができ、制御手順の簡略化を図ることができる。
【００２３】
あるいは、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいて車両の位置検出信号を出力するＧＰＳ部と、ＧＰＳ部から出力される位置検出信号に基づいて車両の進行方向を判定する判定部とを有し、制御部が、判定部の判定結果に基づいて用いる制御信号を選択しているので、制御部は自身で車両の進行方向を適切に判別することができ、その結果、近赤外線光源及び撮像部の制御を適切に行うことができる。
【００２４】
また、制御部は、制御信号を受信してから所定時間経過後に近赤外線光源に近赤外線の投光を行わせるとともに撮像部に撮像させているので、各車両に搭載された近赤外線光源及び撮像部をより精密に同期させることができ、その結果、近赤外線光源及び撮像部の制御をより適切に行うことができる。
【００２５】
さらに、本発明の車載カメラシステムが撮像部の撮像結果に基づいて画像認識処理を行う認識処理部を有し、制御部が、路側装置からの制御信号を受信したら、制御信号により動作指示されたタイミングに基づいて認識処理部による画像認識処理を行わせているので、近赤外線光源の投光タイミングや撮像部による撮像タイミングの影響を大きく受けることなく認識処理部による画像認識処理を確実に行うことができる。
【００２６】
さらに、路側装置がこの路側装置から所定距離範囲内の道路を走行する車両の有無に関する走行情報信号を送信し、制御部が、走行情報信号に基づいて近赤外線光源及び撮像部の制御の有無を判断するので、走行情報信号に基づいて近赤外線光源及び撮像部の制御が必要なとき、言い換えれば対向車から近赤外線が投光される可能性があると判断されるときに近赤外線光源及び撮像部の制御を行うことができる。
【００２７】
また、本発明の車載カメラシステムでは、検出部が、撮像部の撮像結果に基づいて車両の進行方向前方からの近赤外線及び可視光の照射を検出し、検出部が近赤外線の照射を検出したら、制御部が近赤外線光源に近赤外線の投光を行わせないとともに撮像部に撮像させないので、対向車からの近赤外線の投光による白飛びを確実に防止することができるとともに、近赤外線が撮像可能な撮像部が搭載された対向車についても、同様に白飛びを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第一の実施形態である車載カメラシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】第一の実施形態である車載カメラシステムによる投光制御の概要を説明する図である。
【図３】第一の実施形態である車載カメラシステムの路側装置から進行方向Ａの車線に送信される制御信号の一例を示す図である。
【図４】第一の実施形態である車載カメラシステムの路側装置から進行方向Ｂの車線に送信される制御信号の一例を示す図である。
【図５】第一の実施形態である車載カメラシステムの路側装置から進行方向Ａの車線に送信される制御信号の他の例を示す図である。
【図６】第一の実施形態である車載カメラシステムの路側装置から進行方向Ｂの車線に送信される制御信号の他の例を示す図である。
【図７】第一の実施形態である車載カメラシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】第一の実施形態である車載カメラシステムにおける進行方向判別手法の一例を説明する図である。
【図９】第一の実施形態である車載カメラシステムにおける進行方向判別手法の他の例を説明する図である。
【図１０】第一の実施形態である車載カメラシステムにおける進行方向判別手法のまた他の例を説明する図である。
【図１１】第二の実施形態である車載カメラシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】第二の実施形態である車載カメラシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】第三の実施形態である車載カメラシステムによる投光制御の概要を説明する図である。
【図１４】第三の実施形態である車載カメラシステムによる投光制御の概要を説明する図である。
【図１５】第四の実施形態である車載カメラシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図１６】第四の実施形態である車載カメラシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（第一の実施形態）
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第一の実施形態である車載カメラシステムの概略構成を示すブロック図である。
【００３０】
本実施の形態である車載カメラシステムＳは、この車載カメラシステムＳが搭載されている図略の車両の進行方向前方に向けて近赤外線（ＮＩＲ）を投光するＮＩＲ投光器（近赤外線光源）４と、車両の進行方向前方からのＮＩＲを撮像する撮像部２と、ＮＩＲ投光器４や撮像部２、さらにはこれらを制御するシステム制御部（制御部）５が搭載された車両に向けて制御信号を送信する路側装置２０（図２参照）とを有する。
【００３１】
車両の進行方向前方からレンズ１に入射するＮＩＲはこのレンズ１により集光され、撮像部２に導かれる。撮像部２は、レンズ１により集光されたＮＩＲを所定の撮像間隔で光電変換して映像信号を生成し、この映像信号を後段の信号検波部／処理部３に送出する。
【００３２】
撮像部２は、少なくとも近赤外線領域の光に対して感度を有するＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の撮像素子を有し、本実施の形態では、所定のフレームレート（例えば１／３０秒、１／６０秒）で車両前方からのＮＩＲを撮像し、映像信号を信号検波部／処理部３に送出する。なお、撮像部２が備える撮像素子がＣＭＯＳであれば、光電変換後にＡ／Ｄ変換された映像信号が撮像部２から出力され、撮像素子がＣＣＤであれば、撮像部２の後段に図略のＡ／Ｄ変換ブロックが設けられてこのＡ／Ｄ変換ブロックから映像信号が出力されるが、図１ではこれらをまとめて撮像部２として表示している。
【００３３】
信号検波部／処理部３は、図１に示すように、ゲイン処理部８、ガンマ処理部９、各種カメラ信号処理部１０及び検波部１１を有する。検波部１１は撮像部２から入力された映像信号の輝度レベルなどを検波し、その検波情報に基づいて、ゲイン処理部８は映像信号のゲイン（利得）を調整し、ガンマ処理部９は規定のガンマカーブに基づいてガンマ処理を行い、各種カメラ信号処理部１０はホワイトバランス処理、ＲＧＢベイヤー配列フィルタに対応した補間処理、色信号処理などを行う。信号検波部／処理部３が行う処理については周知のものであるので、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００３４】
信号検波部／処理部３により各種信号処理が行われた映像信号は、センシング用外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）を介して、車両のダッシュボード部分等に設置されたディスプレイに送出され、このディスプレイにより映像信号に基づく映像が表示される。
【００３５】
ＮＩＲ投光器４は、単一または複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）等の近赤外線を照射する近赤外線光源を有し、車両の進行方向前方に向けて所定の照射角をもってＮＩＲを投光する。
【００３６】
システム制御部５は本実施の形態である車載カメラシステムＳのうち車両に搭載されている構成部分の全体制御を行う。具体的には、システム制御部５は、信号検波部／処理部３の検波部１１による検波情報に基づいて、撮像部２のシャッター速度等の制御を行う。加えて、システム制御部５は、後述する路車間通信部６が受信した路側装置２０からの制御信号に基づいて、撮像部２による撮像タイミングを制御し、また、ＮＩＲ投光器４によるＮＩＲの投光タイミングを制御する。路側装置２０からの制御信号に基づくシステム制御部５の制御の詳細については後述する。
【００３７】
路車間通信部６は、路側装置２０が送信する制御信号を受信し、この制御信号をシステム制御部５に送出する。
【００３８】
本実施の形態である車載カメラシステムＳの路側装置２０の詳細及びシステムＳの動作の概要について図２〜図４を参照して説明する。
【００３９】
本実施の形態における路側装置２０は、図２に示すように、進行方向Ａ（第一の方向）及び進行方向Ｂの、互いに対向する２方向に（つまり両側）通行可能な道路Ｒに、所定の間隔をもって複数設置されている。図示例では片側２車線の道路Ｒに路側装置２０が設置されているが、車線数及び車線幅等は図示例に限定されない。
【００４０】
路側装置２０は、例えば我が国であればＩＴＳ（Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム）の一環として導入されたＶＩＣＳ（登録商標）（Vehicle Information & Communication System：道路交通情報通信システム）やＥＴＣ（Electronic Toll Collection System ：自動料金収受システム）に用いられる路側基地局が好適に用いられ、道路交通情報や料金精算に必要とされる情報等が車両Ｃ１〜Ｃ４（図２参照）の路車間通信部６との間で通信される。路側装置２０から送信される道路交通情報や料金精算に必要とされる情報等については周知のものであるので、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。あるいは、後述する制御信号のみを車両Ｃ１〜Ｃ４に一方向通信する路側装置２０であってもよい。
【００４１】
本実施の形態における路側装置２０はさらに、道路Ｒを走行する車両Ｃ１〜Ｃ４に対して、進行方向（つまり進行方向Ａ、進行方向Ｂ）に応じて異なる制御信号を送信することで、車両Ｃ１〜Ｃ４に搭載されたＮＩＲ投光器４の照射タイミングの制御を行う。
【００４２】
より詳細には、路側装置２０は、例えば進行方向Ａに進行する車両Ｃ３、Ｃ４に対して、撮像部２のフレームレート単位、たとえば１／３０秒または１／６秒単位で交互にＮＩＲ投光器４をオン（ＮＩＲ投光器４によるＮＩＲの照射）及びオフ（ＮＩＲ投光器４によるＮＩＲの照射断）させる動作を同期させる制御信号を送信し、また、進行方向Ｂに進行する車両Ｃ１、Ｃ２に対して、進行方向Ａに進行する車両Ｃ３、Ｃ４と異なるタイミングで交互にＮＩＲ投光器４をオン及びオフさせる動作を同期させる制御信号を送信する。
【００４３】
一例として、路側装置２０は、図３に示すように、進行方向Ａに進行する車両Ｃ３、Ｃ４に対して、ｎ（ｎは自然数）＋偶数のフレームのタイミングでＮＩＲ投光器４をオンさせ、ｎ＋奇数のフレームのタイミングでＮＩＲ投光器４をオフさせる制御信号を送信する。
【００４４】
一方、路側装置２０は、図４に示すように、進行方向Ｂに進行する車両Ｃ１、Ｃ２に対して、ｎ＋奇数のフレームのタイミングでＮＩＲ投光器４をオンさせ、ｎ＋偶数のフレームのタイミングでＮＩＲ投光器４をオフさせる制御信号を送信する。
【００４５】
路側装置２０からの制御信号を路車間通信部６により受信したら、システム制御部５は、制御信号によりＮＩＲ投光器４のオンを指示されたタイミングから所定時間後、一例として、Ｘｍｓｅｃ、誤差Ｙ％（Ｘ、Ｙともに実数）後にこのＮＩＲ投光器４をオンさせ、さらに、撮像部２による撮像、露光動作を行わせる。ＮＩＲ投光器４をオンさせる時間は、撮像部２によりＮＩＲ撮像の露光レベルを十分確保する観点から、撮像部２のフレームレートに略等しいことが好ましい。
【００４６】
一方、システム制御部５は、制御信号によりＮＩＲ投光器４のオフを指示されたタイミングから同様に所定時間後にこのＮＩＲ投光器４をオフさせ、さらに、撮像部２による撮像、露光動作を行わせない。
【００４７】
この結果、センシング用外部インタフェース７から出力される映像信号は、奇数または偶数フレームのみからなる、言い換えれば、撮像部２のフレームレートの半分のフレームレートを有する映像信号となる。あるいは、撮像部２が撮像、露光を行わないフレームについてはブランク信号が出力されてもよい。
【００４８】
なお、図３及び図４ではそれぞれＮＩＲ投光器４をｎ＋奇数フレームまたはｎ＋偶数フレームのタイミングでオンさせる例を示した。つまり、進行方向毎にＮＩＲ投光器４を１フレーム単位で交互にオンさせる例を示したが、ＮＩＲ投光器４をオンするタイミングは１フレーム単位である必要はなく、複数フレーム単位でＮＩＲ投光器４をオンさせてもよい。
【００４９】
このような手法の一例として、図５及び図６では、３フレーム単位でＮＩＲ投光器４を交互にオンさせている。つまり、進行方向Ａの車線においては、図５に示すように、ＮＩＲ投光器４をｎ、ｎ＋１、ｎ＋２と３フレーム連続してオンさせ、次いで、３フレームの間を置いてｎ＋６、ｎ＋７、ｎ＋８のタイミングでＮＩＲ投光器４をオンさせている。
【００５０】
一方、進行方向Ｂの車線においては、図６に示すように、ＮＩＲ投光器４をｎ＋３、ｎ＋４、ｎ＋５と３フレーム連続してオンさせ、次いで、３フレームの間を置いて（図示は省略するが）ｎ＋９〜ｎ＋１１のタイミングでＮＩＲ投光器４をオンさせている。
【００５１】
次に、システム制御部５を含む本実施の形態である車載カメラシステムＳの動作の詳細を図７のフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
ステップＳ１において、システム制御部５は、路車間通信部６が路側装置２０からの制御信号を受信したか否かを判定する。そして、判定が肯定される（ステップＳ１においてＹＥＳ）とプログラムはステップＳ２に移行し、システム制御部５が、路側装置２０からの制御信号に基づくタイミングでＮＩＲ投光器４をオンさせる。次いで、ステップＳ３では、システム制御部５が、路側装置２０からの制御信号に基づくタイミングで撮像部２による撮像、露光動作を行わせる。
【００５３】
一方、ステップＳ１において判定が否定される（ステップＳ１においてＮＯ）とプログラムはステップＳ４に移行し、システム制御部５は通常制御、すなわち、ＮＩＲ投光器４を常時オンさせる制御を行う。次いで、ステップＳ５では、システム制御部５が通常制御、すなわち、フレームレートを同期させることなく撮像部２による撮像、露光動作を行わせる。
【００５４】
このようにして、異なる進行方向に進行する車両Ｃ１〜Ｃ４において同時にＮＩＲ投光器４をオンさせず、また、ＮＩＲ投光器４のオン動作と撮像部２による撮像タイミングとを同期させることで、対向車線を走行する車両Ｃ１〜Ｃ４のＮＩＲ投光器４が照射するＮＩＲを撮像部２により撮像することがなくなり、撮像部２により撮像された映像に白飛びが発生することを抑制することができる。
【００５５】
ところで、かかる動作を実現するためには、個々の車両Ｃ１〜Ｃ４に搭載されている車載カメラシステムＳ、特にシステム制御部５が自車の進行方向を識別可能な状態であることが好ましい。
【００５６】
このため、路側装置２０は、進行方向Ａ、Ｂに対応する車線のそれぞれに、システム制御部５が進行方向を識別可能な異なる制御信号を送信することが好ましい。かかる動作は、一例として、進行方向Ａ、Ｂに対応する車線にのみそれぞれ到達する、例えばＧＨｚ帯の周波数を有する制御信号を路側装置２０が送信することで実現可能である。かかる周波数帯を選択する技術自体は周知のものである（例えばＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications：専用狭域通信））ので、ここではこれ以上の説明を省略する。
【００５７】
あるいは、システム制御部５自身が車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向を判別、特定する構成を採用することも可能である。このような構成の一例として、本実施の形態である車載カメラシステムＳが図略のＧＰＳ部を備え、このＧＰＳ部が出力する信号を用いたものが挙げられる。
【００５８】
具体的には、ＧＰＳ衛星からの信号に基づいてＧＰＳ部が出力する車両Ｃ１〜Ｃ４の位置検出信号をシステム制御部５が受け入れ、この位置検出信号を所定時間継続的に受け入れることで、システム制御部（判定部）５は車両Ｃ１〜Ｃ４の絶対的進行方向、具体的には進行方向の方位を取得し、取得した方位に基づいて車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向を判別する。
【００５９】
一例として、図８に示すように、道路Ｒが南北方向に延び、その進行方向Ａの方位が北である場合、システム制御部５は、矢印ＡＲで示すように、車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向の方位が北西〜北〜北東の範囲内にあれば、車両Ｃ１〜Ｃ４は進行方向Ａに進行しているものと判別し、車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向の方位が南西〜南〜南東の範囲内にあれば、車両Ｃ１〜Ｃ４は進行方向Ｂに進行しているものと判別する。
【００６０】
ここで、システム制御部５が方位判別のために一定の範囲（矢印ＡＲ）を設定しているのは、ＧＰＳ部からの位置検出信号の誤差や車両Ｃ１〜Ｃ４そのものの蛇行等の関係から、システム制御部５が取得した進行方向の方位に所定の誤差が生じることが予想されるからである。
【００６１】
また、路側装置２０は、上述したＮＩＲ投光器４のオン／オフを指示する信号に加えて、このオン／オフ信号がいずれの進行方向（つまり進行方向Ａまたは進行方向Ｂ）のものであるかを示すヘッダ信号等を付加した制御信号を送信している。
【００６２】
従って、システム制御部５は、自身が判別した進行方向Ａまたは進行方向Ｂに基づいて、路側装置２０から送信される制御信号のうち適切な、つまり車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向に合致した制御信号を選定し、ＮＩＲ投光器４及び撮像部２の制御を適切に行うことができる。
【００６３】
但し、ＧＰＳ部からの位置検出信号に基づいてシステム制御部５が車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向を判別する手法を用いた場合、例えば図９に示すように、道路Ｒが南北または東西方向に延びていないとき、システム制御部５は進行方向判別のための領域（矢印ＡＲ）を適切に設定できない可能性がある。一例として、図９に示す道路Ｒの進行方向Ａの方位は略東北東であるが、図８と同様の範囲（矢印ＡＲ）を設定した場合、車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向がやや東に寄ると適切な進行方向の判別ができない可能性が生じる。
【００６４】
そこで、本実施の形態である車載カメラシステムＳがナビゲーション部を備え、このナビゲーション部が出力する道路情報（道路Ｒの進行方向等に関する情報）を用いる構成が好適に挙げられる。
【００６５】
具体的には、図１０に示すように、ナビゲーション部から出力される道路情報に基づいてシステム制御部５が進行方向判別のための領域（矢印ＡＲ）を適宜修正する。図１０に示す例では、システム制御部５は道路情報に基づいて道路Ｒの延びる方向を取得し、これに基づいて北東〜東〜南東の範囲を進行方向判別のための領域として再設定する。これにより、車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向を適切に判別することができる。
【００６６】
あるいは、路側装置２０が道路情報を送信していれば、システム制御部５はこの道路情報を用いて領域の再設定をしてもよい。
【００６７】
なお、上述した実施形態では撮像部２のフレームレートを１／３０秒または１／６０秒という一般的なものとして説明したが、センシング用外部インタフェース７から出力される映像信号をより滑らかなものにする目的で、例えば１／１２０秒または１／２４０秒といった、一般的なフレームレートより高いフレームレートにより撮像部２を駆動してもよい。
【００６８】
（第二の実施形態）
次に、図１１及び図１２を参照して、本発明の第二の実施形態である車載カメラシステムＳについて説明する。なお、以下の説明において、上述した第一の実施形態である車載カメラシステムＳと同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
【００６９】
本実施の形態である車載カメラシステムＳは、センシング用外部インタフェース７の後段に、映像信号に基づいて画像認識処理を行う認識処理部１２を有する。認識処理部１２が行う画像認識処理は、例えば対向車認識、車線認識等、周知の画像認識処理であるため、ここではこれ以上の説明を省略する。
【００７０】
センシング用外部インタフェース７からは、上述したように、奇数または偶数フレームの映像信号とブランク信号とが交互に出力されることがある。従って、認識処理部１２が単一のフレームで画像認識処理を行うことができれば認識処理結果に大きな影響を与えないが、複数のフレームで画像認識処理を行う場合、連続性にやや欠けた映像信号になる可能性がある。
【００７１】
そこで、認識処理部１２による画像認識処理をより確実なものにするために、認識処理部１２は、複数のフレームで画像認識処理を行うとき、過去の奇数または偶数フレームの映像信号を一時的に記憶し、奇数または偶数フレームの映像信号を複数用いて画像認識処理を行う。これにより、映像信号の連続性を担保して画像認識処理を行うことができる。
【００７２】
あるいは、システム制御部５は、路側装置２０から送信された制御信号によりＮＩＲ投光器４のオンを指示されたタイミングから所定時間後に、言い換えればＮＩＲ投光器４のオン及び撮像部２による撮像、露光動作と同時に、認識処理部１２による画像認識処理を行わせる。これにより、センシング用外部インタフェース７から出力されるブランク信号の影響を受けることなく、認識処理部１２が確実に画像認識処理を行うことができる。
【００７３】
次に、システム制御部５を含む本実施の形態である車載カメラシステムＳの動作の詳細を図１２のフローチャートを参照して説明する。
【００７４】
ステップＳ１０〜Ｓ１２については、上述した第一の実施形態である車載カメラシステムＳにおけるステップＳ１〜Ｓ３と同一であるため、説明を省略する。ステップＳ１３では、システム制御部５が、路側装置２０からの制御信号に基づくタイミングで認識処理部１２による画像認識処理を行わせる。
【００７５】
ステップＳ１４〜Ｓ１５については、上述した第一の実施形態である車載カメラシステムＳにおけるステップＳ４〜Ｓ５と同一であるため、説明を省略する。ステップＳ１６では、システム制御部５が通常制御、すなわち、全てのフレームについて認識処理部１２による画像認識処理を行わせる。
【００７６】
（第三の実施形態）
次に、図１３及び図１４を参照して、本発明の第三の実施形態である車載カメラシステムＳについて説明する。
【００７７】
本実施の形態である車載カメラシステムＳでは、路側装置２０が、この路側装置２０が設置された場所から所定距離範囲の道路Ｒを走行する車両（図１３に図示する例では車両Ｃ１、Ｃ４）の存在を、この車両Ｃ１、Ｃ４に搭載された路車間通信部６との路車間通信により検知し、対向車の存在（車両Ｃ１にとっては車両Ｃ４、車両Ｃ４にとっては車両Ｃ１）を通知する走行情報信号を送信する。一例として、上述したＤＳＲＣでは路車間通信部６から路側装置２０への自車の存在情報を送信する手順が定められており、路車間通信部６は路側装置２０に対して自車の存在情報を送信し、これに基づいて、路側装置２０は上述の制御信号とともに走行情報信号を送信する。
【００７８】
ここで、上述した所定距離範囲は、路側装置２０から送信される電波の周波数帯により大凡定まり、一例として、路側装置２０からの電波がＧＨｚ帯の電波であれば見通し距離で数十ｍ程度である。
【００７９】
システム制御部５は、図１３に示すように、路側装置２０から、制御信号に加えて走行情報信号を受信したときは、車両Ｃ１、Ｃ４の進行方向前方に対向車が存在するものと判断し、制御信号に基づいてＮＩＲ投光器４のオン／オフ、及び撮像部２による撮像、露光タイミングの制御を行う。
【００８０】
一方、システム制御部５は、図１４に示すように、路側装置２０から走行情報信号を受信しないときは、車両Ｃ１の進行方向前方に対向車（この場合はＣ４）が存在しないものと判断し、制御信号を受信してもこの制御信号に基づく制御は行わず、ＮＩＲ投光器４を常時オンさせるとともに、通常のフレームレートで撮像部２による撮像、露光を行わせる。
【００８１】
これにより、システム制御部５は対向車が存在する場合のみＮＩＲ投光器４のオン／オフ、及び撮像部２による撮像、露光タイミングの制御を行うので、対向車が存在しないときは遠方の視認性及び安全性の向上をさらに確保することができる。
【００８２】
（第四の実施形態）
次に、図１５及び図１６を参照して、本発明の第四の実施形態である車載カメラシステムＳについて説明する。図１５は、本発明の第四の実施形態である車載カメラシステムＳの概略構成を示すブロック図である。
【００８３】
本実施の形態である車載カメラシステムＳでは、撮像部２が、近赤外線に加えて可視光が撮像可能とされている。このような撮像部２は、レンズ１からの可視光＋近赤外光を受光する撮像部２の受光部に備えられた光学フィルタが、可視光に加えて近赤外光を透過する光学特性を有することで実現可能である。
【００８４】
そして、各種カメラ信号処理部１０は、撮像部２が撮像した可視光＋近赤外線に対して、周知のカラーマトリックス信号処理におけるマトリックス演算を応用することで、可視光の映像信号に加えて、近赤外光のみの映像信号を取り出す信号処理を行う。
【００８５】
そして、センシング用外部インタフェース７の後段に設けられた認識処理部１２は、この映像信号中の可視光及び近赤外線を検出する画像認識処理を行う。かかる画像認識処理も既知であるので、ここではこれ以上の説明を省略する。
【００８６】
本実施の形態である車載カメラシステムＳは、路側装置２０と路車間通信部６との間の路車間通信を行わない場合でも、対向車からのＮＩＲによる白飛びを防止するためのシステムである。
【００８７】
現在車両に搭載されている車載カメラシステムには、夜間の感度を増加させる目的で、可視光に加えて近赤外光に対する感度を有する撮像部を有するものがある。かかる車載カメラシステムは、夜間の感度増加を目的とするものであるから、本実施の形態である車載カメラシステムＳのようなＮＩＲ投光器４を有していない。
【００８８】
従って、上述の実施の形態である車載カメラシステムＳのように、近赤外光に感度を有する撮像部２を用いたのでは、可視光に加えて近赤外光に対する感度を有する撮像部が搭載された対向車を検出することが困難である。加えて、路側装置２０からの制御信号を用いた制御を行っても、自車のＮＩＲ投光器４から照射されるＮＩＲによる、可視光に加えて近赤外光に対する感度を有する撮像部の白飛びを抑制することは困難である。
【００８９】
そこで、本実施の形態である車載カメラシステムＳでは、撮像部２により可視光＋近赤外線を撮像、露光し、撮像部２からの映像信号に基づいて各種カメラ信号処理部１０が可視光＋近赤外線の映像信号をそれぞれ生成し、認識処理部１２が可視光＋近赤外線の映像信号から、ＮＩＲ投光器４及びヘッドライトの有無を判別する画像認識処理を行っている。
【００９０】
これにより、上述した実施の形態である車載カメラシステムＳと同様に、システム制御部（検出部）５がＮＩＲ投光器４またはヘッドライトを有する対向車の存在を適切に検出し、自車のＮＩＲ投光器４のオン／オフ及び撮像部２による撮像、露光タイミングを適切に制御して自車及び対向車の車載カメラシステムにおける白飛びを抑制させることができる。
【００９１】
次に、システム制御部５を含む本実施の形態である車載カメラシステムＳの動作の詳細を図１６のフローチャートを参照して説明する。
【００９２】
まず、ステップＳ２０では、認識処理部１２による画像認識処理の結果、撮像部２が出力した映像信号中に対向車のヘッドライトが存在するか否かが判定される。そして、判定が肯定される（ステップＳ２０においてＹＥＳ）とプログラムはステップＳ２１に移行し、認識処理部１２による画像認識処理の結果、撮像部２が映像信号中にＮＩＲ投光器４からのＮＩＲが存在するか否かが判定される。そして、判定が肯定される（ステップＳ２１においてＹＥＳ）とプログラムはステップＳ２２に移行する。
【００９３】
一方、ステップＳ２０において判定が否定され（ステップＳ２０においてＮＯ）、また、ステップＳ２１において判定が否定される（ステップＳ２１においてＮＯ）とプログラムはステップＳ２５に移行する。
【００９４】
ステップＳ２２〜Ｓ２７については、上述した第二の実施形態である車載カメラシステムＳにおけるステップＳ１０〜Ｓ１６と同一であるため、説明を省略する。
【００９５】
このように構成された本発明の車載カメラシステムでは、路側装置からの制御信号を受信したら、制御部が、制御信号により動作指示されたタイミングに基づいて近赤外線光源に近赤外線の投光を行わせるとともに撮像部に撮像させている。
【００９６】
（車載カメラシステムの効果）
以上のように構成された各実施の形態である車載カメラシステムＳでは、道路Ｒを走行する車両Ｃ１〜Ｃ４に搭載されたＮＩＲ投光器４が、その進行方向毎に異なるタイミングで近赤外線を投光するとともに、このタイミングに同期して撮像部２が近赤外線を撮像することができる。従って、撮像部２による撮像結果の白飛びを確実に防止することができる。加えて、路側装置２０が送信するタイミングを適切に選択することで、ＮＩＲ投光器４による投光のデューティーサイクルを十分大きなものとすることができ、その結果、撮像部２の露光量を十分確保することが可能となる。
【００９７】
ここで、路側装置２０は、システム制御部５が車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向を識別可能な状態で制御信号を送信するので、システム制御部５は自身で車両Ｃ１〜Ｃ４の進行方向を判別することなくＮＩＲ投光器４及び撮像部２の制御を行うことができ、制御手順の簡略化を図ることができる。
【００９８】
あるいは、システム制御部５は、ＧＰＳ部から出力される位置検出信号に基づいて車両の進行方向を判定し、この判定結果に基づいて用いる制御信号を選択しているので、システム制御部５は自身で車両の進行方向を適切に判別することができ、その結果、ＮＩＲ投光器４及び撮像部２の制御を適切に行うことができる。
【００９９】
また、システム制御部５は、制御信号を受信してから所定時間経過後にＮＩＲ投光器４に近赤外線の投光を行わせるとともに撮像部２に撮像させているので、各車両に搭載されたＮＩＲ投光器４及び撮像部２をより精密に同期させることができ、その結果、ＮＩＲ投光器４及び撮像部２の制御をより適切に行うことができる。
【０１００】
さらに、システム制御部５は、路側装置２０からの制御信号を受信したら、制御信号により動作指示されたタイミングに基づいて認識処理部１２による画像認識処理を行わせているので、ＮＩＲ投光器４の投光タイミングや撮像部２による撮像タイミングの影響を大きく受けることなく認識処理部１２による画像認識処理を確実に行うことができる。
【０１０１】
さらに、路側装置２０がこの路側装置２０から所定距離範囲内の道路を走行する車両Ｃ１〜Ｃ４の有無に関する走行情報信号を送信し、システム制御部５は、走行情報信号に基づいてＮＩＲ投光器４及び撮像部２の制御の有無を判断するので、走行情報信号に基づいてＮＩＲ投光器４及び撮像部２の制御が必要なとき、言い換えれば対向車から近赤外線が投光される可能性があると判断されるときにＮＩＲ投光器４及び撮像部２の制御を行うことができる。
【０１０２】
また、実施の形態である車載カメラシステムＳでは、システム制御部５は、撮像部２の撮像結果に基づいて車両の進行方向前方からの近赤外線及び可視光の照射を検出し、システム制御部５が近赤外線の照射を検出したら、ＮＩＲ投光器４に近赤外線の投光を行わせないとともに撮像部２を撮像させないので、対向車からの近赤外線の投光による白飛びを確実に防止することができるとともに、近赤外線が撮像可能な撮像部が搭載された対向車についても、同様に白飛びを確実に防止することができる。
【０１０３】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０４】
Ｓ    車載カメラシステム
１    レンズ
２    撮像部
３    信号検波部／処理部
４    ＮＩＲ投光器（近赤外線光源）
５    システム制御部（制御部、判定部、検出部）
６    路車間通信部
７    センシング用外部インタフェース
８    ゲイン処理部
９    ガンマ処理部
１０    各種カメラ信号処理部
１１    検波部
１２    認識処理部
２０    路側装置
Ｃ１〜Ｃ４    車両
Ｒ    道路
【図１】
2019145888.tif 000003
【図２】
2019145888.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019145888.tif 000006
【図５】
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【図６】
2019145888.tif 000008
【図７】
2019145888.tif 000009
【図８】
2019145888.tif 000010
【図９】
2019145888.tif 000011
【図１０】
2019145888.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2019145888.tif 000014
【図１３】
2019145888.tif 000015
【図１４】
2019145888.tif 000016
【図１５】
2019145888.tif 000017
【図１６】
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