(57)【要約】【課題】  物体検出装置の検出性能を確保することができる導光体を提供する。【解決手段】  光源と、光源から出射された出射光が車両を構成する透光性部材で反射された反射光を受光し、反射光の受光量の変化に基づいて透光性部材の表面に付着した物体を検出する検出部と、を備えた物体検出装置に用いられる導光体２２０であって、出射光が入射する入射面と、出射光が透光性部材の裏面に向けて出射するとともに反射光が入射する検出面２２２と、反射光を検出部に向けて出射する出射面と、出射光と反射光とが伝播する導光部と、を有してなり、透光性部材１０５は、曲率を有する面であり、検出面２２２は、透光性部材１０５の曲率に対応する曲率を有する面である、ことを特徴とする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から出射された出射光が車両を構成する透光性部材で反射された反射光を受光し、前記反射光の受光量の変化に基づいて前記透光性部材の表面に付着した物体を検出する検出部と、
を備えた物体検出装置に用いられる導光体であって、
前記出射光が入射する入射面と、
前記出射光が前記透光性部材の裏面に向けて出射するとともに前記反射光が入射する検出面と、
前記反射光を前記検出部に向けて出射する出射面と、
前記出射光と前記反射光とが伝播する導光部と、
を有してなり、
前記透光性部材は、曲率を有する面であり、
前記検出面は、前記透光性部材の曲率に対応する曲率を有する面である、
ことを特徴とする導光体。
【請求項２】
前記検出面は、前記反射光が透過する領域を曲率の中心とする、
請求項１記載の導光体。
【請求項３】
前記検出面は、前記反射光が透過する領域の長手方向に曲率を有する、
請求項１または２記載の導光体。
【請求項４】
前記光源は、前記車両の車幅方向に対応する方向に並置された複数の発光点を備え、
前記検出面は、前記車幅方向に対応する方向に曲率を有する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の導光体。
【請求項５】
前記検出面の曲率は、前記検出面に対向する前記透光性部材の曲率より小さい、
請求項１乃至４のいずれかに記載の導光体。
【請求項６】
前記検出面の曲率は、前記検出面に対向する前記透光性部材内面の曲率と一致する、
請求項１乃至４のいずれかに記載の導光体。
【請求項７】
前記検出面は、貼合部材を介して前記透光性部材に取り付けられる、
請求項１乃至６のいずれかに記載の導光体。
【請求項８】
前記透光性部材は、ウィンドシールドであり、
前記ウィンドシールドの表面に付着する物体は、雨滴である、
請求項１乃至７のいずれかに記載の導光体。
【請求項９】
前記検出部は、撮像素子である、
請求項１乃至８のいずれかに記載の導光体。
【請求項１０】
車両を構成する透光性部材の表面に付着した物体を検出する物体検出装置であって、
光源と、
前記光源から出射された光を前記透光性部材に入射させる導光体と、
前記導光体から入射されて前記透光性部材を透過した光が前記透光性部材の表面で反射した反射光を受光し、前記反射光の受光量の変化に基づいて前記透光性部材の表面に付着した物体を検出する検出部と、
を有してなり、
前記導光体は、請求項１乃至９のいずれかに記載の導光体である、
ことを特徴とする物体検出装置。
【請求項１１】
透光性部材の表面に付着した物体を検出する物体検出装置を有してなる車両であって、
前記物体検出装置は、請求項１０記載の物体検出装置である、
ことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体と、導光体を有する物体検出装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウィンドシールドなどの車両を構成する透光性部材の表面に付着する雨滴などの物体を検知するための物体検出装置が知られている。
【０００３】
物体検出装置は、例えば、物体を照射する発光素子などの光源と、物体により反射された反射光を受光し、反射光の受光量の変化に基づいて物体を検出する受光素子などの検出部と、を備える。
【０００４】
ここで、物体検出装置では、光源からの出射光と物体からの反射光とを導光するための部材として、透光性部材と光源及び検出部との間に透光性の部材からなる導光体を備える構成が知られている。
【０００５】
導光体を備える物体検出装置では、物体の誤検出を避けるために、導光体と透光性部材との間に気泡等が混入しないことが求められる。
【０００６】
そこで、導光体と透光性部材との間に気泡等が混入しないようにするため、物体検出装置を設置する際に、導光体と透光性部材との間に接着層や接着シートなどの粘着材を設ける技術が開示されている（例えば、特許文献１または２参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、物体検出装置が取り付けられるウィンドシールドは、車両の形状に対応した３次曲面であることが多い。
【０００８】
しかし、従来の物体検出装置では、ウィンドシールドと導光体との接触面の形状が異なるため、３次曲面のウィンドシールドに導光体を取り付ける際に、粘着材とウィンドシールド、または粘着材と導光体の間に気泡が入りやすいという問題がある。
【０００９】
また、従来の物体検出装置では、ウィンドシールドと導光体との接触面の形状が異なるため、３次曲面のウィンドシールドに導光体を取り付ける際に、取り付け時の作業性が悪いという問題がある。
【００１０】
本発明は、物体検出装置の検出性能を確保することができる導光体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】
【００１１】
本発明は、光源と、光源から出射された出射光が車両を構成する透光性部材で反射された反射光を受光し、反射光の受光量の変化に基づいて透光性部材の表面に付着した物体を検出する検出部と、を備えた物体検出装置に用いられる導光体であって、出射光が入射する入射面と、出射光が透光性部材の裏面に向けて出射するとともに反射光が入射する検出面と、反射光を検出部に向けて出射する出射面と、出射光と反射光とが伝播する導光部と、を有してなり、透光性部材は、曲率を有する面であり、検出面は、透光性部材の曲率に対応する曲率を有する面である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、物体検出装置の検出性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る物体検出装置が搭載される車両のブロック図である。
【図２】上記物体検出装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記物体検出装置の構成を示す中央断面図である。
【図４】上記物体検出装置の撮像部の別の構成を示す中央断面図である。
【図５】上記撮像部のさらに別の構成を示す中央断面図である。
【図６】上記物体検出装置の導光体の別の例を示す模式図である。
【図７】上記物体検出装置の別の実施の形態を示す中央断面図である。
【図８】上記物体検出装置の導光体を示す斜視図である。
【図９】上記物体検出装置の反射偏向プリズムを示す斜視図である。
【図１０】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け前の上記反射偏向プリズムを示す車幅方向断面図である。
【図１１】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け作業時の上記反射偏向プリズムを示す車幅方向断面図である。
【図１２】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け後の上記反射偏向プリズムを示す車幅方向断面図である。
【図１３】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け前の参考例の反射偏向プリズムを示す車幅方向断面図である。
【図１４】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け後の参考例の反射偏向プリズムを示す車幅方向断面図である。
【図１５】参考例の反射偏向プリズムを示す中央断面図である。
【図１６】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け作業時の参考例の反射偏向プリズムを示す車幅方向断面図である。
【図１７】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け作業時の参考例の反射偏向プリズムを示す車幅方向断面図である。
【図１８】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け前の反射偏向プリズムの別の例を示す車幅方向断面図である。
【図１９】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け後の反射偏向プリズムの別の例を示す車幅方向断面図である。
【図２０】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け前の反射偏向プリズムのさらに別の例を示す車幅方向断面図である。
【図２１】上記車両のウィンドシールドへの貼り付け後の反射偏向プリズムのさらに別の例を示す車幅方向断面図である。
【図２２】上記反射偏向プリズムのさらに別の例を示す斜視図である。
【図２３】上記反射偏向プリズムのさらに別の例を示す斜視図である。
【図２４】図２３の反射偏向プリズムを有する物体検出装置のさらに別の実施の形態を示す中央断面図である。
【図２５】光源部の光の波長とカットフィルタの透過率とを示すグラフである。
【図２６】光源部の光の波長とバンドパスフィルタの透過率とを示すグラフである。
【図２７】上記物体検出装置の光学フィルタを示す正面図である。
【図２８】上記物体検出装置の撮像画像データの画像例を示す模式図である。
【図２９】上記光学フィルタと画像センサとの中央断面図である。
【図３０】上記光学フィルタと画像センサとの正面図である。
【図３１】上記光学フィルタの分光フィルタの透過率特性を示すグラフである。
【図３２】ワイヤーグリッド偏向子を示す図である。
【図３３】分光フィルタ層の透過率特性を示すグラフである。
【図３４】図２３に示した反射偏向プリズムを用いて雨滴が付着している状態（曇りは付着していない状態）を撮像した撮像画像の一例を示す模式図である。
【図３５】図２３に示した反射偏向プリズムを用いて雨滴が付着しておりかつ曇りも付着している状態を撮像した撮像画像の一例を示す模式図である。
【図３６】雨滴を検出するための２フレームのうち一方のフレームを示す模式図である。
【図３７】雨滴を検出するための２フレームのうち他方のフレームを示す模式図である。
【図３８】画像解析ユニットが実行するウィンドシールド状態検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図３９】車両検出用画像領域の画像データからワイパー制御用やデフロスタ制御用のパラメータ検出を行うための処理の流れを示すフローチャートである。
【図４０】曇った状態のウィンドシールドを示す模式図である。
【図４１】凍結した状態のウィンドシールドを示す模式図である。
【図４２】付着物検出用画像領域の画像データからワイパー制御用やデフロスタ制御用のパラメータ検出を行うための処理の流れを示すフローチャートである。
【図４３】ウィンドシールドの状態判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図４４】ウィンドシールドの状態判定処理の判定基準を示す表である。
【図４５】ウィンドシールドの状態判定処理の判定基準を示す表である。
【図４６】ワイパー制御とデフロスタ制御の例を示す表である。
【図４７】本発明の別の実施の形態に係る物体検出装置が搭載される車両のブロック図である。
【図４８】上記物体検出装置の構成を示す中央断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る導光体と、その導光体を有する物体検出装置との実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
●物体検出装置●
まず、本発明に係る導光体を有してなる、本発明に係る物体検出装置の実施の形態について説明する。以下の説明において、物体検出装置は、自動車等の車両に搭載される制御対象機器を制御する車載機器制御システムに用いられる。
【００１６】
なお、本発明に係る物体検出装置は、車載機器制御システムに限らず、例えば、撮像画像に基づいて透光性部材に付着している対象物を検出するその他のシステムにも適用することができる。
【００１７】
図１は、本発明に係る物体検出装置が搭載される車両のブロック図である。同図に示すように、車両１００は、物体検出装置１０１と、画像解析ユニット１０２と、ヘッドランプ制御ユニット１０３と、ヘッドランプ１０４と、ウィンドシールド１０５と、ワイパー制御ユニット１０６と、ワイパー１０７とを有する。また、車両１００は、車両走行制御ユニット１０８と、デフロスタ制御ユニット１０９と、デフロスタ１１０と、外気温センサ１１１とを有する。
【００１８】
車両１００では、物体検出装置１０１で撮像した車両進行方向前方領域（撮像領域）の画像データを利用して、ヘッドランプ１０４の配光制御、ワイパー１０７の駆動制御、デフロスタ１１０の動作制御、その他の車載機器（制御対象機器）の制御が行われる。
【００１９】
物体検出装置１０１は、走行する車両１００の進行方向前方領域を撮像領域とする。ここで、物体検出装置１０１は、例えば、車両１００のウィンドシールド１０５のルームミラー付近に設置される。
【００２０】
物体検出装置１０１で撮像された撮像画像データは、画像解析ユニット１０２に入力される。
【００２１】
画像解析ユニット１０２は、物体検出装置１０１から送信される撮像画像データを解析する。画像解析ユニット１０２では、車両１００の前方に存在する他車両の位置、方角、距離の算出、ウィンドシールド１０５に付着している雨滴や異物などの付着物の検出、あるいは、撮像領域内に存在する路面上の白線（区画線）等の検出対象物の検出を行う。
【００２２】
また、画像解析ユニット１０２は、物体検出装置１０１の撮像動作を制御する機能や、物体検出装置１０１から送信される撮像画像データを解析する機能を有する。
【００２３】
画像解析ユニット１０２は、物体検出装置１０１から送信された撮像画像データから、画像センサの撮像対象（車両前方領域に存在する他車両等の物体や、ウィンドシールド１０５上に付着している雨滴、凍結、曇り等）ごとの最適な露光量を算出する。ここで、画像解析ユニット１０２は、画像センサの撮像対象ごとに最適な露光量（本実施形態では露光時間）を設定する機能を有する。
【００２４】
また、画像解析ユニット１０２は、露光量調整と連動しながら、光源部の発光タイミングを調整する機能も有する。
【００２５】
画像解析ユニット１０２の解析結果は、ヘッドランプ制御ユニット１０３とワイパー制御ユニット１０６と車両走行制御ユニット１０８とデフロスタ制御ユニット１０９とに送られる。
【００２６】
ヘッドランプ制御ユニット１０３は、例えば、先行車両や対向車両の運転者の目に車両１００のヘッドランプの強い光が入射するのを避けて他車両の運転者の幻惑防止を行いつつ、車両１００の運転者の視界確保を実現する。
【００２７】
具体的には、ヘッドランプ制御ユニット１０３は、ヘッドランプ１０４のハイビーム及びロービームの切り替え制御や、ヘッドランプ１０４の部分的な遮光制御などを行う。
【００２８】
ワイパー制御ユニット１０６は、ワイパー１０７を制御して、車両１００のウィンドシールド１０５に付着した雨滴や異物などの付着物を除去する。ワイパー制御ユニット１０６は、画像解析ユニット１０２が検出した異物検出結果を受けて、ワイパー１０７を制御する制御信号を生成する。
【００２９】
ワイパー制御ユニット１０６により生成された制御信号がワイパー１０７に送られると、ワイパー１０７は、車両１００の運転者の視界を確保すべくウィンドシールド１０５上を稼動する。
【００３０】
車両走行制御ユニット１０８は、画像解析ユニット１０２が検出した路端や白線の検出結果に基づいて、白線や路端によって区画されている車線領域から車両１００が外れている場合等に走行支援制御を行う。ここで、車両走行制御ユニット１０８が行う走行支援制御としては、例えば車両１００の運転者への警告の報知、車両１００のハンドルやブレーキの制御などが考えられる。
【００３１】
また、車両走行制御ユニット１０８は、画像解析ユニット１０２が検出した道路標識の情報と車両走行状態とに基づいて、例えば、車両１００の走行速度（車両走行状態）が制限速度（道路標識の情報）に近いと判断したら走行支援制御を行う。ここで、車両走行制御ユニット１０８が行う走行支援制御としては、例えば車両１００の運転者への警告の報知、車両１００の走行速度が制限速度を超えていると判断した場合に車両１００のブレーキを制御するなどが考えられる。
【００３２】
デフロスタ制御ユニット１０９は、ウィンドシールド１０５の凍結や曇りの状態の検出結果に基づいて、デフロスタ１１０を制御する制御信号を生成する。デフロスタ制御ユニット１０９が生成した制御信号は、デフロスタ１１０に送られる。デフロスタ１１０は、制御信号に基づいてウィンドシールド１０５への送風や加熱などを行い、ウィンドシールド１０５の凍結や曇りの状態を改善させる動作を実行する。
【００３３】
外気温センサ１１１は、外気温を検知する。画像解析ユニット１０２は、必要に応じて外気温センサ１１１の検知結果を利用して、上述した各種検出を行う。本実施形態では、後述するように、ウィンドシールド１０５が凍結しているか否かを検出する際などに、外気温センサ１１１の検知結果が利用される。
【００３４】
図２は、物体検出装置１０１の構成を示すブロック図である。また、図３は、物体検出装置１０１の構成を示す中央断面図である。図２，３に示すように、物体検出装置１０１は、撮像レンズ２０４と、光学フィルタ２０５と、画像センサ２０６と、センサ基板２０７と、信号処理部２０８と、光源部２１０と、反射偏向プリズム２２０と、貼合部材３００とを有する。
【００３５】
なお、図２において、物体検出装置１０１では、撮像レンズ２０４の光軸が水平方向に一致するように配置されるが、本発明に係る物体検出装置ではこれに限定されない。本発明に係る物体検出装置では、例えば水平方向（図２中のＸ方向）を基準とした特定方向に向けるように撮像レンズを配置してもよい。
【００３６】
撮像レンズ２０４は、例えば、複数のレンズで構成され、焦点がウィンドシールド１０５の位置よりも遠方に設定されるものを用いる。撮像レンズ２０４の焦点位置は、例えば、無限遠、または無限遠とウィンドシールド１０５との間に設定することができる。
【００３７】
光学フィルタ２０５は、撮像レンズ２０４の後段に配置され、本実施形態では、画像センサ２０６に入射する光の波長帯域を制限する。
【００３８】
ここで、光学フィルタ２０５は、光源部２１０からの光の反射光を用いてウィンドシールド１０５の状態を検出する際に、車外からの外乱光の影響を抑制する。そのため、本発明に係る物体検出装置において、光学フィルタ２０５を用いずにウィンドシールド１０５の状態の検出精度が十分に得られる場合には、光学フィルタ２０５を省略してもよい。
【００３９】
画像センサ２０６は、２次元配置された画素アレイを有する撮像手段であり、本発明に係る物体検出装置の検出部に対応する。ここで、画像センサ２０６は、光学フィルタ２０５を透過した光を受光する２次元配置された複数の受光素子で構成され、受光素子（撮像画素）ごとに入射光を光電変換する機能を有する。
【００４０】
なお、画像センサ２０６は、２次元配置された数十万個程度の画素で構成されている。ここで、画像センサ２０６としては、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary
Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を用いることができる。
【００４１】
信号処理部２０８は、画像センサ２０６で光電変換され、センサ基板２０７から出力されるアナログ電気信号（画像センサ２０６の各受光素子への入射光量）をデジタル電気信号に変換した撮像画像データを生成して出力する機能を有する。
【００４２】
信号処理部２０８は、画像解析ユニット１０２と電気的に接続されている。信号処理部２０８は、センサ基板２０７を経由して画像センサ２０６から電気信号（アナログ信号）が入力されると、入力された電気信号から、画像センサ２０６上における各撮像画素の明るさ（輝度）を示すデジタル信号（撮像画像データ）を生成する。
【００４３】
そして、信号処理部２０８は、撮像画像データを、画像の水平・垂直同期信号とともに、後段の画像解析ユニット１０２へ出力する。
【００４４】
光源部２１０は、センサ基板２０７上に実装されている。光源部２１０は、ウィンドシールド１０５の外壁面（表面、他方の面）に付着した雨滴、凍結、曇り等の付着物を検出するための照明光を照射する。なお、以下の説明において、検出する対象である付着物が雨滴である場合を例に挙げて説明する。
【００４５】
光源部２１０は、その発光体としての発光ダイオード（ＬＥＤ：Light
Emitting Diode）を複数備えた構成となっている。このように発光体を複数具備することにより、光源部２１０は、発光体が１つである場合と比較して、ウィンドシールド１０５上の異物を検出するための検出領域が広がり、ウィンドシールド１０５の状態変化の検出精度が向上する。
【００４６】
ここで、光源部２１０としては、ＬＥＤや半導体レーザ（ＬＤ：Laser
Diode）などの発光素子を１又は２以上配置した構成を用いることができる。
【００４７】
物体検出装置１０１では、光源部２１０が画像センサ２０６と同じセンサ基板２０７上に実装されているので、光源部２１０と画像センサ２０６とを別々の基板上に実装する場合よりも基板枚数を減らすことができるため、低コストを実現することができる。
【００４８】
なお、光源部２１０の配置方法は、図２中のＹ方向に沿って１列または複数列に発光点が並置される。このようにすることで、光源部２１０では、後述するとおり、車両前方領域の画像が映し出される画像領域の下側に映し出されるウィンドシールド画像を撮像するための照明を均一化することができる。
【００４９】
光源部２１０は、照射する光の光軸方向と撮像レンズ２０４の光軸方向とが予め所定の角度を有するように、センサ基板２０７上に配置されている。また、光源部２１０は、光源部２１０が照射する光によって照明されるウィンドシールド１０５上において、その照明範囲が撮像レンズ２０４の画角範囲内（視野角の範囲内）となるように、配置されている。
【００５０】
また、光源部２１０に用いる発光素子の発光波長としては、対向車の運転者や歩行者を眩惑しないように、可視光を避けることが好ましい。例えば、発光素子の発光波長は、可視光よりも波長が長く、画像センサ２０６の受光感度が及ぶ波長範囲（例えば８００〜１０００ｎｍ程度の赤外光波長範囲）を用いる。光源部２１０の発光タイミングなどの駆動制御は、信号処理部２０８からの画像信号の取得と連動しながら、画像解析ユニット１０２を通じて行われる。
【００５１】
光源部２１０からの光は、ウィンドシールド１０５の状態変化に伴って、ウィンドシールド１０５での反射光の状態が変化する。ここで、ウィンドシールド１０５の状態変化の例としては、ウィンドシールド１０５の外壁面上に付着した雨滴、夜露が凍結した凍結部分、湿気によるウィンドシールド１０５の内壁面上の曇りなどが挙げられる。
【００５２】
この反射光の状態の変化は、光学フィルタ２０５を介して画像センサ２０６で撮像した撮像画像を解析することで把握することができる。
【００５３】
物体検出装置１０１では、光源部２１０のＬＥＤの光軸と画像センサ２０６のセンサ面法線方向とが、いずれも基板面に対して法線方向を向くような構成することで、製造工程の簡素化等のメリットを享受することができる。
【００５４】
ところが、物体検出装置１０１では、光源部２１０の光照射方向と画像センサ２０６の撮像方向（撮像レンズの光軸方向）とが互いに異なる方向を向くように構成される。つまり、光源部２１０と画像センサ２０６とは、光源部２１０のＬＥＤと画像センサ２０６とを同じセンサ基板２０７上に設けることは難しい。
【００５５】
そこで、光源部２１０のＬＥＤと物体検出装置１０１の画像センサ２０６とを同じセンサ基板２０７上に設ける場合には、例えば、光源部２１０に、ＬＥＤが照射する光の光路を変更する光路変更部材を配置してもよい。
【００５６】
図４は、撮像部の別の構成を示す中央断面図である。また、図５は、撮像部のさらに別の構成を示す中央断面図である。光路変更部材としては、例えば、図４に示すような偏向プリズム２１３や、図５に示すように偏心配置したコリメートレンズ２１２を用いることができる。
【００５７】
なお、コリメートレンズ２１２を用いる場合には、コリメートレンズ２１２をＬＥＤ２１１と同数分だけ配置する必要があるが、この場合にはコリメートレンズ２１２を直線状に配列したレンズアレイなどを用いればよい。
【００５８】
図６は、物体検出装置１０１の導光体の別の例を示す模式図である。また、光路変更部材としては、図６に示すような導光体を用いることもできる。図６に示す例では、センサ基板２０７上に実装された複数のＬＥＤ２１１の出射側にテーパー状導光体であるテーパーロッドレンズ２１４が設けられている。
【００５９】
これにより、ＬＥＤ２１１からの光は、テーパーロッドレンズ２１４の内部を通過する間にテーパーロッドレンズ２１４の内面で反射することで、ＬＥＤ２１１の光軸方向に対して平行に近い角度の光となって、テーパーロッドレンズ２１４から出射する。
【００６０】
よって、物体検出装置１０１では、テーパーロッドレンズ２１４を設けることで、光の放射角度分布を狭めることができる。
【００６１】
このようなテーパーロッドレンズ２１４の出射側には、光路変更部材２１５が設けられており、光源部２１０からの光を所望の方向へ向けることができる。図６に示す例によれば、照度分布が狭い範囲で均一化された光を所望の方向に向けて照射することができる。
【００６２】
そして、物体検出装置１０１では、画像や、ウィンドシールド１０５の状態検出について高い精度が得られるとともに、明るさムラ補正などの処理を行う場合にはその処理負荷を軽減することができる。
【００６３】
なお、物体検出装置１０１では、光源部２１０を、画像センサ２０６と同じセンサ基板２０７上に実装しているが、画像センサ２０６と光源部２１０とは別基板上に実装してもよい。
【００６４】
図３に示すように、物体検出装置１０１には、光源部２１０からの光を反射させてウィンドシールド１０５へ導く反射面２２１を備えた、本発明に係る導光体に対応する反射偏向プリズム２２０が設けられている。
【００６５】
反射偏向プリズム２２０は、光源部２１０からの光を適切にウィンドシールド１０５の内部に導くために、その一面が貼合部材３００によりウィンドシールド１０５の内壁面に密着するように配置されている。
【００６６】
反射偏向プリズム２２０は、光源部２１０からの入射角が変化しても、ウィンドシールド１０５上の雨滴が付着していない領域の反射面２２１による正反射光が、画像センサ２０６で受光することができるように、ウィンドシールド１０５の内壁面に取り付けられる。
【００６７】
また、貼合部材３００の屈折率は、反射偏向プリズム２２０とウィンドシールド１０５の中間屈折率であることが好ましい。これにより、物体検出装置１０１では、貼合部材３００と反射偏向プリズム２２０との間、及び、貼合部材３００とウィンドシールド１０５との間でのフレネル反射ロスを軽減できる。ここでいうフレネル反射とは、屈折率の異なる材料間で発生する反射をいう。
【００６８】
また、図３に示すように、反射偏向プリズム２２０は、光源部２１０からの入射した光Ｌ１を反射面２２１で一回だけ正反射して、これをウィンドシールド１０５の内壁面に向けて折り返す。折り返した光Ｌ３は、ウィンドシールド１０５の外壁面に対して入射角θ（θ≧約４２°）となるように構成されている。
【００６９】
ここで、入射角θは、空気とウィンドシールド１０５の外壁面との間の屈折率差に起因して、ウィンドシールド１０５の内部においてその外壁面で全反射を起こす臨界角である。
【００７０】
したがって、ウィンドシールド１０５の外壁面に雨滴等の異物が付着していない場合には、反射偏向プリズム２２０の反射面で折り返された光は、ウィンドシールド１０５の外壁面を透過することなくすべて反射される。
【００７１】
一方、ウィンドシールド１０５の外壁面上に、空気（屈折率１）とは屈折率が異なる雨滴（屈折率１．３８）などの異物が付着すると、この全反射条件が崩れ、雨滴が付着している箇所では光がウィンドシールド１０５の外壁面を透過する。
【００７２】
したがって、ウィンドシールド１０５の外壁面に雨滴が付着している付着箇所については、その反射光が画像センサ２０６に受光されて高輝度な画像部分となる。一方、雨滴が付着していない非付着箇所については、その反射光の光量が減り、画像センサ２０６に受光される光量が少なくなるので、低輝度な画像部分となる。したがって、物体検出装置１０１により撮像画像上においては、雨滴付着箇所と非雨滴付着箇所とのコントラストが得られるため、雨滴を検出することができる。
【００７３】
図７は、物体検出装置の別の実施の形態を示す中央断面図である。同図に示すように、光源部２１０から照射される光の拡散成分が画像センサ２０６へ回り込んで入射して画像信号が劣化するのを抑制するために、光源部２１０と撮像レンズ２０４との間に遮光部材２３０を設けてもよい。
【００７４】
図８は、物体検出装置１０１の光路変更部材２１５を示す斜視図である。同図に示すように、光路変更部材２１５には、光源部２１０側にテーパーロッドレンズ２１４が取り付けられている。
【００７５】
テーパーロッドレンズ２１４は、１個のＬＥＤに対して１個のテーパーロッドレンズ２１４が対応して設けられている。ここで、テーパーロッドレンズ２１４としては、内面が反射面となるように配置された管状のミラーからなるものを用いてもよい。
【００７６】
テーパーロッドレンズ２１４は、入射端面側から出射端面側に向けて先広がりのテーパー形状となっている。テーパーロッドレンズ２１４の材料としては、屈折率が１以上の材料、例えば樹脂やガラス等からなるものが好ましい。テーパーロッドレンズ２１４は、樹脂などを一体成形することにより、低コストに作製することができる。
【００７７】
●反射偏向プリズムの構成
図９は、物体検出装置１０１の反射偏向プリズム２２０を示す斜視図である。同図に示すように、反射偏向プリズム２２０は、被入射面２２３と、反射面２２１と、密着面２２２と、出射面２２４と、出射光と反射光とが伝播する導光部とを備えている。ここで、反射偏向プリズム２２０は、本発明に係る導光体に相当する。
【００７８】
なお、図９において、被入射面２２３と出射面２２４とは、互いに平行な面となるように構成されているが、両者を非平行な面としてもよい。
【００７９】
被入射面２２３は、テーパーロッドレンズ２１４と光路変更部材２１５とを介して、光源部２１０からの光が入射する面である。
【００８０】
反射面２２１は、被入射面２２３から入射した光Ｌ１を反射させる面である。
【００８１】
密着面２２２は、ウィンドシールド１０５の内壁面と密着する面であり、本発明に係る導光体の検出面に相当する。
【００８２】
ここで、密着面２２２において、ウィンドシールド１０５により反射された光源部２１０から照射された光Ｌ１が、画像センサ２０６に入射する光Ｌ３となって透過する領域を、検出領域という。
【００８３】
出射面２２４は、ウィンドシールド１０５の外壁面で反射した反射光Ｌ３を物体検出装置１０１に向けて出射する面である。
【００８４】
反射偏向プリズム２２０の材料は、少なくとも光源部２１０からの光を透過させる材料であればよく、例えばガラスやプラスチックなどを用いることができる。
【００８５】
なお、光源部２１０からの光は赤外光であるため、反射偏向プリズム２２０の材料としては、可視光を吸収するような黒色系の材料を用いてもよい。可視光を吸収する材料を用いることにより、反射偏向プリズム２２０にＬＥＤからの光（赤外光）以外の光（車外からの可視光など）が入射するのを抑制することができる。
【００８６】
●反射偏向プリズムの密着面の形状（１）
次に、反射偏向プリズム２２０の密着面２２２の形状と、反射偏向プリズム２２０のウィンドシールド１０５への取り付けとについて説明する。
【００８７】
図１０は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け前の反射偏向プリズム２２０を示す車幅方向断面図である。同図は、反射偏向プリズム２２０のウィンドシールド１０５への取り付け前の状態を、車幅方向のウィンドシールド１０５断面から見た断面図である。
【００８８】
図１０に示すように、車両１００のウィンドシールド１０５は、湾曲したデザインが多く採用されているため、車幅方向においてウィンドシールド１０５の車室側の面は曲率を有する凹面である。
【００８９】
ここで、反射偏向プリズム２２０の形状は、ウィンドシールド１０５に対向する密着面２２２に着目し、それ以外の形状は簡略化して説明する。
【００９０】
密着面２２２は、ウィンドシールド１０５の曲率に対応した曲率を有する凸面である。ここで、密着面２２２には、あらかじめ貼合部材３００を貼り付けておく。密着面２２２に貼合部材３００をあらかじめ貼り付けた反射偏向プリズム２２０を、ウィンドシールド１０５の法線方向Ｎに貼り合せる。
【００９１】
ここで、貼合部材３００を貼り付けた密着面２２２を真空脱泡することで、貼合部材３００の貼り付け時に、密着面２２２と貼合部材３００との間に混入する気泡を除去することができる。
【００９２】
なお、真空中で密着面２２２と貼合部材３００とを貼り合せても、真空脱泡した場合と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
貼合部材３００の材料としては、例えばシリコンやウレタンのようなシートタイプの粘着材を用いることができる。貼合部材３００の材料としてシートタイプの粘着剤を用いることにより、接着剤を用いる場合の塗布用の治具が不要になり、硬化工程を省略することができる。つまり、貼合部材３００の材料としてシートタイプの粘着剤を用いることにより、作業性を向上しつつ、工数を削減することができる。
【００９４】
また、貼合部材３００の材料としては、接着剤を用いることができる。貼合部材３００の材料として接着剤を用いることにより、貼合部材３００の膜厚を均一にすることができる。つまり、貼合部材３００の材料として接着剤を用いることにより、接着剤の硬化収縮や温度変動による反射偏向プリズム２２０の位置のチルト変動が小さくなるため、ロバスト性の高い物体検出装置１０１を提供することができる。
【００９５】
図１１は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け作業時の反射偏向プリズム２２０を示す車幅方向断面図である。同図に示すように、反射偏向プリズム２２０は、密着面２２２がウィンドシールド１０５の曲率に対応した曲率を有する凸面であるため、密着面２２２に貼り合わせられる貼合部材３００も、密着面２２２に沿った形状となる。
【００９６】
図１２は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け後の反射偏向プリズム２２０を示す車幅方向断面図である。同図に示すように、密着面２２２がウィンドシールド１０５の曲率に対応した曲率を有する凸面であるため、反射偏向プリズム２２０では、ウィンドシールド１０５のプリズム貼り付け面と密着面２２２との曲率差が小さくなる。
【００９７】
そのため、反射偏向プリズム２２０によれば、貼り付け時の貼合部材３００の変形量が小さくても、ウィンドシールド１０５と貼合部材３００との間に空隙ができることなくウィンドシールド１０５に貼り合せることができる。つまり、反射偏向プリズム２２０によれば、曲率を有するウィンドシールド１０５に貼り付ける場合であっても、物体検出装置の検出性能を確保することができる。
【００９８】
ここで、図１０に示す反射偏向プリズム２２０のウィンドシールド１０５への貼り付け角度θは、ウィンドシールド１０５の曲率によって異なる。また、ウィンドシールド１０５の曲率は、反射偏向プリズム２２０の貼り付け位置や車種によって異なる。
【００９９】
つまり、反射偏向プリズム２２０のウィンドシールド１０５への貼り付け角度θは、プリズム１０の貼り付け位置や車種ごとに異なる値が設定される。
【０１００】
●反射偏向プリズムの密着面の形状の参考例
次に、反射偏向プリズムの密着面の形状と、反射偏向プリズムのウィンドシールド１０５への取り付けの参考例について説明する。
【０１０１】
図１３は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け前の参考例の反射偏向プリズム２２０Ａを示す車幅方向断面図である。同図に示すように、ここで、参考例の反射偏向プリズム２２０Ａは、上述の反射偏向プリズム２２０とは異なり、密着面２２２Ａが曲率を有しない平面である。参考例において、貼合部材３００をあらかじめ貼り付けた反射偏向プリズム２２０Ａを、ウィンドシールド１０５の法線方向Ｎに貼り合せる。
【０１０２】
図１４は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け後の参考例の反射偏向プリズム２２０Ａを示す車幅方向断面図である。また、図１５は、参考例の反射偏向プリズム２２０Ａを示す中央断面図である。
【０１０３】
図１４，１５に示すように、密着面２２２Ａに曲率を有しない反射偏向プリズム２２０Ａをウィンドシールド１０５に貼り合わせた場合には、ウィンドシールド１０５と貼合部材３００との間に空隙３０１が生じてしまう。
【０１０４】
参考例において、反射偏向プリズム２２０Ａをウィンドシールド１０５の法線方向に加圧することで、貼合部材３００を変形させて空隙３０１を小さくすることはできるものの、空隙３０１を完全に除去することはできない。
【０１０５】
また、参考例において、目視で空隙が生じていないように見えても、高温環境に晒されることで、目視できなかった気泡の体積が膨張し、目視できる空隙３０１が生じてしまう場合がある。
【０１０６】
空隙３０１が生じた場合には、空隙３０１により光が散乱されてしまう。ここで、密着面２２２Ａは、付着物の検出面となるため、空隙３０１により反射が生じてしまい画像センサ２０６に反射光が入射せず、ウィンドシールド１０５の表面の付着物を検出できなくなってしまう。
【０１０７】
図１６は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け作業時の参考例の反射偏向プリズム２２０Ａを示す車幅方向断面図である。同図に示すように、ウィンドシールド１０５の法線方向Ｎからθ度傾けて貼り合せることで、貼合部材３００は、端部からウィンドシールド１０５に接触する。
【０１０８】
図１７は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け作業時の参考例の反射偏向プリズム２２０Ａを示す車幅方向断面図である。同図に示すように、貼合部材３００に柔性の高い貼合部材を使用すると、貼合部材３００は加圧により変形しやすい。この場合に、貼合部材３００を変形させながら端部からウィンドシールド１０５に貼り合せることで、ウィンドシールド１０５と貼合部材３００との間に空隙３０１が生じにくくなる。
【０１０９】
しかしながら、ウィンドシールド１０５の法線方向Ｎから傾けて貼合部材３００を貼り合せる場合には、貼り合わせの角度θや加圧力の制御が難しいため、完全に空隙３０１がない状態にすることは困難である。
【０１１０】
また、貼合部材３００として柔性の低いものを用いた場合には、変形量が小さいため、空隙３０１を除去することはさらに難しくなる。
【０１１１】
さらに、付着物の検出領域を広くするためには、密着面２２２Ａを貼り合わせる貼合部材３００の面積を大きくする必要がある。この場合に、貼合部材３００の面積が大きいほど、ウィンドシールド１０５の曲率の影響は大きくなるため、空隙３０１は生じやすくなる。
【０１１２】
●反射偏向プリズムの密着面の形状（２）
次に、反射偏向プリズムの密着面の形状と、反射偏向プリズムのウィンドシールド１０５への取り付けの別の例について説明する。
【０１１３】
図１８は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け前の反射偏向プリズム２２０Ｂの別の例を示す車幅方向断面図である。同図に示すように、反射偏向プリズム２２０Ｂは、密着面２２２Ｂの凸面の曲率Ａが、ウィンドシールド１０５のプリズム貼り付け面の凹面の曲率Ｂよりも小さい（|曲率Ａ|≦|曲率Ｂ|）。
【０１１４】
図１９は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け後の反射偏向プリズム２２０Ｂの別の例を示す車幅方向断面図である。同図に示すように、反射偏向プリズム２２０Ｂは、ウィンドシールド１０５への貼り付け角度θ（図１０参照）に影響されることなく、密着面２２２Ｂの中心付近でウィンドシールド１０５と貼合部材３００とを確実に貼り合せることができる。
【０１１５】
ここで、一般的に物体検出装置１０１の付着物検出範囲は、反射偏向プリズム２２０Ｂの密着面２２２Ｂの中心付近となる。つまり、ウィンドシールド１０５への貼り付け後に密着面２２２Ｂの中心以外の部分（例えば車幅方向両端など）に空隙３１０が生じても、物体検出装置１０１の検出感度には影響しない。
【０１１６】
以上説明したように、反射偏向プリズム２２０Ｂによれば、密着面２２２Ｂの曲率Ａをウィンドシールド１０５の曲率Ｂよりも小さくすることで、密着面２２２Ｂの凸面の中心部で確実にウィンドシールド１０５に密着させることができる。
【０１１７】
また、反射偏向プリズム２２０Ｂによれば、付着物の検出領域となる密着面２２２Ｂの中心部の気泡の混入を抑制できるとともに、気泡が混入した場合も加圧することで気泡を逃がすことができる。
【０１１８】
したがって、反射偏向プリズム２２０Ｂによれば、ウィンドシールド１０５に貼り合わせた際の検出感度の劣化を防止することができる。
【０１１９】
●反射偏向プリズムの密着面の形状（３）
次に、反射偏向プリズムの密着面の形状と反射偏向プリズムのウィンドシールド１０５への取り付けのさらに別の例について説明する。
【０１２０】
図２０は、車両のウィンドシールド１０５への貼り付け前の反射偏向プリズム２２０Ｃのさらに別の例を示す車幅方向断面図である。同図に示すように、反射偏向プリズム２２０Ｃの密着面２２２Ｃの凸面の形状は、ウィンドシールド１０５の凹面（内面）の形状と一致（または略一致）している。
【０１２１】
図２１は、車両１００のウィンドシールド１０５への貼り付け後の反射偏向プリズム２２０Ｃのさらに別の例を示す車幅方向断面図である。同図に示すように、密着面２２２Ｃの凸面の形状とウィンドシールド１０５のプリズム貼り付け面の凹面の形状とが一致しているため、密着面２２２Ｃに貼り付けられる貼合部材３００も、ウィンドシールド１０５の形状と一致する。
【０１２２】
以上説明したように、反射偏向プリズム２２０Ｃによれば、貼合部材３００の厚みが均一になるため、ウィンドシールド１０５への貼り付け角度θに関係なく、ウィンドシールド１０５と貼合部材３００との間に空隙を生じることがない。また、
【０１２３】
また、反射偏向プリズム２２０Ｃによれば、付着物の検出領域となる密着面２２２Ｃの中心部の気泡の混入を抑制できるとともに、気泡が混入した場合も加圧することで気泡を逃がすことができる。
【０１２４】
したがって、反射偏向プリズム２２０Ｃによれば、検出感度の高い物体検出装置１０１を実現することができる。
【０１２５】
●反射偏向プリズムの構成（２）
図２２は、反射偏向プリズムのさらに別の例を示す斜視図である。同図に示すように、反射偏向プリズム２２０Ｄは、反射面２２５を凹面としている。凹面状の反射面２２５を用いることにより、反射偏向プリズム２２０Ｄでは、反射面２２５に入射する拡散した光を平行光にすることができる。つまり、反射偏向プリズム２２０Ｄによれば、ウィンドシールド１０５上での照度低下を抑制することができる。
【０１２６】
●反射偏向プリズムの構成（３）
図２３は、反射偏向プリズム２２０Ｅのさらに別の例を示す斜視図である。図２４は、図２３の反射偏向プリズム２２０Ｅを有する物体検出装置のさらに別の実施の形態を示す中央断面図である。
【０１２７】
反射偏向プリズム２２０Ｅは、光路変更部材２１５から出射される光を、ウィンドシールド１０５の外壁面に付着している雨滴検出以外の用途、例えば、ウィンドシールド１０５の内壁面に付着した曇り等の検出などにも利用しようとするものである。
【０１２８】
反射偏向プリズム２２０Ｅは、光路変更部材２１５から出射される光のうち、中央部分の光については、上述した反射偏向プリズム２２０と同様に被入射面２２３に入射する。被入射面２２３に入射した光は、反射面２２１で正反射してウィンドシールド１０５の外壁面の雨滴非付着部分において全反射して画像センサ２０６により受光される。
【０１２９】
一方、Ｙ軸方向両端部分の光については、被入射面２２３には入射せず、反射偏向プリズム２２０Ｅの反射ミラー面２２６で全反射する。この全反射光Ｌ４は、ウィンドシールド１０５の内壁面に向かう。ウィンドシールド１０５の内壁面に曇り等が付着していない場合、全反射光Ｌ４は、ウィンドシールド１０５の内壁面で反射して正反射光Ｌ５となる。
【０１３０】
ここで、反射偏向プリズム２２０Ｅは、反射光Ｌ５が常に画像センサ２０６で受光されないように配置されている。
【０１３１】
物体検出装置１０１Ｅでは、ウィンドシールド１０５の内壁面に曇りが付着している場合、その曇り部分において全反射光Ｌ４が拡散反射し、その拡散反射光が画像センサ２０６に受光される。
【０１３２】
したがって、物体検出装置１０１Ｅでは、画像センサ２０６上の反射ミラー面２２６に対応する部分において一定以上の光量を受光した場合に、曇りによる拡散反射光を受光したと判断して、ウィンドシールド１０５の内壁面の曇りを検出することができる。
【０１３３】
なお、反射偏向プリズム２２０Ｅでは、雨滴を検出するための反射面２２１等を有するプリズム部と、曇りを検出するための反射ミラー面２２６を有するミラー部とを一体部品で構成したが、別部品で構成してもよい。
【０１３４】
また、反射偏向プリズム２２０Ｅでは、図２３に示したように、プリズム部の両側にミラー部を配置したが、本発明ではこれに限定されることはない。つまり、本発明に係る導光体では、プリズム部の一側のみにミラー部を配置する、あるいはプリズム部の上部または下部にミラー部を配置するように構成してもよい。
【０１３５】
●光学フィルタの構成
次に、物体検出装置１０１における光学フィルタ２０５について説明する。
【０１３６】
物体検出装置１０１では、ウィンドシールド１０５の外壁面上の雨滴を検出する際に、光源部２１０からの赤外光を物体検出装置１０１で撮像する。ここで、画像センサ２０６には、光源部２１０からの赤外光のほか、例えば太陽光などの赤外光を含む大光量の外乱光も入射し得る。
【０１３７】
よって、光源部２１０からの赤外光と大光量の外乱光とを区別するためには、光源部２１０の発光量を外乱光よりも十分に大きくする必要があるが、このような大発光量の光源部２１０を用いることは困難である場合が多い。
【０１３８】
図２５は、光源部２１０の光の波長とカットフィルタの透過率とを示すグラフである。また、図２６は、光源２１０の光の波長とバンドパスフィルタの透過率とを示すグラフである。
【０１３９】
以上説明した外乱光への対応として、物体検出装置１０１では、例えば、図２５に示すように光源部２１０の発光波長よりも短い波長の光をカットするようなカットフィルタを用いてもよい。また、物体検出装置１０１では、図２６に示すように透過率のピークが光源部２１０の発光波長とほぼ一致したバンドパスフィルタを用いてもよい。
【０１４０】
カットフィルタまたはバンドパスフィルタを用いることにより、画像センサ２０６では、光源部２１０の発光波長以外の光を除去して受光することができる。つまり、画像センサ２０６で受光される光源部２１０からの光量は、外乱光に対して相対的に大きくなる。
【０１４１】
その結果、画像センサ２０６では、光源部２１０の光量を増加させなくても、光源部２１０からの光と外乱交とを区別することができる。
【０１４２】
ただし、物体検出装置１０１では、撮像画像データから、ウィンドシールド１０５上の雨滴を検出するだけでなく、先行車両や対向車両の検出や白線などの検出も行う。
【０１４３】
そのため、撮像画像全体について光源部２１０が照射する赤外光以外の波長帯を除去してしまうと、先行車両や対向車両の検出や白線の検出に必要な波長帯の光を画像センサ２０６で受光できず、これらの検出に支障をきたす。
【０１４４】
そこで、物体検出装置１０１では、撮像画像データの画像領域を、ウィンドシールド１０５上の雨滴等の付着物を検出するための付着物検出用画像領域と、先行車両や対向車両の検出や白線の検出を行うための車両検出用画像領域とに区分する。
【０１４５】
そして、物体検出装置１０１では、付着物検出用画像領域に対応する部分についてのみ光源部２１０が照射する赤外光以外の波長帯を除去するフィルタを、光学フィルタ２０５に配置している。
【０１４６】
図２７は、物体検出装置１０１の光学フィルタ２０５を示す正面図である。同図に示すように、光学フィルタ２０５は、車両検出用フィルタ部２０５Ａと、付着物検出用フィルタ部２０５Ｂとを有する。
【０１４７】
図２８は、物体検出装置１０１の撮像画像データの画像例を示す模式図である。同図に示すように、車両検出用画像領域２３１は撮像画像上部２／３に対応し、付着物検出用画像領域２３２は撮像画像下部１／３に対応する。
【０１４８】
ここで、対向車両のヘッドランプ及び先行車両のテールランプ、白線、道路標識など、撮像領域（車両前方領域）の画像は、主に撮像画像上部に存在することが多い。また、撮像画像下部には、車両前方の直近路面や車両１００のボンネットの画像が存在するのが通常である。よって、対向車両のヘッドランプ及び先行車両のテールランプ並びに白線の識別に必要な情報は撮像画像上部に集中しており、その識別において撮像画像下部の情報はあまり重要ではない。
【０１４９】
よって、単一の撮像画像データから、対向車両や先行車両、白線、道路標識等の検出と雨滴２０３などの付着物の検出とを両立して行う場合には、撮像画像下部を付着物検出用画像領域２３２とし、残りの撮像画像上部を車両検出用画像領域２３１とする。そして、光学フィルタ２０５は、撮像画像に対応して、車両検出用フィルタ部２０５Ａと付着物検出用フィルタ部２０５Ｂとに領域分割するのが望ましい。
【０１５０】
また、撮像領域内の下部に車両のボンネットが入り込んでくる場合がある。この場合、車両のボンネットで反射した太陽光や先行車両のテールランプなどが外乱光となり、これが撮像画像データに含まれることで対向車両のヘッドランプ及び先行車両のテールランプ並びに白線の誤識別の原因となる。
【０１５１】
このような場合でも、物体検出装置１０１では、撮像画像下部に対応する箇所に上述のカットフィルタやバンドパスフィルタが配置されているので、ボンネットで反射した太陽光や先行車両のテールランプなどの外乱光が除去される。よって、物体検出装置１０１では、対向車両のヘッドランプ及び先行車両のテールランプ並びに白線の識別精度が向上する。
【０１５２】
図２７に示すように、光学フィルタ２０５は、車両検出用画像領域２３１に対応する車両検出用フィルタ部２０５Ａと、付着物検出用画像領域２３２に対応する付着物検出用フィルタ部２０５Ｂとで、その層構成が異なっている。
【０１５３】
具体的には、車両検出用フィルタ部２０５Ａは分光フィルタ層２５１を備えていないが、付着物検出用フィルタ部２０５Ｂは分光フィルタ層２５１を備えている。
【０１５４】
なお、本実施形態では、撮像レンズ２０４の特性により、撮像領域内の光景と画像センサ２０６上の像とでは天地が逆になる。つまり、撮像画像下部を付着物検出用画像領域２３２とする場合には、光学フィルタ２０５の上部を付着物検出用フィルタ部２０５Ｂで構成することになる。
【０１５５】
ここで、先行車両を検出する際には、撮像画像上のテールランプを識別することで先行車両の検出を行うが、テールランプは対向車両のヘッドランプと比較して光量が少なく、また街灯などの外乱光も多く存在する。このため、先行車両を検出する際には、単なる輝度データのみからテールランプを高精度に検出するのが困難となる場合がある。
【０１５６】
そのような場合には、テールランプの識別に分光情報を利用し、赤色光の受光量に基づいてテールランプを識別すれば、テールランプの識別精度を向上させることができる。つまり、光学フィルタ２０５には、テールランプの色に合わせた赤色フィルタあるいはシアンフィルタ（テールランプの色の波長帯のみを透過させるフィルタ）を配置し、赤色光の受光量を検知できるようにしてもよい。
【０１５７】
画像センサ２０６を構成する各受光素子は、赤外波長帯の光に対しても感度を有するので、赤外波長帯を含んだ光を画像センサ２０６で受光すると、得られる撮像画像は全体的に赤みを帯びたものとなってしまう。その結果、画像センサ２０６では、テールランプに対応する赤色の画像部分を識別することが困難となる場合がある。
【０１５８】
そこで、光学フィルタ２０５には、後述するように、可視光領域から光源波長域までの間をカットする分光フィルタ層２５５を用いている。
【０１５９】
図２９は、光学フィルタ２０５と画像センサ２０６との中央断面図である。同図において、光学フィルタ２０５と画像センサ２０６とを光透過方向に対して直交する方向から見たときの構造を示す。
【０１６０】
画像センサ２０６の受光面には、光学フィルタ２０５が近接配置される。光学フィルタ２０５は、透明なフィルタ基板２５２の一方の面（画像センサ２０６の受光面と対向する面）に分光フィルタ層２５５を形成し、他方の面に偏向フィルタ層２５３と分光フィルタ層２５５を順次形成した層構成となっている。
【０１６１】
ここで、光学フィルタ２０５と画像センサ２０６は、例えば、ＵＶ(ultraviolet)接着剤で接合してもよいし、撮像に用いる有効画素範囲外でスペーサにより支持した状態で有効画素外の四辺領域をＵＶ接着や熱圧着してもよい。
【０１６２】
光学フィルタ２０５のフィルタ基板２５２は、使用帯域（本実施形態では、可視光領域と赤外光領域）の光を透過可能な透明な材料、例えば、ガラス、サファイア、水晶等で形成することができる。フィルタ基板２５２の材料としては、ガラス、特に、安価でかつ耐久性もある石英ガラス（屈折率１．４６）やテンパックスガラス（屈折率１．５１）を用いると好適である。
【０１６３】
図３０は、光学フィルタ２０５と画像センサ２０６との正面図である。同図において、光学フィルタ２０５の車両検出用フィルタ部２０５Ａ及び付着物検出用フィルタ部２０５Ｂと、画像センサ２０６上の車両検出用画像領域２３１及び付着物検出用画像領域２３２に対応する箇所との対応関係を示す。
【０１６４】
図３１は、光学フィルタ２０５の分光フィルタ層２５５の透過率特性を示すグラフである。光学フィルタ２０５の分光フィルタ層２５５は、同図に示すような透過率特性を有する。
【０１６５】
すなわち、分光フィルタ層２５５は、波長範囲４００ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の可視光領域の入射光及び波長範囲９４０ｎｍ以上９７０ｎｍ以下の赤外光領域の入射光を透過させ、波長範囲６７０ｎｍよりも長く９４０ｎｍ未満の入射光をカットする。
【０１６６】
また、４００ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の波長範囲及び９４０ｎｍ以上９７０ｎｍ以下の波長範囲における透過率は、３０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。６７０ｎｍよりも長く９４０ｎｍ未満の波長範囲における透過率は、２０％以下であることが好ましく、５％以下であることがより好ましい。
【０１６７】
可視光領域の入射光は、車両検出用画像領域２３１において車両や白線の検出などに用いられ、赤外光領域の入射光は、付着物検出用画像領域２３２においてウィンドシールド１０５の雨滴等の付着物を検出する場合などに用いられる。
【０１６８】
ここで、６７０ｎｍより長く９４０ｎｍ未満の波長範囲の入射光を透過させないのは、この波長範囲を取り込んだ場合に得られる画像データが全体的に赤くなり、テールランプや赤色標識の赤色を示す部分等を抽出することが困難な場合があるからである。
【０１６９】
分光フィルタ層２５５は、６７０ｎｍより長く９４０ｎｍ未満の波長範囲の入射光をカットするので、テールランプの識別精度を向上させ、また、日本における一時停止標識などの赤色を含む道路標識の検出精度を向上させることができる。
【０１７０】
なお、波長範囲９４０〜９７０ｎｍと波長範囲４００ｎｍ〜６７０ｎｍは、波長範囲の代表的な一例である。
【０１７１】
分光フィルタ層２５５は、高屈折率の薄膜と低屈折率の薄膜とを交互に多層重ねた多層膜構造で作製することができる。このような多層膜構造によれば、光の干渉を利用することで分光透過率の設定自由度が高く、薄膜を多層重ねることで、特定波長（例えば赤外光以外の波長）に対して１００％近い反射率を実現することもできる。
【０１７２】
偏向フィルタ層２５３は、不要な反射光によるノイズ軽減のために設けられている。光源部２１０から照射される光は、ウィンドシールド１０５の内壁面や外壁面で反射し、その反射光が物体検出装置１０１に入射する。
【０１７３】
このような反射光は、光源部２１０のウィンドシールド１０５へ向かって出射する光の光軸と撮像レンズ２０４の光軸との２つの光軸で形成される面（本実施形態では鉛直面）に対して垂直な偏向成分（水平偏向成分）が強い。つまり、偏向フィルタ層２５３は、この水平偏向成分を透過させ、鉛直面に対して平行な偏向成分（鉛直偏向成分）をカットする偏向フィルタで構成される。
【０１７４】
図３２は、ワイヤーグリッド偏向子を示す図である。偏向フィルタ層２５３は、同図に示すようなワイヤーグリッド偏向子で形成することができる。ここで、ワイヤーグリッド偏向子は、アルミニウムなどの金属で構成された導電体線が特定のピッチで格子状に配列して構成される。
【０１７５】
ワイヤーグリッド偏向子は、導電体線のピッチが入射光の波長（例えば可視光波長）に比べてかなり小さいピッチ（例えば２分の１以下）であれば、導電体線に対して平行に振動する電場ベクトル成分の光をほとんど反射する。
【０１７６】
一方、ワイヤーグリッド偏向子は、導電体線のピッチ上述のピッチであれば、導電体線に対して垂直な電場ベクトル成分の光をほとんど透過させる。
【０１７７】
このため、ワイヤーグリッド偏向子は、単一偏向を作り出す偏向子として使用することができる。
【０１７８】
なお、ワイヤーグリッド偏向子は、金属ワイヤーの断面積が増加すると、消光比が増加し、また、周期幅に対する所定の幅以上の金属ワイヤーでは透過率が減少する。
【０１７９】
また、ワイヤーグリッド偏向子は、金属ワイヤーの長手方向に直交する断面形状がテーパー形状であると、広い帯域において透過率や偏向度の波長分散性が少なく、高消光比特性を示す。
【０１８０】
ここで、ワイヤーグリッド偏向子の構造は、よく知られる半導体プロセス、すなわちアルミニウム薄膜を蒸着した後にパターニングを行ってメタルエッチングなどの手法により、ワイヤーグリッドのサブ波長凹凸構造を形成することができる。
【０１８１】
つまり、ワイヤーグリッド偏向子によれば、撮像素子の画素サイズ相当（数ミクロンレベル）で偏向子の方向を調整することができる。
【０１８２】
またワイヤーグリッド偏向子は、アルミニウムなどの金属で作製されるため、耐熱性に優れ、車載用途には好適である。
【０１８３】
フィルタ基板２５２と偏向フィルタ層２５３との間及びワイヤーグリッドの凸部間の隙間は、フィルタ基板２５２よりも屈折率の低い又は同等の無機材料が充填されて充填層２５４が形成されている。
【０１８４】
ここで、充填層２５４の形成材料としては、偏向フィルタ層２５３の偏向特性を劣化させないために、その屈折率が空気の屈折率に極力近い低屈折率材料であることが好ましい。
【０１８５】
充填層２５４の形成材料としては、例えば、セラミックス中に微細な空孔を分散させて形成してなる多孔質のセラミックス材料が好ましく、ポーラスシリカ（ＳｉＯ２）、ポーラスフッ化マグネシウム（ＭｇＦ）、ポーラスアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。
【０１８６】
また、これらの材料の低屈折率の程度は、セラミックス中の空孔の数や大きさ（ポーラス度）によって決まるものである。このうち、とくにフィルタ基板２５２に主成分がシリカの水晶やガラスからなる場合には、ポーラスシリカ（ｎ＝１．２２〜１．２６）であれば、フィルタ基板２５２よりも屈折率が小さくなるため、充填層２５４の材料として好適である。
【０１８７】
充填層２５４の形成方法としては、無機系塗布膜（ＳＯＧ：Spin
On Glass）生成方法を用いればよい。すなわち、充填層２５４は、シラノール（Ｓｉ（ＯＨ）４）をアルコールに溶かした溶剤をフィルタ基板２５２上にスピン塗布し、その後に熱処理によって溶媒成分を揮発させ、シラノール自体を脱水重合反応させて形成される。
【０１８８】
偏向フィルタ層２５３がサブ波長サイズのワイヤーグリッド構造であるため、充填層２５４の上に形成される分光フィルタ層２５５に比べて、偏向フィルタ層２５３は強度的には弱い。
【０１８９】
ここで、光学フィルタ２０５では、このような強度的に弱い偏向フィルタ層２５３を充填層２５４により覆って保護しているので、光学フィルタ２０５の実装時に偏向フィルタ層２５３のワイヤーグリッド構造を損傷しにくくなる。
【０１９０】
また、光学フィルタ２０５では、充填層２５４を設けることで、偏向フィルタ層２５３のワイヤーグリッド構造への異物進入も抑制することができる。
【０１９１】
偏向フィルタ層２５３のワイヤーグリッド構造の凸部の高さは、一般的には、使用波長の半分以下に設定される。
【０１９２】
一方、分光フィルタ層２５５は、使用波長と同等から数倍の高さとなり、かつ、厚みが増すほど遮断波長での透過率特性を急峻にできる。そして、充填層２５４は厚さが増すほど、その上面の平坦性確保が難しくなるとともに、充填領域の均質性が損なわれるなどの理由により、厚くするのは適切ではない。
【０１９３】
光学フィルタ２０５では、偏向フィルタ層２５３を充填層２５４で覆った後に分光フィルタ層２５５を形成しているため、充填層２５４を安定的に形成することができる。
【０１９４】
また、光学フィルタ２０５では、充填層２５４の上に形成する分光フィルタ層２５５も、その特性を最適に形成することができる。
【０１９５】
光学フィルタ２０５は、分光フィルタ層２５５、充填層２５４、偏向フィルタ層２５３がフィルタ基板２５２に対して撮像レンズ２０４側に配置される。一般に、これらの層の作製過程での欠陥を抑制することが重要であるが、その欠陥サイズの許容上限値は、画像センサ２０６から離れるほど大きくなる。
【０１９６】
なお、フィルタ基板２５２は、その厚みが０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で使用される。
【０１９７】
以上のように構成される光学フィルタ２０５によれば、これらの層を画像センサ２０６側に設ける場合に比べて、製造プロセスの簡易化、低コスト化を図ることができる。
【０１９８】
また、光学フィルタ２０５は、フィルタ基板２５２に対して画像センサ２０６側に、分光フィルタ層２５１が形成されている。分光フィルタ層２５１は、付着物検出用フィルタ部２０５Ｂに設けられており、車両検出用フィルタ部２０５Ａには設けられていない。
【０１９９】
上述したように、ウィンドシールド１０５上の液滴や凍結部分などで反射した赤外波長の光をそのまま検出しようとすると、赤外波長の光を照射する光源部２１０は、例えば太陽光など膨大な光量を持つ外乱光よりも照射する光を明るくしなければならない。
【０２００】
そこで、光学フィルタ２０５は、分光フィルタ層２５１を、付着物検出用フィルタ部２０５Ｂに設ける。ここで、分光フィルタ層２５１は、光源部２１０の発光波長よりも短い波長の光をカットするフィルタ、または透過率のピークが光源部２１０の発光波長とほぼ一致するバンドパスフィルタからなる。
【０２０１】
図３３は、分光フィルタ層２５１の透過率特性を示すグラフである。分光フィルタ層２５１は、同図に示すように、透過率のピークを光源部２１０の発光波長とほぼ一致させたバンドパスフィルタを採用する。このようなバンドパスフィルタを用いることにより、分光フィルタ層２５１は、光源部２１０の発光波長以外の外乱光を除去し、検出される光源部２１０の光量を相対的に大きくすることができる。
【０２０２】
光学フィルタ２０５は、２つの分光フィルタ層２５１，２５５を備え、これらの分光フィルタ層２５１，２５５がフィルタ基板２５２の各面にそれぞれ形成されている。分光フィルタ層２５１，２５５がフィルタ基板２５２の各面にそれぞれ形成されていることにより、光学フィルタ２０５では、光学フィルタ２０５の反りを抑制することができる。
【０２０３】
なお、フィルタ基板２５２の片面にだけ多層膜を形成すると、多層膜に応力がかかって反りが生じるが、光学フィルタ２０５のようにフィルタ基板２５２の両面に多層膜を形成する場合には、応力の効果が相殺されるため、反りを抑制することができる。
【０２０４】
分光フィルタ層２５１は、多層膜構造によって作製できる。ここで、多層膜構造とは、高屈折率と低屈折率の薄膜を交互に多層重ねた波長フィルタのことを指す。多層膜構造は、光の干渉を利用することで分光透過率を自由に設定でき、薄膜を多数層重ねることで、特定波長に対して１００％に近い反射率を得ることもできる。
【０２０５】
なお、多層膜蒸着時には、マスクを設けて車両検出用フィルタ部２０５Ａの部分を遮蔽しながら蒸着する。このようにすることで、光学フィルタ２０５では、車両検出用フィルタ部２０５Ａに分光フィルタ層２５１が形成されないようにしつつ、付着物検出用フィルタ部２０５Ｂに分光フィルタ層２５１を形成することができる。
【０２０６】
一般にカラーセンサなどに用いられるカラーフィルタはレジスト剤によって形成されているが、このようなレジスト剤では多層膜に比べ分光輝度特性のコントロールが困難である。
【０２０７】
分光フィルタ層２５１，２５５は、多層膜構造を採用しているので、任意の分光輝度特性を得ることができるため、透過波長帯域を光源部２１０の波長帯域に略一致させることができる。
【０２０８】
なお、光学フィルタ２０５は、外乱光を抑制するために分光フィルタ層２５１を設けた構成であるが、これに限定されるものでなく、分光フィルタ層２５１を設けない構成であっても、雨滴検出は可能である。
【０２０９】
ただし、外乱光の影響を除いた分光フィルタ層２５１を有する構成は、雨滴検出にノイズ変動が生じないため、光学フィルタ２０５の構成として望ましい。
【０２１０】
図３４は、図２３に示した反射偏向プリズム２２０Ｅを用いて雨滴が付着している状態（曇りは付着していない状態）を撮像した撮像画像の一例を示す模式図である。
【０２１１】
また、図３５は、反射偏向プリズム２２０Ｅを用いて雨滴が付着しておりかつ曇りも付着している状態を撮像した撮像画像の一例を示す模式図である。
【０２１２】
反射偏向プリズム２２０Ｅを用いる場合、付着物検出用画像領域２３２の左右方向中央部は、光源部２１０からの光Ｌ１のうち雨滴２０３が付着していないウィンドシールド１０５の外壁面で正反射した光Ｌ３が受光されるので、その部分は高輝度である。
【０２１３】
また、付着物検出用画像領域２３２の左右方向中央部において、光源部２１０からの光Ｌ１のうち雨滴２０３が付着しているウィンドシールド１０５の外壁面からの正反射光は受光されないので、その部分は低輝度である。
【０２１４】
一方、付着物検出用画像領域２３２の左右方向両端部分は、光源部２１０からの正反射光Ｌ５を受光することがないので、図３４に示すように、常に低輝度な状態である。
【０２１５】
しかしながら、ウィンドシールド１０５の内壁面に曇りが生じると、これは微小な水滴が付着している状態と見なすことができ、その曇り箇所２０３’で拡散反射が発生する。
【０２１６】
この拡散反射光が受光される結果、図３５に示すように、曇りが発生していない箇所よりも、曇り箇所２０３’では、僅かながら輝度が高まる。
【０２１７】
なお、ウィンドシールド１０５の内壁面に曇りが付着していると、車両検出用画像領域２３１に映し出されるボンネット１００ａの輪郭箇所（エッジ）がぼやけて映し出される。
【０２１８】
物体検出装置１０１では、ぼやけて映し出されるエッジを利用して曇りの有無を検出することも可能である。
【０２１９】
ここで、光学フィルタ２０５を設ける場合でも、光学フィルタ２０５のバンドパス領域を透過する外乱光（光源部２１０の発行波長と同じ外部からの光）も存在するため、外乱光の影響を完全に除去することはできない。
【０２２０】
例えば、昼間は、太陽光の赤外波長成分が外乱光として影響し、夜間は、対向車のヘッドライトに含まれる赤外波長成分が外乱光として影響する。このような外乱光があると、雨滴２０３を検出する際に誤検知を引き起こしてしまうおそれがある。
【０２２１】
例えば、雨滴２０３を検出するアルゴリズムとして、付着物検出用画像領域２３２において一定以上の輝度値変化が生じた箇所に雨滴が付着したと判断するアルゴリズムを採用する場合、外乱光の影響で輝度値がオフセットされて、雨滴の誤検出が発生し得る。
【０２２２】
このような誤検出を防ぐ方法としては、例えば、光源部２１０の点灯を画像センサ２０６の露光タイミングと同期させる制御を行う方法が挙げられる。
【０２２３】
具体的には、光源部２１０の点灯時における撮像画像と光源部２１０の消灯時における撮像画像とを撮像し、付着物検出用画像領域２３２について、これらの差分画像を生成して、その差分画像に基づいて雨滴検出を行う。
【０２２４】
したがって、この方法では、雨滴を検出するために最低でも２フレーム分の撮像画像を使用することになる。
【０２２５】
図３６は、雨滴を検出するための２フレームのうち一方のフレームを示す模式図である。同図に示すように、雨滴を検出するための２フレームのうちの一方のフレームは、光源部２１０を消灯させた状態で撮像される。
【０２２６】
図３７は、雨滴を検出するための２フレームのうち他方のフレームを示す模式図である。同図に示すように、他方のフレームは、光源部２１０を点灯させた状態で撮像される。ここで、光源部２１０を消灯させた状態で撮像された付着物検出用画像領域２３２は、外乱光のみを映し出したものである。
【０２２７】
一方、光源部２１０を消灯させた状態で撮像された付着物検出用画像領域２３２は、外乱光と光源部２１０からの光を映し出している。
【０２２８】
したがって、これらのフレーム間の輝度差分を計算することで得られる輝度値（差分画像の画素値）は、外乱光が除外されている。つまり、この差分画像に基づいて雨滴検出を行うことで、外乱光による誤検出を抑制することができる。
【０２２９】
なお、雨滴を検出するために光源部を点灯させるタイミング以外では、光源部２１０を消灯させておくと、消費電力の抑制につながる。
【０２３０】
外乱光のうち、太陽光などは多少時間が経過しても大きな変化がないが、車両１００の走行中の対向車のヘッドライトなどは、わずかの時間経過で大きな変化が生じる場合がある。
【０２３１】
この場合、差分画像を得るための２つのフレームの時間的な間隔が開いていると、その間に外乱光の大きさが変わってしまい、差分画像を生成した際に、うまく外乱光をキャンセルできない可能性がある。このようなことを防ぐために、差分画像を得るための２つのフレームは連続するフレームであることが好ましい。
【０２３２】
物体検出装置１０１は、車両検出用画像領域２３１の画像情報を用いるために撮像される通常フレームでは、車両検出用画像領域２３１の輝度値に基づいた自動露光制御を行い、光源部２１０は消灯させておく。
【０２３３】
物体検出装置１０１では、通常フレームを撮像している任意の合間に雨滴検知用の２つのフレームを連続して挿入する。この２つのフレームの撮像時において、露光制御は通常フレームの撮像時の自動露光制御ではなく、雨滴検知に適した露光制御を行う。
【０２３４】
車両検出用画像領域２３１の画像情報を元に車両制御や配光制御等を行う場合には、撮像画像中央部の輝度値に合わせた自動露光制御（ＡＥＣ：Automatic Exposure Control）を行うのが通常である。
【０２３５】
しかし、雨滴を検出するための２フレームについては、雨滴検知に最適な露光制御を行うのが好ましい。雨滴を検出するための２フレームの撮像時にも自動露光制御を行うと、光源部２１０の点灯時のフレームと光源部２１０の消灯時のフレームとで、その露光時間が変わってしまう場合があるためである。
【０２３６】
つまり、２つのフレーム間で露光時間が変わると、それぞれのフレームに含まれる外乱光の輝度値分が変わってしまい、差分画像によって外乱光を適切にキャンセルできないおそれがあるからである。
【０２３７】
よって、雨滴を検出するための２フレームについては、例えば、露光時間が同じなるように露光制御を行うのがよい。
【０２３８】
また、雨滴を検知するための２フレームについては、２フレームの露光時間を同じにせず、その露光時間の違いを画像処理によって補正した差分画像を生成する方法でもよい。
【０２３９】
具体的には、光源部２１０を点灯させたフレームの露光時間をＴａとし、消灯させたフレームの露光時間をＴｂとする。このとき、下記の式（１）〜（３）に示すように、点灯させたフレームの輝度値Ｙａと消灯させたフレームの輝度値Ｔｂをそれぞれの露光時間で割った値の差分値Ｙｒを計算する。
【０２４０】
このような補正した差分画像を使用することにより、２フレーム間で露光時間の違いがあっても、その影響を受けずに外乱光の影響を適切に取り除くことができる。
【０２４１】
Ｙａ ＝ Ｙａ／Ｔａ ・・・（１）
Ｙｂ ＝ Ｙｂ／Ｔｂ ・・・（２）
Ｙｒ ＝ Ｙａ − Ｙｂ ・・・（３）
【０２４２】
また、雨滴を検知するための２フレームについては、２フレームの露光時間を同じにせず、その露光時間の違いに応じて光源部２１０の光照射強度を制御する方法でもよい。
【０２４３】
この方法では、露光時間が長いフレームについて光源部２１０の光照射強度を落とすようにすることで、露光時間の違いによる影響を受けずに、露光時間に違いがある２フレーム間の差分画像により外乱光の影響を適切に取り除くことができる。
【０２４４】
また、露光時間の違いに応じて光源部２１０の光照射強度を制御する方法によれば、画像処理による補正が不要となり、上述の画像処理による補正のような処理負荷が大きいというデメリットはない。
【０２４５】
また、一般に、光源部２１０の発光体として用いられているＬＥＤ２１１は、温度変化によってその発光出力が変化するものであり、温度が上昇すると光源部２１０の発光出力が低下する。
【０２４６】
また、ＬＥＤは、経年劣化によっても光量が低下していく。このように光源部２１０の出力変化があると、雨滴が付着していないのに輝度値変化があると認識されてしまい、雨滴の誤検出が生じ得る。
【０２４７】
このようなＬＥＤの発光出力変化による影響を抑制するため、物体検出装置１０１では、ＬＥＤの発光出力変化が生じたか否かを適宜判断し、ＬＥＤの発光出力変化が生じたと判断したら、光源部２１０の発光出力を増加させる制御を行う。
【０２４８】
ＬＥＤの発光出力変化が生じたか否かの判断は、例えば、次のようにして行うことができる。物体検出装置１０１では、ウィンドシールド１０５の外壁面からの全反射光Ｌ３を付着物検出用画像領域２３２において２次元画像として撮像しているので、ＬＥＤの発光出力変化が生じた場合、付着物検出用画像領域２３２の輝度が全体的に低下することになる。
【０２４９】
一方、ウィンドシールド１０５の外壁面が雨に濡れた状態になった場合も、付着物検出用画像領域２３２の輝度が全体的に低下することになるので、これと区別する必要がある。
【０２５０】
そのため、付着物検出用画像領域２３２の輝度が全体的に低下した場合、ワイパー１０７を動作させ、それでも付着物検出用画像領域２３２の輝度が全体的に低下している場合には、ＬＥＤの発光出力変化が生じたと判断する。
【０２５１】
●ウィンドシールド状態検出処理
次に、本実施形態におけるウィンドシールド状態検出処理について説明する。
【０２５２】
図３８は、画像解析ユニットが実行するウィンドシールド状態検出処理の流れを示すフローチャートである。
【０２５３】
分光フィルタ層２５１を備える付着物検出用フィルタ部２０５Ｂは、分光フィルタ層２５１を備えていない車両検出用フィルタ部２０５Ａと比較して受光量が少ない。
【０２５４】
そのため、付着物検出用フィルタ部２０５Ｂを透過する光量と車両検出用フィルタ部２０５Ａを透過する光量との間には大きな差がある。つまり、車両検出用フィルタ部２０５Ａに対応する車両検出用画像領域２３１に適した撮像条件（露光量等）と、付着物検出用フィルタ部２０５Ｂに対応する付着物検出用画像領域２３２に適した撮像条件との間には、大きな差がある。
【０２５５】
そこで、画像解析ユニット１０２では、車両検出用画像領域２３１の撮像用（車両等の検出用）と、付着物検出用画像領域２３２の撮像用（付着物検出用）とで、異なる露光量を用いる。
【０２５６】
露光量の調整は、例えば、車両等の検出用については、車両検出用画像領域２３１に対応する画像センサ２０６の出力に基づいて自動露光調整を行い（Ｓ１）、付着物検出用については所定の固定露光量に調整する（Ｓ５）。
【０２５７】
露光量を変える場合には、例えば露光時間を変えればよい。ここで、露光時間の変更は、例えば、画像センサ２０６が受光量を電気信号に変換する時間を画像解析ユニット１０２で制御することにより行うことができる。
【０２５８】
車両検出用画像領域２３１は、車両周辺を撮像するが、車両周辺の照度は昼間の数万ルクスから夜間の１ルクス以下まで変化するため、その撮像シーンに応じて受光量が大きく変化する。
【０２５９】
よって、車両検出用画像領域２３１は、撮像シーンに応じて露光時間を適宜調整する必要がある。そのため、車両検出用画像領域２３１は、公知の自動露光制御で露光量の調整を行うのが好ましい。
【０２６０】
一方、付着物検出用画像領域２３２は、一定強度の光を照射する光源部２１０からの光を、透過率が既知である光学フィルタ２０５を通じて受光することで撮像されるものであり、受光量の変化が少ない。
【０２６１】
よって、付着物検出用画像領域２３２には、露光量の自動調整は行わず、固定露光時間で撮像することができる。固定露光時間を用いることで、露光量の制御時間の短縮化、露光量制御の簡素化を図ることができる。
【０２６２】
物体検出装置１０１では、まず、車両検出用画像領域２３１についての露光調整を行った後（Ｓ１）、画像解析ユニット１０２にて車両検出用画像領域２３１の画像データが取得される（Ｓ２）。
【０２６３】
物体検出装置１０１において、車両検出用画像領域２３１の画像データは、後述するように、車両、白線、道路標識の検出などに用いられるだけでなく、ワイパー制御用やデフロスタ制御用などにも用いられる。
【０２６４】
そのため、車両検出用画像領域２３１の画像データを取得した画像解析ユニット１０２は、ワイパー制御用やデフロスタ制御用のパラメータ検出を行い（Ｓ３）、これを所定の記憶領域に記録する（Ｓ４）。
【０２６５】
図３９は、車両検出用画像領域２３１の画像データからワイパー制御用やデフロスタ制御用のパラメータ検出を行うための処理の流れを示すフローチャートである。
【０２６６】
物体検出装置１０１では、ワイパー制御用やデフロスタ制御用に検出されるパラメータとして、車両検出用画像領域２３１における輝度分散の値を用いる（Ｓ３１）。
【０２６７】
また、物体検出装置１０１では、このパラメータとして、車両１００のボンネットと背景とのエッジ部分が検出できるように撮像領域を設定しておき、そのボンネットのエッジ抽出結果も用いる（Ｓ３２）。
【０２６８】
図４０は、曇った状態のウィンドシールドを示す模式図である。また、図４１は、凍結した状態のウィンドシールドを示す模式図である。図４０に示すようにウィンドシールド１０５が曇ったり、図４１に示すようにウィンドシールド１０５が凍結したりすると、車両検出用画像領域２３１の画像は、輝度分散値が小さくなる。
【０２６９】
よって、車両検出用画像領域２３１における輝度分散値は、ウィンドシールド１０５が曇っているか否か、または凍結しているか否かの有無を検出するために有用である。
【０２７０】
また、ウィンドシールド１０５が曇ったり凍結したりすると、ボンネットのエッジ部分の抽出が困難となる。
【０２７１】
よって、ボンネットのエッジ部分を抽出できるか否かの情報も、ウィンドシールド１０
５が曇っているか又は凍結しているかの有無を検出するために有用である。
【０２７２】
図３８に戻り、画像解析ユニット１０２では、付着物検出用画像領域２３２について、光源部２１０のパワーと光学フィルタ２０５の分光フィルタ層２５１の分光特性を踏まえた露光調整（露光時間の調整）が行われる（Ｓ５）。
【０２７３】
その後、画像解析ユニット１０２にて付着物検出用画像領域２３２の画像データが取得される（Ｓ６）。
【０２７４】
そして、画像解析ユニット１０２は、付着物検出用画像領域２３２の画像データから、ワイパー制御用やデフロスタ制御用のパラメータ検出を行い（Ｓ７）、これを所定の記憶領域に記録する（Ｓ８）。
【０２７５】
図４２は、付着物検出用画像領域２３２の画像データからワイパー制御用やデフロスタ制御用のパラメータ検出を行うための処理の流れを示すフローチャートである。
【０２７６】
画像解析ユニット１０２では、ワイパー制御用やデフロスタ制御用に検出されるパラメータとして、付着物検出用画像領域２３２における輝度平均値を算出する（Ｓ７１）。
【０２７７】
ウィンドシールド１０５に、雨滴、曇り部分、凍結部分などが付着していると、付着物検出用画像領域２３２の輝度平均値は低下する。
【０２７８】
したがって、画像解析ユニット１０２では、付着物検出用画像領域２３２の輝度平均値により、このような付着物が付着しているか否かを検出することができる。
【０２７９】
また、画像解析ユニット１０２では、ワイパー制御用やデフロスタ制御用に検出されるパラメータとして、付着物検出用画像領域２３２における輝度分散値を算出する（Ｓ７２）。
【０２８０】
小雨（雨滴のサイズが小さい面）の場合、付着物検出用画像領域２３２に写し出される雨滴の総面積が小さいため、ウィンドシールド１０５に付着物が付着していない状態と比較して輝度分散値はあまり変化しない。
【０２８１】
しかしながら、サイズの比較的大きな雨滴のウィンドシールド１０５への付着数が増加すると、輝度分散値は小さくなる。これは、雨滴のボケ像が重なるためである。
【０２８２】
同様に、ウィンドシールド１０５が曇った場合や凍結した場合も、輝度分散値は小さくなる。
【０２８３】
したがって、画像解析ユニット１０２では、付着物検出用画像領域２３２の輝度分散値により、ウィンドシールド１０５に付着している付着物が小雨程度のものかどうかを検出することができる。
【０２８４】
また、画像解析ユニット１０２では、ワイパー制御用やデフロスタ制御用に検出されるパラメータとして、付着物検出用画像領域２３２における付着物領域の占有率を算出する（Ｓ７３）。
【０２８５】
ここで、付着物領域とは、付着物検出用画像領域２３２において輝度平均値が規定値を超えている画素の数（画像の面積）の、付着物検出用画像領域２３２の全画素数（総面積）に対する比率である。
【０２８６】
曇り部分や凍結部分などは、付着物領域の占有率が一般に大きい。このため、画像解析ユニット１０２によれば、付着物検出用画像領域２３２の付着物領域の占有率により、ウィンドシールドに付着している付着物が小雨程度のものではなく、曇りや凍結なのかどうかを検出することができる。
【０２８７】
また、画像解析ユニット１０２では、ワイパー制御用やデフロスタ制御用に検出されるパラメータとして、上述した輝度平均値、輝度分散値、付着物領域の占有率についての時間変化を検出する（Ｓ７４〜Ｓ７６）。
【０２８８】
この時間変化は、今回撮像した付着物検出用画像領域２３２の画像データに基づくものと、前回撮像した付着物検出用画像領域２３２の画像データに基づくものとの変化量を意味する。ここで、凍結や曇りなどは短時間で急激に増えるものではないが、ウィンドシールド１０５に付着するスプラッシュ（他車両等が跳ね上げた水しぶき等）は、短時間で急激に増える。
【０２８９】
よって、付着物検出用画像領域２３２の輝度平均値、輝度分散値、付着物領域の占有率についての時間変化により、ウィンドシールドに付着している付着物がスプラッシュによるものかどうかを検出することができる。
【０２９０】
図３８に戻り、以上のようにしてワイパー制御用やデフロスタ制御用に検出されるパラメータを記録した後、画像解析ユニット１０２では、ウィンドシールド１０５の状態判定処理を行う（Ｓ９）。
【０２９１】
図４３は、ウィンドシールド１０５の状態判定処理の流れを示すフローチャートである。また、図４４，４５は、この状態判定処理の判定基準を示す表である。
【０２９２】
ウィンドシールド１０５の状態判定処理では、まず、上記ステップＳ１において行われた車両検出用画像領域２３１についての自動露光調整により決定された露光時間が閾値Ａ（例えば４０ｍｓ）よりも短いか否かを判断する（Ｓ９１）。
【０２９３】
この露光時間が閾値Ａ以上のような非常に長い時間に設定される場合、これは撮像領域の光量が少ない夜間であると判定することができる。つまり、露光時間が閾値Ａよりも短いか否かによって、撮像領域が昼間であるか夜間であるかを識別することができる。
【０２９４】
撮像領域が夜間である場合、車両検出用画像領域２３１の画像データから得られるパラメータ（輝度分散値、ボンネットのエッジ抽出結果）によるウィンドシールド１０５状態の判定精度は低い。
【０２９５】
そこで、画像解析ユニット１０２では、夜間と判定した場合には、車両検出用画像領域２３１から得られるパラメータ（輝度分散値、ボンネットのエッジ抽出結果）を使用しない。この場合に、画像解析ユニット１０２では、付着物検出用画像領域２３２から得られるパラメータだけを使用して、ウィンドシールド１０５の状態判定を行う。
【０２９６】
上記ステップＳ９１において撮像領域が昼間である判定された場合、次に、車両検出用画像領域２３１の輝度分散値が閾値Ｂよりも大きいか否かを判断する（Ｓ９２）。この判断結果は所定の記憶領域に記憶される。この閾値Ｂは、実験等により露光時間に応じたテーブルを用意しておき、それぞれの露光時間に応じて用いる閾値Ｂを決定するのが望ましい。
【０２９７】
また、上記ステップＳ９１において撮像領域が昼間である判定された場合、車両検出用
画像領域２３１のボンネットのエッジ部分の抽出ができたか否かを判断する（Ｓ９３）。この判断結果は所定の記憶領域に記憶される。
【０２９８】
ここで、ボンネットのエッジ部分の抽出処理では、例えば、ボンネットと背景とを含む画像領域について、画像の上下方向の隣接画素の輝度変化から、その水平エッジ成分の微分画像を形成する。
【０２９９】
ボンネットのエッジ部分の抽出処理では、あらかじめ記憶された水平エッジ成分の微分画像とのパターン比較を行う。
【０３００】
ここで、各パターン比較の結果に基づいて検出した各部分それぞれのパターンマッチング誤差が所定の閾値以下の場合は、ボンネットのエッジ部分が検出できたと判定する。このエッジ部分の抽出ができる場合には、ウィンドシールド１０５に曇りや凍結やスプラッシュが起きていないと判定することができる。
【０３０１】
次に、付着物検出用画像領域２３２から得られる各種パラメータについて判断する。まず、付着物検出用画像領域２３２の輝度平均値が閾値Ｃよりも大きいか否かを判断する（Ｓ９４）。この判断結果は所定の記憶領域に記憶される。
【０３０２】
上述したとおり、ウィンドシールド１０５に雨滴等が付着すると輝度平均値が下がる。例えば、付着物検出用画像領域２３２の輝度が１０２４階調であれば、ノイズ成分を除いた９００（閾値Ｃ）よりも小さい輝度平均値が検出されたか否かを判断する。
【０３０３】
また、付着物検出用画像領域２３２の輝度分散値が閾値Ｄよりも小さいか否かを判断する（Ｓ９５）。この判断結果は所定の記憶領域に記憶される。
【０３０４】
Ｓ９５の判断結果によれば、例えば、付着物検出用画像領域２３２の輝度が１０２４階調であれば、輝度分散値が５０（閾値Ｄ）よりも小さいとき、ウィンドシールド１０５が曇っている、あるいは凍結しているなどの判定を行うことができる。
【０３０５】
また、付着物検出用画像領域２３２の輝度平均値の時間変化量が閾値Ｅよりも小さいか否かを判断する（Ｓ９６）。この判断結果は所定の記憶領域に記憶される。
【０３０６】
Ｓ９６の判断結果によれば、輝度平均値の時間変化量が閾値Ｅ以上であるときにはスプラッシュが生じたものと判定することができる。
【０３０７】
また、付着物検出用画像領域２３２の付着物領域の占有率が閾値Ｆよりも小さいか否かを判断する（Ｓ９７）。この判断結果は所定の記憶領域に記憶される。
【０３０８】
Ｓ９７の判断結果によれば、例えば、光源部２１０から均一に照明がなされている場合、輝度平均値が閾値Ｆを下回る場合には小雨であると判定し、１／５以上である場合にはそれ以外の付着物が付着していると判定することができる。
【０３０９】
また、画像解析ユニット１０２では、ワイパー制御用やデフロスタ制御用に検出されるパラメータとして、外気温センサ１１１の検知結果が用いられ、外気温センサ１１１が検知した外温度が閾値Ｇよりも大きいか否かを判断する（Ｓ９８）。この判断結果は所定の記憶領域に記憶される。
【０３１０】
Ｓ９８の判断結果によれば、例えば、外気温が０度（閾値Ｇ）以下の場合、降雪もしくは凍結しているものと判定することができる。
【０３１１】
以上のような各パラメータについての判断結果が得られたら、各パラメータの判断結果と図４４，４５に示す表との整合性から、ウィンドシールド１０５の状態判別を行う（Ｓ９９）。
【０３１２】
この状態判別では、各パラメータの判断結果について重み付けを行うとよい。例えば、付着物検出用画像領域２３２に基づくパラメータおよび外気温についての重み付け係数を１０とし、車両検出用画像領域２３１に基づくパラメータについての重み付け係数を５とする。
【０３１３】
そして、各パラメータの判定結果として、異常なしとの差があるものを１とし、異常なしとの差がないときを０とする。
【０３１４】
その後、各パラメータの判定結果に重み付け係数をかけた総和について閾値判定を行う。これにより、各パラメータの判定結果が図４４，４５に示す表と完全一致する状態が存在しない場合でも、ウィンドシールド１０５の状態判定をすることができる。
【０３１５】
また、付着物検出用画像領域２３２のパラメータについては異常なしと差がある場合、ワイパーを１回だけ動作させてから、再度、各パラメータについて状態判定を確認してもよい。
【０３１６】
図３８に戻り、以上のようにしてウィンドシールド１０５の状態判定結果が出たら、画像解析ユニット１０２は、次に、その状態判定結果に応じた処理、制御（ワイパー制御やデフロスタ制御など）を行うための指令を出す（Ｓ１０）。
【０３１７】
図４６は、ワイパー制御とデフロスタ制御の例を示す表である。Ｓ１０の指令処理は、同図に示す表に応じて行われる。
【０３１８】
ここで、ワイパー制御では、ワイパー速度を３段階（遅、並、速）で制御する。また、デフロスタ制御では、ウィンドシールド１０５の内壁に対して最大風量の温風を吹き付ける動作を行うか否かを制御する。
【０３１９】
●物体検出装置（２）●
次に、本発明に係る物体検出装置の別の実施の形態について説明する。
【０３２０】
図４７は、本発明の別の実施の形態に係る物体検出装置が搭載される車両のブロック図である。本実施形態では、本発明に係る物体検出装置を、車両のワイパー自動制御装置に適用したものである。
【０３２１】
図４７に示すように、車両は、ウィンドシールド１と、ワイパーブレード２と、ワイパー制御装置３と、物体検出装置６とを有する。
【０３２２】
ウィンドシールド１は、雨滴付着対象物であり、例えば石灰ソーダガラスにより形成される。
【０３２３】
ワイパーブレード２は、ウィンドシールド１に付着する雨滴を払拭する。
【０３２４】
ワイパー制御装置３は、ワイパーブレード２を作動制御する。ワイパー制御装置３は、ワイパーブレード２を駆動する電気的駆動手段であるワイパーモータ４と、ワイパーモータ駆動回路５と、ワイパーブレード２の自動制御の開始停止を設定するスイッチ手段であるワイパースイッチ７とを有する。
【０３２５】
ワイパースイッチ７は、乗員によりその設定位置が例えば５段階設定可能となっている。
【０３２６】
本実施の形態において、ワイパースイッチ７がオートに設定されているときに、物体検出装置６が検出する雨滴検出信号に基づきワイパー払拭モードを決定し、これに応じてワイパー制御信号をワイパーモータ駆動回路５に出力する。これにより、ワイパーブレード２が自動制御される。
【０３２７】
物体検出装置６は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing
Unit）１４を備える。物体検出装置６は、イグニッションスイッチ４０がオンされて、ワイパースイッチ７がオートに設定されているときに、車載電源から電力が供給されるようになっている。
【０３２８】
図４８は、物体検出装置６の構成を示す中央断面図である。物体検出装置６は、ウィンドシールド１の内面でワイパーブレード２の払拭範囲に設置されている。
【０３２９】
物体検出装置６は、発光素子８（赤外線を発光する発光ダイオード、以下、ＬＥＤ８）による光をウィンドシールド１に入射させ、この光がウィンドシールド１により反射される。反射された反射光は、受光素子９（以下、フォトダイオード９）にて受光される。
【０３３０】
ＬＥＤ８は、図４７に示すようにＣＰＵ１４によりＬＥＤ駆動回路１５を通じて発光タイミング（車載電源３２からの電源投入と電源遮断のタイミング）が制御される。
【０３３１】
また、フォトダイオード９の出力値は、図４７に示すように検波増幅回路１６により、光−電圧変換されて、ＣＰＵ１４に入力されるようになっている。
【０３３２】
物体検出装置６には、ウィンドシールド１の内面側に、ＬＥＤ８から受光素子９までの間の光路を構成するプリズム１０が設けられている。
【０３３３】
プリズム１０は、本発明に係る導光体に対応し、ＬＥＤ８とウィンドシールド１、フォトダイオード９とウィンドシールド１との間に設置される。プリズム１０は、ＬＥＤ８からの光をフォトダイオード９に入射させる。プリズム１０は、上述した反射偏向プリズム２２０と同様に、曲率を有するウィンドシールド１の貼り付け面との接する面に対応した曲率を有する凸面の密着面を有する。
【０３３４】
なお、プリズム１０は、本例ではノルボルン等の樹脂材にて形成されているが、ポリカーボネイトアクリル等で形成しても良い。
【０３３５】
プリズム１０は、赤外線透過性の貼合部材（例えば、シリコン系樹脂粘着シート）によってウィンドシールド１に接するように取り付けられている。プリズム１０の貼合部材による取り付け方法の詳細は、上述した物体検出装置１０１の反射偏向プリズム２２０と同様である。
【０３３６】
また、プリズム１０は、ウィンドシールド１からの反射光を反射させてフォトダイオード９に受光させるとともに、車室外からの日射がフォトダイオード９に入射することを遮断する。
【０３３７】
例えばウィンドシールド１に雨滴が全く付着していないときには、ＬＥＤ８からの光は、プリズム１０を通過した後、ウィンドシールド１の内面にて全反射する。その後、この全反射された赤外線は、プリズム１０の反射部１９にて全反射されて、再度ウィンドシールド１の内面にて全反射して、フォトダイオード９に入射する。
【０３３８】
一方、ウィンドシールド１に雨滴が付着すると、ＬＥＤ８からの光は、プリズム１０を通過してウィンドシールド１の内面では全反射せずに、ＬＥＤ８からフォトダイオード９に入射する光量が減少する。
【０３３９】
つまり、物体検出装置６は、ウィンドシールド１に雨滴が付着しているとウィンドシールド１での反射率が変化（小さくなる）し、フォトダイオード９での受光量が減少することを利用して付着物（雨滴量）を検出している。
【０３４０】
つまり、物体検出装置６では、ウィンドシールド１に雨滴がある場合とない場合とでは、フォトダイオード９の雨滴検出信号が異なるので、雨滴検出信号の変化を見ることで、雨滴の有無を検知して、ワイパーブレード２を自動的に作動させる。
【０３４１】
ベース部１１は、ＬＥＤ８とフォトダイオード９とを保持する。
【０３４２】
また、ＬＥＤ８とフォトダイオード９とベース部１１は、カバーケース１３ａ、１３ｂ内に収納されて一体化されている。
【０３４３】
そして、このように一体化された物体検出装置６は、貼合部材１７によりウィンドシールド１の内面に固着されている。
【０３４４】
ここで、プリズム１０は、中央部に反射部１９を有する。反射部１９は、図４８に示すように光路の中間部位で、他の部分より板厚がかなり小さくなっている。
【０３４５】
非球面レンズ３０は、ＬＥＤ８からの光を平行光に偏向してから、プリズム１０を透過させる。非球面レンズ３０は、プリズム１０と一体成形されている。
【０３４６】
また、非球面レンズ３１は、プリズム１０を透過した光をさらに平行光に偏向して、フォトダイオード９に入射させる。非球面レンズ３１は、プリズム１０と一体成形されている。
【０３４７】
以上説明したように、物体検出装置６によれば、曲率を有するウィンドシールド１に貼り付ける場合であっても、物体検出装置の検出性能を確保することができる。
【０３４８】
●車両●
次に、本発明に係る車両の実施の形態について説明する。ここで、本発明に係る車両の実施の形態として、上述の図１に示した車両１００と図４７に示した車両とについて説明する。
【０３４９】
図１に示すように、車両１００は、例えばウィンドシールド１０５の内側（車室側）上部の不図示のインナーリアビューミラー付近に物体検出装置１０１を備える。
【０３５０】
また、図４７に示すように、本発明に係る車両は、例えばウィンドシールド１の内側（車室側）上部の不図示のインナーリアビューミラー付近に物体検出装置６を備えるものであってもよい。
【０３５１】
なお、本発明に係る車両において、本発明に係る物体検出装置の取付位置は、上述の位置に限定されず、車両の進行方向前方の車両外の状況を検知することができる位置であればよい。
【０３５２】
以上説明した本発明に係る車両によれば、曲率を有するウィンドシールドに物体検出装置を貼り付ける場合であっても、物体検出装置の検出性能を確保した車両を提供することができる。
【符号の説明】
【０３５３】
１     ウィンドシールド
２     ワイパーブレード
３     ワイパー制御装置
４     ワイパーモータ
５     ワイパーモータ駆動回路
６     物体検出装置
７     ワイパースイッチ
８     発光素子
９     受光素子
１０   プリズム
１１   ベース部
１４   ＣＰＵ
１５   ＬＥＤ駆動回路
１６   検波増幅回路
１９   反射部
３０   非球面レンズ
３１   非球面レンズ
３２   車載電源
４０   イグニッションスイッチ
１００ 車両
１０１ 物体検出装置
１０２ 画像解析ユニット
１０３ ヘッドランプ制御ユニット
１０４ ヘッドランプ
１０５ ウィンドシールド
１０６ ワイパー制御ユニット
１０７ ワイパー
１０８ 車両走行制御ユニット
１０９ デフロスタ制御ユニット
１１０ デフロスタ
１１１ 外気温センサ
２０３ 雨滴
２０４ 撮像レンズ
２０５ 光学フィルタ
２０６ 画像センサ
２０７ センサ基板
２０８ 信号処理部
２１０ 光源部
２１１ ＬＥＤ
２１２ コリメートレンズ
２１３ 偏向プリズム
２１４ テーパーロッドレンズ
２１５ 導光体
２２０ 反射偏向プリズム
２２１ 反射面
２２３ 被入射面
２２２ 密着面
２２４ 出射面
２２６ 反射ミラー面
２３０ 遮光部材
２３１ 車両検出用画像領域
２３２ 付着物検出用画像領域
２４０ 回転連結機構
２５１ 分光フィルタ層
２５２ フィルタ基板
２５３ 偏向フィルタ層
２５４ 充填層
２５５ 分光フィルタ層
３００ 貼合部材
３０１ 空隙
【先行技術文献】
【特許文献】
【０３５４】
【特許文献１】特開平１１−３０４７００号公報
【特許文献２】特開２０００−１３１２３１号公報
【図１】
2015052495.tif 000003
【図２】
2015052495.tif 000004
【図３】
2015052495.tif 000005
【図４】
2015052495.tif 000006
【図５】
2015052495.tif 000007
【図６】
2015052495.tif 000008
【図７】
2015052495.tif 000009
【図８】
2015052495.tif 000010
【図９】
2015052495.tif 000011
【図１０】
2015052495.tif 000012
【図１１】
2015052495.tif 000013
【図１２】
2015052495.tif 000014
【図１３】
2015052495.tif 000015
【図１４】
2015052495.tif 000016
【図１５】
2015052495.tif 000017
【図１６】
2015052495.tif 000018
【図１７】
2015052495.tif 000019
【図１８】
2015052495.tif 000020
【図１９】
2015052495.tif 000021
【図２０】
2015052495.tif 000022
【図２１】
2015052495.tif 000023
【図２２】
2015052495.tif 000024
【図２３】
2015052495.tif 000025
【図２４】
2015052495.tif 000026
【図２５】
2015052495.tif 000027
【図２６】
2015052495.tif 000028
【図２７】
2015052495.tif 000029
【図２８】
2015052495.tif 000030
【図２９】
2015052495.tif 000031
【図３０】
2015052495.tif 000032
【図３１】
2015052495.tif 000033
【図３２】
2015052495.tif 000034
【図３３】
2015052495.tif 000035
【図３４】
2015052495.tif 000036
【図３５】
2015052495.tif 000037
【図３６】
2015052495.tif 000038
【図３７】
2015052495.tif 000039
【図３８】
2015052495.tif 000040
【図３９】
2015052495.tif 000041
【図４０】
2015052495.tif 000042
【図４１】
2015052495.tif 000043
【図４２】
2015052495.tif 000044
【図４３】
2015052495.tif 000045
【図４４】
2015052495.tif 000046
【図４５】
2015052495.tif 000047
【図４６】
2015052495.tif 000048
【図４７】
2015052495.tif 000049
【図４８】
2015052495.tif 000050