(57)【要約】【課題】車両前方に近赤外線を放射し、且つロ−ビ−ムとしても機能する電磁波放射装置および当該電磁波放射装置を用いた車両前方撮像装置を提供する。【解決手段】電磁波発生源としてのフィラメント６から発生した電磁波中の近赤外線は透過するが可視光線を遮蔽するシェ−ド８、および上記電磁波中の少なくとも一部の可視光線がロ−ビ−ムとなるように反射する光学手段を備えた電磁波放射装置、あるいは上記シェ−ド８に代えて、上記電磁波中の近赤外線を車両の前方方向に放射し、可視光線またはその成分光線がロ−ビ−ムとなるように放射する鋸歯状プリズム８６やホログラム光学素子８７などの電磁波分散装置を備えた電磁波放射装置、および上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により車両前方を撮影する近赤外線カメラ、この近赤外線カメラの画像を処理してモニタ３９やヘッドアップディスプレイ４０に表示する車両前方撮像装置。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外線と可視光線とを含む電磁波を発生する電磁波発生源、上記電磁波発生源の前方に設置されて可視光線を遮蔽すると共に近赤外線を透過する近赤外線透過装置、および上記電磁波中の少なくとも一部の可視光線により車両の前方を照明する光学装置を備えたことを特徴とする電磁波放射装置。
【請求項２】
上記近赤外線透過装置は、可視光線を反射および／または吸収するものであることを特徴とする請求項１記載の電磁波放射装置。
【請求項３】
上記光学装置は、可視光線を反射する放物面鏡と上記放物面鏡で反射した可視光線を集光するレンズを備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁波放射装置。
【請求項４】
近赤外線と可視光線とを含む電磁波を発生する電磁波発生源、上記電磁波発生源の前方に設置されて近赤外線を車両の前方方向に放射すると共に可視光線またはその成分光線を上記近赤外線の放射方向よりも下向きに放射する電磁波分散装置を備えたことを特徴とする電磁波放射装置。
【請求項５】
上記電磁波分散装置は、プリズムであることを特徴とする請求項４記載の電磁波放射装置。
【請求項６】
上記プリズムは、上記電磁波発生源から発生した上記電磁波の入射面および／または出射面が鋸歯状および／またはフレネルレンズ状のものであることを特徴とする請求項５記載の電磁波放射装置。
【請求項７】
上記電磁波分散装置は、ホログラム光学素子であることを特徴とする請求項４記載の電磁波放射装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の電磁波放射装置、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により車両の前方を撮影する近赤外線カメラ、上記近赤外線カメラから得られる画像を表示信号に変換する画像処理装置、および上記表示信号を受けて上記画像を表示する表示装置を備えたことを特徴とする車両前方撮像装置。
【請求項９】
上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により対向車が照射されることを防止する近赤外線遮蔽装置を備えたことを特徴とする請求項８記載の車両前方撮像装置。
【請求項１０】
上記近赤外線カメラから得られる画像により上記対向車を検出し、上記対向車が近赤外線により照射されないように上記近赤外線遮蔽装置を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項９記載の車両前方撮像装置。
【請求項１１】
上記電磁波放射装置から放射された近赤外線を鉛直軸に対して０°より大きく４５°未満の角度で偏線する振動面を持つ近赤外線偏線フィルターを上記電磁波放射装置の前方に設置し、且つ上記と同じ偏線機能を持つ振動面を有する近赤外線偏線フィルターを上記近赤外線カメラの前方に設置したことを特徴とする請求項８記載の車両前方撮像装置。
【請求項１２】
上記近赤外線偏線フィルターの振動面の上記近赤外線に対する偏線角度を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１１記載の車両前方撮像装置。
【請求項１３】
上記表示装置は、ヘッドアップディスプレイであることを特徴とする請求項８記載の車両前方撮像装置。
【請求項１４】
上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により検出された障害物の存在に対して警報を出力する警報装置を備えたことを特徴とする請求項８記載の車両前方撮像装置。
【請求項１５】
上記電磁波放射装置から放射された近赤外線の障害物での反射線を受けて上記障害物までの距離を計測する計測装置を備え、上記警報装置は、上記計測装置で計測された上記距離が規定値内にあるときに警報を発するものであることを特徴とする請求項１４記載の車両前方撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用前照灯として好適な電磁波放射装置および暗視装置として好適な車両前方撮像装置に関し、詳しくは自動車などの車両の夜間走行時における車両前方の歩行者や対向車などの存在を確認するために上記車両に設けられて近赤外線と可視光線とを放射する電磁波放射装置、および上記電磁波放射装置から放射された近赤外線を利用した車両前方撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常の車両用前照灯には、対向車がない場合に点灯される走行灯（以下、ハイビ−ム）と、対向車がある場合に当該対向車に眩しさを与えない様に下向きに照明する為のロ−ビ−ムとが設けられている。夜間の運転中に対向車がある場合、運転者は互いのハイビ−ムで眩惑されないように、対向車が来るたびにハイビ−ムの輝度を低下させたりロ−ビ−ムに切り換える、などの操作を余儀なくされる。しかしその操作は、運転者に余分の緊張と疲労を与える、相手のために照明輝度を低下させると自分のライトが照らす路上の視野は著しく狭く暗くなる、あるいは対向車の強いライトが視界に強く入ってきた場合には一時的な眩み現象により前方路上の確認が遅れて極めて危険である、などの問題がある。
【０００３】
かかる問題の対策として、車両に暗視装置を設ける提案がなされている。この暗視装置は、車両の前端にあるラジエータグリルに適宜な開口を設け、この開口から近赤外線カメラにより前方を撮影し、車室内に近赤外線カメラからの信号を処理する制御部およびモニタを設けて運転者に歩行者の存在などの車両前方の情報を知らせるものであって、走行前方の歩行者など被写体が発する近赤外線のみを検知するパッシブ型暗視装置と、例えば特開２００１−３１３８５０号公報に開示されているような、赤外線ランプなどで被写体を照明するアクテブ型暗視装置とが知られている。
【０００４】
図１５は、従来のアクテブ型暗視装置の例であって、８０は車両、８１はグリル、８２はヘッドランプ、９０はグリル８１に設置された暗視装置であって、暗視装置９０は、グリル８１の中央８１ａに設けられた近赤外線カメラ９１とグリル８１の端近くに設けられた近赤外線ランプ９２とから構成されている。しかし上記のパッシブ型は、近赤外線を発しない障害物の検知はできず、一方、上記アクテブ型は近赤外線ランプの取付が必要となりコストアップする問題が生じる。
【０００５】
前記従来技術の欠点に鑑みて、既存のロ−ビ−ムから可視光線と共に放射される近赤外線を利用して車両前方を近赤外線カメラにて撮影しようとする提案がなされているが、この提案はつぎの問題がある。即ち上記ロ−ビ−ムは、下向きに照明するものであるので、近赤外線は可視光線と一緒に下向きに放射されて遠方まで到達できず、十分な障害物検知が期待できない問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来技術の実情に鑑み、安価に製造可能であって、且つ車両前方の遠方まで到達する近赤外線を放射すると共に、車両用前照灯として特にロ−ビ−ムとしても機能する電磁波放射装置並びに当該電磁波放射装置を利用した車両前方撮像装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る電磁波放射装置は、近赤外線と可視光線とを含む電磁波を発生する電磁波発生源、上記電磁波発生源の前方に設置されて可視光線を遮蔽すると共に近赤外線を透過する近赤外線透過装置、および上記電磁波中の少なくとも一部の可視光線により車両の前方を照明する光学装置を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の請求項２に係る電磁波放射装置は、請求項１において、上記近赤外線透過装置は、可視光線を反射および／または吸収するものであることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の請求項３に係る電磁波放射装置は、請求項１において、上記光学装置は、可視光線を反射する放物面鏡と上記放物面鏡で反射した可視光線を集光するレンズを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の請求項４に係る電磁波放射装置は、近赤外線と可視光線とを含む電磁波を発生する電磁波発生源、上記電磁波発生源の前方に設置されて近赤外線を車両の前方方向に放射すると共に可視光線またはその成分光線を上記近赤外線の放射方向よりも下向きに放射する電磁波分散装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の請求項５に係る電磁波放射装置は、請求項４において、上記電磁波分散装置は、プリズムであることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の請求項６に係る電磁波放射装置は、請求項５において、上記プリズムは、上記電磁波発生源から発生した上記電磁波の入射面および／または出射面が鋸歯状および／またはフレネルレンズ状であることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項７に係る電磁波放射装置は、請求項４において、上記電磁波分散装置は、ホログラム光学素子であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項８に係る車両前方撮像装置は、請求項１〜請求項７のいずれか一項記載の電磁波放射装置、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により車両の前方を撮影する近赤外線カメラ、上記近赤外線カメラから得られる画像を表示信号に変換する画像処理装置、および上記表示信号を受けて上記画像を表示する表示装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の請求項９に係る車両前方撮像装置は、請求項８において、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により対向車が照射されることを防止する近赤外線遮蔽装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項１０に係る車両前方撮像装置は、請求項９において、上記近赤外線カメラから得られる画像により上記対向車を検出し、上記対向車が近赤外線により照射されないように上記近赤外線遮蔽装置を制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項１１に係る車両前方撮像装置は、請求項８において、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線を鉛直軸に対して０°より大きく４５°未満の角度で偏線する振動面を持つ近赤外線偏線フィルターを上記電磁波放射装置の前方に設置し、且つ上記と同じ偏線機能を持つ振動面を有する近赤外線偏線フィルターを上記近赤外線カメラの前方に設置したことを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項１２に係る車両前方撮像装置は、請求項１１において、上記近赤外線偏線フィルターの振動面の上記近赤外線に対する偏線角度を制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項１３に係る車両前方撮像装置は、請求項８において、上記表示装置は、ヘッドアップディスプレイであることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項１４に係る車両前方撮像装置は、請求項８において、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により検出された障害物の存在に対して警報を出力する警報装置を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の請求項１５に係る車両前方撮像装置は、請求項１４において、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線の障害物での反射線を受けて上記障害物までの距離を計測する計測装置を備え、上記警報装置は、上記計測装置で計測された上記距離が規定値内にあるときに警報を発するものであることを特徴とするものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図３は、本発明の電磁波放射装置における実施の形態１を説明するものであって、図１は実施の形態１の一部破断斜視図、図２は図１の部分拡大一部破断斜視図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。図１〜図３において、電磁波放射装置１は、回転放物面を有する反射鏡２、反射鏡２の反射面３、反射鏡２の前面を覆うレンズ４、および反射鏡２とレンズ４で囲まれた空間内に設置された電磁波発生源を含むバルブ５から構成されている。反射鏡２とレンズ４との組み合わせは、電磁波中の少なくとも一部の可視光線にて車両の前方を照明せしめるようにする前記光学装置の一例である。
【００２３】
またバルブ５は、ロ−ビ−ム用のフィラメント６、ハイビ−ム用のフィラメント７、前記近赤外線透過装置の一例としてのシェ−ド８、およびこれら部材を支持する支持部材８４から構成されている。フィラメント６およびフィラメント７は、反射鏡２の略焦点位置付近に配置されており、共に近赤外線と可視光線とを含む電磁波を発生するが、これらのうちのフィラメント６が前記電磁波発生源の一例に該当する。
【００２４】
シェ−ド８は、前側壁８１、底壁８２、および後側壁８３を有する船型形状のものであって、フィラメント６はその中に収められている。またシェ−ド８は、近赤外線は透過するが可視光線を遮蔽する可視光カットフィルターにて形成されており、可視光カットフィルターの形成材料は、例えばＮａＣｌ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣａＦ２、エチレン酢酸ビニル共重合体などが例示される。しかしてフィラメント６から放射された電磁波のうちの車両の前方（矢印Ａの方向）に向かう前方向電磁波部分中の近赤外線は、シェ−ド８の前側壁８１を透過して実線の矢印Ｂで示すように遠方に放射される。これに対して、上記の前方向電磁波部分中の可視光線は、前側壁８１により遮蔽され、矢印Ａの方向以外の方向に放射された少なくとも一部が反射鏡２の反射面３で反射して（一点鎖線で示す矢印Ｃ）、レンズ４で集光されてロ−ビ−ムとなる。なおフィラメント７から放射された電磁波は、通常の車両用前照灯におけるハイビ−ム用フィラメントの場合と同様に、点線で示す矢印Ｄの方向あるいはその他の方向に進んでレンズ４で集光されてハイビ−ムとなる。
【００２５】
実施の形態１および後記する実施の形態２、３などの本発明の電磁波放射装置におけるロ−ビ−ム用のフィラメント６は、通常の車両用前照灯と同様に、対向車が来た場合のみ点灯してもよいが、ハイビ−ム用フィラメント７の点滅に係りなく常に点灯して近赤外線を放射し続け、後記する本発明の車両前方撮像装置にて車両前方を監視することもできる。
【００２６】
実施の形態２．
以下において、前記図１〜図３における部位または表示と同じ部位または表示に就いては同じ符号を付して説明を省略することがある。図４は、本発明の電磁波放射装置における実施の形態２の断面図であって、８５は前記近赤外線透過装置の他の例としてのコールドミラーである。コールドミラー８５は、近赤外線は透過し、可視光線は反射して遮蔽する機能をなす。しかしてフィラメント６から放射された電磁波のうちの車両の前方（矢印Ａの方向）に向かう前方向電磁波部分中の近赤外線は、コールドミラー８５を透過して実線の矢印Ｂで示すように遠方に放射される。これに対して、上記前方向電磁波部分中の矢印Ａの方向に進まんとする可視光線は、コールドミラー８５で反射して、矢印Ａの方向以外の方向に放射された可視光線と一緒に反射鏡２の反射面３で反射し、レンズ４（図示せず、図１参照）で集光されてロ−ビ−ムとなる。
【００２７】
なお実施の形態１において採用された可視光カットフィルターを用いたシェ−ド８は、可視光線の遮蔽によりある程度発熱する。これに対してコールドミラー８５は発熱しないので、本発明の電磁波放射装置の加熱を抑える観点から好ましい。
【００２８】
実施の形態３．
図５および図６は、本発明の電磁波放射装置における実施の形態３を説明するものであって、図５は実施の形態３の概略断面図であり、図６は鋸歯状プリズムの斜視図である。図５および図６において、５はロ−ビ−ム用のフィラメントとハイビ−ム用のフィラメントとを有する通常の車両用前照灯用のバルブであり、８６は前記電磁波分散装置の一例としての鋸歯状プリズムである。鋸歯状プリズム８６は、複数の板状プリズムを鋸歯状に積層して溶着したような構造を有し、その一方の面が断面三角形の複数の突起を有する鋸歯状面であり、他方が平坦面となっている。上記鋸歯状面に入射した電磁波は、図５および図６に示すように分散して上記平坦面から出射する。
【００２９】
図５において鋸歯状プリズム８６は、バルブ５および反射鏡２の前方に、且つ路面Ｒに対して図示する角度θだけ傾斜して設置されている。角度θは、バルブ５から放射された電磁波中の近赤外線の可及的多くが鋸歯状プリズム８６を通過して路面Ｒと平行な方向（矢印Ｂの方向）に放射されるように調節されている。一般的に個々の電磁波の各屈折率は、周知の通りその波長により変化し、波長が長いほど屈折率は小さくなる。このために近赤外線より屈折率の大きい可視光線は、近赤外線より大きく屈折し、且つ分散して（図５では図の簡略化のために可視光線の分散状態の図示を省略）下向きに、即ち路面Ｒに向かう方向（矢印Ｃの方向）に放射されてロ−ビ−ムとなる。
【００３０】
なお実施の形態４においては鋸歯状プリズム以外にも、要は電磁波を図５および図６に示すように分散する各種のプリズム、例えばフネレルレンズ状のもの、であってもよい。
【００３１】
実施の形態４．
図７および図８は、本発明の電磁波放射装置における実施の形態４を説明するものであって、図７は実施の形態４の概略断面図であり、図８はホログラム素子の斜視図である。図７および図８において、５はロ−ビ−ム用のフィラメントとハイビ−ム用のフィラメントとを有する通常の車両用前照灯用のバルブであり、８７は前記電磁波分散装置の他の例としてのホログラム素子である。ホログラム素子８７は、周知の通り、電磁波の波長に応じて分散し、波長毎に集光する機能を有するものであって、実施の形態４ではそれはバルブ５および反射鏡２の前方に設置され、且つバルブ５から放射された電磁波中の近赤外線はホログラム素子８７を通過して路面Ｒと平行な方向（矢印Ｂの方向）に放射するように調節設置されている。一方、可視光線は、分散して（図７では図の簡略化のために可視光線の分散状態の図示を省略）下向きに、即ち路面Ｒに向かう方向（矢印Ｃの方向）に放射されてロ−ビ−ムとなる。なお図８において、ホログラム素子８７の波線は、波長レベルの縞模様である。
【００３２】
実施の形態５．
本発明の実施の形態５は、本発明の車両前方撮像装置に関するものであって、図９は電磁波放射装置および実施の形態５の車両前方撮像装置を搭載した自動車の斜視図、図１０は上記自動車の内部の構成説明図、図１１は上記車両前方撮像装置の回路構成および主要部分の説明図である。図９〜図１１において、１は自動車の前面に搭載された電磁波放射装置であり、９は上記自動車の室内前面に搭載された車両前方撮像装置である。車両前方撮像装置９は、主として電磁波放射装置１、当該装置１から上記自動車の前方に放射された近赤外線により上記前方を撮影する近赤外線カメラ、上記近赤外線カメラから得られる画像を表示信号に変換する画像処理装置、および上記前方の画像を表示する表示装置から構成されており、電磁波放射装置１から放射された近赤外線の、障害物での反射線を対物レンズを介して受光し、上記障害物までの距離を計測すると共に、上記障害物までの距離とその時の車速とから当該障害物が危険区域（距離）に入ったか否かを判別し、入った場合にはその旨の警告を行う機能をなす。
【００３３】
上記電磁波放射装置１としては、前記実施の形態１〜４のいずれかに示された電磁波放射装置１が用いられる。上記近赤外線カメラは図１１における符号２１〜２８で表示された部分から、上記画像処理装置は図１１における符号３１〜３８で表示された部分から、それぞれ構成されており、また上記表示装置の一例として図１０に示すモニタ３９が用いられている。
【００３４】
先ず、上記近赤外線カメラの対物レンズおよびその位置制御を行う部分の構成について説明し、ついでその動作を説明する。図１１において、２０は車両前方撮像装置９内の各回路を制御するためのマイクロコンピュ−タであり、これは例えば内部にＣＰＵ（中央演算処理回路）、ＲＯＭ、およびＲＡＭを有する１チップマイクロコンピュ−タから構成され、上記ＲＯＭに格納されたプログラムにしたがって距離計測や対物レンズの焦点調節の動作を制御する。２１はフォ−カスレンズ、２２はズ−ムレンズであり、これらにより対物レンズを構成している。２３、２４は、それぞれフォ−カスレンズ２１およびズ−ムレンズ２２を駆動するためのレンズ駆動用モ−タ、２５、２６はそれぞれフォ−カスレンズ２１、ズ−ムレンズ２２のフォ−カス、ズ−ム位置を検出するためのエンコ−ダ、２７、２８はモ−タドライバである。
【００３５】
以上の構成において、マイクロコンピュ−タ２０は、フォ−カスレンズ２１およびズ−ムレンズ２２の位置が或る時点での車速デ−タに基づいて所定の位置になるように、フォ−カスレンズ２１およびズ−ムレンズ２２の駆動を制御する。換言すると、フォ−カスレンズ２１の焦点調節動作とズ−ムレンズ２２の撮影範囲の調節動作とを行う。
【００３６】
上記を一層具体的に説明すると、上記自動車が低速で走行している情報が入力した場合には、マイクロコンピュ−タ２０は、近くの、比較的広い範囲の障害物検知を行うべくモ−タドライバ２８を介してレンズ駆動用モ−タ２４を逆転（或は正転）させ、ズ−ムレンズ２２を対物レンズの焦点距離が小さくなる方向へと移動させ、またモ−タドライバ２７を介してレンズ駆動モ−タ２３を逆転（或は正転）させ、フォ−カスレンズ２１を至近側から無限方向へと移動させる。各レンズ２１、２２の移動位置は、エンコ−ダ２５、２６が検出しているが、マイクロコンピュ−タ２０は、エンコ−ダ２５、２６よりそれぞれの位置信号を読み取り、各レンズ２１、２２が所定の位置に達したことを検知すると、モ−タドライバ２７、２８へ駆動停止信号を出力する。
【００３７】
一方、上記自動車が高速で走行している情報が入力した場合には、遠くの、比較的狭い範囲の障害物検知を行うべくモ−タドライバ２８を介してレンズ駆動用モ−タ２４を正転（或は逆転）させ、ズ−ムレンズ２２を対物レンズの焦点距離が大きくなる方向へと移動させ、またモ−タドライバ２７を介してレンズ駆動モ−タ２３を正転（或は逆転）させ、フォ−カスレンズ２１を上記の低速時よりは更に無限側へと移動させる。そしてエンコ−ダ２５、２６にて各レンズ２１、２２が所定の位置に達したことが検出されていることを読み取ると、モ−タドライバ２７、２８へ駆動停止信号を出力する。
【００３８】
つぎに図１１中の、上記障害物にて反射された近赤外線から当該障害物までの距離測定を行う部分の構成について説明し、その動作を説明する。３１はマイクロコンピュ−タ２０が各種制御を行う際の同期を取る為の信号を発生する回路（以下、クロック信号）、３３は撮像素子、３２は撮像素子３３を駆動する駆動回路、３４は撮像素子３３に蓄積され、転送される２つの像信号を保持するサンプルホ−ルド回路、３５は増幅回路、３６は増幅回路３５を介して入力されるアナログ像信号をディジタル像信号に変換する変換回路、３８はディジタルシグナルプロセッサ、３７はディジタルシグナルプロセッサ３８からの信号を記憶する記憶回路である。上記近赤外線カメラからの出力は、可視光線による通常の画像とは異なる表現となるので、ディジタルシグナルプロセッサ３８は違和感を取り除くための画像処理をなし、かく処理した画像をモニタ３９に表示する。
【００３９】
以上の構成において、上記障害物にて反射した近赤外線により当該障害物までの距離測定を行う場合は、マイクロコンピュ−タ２０は、クロック信号３１に同期させて駆動回路３２を制御し、撮像素子３３を駆動する。これにより電磁波放射装置１から放射された近赤外線の、上記障害物での反射線が入射している撮像素子３３にて２つの像信号の蓄積が開始される。そして所定の電荷の蓄積が終了すると、各画素の電荷（像信号）は前記クロック信号３１に同期して時系列的にサンプルホ−ルド回路３４へと送出され、その後増幅回路３５で増幅され、変換回路３６にてディジタル信号に変換され、ディジタルシグナルプロセッサ３８へと送出される。そして順次記憶回路３７に一旦記憶される。
【００４０】
その後、ディジタルシグナルプロセッサ３８にて、記憶回路３７に記憶された２像の信号が取出され、当該像信号の位相差が算出されてこの結果がマイクロコンピュ−タ２０へと送出される。上記の位相差デ−タを受けるマイクロコンピュ−タ２０は、当該位相差デ−タと焦点検出系の敏感度とから焦点位置を算出し、上記障害物までの距離を測定する。
【００４１】
つぎに図１１中の、電磁波放射装置１を作動させる部分の構成について説明し、その動作を説明する。１０は電磁波放射装置１を点灯させる為の点灯手段、１１は当該装置１をロ−ビ−ムあるいはハイビ−ムに切換えるためのロ−・ハイビ−ム切換手段、１２はリレ−、６はロ−ビ−ム用フィラメント、７はハイビ−ム用フィラメント、１５は電源たる電池である。
【００４２】
上記構成において、点灯手段１０により電磁波放射装置１を点灯させる為の信号が入力されると、マイクロコンピュ−タ２０は、ロ−・ハイビ−ム切換手段１１により何れを点灯させるかを判別し、これに従ってリレ−１２を駆動する。例えば、ロ−・ハイビ−ム切換手段１１にてハイビ−ムを点灯させるべく信号が入力されている場合には、リレ−１２をフィラメント７と電源１５を接続する側に切換え、電磁波放射装置１のフィラメント７を点灯させる。また当該切換手段１１にてロ−ビ−ムを点灯させるべく信号が入力されている場合には、リレ−１２をフィラメント６と電源１５を接続する側に切換え、電磁波放射装置１のフィラメント６を点灯させる。この際に、電磁波放射装置１として例えば前記実施の形態１を採用した場合には、前述した様にシェ−ド８（図２、図３参照）は可視光線を遮蔽し且つ近赤外線は透過させるため、可視光線は反射鏡２（図１参照）で反射してロ−ビ−ムとなり、一方、近赤外線は遠方に向けて放射される。
【００４３】
次に、図１１中の上記自動車が障害物に対して衝突する可能性が高まった際の警告動作を行う部分の構成について説明し、その動作を説明する。１６は上記自動車の走行速度を検出するための車速センサ、１７は上記自動車の運転者に対して警告を行う警報機である。上記の構成において、マイクロコンピュ−タ２０は、車速センサ１６から上記自動車の走行速度（車速）デ−タを取り込み、当該車速デ−タと前述した様にして得られた障害物までの距離デ−タから、上記自動車が障害物に対して衝突する可能性が高まったことを判別すると、運転者にその旨の警告を促す警報を発するべく警報機１７を駆動する。
【００４４】
なお本実施の形態５においては、２像の位相差より焦点状態を検出し、これより障害物までの距離測定を行うようにしているが、本発明では上記測定方法に限定されるものではなく、例えば通常のカメラなどにおいて広く知られている三角測距の原理に基づいて距離測定を行う構成であっても良い。
【００４５】
実施の形態６．
図１２は、本発明の車両前方撮像装置における実施の形態６の、前記図１０に対応する自動車の内部の構成説明図であって、４０は前記表示装置の他の例としてのヘッドアップディスプレイである。しかして実施の形態６は、前記実施の形態５とはモニタ３９に代えてヘッドアップディスプレイ４０が用いられている点において異なり、その他の構成は同じである。ヘッドアップディスプレイ４０は、運転中の運転者が画像を見易い長所がある。
【００４６】
実施の形態７．
実施の形態７は、本発明の車両前方撮像装置に関するものであって、前記実施の形態１〜４のいずれかに示された電磁波放射装置１の前方に近赤外線を遮蔽する遮蔽板を設け、対向車に近赤外線が照射されないようにした点において前記実施の形態６と異なり、その他の構成は同じである。上記遮蔽板を設けることにより対向車への障害がなくなる効果がある。その際、近赤外線カメラから得られる画像により対向車を検出し、当該対向車に近赤外線が照射されないように上記遮蔽板の位置を制御する制御手段を設ければ、自車の前方路上の視野を確保しつつ、当該対向車への照射障害も回避し得る効果的がある。
【００４７】
実施の形態８．
図１３および図１４は、本発明の車両前方撮像装置における実施の形態８を説明する説明図であって、４１は対向車の電磁波放射装置であり、４４は自車の電磁波放射装置であって、両電磁波放射装置４１、４４は、いずれも前記実施の形態１〜４などの電磁波放射装置１と同じ構成を有する。４２は電磁波放射装置４１の前に設けられた偏線フィルター、４３は上記対向車の車両前方撮像装置中の近赤外線カメラの前に設けられた偏線フィルター、４５は電磁波放射装置４４の前に設けられた偏線フィルター、４６は上記自車の車両前方撮像装置中の近赤外線カメラの前に設けられた偏線フィルターであって、上記両車両前方撮像装置は、前記実施の形態５の車両前方撮像装置９と同じ構成を有する。
【００４８】
上記対向車の電磁波放射装置４１から放射された近赤外線は、偏線フィルター４２　によってθ度傾いた偏線として放射される。一方、自車の近赤外線カメラの前に設けられた偏線フィルター４６は、図１３の斜線に示されるように逆にθ度傾いていることになるので、偏線フィルター４６　を通して電磁波放射装置４１　からの近赤外線を見れば、それはｃｏｓ２θ倍の強さになっている。例えばθが３０°となるように設定すると、電磁波放射装置４１から放射された近赤外線は、偏線フィルター４２によって３０°、自車の近赤外線カメラの偏線フイルタ−４６によって逆向きに３０°、計ｃｏｓ（３０°＋３０°）、即ちｃｏｓ（６０°）＝１／２となり、ちょうど半分の強さになる。
【００４９】
ところがそれは上記対向車からの近赤外線に限られ、図１４から明らかなように自車の電磁波放射装置４４から放射された近赤外線は、偏線フィルター４５、４６の各振動面が同じなので近赤外線の強さは低下しない。つまり互いの車が、相手側の車の近赤外線を完全に押え、しかも自車の発する近赤外線は全く低下することなく前方確認ができる。よって、かかる偏線フィルターなどの偏線装置を設けることによって、従来よりも安全かつ容易に夜間走行をすることができる。
【００５０】
実施の形態８において、さらに自車の近赤外線カメラの前に設けられた偏線フィルター４６の振動面の角度θを可変できる制御手段を設けると、対向車の近赤外線の強さを調整することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る電磁波放射装置は、以上説明した通り、近赤外線と可視光線とを含む電磁波を発生する電磁波発生源、上記電磁波発生源の前方に設置されて可視光線を遮蔽すると共に近赤外線を透過する近赤外線透過装置、および上記電磁波中の少なくとも一部の可視光線により車両の前方を照明する光学装置を備えたものであり、上記近赤外線透過装置は例えば可視光線を反射および／または吸収するものであり、上記光学装置は例えば可視光線を反射する放物面鏡と上記放物面鏡で反射した可視光線を集光するレンズを備えたものである。しかして本発明の電磁波放射装置は、上記近赤外線透過装置の採用により車両前方の遠方まで到達する近赤外線を放射することが可能であると共に、ロ−ビ−ムなど車両の前方照明手段としても機能するので、従来のアクテブ型暗視装置に必要であった近赤外線ランプの別途取付が不要なりコストアップの問題が解消する。また上記電磁波放射装置は、ハイビームの点灯の有無に影響されることなく、常時あるいは必要に応じて近赤外線を車両前方に放射することができる。
【００５２】
本発明の請求項４に係る電磁波放射装置は、以上説明した通り、近赤外線と可視光線とを含む電磁波を発生する電磁波発生源、上記電磁波発生源の前方に設置されて近赤外線を車両の前方方向に放射すると共に可視光線またはその成分光線を上記近赤外線の放射方向よりも下向きに放射する電磁波分散装置、例えば鋸歯状プリズムやレネルレンズ状プリズム、ホログラム光学素子などであるので、請求項１に係る前記電磁波放射装置と実質的に同じ効果を奏する。
【００５３】
本発明の請求項８に係る車両前方撮像装置は、以上説明した通り、上記の電磁波放射装置、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により車両の前方を撮影する近赤外線カメラ、上記近赤外線カメラから得られる画像を表示信号に変換する画像処理装置、および上記表示信号を受けて上記画像を表示する表示装置を備えたものであるので、上記電磁波放射装置が有する効果に加えて、さらに従来のアクテブ型暗視装置に必要であった暗視カメラ用の近赤外線ランプを別途設ける必要がなくてそれを設置するスペースも不要であり、電力の供給も上記電磁波放射装置のみとなり、限られた容量の車両用バッテリーの負担が軽減する。またさらに、近赤外線カメラ用の近赤外線源がロ−ビ−ムなどと一体になっているため、近赤外線源の照射方向を簡単に調整できるものとなり、取付け作業も簡素化される。
【００５４】
また、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により対向車が照射されることを防止する近赤外線遮蔽装置を上記電磁波放射装置の前方に備え、また上記近赤外線カメラから得られる画像により上記対向車を検出し、上記対向車が近赤外線により照射されないように上記近赤外線遮蔽装置を制御する制御手段を備えていると、ハレーションの発生を非常に高い確率で防止することができる。
【００５５】
また、上記電磁波放射装置から上記車両の前方方向に放射された近赤外線を鉛直軸に対して０°より大きく４５°未満の角度で偏線する振動面を持つ近赤外線偏線フィルターを上記電磁波放射装置の前方に備え、且つ上記と同じ偏線機能を持つ振動面を有する近赤外線偏線フィルターを上記近赤外線カメラの前方に備え、また上記近赤外線偏線フィルターの振動面の上記近赤外線に対する偏線角度を制御する制御手段を備えていると、ハレーションの発生を非常に高い確率で防止することができる。
【００５６】
また、上記表示装置は、ヘッドアップディスプレイであると、運転中の運転者は画像が見易くて、それだけ安全運転に集中できる長所がある。
【００５７】
また、上記電磁波放射装置から放射された近赤外線により検出された障害物の存在に対して警報を出力する警報装置を備え、また上記電磁波放射装置から放射された近赤外線の障害物での反射光を受光して、上記障害物までの距離を計測する計測装置を備え、上記警報装置は、上記計測装置で計測された上記距離がは規定内にあるときに警報を発するものであると、運転中の運転者は、安全運転に集中できる長所がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電磁波放射装置における実施の形態１の一部破断斜視図。
【図２】図１の部分拡大一部破断斜視図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【図４】本発明の電磁波放射装置における実施の形態２の断面図。
【図５】本発明の電磁波放射装置における実施の形態３の概略断面図。
【図６】実施の形態３で用いられた鋸歯状プリズムの斜視図。
【図７】本発明の電磁波放射装置における実施の形態４の概略断面図。
【図８】実施の形態４用いられたホログラム素子の斜視図。
【図９】本発明の車両前方撮像装置における実施の形態５を搭載した自動車の斜視図。
【図１０】実施の形態５における自動車の内部の構成説明図。
【図１１】実施の形態５における回路構成および主要部分の説明図。
【図１２】本発明の車両前方撮像装置における実施の形態６での自動車の内部の構成説明図。
【図１３】本発明の車両前方撮像装置における実施の形態８の説明図。
【図１４】本発明の車両前方撮像装置における実施の形態８の他の説明図。
【図１５】従来のアクテブ型暗視装置の説明図。
【符号の説明】
１　電磁波放射装置、２　反射鏡、４　レンズ、５　バルブ、
６　ロ−ビ−ム用のフィラメント、７　ハイビ−ム用のフィラメント、
８　シェ−ド、８５　コールドミラー、８６　鋸歯状プリズム、
８７　ホログラム素子、２０　マイクロコンピュ−タ、
２１　フォ−カスレンズ、２２　ズ−ムレンズ、３３　撮像素子、
３８　ディジタルシグナルプロセッサ、３９　モニタ、
４０　ヘッドアップディスプレイ、４２〜４６　偏線フィルター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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