(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明対象に対して異なる方向から光を照射する複数の光源の点灯を制御する点灯制御装置であって、
前記複数の光源の中で点灯させる光源が異なる複数種類の点灯パターンを、人間が認識できない短時間ずつ発生させると共に、
前記各点灯パターンの発生時に撮影手段で撮影された前記照明対象の画像を入力して比較することで、前記照明対象の状態を判別する判別手段を有する
ことを特徴とする点灯制御装置。
【請求項２】
前記複数の光源によって前記照明対象を照明している間に、前記複数種類の点灯パターンを人間が認識できない短時間ずつ発生させる
ことを特徴とする請求項１に記載の点灯制御装置。
【請求項３】
前記点灯パターンの１つに全消灯を含める
ことを特徴とする請求項１または２に記載の点灯制御装置。
【請求項４】
前記各点灯パターンの発生時に所定の同期信号を出力する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の点灯制御装置。
【請求項５】
前記複数の光源は、第１光源と、第２光源とからなり、
前記複数種類の点灯パターンとして、前記第１光源と前記第２光源とを共に点灯させる第１点灯パターンと、前記第１光源と前記第２光源とを共に消灯させる第２点灯パターンと、前記第１光源を点灯させかつ前記第２光源を消灯させる第３点灯パターンと、前記第１光源を消灯させかつ前記第２光源を点灯させる第４点灯パターンとを発生させる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の点灯制御装置。
【請求項６】
前記各光源をパルス幅変調方式で点灯制御すると共に、該パルス幅変調方式による点灯制御中に、前記各点灯パターンに対応させた、人間が認識できない短時間のパルスを挿入する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の点灯制御装置。
【請求項７】
前記各点灯パターンの発生時に前記照明対象を撮影する前記撮影手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の点灯制御装置。
【請求項８】
前記光源は、ＬＥＤを使用したものである
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の点灯制御装置。
【請求項９】
照明対象に対して異なる方向から光を照射する複数の光源と、
前記複数の光源の点灯を制御する請求項１乃至８のいずれか１つに記載の点灯制御装置と
を有する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
当該照明装置はトンネル内を照明するものであり、
前記複数の光源は、前記トンネル内で車両の進行方向に向けて光を照射する第１光源と、前記トンネル内で車両の進行方向と反対向きに光を照射する第２光源とを有する
ことを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照射方向が異なる複数の光源の点灯を制御する点灯制御装置に係わり、特に、点灯パターンの切り替え制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路トンネル内の照明においては、車両の進行方向に向けて光を照射して、主として先行する車の背面を明るく照らし出すように作用するプロビーム照明と、車両の進行方向と反対向きに光を照射して、主として路面を明るく照らし出すように作用するカウンタービーム照明とがある。交通量が多い場合には、車両の背面を照らし出すプロビーム照明が有効に作用し、逆に交通量が少ない場合にはカウンタービーム照明が有効に作用する。
【０００３】
多くのトンネルでは、プロビーム照明とカウンタービーム照明とを同じ明るさで併用する対称照明が使用されるが、たとえば、特許文献１には、都市部など交通量の多いトンネルに対応するために、カウンタービーム照明よりプロビーム照明を強めたトンネル照明器具が開示されている。また、特許文献２には、プロビーム照明とカウンタービーム照明との明るさの比率を様々に設定した各種の照明方式が提示されている。
【０００４】
各トンネルにおいては、通常、交通量やトンネル内での位置（入口付近か否かなど）に応じた照明方式が選択され、該選択された固定の照明方式で照明が行なわれる。
【０００５】
一方、時間帯によって変化する交通量や野外輝度の変化に対応するために、交通量や野外輝度を計測し、該計測結果に応じてカウンタービーム照明とプロビーム照明とを切り替えるようにしたトンネル照明装置も提案されている（たとえば、特許文献３、特許文献４参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２７３４０８号公報
【特許文献２】特開２００２−６３８０３号公報
【特許文献３】特開昭６１−１３８４０４号公報
【特許文献４】特開平５−１９０００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、トンネル内の画像をカメラで撮影し、該画像を解析して路面の状況（ドライ、ウェット、凍結など）を判別することで、運転者に適切な警告を発したり、遠隔の管理センターで路面状況を管理したりすることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、固定の照明方式では、同一シーンに対して該固定の照明方式による１種類の画像しか得られないので、この画像から路面の状況などを的確に判別することは難しい。
【０００９】
また、特許文献３、４で開示された技術のように照明方式を切り替え可能に構成した場合でも、画像撮影のために照明方式を無造作に切り替えると、トンネル内を通行する車両の運転者に影響を及ぼしかねない。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、人が感じる照明状態に影響を及ぼすことなく、画像撮影用に照明方式を切り替えることのできる点灯制御装置および照明装置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】
【００１１】
上記の目的は以下に示す各項の発明により達成される。
【００１２】
請求項１に係わる発明は、照明対象に対して異なる方向から光を照射する複数の光源の点灯を制御する点灯制御装置であって、
前記複数の光源の中で点灯させる光源が異なる複数種類の点灯パターンを、人間が認識できない短時間ずつ発生させると共に、
前記各点灯パターンの発生時に撮影手段で撮影された前記照明対象の画像を入力して比較することで、前記照明対象の状態を判別する判別手段を有する
ことを特徴とする点灯制御装置である。
【００１３】
上記発明によれば、複数種類の点灯パターンを、人間が認識できない短時間ずつ発生させる。各点灯パターンの発生時に画像を撮影すれば、照明状態の変化を人に気づかれることなく、各種の照明方式による画像を得ることができる。判別手段は、撮影手段で撮影された各点灯パターン発生時の画像を比較することで、照明対象の状態、たとえば、トンネル内の路面の状態を判別する。点灯パターンは、複数の光源で実現可能なすべての組み合わせでもよいし、実現可能な組み合わせの中の一部でもかまわない。たとえば、３種類の光源がある場合には、全消灯を含めて最大８種類の点灯パターンが可能になる。
【００１４】
請求項２に係わる発明は、前記複数の光源によって前記照明対象を照明している間に、前記複数種類の点灯パターンを人間が認識できない短時間ずつ発生させる
ことを特徴とする請求項１に記載の点灯制御装置である。
【００１５】
上記発明によれば、照明対象を照明している間に、複数種類の点灯パターンが人間の認識できない短時間ずつ発生される。たとえば、トンネル内を特定の点灯パターンで照明している間に、複数種類の点灯パターンを、人間が認識できない短時間ずつ発生させ、各点灯パターンの発生時に画像を撮影すれば、運転者に影響を与えることなく、各種の点灯パターンで照明された路面の画像などを得ることができる。
【００１６】
請求項３に係わる発明は、前記点灯パターンの１つに全消灯を含める
ことを特徴とする請求項１または２に記載の点灯制御装置である。
【００１７】
上記発明によれば、全消灯すれば、複数の光源以外の外乱光のみとなる。たとえば、トンネルの出入口から入射する光や車のヘッドライトによる光が残る。全消灯時の画像を撮影し、これをノイズとして他の点灯パターンで撮影した画像から除去するように画像処理を施せば、外乱光の影響を除いた画像を得ることができる。
【００１８】
請求項４に係わる発明は、前記各点灯パターンの発生時に所定の同期信号を出力する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の点灯制御装置である。
【００１９】
上記発明では、各点灯パターンの発生時に同期信号が出力される。該同期信号に同期させてカメラで撮影すれば、各点灯パターンの照明状態による画像を撮影することができる。
【００２０】
請求項５に係わる発明は、前記複数の光源は、第１光源と、第２光源とからなり、
前記複数種類の点灯パターンとして、前記第１光源と前記第２光源とを共に点灯させる第１点灯パターンと、前記第１光源と前記第２光源とを共に消灯させる第２点灯パターンと、前記第１光源を点灯させかつ前記第２光源を消灯させる第３点灯パターンと、前記第１光源を消灯させかつ前記第２光源を点灯させる第４点灯パターンとを発生させる
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の点灯制御装置である。
【００２１】
請求項６に係わる発明は、前記各光源をパルス幅変調方式で点灯制御すると共に、該パルス幅変調方式による点灯制御中に、前記各点灯パターンに対応させた、人間が認識できない短時間のパルスを挿入する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の点灯制御装置である。
【００２２】
上記発明によれば、各光源はパルス幅変調方式で駆動されるので、パルス幅の変更により調光可能になる。また、パルス幅変調方式による点灯制御中に各点灯パターンに対応させた短時間のパルスを挿入するので、各光源の明るさを調光した照明状態において、各点灯パターンを短時間ずつ発生させることができる。
【００２３】
請求項７に係わる発明は、前記各点灯パターンの発生時に前記照明対象を撮影する前記撮影手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の点灯制御装置である。
【００２４】
上記発明によれば、撮影手段をさらに有し、各点灯パターンの発生時に該撮影手段により照明対象が撮影される。
【００２７】
請求項８に係わる発明は、前記光源は、ＬＥＤを使用したものである
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の点灯制御装置である。
【００２８】
上記発明によれば、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)は、オンオフの応答性が良く、点灯パターンを短時間ずつ切り替え発生させる光源に適している。
【００２９】
請求項９に係わる発明は、照明対象に対して異なる方向から光を照射する複数の光源と、
前記複数の光源の点灯を制御する請求項１乃至８のいずれか１つに記載の点灯制御装置と
を有する
ことを特徴とする照明装置である。
【００３０】
請求項１０に係わる発明は、当該照明装置はトンネル内を照明するものであり、
前記複数の光源は、前記トンネル内で車両の進行方向に向けて光を照射する第１光源と、前記トンネル内で車両の進行方向と反対向きに光を照射する第２光源とを有する
ことを特徴とする請求項９に記載の照明装置である。
【００３１】
上記発明によれば、第１光源は、所謂、プロビーム照明用の光源であり、第２光源は、所謂、カウンタービーム照明用の光源であり、プロビーム照明とカウンタービーム照明とを組み合わせた複数種類の点灯パターンが人間の認識できない短時間ずつ発生される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係わる点灯制御装置および照明装置によれば、人が感じる照明状態に影響を及ぼすことなく、画像撮影用に点灯パターンを切り替えることができ、同一シーンに対して複数の照明状態で撮影された画像を比較することで、照明対象の状態、たとえば、トンネル内の路面の状態を判別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づき本発明の各種実施の形態を説明する。
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係わる照明装置５の回路構成を示している。照明装置５は、照明ユニット１０と、該照明ユニット１０の点灯を制御する点灯制御手段としての点灯制御部２０と、撮影手段３０と、該撮影手段３０で撮影した画像を解析する判別部４０とから構成される。照明ユニット１０は、光の照射方向が異なる第１光源Ｌ１と第２光源Ｌ２とから構成される。これらはＬＥＤを光源に使用している。
【００３５】
点灯制御部２０は、配光指令入力部２１と、ＰＷＭ制御部２２と、反転回路２３と、点灯パターン生成部２４と、第１セレクタ２５と、第２セレクタ２６と、第１ドライバ２７と、第２ドライバ２８とを備えている。
【００３６】
配光指令入力部２１は、第１光源Ｌ１と第２光源Ｌ２との明るさの比率（配光）を指示する機能を果たし、第１光源Ｌ１と第２光源Ｌ２との明るさの比率を表した配光信号２１ａをＰＷＭ制御部２２へ出力する。配光指令入力部２１は、明るさの比率を指定するための操作部であってもよいし、外部装置から配光信号を入力する入力回路でもかまわない。
【００３７】
ＰＷＭ制御部２２は、第１光源Ｌ１に与える第１パルス信号Ｓ１をパルス幅変調（ＰＷＭ）方式で生成する回路（パルス生成手段）である。ここでは、１５０Ｈｚ（ヘルツ）の周期でパルスを生成し、各周期でのパルス幅（パルスのオン期間）は、配光指令入力部２１から入力される配光信号２１ａに応じて、デューティ比０％（パルスなし）〜１００％（パルス連続出力）の間で変更される。反転回路２３は、信号のオンオフを反転させる回路であり、第１パルス信号Ｓ１を反転させた第２パルス信号Ｓ２を出力する。
【００３８】
点灯パターン生成部２４は、照明ユニット１０の第１光源Ｌ１および第２光源Ｌ２を複数種類の点灯パターンで短時間ずつ点灯させるためのパターン信号Ｃ１、Ｃ２を生成する。点灯パターンには、第１光源Ｌ１と第２光源Ｌ２とを共に点灯させる第１点灯パターンと、第１光源Ｌ１と第２光源Ｌ２とを共に消灯させる第２点灯パターンと、第１光源Ｌ１を点灯させかつ第２光源Ｌ２を消灯させる第３点灯パターンと、第１光源Ｌ１を消灯させかつ第２光源Ｌ２を点灯させる第４点灯パターンとがある。
【００３９】
点灯パターン生成部２４は、所定のトリガ信号Ｔｒが入力されると、第１点灯パターン、第２点灯パターン、第３点灯パターン、第４点灯パターンの順で各点灯パターンを、人間が認識できない短時間ずつ発生させるためのパターン信号Ｃ１、Ｃ２を出力する。ここでは、各点灯パターンを１ｍｓずつ発生させるようになっている。なお、パターン信号Ｃ１は、第１光源Ｌ１の点灯を制御する信号であり、パターン信号Ｃ２は、第２光源Ｌ２の点灯を制御する信号である。
【００４０】
トリガ信号Ｔｒは、パターン信号Ｃ１、Ｃ２を発生させる契機となる信号であり、図示省略の外部装置から入力される。なお、トリガ信号Ｔｒを、一定時間毎、あるいは設定時刻に自動的に発生させるタイマ回路を点灯制御部２０が備えてもよい。
【００４１】
点灯パターン生成部２４は、さらに切替信号Ｅと、同期信号Ｆとを出力する。切替信号Ｅは、パターン信号Ｃ１、Ｃ２の出力期間中は値が「１」となり、他の期間は値が「０」となる信号である。同期信号Ｆは、各点灯パターンに対応するパターン信号Ｃ１、Ｃ２が出力される毎に撮影手段３０へ出力される、撮影タイミングを表わす信号である。
【００４２】
第１セレクタ２５には、第１パルス信号Ｓ１とパターン信号Ｃ１と切替信号Ｅとが入力されている。第１セレクタ２５は、切替信号Ｅが「０」のとき第１パルス信号Ｓ１を選択出力し、切替信号Ｅが「１」のときパターン信号Ｃ１を選択出力する。第１セレクタ２５の出力は第１ドライバ２７を経て、第１駆動信号Ｋ１として第１光源Ｌ１に入力されている。
【００４３】
第２セレクタ２６には、第２パルス信号Ｓ２とパターン信号Ｃ２と切替信号Ｅとが入力されている。第２セレクタ２６は、切替信号Ｅが「０」のとき第２パルス信号Ｓ２を選択出力し、切替信号Ｅが「１」のときパターン信号Ｃ２を選択出力する。第２セレクタ２６の出力は第２ドライバ２８を経て、第２駆動信号Ｋ２として第２光源Ｌ２に入力されている。
【００４４】
第１セレクタ２５が第１パルス信号Ｓ１を選択出力している間（切替信号Ｅが「０」の間）、第１光源Ｌ１は第１パルス信号Ｓ１のパルス幅に応じて調光され、パルス幅が長くなるほど（デューティ比が１００％に近づくほど）第１光源Ｌ１は明るく点灯する。同様に第２セレクタ２６が第２パルス信号Ｓ２を選択出力している間（切替信号Ｅが「０」の間）、第２光源Ｌ２は第２パルス信号Ｓ２のパルス幅に応じて調光され、パルス幅が長くなるほど（デューティ比が１００％に近づくほど）第２光源Ｌ２は明るく点灯する。なお、第１ドライバ２７および第２ドライバ２８は、第１セレクタ２５や第２セレクタ２６が選択出力した信号に応じて、光源Ｌ１、Ｌ２へ駆動電流を供給する回路である。
【００４５】
図２は、点灯制御部２０の各部の波形を示している。同図（ａ）の第１パルス信号Ｓ１は周期Ｔ、パルス幅ｐ１のパルス信号であり、同図（ｂ）の第２パルス信号Ｓ２は、第１パルス信号Ｓ１を反転させた信号なので、周期Ｔ、パルス幅（Ｔ−ｐ１）のパルス信号になっている。すなわち、第１パルス信号Ｓ１のパルス幅ｐ１と第２パルス信号Ｓ２のパルス幅（Ｔ−ｐ１）との合計は常に１周期の長さＴと一致し、第１パルス信号Ｓ１のパルス幅ｐ１と第２パルス信号Ｓ２のパルス幅（Ｔ−ｐ１）との比率を変更して配光を変えても、全体としての明るさは変化しないように調光制御される。通常の照明状態では、セレクタ２５、２６により第１パルス信号Ｓ１および第２パルス信号Ｓ２が選択され、照明ユニット１０の第１光源Ｌ１は第１パルス信号Ｓ１により、第２光源Ｌ２は第２パルス信号Ｓ２によりそれぞれ駆動されて点灯する。
【００４６】
点灯パターン生成部２４は、時刻Ｔ１にトリガ信号Ｔｒ（図２では図示省略）が入力されると、図２（ｃ）〜図２（ｆ）に示すようなパターン信号Ｃ１と、パターン信号Ｃ２と、切替信号Ｅと、同期信号Ｆとを出力する。詳細には、点灯パターン生成部２４は、時刻Ｔ１〜Ｔ５にかけてパターン信号Ｃ１、Ｃ２を出力し、その間、値「１」の切替信号Ｅを出力する。
【００４７】
パターン信号Ｃ１、Ｃ２は、時刻Ｔ１〜Ｔ２の間は、第１点灯パターンとなるようにパターン信号Ｃ１とパターン信号Ｃ２とが共にオンになり、時刻Ｔ２〜Ｔ３の間は第２点灯パターンとなるようにパターン信号Ｃ１とパターン信号Ｃ２とが共にオフになる。時刻Ｔ３〜Ｔ４の間は第３点灯パターンとなるようにパターン信号Ｃ１がオンでパターン信号Ｃ２がオフになり、時刻Ｔ４〜Ｔ５の間は第４点灯パターンとなるようにパターン信号Ｃ１がオフでパターン信号Ｃ２がオンになる。同期信号Ｆは、各点灯パターンの発生時（時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）にそれぞれ出される４つのパルスで構成される。
【００４８】
セレクタ２５、２６は、切替信号Ｅの値が「０」の間は第１パルス信号Ｓ１および第２パルス信号Ｓ２を選択し、切替信号Ｅの値が「１」の間はパターン信号Ｃ１およびパターン信号Ｃ２を選択出力するので、第１光源Ｌ１に与える第１駆動信号Ｋ１は図２（ｇ）に示すように第１パルス信号Ｓ１の途中にパターン信号Ｃ１を挿入した波形になり、第２光源Ｌ２に与える第２駆動信号Ｋ２は図２（ｈ）に示すように第２パルス信号Ｓ２の途中にパターン信号Ｃ１を挿入した波形になる。これにより、照明ユニット１０は、時刻Ｔ１〜Ｔ２は第１点灯パターンで点灯し、時刻Ｔ２〜Ｔ３は第２点灯パターンで全消灯となり、時刻Ｔ３〜Ｔ４は第３点灯パターンで点灯し、時刻Ｔ４〜Ｔ５は第４点灯パターンで点灯する。
【００４９】
第１パルス信号Ｓ１および第２パルス信号Ｓ２による定常的な点灯期間中に挿入されるパターン信号Ｃ１、Ｃ２による点灯時間は、人が視覚上認識できない程度の短い時間なので、人が感じる照明状態に影響を及ぼすことなく第１から第４の点灯パターンにより照明状態が形成される。
【００５０】
図３は、照明ユニット１０の外形を示している。照明ユニット１０は断面山形のベース１３を備え、該ベース１３の一方の斜面に第１光源Ｌ１を、他方の斜面に第２光源Ｌ２を配設して構成される。第１光源Ｌ１および第２光源Ｌ２は、それぞれ単体のＬＥＤで構成されてもよいし、それぞれ複数のＬＥＤで構成されてもよい。
【００５１】
図４は、照明ユニット１０の道路トンネルへの設置状態と、照明ユニット１０による各種の照明方式とを例示している。トンネルの天井には、光源Ｌ１、Ｌ２を下向きにした照明ユニット１０を、トンネルの長さ方向に沿って多数連設してある。第１光源Ｌ１は、トンネル内で車両５１の進行方向に向けて光を照射し、第２光源Ｌ２は、車両５１の進行方向と反対向きに光を照射するように配置されている。
【００５２】
すなわち、第１光源Ｌ１は、図４（ａ）に示すように、上方から車両５１の進行方向側の斜め下方に向けて光を照射し、プロビーム照明として作用する。第２光源Ｌ２は、図４（ｂ）に示すように、上方から車両５１の反進行方向側の斜め下方に向けて光を照射し、カウンタービーム照明として作用する。図４（ｃ）に示すように第１光源Ｌ１と第２光源Ｌ２の双方を同じ明るさで点灯させると対称照明として作用する。
【００５３】
照明装置５の点灯制御部２０により、第１光源Ｌ１と第２光源Ｌ２との明るさの比率（配光）は調整され、第１光源Ｌ１を第２光源Ｌ２より明るく設定するとプロビーム照明の効果が強まり、第２光源Ｌ２を第１光源Ｌ１より明るくするとカウンタービーム照明の効果が強まる。照明装置５では、カウンタービーム照明からプロビーム照明までを無段階に調整することができる。また、カウンタービーム照明とプロビーム照明との比率をどのように設定しても、全体として明るさを一定に保つことができる。
【００５４】
たとえば、交通量を別途のセンサで検知し、検知した交通量に応じてカウンタービーム照明とプロビーム照明との比率を自動調整するようにすれば、刻々と変化する交通状況に応じた適切なトンネル内照明が実現される。
【００５５】
また、カウンタービーム照明とプロビーム照明との比率を任意に調整できるので、設置場所の状況を予め調べ、その場所に適する配光を備えた照明装置を個別に用意する必要がなく、照明装置５をどのようなトンネルにも汎用的に使用でき、量産効果により製造コストを下げることができる。
【００５６】
該トンネルに設置された照明装置５の照明ユニット１０に対して図２に示す第１駆動信号Ｋ１、第２駆動信号Ｋ２が入力されると、第１パルス信号Ｓ１および第２パルス信号Ｓ２による定常的な照明中に、照明状態が、時刻Ｔ１〜Ｔ２の間は対称照明に、時刻Ｔ２〜Ｔ３は全消灯に、時刻Ｔ３〜Ｔ４はプロビーム照明に、時刻Ｔ４〜Ｔ５はカウンタービーム照明に短時間ずつ変化する。このように照明状態が変化している時間は人が視覚上認識できない程度に短いので、トンネル内を通行する車両５１の運転者が感じる照明状態に影響を及ぼすことなく、４つの照明状態を切り替え形成することができる。
【００５７】
図５は、同期信号Ｆに同期して撮影手段３０でトンネル内を撮影した画像の一例を示している。この画像は、模型を作成して撮影したものである。図５（ａ）は第１点灯パターンによる対称照明の状態で撮影した画像を、図５（ｂ）は第２点灯パターンによる全消灯の状態で撮影した画像を、図５（ｃ）は第３点灯パターンによるプロビーム照明の状態で撮影した画像を、図５（ｄ）は第４点灯パターンによるカウンタービーム照明の状態で撮影した画像を示している。４枚の画像は、短時間の間に連続的に撮影された略同一シーンの画像になっている。
【００５８】
上記の撮影のための照明状態は人が認識できないほどの短時間ずつしか発生しないので、運転者など人間の感じる照明状態に影響を及ぼすことなく、４つの異なる照明状態の画像を撮影することができる。
【００５９】
図６は、撮影手段３０が撮影した画像に対して判別部４０が行なう判別処理の流れを示している。まず、撮影手段３０で撮影した４枚の画像を取得し（ステップＳ１０１）、外乱光除去処理を行なう（ステップＳ１０２）。具体的には、全消灯の状態以外で撮影した各画像から全消灯の状態で撮影した画像を減算する。全消灯すれば、照明ユニット１０以外の外乱光のみの明かりで撮影された画像になる。たとえば、トンネルの出入口から入射する光や車のヘッドライトなどで照明された画像になる。また、各照明状態の画像は、短時間のうちに連続撮影されたほぼ同一シーンの画像になっている。そこで、全消灯時の画像をノイズとして、他の点灯パターンで撮影した各画像から除去することで、外乱光の影響を除いた画像を取得する。
【００６０】
次に、外乱光除去後の各画像を対比することで路面の光沢の度合いを算出する（ステップＳ１０３）。たとえば、カウンタービーム照明で撮影した外乱光除去後の画像とプロビーム照明で撮影した外乱光除去後の画像とにおいて同一の路面箇所の輝度の差分を求め、該差分から路面の光沢度を求める。さらに、このようにして算出した路面の光沢度から路面状況を判別する(ステップＳ１０４)。たとえば、乾いている、やや濡れている、濡れている、凍結しているなど各種の路面状況における光沢度の基準値を予め調べておき、ステップＳ１０３で求めた光沢度と基準値とを比較することで、路面状況を判別する。
【００６１】
また、各種の照明方式における同一シーン間の画像の差分処理や、異なるシーン間での画像の差分処理を行ない(ステップＳ１０５)、該差分処理の結果と光沢度とから画像内の物体に関する判別処理を行なう(ステップＳ１０６)。たとえば、異なる照明方式における同一シーン間での画像の差分は落下物の判別に、異なるシーン間での画像の差分は移動する車両の判別に使用する。また、事前に、車両や落下物の有無などを含めて、複数の路面状況をすべての照明方式で撮影して差分処理や光沢度の算出結果がどの程度の場合にどういった路面状況になるのかを調べておき、その値をしきい値として、物体の種類や状態を判別したりする。
【００６２】
このように様々な照明方式による画像を対比することで、１つの照明方式の画像のみでは困難な各種の判定を行なうことができ、路面状況や落下物などの状況を詳しく判別することが可能になる。なお、各種の照明方式で撮影された画像の利用方法やこれらの画像に基づく判別方法は上記の例に限定されない。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００６４】
ＰＷＭの変調周波数（周期）は、ちらつきが生じない周波数であれば適宜に設定すればよく、たとえば、１ｋＨｚ（キロヘルツ）にしてもよいし、それ以上でもよい。また、各点灯パターンの発生時間は、人が視覚上認識できない時間内であれば、撮影手段３０の感度などに応じて、適宜に設定すればよく、各点灯パターンの発生時間はＰＷＭ変調の周期より長くなってもかまわない。たとえば、ＰＷＭの変調周波数１ｋＨｚに対して、各点灯パターンの発生時間を１ｍｓやそれ以上の長さにしてもよい。撮影手段３０の感度にもよるが、点灯パターンの発生時間は５００μｓ〜１０ｍｓ程度が好ましい。
【００６５】
また、実施の形態では、４つの点灯パターンを連続的に発生させ、ほぼ同一シーンに対して４つの異なる照明状態の画像を得るようにしたが、複数の点灯パターンを時間的に分散させて発生させてもよい。たとえば、撮影手段３０の感度の関係上、各点灯パターンにつき比較的長い点灯時間（たとえば、１０ｍｓ）を要する場合には、人に知覚されないように、４つの点灯パターンを分散させるとよい。
【００６６】
実施の形態では、第１パルス信号Ｓ１を反転させて第２パルス信号Ｓ２を生成したが、これらを独立のＰＷＭ制御部で生成するようにしてもよい。また、制御対象の光源は照射方向が相違する３つ以上の光源であってもかまわない。たとえば、照射方向が異なるｎ個の光源の配光を制御する場合にｎ個のＰＷＭ制御部を設ければ、各光源に与える駆動信号の周期やパルス幅を独立に任意に設定することができる。この場合、ｎ個の駆動信号のパルス幅の合計を一定値に維持しながら、各パルス幅の比率を変更するようにすれば、全体の明るさを一定に保ちながら、３次元的に配光を制御することができる。また、ｎ個の光源を設ける場合には、点灯パターン生成部２４は光源毎のパターン信号を生成し、各光源に与える信号をセレクタで切り替えるように構成すればよい。
【００６７】
実施の形態では、点灯パターン生成部２４により第１から第４の点灯パターンを発生させたが、発生させる点灯パターンは画像解析のために必要なものだけでよく、複数の光源で実現可能なすべての組み合わせを発生させなくてもよい。
【００６８】
実施の形態ではパルス幅変調制御方式を採用したが、調光制御の方式はこれに限定されず、他の方式であってもよい。また、光源Ｌ１、Ｌ２はＬＥＤを使用したものに限定されない。短時間ずつの点灯パターンの発生に追従できる応答性を備えた光源であればよい。
【００６９】
また、トンネル内に設置した多数の照明ユニット１０の配光は、ユニット毎に個別の点灯制御部２０で制御されてもよいし、全体あるいは複数に分けたグループ毎に共通の点灯制御部２０で制御されてもよい。本発明は、照射方向の異なる複数の光源を制御するものであればよく、照射方向毎の光源の個数は、１個でも複数個でもかまわない。
【００７０】
さらに、実施の形態では、本発明を道路トンネルの照明に適用した場合を例に説明したが、他の対象物を照明するための照明装置に適用されてもかまわない。
【００７１】
本発明は、点灯制御部を主要部としたものであり、照明ユニット１０や撮影手段３０、判別部４０は別途に用意されてもよい。また、判別部４０における画像の解析方法や路面の判別方法は、実施の形態で例示した方法に限定されず、複数の照明状態で撮影された画像を利用するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態に係わる照明装置の回路構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる照明装置の点灯制御部が生成する各種信号を示す波形図である。
【図３】照明ユニットの側面図である。
【図４】照明ユニットの道路トンネルへの設置状態と、各種照明方式とを例示した説明図である。
【図５】第１から第４の各点灯パターンで照明された状態でトンネル内を撮影した画像の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係わる照明装置の判別部が行なう判別処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００７３】
Ｃ１、Ｃ２…パターン信号
Ｅ…切替信号
Ｆ…同期信号
Ｋ１…第１駆動信号
Ｋ２…第２駆動信号
Ｌ１…第１光源
Ｌ２…第２光源
Ｓ１…第１パルス信号
Ｓ２…第２パルス信号
Ｔｒ…トリガ信号
５…照明装置
１０…照明ユニット
１３…ベース
２０…点灯制御部
２１…配光指令入力部
２１ａ…配光信号
２２…ＰＷＭ制御部
２３…反転回路
２４…点灯パターン生成部
２５…第１セレクタ
２６…第２セレクタ
２７…第１ドライバ
２８…第２ドライバ
３０…撮影手段
４０…判別部
５１…車両
【図１】
0004651553.tif 000002
【図２】
0004651553.tif 000003
【図３】
0004651553.tif 000004
【図４】
0004651553.tif 000005
【図６】
0004651553.tif 000006
【図５】
0004651553.tif 000007