(57)【要約】      （修正有）【課題】  車両前方の道路のカラー赤外線イメージを発生する夜間視覚装置の提供。【解決手段】  本発明は、道路用の夜間視覚方法及び装置に関し、道路に赤外線ビームを照射する少なくとも１つの照射装置と、道路の第１のイメージを捕捉するためのカラーセンサである第１のセンサとを備えていて、第２のセンサである単色（白黒）センサと関連している。  赤外線に対して高感度である単色センサは、道路の赤外線イメージを捕捉し、同時にカラーセンサは、道路の色イメージを捕捉し、相まって道路の色つき赤外線イメージが形成される。【選択図】        図６
2005136952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路に赤外線ビームを照射する少なくとも１つの照射装置（１１）と、道路の第１のイメージを捕捉する第１のセンサ（１２）とを備える道路用の夜間視覚装置において、
第１のセンサ（１２）は、カラーセンサであることを特徴とする夜間視覚装置。
【請求項２】
道路の第２の赤外線イメージを捕捉する第２のセンサ（１３）を備え、第１のイメージはカラーイメージであり、第２のイメージは単色イメージであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
カラーイメージと単色イメージとを組み合わせるイメージ処理手段を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
第２のセンサ（１３）は、赤外線ビームに対して高感度であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
第１のセンサ（１２）は、第２のセンサ（１３）に比べ、赤外線ビームに対して低感度であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載の装置。
【請求項６】
自動車（１０）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の装置。          
【請求項７】
赤外線ビームが道路へ照射される道路の夜間視覚方法において、次の過程を含むことを特徴とする方法。
−道路のカラーイメージを捕捉する。
−道路の単色赤外線イメージを捕捉する。
−道路の第１及び第２のイメージを組み合わせる。
−道路のカラー赤外線イメージを得る。
【請求項８】
第１の画素と及び第２のイメージの対応する画素とを平均化することにより、前記第１及び第２のイメージを組み合わせるようにしたことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第２のイメージを、高赤外線感度をもって捕捉することを特徴とする、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
第１のイメージを、第２のイメージに比べて、低赤外線感度をもって捕捉することを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の夜間視覚装置に関し、赤外線タイプの夜間視覚装置により、自動車の前方に広がる、少なくとも一部が色付けされた道路のイメージを発生させることができる。また、本発明は、この装置をもって実施される方法にも関する。
【０００２】
本発明は、例えば自動車のような道路を走行する車両に適用され、特に、そのような車両の夜間視覚に適用されるものである。
【背景技術】
【０００３】
道路を走行する多くの車両にとって、事故の危険性を低減するために、運転者に、道路に関し、最良の視界を提供する必要がある。特に、夜間時には、自動車の前方及び側方の道路の詳細な視界を、運転者に十分提供することが重要である。従って、安全面に関し、車両の運転者のために、道路の夜間視覚を改善することが求められている。
【０００４】
このため、スポットライト型の照明装置が、車両前方の道路の方向に赤外線ビームを発生する夜間視覚装置が知られている。赤外線ビームは、道路上の種々の物体により反射される。赤外線ビームは、物体の特性及び照明装置に対する距離に基づいて、強く反射される。
【０００５】
車両に取り付けられた赤外線に反応するセンサは、反射された赤外線ビームを捕捉し、車両の前方に延びる道路の赤外線イメージを提供する。赤外線ビームを発生して反射させ、その反射ビームを捕捉する装置は、「能動的夜間視覚装置」と称されている。それにより、近赤外線ビーム、すなわち、波長が1100nmであるビームを検出することができる。
【０００６】
図１は、能動的夜間視覚装置により得られたイメージの一例を示している。このイメージでは、車両に沿った道路に存在する車両及び歩行者を識別することができる。しかし、車両のライトが、前照灯であるのかブレーキランプであるのかを識別することはできない。従って、車両がどちらの方向を向いているのかを識別することはできない。また、このイメージには、道路の右側に存在する光点があるが、この光点は、道路標識の場合には見えるが、書かれた文字である場合には、読むことはできない。
【０００７】
また、遠赤外線を検出する装置は公知であり、この装置は、「受動的夜間視覚装置」と称されている。この装置において、センサは、遠赤外線ビーム、すなわち、10μmの波長であるビームを捕捉する。このような装置により、物体自体から発生された遠赤外線ビームだけが捕捉される。すなわち、道路にある物体の温度が測定される。
【０００８】
このような受動的夜間視覚装置において、センサは、赤外線ビームの場合と同じく、車両前方のイメージを捕捉する。図２は、受動的夜間視覚装置により得られたイメージの一例を示している。このイメージは、第１の車両と、第１の車両と離れ、かつ歩行者が近づいてくる第２の車両を示している。しかし、このイメージでは、車両のライトが、前照灯であるのか、ブレーキランプであるのかを識別することはできない。従って、車両がどちらの方向に向いているのかを識別することはできない。
【０００９】
上述した装置には、いくつかの欠点がある。特に、受動的夜間視覚装置は、低温の物体を検出することはできない。この欠点は、車両と同じ空間を共有する移動物体が見えない場合に、さらに大となる。これは、数秒しか移動しておらず、後方ランプが熱くなっていない低温の自動車の場合である。この場合、後方ランプにより発生される多量の遠赤外線ビームは、プラスチック面もガラス面も通過しない。同様に、ブレーキランプ、方向指示ランプ、または危険警告ランプも、後方ランプのガラス面を瞬時には熱くしない。従って、受動的夜間視覚装置では、これらのランプを検出することはできない。
【００１０】
一方、能動的夜間視覚装置は、車両の後方ランプ、道路上の３色ライト等の光源に反応しやすい。赤外線を発生するこれらのライトは、センサを幻惑させ、物体のイメージの周りに光輪を形成し、そのため物体の輪郭が特定されなくなる。この幻惑は、「ブルーミング」と称されている。
【００１１】
能動的または受動的な夜間視覚装置を用いると、道路は、可視スペクトルの範囲外の波長で見えるので、カラー化には適しない。従って、これらの装置により得られる道路のイメージは、灰色の種々のレベルを有する単色（白黒）である。明るいレベルは、赤外線を発生又は反射する物体に対応し、暗いレベルは、赤外線を発生または反射しない物体に対応している。しかし、単色イメージでは、どのような物体であるかを正確に識別できない場合がある。例えば、図１及び図２のイメージでは、車両の前照灯であるのか後方ランプであるのかを検出することはできない。同様に、道路標識の情報を読むことはできない。
【００１２】
能動的または受動的な夜間視覚装置は、捕捉したイメージを表示する前に処理することにより、上述した欠点を解消している。処理の１つは、イメージの映像反転処理である。この処理により、暗く検出された物体を明るくし、明るく検出された物体を暗くすることができる。
【００１３】
図３には、映像反転処理されたイメージの例を示してある。この例では、映像反転処理により、道路を良好に表示できるとともに、道路にある物体が何であるかを識別させやすくしている。この場合、第１の車両が、対向方向から接近しており、第２の車両が、自車と同じ方向で停止していることがわかる。
【００１４】
捕捉されたイメージの他の処理は、道路のイメージに人工的に色付けする処理である。この処理は、捕捉されたイメージの灰色の各レベルを、人工的かつ任意的な色に関連付けることからなっている。イメージ処理において、この処理は、「ＬＵＴ（look-up table）の適用」として知られている。イメージの色は人工的な色であり、実際の色ではないので、「疑似色イメージ」と呼ばれている。
【００１５】
例えば、赤色は高レベルの灰色と、また、青色は低レベルの灰色と関連付けられている。中間レベルの灰色は、赤色と青色との中間色である。すなわち、例えばセンサと対向するライトは、赤色のイメージ（高レベルの灰色）を有する。そのため、車両のすれ違いビームであるのか、ブレーキランプであるのかを識別することはできない。従って、車両前方の道路上にある物体を正確に判断することができない。また、色付け処理により、単色では識別できなかった情報を見せることができ、イメージの識別が改善される。しかし、色付けは人工的なものであり、物体の実際の色を表すことはできない。
【００１６】
例えば、赤外線夜間視覚の場合、同じ可視色（例えば緑色）の物体は、赤外線に対して全く異なる特色を示す。一方の物体は、緑色の波長とは別に、近赤外線を反射する（能動的夜間視覚装置）か、または温度のために遠赤外線を発生する（受動的夜間視覚装置）ので、明るく見える。他方の物体は、近赤外線を吸収するので、または低温であるので、遠赤外線を発生せず、暗く見える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、上述した技術の欠点を解消することにある。そのため、本発明では、車両前方の道路のカラー赤外線イメージを発生する夜間視覚装置を提案している。この目的のため、本発明は、カラーセンサを用いることを提案している。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、道路に赤外線ビームを発生する少なくとも１つの照射装置と、道路の第１のイメージを捕捉する第１のセンサとを備え、第１のセンサは、カラーセンサである夜間視覚装置であるのが好ましい。
【００１９】
カラーセンサは、少なくと可視範囲にあるビーム、特に、主に可視範囲にあるビームを検出しうるセンサであるのが好ましい。
【００２０】
赤外線ビームを発生する装置は、例えば、１つ以上の白熱ランプ、赤外線で機能する１つ以上のＬＥＤ、または１つ以上のレーザダイオードの中から選択される。
【００２１】
本発明の他の好ましい実施例では、従来の能動的夜間視覚装置による眩惑が防止される。この目的のため、本発明では、カラーセンサを単色センサと関連させることを提案している。より詳しく言うと、他の好ましい実施例では、道路の第２の赤外線イメージを捕捉する単色センサを備え、第１のイメージは、カラーイメージであり、第２のイメージは、単色イメージである。
【００２２】
単色センサは、少なくとも赤外線の波長のビームを検出するのが好ましい。また、このセンサは、他のビーム、特に可視範囲のビームを検出することができる。
【００２３】
また、ヘッドライトがすれ違いビームモードで機能する時、可視光源であるヘッドライトを、選択的に用いることができる。
【００２４】
また、本発明は、上述した夜間視覚装置を用いるための方法にも関し、赤外線ビームが、道路へ照射される道路の夜間視覚方法において、
−道路のカラーイメージを捕捉する、
−道路の単色赤外線イメージを捕捉する、
−道路の第１及び第２のイメージを組み合わせる、
−道路のカラー赤外線イメージを得るという
過程を含む方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
また、本発明は、色付きの夜間視覚装置にも関するものである。この装置は、車両前方の道路に赤外線を照射する照射装置と、道路のイメージを捕捉する少なくとも１つの第１のセンサであるカラーセンサとを備えている。車両の前方または車両に設けられたカラーセンサは、道路の色イメージを捕捉できるようになっている。この色イメージは実際の色である。
【００２６】
本発明の好ましい実施例において、カラーセンサは、第２のセンサである単色（白黒）センサと関連している。赤外線に対して高感度である単色センサは、道路の赤外線イメージを捕捉する。同時的またはほぼ同時的に、カラーセンサは、道路の色イメージを捕捉する。色付き及び赤外線の２つのイメージが組み合わされ、道路の色付き赤外線イメージが形成される。
【００２７】
図７は、本発明の色付き赤外線夜間視覚装置のブロック図を示す。図７には、本発明の夜間視覚装置が搭載された自動車（１０）を示してある。夜間視覚装置は、赤外線の照射装置であるプロジェクタ（１１）を備えている。図７に示すように、プロジェクタ（１１）は、例えば、自動車（１０）の前照灯の一方に取り付け可能となっている。プロジェクタ（１１）を各前照灯に取り付けることもできる。また、プロジェクタ（１１）を、例えば、自動車（１０）の２つの前照灯の間に設けた特別なハウジング内に取り付けることもできる。
【００２８】
本発明の夜間視覚装置は、カラーセンサ（１２）を備えている。カラーセンサ（１２）は、単色センサ（１３）と一体となっているのが好ましい。この場合、２つのセンサ（１２）（１３）が相互に接続されており、同期的またはほぼ同期的に作動するようになっている。簡略化のために図示していないイメージ処理手段が、センサに接続されており、センサにより捕捉されたイメージが処理される。イメージ処理手段は、例えば、イメージ処理用のプリント基板に取り付けられている電子式のものである。また、イメージ処理手段を、例えば、自動車（１０）のオンボードコンピュータに組み込まれるコンピュータ式のものとしてもよい。
【００２９】
好ましい実施例では、検出されるビーム、特に赤外線や近赤外線に高感度である単色センサ（１３）が用いられる。単色センサ（１３）は、カラーセンサ（１２）よりもかなり高感度である。高感度である単色センサ（１３）は、許容された最大の眩惑情報とともに、多くの情報を捕捉することができる。センサが800〜1200nm、特に850〜1100nm、例えば1000〜1100nmのビームを検出する時に、センサは、赤外線に対してかなり高感度となる。
【００３０】
このような感度につき、例をあげて、より具体的に説明する。高感度の単色センサは、最小ワット、例えば100〜200m離れた木により反射される800〜1000nm帯の数ワット〜数十ワットのビームを検出することができる。従って、単色センサにより捕捉されるイメージは、たいへん明るく、多くの情報を含んでいるが、眩惑の原因ともなりうる。
【００３１】
一方、カラーセンサの感度は、劣っている。従って、単色センサに比べて、例えば1/10〜1/100の感度であるカラーセンサを用いることができる。低感度であるこのようなカラーセンサは、高感度センサにより捕捉されるビームよりも、約10〜100倍高く、ブルーミングのないビームを捕捉することができる。「ブルーミング」とは、飽和して、センサにより捕捉されるイメージよりも大きい点を、イメージが有するようになることである。
【００３２】
上述した木を例として、具体的に説明すると、２つのセンサの感度比をおおむね100（距離の二乗で作用する）とすると、低感度センサは、例えば約30mだけ離れた木を検出でき、高感度センサは、100m離れた木を検出できる。
【００３３】
カラーセンサにより捕捉されるイメージは、ブルーミングを含んでいない。強い光源は、光輪を含んでいない点光源でなければならない。このようにして、ブルーミングによる虚偽情報を含まず、実際の光源を示すイメージを得ることができ、実際の光源がカラーで示される。得られたカラーイメージは、光源に対応するカラーの点からなっている。
【００３４】
本発明による好ましい一実施例の夜間視覚装置は、異なる露出パラメータをもって、道路の同期的または準同期的な２つのイメージを捕捉することに基づいている。そのため、
−一方のイメージは、単色センサにより認識され、最大の情報が検出される。
−他方のイメージは、より暗く、イメージをぼかす要素だけが色付けされて可視性とされる。
【００３５】
図４は、単色センサ（１３）により捕捉されたビームイメージの例を示す。このイメージには、高感度センサにより道路上に検出された種々の要素、すなわち、ビームの２つの光輪（１ａ）（１ｂ）、道路上に照射されたビームの３番目の光輪（２）、歩行者（３）、白線（８）（９）、標識（４）（５）、及び白点（６ａ）（６ｂ）（７）が含まれている。
【００３６】
図５は、カラーセンサ（１２）により捕捉された暗いイメージの例を示す。このイメージは、図４において最もぼけた要素だけを示しており、黄色を表すためにハッチングしてある光輪（１ａ）（１ｂ）（２）、白点（７）と、赤色を表すために点を付してある標識（４）（５）とを含んでいる。これは、図１の道路と対応する道路の実際のイメージにおいて、カラーセンサ（１２）により捕捉されるイメージが、黄色及び赤色となっているためである。その他の全ての色も、イメージに示される。例えば、３色ライトが道路にある場合、イメージでは、一番下のライトが緑色で、中間のライトが黄色で表される。
【００３７】
図５の暗いイメージにより、道路標識の文字を認識することができる。この場合、標識が停止サインであることが認識できる。
【００３８】
単色の明るいイメージとカラーの暗いイメージが組み合わされ、道路の１つのイメージが形成される。この処理は、２つのイメージを平均化する処理からなっている。すなわち、カラーイメージの各画素と、単色イメージの対応する各画素とが平均化され、道路の赤外線イメージがカラーで示される。この新しいイメージは、カラーイメージによる色情報と単色イメージによる詳細情報とを含んでいる。
【００３９】
単色の明るいイメージとカラーの暗いイメージとを組み合わせることにより、（眩惑を防止しつつ）光源及び明るい物体が色付けされた道路の詳細なイメージを提供することができる。
【００４０】
図６は、単色の明るいイメージと色付けされた暗いイメージとを組み合わせて得られた道路のイメージの例を示している。すなわち、図６のイメージは、図４と図５のイメージを組み合わせて得られたものである。図６には、図４と図５のイメージの平均画素が示されているが、平均化以外による組み合わせでもよい。例えば、重み付け平均化や、2002年3月29日出願のフランス国出願番号02-04170号による組み合わせを用いることもできる。
【００４１】
図６の組み合わせイメージは、図４の明るくない要素と、図５の色付けされた要素とを示している。このように、歩行者（３）と白線（８）（９）が見えている。また、対向方向の自動車の黄色い前方ライトの光輪（１ａ）（１ｂ）、道路で反射する前方ライトの光輪（２）、及び「停止」と書かれた赤い標識（４）及び標識（５）が見えている。
【００４２】
道路の他の例では、３色ライト、後方ブレーキランプ、前方照灯ライト、または方向指示ランプが、実際の色でイメージに示される。したがって、運転者は、どの種類のライトが含まれているかを容易に認識することができ、イメージを判断し、この判断に基づいて反応することができる。
【００４３】
このように、本発明は、低感度のカラーセンサを有する高感度の白黒センサに関するものである。また、高感度カラーセンサを１個だけ用いて実施することもできる。
【００４４】
また、本発明は、本発明による夜間視覚装置が取り付けられた自動車にも関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】従来の能動装置による道路のイメージの一例を示す図である。
【図２】従来の受動装置による道路のイメージの一例を示す図である。
【図３】映像反転処理された受動装置による道路のイメージの一例を示す図である。
【図４】高感度の単色センサによる道路のイメージの一例を示す図である。
【図５】低感度のカラーセンサによる道路のイメージの一例を示す図である。
【図６】図４及び図５のイメージを組み合わせた道路のイメージの一例を示す図である。
【図７】本発明による夜間視覚装置の略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ａ、１ｂ、２  光輪
４、５          標識
６ａ、６ｂ、７  白点
８、９          白線
１０            自動車
１１            プロジェクタ
１２            カラーセンサ
１３            単色センサ
【図１】
2005136952.tif 000003
【図２】
2005136952.tif 000004
【図３】
2005136952.tif 000005
【図４】
2005136952.tif 000006
【図５】
2005136952.tif 000007
【図６】
2005136952.tif 000008
【図７】
2005136952.tif 000009
【外国語明細書】
2005136952000001.pdf