(57)【要約】【課題】交差点において交差対象から投射される光信号の反射光信号を可視化し、運転者に交差対象を視覚的に認知させることにより、自車両の交差対象への衝突を予防すること。【解決手段】近赤外光投光装置１０１から太陽光が分光照射度を有しない特定波長帯域の近赤外光を照射し、同じ交差点衝突予防装置を搭載した交差対象から照射された近赤外光の反射光像を、当該特定波長帯域のみを透過するバンドパスフィルター１０３を光軸上に配設した近赤外線カメラ１０２により撮像する。これにより、昼間であっても太陽光の影響を受けずに交差対象から照射さえた近赤外光のみを可視化し、交差点における交差対象の情報として運転者に提供することができる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前方の路面に対して光信号を投射する投射手段と、
交差点において交差する道路を走行中の交差対象に搭載された前記投射手段から投射される光信号の反射光信号を可視化する可視化手段とを備えることを特徴とする交差点衝突予防装置。
【請求項２】
請求項１に記載の交差点衝突予防装置において、
前記投射手段は、少なくとも１つの特定波長帯域に放射エネルギーを有する近赤外光を投射し、
前記可視化手段は、前記投射手段から投射される特定波長帯域の近赤外光のみを透過する少なくとも１つの特定波長透過手段と、前記特定波長透過手段によって透過された特定波長帯域に感度を持つ撮像手段と、前記撮像手段で撮像された画像を表示する表示手段とを有することを特徴とする交差点衝突予防装置。
【請求項３】
請求項２に記載の交差点衝突予防装置において、
前記特定波長帯域は、昼間の地表面における太陽の分光放射照度が所定値以下の波長帯域であることを特徴とする交差点衝突予防装置。
【請求項４】
請求項２または３のいずれかに記載の交差点衝突予防装置において、
昼夜を検出する昼夜検出手段と、
前記特定波長透過手段は、それぞれが異なる特定波長帯域の近赤外光を透過する複数のフィルタを含み、
前記昼夜検出手段によって検出された情報に基づいて、前記フィルタを切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする交差点衝突予防装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の交差点衝突予防装置において、
自車両が衝突の危険性のある交差点に接近したことを検出する交差点検出手段をさらに有し、
前記交差点検出手段によって自車両が衝突の危険性のある交差点に接近したことが検出されたときに、前記投射手段は前記光信号を投射し、前記可視化手段は受信した光信号の反射光信号を可視化することを特徴とする交差点衝突予防装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の交差点衝突予防装置において、
前記投射手段は、前記光信号をパルス発振することを特徴とする交差点衝突予防装置。
【請求項７】
車両前方の路面に対して光信号を投射し、
交差点において交差する道路を走行中の交差対象からの光信号の反射光信号を可視化することを特徴とする交差点衝突予防方法。
【請求項８】
第１および第２の車両に請求項１〜６のいずれか一項に記載の交差点衝突予防装置を搭載し、
前記第１の車両は前記投射手段から光信号を投射し、
前記第２の車両は前記第１の車両から投射された光信号の反射光信号を可視化することを特徴とする交差点衝突予防システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差点において交差対象から投射される光信号を可視化し、運転者に交差対象を視覚的に認知させることにより、自車両の交差対象への衝突を予防する交差点衝突予防装置、方法、およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の交差点衝突予防装置として、交差点などでの運転者の死角となることの多い車両前端側方の状況を車両前部に設けた車両用カメラでディスプレイに映し出し、運転者の視界確保を支援するものが特許文献１および２により知られている。また、視界の悪い交差点近傍の道路上に警報表示装置と交差点接近車両の走行状態を検知する車両感知装置を設置し、自車両と交差対象との走行状況に応じて双方に警報することによって、交差点に進入する前に死角に存在する車両の接近を早期認知させるものが特許文献３および４により知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−５８３４３号公報
【特許文献２】特開２００１−３９２４８号公報
【特許文献３】特開２００３−１６５９６号公報
【特許文献４】特開平５−２８４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および２による発明においては、車両が交差点端にまで到達しないと交差対象の存在を認識できず、交差対象の存在有無を早期認知・発見することはできない。また、特許文献３および４による発明においては、各車両に搭載された単独装置のみでは交差対象の存在を認識することができず、多数の交差点にインフラ設備が必要となるという問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、車両前方の路面に対して光信号を投射し、交差点において交差する道路を走行中の交差対象からの光信号の反射光信号を可視化するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、交差点衝突予防装置を搭載する交差対象から投射される光信号の反射光信号を可視化することにより、運転者は交差点手前の時点で早期に交差対象の存在を認知することができる。また、本発明による交差点衝突予防装置を搭載していれば、お互いの存在を認知することができ、別途インフラ設備は不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
―第１の実施の形態―
図１は、大気圏外に達した太陽光が地表面に達するまでに大気中の分子やエアロゾル等によって、どの波長帯域がどの程度散乱や吸収され、減衰するかを示したものである。図１に示すように地表における分光放射照度はオゾン、水蒸気、二酸化炭素等による吸収によって櫛状になっていることがわかる。特に近赤外線領域中の１．１μｍ前後の波長帯域α、１．４μｍ前後の波長帯域β、１．９μｍ前後の波長帯域γ、２．４μｍ以上の波長帯域δは分光放射照度が非常に低い、あるいはほとんど分光放射照度がない領域である。なお、上記説明した分光放射照度が非常に低い、あるいはほとんど分光放射照度がない領域は、例えば分光放射照度が４０（Ｗ・ｃｍ−２・ｎｍ−１）以下となる波長帯域をいう。
【０００８】
したがって、図１においてα〜δで示した帯域に強いスペクトルを持つ近赤外線光（光信号）を車両から投射し、この近赤外線光の反射光像を当該帯域のみを透過するバンドパスフィルターを介して近赤外線カメラで撮像する。そして撮像した画像をモニタに表示することにより、昼間であっても太陽光の影響を受けずに近赤外線光を投射する他車両を可視化することが可能となる。本実施の形態における交差点衝突予防装置においては、上述した通り太陽光の性質を利用して交差点における他車両を可視化する。以下、詳細に説明する。
【０００９】
図２は、本発明による交差点衝突予防装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。交差点衝突予防装置１００は、自車両前方の左右フェンダー部に配置され、自車両の前方に近赤外光を照射する近赤外線投光装置１０１と、他車両から照射された自車両近傍の近赤外光の反射光像を撮像する近赤外線カメラ１０２と、近赤外線カメラ１０２の光軸上に配設され、特定の波長帯域のみを透過するバンドパスフィルター１０３と、近赤外線カメラ１０２により撮像した画像を運転者に出力する液晶モニタやＨＵＤ等のモニタ１０４と、装置全体を制御する制御装置１０５とを備えている。
【００１０】
近赤外線投光装置１０１は、例えば赤外線レーザやＬＥＤによって図１においてα〜δで示した狭い波長帯域で強いスペクトルを持つ光を照射する。近赤外線カメラ１０２は、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等により実現され、近赤外線領域に感度を持つ。バンドパスフィルター１０３は、近赤外光の特定の波長帯域、すなわち図１においてα〜δで示した帯域の内、少なくとも１つの波長帯域のみを透過する。
【００１１】
以下、本実施の形態による交差点衝突予防装置においては、本発明による交差点衝突予防装置を搭載する他車両の近赤外線投光装置１０１から照射された近赤外光の反射光像を自車両の近赤外線カメラ１０２で撮像する。撮像した画像をモニタ１０４に表示することにより、他車両によって照射された近赤外光が可視化され、運転者に対して事前に交差対象の接近を認知させることができ、交差対象との衝突を予防することができる。
【００１２】
図３は、本実施の形態における交差点衝突予防装置によって交差対象を撮像する仕組みを模式的に示した図である。図３において、自車両３ａおよび他車両（交差対象）３ｂに搭載された近赤外線投光装置１０１は、地表に到達した太陽光の分光放射照度と対比して、ほとんど放射エネルギーを含まない特定の波長帯域λａに強いスペクトルを持つ光Ｌ１を照射する。特定の波長帯域λａは、例えば図１に示した分光放射照度が１．４μｍ前後の波長帯域である。
【００１３】
自車両３ａに搭載された近赤外線カメラ１０２の光軸上前方に配設されたバンドパスフィルター１０３は特定の波長帯域λａのみを透過する。したがって、自車両３ａの近赤外線投光装置１０１から照射される近赤外光Ｌ１の反射光と、交差対象３ｂの近赤外線投光装置１０１から照射される近赤外光Ｌ１の反射光の一部が近赤外線カメラ１０２に到達する。これに対して、波長帯域λａの近赤外光を含まない太陽３ｃからの光Ｌ３はバンドパスフィルター１０３によって遮光される。これにより、近赤外線カメラ１０２は、昼間時でも太陽光の影響を受けずに、交差対象３ｂから照射される近赤外光Ｌ１の反射光像を撮像することができ、モニタ１０４に表示することにより可視化することが可能となる。
【００１４】
図４に上記説明した太陽、および各投光手段から照射される光の分光特性、バンドパスフィルターの透過特性、およびカメラの感度特性を示す。図４（ａ）は図１と同様に地表での太陽光の分光放射照度、すなわち大気圏外に達した太陽光が地表面に達するまでに大気中の分子やエアロゾル等によって、どの波長帯域が、どの程度散乱や吸収され、減衰するかを示したものである。図４（ａ）に示すように地表における分光放射照度は１．４μｍ前後の波長帯域λａ、すなわち図１に示す帯域βにおいてほとんど放射照度がない。
【００１５】
これに対して、近赤外線投光装置１０１より照射される光は、上述した通り特定の波長帯域λａに強いスペクトルを持つ。すなわち、図４（ｂ）の特性Ｂに示すように、波長帯域λａにおける近赤外光Ｌ１は強い放射エネルギーＥ１を持っている。上記太陽光、および近赤外線投光装置１０１より照射される近赤外光は、図４（ｃ）の特性Ｆに示すバンドパスフィルター１０３によって、波長帯域λａのみが透過される。すなわち自車両３ａ及び交差対象３ｂから投光された近赤外光の放射エネルギーＥ１のみが透過し、波長帯域λａにおいて放射照度のない太陽光は遮光されることになる。
【００１６】
近赤外線カメラ１０２は、図４（ｄ）の特性ＣＳに示す感度を持つので、近赤外線カメラ１０２に到達した近赤外光がモニタ１０４を通して表示される。この画像は、自車両３ａと交差対象３ｂが照射した近赤外光のみを可視化しているため、夜間走行時において自車両３ａの前照灯と、交差対象３ｂの前照灯を認知している状態と同じような視界を、昼間走行時においても再現して運転者に提供することができる。これにより、運転者は交差点手前で交差対象３ｂの存在を認知することができ、交差対象３ｂとの衝突を防止することができる。
【００１７】
図５は、上述した本実施の形態による交差点衝突予防装置を持つ交差対象が、昼間、視界の悪い交差点において接近した状況を表す図を示す。図５において、交差点に接近する自車両３ａは、近赤外線投光装置１０１より、地表における分光放射照度が極めて低い波長、例えば１.４μｍ前後の近赤外光Ｌ１を車両前方に照射する。
【００１８】
自車両３ａに対して右から交差する交差対象３ｂも、自車両３ａと同じシステムを搭載し、近赤外線投光装置１０１より近赤外光Ｌ１を車両前方に照射する。近赤外光Ｌ１は路面や周囲の道路環境に反射し、その反射光Ｒ１は互いの近赤外線カメラ１０２に入射される。近赤外線カメラ１０２の光軸上に配設されたバンドパスフィルター１０３は、波長帯域λａ、すなわち反射光Ｒ１の放射エネルギーＥ１のみ透過し、太陽光Ｌ３は遮光する。
【００１９】
このバンドパスフィルター１０３によって透過された近赤外光の反射光の像を、当該近赤外光の波長帯域λａに感度を持つ近赤外線カメラ１０２で撮像し、モニタ１０４に表示することによって、交差対象の存在を可視化することが可能となる。
【００２０】
本実施の形態における交差点衝突予防装置１００は、以下に説明するように、自車両３ａに右から接近する自車両３ａと同じシステムを搭載していない交差対象５ａについても可視化することができる。交差対象５ａは、自動二輪のように昼間であっても投光器５ｂにより前照灯Ｌ２を点灯しているものとする。例えば、投光器５ｂが一般的なヘッドライト光源であるハロゲン電球の場合は、図４（ｂ）の特性Ｂほど強いエネルギーではないが、図６（ｂ）の特性Ａに示すような幅広い帯域に連続的に分光スペクトル強度を持つので、波長帯域λａにも放射エネルギーを有する。
【００２１】
このとき、バンドパスフィルター１０３が透過する波長帯域を上記同様にλａと設定すると、図６（ｂ）に示すように放射エネルギーＥ１は弱いものとなる。このため、バンドパスフィルター１０３を図６（ｃ）に示す特性Ｆに示すように、波長帯域λａの透過特性Ｆ１と、波長帯域λｂの透過特性Ｆ２を持つフィルターとすれば、放射エネルギーＥ２も利用することができ、十分な放射エネルギーを確保することができる。よって、交差対象５ａのように近赤外線投光装置１０１を持たない交差対象の一般的な前照灯の光に対しても、図４の場合と同じ作用を得ることができる。
【００２２】
なお、波長帯域λａは上述した通り図１における帯域βに相当し、波長帯域λｂは図１における帯域γに相当する。したがって、波長帯域λａおよびλｂを透過しても太陽光の影響は受けないこととなる。
【００２３】
さらに、本実施の形態における交差点衝突予防装置１００は、以下の理由から夜間走行時には夜間暗視装置として利用することも可能である。近赤外線投光装置１０１から照射する近赤外光の波長帯域λａを、図１における１．４μｍ前後の波長帯域βに設定した場合、βは約５０ｎｍ程度のスペクトル幅を有している。これは、一般的な夜間暗視装置における現実的な波長帯域幅の条件を満たしている。また、夜間暗視装置としては近赤外波長領域に３〜５Ｗ程度の出力が必要と想定される。したがって、近赤外線投光装置１０１から波長帯域λａの近赤外光を３〜５Ｗ程度の出力で照射することにより、本実施の形態における交差点衝突予防装置１００は、一般的な近赤外線投光方式の暗視装置と同様の構成要素を有することになり、夜間暗視装置として利用することが可能となる。
【００２４】
以下、図７に示すフローチャートにしたがって、上記説明した処理の流れを説明する。図７に示す処理は、不図示のイグニションスイッチがオンされると起動するプログラムとして実行される。図７のステップＳ１０において、イグニションスイッチがオフにされたか否かが判定される。イグニションスイッチがオフされたと判断された場合には、そのまま処理を終了する。イグニションスイッチがオフされないと判断された場合には、ステップＳ２０へ進み、イグニションスイッチがオフされるまでステップＳ２０〜ステップＳ４０の処理を繰り返す。
【００２５】
ステップＳ２０においては、近赤外線投光装置１０１から波長帯域λａに強いスペクトルを持つ近赤外光を照射する。ステップＳ３０において、バンドパスフィルター１０３によって太陽光が遮光され、その結果、到達した近赤外光による反射光像が近赤外線カメラ１０２によって撮像される。ステップＳ４０において、近赤外線カメラ１０２によって撮像された近赤外反射光の像がモニタ１０４に表示されることにより可視化される。これにより、交差点衝突予防装置１００は、上述した通り、昼間は交差点衝突予防装置としての役割を果たし、夜間は夜間暗視装置としての役割を果たす。
【００２６】
以上、本実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることができる。
（１）近赤外線投光装置１０１から太陽光の分光放射照度が低い特定の波長帯域λａの近赤外光を照射し、当該波長帯域λａのみを透過するバンドパスフィルター１０３を介して近赤外線カメラで撮像することとした。これにより昼間時でも太陽光の影響を受けずに、交差対象から照射される近赤外光の反射光の像を撮像して可視化することが可能となり、夜間走行時と同じように、同一システムを有する交差対象の接近を早期認知・発見支援できる。
（２）バンドパスフィルター１０３は特定の波長帯域λａに加えて、さらに一般的な前照灯装置の分光照射度が高い特定の波長帯域λｂも透過することとした。これにより例えば昼間点灯が義務付けられている自動二輪のように、一般的な前照灯装置を持つ交差対象の接近に対しても、早期認知・発見の対象となり得る汎用的なシステムとすることができる。
（３）本実施の形態における交差点衝突予防装置１００は、一般的な近赤外線投光方式の暗視装置と同様な構成要素を有するので、夜間走行時には夜間暗視装置として利用することができる。
【００２７】
―第２の実施の形態―
第２の実施の形態においては、ナビゲーションシステムからの出力に基づいて自車両の現在地を取得し、昼間に自車両が交差車両と衝突する危険のある交差点に接近した場合に、第1の実施の形態で説明した近赤外線投光装置１０１および近赤外線カメラ１０２の動作を開始させる。また、夜間は近赤外線投光装置１０１および近赤外線カメラ１０２を常時作動させ、第1の実施の形態で説明した通り夜間暗視装置として利用する。図８は、本実施の形態における交差点衝突予防装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。図８において、第１の実施の形態における図２と共通する構成要素については図２と同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００２８】
交差点衝突予防装置１００は、自車両の現在地を検出するＧＰＳアンテナや地図情報を格納する地図データベースを備えたナビゲーションシステム１０８と、ヘッドランプのオン、オフを切り替えるヘッドランプスイッチ１０９とを備えている。また、制御装置１０５は、衝突予防開始判定部１０５ａとシステム切替判断部１０５ｂとを有している。
【００２９】
衝突予防開始判定部１０５ａは、ナビゲーションシステム１０８からの出力に基づいて、自車両が交差対象と衝突する危険のある交差点、例えば、交差道路の少なくともどちらか一方に信号のない交差点に接近したことを判定し、近赤外線投光装置１０１からの近赤外光の照射と近赤外線カメラ１０２による撮像を開始する。
【００３０】
システム切替判断部１０５ｂは、ヘッドランプスイッチ１０９からの出力信号によりヘッドランプ点灯の有無を判断することにより現在が昼間なのか夜間なのかを識別する。そして、昼間であれば本発明による交差点衝突予防装置１００を本来の使用目的である交差点衝突予防装置として機能するよう該当する交差点に接近したときにシステムを起動させる。これに対して、夜間であれば交差点の有無に関係なく夜間暗視装置として機能するようシステムを常時起動させる。
【００３１】
図９は、本実施の形態における処理のフローチャートを示す図である。この処理は、不図示のイグニションスイッチがオンされると起動するプログラムにより実行される。以下、図９のフローチャートにしたがって処理の流れを説明する。ステップＳ１１０において、イグニションスイッチがオフにされたか否かが判定される。イグニションスイッチがオフされたと判断された場合には、そのまま処理を終了する。イグニションスイッチがオフされないと判断された場合には、ステップＳ１２０へ進み、イグニションスイッチがオフされるまでステップＳ１２０〜ステップＳ１６０の処理を繰り返す。
【００３２】
ステップＳ１２０において、ヘッドランプスイッチ１０９がＯＮかＯＦＦかが判定される。このヘッドランプスイッチ１０９からの出力信号に基づいて、システム切替判断部１０５ｂは現在が昼間なのか夜間なのかを判断する。ステップＳ１２０においてヘッドランプスイッチ１０９がＯＮであると判断された場合には、システム切替判断部１０５ｂは現在は夜間であると判断して、ステップＳ１４０へ進む。夜間は上述した通り交差点衝突予防装置１００を夜間暗視装置として機能させる。このため、交差点衝突予防装置１００はステップＳ１４０〜ステップＳ１６０の処理を常時行う。なお、ステップＳ１４０〜ステップＳ１６０の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ２０〜ステップＳ４０と同一のため、説明を省略する。
【００３３】
これに対して、ステップＳ１２０においてヘッドランプスイッチ１０９がＯＦＦであると判断された場合には、システム切替判断部１０５ｂは現在は昼間であると判断して、ステップＳ１３０へ進む。昼間は上述した通り交差点衝突予防装置１００を本来の使用目的である交差点衝突予防装置として機能させる。このため、ステップＳ１３０においては、ナビゲーションシステム１０８からの出力に基づいて、衝突予防開始判定部１０５ａは自車両が交差対象と衝突する危険のある交差点に接近したか否かを判定する。
【００３４】
衝突予防開始判定部１０５ａによって、自車両が交差対象と衝突する危険のある交差点に接近していると判定された場合には、近赤外線投光装置１０１および近赤外線カメラ１０２を動作させる。すなわち、交差点において衝突の可能性がある交差対象を検出するため、上述したステップＳ１４０〜ステップＳ１６０の処理を行う。これに対して、自車両が交差対象と衝突する危険のある交差点に接近していないと判定された場合には、衝突の可能性がある交差対象は存在しないことから、近赤外線投光装置１０１および近赤外線カメラ１０２の動作は開始せず、ステップＳ１１０へ戻り上記処理を繰り返す。
【００３５】
以上により、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られる効果に加えて次の効果が得られる。
（１）システム切替判断部１０５ｂによって現在が昼間か夜間かを判断し、昼間は交差点衝突予防装置１００を本来の目的である交差点衝突予防装置１００として機能するよう該当する交差点に接近したときにシステムを起動させる。そして、夜間は交差点の有無に関係なく夜間暗視装置として機能するようシステムを常時起動させることとし、両機能を自動で切り替えることとした。これにより、１つの装置によって使用者に対して２つの機能を提供することができ、さらに使用者が意識して切り替えることなく、常に最適な機能を提供することができる。
（２）昼間は、視界の制限によって交差対象が認知・発見しにくく、出会い頭事故発生の可能性が高い交差点接近時のみシステムを作動させることとした。これにより、必要な場合のみ使用者に対して交差対象を認知するために必要な情報を提供することができる。さらに、システムを常時起動させておく場合と比較して消費電力を抑えることが可能となる。
【００３６】
―第３の実施の形態―
第１および第２の実施の形態における交差点衝突予防装置では、近赤外線投光装置１０１は、波長帯域λａに強いスペクトルを持つ光Ｌ１を照射し、バンドパスフィルター１０３は当該波長帯域λａを透過することとした。これに対して、第３の実施の形態においては、近赤外線投光装置１０１は、波長帯域λａに加えて波長帯域λａよりも低い波長帯域λｃにもスペクトル強度を持つ近赤外光Ｌ１を照射する。そして、選択式のバンドパスフィルターを搭載し、波長帯域λａのみを透過するバンドパスフィルターと、波長帯域λａおよび波長帯域λｃを含む波長帯域λｄを透過するバンドパスフィルターとを切り替えて使用する。
【００３７】
図１０は、第３の実施の形態における交差点衝突予防装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。図１０において、第１の実施の形態における図２、および第２の実施の形態における図８と共通する構成要素については図２および図８と同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００３８】
交差点衝突予防装置１００は、バンドパスフィルター切替え装置１１０を備えており、バンドパスフィルター切替え装置１１０は第１のバンドパスフィルター１１０ａと第２のバンドパスフィルター１１０ｂを切り替えて使用する。第１のバンドパスフィルター１１０ａは第１および第２の実施の形態におけるバンドパスフィルター１０３に相当し、波長帯域λａのみを透過する。第２のバンドパスフィルター１１０ｂは、上述した通り波長帯域λａに加えてλａよりも低い波長帯域λｃをも含む波長帯域λｄを透過する。なお、第１および第２のバンドパスフィルターの透過特性についての詳細は後述する。
【００３９】
制御装置１０５は、第１のバンドパスフィルター１１０ａと第２のバンドパスフィルター１１０ｂとを切り替えるタイミングを判断してバンドパスフィルター切替え装置１１０を制御するバンドパスフィルター切替判断部１０５ｃを有している。バンドパスフィルター切替判断部１０５ｃは、ヘッドランプスイッチ１０９からの出力信号によりヘッドランプ点灯の有無を判断することにより現在が昼間なのか夜間なのかを識別する。そして、昼間であれば第１のバンドパスフィルター１１０ａに切り替え、夜間であれば第２のバンドパスフィルター１１０ｂに切り替えるよう、バンドパスフィルター切替え装置１１０を制御する。
【００４０】
図１１および図１２は、第３の実施の形態における交差点衝突予防装置によって交差対象を撮像する仕組みを模式的に示した図である。図１１はバンドパスフィルター切替判断部１０５ｃが現在は昼間であると判断し、バンドパスフィルター切替え装置１１０によって第１のバンドパスフィルター１１０ａが選択されている状態を示している。この図１１に示す状態においては、近赤外線投光装置１０１によって照射された波長帯域λａおよび波長帯域λｃにスペクトル強度を持つ近赤外光Ｌ１に対して、第１のバンドパスフィルター１１０ａは波長帯域λａのみを透過する。
【００４１】
したがって、近赤外線カメラ１０２は第１のバンドパスフィルター１１０ａを透過して到達した波長帯域λａの近赤外光の反射光像を撮像し、モニタ１０４に表示することによって交差対象の存在を可視化する。これにより交差点衝突予防装置１００は、昼間であっても太陽光の影響を受けずに交差対象を可視化することが可能となる。
【００４２】
図１２はバンドパスフィルター切替判断部１０５ｃが現在は夜間であると判断し、バンドパスフィルター切替え装置１１０によって第２のバンドパスフィルター１１０ｂが選択されている状態を示している。この図１２に示す状態においては、近赤外線投光装置１０１によって照射された波長帯域λａおよび波長帯域λｃにスペクトル強度を持つ近赤外光Ｌ１に対して、第２のバンドパスフィルター１１０ａは波長帯域λａおよび波長帯域λｃを透過する。
【００４３】
したがって、近赤外線カメラ１０２は第２のバンドパスフィルター１１０ｂを透過して到達した波長帯域λａおよび波長帯域λｃの近赤外光の反射光像を撮像し、モニタ１０４に表示することによって交差対象の存在を可視化する。波長帯域λｃは後述するように太陽光の分光照射度は高いが、夜間であれば波長帯域λｃの近赤外光を利用しても太陽光の影響は受けない。これにより、放射エネルギーを最大限利用することで暗視装置の投光性能を高めることが可能となる。
【００４４】
図１３に上記説明した本実施の形態における太陽、および各投光器から照射される光の分光特性、バンドパスフィルターの透過特性、およびカメラの感度特性を示す。図１３（ａ）は図１と同様に地表での太陽光の分光放射照度を示したものである。図１３（ａ）に示すように地表における分光放射照度は１．４μｍ前後の波長帯域λａ、すなわち図１に示す帯域βにおいてほとんど放射照度がない。
【００４５】
これに対して、近赤外線投光装置１０１より照射される光は、上述した通り特定の波長帯域λａおよびλｃに強いスペクトルを持つ。よって図１３（ｂ）の特性Ｄに示すように波長帯域λａにおける近赤外光Ｌ１の放射エネルギーＥ１、および波長帯域λｃにおける近赤外光Ｌ１の放射エネルギーＥ３に強い放射強度を持っている。
【００４６】
上記太陽光、および近赤外線投光装置１０１より照射される近赤外光は、昼間は図１３（ｃ）の特性Ｆ１に示す第１のバンドパスフィルター１１０ａによって、波長帯域λａのみが透過される。すなわち自車両３ａ及び交差対象３ｂから投光された近赤外光の放射エネルギーＥ１のみが透過し、波長帯域λａにおいて放射照度のない太陽光および波長帯域λｃの近赤外光は遮光されることになる。
【００４７】
夜間においては、図１３（ｄ）の特性Ｆ３に示す第２のバンドパスフィルター１１０ｂによって、波長帯域λａと波長帯域λｃとを含む波長帯域λｄが透過される。すなわち、自車両３ａ及び交差対象３ｂから照射された近赤外光Ｌ１のうち波長帯域λａに含まれる放射エネルギーＥ１と波長帯域λｃに含まれる放射エネルギーＥ３とが透過する。
【００４８】
近赤外線カメラ１０２は、図１３（ｅ）の特性ＣＳに示す感度を持つので、昼間、夜間ともに近赤外線カメラ１０２に到達した近赤外光がモニタ１０４を通して表示される。昼間は、太陽光の影響を受けないように自車両３ａと交差対象３ｂが照射した近赤外光のうち波長帯域λａのみを可視化している。このため、夜間走行時においても自車両３ａの前照灯と、交差対象３ｂの前照灯を認知している状態と同じような視界を、昼間走行時においても再現して運転者に提供することができる。これに対して太陽光の影響がない夜間においては、自車両３ａと交差対象３ｂが照射した近赤外光のうち波長帯域λａと波長帯域λｃとを含む波長帯域λｄを透過している。このため、放射エネルギーを最大限利用することで暗視装置の投光性能を高めることが可能となる。
【００４９】
以下、図１４に示すフローチャートにしたがって、上記説明した処理の流れを説明する。図１４に示す処理は、不図示のイグニションスイッチがオンされると起動するプログラムとして実行される。ステップＳ２１０において、イグニションスイッチがオフにされたか否かが判定される。イグニションスイッチがオフされたと判断された場合には、そのまま処理を終了する。イグニションスイッチがオフされないと判断された場合には、ステップＳ２２０へ進み、イグニションスイッチがオフされるまでステップＳ２２０〜ステップＳ２７０の処理を繰り返す。
【００５０】
ステップＳ２２０において、ヘッドランプスイッチ１０９がＯＮかＯＦＦかが判定される。このヘッドランプスイッチ１０９からの出力信号に基づいて、バンドパスフィルター切替判断部１０５ｃは現在が昼間なのか夜間なのかを判断する。ステップＳ２２０においてヘッドランプスイッチ１０９がＯＦＦであると判断された場合には、バンドパスフィルター切替判断部１０５ｃは現在は昼間であると判断して、ステップＳ２３０へ進む。ステップＳ２３０において、バンドパスフィルター切替装置１１０は、上述した通り第１のバンドパスフィルター１１０ａに切り替える。
【００５１】
これに対して、ステップＳ２２０においてヘッドランプスイッチ１０９がＯＮであると判断された場合には、バンドパスフィルター切替判断部１０５ｃは現在は夜間であると判断して、ステップＳ２４０へ進む。ステップＳ２３０において、バンドパスフィルター切替装置１１０は、上述した通り第２のバンドパスフィルター１１０ｂに切り替える。
【００５２】
ステップＳ２３０またはステップＳ２４０でバンドパスフィルターの切り替えを行った後、交差点衝突予防装置１００はステップＳ２５０〜ステップＳ２７０の処理を常時行う。なお、ステップＳ２６０〜ステップＳ２７０の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ２０〜ステップＳ４０と同一のため、説明を省略する。
【００５３】
以上により、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られる効果に加えて次の効果が得られる。昼間と夜間とで使用するバンドパスフィルターを切り替え、夜間においては低波長域を含む昼間よりも広い帯域の近赤外光を透過し、可視化することとした。これにより、夜間走行時には近赤外線の放射エネルギーを増量させることができ、夜間暗視装置として高性能化を図ることができる。
【００５４】
―第４の実施の形態―
第４の実施の形態においては、ナビゲーションシステムからの出力に基づいて自車両の現在地を取得し、昼間に自車両が交差車両と衝突する危険のある交差点に接近した場合に、第３の実施の形態で説明した近赤外線投光装置１０１および近赤外線カメラ１０２の動作を開始させる。また、夜間は近赤外線投光装置１０１および近赤外線カメラ１０２を常時作動させ、夜間暗視装置として利用する。図１５は、本実施の形態における交差点衝突予防装置の一実施の形態の構成を示すブロック図である。図１５において、第１〜第３の実施の形態におけるブロック図と共通する構成要素については、同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００５５】
制御装置１０５は、システム切替指示部１０５ｄと、バンドパスフィルター切替指示部１０５ｅと、昼夜判断部１０５ｆとを有している。昼夜判断部１０５ｆは、ヘッドランプスイッチ１０９からの出力信号によりヘッドランプ点灯の有無を判断することにより現在が昼間なのか夜間なのかを識別する。なお、第２の実施の形態においては、システム切替判断部１０５ｂが、また、第３の実施の形態においては、バンドパスフィルター切替判断部１０５ｃが昼夜の判断を行ったが、本実施の形態においては上述した通り昼夜判断部１０５ｆによって昼夜の判断を行う。
【００５６】
システム切替指示部１０５ｄは、昼夜判断部１０５ｆからの出力に基づいて昼間であれば本発明による交差点衝突予防装置１００を本来の使用目的である交差点衝突予防装置として機能するよう該当する交差点に接近したときにシステムを起動させる。これに対して、夜間であれば交差点の有無に関係なく夜間暗視装置として機能するようシステムを常時起動させる。バンドパスフィルター切替指示部１０５ｅは、昼夜判断部１０５ｆからの出力に基づいて、昼間であれば第１のバンドパスフィルター１１０ａに切り替え、夜間であれば第２のバンドパスフィルター１１０ｂに切り替えるよう、バンドパスフィルター切替え装置１１０を制御する。
【００５７】
図１６は、本実施の形態における処理のフローチャートを示す図である。不図示のイグニションスイッチがオンされると起動するプログラムとして実行される。以下、図１６のフローチャートにしたがって処理の流れを説明する。ステップＳ３１０において、イグニションスイッチがオフにされたか否かが判定される。イグニションスイッチがオフされたと判断された場合には、そのまま処理を終了する。イグニションスイッチがオフされないと判断された場合には、ステップＳ３２０へ進み、イグニションスイッチがオフされるまでステップＳ３２０〜ステップＳ３８０の処理を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ３２０において、ヘッドランプスイッチ１０９がＯＮかＯＦＦかが判定される。このヘッドランプスイッチ１０９からの出力信号に基づいて、昼夜判断部１０５ｆは現在が昼間なのか夜間なのかを判断する。ステップＳ３２０においてヘッドランプスイッチ１０９がＯＦＦであると判断された場合には、昼夜判断部１０５ｆは現在は昼間であると判断して、ステップＳ３３０へ進む。ステップＳ３３０において、バンドパスフィルター切替指示部１０５ｅはバンドパスフィルター切替装置１１０を制御して第１のバンドパスフィルター１１０ａに切り替える。
【００５９】
ステップＳ３５０においては、システム切替指示部１０５ｄによって交差点衝突予防装置１００が交差点衝突予防装置として機能するよう指示される。そして、ナビゲーションシステム１０８からの出力に基づいて、衝突予防開始判定部１０５ａは自車両が交差対象と衝突する危険のある交差点に接近したか否かを判定する。衝突予防開始判定部１０５ａによって、自車両が交差対象と衝突する危険のある交差点に接近していると判定された場合には、近赤外線投光装置１０１および近赤外線カメラ１０２を動作させる。その後、交差点において衝突の可能性がある交差対象を検出するため、ステップＳ３６０〜ステップＳ３８０の処理を行う。なお、ステップＳ３６０〜ステップＳ３８０の処理は、第１の実施の形態におけるステップＳ２０〜ステップＳ４０と同一のため、説明を省略する。
【００６０】
ステップＳ３５０において、自車両が交差対象と衝突する危険のある交差点に接近していないと判定された場合には、衝突の可能性がある交差対象は存在しないことから、近赤外線投光装置１０１および近赤外線カメラ１０２の動作は開始せず、ステップＳ３１０へ戻り上記処理を繰り返す。
【００６１】
これに対して、ステップＳ３２０においてヘッドランプスイッチ１０９がＯＮであると判断された場合には、昼夜判断部１０５ｆは現在は夜間であると判断して、ステップＳ３４０へ進む。ステップＳ３４０において、バンドパスフィルター切替指示部１０５ｅはバンドパスフィルター切替装置１１０を制御して第２のバンドパスフィルター１１０ｂに切り替える。そして、システム切替指示部１０５ｄによって交差点衝突予防装置１００が夜間暗視装置として機能するよう指示され、交差点衝突予防装置１００はステップＳ３６０〜ステップＳ３８０の処理を常時行う。
【００６２】
以上により、第４の実施の形態によれば、次の効果が得られる。昼間は、視界の制限によって交差対象が認知・発見しにくく、出会い頭事故発生の可能性が高い交差点接近時のみシステムを作動させることとし、夜間は常時夜間暗視装置として作動させることとした。さらに昼間と夜間とで使用するバンドパスフィルターを切り替え、夜間においては低波長域を含む昼間よりも広い帯域の近赤外光を透過し、可視化することとした。これにより、昼間走行時は必要な場合のみ使用者に対して交差対象を認知するために必要な情報を提供することができ、夜間走行時には近赤外線の放射エネルギーを増量させることによって夜間暗視装置として高性能化を図ることができる。
【００６３】
なお、本発明による交差点衝突予防装置は、上記各実施の形態に限定されず、以下のように変形することもできる。
（１）第３および第４の実施の形態において、近赤外線投光装置１０１は、波長帯域λａおよびλｃの近赤外光を同時に照射することとした。しかし、波長帯域λａを照射する近赤外線投光装置と、波長帯域λｃを照射する近赤外線投光装置とを別々に設け、各近赤外線投光装置からそれぞれの波長帯域の近赤外光を照射するようにしてもよい。
【００６４】
（２）近赤外線投光装置により特定波長帯域に強いスペクトルをもつ近赤外光を照射し、照射された近赤外光の反射光像を近赤外線カメラで撮像することにより交差点における交差対象を可視化した。しかし、近赤外線投光装置に加えて可視光を投光する可視光投光装置を備え、可視光と近赤外光を同時に照射するようにしてもよい。これにより、運転者は昼間における交差対象の存在を、モニタを介した間接視界だけでなく、可視光による直接視界によっても認知することができ、交差点における交差対象の存在をより一層早く認知することが可能となる。なお、可視光投光装置は白色ＬＥＤにより構成された複合型のＬＥＤ投光装置によって実現してもよく、可視光領域と近赤外線領域の特定波長帯域にスペクトル強度を持たせたキセノン電球によって、近赤外線投光装置と可視光投光装置を併用してもよい。
【００６５】
（３）近赤外線投光装置から照射する近赤外光を、赤外線レーザやＬＥＤのように狭い波長帯域で強いスペクトルを持つ光とした場合には、パルス発振させてもよい。これにより、可視化した際にモニタ上に点滅して表示されるため、認知性の向上を図ることが出来る。
（４）第２〜第４の実施の形態においては、現在が昼間であるか夜間であるかをヘッドランプスイッチ１０９からの出力に基づいて判断した。しかし、時計からの時刻情報やその他センサからの出力に基づいて判断してもよい。
（５）近赤外線投光装置から近赤外光を照射することとしたが、昼間であっても太陽光の影響を受けず、可視化が可能な光信号を投射することにより本発明による交差点衝突予防装置を実現してもよい。
【００６６】
特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。近赤外線投光装置１０１は投射手段に、近赤外線カメラ１０２は可視化手段および撮像手段に、バンドパスフィルター１０３は特定波長透過手段に相当する。モニタ１０４は可視化手段、および表示手段に、ヘッドランプスイッチ１０９は昼夜検出手段に相当する。ナビゲーションシステムは交差点検出手段に、バンドパスフィルター切替装置１１０は切替手段に相当する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】太陽光が地表面に達するまで減衰する様子を示した図である。
【図２】第１の実施の形態における交差点衝突予防装置の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における交差点衝突予防装置によって交差対象を撮像する仕組みを模式的に示す図である。
【図４】第１の実施の形態における太陽、および各投光手段から照射される光の分光特性、バンドパスフィルターの透過特性、カメラの感度特性を示す第１の図である。
【図５】第１の実施の形態における交差点衝突予防装置を搭載した自車両および交差対象が交差点でお互いを検出する具体例を示した図である。
【図６】第１の実施の形態における太陽、および各投光手段から照射される光の分光特性、バンドパスフィルターの透過特性、カメラの感度特性を示す第２の図である。
【図７】第１の実施の形態における処理の流れを示すフローチャート図である。
【図８】第２の実施の形態における交差点衝突予防装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態における処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１０】第３の実施の形態における交差点衝突予防装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】第３の実施の形態における交差点衝突予防装置によって昼間に交差対象を撮像する仕組みを模式的に示した図である。
【図１２】第３の実施の形態における交差点衝突予防装置によって夜間に夜間暗視装置として使用する際の仕組みを模式的に示した図である。
【図１３】第３の実施の形態における太陽、および各投光手段から照射される光の分光特性、バンドパスフィルターの透過特性、カメラの感度特性を示す図である。
【図１４】第３の実施の形態における処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１５】第４の実施の形態における交差点衝突予防装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】第４の実施の形態における処理の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００  交差点衝突予防装置
１０１  近赤外線投光装置
１０２  近赤外線カメラ
１０３  バンドパスフィルター
１０４  モニタ
１０５  制御装置
１０５ａ  衝突予防開始判断部
１０５ｂ  システム切替判断部
１０５ｃ  バンドパスフィルター切替判断部
１０５ｄ  システム切替指示部
１０５ｅ  バンドパスフィルター切替指示部
１０５ｆ  昼夜判断部
１０８  ナビゲーションシステム
１０９  ヘッドランプスイッチ
１１０  バンドパスフィルター切替装置
１１０ａ  第１のバンドパスフィルター
１１０ｂ  第２のバンドパスフィルター
【図１】
2005202815.tif 000003
【図２】
2005202815.tif 000004
【図３】
2005202815.tif 000005
【図４】
2005202815.tif 000006
【図５】
2005202815.tif 000007
【図６】
2005202815.tif 000008
【図７】
2005202815.tif 000009
【図８】
2005202815.tif 000010
【図９】
2005202815.tif 000011
【図１０】
2005202815.tif 000012
【図１１】
2005202815.tif 000013
【図１２】
2005202815.tif 000014
【図１３】
2005202815.tif 000015
【図１４】
2005202815.tif 000016
【図１５】
2005202815.tif 000017
【図１６】
2005202815.tif 000018