(57)【要約】【課題】カラーフィルタや参照物体等の設置を不要として、車両等の移動体周辺における環境光のスペクトルを取得することのできるスペクトル測定装置、及びスペクトル測定方法を提供する。【解決手段】スペクトル測定装置１１は、車両１０に搭載されたスペクトルセンサ２０にて検出される観測光のスペクトルデータに基づいて測定対象を認識する。スペクトル測定装置１１は、車両１０周辺の気象情報を取得する気象情報取得装置１４と、気象情報に基づいて測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定する環境光スペクトル推定部２６とを備え、観測光のスペクトルデータに基づく測定対象の認識に環境光スペクトル推定部２６により推定される環境光のスペクトルの影響を加味する。【選択図】図１
2012057976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されたスペクトルセンサにて検出される観測光のスペクトルデータに基づいて測定対象を認識するスペクトル測定装置であって、
前記移動体周辺の気象情報を取得する気象情報取得部と、
前記気象情報に基づいて測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定する環境光スペクトル推定部とを備え、
前記観測光のスペクトルデータに基づく測定対象の認識に前記環境光スペクトル推定部により推定される環境光のスペクトルの影響を加味する
ことを特徴とするスペクトル測定装置。
【請求項２】
前記環境光スペクトル推定部は、前記気象情報取得部により取得された気象情報から光の通りやすさを示すパラメータである大気状態を推定し、測定対象に照射されている環境光のスペクトルをこの推定した大気状態に関する情報を加味した演算により推定する
請求項１に記載のスペクトル測定装置。
【請求項３】
前記気象情報に各々対応付けされて前記環境光のスペクトルが記憶されたスペクトル記憶部を備え、
前記環境光スペクトル推定部は、前記気象情報取得部により取得された気象情報に基づき前記スペクトル記憶部を検索して得られたスペクトルを前記推定する環境光のスペクトルとして選択する
請求項１に記載のスペクトル測定装置。
【請求項４】
前記移動体の現在位置を取得する位置検出部を更に備え、
前記環境光スペクトル推定部は、測定対象に照射されている環境光のスペクトルを前記位置検出部により取得された移動体の現在位置を更に加味して推定する
請求項１〜３のいずれか一項に記載のスペクトル測定装置。
【請求項５】
現在時刻を取得する時刻取得部を更に備え、
前記環境光スペクトル推定部は、測定対象に照射されている観測光のスペクトルを前記時刻取得部により取得された現在時刻を更に加味して推定する
請求項４に記載のスペクトル測定装置。
【請求項６】
地図情報に各々対応付けられた人工光源のスペクトルに関する情報を有する地図情報記憶装置を更に備え、
前記環境光スペクトル推定部は、前記位置検出部により取得された現在位置に基づいて前記地図情報記憶装置から対応する人工光源のスペクトルに関する情報を取得するとともに、該取得した人工光源のスペクトルの影響を加味して前記測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定する
請求項４または５に記載のスペクトル測定装置。
【請求項７】
前記地図情報記憶装置には更に、各位置毎に環境光のスペクトルに影響を与える周辺環境に関する情報が含まれ、
前記環境光スペクトル推定部は、前記位置検出部により取得された現在位置に基づいて前記地図情報記憶装置から対応する周辺環境に関する情報を取得するとともに、該取得した周辺環境に関する情報を加味して前記測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定する
請求項６に記載のスペクトル測定装置。
【請求項８】
前記環境光スペクトル推定部は、前記移動体から離れた位置に設けられるとともに、前
記移動体及び前記環境光スペクトル推定部には相互に無線通信する通信部が設けられており、
前記環境光スペクトル推定部は、前記移動体から前記通信部を介して送信される前記現在位置を示す情報を受信して、該受信した位置における環境光のスペクトルを推定するとともに、該推定した環境光のスペクトルを前記通信部を介して前記移動体に伝達する
請求項４〜７のいずれか一項に記載のスペクトル測定装置。
【請求項９】
移動体に搭載されたスペクトルセンサにて検出された観測光のスペクトルデータに基づいて測定対象を認識するスペクトル測定方法であって、
前記移動体周辺の気象情報を取得する気象情報取得工程と、
前記取得した気象情報に基づいて測定対象に照射される環境光のスペクトルを推定する環境光スペクトル推定工程とを備え、
前記観測光のスペクトルデータに基づいて行う測定対象の認識に前記推定された環境光のスペクトルの影響を加味する
ことを特徴とするスペクトル測定方法。
【請求項１０】
前記環境光スペクトル推定工程は、前記取得された気象情報から光の通りやすさを示すパラメータである大気状態を推定し、測定対象に照射されている環境光のスペクトルをこの推定した大気状態に関する情報を加味した演算により推定する
請求項９に記載のスペクトル測定方法。
【請求項１１】
前記移動体には、前記気象情報に各々対応付けされて前記環境光のスペクトルの情報が記憶されたスペクトル記憶部が設けられており、
前記環境光スペクトル推定工程は、前記取得された気象情報に基づき前記スペクトル記憶部を検索して得られたスペクトルを前記推定する環境光のスペクトルとして選択する
請求項９に記載のスペクトル測定方法。
【請求項１２】
前記移動体の現在位置を取得する位置検出工程を更に備え、
前記環境光スペクトル推定工程は、測定対象に照射される環境光のスペクトルを前記位置検出工程により取得された現在位置を更に加味して推定する
請求項９〜１１のいずれか一項に記載のスペクトル測定方法。
【請求項１３】
現在時刻を取得する時刻取得工程を更に備え、
前記環境光スペクトル推定工程は、測定対象に照射される環境光のスペクトルを前記時刻取得工程により取得された現在時刻を更に加味して推定する
請求項１２に記載のスペクトル測定方法。
【請求項１４】
前記移動体には、地図情報に各々対応付けられた人工光源のスペクトルに関する情報を有する地図情報記憶装置が更に設けられ、
前記環境光スペクトル推定工程は、前記取得された現在位置に基づいて前記地図情報記憶装置から対応する人工光源のスペクトルに関する情報を取得するとともに、該取得した人工光源のスペクトルの影響を加味して前記測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定する
請求項１２または１３に記載のスペクトル測定方法。
【請求項１５】
前記地図情報記憶装置には更に、各位置毎に環境光のスペクトルに影響を与える周辺環境に関する情報が含まれ、
前記環境光スペクトル推定工程は、前記取得された現在位置に基づいて前記地図情報記憶装置から対応する周辺環境に関する情報を取得するとともに、該取得した周辺環境に関する情報を加味して前記測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定する
請求項１４に記載のスペクトル測定方法。
【請求項１６】
前記環境光スペクトル推定工程は前記移動体から離れた位置に設けられた処理装置により処理されるとともに、前記移動体及び前記処理装置には相互に無線通信する通信部が設けられており、
前記環境光スペクトル推定工程は、前記移動体から前記通信部を介して送信される現在位置を示す情報を受信して、該受信した位置における環境光のスペクトルを推定するとともに、該推定した環境光のスペクトルを前記通信部を介して前記移動体に伝達する
請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のスペクトル測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、特に自動車などの移動体に搭載されているスペクトルセンサにより測定された測定対象のスペクトルから測定対象を認識するスペクトル測定装置、及びスペクトル測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の移動体において、当該移動体に搭載されているスペクトルセンサにより測定された測定対象のスペクトルに基づいてその測定対象を認識する技術の実用化が検討されている。
【０００３】
ところで、スペクトルセンサは測定対象が反射する反射光のスペクトルを測定するセンサであるために、測定されるスペクトルには、測定対象に照射されている環境光のスペクトルの影響が直接反映されることとなる。この環境光は、測定対象に照射される太陽光や照明光などによる影響などを受けて変化することはもとより、天候や測定対象の周囲にある物体等による影響などを受けても変化する。このことから、スペクトルに基づく測定対象の認識にあっては、測定対象に照射されている環境光の影響を考慮しなければ、その認識精度の向上もままならない。
【０００４】
このようなことから、従来より、環境光に含まれるスペクトルを取得する技術が提案されており、その一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載のスペクトル測定装置では、Ｒ，Ｇ，Ｂなどのカラーフィルタを測色計に取り付けて環境光を測色し、この測色データから環境光源のスペクトル特性を得るようにしている。そして、この得られた環境光源のスペクトル特性と標準光源のスペクトル特性とに基づいて環境光源補正用の行列を示すデータを生成する。その後、標準光源下での物体の物体色であって画像メモリに記憶されている物体色を標準光源で校正済みのカラーモニタに表示する際に、この生成した環境光源補正用の行列を示すデータに基づいて色補正する。これにより、カラーモニタに表示する物品の物体色を、標準光源での物体色ではなく、環境光源での物体色として当該カラーモニタに表示することができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０７０２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記スペクトル測定装置によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂなどのカラーフィルタを取り付けた測色計により環境光源のスペクトルを取得することができるものの、そのためには、同測定装置としても、環境光が照射する位置にスペクトル特性が既知であるカラーフィルタをスペクトルセンサとは別に設ける必要がある。しかしながら、自動車等の移動体にあっては、その車両空間等、特に環境光が照射される範囲は限られているため、このようなカラーフィルタやそれに準ずる何らかの参照物体をその車体の限られた範囲に設置するとなると、自動車としての意匠性の低下やコスト面での不利も避けられない。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カラーフィルタや参照物体等の設置を不要として、車両等の移動体周辺における環境光のスペクトルを取得することのできるスペクトル測定装置、及びスペクトル測定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、移動体に搭載されたスペクトルセンサにて検出される観測光のスペクトルデータに基づいて測定対象を認識するスペクトル測定装置であって、前記移動体周辺の気象情報を取得する気象情報取得部と、前記気象情報に基づいて測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定する環境光スペクトル推定部とを備え、前記観測光のスペクトルデータに基づく測定対象の認識に前記環境光スペクトル推定部により推定される環境光のスペクトルの影響を加味することを要旨とする。
【０００９】
このような構成によれば、測定対象に照射される環境光のスペクトルとして、太陽や照明などの光源から出射された光源のスペクトルが測定対象に照射されるまでに気象（気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量など）の影響を受けて変化したスペクトルが推定されるようになる。これにより移動体としての自動車の車両空間などに、測定対象に照射された環境光のスペクトルを測定する装置等を設けなくとも環境光のスペクトルが取得できるようになる。すなわち移動体に、観測光を測定するための装置、例えばスペクトルが既知である反射板等の参照物体を設ける必要が無くなることから、移動体の意匠性にかかる自由度を高めることができるとともに、コストの低減にも有効である。
【００１０】
また、スペクトル測定装置としても、こうして当該環境光のスペクトルを推定することにより、測定対象の認識精度を好適に維持することができるようになる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスペクトル測定装置において、前記環境光スペクトル推定部は、前記気象情報取得部により取得された気象情報から光の通りやすさを示すパラメータである大気状態を推定し、測定対象に照射されている環境光のスペクトルをこの推定した大気状態に関する情報を加味した演算により推定することを要旨とする。
【００１１】
通常、環境光のスペクトルは大気の状態、とりわけ大気中に含まれる水分の状態に応じて大きく変化する。このようなことから、この構成によるように、環境光のスペクトルを上記大気状態を加味して演算するようにすることで、多様な気象状況に対応する環境光のスペクトルを好適に推定することができるようになる。これにより、スペクトル測定装置としても、測定対象を精度よく認識することができるようになる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のスペクトル測定装置において、前記気象情報に各々対応付けされて前記環境光のスペクトルが記憶されたスペクトル記憶部を備え、前記環境光スペクトル推定部は、前記気象情報取得部により取得された気象情報に基づき前記スペクトル記憶部を検索して得られたスペクトルを前記推定する環境光のスペクトルとして選択することを要旨とする。
【００１３】
このような構成によれば、気象情報に各々対応した環境光のスペクトルを気象情報の入力に基づきスペクトル記憶部から検索して取得することができるようになり、ひいては多様な気象条件にそれぞれ適合する環境光のスペクトルを容易に推定することができるようになる。これにより、スペクトル測定装置としても、測定対象を精度よく、しかも容易に認識することができるようになる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のスペクトル測定装置において、前記移動体の現在位置を取得する位置検出部を更に備え、前記環境光スペクトル推定部は、測定対象に照射されている環境光のスペクトルを前記位置検出部により取得された移動体の現在位置を更に加味して推定することを要旨とする。
【００１５】
このような構成によれば、環境光のスペクトルが移動体の位置により変動する場合であれ、移動体の現在位置に対応した環境光のスペクトルが的確に推定されるようになる。例えば、移動体の現在位置から移動体と光源との相対位置関係が分かることから、移動体に照射される光源からの光の向きや角度に基づく環境光のスペクトルの変化を求めることもできるようになる。これにより、スペクトル測定装置としても、測定対象をより高い精度で認識することができるようになる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のスペクトル測定装置において、現在時刻を取得する時刻取得部を更に備え、前記環境光スペクトル推定部は、測定対象に照射されている観測光のスペクトルを前記時刻取得部により取得された現在時刻を更に加味して推定することを要旨とする。
【００１７】
このような構成によれば、現在時刻に適した観測光のスペクトルが好適に推定されるようになる。例えば、昼間であれば観測光のスペクトルを太陽光に基づくものとしたり、夜間であれば、観測光のスペクトルを街路灯（人工照明）に基づくものとしたりすることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のスペクトル測定装置において、地図情報に各々対応付けられた人工光源のスペクトルに関する情報を有する地図情報記憶装置を更に備え、前記環境光スペクトル推定部は、前記位置検出部により取得された現在位置に基づいて前記地図情報記憶装置から対応する人工光源のスペクトルに関する情報を取得するとともに、該取得した人工光源のスペクトルの影響を加味して前記測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定することを要旨とする。
【００１９】
このような構成によれば、環境光のスペクトルを人工光源（人工照明）のスペクトルの影響を加味して推定するため、測定対象に照射される環境光のスペクトルをより好適に推定することができるようになる。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のスペクトル測定装置において、前記地図情報記憶装置には更に、各位置毎に環境光のスペクトルに影響を与える周辺環境に関する情報が含まれ、前記環境光スペクトル推定部は、前記位置検出部により取得された現在位置に基づいて前記地図情報記憶装置から対応する周辺環境に関する情報を取得するとともに、該取得した周辺環境に関する情報を加味して前記測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定することを要旨とする。
【００２１】
例えば光源が太陽１つであったとしても、走行環境の周辺にガラス張りの建物などがあるとそのガラス張りの建物からの反射光も測定対象に照射されるようになるため、当該走行環境では、測定対象には複数の光が入力されるようになる。このように、走行環境によっては、測定対象に照射される環境光のスペクトルが走行環境の影響を受ける場合もある。そこで、このような構成によれば、環境光のスペクトルを走行環境がスペクトルに与える影響を加味して推定するようにするため、測定対象に照射される環境光のスペクトルをより的確に推定することができるようになる。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、請求項４〜７のいずれか一項に記載のスペクトル測定装置において、前記環境光スペクトル推定部は、前記移動体から離れた位置に設けられるとともに、前記移動体及び前記環境光スペクトル推定部には相互に無線通信する通信部が設けられており、前記環境光スペクトル推定部は、前記移動体から前記通信部を介して送信される前記現在位置を示す情報を受信して、該受信した位置における環境光のスペクトルを推定するとともに、該推定した環境光のスペクトルを前記通信部を介して前記移動体に伝達
することを要旨とする。
【００２３】
このような構成によれば、環境光スペクトル推定部が例えば基地局等、移動体の外部に設けられるため、環境光のスペクトルを推定する装置としての処理能力の向上なども容易である。すなわち、計算能力の向上や、記憶容量の増加などが容易である。また、移動体側の構成が簡素になるため、部品の削減や小型化などが可能となり、コストの削減等もより容易となる。
【００２４】
なお、移動体側にも環境光スペクトル推定部を併せて設け、相互通信が可能であるときのみ、外部の環境光スペクトル推定部を利用する構成としてもよい。
上記課題を解決するため、請求項９に記載の発明は、移動体に搭載されたスペクトルセンサにて検出された観測光のスペクトルデータに基づいて測定対象を認識するスペクトル測定方法であって、前記移動体周辺の気象情報を取得する気象情報取得工程と、前記取得した気象情報に基づいて測定対象に照射される環境光のスペクトルを推定する環境光スペクトル推定工程とを備え、前記観測光のスペクトルデータに基づいて行う測定対象の認識に前記推定された環境光のスペクトルの影響を加味することを要旨とする。
【００２５】
このような方法によれば、測定対象に照射される環境光のスペクトルとして、太陽や照明などの光源から出射された光源のスペクトルが測定対象に照射されるまでに気象（気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量など）の影響を受けて変化したスペクトルが推定されるようになる。これにより移動体としての自動車の車両空間などに、測定対象に照射された環境光のスペクトルを測定する装置等を設けなくとも環境光のスペクトルが取得できるようになる。すなわち移動体に、観測光を測定するための装置、例えばスペクトルが既知である反射板等の参照物体を設ける必要が無くなることから、移動体の意匠性にかかる自由度を高めることができるとともに、コストの低減にも有効である。
【００２６】
また、このスペクトル測定方法によれば、こうして環境光のスペクトルを推定するため、測定対象の認識精度を好適に維持することができる。
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のスペクトル測定方法において、前記環境光スペクトル推定工程は、前記取得された気象情報から光の通りやすさを示すパラメータである大気状態を推定し、測定対象に照射されている環境光のスペクトルをこの推定した大気状態に関する情報を加味した演算により推定することを要旨とする。
【００２７】
通常、環境光のスペクトルは大気の状態、とりわけ大気中に含まれる水分の状態に応じて大きく変化する。このようなことから、この方法によるように、環境光のスペクトルを上記大気状態を加味して演算するようにすることで、多様な気象状況に対応する環境光のスペクトルを好適に推定することができるようになる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載のスペクトル測定方法において、前記移動体には、前記気象情報に各々対応付けされて前記環境光のスペクトルの情報が記憶されたスペクトル記憶部が設けられており、前記環境光スペクトル推定工程は、前記取得された気象情報に基づき前記スペクトル記憶部を検索して得られたスペクトルを前記推定する環境光のスペクトルとして選択することを要旨とする。
【００２９】
このような方法によれば、気象情報に各々対応した環境光のスペクトルを気象情報の入力に基づきスペクトル記憶部から検索して取得することができるようになり、ひいては多様な気象条件にそれぞれ適合する環境光のスペクトルを容易に推定することができるようになる。これにより、このスペクトル測定方法は、測定対象を精度よく、しかも容易に認識することができるようになる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明は、請求項９〜１１のいずれか一項に記載のスペクトル測定方法において、前記移動体の現在位置を取得する位置検出工程を更に備え、前記環境光スペクトル推定工程は、測定対象に照射される環境光のスペクトルを前記位置検出工程により取得された現在位置を更に加味して推定することを要旨とする。
【００３１】
このような方法によれば、環境光のスペクトルが移動体の位置により変動する場合であれ、移動体の現在位置に対応した環境光のスペクトルが的確に推定されるようになる。例えば、移動体の現在位置から移動体と光源との相対位置関係が分かることから、移動体に照射される光源からの光の向きや角度に基づく環境光のスペクトルの変化を求めることもできるようになる。これにより、スペクトル測定方法としても、測定対象をより高い精度で認識することができるようになる。
【００３２】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のスペクトル測定方法において、現在時刻を取得する時刻取得工程を更に備え、前記環境光スペクトル推定工程は、測定対象に照射される環境光のスペクトルを前記時刻取得工程により取得された現在時刻を更に加味して推定することを要旨とする。
【００３３】
このような方法によれば、現在時刻に適した観測光のスペクトルが好適に推定されるようになる。例えば、昼間であれば観測光のスペクトルを太陽光に基づくものとしたり、夜間であれば、観測光のスペクトルを街路灯（人工照明）に基づくものとしたりすることができる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２または１３に記載のスペクトル測定方法において、前記移動体には、地図情報に各々対応付けられた人工光源のスペクトルに関する情報を有する地図情報記憶装置が更に設けられ、前記環境光スペクトル推定工程は、前記取得された現在位置に基づいて前記地図情報記憶装置から対応する人工光源のスペクトルに関する情報を取得するとともに、該取得した人工光源のスペクトルの影響を加味して前記測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定することを要旨とする。
【００３５】
このような方法によれば、環境光のスペクトルの推定に人工光源（人工照明）のスペクトルの影響を加味して推定するため、測定対象に照射される環境光のスペクトルをより好適に推定することができるようになる。
【００３６】
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載のスペクトル測定方法において、前記地図情報記憶装置には更に、各位置毎に環境光のスペクトルに影響を与える周辺環境に関する情報が含まれ、前記環境光スペクトル推定工程は、前記取得された現在位置に基づいて前記地図情報記憶装置から対応する周辺環境に関する情報を取得するとともに、該取得した周辺環境に関する情報を加味して前記測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定することを要旨とする。
【００３７】
例えば光源が太陽１つであったとしても、走行環境の周辺にガラス張りの建物などがあるとそのガラス張りの建物からの反射光も測定対象に照射されるようになるため、当該走行環境では、測定対象には複数の光が入力されるようになる。このように、走行環境によっては、測定対象に照射される環境光のスペクトルが走行環境の影響を受ける場合もある。そこで、このような方法によれば、環境光のスペクトルを走行環境が当該スペクトルに与える影響を加味して推定するようにするため、測定対象に照射される環境光のスペクトルをより的確に推定することができるようになる。
【００３８】
請求項１６に記載の発明は、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のスペクトル測定方法において、前記環境光スペクトル推定工程は前記移動体から離れた位置に設けられた
処理装置により処理されるとともに、前記移動体及び前記処理装置には相互に無線通信する通信部が設けられており、前記環境光スペクトル推定工程は、前記移動体から前記通信部を介して送信される現在位置を示す情報を受信して、該受信した位置における環境光のスペクトルを推定するとともに、該推定した環境光のスペクトルを前記通信部を介して前記移動体に伝達することを要旨とする。
【００３９】
このような方法によれば、環境光スペクトル推定工程が例えば基地局等、移動体の外部に設けられる処理装置により処理されるため、この方法を用いて環境光のスペクトルを推定する装置の処理能力の向上などが容易になる。すなわち、処理装置の計算能力の向上や、記憶容量の増加などが容易であるため、環境光スペクトル推定工程の処理能力を向上させることが容易となる。また、移動体側の構成を簡素にすることができるため、部品の削減や小型化などが可能となり、コストの削減等もより容易となる。
【００４０】
なお、移動体側にも環境光スペクトル推定工程を併せて設け、通信が可能であるときのみ、外部の環境光スペクトル推定工程を利用する方法としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明にかかるスペクトル測定装置を備える車両を具体化した第１の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態のスペクトル測定装置に気象情報などに関連付けて記憶される環境光スペクトルデータをリストにて示す図。
【図３】同実施形態のスペクトル測定装置による環境光のスペクトル推定処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図４】本発明にかかるスペクトル測定装置を備える車両を具体化した第２の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図５】同実施形態のスペクトル測定装置に光源の種類毎に記憶される理論光スペクトルデータをリストにて示す図。
【図６】同実施形態のスペクトル測定装置による環境光のスペクトル推定処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図７】同実施形態のスペクトル推定処理における基本光スペクトルを算出する処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図８】同実施形態のスペクトル推定処理における補正光スペクトルを算出する処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図９】本発明にかかるスペクトル測定装置を備える車両を具体化した第３の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図１０】同実施形態のスペクトル測定装置による環境光のスペクトル推定処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図１１】同実施形態のスペクトル推定処理における合成光スペクトルを算出する処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図１２】同実施形態のスペクトル推定処理における周辺環境スペクトルを算出する処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図１３】本発明にかかるスペクトル測定装置を備える車両を具体化した第４の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図１４】同実施形態のスペクトル測定装置による環境光のスペクトル推定処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図１５】本発明にかかるスペクトル測定装置を備える車両を具体化した第５の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図１６】同実施形態のスペクトル測定装置による環境光のスペクトル推定処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図１７】本発明にかかるスペクトル測定装置を備える車両を具体化した第６の実施形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図１８】同実施形態のスペクトル測定装置による環境光のスペクトル推定処理について、その処理の工程を示すフローチャート。
【図１９】本発明にかかるスペクトル測定装置による観測光のスペクトル補正処理を具体化したその他の実施形態について、その処理の工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
（第１の実施形態）
本発明にかかるスペクトル測定装置を備えた車両１０を具体化した第１の実施形態について、図１〜図３に従って説明する。図１は、スペクトル測定装置１１を備える車両１０の構成を概略的に示すブロック図である。
【００４３】
図１に示すように、スペクトル測定装置１１は、自動車などの移動体としての車両１０に搭載されている。すなわち車両１０には、車両外部の可視光及び不可視光を含む光情報を取得して測定対象を認識するスペクトル測定装置１１が設けられている。また、車両１０には、スペクトル測定装置１１から出力された認識情報などを車両１０の搭乗者に伝達するヒューマンマシンインタフェース１２と、スペクトル測定装置１１から出力された認識情報などを車両制御に反映させる車両制御装置１３とが設けられている。
【００４４】
ヒューマンマシンインタフェース１２は、光や色、音などを通じて搭乗者、特に操縦者に車両状態等を伝えるとともに、搭乗者の意思がボタン等を通じて入力されるように、押しボタンやタッチパネルなどの操作装置が設けられている公知のインタフェース装置である。
【００４５】
車両制御装置１３は、車両に搭載された制御装置の一つであって、例えばエンジン制御装置など同じく車両に搭載されている他の各種制御装置との間で必要な情報を相互に伝達できるように直接的にもしくは車載ネットワークなどにより相互接続されている。車両制御装置１３は、接続されているスペクトル測定装置１１から認識情報などが入力されるとその認識情報を他の各種制御装置に伝達するとともに、同認識情報により示される測定対象に応じて要求される運転支援が同車両１０にて実行されるようにする。
【００４６】
ところで、本実施形態は、測定対象を測定対象の観測光のスペクトルから認識するとともに、測定対象の認識において、測定対象に照射される環境光のスペクトルの影響を考慮するようにしている。そこで、まず図１に従って、観測光のスペクトルデータから測定対象を認識する構成について説明する。
【００４７】
スペクトル測定装置１１には、観測光のスペクトルデータを検出するスペクトルセンサ２０と、スペクトルセンサ２０の検出した観測光のスペクトルデータを受けてデータを処理するスペクトルデータ処理装置２１とが設けられている。
【００４８】
スペクトルセンサ２０は、可視光及び不可視光からなる光としての観測光を、所定の波長帯域に分光する。そして、観測光を、前記分光された波長帯域を構成する各波長を示す情報としての波長情報と、それら各波長毎にその波長における分光された観測光の光強度を示す情報としての光強度情報とによって構成されるスペクトルデータとして出力する。
【００４９】
スペクトルデータ処理装置２１は、例えば演算装置や記憶装置などを有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。スペクトルデータ処理装置２１には、スペクトルセンサ２０の検出した観測光のスペクトルデータが入力される。スペクトルデータ処理装置２１は、入力された観測光のスペクトルデータに基づき、観測された測定対象を認識してその結果を出力することによって、同結果をヒューマンマシンインタフェース１２や車両
制御装置１３に出力する。
【００５０】
スペクトルデータ処理装置２１には、複数の測定対象のそれぞれのスペクトルデータが辞書データとして格納されている記憶装置２２と、観測光のスペクトルデータを辞書データと比較することに基づき測定対象を認識する演算装置２５とが備えられている。
【００５１】
記憶装置２２には、図示しない辞書データとして複数の測定対象のそれぞれのスペクトルデータが格納されている。記憶装置２２は、公知の記憶装置に設けられている記憶領域の全部もしくは一部からなり、該記憶領域に辞書データとしてのスペクトルデータが格納される。辞書データは、認識したい対象としての測定対象のスペクトルデータからなり、認識したい測定対象の数だけ予め準備される。すなわち記憶装置２２としての記憶領域は、予め準備される複数の辞書データなどを格納可能な記憶容量が満足されるように、一または複数の記憶装置の記憶領域から構成されてもよい。
【００５２】
演算装置２５には、観測光のスペクトルデータから測定対象を認識するスペクトル認識部２７が設けられている。スペクトル認識部２７は、所定の処理などを施した観測光のスペクトルデータを辞書データと比較する比較演算に基づき同観測光のスペクトルデータから測定対象を認識する。すなわちスペクトル認識部２７により、測定対象が認識され、この認識結果がスペクトル測定装置１１による測定対象の認識結果として、ヒューマンマシンインタフェース１２や車両制御装置１３に出力される。
【００５３】
次に、測定対象に照射される環境光のスペクトルを推定するための構成について説明する。
スペクトル測定装置１１には更に、車両１０の外部環境である気象情報を取得する気象情報取得部としての気象情報取得装置１４と、車両１０の現在位置を特定するとともにその特定された現在位置に基づいて地図情報を選択し、取得する位置検出部及び時刻取得部としてのカーナビゲーション１５とが設けられている。
【００５４】
気象情報取得装置１４は、車両１０の外部環境の気象情報、例えば気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量の各項目に対応するそれぞれの情報を取得するとともに、取得した気象情報をスペクトルデータ処理装置２１に出力する。本実施形態では、気象情報取得装置１４は、無線通信により通報される気象情報通報サービスに基づいて、車両１０の走行地域における、気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量などの気象情報を取得している。すなわち気象情報は、携帯電話等の通信回線を用いたデータ通信や、テレビ、ラジオ、ビーコンなどの放送等を用いたデータ通信などにより車両１０に通報されることから、通報された気象情報が気象情報取得装置１４により取得される。
【００５５】
カーナビゲーション１５は、車両１０の現在位置を検知して、同現在位置を表示パネルの地図上に示すことによって搭乗者などに伝えるとともに、検知した車両１０の位置情報をスペクトルデータ処理装置２１に出力する。また、カーナビゲーション１５は、現在時刻を取得して、同現在時刻を表示パネルに示すことによって搭乗者などに伝えるとともに、取得した現在時刻をスペクトルデータ処理装置２１に出力する。カーナビゲーション１５は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などを有しており、このＧＰＳを用いて現在位置や現在時刻を取得する。なおカーナビゲーション１５は現在位置を、ＧＰＳに基づく位置情報に加えて、地図情報、車両１０の速度、又は位置情報を通報する地上設備などから取得した位置情報などと組合せることにより特定するようにしてもよい。また現在時刻は、所定の誤差内に校正された時刻が取得できるのであれば、ＧＰＳによらず、別に設けられた時計から取得してもよい。
【００５６】
また、記憶装置２２には更に、スペクトル記憶部としての環境光スペクトルリスト２３
が格納されている。図２は、環境光スペクトルリスト２３をリスト形式で示す図である。図２に示すように、環境光スペクトルリスト２３には、測定対象に照射される環境光のスペクトルのデータである複数の環境光スペクトルデータＬＳ０１，ＬＳ０２，ＬＳ０３，…が含まれている。
【００５７】
ところで一般に、測定対象に照射される環境光のスペクトルは、光源が太陽光であったとしても、時間、位置、大気の状態により変化することが知られている。例えば、太陽光に基づく環境光のスペクトルは、明け方や夕方は赤色の成分が強くなる一方、夜間はそもそも照射されてないため、時刻に応じて変化する。また、太陽光に基づく環境光のスペクトルは、測定対象に対する太陽の照射角度によっても変化するので、車両１０の現在位置に応じて太陽光のスペクトルが変化する。更に、太陽光に基づく環境光のスペクトルは、雲や雨によれば遮蔽率が高く、また、大気中に含まれる水分の状態に応じても大きく変化する。このようなことから、環境光スペクトルリスト２３には、上述のように時間、位置、大気の状態により変化する太陽光に基づく環境光のスペクトルのデータである環境光スペクトルデータが設定されている。一方、光源が照明である場合であれば、昼間に照射されていない場合には、照射の有無が時刻から判断されるとともに、やはり気象条件により変化する。このようなことから、環境光スペクトルリスト２３には、照明に基づく環境光のスペクトルのデータである環境光スペクトルデータも設定されるようになっている。
【００５８】
すなわち、各環境光スペクトルデータＬＳ０１，ＬＳ０２，ＬＳ０３，…は、測定対象に照射されるに際し、時刻、位置、及び気象に基づいて太陽光のスペクトルがそのスペクトル分布に変化を生じたものである。そして、環境光スペクトルリスト２３において、各環境光スペクトルデータＬＳ０１，ＬＳ０２，ＬＳ０３，…は、それに対応する時刻、位置、及び気象条件毎にそれぞれ関連付けられている。例えば、環境光スペクトルデータＬＳ０１は、時間としての日付ＤＴ０１と時刻ＴＭ０１とに関連付けられているとともに、位置としての経度ＬＧ０１と緯度ＬＡ０１とに関連付けられている。また、環境光スペクトルデータＬＳ０１は、気象条件としての気温ＴＥ０１、気圧ＡＰ０１、湿度ＨＭ０１、雲量ＣＬ０１、及び降水量ＰＲ０１に関連付けられている。
【００５９】
また例えば、環境光スペクトルデータＬＳ０２は、時間としての日付ＤＴ０２と時刻ＴＭ０２とに関連付けられているとともに、位置としての経度ＬＧ０２と緯度ＬＡ０２とに関連付けられている。また、環境光スペクトルデータＬＳ０２は、気象条件としての気温ＴＥ０２、気圧ＡＰ０２、湿度ＨＭ０２、雲量ＣＬ０２、及び降水量ＰＲ０２に関連付けられている。
【００６０】
さらに例えば、環境光スペクトルデータＬＳ０３は、時間としての日付ＤＴ０３と時刻ＴＭ０３とに関連付けられているとともに、位置としての経度ＬＧ０３と緯度ＬＡ０３とに関連付けられている。また、環境光スペクトルデータＬＳ０３は、気象条件としての気温ＴＥ０３、気圧ＡＰ０３、湿度ＨＭ０３、雲量ＣＬ０３、及び降水量ＰＲ０３に関連付けられている。
【００６１】
すなわち、環境光スペクトルリスト２３は、時間、位置、及び気象条件から、それら条件に関連付けられている観測光スペクトルデータを取得することができるようになっている。なお、すべての時間、位置、及び気象条件に観測光スペクトルデータを関連付けることは、記憶装置の容量などの制約により難しいことから、各条件の値にはそれぞれ所定の範囲が設けられるとともに、利用頻度の高いデータが環境光スペクトルリスト２３に優先的に設定されるようになっている。
【００６２】
図１に示すように、演算装置２５には更に、測定対象に照射されている環境光のスペクトルを推定する環境光スペクトル推定部２６が設けられている。環境光のスペクトルは、
測定対象に照射されることから、同測定対象から検出される観測光のスペクトルに影響を与える。環境光スペクトル推定部２６は、気象情報取得装置１４により取得された気象情報や、カーナビゲーション１５により検知された現在位置や現在時刻などに基づいて環境光のスペクトルを推定する。
【００６３】
環境光スペクトル推定部２６には、環境光スペクトル検索部３０が設けられている。環境光スペクトル検索部３０は、演算装置２５において、観測光スペクトルデータ検索用のプログラムが実行されることによりその機能が発揮されるものである。すなわち環境光スペクトル検索部３０は、気象情報や、現在位置や、現在時刻に基づいて、記憶装置２２から、それら気象情報、現在位置、及び現在時刻に関連付けられている環境光スペクトルデータを取得する。具体的には、環境光スペクトル検索部３０は、入力された時間、位置、及び気象情報に関連付けられる環境光スペクトルデータを環境光スペクトルリスト２３から検索することにより取得する。例えば、環境光スペクトル検索部３０は、時間として日付ＤＴ０１及び時刻ＴＭ０１が、位置として経度ＬＧ０１及び緯度ＬＡ０１が、気象条件として気温ＴＥ０１、気圧ＡＰ０１、湿度ＨＭ０１、雲量ＣＬ０１、及び降水量ＰＲ０１が検索条件として入力される。そして検索条件が入力されると、環境光スペクトル検索部３０は、環境光スペクトルリスト２３から当該条件に関連付けられている環境光スペクトルデータＬＳ０１を検索する。これにより、環境光スペクトル検索部３０は、上記検索条件に基づいて環境光スペクトルデータＬＳ０１を取得する。
【００６４】
スペクトル認識部２７は、環境光スペクトル推定部２６により取得された環境光スペクトルデータＬＳ０１と、観測光のスペクトルデータを受けて、環境光スペクトルデータＬＳ０１に基づいて補正した観測光のスペクトルデータを辞書データと比較することにより測定対象の認識処理を行う。これにより、観測光のスペクトルデータに含まれている環境光の影響が軽減されて、環境光のスペクトルの影響の少ない測定対象の認識処理が観測光のスペクトルデータに基づいて行われ、認識処理における認識精度が向上するようになる。なお、スペクトル認識部２７は、環境光スペクトル推定部２６により取得された環境光スペクトルデータＬＳ０１と、観測光のスペクトルデータを受けて、観測光のスペクトルデータと比較する辞書データを環境光スペクトルデータＬＳ０１に基づいて補正することにより測定対象の認識処理を行うようにしてもよい。
【００６５】
次に、環境光スペクトル推定部２６で行なわれる環境光スペクトル推定処理（環境光スペクトル推定工程）について、図３に従って説明する。図３は、環境光スペクトル推定処理の処理工程について示すフローチャートである。なお、環境光スペクトル推定処理は、所定の時間間隔で実行されるようになっている。
【００６６】
図３に示すように、環境光のスペクトル推定処理が開始されると、環境光スペクトル推定部２６は、カーナビゲーション１５から現在位置及び現在時刻を取得する（図３のステップＳ１０：位置検出工程及び時刻取得工程）とともに、気象情報取得装置１４から現在の気象情報を取得する（図３のステップＳ１１：気象情報取得工程）。なお環境光スペクトル推定処理において、現在位置、現在時刻、又は現在の気象情報は、それらが同推定処理に用いられる前に取得されていればよいため、それらが取得される順番やタイミングは上記のステップの順番やタイミングに限られない。
【００６７】
現在時刻、現在位置及び現在の気象情報が取得されると、環境光スペクトル推定部２６は、その取得された現在位置、現在時刻及び現在の気象情報を１組の検索条件として、記憶装置２２の環境光スペクトルリスト２３の中から、この検索条件に対応する環境光スペクトルデータを検索する（図３のステップＳ１２）。すなわち、環境光スペクトル推定部２６は、環境光スペクトルリスト２３に設定されている位置、時間、及び気象情報の組み合わせと、前記検索条件とを比較することにより、同検索条件に対応する位置、時刻、及
び気象情報の組み合わせを環境光スペクトルリスト２３から検出する。そして、環境光スペクトル推定部２６は、検索条件に対応する位置、時刻、及び気象情報の組み合わせが検出されると、同検出された組み合わせに関連付けられている環境光スペクトルデータを、検索条件に対応する環境光スペクトルデータとして環境光スペクトルリスト２３から選択して取得する。
【００６８】
環境光スペクトルデータの検索にあっては、上述の検索条件に一致もしくは、同検索条件から所定の範囲内にあるものが、環境光スペクトルリスト２３に設定されている位置、時刻及び気象情報の組み合わせの中から選択される。例えば、検索条件としての日付を含む現在時刻が日付ＤＴｃ、時刻ＴＭｃである場合、同現在時刻に対応する範囲が日付ＤＴｃ±２日、時刻ＴＭｃ±１５分と設定されて、同設定された範囲内の時刻が環境光スペクトルリスト２３から検索される。また例えば、検索条件としての現在位置が経度ＬＧｃ、緯度ＬＡｃである場合、現在位置に対応する範囲が経度ＬＧｃ±１分、緯度ＬＡｃ±１分と設定されて、同設定された範囲内の位置が環境光スペクトルリスト２３から検索される。さらに例えば、検索条件としての現在の気象条件が気温ＴＥｃ、気圧ＡＰｃ、湿度ＨＭｃ、雲量ＣＬｃ、降水量ＰＲｃである場合、現在の気象条件に対応する範囲が気温ＴＥｃ±２度、気圧ＡＰｃ±５ヘクトパスカル、湿度ＨＭｃ±２％、雲量ＣＬｃ±１、降水量ＰＲｃ±１ｍｍと設定される。そして、環境光スペクトル推定部２６では、同設定された範囲内の気象条件が環境光スペクトルリスト２３から検索される。なお、各項目に設定される範囲は、記憶装置２２などに各項目に対応して予め設定されている。
【００６９】
環境光スペクトルデータの検索では、環境光スペクトル推定部２６は、検索条件に対応した環境光スペクトルデータが環境光スペクトルリスト２３に有るか否かを判断する（図３のステップＳ１３）。環境光スペクトルリスト２３に検索条件に対応した環境光スペクトルデータが有ると判断された場合（図３のステップＳ１３でＹＥＳ）、環境光スペクトル推定部２６は、検索条件に対応した環境光スペクトルデータを環境光スペクトルリスト２３から取得する（図３のステップＳ１４）。そして、環境光スペクトル推定部２６は、取得された環境光スペクトルデータを推定された環境光のスペクトルとしてスペクトル認識部２７に伝達するとともに、環境光スペクトル推定処理を終了する。
【００７０】
一方、環境光スペクトルリスト２３に検索条件に対応した環境光スペクトルデータが無いと判断された場合（図３のステップＳ１３でＮＯ）、環境光スペクトル推定部２６は、環境光スペクトルリスト２３から環境光スペクトルデータを取得できない。この場合、環境光スペクトル推定部２６は、例えば、予め定められた標準の環境光スペクトルデータをスペクトル認識部２７に伝達するとともに、環境光スペクトル推定処理を終了する。
【００７１】
これにより、スペクトル認識部２７は、観測光のスペクトルデータから測定対象を認識する際、同観測光のスペクトルデータに対する環境光スペクトルデータの影響を考慮して測定対象を認識することができるようになる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態のスペクトル測定装置によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
（１）測定対象に照射される環境光のスペクトルとして、太陽や照明などの光源から出射された光源のスペクトルに基づいて測定対象に照射されるまでに気象（気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量など）の影響を受けて変化したスペクトルが推定する。これにより移動体としての車両１０の車両空間などに、測定対象に照射された環境光のスペクトルを測定する装置等を設けなくとも環境光のスペクトルが取得できるようになる。すなわち車両１０に、観測光を測定するための装置、例えばスペクトルが既知である反射板等の参照物体を設ける必要が無くなることから、車両１０の意匠性にかかる自由度を高めることができるとともに、コストの低減にも有効である。また、スペクトル測定装置１１としても
、こうして当該環境光のスペクトルを推定することにより、測定対象の認識精度を好適に維持することができるようになる。
【００７３】
（２）気象情報に各々対応した環境光のスペクトルを気象情報の入力に基づき環境光スペクトルリスト２３から検索して取得することができるため、多様な気象条件にそれぞれ適合する環境光のスペクトルを容易に推定することができるようになる。これにより、スペクトル測定装置１１としても、測定対象を精度よく、しかも容易に認識することができるようになる。
【００７４】
（３）環境光のスペクトルが車両１０の位置により変動する場合であれ、車両１０の現在位置に対応した環境光のスペクトルが的確に推定されるようにした。これにより、スペクトル測定装置１１としても、測定対象をより高い精度で認識することができるようになる。
【００７５】
（４）現在時刻に適した観測光のスペクトルを好適に推定するようにした。例えば、昼間であれば観測光のスペクトルを太陽光に基づき推定したり、夜間であれば、観測光のスペクトルを街路灯などの人工照明に基づき推定したりすることができる。
【００７６】
（第２の実施形態）
本発明を具体化した第２の実施形態について、図４〜図８に従って説明する。
本実施形態のスペクトル測定装置１１は、先の第１の実施形態に対して、記憶装置２２及び環境光スペクトル推定部２６の構成が相違する。具体的には、先の第１の実施形態に対して、記憶装置２２には、環境光スペクトルリスト２３に代わり、理論光スペクトルリスト２４が設けられ、環境光スペクトル推定部２６には、環境光スペクトル検索部３０に代わり、基本光スペクトル算出部３１及び補正光スペクトル算出部３２が設けられている点が相違する。なお、その他の構成は先の第１の実施形態と同様であることから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成には同様の符号を付しその説明を割愛する。
【００７７】
理論光スペクトルリスト２４は、光源の種別に応じて各々設定される標準的なスペクトルデータが設定されるものである。図５に示すように、例えば、光源種別としての太陽光には、理論光スペクトルデータＴＳ０１が関連付けられている一方、光源種別としての照明Ａには、理論光スペクトルデータＴＳ０２が関連付けられている。また、光源種別としての照明Ｂには、理論光スペクトルデータＴＳ０３が関連付けられている一方、光源種別としての照明Ｃには、理論光スペクトルデータＴＳ０４が関連付けられている。さらに、光源種別としての照明Ｄには、理論光スペクトルデータＴＳ０４が関連付けられている。なお、照明Ａ〜照明Ｄなどは、人工照明であって、例えば、水銀灯、ナトリウムランプ、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、白熱灯、蛍光灯、ＬＥＤ灯などである。
【００７８】
基本光スペクトル算出部３１は、理論光スペクトルリスト２４から選択した光源の理論光スペクトルデータに現在位置及び現在時刻を加味した所定の演算により、それら現在位置及び現在時刻の影響のみが考慮されたスペクトルである基本光スペクトルを算出する。そして、基本光スペクトル算出部３１は、算出した基本光スペクトルを補正光スペクトル算出部３２に伝達する。なお昼間であれば通常、光源は太陽光であるため、基本光スペクトル算出部３１は、理論光スペクトルリスト２４から太陽光を光源とする理論光スペクトルデータＴＳ０１を取得する。そして、基本光スペクトル算出部３１は、取得した理論光スペクトルデータＴＳ０１に、カーナビゲーション１５から取得した現在位置及び現在時刻が光スペクトルに与える影響を示す係数としての相対変動係数を算出するとともに、同算出した相対変動係数を加味した所定の演算を行い基本光スペクトルを算出する。すなわち、太陽光の理論光スペクトルデータＴＳ０１に、車両１０に照射される太陽光のスペク
トルに太陽の相対方向及び相対角度に応じて生じる変化が加味された基本光スペクトルが算出される。一方、人工照明を光源とする場合、基本光スペクトル算出部３１は、カーナビゲーション１５から現在位置及び現在時刻に加えて光源の種別を取得することで、理論光スペクトルリスト２４から人工照明を光源とする理論光スペクトルデータＴＳ０２などを取得することができる。そして、基本光スペクトル算出部３１は、取得した理論光スペクトルデータＴＳ０２などに、現在位置及び現在時刻に基づく相対変動係数を算出するとともに、同算出した相対変動係数を加味した所定の演算を行い基本光スペクトルを算出する。
【００７９】
補正光スペクトル算出部３２は、基本光スペクトル算出部３１から基本光スペクトルが入力されるとともに、入力された基本光スペクトルを、気象情報取得装置１４から取得された気象情報に基づいて推定された大気状態を加味した演算を行い測定対象に照射されている環境光のスペクトルを算出する。一般的に、光スペクトルは、大気中の水分量や水蒸気密度によって、減衰や、拡散や、吸収が生じる。このことから、現在の気象状態から大気中の光の通りやすさを示すパラメータである大気状態を示すパラメータとして大気中の水分量や水蒸気密度を推定することで、光スペクトルに生じる変化の傾向を推定することができる。すなわち、補正光スペクトル算出部３２は、大気状態を示す大気中の水分量や水蒸気密度を推定して、それら推定された大気中の水分量や水蒸気密度が光スペクトルに生じさせる変化についてその傾向を示す係数としての大気変動係数を算出する。そして、補正光スペクトル算出部３２は、基本光スペクトル算出部３１の出力した基本光スペクトルを大気変動係数に基づき補正した補正光スペクトルを算出する。
【００８０】
これにより、環境光スペクトル推定部２６では、補正光スペクトル算出部３２により算出された補正光スペクトルが推定した環境光のスペクトルとして求められる。
次に、環境光スペクトル推定部２６で行なわれる環境光スペクトル推定処理について、図６〜図８に従って説明する。図６〜図８はそれぞれ、環境光スペクトル推定処理の処理工程について示すフローチャートである。なお、環境光スペクトル推定処理は、所定の時間間隔で実行されるようになっている。また、図６のステップＳ１０とステップＳ１１は、それぞれ先の第１の実施形態における図３のステップＳ１０又はステップＳ１１と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、環境光が太陽光に基づくものである場合について説明する。
【００８１】
図６に示すように、環境光スペクトル推定処理が開始されると、環境光スペクトル推定部２６は、現在位置及び現在時刻を取得する（図６のステップＳ１０）とともに、現在の気象情報を取得する（図６のステップＳ１１）。現在時刻、現在位置及び現在の気象情報が取得されると、環境光スペクトル推定部２６は、基本光スペクトルを算出する（図６のステップＳ２０）。
【００８２】
図７に示すように、基本光スペクトル算出工程では、環境光スペクトル推定部２６は、現在位置及び現在時刻に基づいて太陽の位置を算出する（図７のステップＳ２１）とともに、車両１０と算出された太陽の位置との相対的な位置関係（方向及び角度）を算出する（図７のステップＳ２１）。すなわち車両１０に対する、太陽の相対方向及び相対角度が算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、太陽の相対方向及び相対角度に応じて車両１０に照射される太陽光のスペクトルに生じる変化を示す相対変動係数を算出する（図７のステップＳ２３）。相対変動係数が算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、算出された相対変動係数に基づいて太陽の理論光スペクトルデータＴＳ０１を補正することにより、太陽の理論光スペクトルデータＴＳ０１から太陽の相対方向及び相対角度に応じた基本光スペクトルを算出する。このように、太陽の理論光スペクトルデータＴＳ０１から太陽の相対方向及び相対角度に応じた各々の基本光スペクトルを算出することにより、１つの太陽の理論光スペクトルデータＴＳ０１に基づいて太陽との間の様々な相対方向
及び相対角度に応じた基本光スペクトルが算出できるようになる。
【００８３】
図６に示すように、基本光スペクトル算出工程が終了すると、環境光スペクトル推定部２６は、補正光スペクトル算出を行う（図６のステップＳ３０）。
図８に示すように、補正光スペクトル算出工程では、環境光スペクトル推定部２６は、気象情報に基づいて大気状態を推定する（図８のステップＳ３１）とともに、推定された大気状態に基づいて基本光スペクトルに生じる変化を示す大気変動係数を算出する（図８のステップＳ３２）。大気変動係数が算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、算出された大気変動係数に基づいて太陽に基づく基本光スペクトルを補正することにより、太陽光に基づく基本光スペクトルから大気状態に応じた補正光スペクトルを算出する。このように、太陽光に基づく基本光スペクトルから大気状態に応じた各々の補正光スペクトルを算出することにより、１つの基本光スペクトルに基づいて様々な大気状態に応じた補正光スペクトルが算出できるようになる。
【００８４】
図６に示すように、ステップＳ３０にて補正光スペクトルが算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、算出された補正光スペクトルを推定された環境光のスペクトルとするとともに、環境光スペクトルの推定処理を終了する。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（４）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。
【００８６】
（５）通常、環境光のスペクトルは大気の状態、とりわけ大気中に含まれる水分の状態に応じて大きく変化する。このようなことから、環境光のスペクトルを上記大気状態を加味して演算するようにした。これにより、多様な気象状況に対応する環境光のスペクトルを好適に推定することができるようになるため、スペクトル測定装置１１としても、測定対象を精度よく認識することができるようになる。
【００８７】
（第３の実施形態）
本発明を具体化した第３の実施形態について、図９〜図１２に従って説明する。
本実施形態のスペクトル測定装置１１は、先の第１の実施形態に対して、記憶装置２２及び環境光スペクトル推定部２６の構成が相違する。具体的には、先の第１の実施形態に対して、記憶装置２２には、環境光スペクトルリスト２３に代わり、理論光スペクトルリスト２４が設けられ、環境光スペクトル推定部２６には、環境光スペクトル検索部３０に代わり、基本光スペクトル算出部３１、合成光スペクトル算出部３３、及び周辺環境スペクトル算出部３４が設けられている点が相違する。また、先の第１の実施形態に対して、カーナビゲーション１５には、地図情報記憶装置としての記憶装置１６が図示されている点も相違する。なお、その他の構成は先の第１の実施形態と同様であることから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成には同様の符号を付しその説明を割愛する。また、理論光スペクトルリスト２４及び基本光スペクトル算出部３１はそれぞれ、上記第２の実施形態に記載の理論光スペクトルリスト２４又は基本光スペクトル算出部３１と同様であるため、ここでは重複する説明を省略する。
【００８８】
カーナビゲーション１５の記憶装置１６には、図示しない地図情報、同地図情報に対応付けられた照明情報１７、及び同地図情報に対応付けられた構造物情報１８がそれぞれ格納されている。記憶装置１６は、公知の記憶装置に設けられている記憶領域の全部もしくは一部からなり、該記憶領域に地図情報や、照明情報１７や、構造物情報１８などがデータとして格納されている。
【００８９】
照明情報１７は、道路環境に複数存在する人工の照明装置である人工照明の各々につい
て、その設置位置や、その照明の種類に関する情報を含むとともに、各々の人工照明の設置位置をそれぞれ地図情報に対応付けられるようになっている。これにより、車両１０の現在位置から、当該位置における人工照明の有無及び、人工照明が有る場合その照明の種類が取得できるようになっている。
【００９０】
構造物情報１８は、道路そのものの構造や、道路周辺の建物などの複数の周辺構造物の各々について、その設置位置や、太陽光などの環境光のスペクトルに対する影響に関する情報を含むとともに、各々の周辺構造物の設置位置をそれぞれ地図情報に対応付けられるようになっている。これにより、車両１０の現在位置から、環境光のスペクトルに対して影響を及ぼす周辺構造物の情報が取得できるようになっている。
【００９１】
合成光スペクトル算出部３３は、複数の光源のスペクトルを合成することにより合成光スペクトルを算出する。合成光スペクトル算出部３３には、基本光スペクトル算出部３１により算出された太陽光に基づくスペクトルである基本光スペクトルが入力されるとともに、合成光スペクトル算出部３３は、カーナビゲーション１５の記憶装置１６に含まれる照明情報１７から現在位置に対応する人工照明の情報を取得する。これにより、合成光スペクトル算出部３３は、入力される基本光スペクトルと、照明情報１７から取得された人工照明の情報に基づいて理論光スペクトルリスト２４から取得される当該人工照明の理論光スペクトルデータとを合成する。これにより、合成光スペクトル算出部３３では、太陽光と人工照明に基づく合成光スペクトルが算出される。
【００９２】
周辺環境スペクトル算出部３４は、合成光スペクトル算出部３３から入力された合成光スペクトルに走行環境における周辺構造物の影響を加味することにより、周辺構造物の影響を受けた合成光スペクトルである周辺環境スペクトルを算出する。周辺環境スペクトル算出部３４には、合成光スペクトル算出部３３から合成光スペクトルが入力される一方、周辺環境スペクトル算出部３４は、現在位置において環境光のスペクトルに対して影響を及ぼす周辺構造物の情報をカーナビゲーション１５の記憶装置１６に含まれる構造物情報１８から取得する。そして周辺環境スペクトル算出部３４は、取得された周辺構造物の情報に基づいて、入力された合成光スペクトルを補正するための補正係数を算出する。これにより、周辺環境スペクトル算出部３４は、入力される合成光スペクトルを、算出した補正係数により補正することにより、合成光スペクトルに周辺構造物の影響を加味した周辺環境スペクトルを算出する。
【００９３】
これにより、環境光スペクトル推定部２６では、周辺環境スペクトル算出部３４により算出された周辺環境スペクトルが推定された環境光のスペクトルとして求められる。
次に、環境光スペクトル推定部２６で行なわれる環境光スペクトル推定処理について、図１０〜図１２に従って説明する。図１０〜図１２はそれぞれ、環境光スペクトル推定処理の処理工程について示すフローチャートである。なお、環境光スペクトル推定処理は、所定の時間間隔で実行されるようになっている。なお、図１０のステップＳ１０は、先の第１の実施形態における図３のステップＳ１０と同様であり、図１０のステップＳ１１は、先の第２の実施形態における図６のステップＳ２０と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明を省略する。
【００９４】
図１０に示すように、環境光のスペクトル推定処理が開始されると、環境光スペクトル推定部２６は、現在位置及び現在時刻を取得する（図１０のステップＳ１０）とともに、太陽光に基づいて基本光スペクトルを算出する（図１０のステップＳ２０）。基本光スペクトルが算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、合成光スペクトルを算出する（図１０のステップＳ４０）。
【００９５】
図１１に示すように、合成光スペクトル算出工程では、環境光スペクトル推定部２６は
、カーナビゲーション１５から走行環境周辺の人工照明の情報を取得する（図１１のステップＳ４１）とともに、走行環境周辺に人工照明が有るか否かを判断する（図１１のステップＳ４２）。走行環境周辺に人工照明が有ると判断された場合（図１１のステップＳ４２でＹＥＳ）、環境光スペクトル推定部２６は、記憶装置２２から人工照明の論理光スペクトルデータを取得する（図１１のステップＳ４３）。そして環境光スペクトル推定部２６は、取得した論理光スペクトルデータと先のステップＳ２０にて算出された基本光スペクトルとを合成して合成光スペクトルを算出する（図１１のステップＳ４４）。なお、環境光スペクトル推定部２６は、記憶装置２２から複数の人工照明の各々の論理光スペクトルを取得するとともに、それら取得した複数の論理光スペクトルを先に算出された基本光スペクトルと合成するようにしてもよい。これにより、合成光スペクトルを算出する工程が終了する。一方、走行環境周辺に人工照明が無いと判断された場合（図１１のステップＳ４２でＮＯ）、環境光スペクトル推定部２６は、先に算出された基本光スペクトルをそのまま合成光スペクトルとするとともに、合成光スペクトル算出工程を終了する。
【００９６】
図１０に示すように、ステップＳ４０にて合成光スペクトルが算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、周辺環境スペクトルを算出する（図１０のステップＳ５０）。
図１２に示すように、周辺環境スペクトル算出工程では、環境光スペクトル推定部２６は、カーナビゲーション１５から走行環境周辺の構造物の情報を取得する（図１２のステップＳ５１）とともに、走行環境周辺に環境光のスペクトルに影響を及ぼす構造物が有るか否かを判断する（図１２のステップＳ５２）。走行環境周辺に環境光のスペクトルに影響を及ぼす構造物が有ると判断された場合（図１２のステップＳ５２でＹＥＳ）、環境光スペクトル推定部２６は、構造物の情報から、当該構造物が環境光のスペクトルに影響を及ぼす補正係数を算出する（図１２のステップＳ５３）。補正係数は、環境光のスペクトルを当該構造物に影響されたスペクトルに変換させるための係数である。補正係数が算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、合成光スペクトルを算出された補正係数に基づいて補正することにより周辺環境スペクトルを算出する（図１２のステップＳ５４）。なお、環境光スペクトル推定部２６は、複数の構造物のそれぞれに対する補正係数を算出するとともに、合成光スペクトルをそれら算出された複数の補正係数に基づいて補正することにより周辺環境スペクトルを算出してもよい。これにより、周辺環境スペクトル算出工程が終了する。
【００９７】
一方、走行環境周辺に環境光のスペクトルに影響を及ぼす構造物が無いと判断された場合（図１２のステップＳ５２でＮＯ）、環境光スペクトル推定部２６は、先のステップＳ４０にて算出された合成光スペクトルをそのまま周辺環境スペクトルとするとともに、周辺環境スペクトル算出工程を終了する。
【００９８】
図１０に示すように、ステップＳ５０にて周辺環境スペクトルが算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、算出された周辺環境スペクトルを推定された環境光のスペクトルとするともに、環境光スペクトルの推定処理を終了する。
【００９９】
以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（４）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。
【０１００】
（６）環境光のスペクトルを人工光源のスペクトルの影響を加味して推定するようにしたため、測定対象に照射される環境光のスペクトルをより好適に推定することができるようになる。
【０１０１】
（７）環境光のスペクトルを周辺構造物のスペクトルの影響を加味して推定するようにした。例えば光源が太陽光１つであったとしても、走行環境の周辺にガラス張りの建物な
どがあるとそのガラス張りの建物からの反射光も測定対象に照射されるようになるため、当該走行環境では、測定対象には複数の光が入力されるようになる。このように、測定対象に照射される環境光のスペクトルが走行環境の影響を受ける場合であれ、環境光のスペクトルを走行環境がスペクトルに与える影響を加味して推定するため、測定対象に照射される環境光のスペクトルをより的確に推定することができるようになる。
【０１０２】
（第４の実施形態）
本発明を具体化した第４の実施形態について、図１３及び図１４に従って説明する。
本実施形態のスペクトル測定装置１１は、先の第１の実施形態が環境光スペクトル推定部２６により環境光のスペクトルを推定していたことに対して、環境光のスペクトルを車両１０外部の環境光スペクトルデータセンタ４０にて推定する点が相違する。具体的には、先の第１の実施形態に対して、車両１０には、気象情報取得装置１４が無い一方、通信装置１９が設けられ、車両１０の外部には、同通信装置１９と相互に無線通信をする環境光スペクトルデータセンタ４０が設けられている。また、車両１０の環境光スペクトル推定部２６には、環境光スペクトル検索部３０に代わり、環境光スペクトル取得部３５が設けられている点が相違する。なお、その他の構成は先の第１の実施形態と同様であることから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成には同様の符号を付しその説明を割愛する。
【０１０３】
通信装置１９は、無線通信により車両１０外部の基地局などと通信するものであり、環境光スペクトルデータセンタ４０と相互通信することが可能となっている。通信装置１９は、演算装置２５の環境光スペクトル推定部２６から車両１０の現在位置や現在時刻が入力されると、その入力された現在位置や現在時刻を環境光スペクトルデータセンタ４０に送信する。一方、通信装置１９は、環境光スペクトルデータセンタ４０からスペクトルデータを受信するとともに、受信したスペクトルデータを演算装置２５に入力する。
【０１０４】
環境光スペクトルデータセンタ４０は、車両１０から受信された現在位置及び現在時刻に基づいて、当該車両１０周辺の環境光のスペクトルを推定するとともに、当該推定した環境光のスペクトルのデータをスペクトルデータとして該車両１０に送信するものである。環境光スペクトルデータセンタ４０には、通信部４１と、気象情報取得部４２と、データ記憶部４３と、環境光スペクトル推定部４４とが設けられている。通信部４１は、車両１０の通信装置１９との間で各種データを相互通信する。具体的には、通信部４１は、通信装置１９から車両１０の現在位置や現在時刻を受信する一方、車両１０に対して推定した環境光のスペクトルのスペクトルデータを送信する。
【０１０５】
気象情報取得部４２は、車両１０の現在位置に基づいて、当該位置に対応する気象情報、例えば気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量の各項目に対応するそれぞれの情報を取得する。気象情報取得部４２は、一般に提供されている気象情報通報サービスに基づいて、車両１０の走行地域における、気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量などの気象情報を取得する。車両１０の現在位置における気象情報は、有線及び無線通信回線を用いたデータ通信や、テレビ、ラジオ、ビーコンなどの放送等を用いたデータ通信などを介して取得される。
【０１０６】
データ記憶部４３には、環境光スペクトルリストや、理論光スペクトルリストや、地図情報や、照明情報や、構造物情報などが記憶されている。なお、環境光スペクトルリストは、先の第１の実施形態の環境光スペクトルリスト２３（図１）に対してデータ容量は多いものの同様のリストである一方、理論光スペクトルリストは、先の第２の実施形態の理論光スペクトルリスト２４（図４）に対してデータ容量は多いものの同様のリストであることから、説明の便宜上、その詳細な説明は割愛する。また、地図情報、照明情報、及び構造物情報はそれぞれ、先の第３の実施形態の記憶装置１６に格納されていた図示しない
地図情報、照明情報１７、もしくは構造物情報１８に対してそれぞれデータ容量は多いものの同様の情報であることから、説明の便宜上、その詳細な説明は割愛する。
【０１０７】
環境光スペクトル推定部４４は、例えば演算装置や記憶装置などを有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。環境光スペクトル推定部４４には、通信部４１から車両１０の現在位置及び現在時刻が入力されるとともに、気象情報取得部４２から気象情報が入力され、データ記憶部４３から各種データが入力される。また、環境光スペクトル推定部４４は、車両１０へ送信するデータを通信部４１に出力する。
【０１０８】
環境光スペクトル推定部４４は、車両１０の現在位置に基づいて、当該位置に対応する環境光のスペクトルを推定する。環境光スペクトル推定部４４には、環境光スペクトル検索部や、基本光スペクトル算出部や、補正光スペクトル算出部や、合成光スペクトル算出部や、周辺環境スペクトル算出部などが設けられている。なお、環境光スペクトル検索部は、先の第１の実施形態の環境光スペクトル検索部３０（図１参照）と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明は割愛する。また、基本光スペクトル算出部と補正光スペクトル算出部はそれぞれ、先の第２の実施形態の基本光スペクトル算出部３１（図４参照）と補正光スペクトル算出部３２（図４参照）と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明は割愛する。さらに、合成光スペクトル算出部と周辺環境スペクトル算出部はそれぞれ、先の第３の実施形態の合成光スペクトル算出部３３（図９参照）と周辺環境スペクトル算出部３４（図９参照）と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明は割愛する。
【０１０９】
すなわち、環境光スペクトルデータセンタ４０は、上記第１〜第３の実施形態において説明されたそれぞれの環境光スペクトル推定処理を実施することが可能な構成を有している。このことから環境光スペクトルデータセンタ４０は、車両１０から受信した現在位置及び現在時刻に基づいて、適切な環境光スペクトル推定処理を選択し、当該選択された環境光スペクトル推定処理に基づいて車両１０の現在位置周辺の環境光のスペクトルを推定する。これにより、車両１０に対して的確に推定された環境光のスペクトルのスペクトルデータを送信することができるようになっている。
【０１１０】
環境光スペクトル取得部３５は、必要に応じて環境光スペクトルデータセンタ４０から車両１０の環境光のスペクトルに関する環境光スペクトルデータを取得する。なお、環境光スペクトル取得部３５は、環境光スペクトルデータセンタ４０との間で通信ができない場合、予め設定された条件に基づいて標準的な環境光スペクトルデータを環境光スペクトルリスト２３から取得するようにしている。これにより、環境光スペクトル取得部３５により取得された環境光のスペクトルデータが、環境光スペクトル推定部２６において推定された環境光のスペクトルとして求められる。
【０１１１】
次に、環境光スペクトル推定部２６で行なわれる環境光スペクトル推定処理について、図１４に従って説明する。図１４は、環境光スペクトル推定処理の処理工程について示すフローチャートである。なお、環境光スペクトル推定処理は、所定の時間間隔で実行されるようになっている。なお、図１４のステップＳ１０は、先の第１の実施形態における図３のステップＳ１０と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明を省略する。
【０１１２】
図１４に示すように、環境光のスペクトル推定処理が開始されると、環境光スペクトル推定部２６は、現在位置及び現在時刻を取得する（図１０のステップＳ１０）とともに、環境光スペクトルデータセンタ４０との間でデータ送受信が可能か、すなわち相互通信が可能か否かを判断する（図１４のステップＳ６０）。環境光スペクトルデータセンタ４０との間で相互通信が可能であると判断された場合（図１４のステップＳ６０でＹＥＳ）、環境光スペクトル推定部２６は、通信装置１９を介して環境光スペクトルデータセンタ４
０に車両１０の現在位置及び現在時刻を発信する（図１４のステップＳ６１）。その後、環境光スペクトル推定部２６は、通信装置１９を介して環境光スペクトルデータセンタ４０から送信された環境光のスペクトルのデータであるスペクトルデータを受信する（図１４のステップＳ６２）。そして、環境光スペクトル推定部２６は、取得されたスペクトルデータを推定された環境光のスペクトルとするとともに、環境光スペクトル推定処理を終了する。
【０１１３】
一方、環境光スペクトルデータセンタ４０との間で相互通信が不可能であると判断された場合（図１４のステップＳ６０でＮＯ）、環境光スペクトル推定部２６は、所定の条件に基づいて環境光スペクトルリスト２３から環境光スペクトルデータを選択して、この選択された環境光スペクトルデータを推定された環境光のスペクトルとする。そして、環境光スペクトル推定処理が終了される。
【０１１４】
以上説明したように、本実施形態によっても先の第１の実施形態の前記（１）〜（４）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。
【０１１５】
（８）環境光スペクトル推定部４４が、車両１０の外部にある、例えば基地局等である環境光スペクトルデータセンタ４０に設けられるため、環境光のスペクトルを推定する装置としての処理能力の向上なども容易である。すなわち、計算能力の向上や、記憶容量の増加などが容易である。また、車両１０側の構成が簡素になるため、部品の削減や小型化などが可能となり、コストの削減等もより容易となる。
【０１１６】
（第５の実施形態）
本発明を具体化した第５の実施形態について、図１５及び図１６に従って説明する。
なお、本実施形態は、先の第１〜第３の実施形態を組み合わせることにより構成される実施例である。このことから本実施形態のカーナビゲーション１５には、先の第３の実施形態と同様の記憶装置１６が設けられ、記憶装置２２には、先の第１の実施形態と同様の環境光スペクトルリスト２３、及び先の第２実施形態と同様の理論光スペクトルリスト２４とが設けられている。また、環境光スペクトル推定部２６には、先の第１の実施形態と同様の環境光スペクトル検索部３０と、先の第２の実施形態と同様の基本光スペクトル算出部３１及び補正光スペクトル算出部３２と、先の第３の実施形態と同様の合成光スペクトル算出部３３及び周辺環境スペクトル算出部３４とが設けられている。そして、スペクトル測定装置１１には、先の第１〜第３の実施形態の組み合わせに対して、環境光スペクトル推定部２６には更に、スペクトルデータ登録部３６が設けられている点が相違する。すなわち、その他の構成は先の第１〜第３の実施形態と同様であることから、ここでは主に相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成には同様の符号を付しその説明を割愛する。
【０１１７】
このようなことから本実施形態のスペクトル測定装置１１は、先の第１〜第３の実施形態における各環境光スペクトル推定処理がそれぞれ可能な構成となっている。なお、実施される環境光スペクトル推定処理は所定の条件により適宜選択される。
【０１１８】
図１５に示すように、スペクトルデータ登録部３６は、環境光スペクトル推定部２６にて推定された環境光のスペクトルを記憶装置２２の環境光スペクトルリスト２３に追加登録させるものである。スペクトルデータ登録部３６には、必要に応じて、環境光スペクトル推定部２６から推定された環境光のスペクトルのデータである環境光スペクトルデータと、該環境光スペクトルデータが推定された際の条件として、現在時刻、現在位置、及び気象情報とが１組として入力される。スペクトルデータ登録部３６は、現在時刻、現在位置、気象情報、及び環境光スペクトルデータが１組入力されると、現在時刻、現在位置、
及び気象情報の組み合わせと、この組み合わせに関連付けた環境光スペクトルデータとを環境光スペクトルリスト２３に追加登録させる。
【０１１９】
次に、環境光スペクトル推定部２６で行なわれる環境光スペクトル推定処理について、図１６に従って説明する。図１６は、環境光スペクトル推定処理の処理工程について示すフローチャートである。なお、環境光スペクトル推定処理は、所定の時間間隔で実行されるようになっている。なお、図１６の各ステップＳ１０〜Ｓ１４は、先の第１の実施形態における図３の各ステップＳ１０〜Ｓ１４と同様であり、図１６の各ステップＳ２０，Ｓ３０は、先の第２の実施形態における図６の各ステップＳ２０，Ｓ３０と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明を省略する。さらに、図１６の各ステップＳ４０，Ｓ５０は、先の第３の実施形態における図１０の各ステップＳ４０，Ｓ５０と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明を省略する。
【０１２０】
図１６に示すように、環境光のスペクトル推定処理が開始されると、環境光スペクトル推定部２６は、現在位置及び現在時刻を取得する（図１６のステップＳ１０）とともに、現在の気象情報を取得する（図１６のステップＳ１１）。そして取得された現在位置、現在時刻及び現在の気象情報を１組の検索条件として、環境光スペクトルリスト２３からこの検索条件に対応する環境光スペクトルデータを検索する（図１６のステップＳ１２）とともに、検索条件に対応した環境光スペクトルデータが環境光スペクトルリスト２３に有るか否かを判断する（図１６のステップＳ１３）。環境光スペクトルリスト２３に検索条件に対応した環境光スペクトルデータが有ると判断された場合（図１６のステップＳ１３でＹＥＳ）、環境光スペクトル推定部２６は、検索条件に対応した環境光スペクトルデータを環境光スペクトルリスト２３から取得する（図１６のステップＳ１４）。そして、環境光スペクトルデータが取得されると、環境光スペクトル推定部２６は、合成光スペクトルを算出する（図１６のステップＳ４０）とともに周辺環境スペクトルを算出する（図１６のステップＳ５０）。そして、環境光スペクトル推定部２６は、算出された周辺環境スペクトルを推定された環境光のスペクトルとするともに、環境光スペクトル推定処理を終了する。
【０１２１】
一方、環境光スペクトルリスト２３に検索条件に対応した環境光スペクトルデータが無いと判断された場合（図１６のステップＳ１３でＮＯ）、環境光スペクトル推定部２６は、基本光スペクトルを算出する（図１６のステップＳ２０）とともに、補正光スペクトル算出を行う（図１６のステップＳ３０）。補正光スペクトルが算出されると、環境光スペクトル推定部２６は、算出された補正光スペクトルを推定された環境光のスペクトルとするとともに、所定の条件の下、推定された環境光のスペクトルを環境光スペクトルリスト２３に登録する（図１６のステップＳ７０）。環境光のスペクトルの環境光スペクトルリスト２３への登録が終了すると、環境光スペクトル推定部２６は、算出された環境光スペクトルデータに基づいて、上記と同様に、合成光スペクトルを算出する（図１６のステップＳ４０）とともに周辺環境スペクトルを算出する（図１６のステップＳ５０）。そして、環境光スペクトル推定部２６は、算出された周辺環境スペクトルを推定された環境光のスペクトルとするともに、環境光スペクトル推定処理を終了する。なお、推定された環境光のスペクトルを環境光スペクトルリスト２３に登録する処理は、周辺環境スペクトルが算出された後に行われてもよい。
【０１２２】
以上説明したように、本実施形態によっても先の第１〜第３の実施形態の前記（１）〜（７）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。
【０１２３】
（９）環境光のスペクトルが環境光スペクトルリスト２３に登録されていないような場合であれ、環境光のスペクトルを算出することで環境光のスペクトルが的確に推定される
ようになる。また、このとき、算出した環境光のスペクトルを環境光スペクトルリスト２３に登録することで、環境光スペクトルリスト２３の登録内容を充実させることができるようになる。
【０１２４】
（第６の実施形態）
本発明を具体化した第６の実施形態について、図１７及び図１８に従って説明する。
なお、本実施形態は、先の第２〜第４の実施形態を組み合わせることにより構成される実施例である。このことから本実施形態のスペクトル測定装置１１には、先の第４の実施形態と同様の通信装置１９と、同通信装置１９を介して相互通信可能な環境光スペクトルデータセンタ４０とが設けられている。また、カーナビゲーション１５には、先の第３の実施形態と同様の記憶装置１６が設けられ、記憶装置２２には、先の第２実施形態と同様の理論光スペクトルリスト２４とが設けられている。さらに、環境光スペクトル推定部２６には、先の第２の実施形態と同様の基本光スペクトル算出部３１及び補正光スペクトル算出部３２と、先の第３の実施形態と同様の合成光スペクトル算出部３３及び周辺環境スペクトル算出部３４とが設けられている。すなわち、本実施形態の構成は先の第２〜第４の実施形態を組み合わせたものと同様であることから、ここでは組み合わせによる相違点について説明することとし、説明の便宜上、同様の構成には同様の符号を付しその説明を割愛する。
【０１２５】
このようなことから本実施形態のスペクトル測定装置１１は、先の第２〜第４の実施形態における各環境光スペクトル推定処理がそれぞれ可能な構成となっている。なお、実施される環境光スペクトル推定処理は所定の条件により適宜選択される。
【０１２６】
そこで、環境光スペクトル推定部２６で行なわれる環境光スペクトル推定処理について、図１８に従って説明する。図１８は、環境光スペクトル推定処理の処理工程について示すフローチャートである。なお、環境光スペクトル推定処理は、所定の時間間隔で実行されるようになっている。なお、図１８の各ステップＳ１０，Ｓ６０〜Ｓ６２は、先の第４の実施形態における図１４の各ステップＳ１０，Ｓ６０〜Ｓ６２と同様であり、図１８の各ステップＳ１１，Ｓ２０，Ｓ３０は、先の第２の実施形態における図６の各ステップＳ１１，Ｓ２０，Ｓ３０と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明を省略する。さらに、図１８の各ステップＳ４０，Ｓ５０は、先の第３の実施形態における図１０の各ステップＳ４０，Ｓ５０と同様であることから、説明の便宜上、その詳細な説明を省略する。
【０１２７】
図１８に示すように、環境光のスペクトル推定処理が開始されると、環境光スペクトル推定部２６は、現在位置及び現在時刻を取得する（図１８のステップＳ１０）とともに、環境光スペクトルデータセンタ４０との間でデータ送受信が可能か、すなわち相互通信が可能か否かを判断する（図１８のステップＳ６０）。環境光スペクトルデータセンタ４０との間で相互通信が可能であると判断された場合（図１８のステップＳ６０でＹＥＳ）、環境光スペクトル推定部２６は、通信装置１９を介して環境光スペクトルデータセンタ４０に車両１０の現在位置及び現在時刻を発信する（図１８のステップＳ６１）。その後、環境光スペクトル推定部２６は、環境光スペクトルデータセンタ４０から送信された環境光のスペクトルのデータであるスペクトルデータを通信装置１９を介して受信する（図１８のステップＳ６２）。そして、環境光スペクトル推定部２６は、取得されたスペクトルデータを推定された環境光のスペクトルとするとともに、環境光スペクトル推定処理を終了する。これにより、環境光スペクトルデータセンタ４０との間の相互通信が可能な場合、環境光のスペクトルを環境光スペクトルデータセンタ４０における算出により推定することができるようになる。
【０１２８】
一方、環境光スペクトルデータセンタ４０との間で相互通信が不可能であると判断され
た場合（図１８のステップＳ６０でＮＯ）、環境光スペクトル推定部２６は、現在の気象情報を取得してから（図１８のステップＳ１１）、基本光スペクトル及び補正光スペクトルを順に算出する（図１８のステップＳ２０及びステップＳ３０）。そして、環境光スペクトルデータが取得されると、環境光スペクトル推定部２６は、合成光スペクトルを算出する（図１８のステップＳ４０）とともに、周辺環境スペクトルを算出する（図１８のステップＳ５０）。それから環境光スペクトル推定部２６は、算出された周辺環境スペクトルを推定された環境光のスペクトルとするともに、環境光スペクトル推定処理を終了する。これにより、環境光スペクトルデータセンタ４０との間の相互通信が不可能な場合であれ、環境光のスペクトルを適切に推定することができるようになる。
【０１２９】
以上説明したように、本実施形態によっても先の第１〜第４の実施形態の前記（１），（３）〜（８）の効果と同等もしくはそれに準じた効果が得られるとともに、以下に列記するような効果が得られるようになる。
【０１３０】
（１０）車両１０側に環境光スペクトル推定部２６を併せて設けるようにしたことにより、相互通信が可能であるときのみ、外部の環境光スペクトルデータセンタ４０の環境光スペクトル推定部４４を利用する構成としてもよい。これにより、環境光スペクトルデータセンタ４０との相互通信の可・不可によらず、環境光のスペクトルが的確に推定されるようになる。
【０１３１】
なお上記各実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
・上記第２の実施形態では、大気状態に基づいて、環境光のスペクトルを推定する場合について例示した。しかしこれに限らず、大気状態に基づいて、観測光のスペクトルデータを補正するようにしてもよい。
【０１３２】
例えば、図１９に示すように、測定対象の観測光のスペクトルデータの補正処理では、大気状態を推定する（図１９のスペクトルＳ７０）とともに、推定された大気状態が光スペクトルを変化させる変動係数を算出する（図１９のスペクトルＳ７１）。そして、算出された変動係数に基づいて観測光のスペクトルデータを補正する。これにより、大気状態により観測光のスペクトルデータに生じる影響が補正されて、観測光のスペクトルデータに基づく測定対象の認識がより的確になされるようになる。
【０１３３】
・上記第１の実施形態では、環境光スペクトルデータの検索条件の範囲は、日付が±２日、時刻が±１５分、経度が±１分、緯度が±１分、気温が±２度、気圧が±５ヘクトパスカル、湿度が±２％、雲量が±１、降水量が±１ｍｍに設定される場合について例示した。しかしこれに限らず、環境光スペクトルデータの検索条件の範囲は、日付が±２日より広くても狭くてもよく、時刻が±１５分より広くても狭くてもよく、経度が±１分より広くても狭くてもよく、緯度が±１分より広くても狭くてもよい。また、同検索条件の範囲は、気温が±２度より広くても狭くてもよく、気圧が±５ヘクトパスカルより広くても狭くてもよく、湿度が±２％より広くても狭くてもよく、雲量が±１より広くても狭くてもよく、降水量が±１ｍｍより広くても狭くてもよい。これにより、環境光スペクトル推定部２６が検索条件から好適な範囲にある環境光スペクトルデータを環境光スペクトルリスト２３から検索することができるようになる。
【０１３４】
・上記第２の実施形態では、太陽光に基づく基本光スペクトルを算出する場合について例示した。しかしこれに限らず、基本光スペクトルを人工照明に基づいて算出するようにしてもよい。すなわち、人工照明の点灯・消灯や人工照明の照射角度などに基づいて基本光スペクトルを算出するようにすることで、人工照明の下でも、環境光のスペクトルを的確に推定することができるようになる。
【０１３５】
・上記各実施形態では、気象条件として、気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量を用いる場合について例示した。しかしこれに限らず、気象条件としては、気温、気圧、湿度、雲量、及び降水量のいずれか１つ、又は少なくとも２つ以上の任意の組み合わせを用いてもよい。また、気象条件にこれら以外の情報を追加して用いてもよい。これにより、環境光のスペクトルの推定について、推定処理についての設計の自由度が高められるようになる。
【０１３６】
・上記各実施形態では、ヒューマンマシンインタフェース１２とカーナビゲーション１５とが設けられている場合について例示したが、これに限らず、ヒューマンマシンインタフェースとカーナビゲーションとが一体であってもよい。これによれば、スペクトル測定装置１１の小型化や簡略化が図られるようになる。
【０１３７】
・上記各実施形態では、カーナビゲーション１５から現在位置、現在時刻を取得する場合について例示した。しかしこれに限らず、現在位置や現在時刻は、それらの正確な値が取得できるのであれば、それぞれ各別の装置により取得されてもよい。これにより、スペクトル測定装置１１の設計自由度が高められる。
【０１３８】
・上記各実施形態では、気象情報取得装置１４（又は気象情報取得部４２）がデータ通信などにより気象情報を取得する場合について例示したが、これに限らず、気象情報取得装置は、気象情報の全て、又は一部を直接観測するようにしてもよい。例えば、気温を温度計などにより測定し、気圧を気圧計などにより測定し、湿度を湿度計などにより測定し、雲量を画像認識などにより検出し、降水量を雨量計などにより測定してもよい。これにより、車両１０の周辺の気象条件が正確に取得できるようになるとともに、環境光のスペクトルも的確に推定されるようになる。
【０１３９】
・上記第５の実施形態では、第１〜３の実施形態を組み合わせた場合について例示し、上記第６の実施形態では、第２〜４の実施形態を組み合わせた場合について例示した。しかしこれに限らず、上記第１〜第４の実施形態は、第１〜第４の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を任意に組み合わせて実施することができる。これにより、スペクトル測定装置１１としては、環境光のスペクトル推定処理の実施にあたり、その構成や設計の自由が高められるようになる。
【符号の説明】
【０１４０】
１０…車両、１１…スペクトル測定装置、１２…ヒューマンマシンインタフェース、１３…車両制御装置、１４…気象情報取得装置、１５…カーナビゲーション、１６…記憶装置、１７…照明情報、１８…構造物情報、１９…通信装置、２０…スペクトルセンサ、２１…スペクトルデータ処理装置、２２…記憶装置、２３…環境光スペクトルリスト、２４…理論光スペクトルリスト、２５…演算装置、２６…環境光スペクトル推定部、２７…スペクトル認識部、３０…環境光スペクトル検索部、３１…基本光スペクトル算出部、３２…補正光スペクトル算出部、３３…合成光スペクトル算出部、３４…周辺環境スペクトル算出部、３５…環境光スペクトル取得部、３６…スペクトルデータ登録部、４０…環境光スペクトルデータセンタ、４１…通信部、４２…気象情報取得部、４３…データ記憶部、４４…環境光スペクトル推定部。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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