ランプ制御装置
【課題】ランプが照射することによる視認性の向上とランプに関する省エネルギとを両立させることができるランプ制御装置を提供する。
【解決手段】制御部１０は、照度センサ３２の検出照度に基づいて、車両３近傍の明るさを検出し、車両３前方を撮像した撮像画像に基づいて、車両３遠方の明るさを検出する。そして、制御部１０は、車両３近傍が明るく車両３遠方が暗い場合に、前照灯２１，２２の明るさが明るくなるよう、駆動回路１３，１４を介して半導体リレー１１を連続的にオンにすることによって、前照灯２１，２２を連続的に点灯させ、車両３近傍及び車両３遠方が共に明るい場合、車両３近傍及び車両３遠方が共に暗い場合、並びに車両３近傍が暗く車両３遠方が明るい場合に、前照灯２１，２２の明るさが暗くなるよう、駆動回路１３，１４を介して半導体リレー１１を断続的にオンにすることによって、前照灯２１，２２を断続的に点灯させる。
【解決手段】制御部１０は、照度センサ３２の検出照度に基づいて、車両３近傍の明るさを検出し、車両３前方を撮像した撮像画像に基づいて、車両３遠方の明るさを検出する。そして、制御部１０は、車両３近傍が明るく車両３遠方が暗い場合に、前照灯２１，２２の明るさが明るくなるよう、駆動回路１３，１４を介して半導体リレー１１を連続的にオンにすることによって、前照灯２１，２２を連続的に点灯させ、車両３近傍及び車両３遠方が共に明るい場合、車両３近傍及び車両３遠方が共に暗い場合、並びに車両３近傍が暗く車両３遠方が明るい場合に、前照灯２１，２２の明るさが暗くなるよう、駆動回路１３，１４を介して半導体リレー１１を断続的にオンにすることによって、前照灯２１，２２を断続的に点灯させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車外の明るさに応じてランプの明るさを制御するランプ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンライトセンサを用いて車両近傍の明るさを検出し、検出結果に応じて前照灯（ヘッドランプ又はヘッドライト）の明るさを制御するランプ制御装置が提案されている（特許文献１参照）。このようなランプ制御装置においては、車両近傍が明るいときには前照灯が暗く点灯され、車両近傍が暗いときには前照灯が明るく点灯される。
【０００３】
車両周辺が全体的に暗いときに前照灯で車両前方を明るく照射すると、車両前方の視認性を向上させることができる。一方、車両周辺が全体的に明るいときに前照灯で車両前方を暗く照射すると、車両前方の視認性を犠牲にすることなく、省エネルギに寄与することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば車両近傍は明るいが車両前方は暗い場合、車両近傍の明るさに応じて前照灯を暗く点灯すると、車両前方の視認性を向上させることができない。
また、車両近傍は暗いが車両前方は明るい場合、車両近傍の明るさに応じて前照灯を明るく点灯すると、車両前方を無駄に明るく照射してしまうため、省エネルギに寄与することができない。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、車両近傍及び遠方夫々の明るさに応じてランプの明るさを制御する構成とすることにより、視認性の向上と省エネルギとを両立させることができるランプ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係るランプ制御装置は、車両の外部の明るさに応じてランプの明るさを制御するランプ制御装置において、前記車両に近い近傍範囲の明るさを検出する近傍検出部と、前記車両から遠い遠方範囲の明るさを検出する遠方検出部と、前記近傍検出部及び前記遠方検出部夫々の検出結果に基づいて、前記ランプの明るさを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係るランプ制御装置は、前記ランプは前照灯であり、前記遠方検出部は、前記ランプが照射する照射範囲を含む前記車両の前方を撮像した撮像画像を受け付ける手段と、受け付けた撮像画像の前記照射範囲に対応する領域の内部に位置している画素及び前記領域の外部に位置している画素夫々の輝度に基づいて、前記遠方範囲の明るさを検出する手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第３発明に係るランプ制御装置は、前記遠方検出部は、前記内部に位置している複数個の画素夫々の輝度の代表値と前記外部に位置している複数個の画素夫々の輝度の代表値とに基づいて、前記遠方範囲の明るさを検出するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
第４発明に係るランプ制御装置は、前記制御部は、前記近傍検出部の検出結果に基づいて、前記近傍範囲の明暗を判定する近傍判定手段と、前記遠方検出部の検出結果に基づいて、前記遠方範囲の明暗を判定する遠方判定手段と、前記近傍判定手段及び前記遠方判定手段夫々の判定結果の内、前記近傍判定手段が明と判定し、前記遠方判定手段が暗と判定した場合の前記ランプの明るさが、他の場合の前記ランプの明るさよりも明るくなるよう調整する調整手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、ランプ制御装置は、近傍検出部、遠方検出部、及び制御部を備える。
近傍検出部は車両に近い近傍範囲の明るさを検出し、遠方検出部は車両から遠い遠方範囲の明るさを検出する。そして、制御部は、近傍検出部の検出結果と遠方検出部の検出結果とに基づいて、ランプの明るさを制御する。
つまり、近傍範囲の明るさ及び遠方範囲の明るさの両方に応じて、ランプの明るさが制御される。
この結果、従来のように車両近傍の明るさに応じてランプの明るさが制御される場合に比べて、ランプの明るさが緻密に制御される。
【００１２】
第２発明にあっては、ランプは前照灯である。前照灯は、車両の前方、即ち、車両の正面側の遠方範囲の少なくとも一部を照射する。
遠方検出部は、車両の前方を撮像した撮像画像を受け付ける。受け付けた撮像画像には、前照灯が照射する照射範囲に対応する領域（以下、照射領域という）が含まれている。
そこで、遠方検出部は、照射領域の内部に位置している画素（以下、領域内画素という）の輝度と、照射領域の外部に位置している画素（以下、領域外画素という）の輝度とに基づいて、遠方範囲の明るさを検出する。
【００１３】
近傍範囲の明るさは、例えば車両に搭載された照度センサ又はコンライトセンサ等を用いて容易に検出することができる。しかしながら、遠方範囲の明るさを、車両に搭載された照度センサ又はコンライトセンサ等を用いて検出することは困難である。
【００１４】
ところで、照射範囲の内部は、照射範囲の外部よりも明るい。従って、領域内画素の輝度は、領域外画素の輝度より高い。ただし、車両の前方が明るい場合、領域内画素と領域外画素との輝度差は比較的小さく、車両の前方が暗い場合は比較的大きい。また、車両の前方が明るい場合、領域内画素と領域外画素との輝度比は比較的低く、車両の前方が暗い場合は比較的高い。換言すれば、照射領域の内部と照射領域の外部とのコントラストが低ければ車両の前方は明るく、コントラストが高ければ車両の前方は暗い。
【００１５】
故に、例えば車両又はランプ制御装置が、車両の前方を撮像するカメラを備えるか、又は、撮像画像を外部から受信する等すれば、領域内画素の輝度と領域外画素の輝度とに基づいて、遠方範囲の明るさを容易に検出することができる。
【００１６】
第３発明にあっては、遠方検出部は、複数個の領域内画素夫々の輝度の代表値と、複数個の領域外画素夫々の輝度の代表値とに基づいて、遠方範囲の明るさを検出する。
通常、照射範囲の内部（又は照射範囲の外部）の明るさは一様ではない。このため、照射範囲の内部（又は照射範囲の外部）の全体的な明るさを示すものとして、複数個の領域内画素（又は領域外画素）夫々の輝度の代表値を求める。そして、求めた代表値に基づいて、遠方範囲の明るさを検出する。以上の結果、遠方範囲の全体的な明るさを容易に検出することができる。
【００１７】
第４発明にあっては、制御部は、近傍判定手段、遠方判定手段、及び調整手段を有する。
近傍判定手段は、近傍検出部の検出結果に基づいて、近傍範囲が明るいか暗いかを判定する。
遠方判定手段は、遠方検出部の検出結果に基づいて、遠方範囲が明るいか暗いかを判定する。
近傍範囲が明るい場合、運転者の目は、明るい場所を見ることに順応している（明所視）。このため、近傍範囲及び遠方範囲が共に明るいときには、車両外部の視認性は非常に高い。しかしながら、近傍範囲が明るいにもかかわらず遠方範囲が暗いときには、車両外部の視認性は非常に低い。
【００１８】
一方、近傍範囲が暗い場合、運転者の目は、暗い場所を見ることに順応している（暗所視）。このため、近傍範囲及び遠方範囲が共に暗いときでも、近傍範囲が暗く遠方範囲が明るいときでも、近傍範囲が明るく遠方範囲が暗いときに比べれば、車両外部の視認性は高い。
従って、近傍範囲が明るく、遠方範囲が暗い状況下でのランプの明るさを、この状況下を除く他の状況下でのランプの明るさよりも明るくすれば、車両外部の視認性を向上させることができる。しかも、この状況下以外でのランプの明るさを比較的暗くする分だけ、省エネルギに寄与することができる。
【００１９】
このために、調整手段は、近傍判定手段が明と判定し、遠方判定手段が暗と判定した場合のランプの明るさが、遠方判定手段が明と判定した場合、並びに近傍判定手段及び遠方判定手段が共に暗と判定した場合夫々のランプの明るさよりも明るくなるよう調整する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のランプ制御装置による場合、近傍範囲及び遠方範囲夫々の明るさに応じて、ランプの明るさを緻密に制御することができる。この結果、車両外部の視認性を向上させることができ、且つ、省エネルギに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係るランプ制御装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】車両が暗所を走行している状況を模式的に示す平面図である。
【図３】車両が暗所を走行している場合の撮像画像の一例を示す模式図である。
【図４】車両が明所を走行している状況を模式的に示す平面図である。
【図５】車両が明所を走行している場合の撮像画像の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るランプ制御装置で実行されるランプ制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１に係るランプ制御装置で実行される明暗判定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るランプ制御装置１の要部構成を示すブロック図である。
図中３は車両であり、車両３には、ランプ制御装置１と、前照灯２１，２２と、電源３０と、撮像装置３１と、照度センサ３２とが搭載されている。
電源３０は車載用の発電機又はバッテリ等を用いてなる。
撮像装置３１は、不図示の配線を介して電源３０から給電され、車両３の前方を撮像した撮像画像の電子データ（以下、画像データという）を、ランプ制御装置１へ出力する。このような撮像装置３１は、バックミラーの裏、ダッシュボードの上、又はフロントグリル等に配されている。
【００２４】
撮像画像は複数個の画素を用いてなり、画像データは複数個の画素夫々にデジタルのＲ値、Ｇ値、及びＢ値（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青。以下、ＲＧＢ値という）が関連付けられてなる。各画素のＲＧＢ値を、例えば下記の式（１）に代入すれば、各画素のＹ値（Ｙ：輝度）が求められる。
Ｙ＝０．３０×Ｒ＋０．５９×Ｇ＋０．１１×Ｂ…（１）
なお、撮像装置３１は、ランプ制御装置１のみならず、例えば車両３に搭載されている図示しない表示装置へも画像データを出力するよう構成されていてもよい。
【００２５】
また、画像データはデジタルデータに限定されず、アナログデータであってもよい。この場合、入力されたアナログデータを、例えば後述する制御部１０がデジタルデータに変換する。また、ランプ制御装置１に与えられる画像データはＲＧＢ値を用いてなるものに限定されず、例えばＹ値、Ｃｒ値、及びＣｂ値（Ｃｒ，Ｃｂ：色差）を用いてなるものであってもよい。この場合、Ｙ値を算出する必要はない。
【００２６】
照度センサ３２は例えばフォトダイオードを用いてなり、車両３の外部、且つ運転席近傍（以下、車両３近傍という）の照度を検出し、検出照度を制御部１０へ出力する。照度センサ３２の検出照度が高い／低い場合、即ち車両３近傍の照度が高い／低い場合、車両３近傍は明るい／暗い。このような照度センサ３２は、バックミラーの裏、又はダッシュボードの上等に配されている。
本実施の形態では、その明るさをランプ制御装置１によって制御されるべきランプとして、前照灯２１，２２を例示する。
前照灯２１，２２夫々は白熱電球又はＬＥＤ等を用いてなり、電源３０からランプ制御装置１を介して給電される。前照灯２１，２２は、車両３前方の視認性を向上させるべく車両３前方を照射する。
【００２７】
ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２の点／滅を制御する機能を有するＥＣＵであり、制御部１０、半導体リレー１１，１２、及び駆動回路１３，１４を備える。
制御部１０は、ランプ制御装置１の制御中枢であり、電源３０から給電される。制御部１０には、撮像装置３１から出力された画像データが入力される。
半導体リレー１１は前照灯２１に対応し、半導体リレー１２は前照灯２２に対応する。半導体リレー１１，１２は、対応する前照灯２１，２２を点灯／消灯するために、電源３０から与えられる電力をスイッチングする。
【００２８】
具体的には、半導体リレー１１，１２は、電源３０と前照灯２１，２２との間夫々直列に接続されている。このため、半導体リレー１１，１２がオンの場合は電源３０から前照灯２１，２２へ電力が供給されるが、オフの場合は供給されない。
半導体リレー１１，１２及び制御部１０は、互いに並列に接続されている。
駆動回路１３は半導体リレー１１に対応し、駆動回路１４は半導体リレー１２に対応する。駆動回路１３，１４は、対応する半導体リレー１１，１２を駆動する。このとき、各駆動回路１３，１４はオン／オフ制御及びＰＷＭ制御の何れか一方を行なう。
まず、オン／オフ制御について説明する。
【００２９】
オン制御時の駆動回路１３，１４は、半導体リレー１１，１２へリレーオン信号を連続的に出力することによって、半導体リレー１１，１２を連続的にオンにする。このとき、前照灯２１、２２は連続的に点灯される。
オフ制御時の駆動回路１３，１４は、半導体リレー１１，１２へのリレーオン信号及び後述するパルス信号の出力を連続的に停止することによって、半導体リレー１１，１２を連続的にオフにする。このとき、前照灯２１、２２は連続的に非点灯となる。
制御部１０は、オン制御を行なう場合、駆動回路１３，１４へランプオン信号を出力する。また、制御部１０は、オフ制御を行なう場合、ランプオン信号及び後述するＰＷＭ信号の何れも出力しない。
【００３０】
次に、ＰＷＭ制御について説明する。
ＰＷＭ制御時の駆動回路１３，１４は、半導体リレー１１，１２へパルス信号を周期的に出力することによって、半導体リレー１１，１２を短時間で繰り返しオン／オフする。換言すれば、半導体リレー１１，１２は断続的にオンになる。このとき、前照灯２１，２２は断続的に点灯（即ち点滅）される。ただし、前照灯２１，２２の点滅速度は人間の目には感じられない速さである。
前照灯２１，２２の明るさは、連続的に点灯されている場合よりも断続的に点灯されている場合の方が暗い。また、前照灯２１，２２で消費される電力は、連続的に点灯されている場合よりも断続的に点灯されている場合の方が小さい。
【００３１】
パルス信号のデューティ比Ｄ（０＜Ｄ＜１）が“１”に近い場合は、各半導体リレー１１，１２がオンになっている時間が長い。このため、前照灯２１，２２の明るさは比較的明るいが、前照灯２１，２２の消費電力は比較的大きい。デューティ比Ｄが“０”に近い場合は、各半導体リレー１１，１２がオフになっている時間が長い。このため、前照灯２１，２２の明るさは更に暗いが、前照灯２１，２２の消費電力は更に小さい。
ＰＷＭ制御を行なう場合、制御部１０は、所要のデューティ比Ｄを示すＰＷＭ信号を駆動回路１３，１４へ出力する。
【００３２】
本実施の形態では、デューティ比Ｄは一定である。従って、前照灯２１，２２は、オン制御とＰＷＭ制御とオフ制御との切り替えによって、大電力を消費して明るく照射する照射状態（後述する表１に示す前照灯の照射状態「明」）と、小電力を消費して暗く照射する照射状態（表１に示す前照灯の照射状態「暗」）と、連続的に非点灯となる非照射状態とが切り替えられる。
なお、ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２夫々について異なるデューティ比Ｄを用いる構成でもよい。また、ランプ制御装置１は、例えば照度センサ３２の検出照度又は運転者の操作等に基づいて、デューティ比Ｄを変更する構成でもよい。
【００３３】
更に、前照灯２１，２２の照射状態「明」／「暗」は、例えば前照灯２１，２２を構成している複数個のＬＥＤの内、点灯されているＬＥＤの個数を変更することによって切り替えられてもよい。
ところで、車両３の前方の視認性を向上させるためには、前照灯２１，２２の明るさは明るい方が好ましい。しかしながら、省エネルギに寄与するためには、前照灯２１，２２の明るさは暗い方が好ましい。
視認性を向上させつつ省エネルギに寄与するために、ランプ制御装置１は、車両３に近い近傍範囲の明るさと、車両３から遠い遠方範囲の明るさとに応じて、前照灯２１，２２の明るさを制御する。ここでは、近傍範囲として車両３近傍を考慮し、遠方範囲として車両３前方を考慮する。
【００３４】
次に、車両３が、夜間、周囲に光源が存在しない場所（以下、暗所という）を走行している場合と、周囲に光源が存在している場所（以下、明所という）を走行している場合とを説明する。
図２は、車両３が暗所を走行している状況を模式的に示す平面図であり、図３は、車両３が暗所を走行している場合の撮像画像の一例を示す模式図である。
図４は、車両３が明所を走行している状況を模式的に示す平面図であり、図５は、車両３が明所を走行している場合の撮像画像の一例を示す模式図である。
図２及び図４では、車両３が道路Ｒを夜間走行している状況を例示している。このため、図３及び図５に示す撮像画像には、道路Ｒに対応する道路領域ｒが含まれている。
【００３５】
明所では、車両３前方に、複数の光源である複数個の街灯が存在しているため、図５に示すように、撮像画像には、街灯に対応する街灯領域Ｌ，Ｌ，…が含まれている。一方、暗所では、車両３前方に街灯は存在していないため、図３に示すように、撮像画像には街灯領域Ｌ，Ｌ，…が含まれていない。つまり、図２及び図３は、車両３前方が暗い場合の例示であり、図４及び図５は、車両３前方が明るい場合の例示である。
図２中のＡＤ及び図４中のＡＬは、前照灯２１，２２が照射する照射範囲の内部（以下、照射範囲内という）である。図２中のＢＤ及び図４中のＢＬは、照射範囲の外部（以下、照射範囲外という）である。
【００３６】
図３中のａＤ及び図５中のａＬは、撮像画像における照射範囲に対応する領域（即ち照射領域）の内部であり、以下では、照射領域内ａＤ，ａＬという。照射領域内ａＤ，ａＬは、撮像画像の下側中央部に位置している。図３中のｂＤ及び図５中のｂＬは、照射領域の外部であり、以下では、照射領域外ｂＤ，ｂＬという。
以下では、暗所の照射範囲内ＡＤの明るさと、明所の照射範囲内ＡＬの明るさとが同程度であり、暗所の照射範囲外ＢＤの明るさと、後述する非投光範囲Ｂ２の明るさとが同程度であるものとして説明する。
【００３７】
図２に示すように、暗所の照射範囲外ＢＤは、照射範囲内ＡＤ（又は図４に示す照射範囲内ＡＬ）に比べて非常に暗い。従って、図３に示すように、照射領域内ａＤと照射領域外ｂＤとのコントラストは高い。
一方、図４に示すように、明所の照射範囲外ＢＬには、複数個の街灯が投光している投光範囲Ｂ１が含まれている。この投光範囲Ｂ１は、投光範囲Ｂ１を除く照射範囲外ＢＬ（以下、非投光範囲Ｂ２という）よりも明るい。この結果、明所の照射範囲外ＢＬは、照射範囲内ＡＬ（又は図２に示す照射範囲内ＡＤ）に比べれば暗いが、暗所の照射範囲外ＢＤに比べれば明るい。
【００３８】
このため、図５に示すように、明所の照射領域外ｂＬには、投光範囲Ｂ１及び非投光範囲Ｂ２に対応する投光領域ｂ１及び非投光領域ｂ２が含まれており、照射領域内ａＬと照射領域外ｂＬとのコントラストは低い。
以上のことから、撮像画像における照射領域内と照射領域外とのコントラストの高／低は、車両３前方が暗い／明るいことを示す指標であることがわかる。
【００３９】
次の表１は、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさの組み合わせとランプの明るさとの対応関係を示している。本実施の形態では、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさは、明るいか暗いかの２通りである。このため、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさの組み合わせは４通りである。なお、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさは３通り以上に細分されてもよく、これらの組み合わせは５通り以上とされてもよい。
【００４０】
【表１】
【００４１】
照度センサ３２の検出照度が高い（表中「高」）場合、近傍範囲である車両３近傍は明るい（表中「明」）。照度センサ３２の検出照度が低い（表中「低」）場合、近傍範囲である車両３近傍は暗い（表中「暗」）。
撮像画像における照射領域内と照射領域外とのコントラストが高い（表中「高」）場合、遠方範囲である車両３前方は暗い（表中「暗」）。撮像画像における照射領域内と照射領域外とのコントラストが低い（表中「低」）場合、遠方範囲である車両３前方は明るい（表中「明」）。
【００４２】
車両３近傍が明るく、車両３前方が暗い場合、車両３前方の視認性は非常に低い。そこで、ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２の照射状態を「明」とすることによって、車両３前方を明るく照射する。この結果、車両３前方の視認性を向上させることができる。
車両３近傍及び車両３前方が共に明るい場合と、車両３前方の明暗を問わず車両３近傍が暗い場合とは、車両３近傍が明るく車両３前方が暗い場合に比べれば、車両３前方の視認性が高い。そこで、ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２の照射状態を「暗」とすることによって、車両３前方を暗く照射する。この結果、車両３前方の視認性を確保しつつ、省エネルギに寄与することができる。
【００４３】
なお、互いに異なる２個以上のデューティ比Ｄを用いることによって、前照灯２１，２２の明るさを３段階以上に変更することが可能であってもよい。例えば、前照灯２１，２２の照射状態として、「明」、「暗」、及び「明」と「暗」との中間程度の電力を消費して中程度の明るさで照射する「中」が存在する場合を考える。この場合でも、車両３近傍が明るく車両３前方が暗いときには、前照灯２１，２２の照射状態は「明」とされる。一方、車両３近傍及び車両３前方が共に暗いとき、及び、車両３近傍が暗く車両３前方が明るいときには、前照灯２１，２２の照射状態は「中」とされる。そして、車両３近傍及び車両３前方が共に明るいときには、前照灯２１，２２の照射状態は「暗」とされる。
【００４４】
本実施の形態では、撮像装置３１による撮像範囲及び前照灯２１，２２夫々の照射範囲は一定である。このため、制御部１０には、撮像画像の画素が領域内画素及び領域外画素の何れであるかを示す画素識別情報が予め与えられている。
なお、撮像装置３１による撮像範囲又は前照灯２１，２２夫々の照射範囲は可変であってもよい。この場合、例えばハイビーム時の画素識別情報と、ロービーム時の画素識別情報とが予め制御部１０に与えられていればよい。
図６は、本発明の実施の形態に係るランプ制御装置で実行されるランプ制御処理の手順を示すフローチャートである。ランプ制御処理の実行は、例えば車両３に備えられている図示しないアクセサリスイッチがオンになった場合に開始される。
【００４５】
制御部１０は、前照灯２１，２２を点灯すべきタイミングであるか否かを判定する（Ｓ１１）。Ｓ１１における制御部１０は、例えば車両３に備えられている図示しないランプスイッチがオンになった場合、又は、照度センサ３２の検出照度が所定の照度を下回った場合等に、前照灯２１，２２を点灯すべきタイミングであると判定する。
前照灯２１，２２を点灯すべきタイミングではない場合（Ｓ１１でＮＯ）、制御部１０は、再びＳ１１の処理を実行する。
前照灯２１，２２を点灯すべきタイミングである場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へランプオン信号を出力する（Ｓ１２）。この結果、前照灯２１，２２が車両３前方を明るく照射する。
【００４６】
次いで、制御部１０は、前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングであるか否かを判定する（Ｓ１３）。Ｓ１３における制御部１０は、例えばランプスイッチがオフになった場合、又は、照度センサ３２の検出照度が所定の照度以上になった場合等に、前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングであると判定する。
前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングである場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へのランプオン信号の出力を停止する（Ｓ１４）。この結果、前照灯２１，２２が消灯される。
Ｓ１４の処理終了後、制御部１０は、処理をＳ１１へリターンする。
前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングではない場合（Ｓ１３でＮＯ）、制御部１０は、後述する図７に示す明暗判定処理を実行する（Ｓ１５）。
【００４７】
明暗判定処理では、車両３近傍が明るいことを示す近傍範囲「明」フラグと、車両３近傍が暗いことを示す近傍範囲「暗」フラグとが排他的にセットされる。即ち、近傍範囲「明」フラグ及び近傍範囲「暗」フラグは、一方がセットされれば他方がリセットされる。同様に、明暗判定処理では、車両３前方が明るいことを示す遠方範囲「明」フラグと、車両３前方が暗いことを示す遠方範囲「暗」フラグとが排他的にセットされる。以下では、フラグの一方をセットし他方をリセットする場合は、フラグの一方をセットするという。
【００４８】
Ｓ１５の処理終了後、制御部１０は、近傍範囲「明」フラグがセットされ、且つ、遠方範囲「暗」フラグがセットされているか否かを判定する（Ｓ１６）。
近傍範囲「明」フラグ及び遠方範囲「暗」フラグの両方がセットされている場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、制御部１０は、処理をＳ１３へ戻す。
近傍範囲「明」フラグ及び遠方範囲「暗」フラグの少なくとも一方がリセットされている場合（Ｓ１６でＮＯ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へ出力していたランプオン信号を、ＰＷＭ信号に切り替える（Ｓ１７）。この結果、前照灯２１，２２が車両３前方を暗く照射する。
【００４９】
次いで、制御部１０は、Ｓ１３の処理と同様にＳ１８の処理を実行する。
前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングである場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へのＰＷＭ信号の出力を停止する（Ｓ１９）。この結果、前照灯２１，２２が消灯される。
Ｓ１９の処理終了後、制御部１０は、処理をＳ１１へリターンする。
前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングではない場合（Ｓ１８でＮＯ）、制御部１０は、Ｓ１５の処理と同様にＳ２０の処理を実行する。
Ｓ２０の処理終了後、制御部１０は、Ｓ１６の処理と同様にＳ２１の処理を実行する。
【００５０】
近傍範囲「明」フラグ及び遠方範囲「暗」フラグの少なくとも一方がリセットされている場合（Ｓ２１でＮＯ）、制御部１０は、処理をＳ１８へ戻す。
近傍範囲「明」フラグ及び遠方範囲「暗」フラグの両方がセットされている場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へ出力していたＰＷＭ信号を、ランプオン信号に切り替える（Ｓ２２）。この結果、前照灯２１，２２が車両３前方を明るく照射する。
Ｓ２２の処理終了後、制御部１０は、処理をＳ１３の処理へ戻す。
図７は、本発明の実施の形態１に係るランプ制御装置で実行される明暗判定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【００５１】
制御部１０は、照度センサ３２の検出照度を受け付け（Ｓ３１）、受け付けた検出照度が、所与の所定照度以上であるか否かを判定する（Ｓ３２）。
照度センサ３２の検出照度が所定照度以上である場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、制御部１０は、近傍範囲「明」フラグをセットする（Ｓ３３）。
一方、照度センサ３２の検出照度が所定照度未満である場合（Ｓ３２でＮＯ）、制御部１０は、近傍範囲「暗」フラグをセットする（Ｓ３４）。
【００５２】
なお、制御部１０は、照度センサ３２の検出照度に替えて、車両３近傍が暗い場合はオン（又はオフ）となり、明るい場合はオフ（又はオン）となる光センサからの信号を用いる構成でもよい。この場合、制御部１０は、光センサがオフ（又はオン）であれば近傍範囲「明」フラグをセットし、光センサがオン（又はオフ）であれば近傍範囲「暗」フラグをセットすればよい。
Ｓ３３又はＳ３４の処理終了後、制御部１０は、撮像装置１から出力される画像データを受け付け（Ｓ３５）、受け付けた画像データを用いて、撮像画像に含まれている各画素のＹ値（輝度値）を算出する（Ｓ３６）。
【００５３】
次いで、制御部１０は、領域内画素のＹ値の平均値を算出し（Ｓ３７）、また、領域外画素のＹ値の平均値を算出し（Ｓ３８）、領域内画素のＹ値の平均値と領域外画素のＹ値の平均値との比（以下、輝度比という）を算出する（Ｓ３９）。なお、Ｓ３７〜Ｓ３９における制御部１０は、Ｙ値の代表値として平均値を用いているが、これに替えて、最大値、最小値、中央値、又は最頻値等を用いる構成でもよい。
更に、制御部１０は、Ｓ３９で算出した輝度比が所定輝度比以下であるか否かを判定する（Ｓ４０）。
Ｓ３９で算出した輝度比が所定輝度比以下である場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、制御部１０は、遠方範囲「明」フラグをセットする（Ｓ４１）。
【００５４】
一方、Ｓ３９で算出した輝度比が所定輝度比超過である場合（Ｓ４０でＮＯ）、制御部１０は、遠方範囲「暗」フラグをセットする（Ｓ４２）。
Ｓ３３又はＳ３４の処理終了後、制御部１０は、明暗判定処理を終了して、図６に示すランプ制御処理へ戻る。
図７に示す明暗判定処理のＳ３１の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における近傍検出部として機能し、Ｓ３５〜Ｓ３９の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における遠方検出部として機能する。
また、Ｓ３２〜Ｓ３４の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における近傍判定手段として機能する。
【００５５】
また、Ｓ４０〜Ｓ４２の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における遠方判定手段として機能する。
そして、図６に示すランプ制御処理のＳ１２、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ２１、及びＳ２２の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における調整手段として機能する。
【００５６】
以上のようなランプ制御装置１による場合、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさに応じて、前照灯２１，２２の明るさを緻密に制御することができる。この結果、車両３近傍が明るく車両３前方が暗い場合には、省エネルギよりも車両３前方の視認性の向上を優先させることができる。また、車両３近傍及び車両３前方が共に明るい場合、並びに車両３近傍が暗い場合には、車両３前方の視認性を犠牲にすることなく、省エネルギに寄与することができる。
なお、ランプ制御装置１は、画像データを車両３の外部から受信してもよい。
【００５７】
また、ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２に限定されず、例えば車両３の側方又は後方を照射する図示しないランプの明るさを制御する構成でもよい。この場合、ランプ制御装置１は、車両３の側方又は後方を撮像した画像の電子データを用いて、車両３の側方又は後方（即ち遠方範囲）の明るさを検出してもよい。
【００５８】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
また、本発明の効果がある限りにおいて、ランプ制御装置１に、実施の形態に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ ランプ制御装置
１０ 制御部（近傍検出部，遠方検出部）
２１，２２ 前照灯（ランプ）
３ 車両
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車外の明るさに応じてランプの明るさを制御するランプ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンライトセンサを用いて車両近傍の明るさを検出し、検出結果に応じて前照灯（ヘッドランプ又はヘッドライト）の明るさを制御するランプ制御装置が提案されている（特許文献１参照）。このようなランプ制御装置においては、車両近傍が明るいときには前照灯が暗く点灯され、車両近傍が暗いときには前照灯が明るく点灯される。
【０００３】
車両周辺が全体的に暗いときに前照灯で車両前方を明るく照射すると、車両前方の視認性を向上させることができる。一方、車両周辺が全体的に明るいときに前照灯で車両前方を暗く照射すると、車両前方の視認性を犠牲にすることなく、省エネルギに寄与することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１１７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば車両近傍は明るいが車両前方は暗い場合、車両近傍の明るさに応じて前照灯を暗く点灯すると、車両前方の視認性を向上させることができない。
また、車両近傍は暗いが車両前方は明るい場合、車両近傍の明るさに応じて前照灯を明るく点灯すると、車両前方を無駄に明るく照射してしまうため、省エネルギに寄与することができない。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、車両近傍及び遠方夫々の明るさに応じてランプの明るさを制御する構成とすることにより、視認性の向上と省エネルギとを両立させることができるランプ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係るランプ制御装置は、車両の外部の明るさに応じてランプの明るさを制御するランプ制御装置において、前記車両に近い近傍範囲の明るさを検出する近傍検出部と、前記車両から遠い遠方範囲の明るさを検出する遠方検出部と、前記近傍検出部及び前記遠方検出部夫々の検出結果に基づいて、前記ランプの明るさを制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係るランプ制御装置は、前記ランプは前照灯であり、前記遠方検出部は、前記ランプが照射する照射範囲を含む前記車両の前方を撮像した撮像画像を受け付ける手段と、受け付けた撮像画像の前記照射範囲に対応する領域の内部に位置している画素及び前記領域の外部に位置している画素夫々の輝度に基づいて、前記遠方範囲の明るさを検出する手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第３発明に係るランプ制御装置は、前記遠方検出部は、前記内部に位置している複数個の画素夫々の輝度の代表値と前記外部に位置している複数個の画素夫々の輝度の代表値とに基づいて、前記遠方範囲の明るさを検出するようにしてあることを特徴とする。
【００１０】
第４発明に係るランプ制御装置は、前記制御部は、前記近傍検出部の検出結果に基づいて、前記近傍範囲の明暗を判定する近傍判定手段と、前記遠方検出部の検出結果に基づいて、前記遠方範囲の明暗を判定する遠方判定手段と、前記近傍判定手段及び前記遠方判定手段夫々の判定結果の内、前記近傍判定手段が明と判定し、前記遠方判定手段が暗と判定した場合の前記ランプの明るさが、他の場合の前記ランプの明るさよりも明るくなるよう調整する調整手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、ランプ制御装置は、近傍検出部、遠方検出部、及び制御部を備える。
近傍検出部は車両に近い近傍範囲の明るさを検出し、遠方検出部は車両から遠い遠方範囲の明るさを検出する。そして、制御部は、近傍検出部の検出結果と遠方検出部の検出結果とに基づいて、ランプの明るさを制御する。
つまり、近傍範囲の明るさ及び遠方範囲の明るさの両方に応じて、ランプの明るさが制御される。
この結果、従来のように車両近傍の明るさに応じてランプの明るさが制御される場合に比べて、ランプの明るさが緻密に制御される。
【００１２】
第２発明にあっては、ランプは前照灯である。前照灯は、車両の前方、即ち、車両の正面側の遠方範囲の少なくとも一部を照射する。
遠方検出部は、車両の前方を撮像した撮像画像を受け付ける。受け付けた撮像画像には、前照灯が照射する照射範囲に対応する領域（以下、照射領域という）が含まれている。
そこで、遠方検出部は、照射領域の内部に位置している画素（以下、領域内画素という）の輝度と、照射領域の外部に位置している画素（以下、領域外画素という）の輝度とに基づいて、遠方範囲の明るさを検出する。
【００１３】
近傍範囲の明るさは、例えば車両に搭載された照度センサ又はコンライトセンサ等を用いて容易に検出することができる。しかしながら、遠方範囲の明るさを、車両に搭載された照度センサ又はコンライトセンサ等を用いて検出することは困難である。
【００１４】
ところで、照射範囲の内部は、照射範囲の外部よりも明るい。従って、領域内画素の輝度は、領域外画素の輝度より高い。ただし、車両の前方が明るい場合、領域内画素と領域外画素との輝度差は比較的小さく、車両の前方が暗い場合は比較的大きい。また、車両の前方が明るい場合、領域内画素と領域外画素との輝度比は比較的低く、車両の前方が暗い場合は比較的高い。換言すれば、照射領域の内部と照射領域の外部とのコントラストが低ければ車両の前方は明るく、コントラストが高ければ車両の前方は暗い。
【００１５】
故に、例えば車両又はランプ制御装置が、車両の前方を撮像するカメラを備えるか、又は、撮像画像を外部から受信する等すれば、領域内画素の輝度と領域外画素の輝度とに基づいて、遠方範囲の明るさを容易に検出することができる。
【００１６】
第３発明にあっては、遠方検出部は、複数個の領域内画素夫々の輝度の代表値と、複数個の領域外画素夫々の輝度の代表値とに基づいて、遠方範囲の明るさを検出する。
通常、照射範囲の内部（又は照射範囲の外部）の明るさは一様ではない。このため、照射範囲の内部（又は照射範囲の外部）の全体的な明るさを示すものとして、複数個の領域内画素（又は領域外画素）夫々の輝度の代表値を求める。そして、求めた代表値に基づいて、遠方範囲の明るさを検出する。以上の結果、遠方範囲の全体的な明るさを容易に検出することができる。
【００１７】
第４発明にあっては、制御部は、近傍判定手段、遠方判定手段、及び調整手段を有する。
近傍判定手段は、近傍検出部の検出結果に基づいて、近傍範囲が明るいか暗いかを判定する。
遠方判定手段は、遠方検出部の検出結果に基づいて、遠方範囲が明るいか暗いかを判定する。
近傍範囲が明るい場合、運転者の目は、明るい場所を見ることに順応している（明所視）。このため、近傍範囲及び遠方範囲が共に明るいときには、車両外部の視認性は非常に高い。しかしながら、近傍範囲が明るいにもかかわらず遠方範囲が暗いときには、車両外部の視認性は非常に低い。
【００１８】
一方、近傍範囲が暗い場合、運転者の目は、暗い場所を見ることに順応している（暗所視）。このため、近傍範囲及び遠方範囲が共に暗いときでも、近傍範囲が暗く遠方範囲が明るいときでも、近傍範囲が明るく遠方範囲が暗いときに比べれば、車両外部の視認性は高い。
従って、近傍範囲が明るく、遠方範囲が暗い状況下でのランプの明るさを、この状況下を除く他の状況下でのランプの明るさよりも明るくすれば、車両外部の視認性を向上させることができる。しかも、この状況下以外でのランプの明るさを比較的暗くする分だけ、省エネルギに寄与することができる。
【００１９】
このために、調整手段は、近傍判定手段が明と判定し、遠方判定手段が暗と判定した場合のランプの明るさが、遠方判定手段が明と判定した場合、並びに近傍判定手段及び遠方判定手段が共に暗と判定した場合夫々のランプの明るさよりも明るくなるよう調整する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のランプ制御装置による場合、近傍範囲及び遠方範囲夫々の明るさに応じて、ランプの明るさを緻密に制御することができる。この結果、車両外部の視認性を向上させることができ、且つ、省エネルギに寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係るランプ制御装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】車両が暗所を走行している状況を模式的に示す平面図である。
【図３】車両が暗所を走行している場合の撮像画像の一例を示す模式図である。
【図４】車両が明所を走行している状況を模式的に示す平面図である。
【図５】車両が明所を走行している場合の撮像画像の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るランプ制御装置で実行されるランプ制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１に係るランプ制御装置で実行される明暗判定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を、その実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るランプ制御装置１の要部構成を示すブロック図である。
図中３は車両であり、車両３には、ランプ制御装置１と、前照灯２１，２２と、電源３０と、撮像装置３１と、照度センサ３２とが搭載されている。
電源３０は車載用の発電機又はバッテリ等を用いてなる。
撮像装置３１は、不図示の配線を介して電源３０から給電され、車両３の前方を撮像した撮像画像の電子データ（以下、画像データという）を、ランプ制御装置１へ出力する。このような撮像装置３１は、バックミラーの裏、ダッシュボードの上、又はフロントグリル等に配されている。
【００２４】
撮像画像は複数個の画素を用いてなり、画像データは複数個の画素夫々にデジタルのＲ値、Ｇ値、及びＢ値（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青。以下、ＲＧＢ値という）が関連付けられてなる。各画素のＲＧＢ値を、例えば下記の式（１）に代入すれば、各画素のＹ値（Ｙ：輝度）が求められる。
Ｙ＝０．３０×Ｒ＋０．５９×Ｇ＋０．１１×Ｂ…（１）
なお、撮像装置３１は、ランプ制御装置１のみならず、例えば車両３に搭載されている図示しない表示装置へも画像データを出力するよう構成されていてもよい。
【００２５】
また、画像データはデジタルデータに限定されず、アナログデータであってもよい。この場合、入力されたアナログデータを、例えば後述する制御部１０がデジタルデータに変換する。また、ランプ制御装置１に与えられる画像データはＲＧＢ値を用いてなるものに限定されず、例えばＹ値、Ｃｒ値、及びＣｂ値（Ｃｒ，Ｃｂ：色差）を用いてなるものであってもよい。この場合、Ｙ値を算出する必要はない。
【００２６】
照度センサ３２は例えばフォトダイオードを用いてなり、車両３の外部、且つ運転席近傍（以下、車両３近傍という）の照度を検出し、検出照度を制御部１０へ出力する。照度センサ３２の検出照度が高い／低い場合、即ち車両３近傍の照度が高い／低い場合、車両３近傍は明るい／暗い。このような照度センサ３２は、バックミラーの裏、又はダッシュボードの上等に配されている。
本実施の形態では、その明るさをランプ制御装置１によって制御されるべきランプとして、前照灯２１，２２を例示する。
前照灯２１，２２夫々は白熱電球又はＬＥＤ等を用いてなり、電源３０からランプ制御装置１を介して給電される。前照灯２１，２２は、車両３前方の視認性を向上させるべく車両３前方を照射する。
【００２７】
ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２の点／滅を制御する機能を有するＥＣＵであり、制御部１０、半導体リレー１１，１２、及び駆動回路１３，１４を備える。
制御部１０は、ランプ制御装置１の制御中枢であり、電源３０から給電される。制御部１０には、撮像装置３１から出力された画像データが入力される。
半導体リレー１１は前照灯２１に対応し、半導体リレー１２は前照灯２２に対応する。半導体リレー１１，１２は、対応する前照灯２１，２２を点灯／消灯するために、電源３０から与えられる電力をスイッチングする。
【００２８】
具体的には、半導体リレー１１，１２は、電源３０と前照灯２１，２２との間夫々直列に接続されている。このため、半導体リレー１１，１２がオンの場合は電源３０から前照灯２１，２２へ電力が供給されるが、オフの場合は供給されない。
半導体リレー１１，１２及び制御部１０は、互いに並列に接続されている。
駆動回路１３は半導体リレー１１に対応し、駆動回路１４は半導体リレー１２に対応する。駆動回路１３，１４は、対応する半導体リレー１１，１２を駆動する。このとき、各駆動回路１３，１４はオン／オフ制御及びＰＷＭ制御の何れか一方を行なう。
まず、オン／オフ制御について説明する。
【００２９】
オン制御時の駆動回路１３，１４は、半導体リレー１１，１２へリレーオン信号を連続的に出力することによって、半導体リレー１１，１２を連続的にオンにする。このとき、前照灯２１、２２は連続的に点灯される。
オフ制御時の駆動回路１３，１４は、半導体リレー１１，１２へのリレーオン信号及び後述するパルス信号の出力を連続的に停止することによって、半導体リレー１１，１２を連続的にオフにする。このとき、前照灯２１、２２は連続的に非点灯となる。
制御部１０は、オン制御を行なう場合、駆動回路１３，１４へランプオン信号を出力する。また、制御部１０は、オフ制御を行なう場合、ランプオン信号及び後述するＰＷＭ信号の何れも出力しない。
【００３０】
次に、ＰＷＭ制御について説明する。
ＰＷＭ制御時の駆動回路１３，１４は、半導体リレー１１，１２へパルス信号を周期的に出力することによって、半導体リレー１１，１２を短時間で繰り返しオン／オフする。換言すれば、半導体リレー１１，１２は断続的にオンになる。このとき、前照灯２１，２２は断続的に点灯（即ち点滅）される。ただし、前照灯２１，２２の点滅速度は人間の目には感じられない速さである。
前照灯２１，２２の明るさは、連続的に点灯されている場合よりも断続的に点灯されている場合の方が暗い。また、前照灯２１，２２で消費される電力は、連続的に点灯されている場合よりも断続的に点灯されている場合の方が小さい。
【００３１】
パルス信号のデューティ比Ｄ（０＜Ｄ＜１）が“１”に近い場合は、各半導体リレー１１，１２がオンになっている時間が長い。このため、前照灯２１，２２の明るさは比較的明るいが、前照灯２１，２２の消費電力は比較的大きい。デューティ比Ｄが“０”に近い場合は、各半導体リレー１１，１２がオフになっている時間が長い。このため、前照灯２１，２２の明るさは更に暗いが、前照灯２１，２２の消費電力は更に小さい。
ＰＷＭ制御を行なう場合、制御部１０は、所要のデューティ比Ｄを示すＰＷＭ信号を駆動回路１３，１４へ出力する。
【００３２】
本実施の形態では、デューティ比Ｄは一定である。従って、前照灯２１，２２は、オン制御とＰＷＭ制御とオフ制御との切り替えによって、大電力を消費して明るく照射する照射状態（後述する表１に示す前照灯の照射状態「明」）と、小電力を消費して暗く照射する照射状態（表１に示す前照灯の照射状態「暗」）と、連続的に非点灯となる非照射状態とが切り替えられる。
なお、ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２夫々について異なるデューティ比Ｄを用いる構成でもよい。また、ランプ制御装置１は、例えば照度センサ３２の検出照度又は運転者の操作等に基づいて、デューティ比Ｄを変更する構成でもよい。
【００３３】
更に、前照灯２１，２２の照射状態「明」／「暗」は、例えば前照灯２１，２２を構成している複数個のＬＥＤの内、点灯されているＬＥＤの個数を変更することによって切り替えられてもよい。
ところで、車両３の前方の視認性を向上させるためには、前照灯２１，２２の明るさは明るい方が好ましい。しかしながら、省エネルギに寄与するためには、前照灯２１，２２の明るさは暗い方が好ましい。
視認性を向上させつつ省エネルギに寄与するために、ランプ制御装置１は、車両３に近い近傍範囲の明るさと、車両３から遠い遠方範囲の明るさとに応じて、前照灯２１，２２の明るさを制御する。ここでは、近傍範囲として車両３近傍を考慮し、遠方範囲として車両３前方を考慮する。
【００３４】
次に、車両３が、夜間、周囲に光源が存在しない場所（以下、暗所という）を走行している場合と、周囲に光源が存在している場所（以下、明所という）を走行している場合とを説明する。
図２は、車両３が暗所を走行している状況を模式的に示す平面図であり、図３は、車両３が暗所を走行している場合の撮像画像の一例を示す模式図である。
図４は、車両３が明所を走行している状況を模式的に示す平面図であり、図５は、車両３が明所を走行している場合の撮像画像の一例を示す模式図である。
図２及び図４では、車両３が道路Ｒを夜間走行している状況を例示している。このため、図３及び図５に示す撮像画像には、道路Ｒに対応する道路領域ｒが含まれている。
【００３５】
明所では、車両３前方に、複数の光源である複数個の街灯が存在しているため、図５に示すように、撮像画像には、街灯に対応する街灯領域Ｌ，Ｌ，…が含まれている。一方、暗所では、車両３前方に街灯は存在していないため、図３に示すように、撮像画像には街灯領域Ｌ，Ｌ，…が含まれていない。つまり、図２及び図３は、車両３前方が暗い場合の例示であり、図４及び図５は、車両３前方が明るい場合の例示である。
図２中のＡＤ及び図４中のＡＬは、前照灯２１，２２が照射する照射範囲の内部（以下、照射範囲内という）である。図２中のＢＤ及び図４中のＢＬは、照射範囲の外部（以下、照射範囲外という）である。
【００３６】
図３中のａＤ及び図５中のａＬは、撮像画像における照射範囲に対応する領域（即ち照射領域）の内部であり、以下では、照射領域内ａＤ，ａＬという。照射領域内ａＤ，ａＬは、撮像画像の下側中央部に位置している。図３中のｂＤ及び図５中のｂＬは、照射領域の外部であり、以下では、照射領域外ｂＤ，ｂＬという。
以下では、暗所の照射範囲内ＡＤの明るさと、明所の照射範囲内ＡＬの明るさとが同程度であり、暗所の照射範囲外ＢＤの明るさと、後述する非投光範囲Ｂ２の明るさとが同程度であるものとして説明する。
【００３７】
図２に示すように、暗所の照射範囲外ＢＤは、照射範囲内ＡＤ（又は図４に示す照射範囲内ＡＬ）に比べて非常に暗い。従って、図３に示すように、照射領域内ａＤと照射領域外ｂＤとのコントラストは高い。
一方、図４に示すように、明所の照射範囲外ＢＬには、複数個の街灯が投光している投光範囲Ｂ１が含まれている。この投光範囲Ｂ１は、投光範囲Ｂ１を除く照射範囲外ＢＬ（以下、非投光範囲Ｂ２という）よりも明るい。この結果、明所の照射範囲外ＢＬは、照射範囲内ＡＬ（又は図２に示す照射範囲内ＡＤ）に比べれば暗いが、暗所の照射範囲外ＢＤに比べれば明るい。
【００３８】
このため、図５に示すように、明所の照射領域外ｂＬには、投光範囲Ｂ１及び非投光範囲Ｂ２に対応する投光領域ｂ１及び非投光領域ｂ２が含まれており、照射領域内ａＬと照射領域外ｂＬとのコントラストは低い。
以上のことから、撮像画像における照射領域内と照射領域外とのコントラストの高／低は、車両３前方が暗い／明るいことを示す指標であることがわかる。
【００３９】
次の表１は、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさの組み合わせとランプの明るさとの対応関係を示している。本実施の形態では、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさは、明るいか暗いかの２通りである。このため、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさの組み合わせは４通りである。なお、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさは３通り以上に細分されてもよく、これらの組み合わせは５通り以上とされてもよい。
【００４０】
【表１】
【００４１】
照度センサ３２の検出照度が高い（表中「高」）場合、近傍範囲である車両３近傍は明るい（表中「明」）。照度センサ３２の検出照度が低い（表中「低」）場合、近傍範囲である車両３近傍は暗い（表中「暗」）。
撮像画像における照射領域内と照射領域外とのコントラストが高い（表中「高」）場合、遠方範囲である車両３前方は暗い（表中「暗」）。撮像画像における照射領域内と照射領域外とのコントラストが低い（表中「低」）場合、遠方範囲である車両３前方は明るい（表中「明」）。
【００４２】
車両３近傍が明るく、車両３前方が暗い場合、車両３前方の視認性は非常に低い。そこで、ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２の照射状態を「明」とすることによって、車両３前方を明るく照射する。この結果、車両３前方の視認性を向上させることができる。
車両３近傍及び車両３前方が共に明るい場合と、車両３前方の明暗を問わず車両３近傍が暗い場合とは、車両３近傍が明るく車両３前方が暗い場合に比べれば、車両３前方の視認性が高い。そこで、ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２の照射状態を「暗」とすることによって、車両３前方を暗く照射する。この結果、車両３前方の視認性を確保しつつ、省エネルギに寄与することができる。
【００４３】
なお、互いに異なる２個以上のデューティ比Ｄを用いることによって、前照灯２１，２２の明るさを３段階以上に変更することが可能であってもよい。例えば、前照灯２１，２２の照射状態として、「明」、「暗」、及び「明」と「暗」との中間程度の電力を消費して中程度の明るさで照射する「中」が存在する場合を考える。この場合でも、車両３近傍が明るく車両３前方が暗いときには、前照灯２１，２２の照射状態は「明」とされる。一方、車両３近傍及び車両３前方が共に暗いとき、及び、車両３近傍が暗く車両３前方が明るいときには、前照灯２１，２２の照射状態は「中」とされる。そして、車両３近傍及び車両３前方が共に明るいときには、前照灯２１，２２の照射状態は「暗」とされる。
【００４４】
本実施の形態では、撮像装置３１による撮像範囲及び前照灯２１，２２夫々の照射範囲は一定である。このため、制御部１０には、撮像画像の画素が領域内画素及び領域外画素の何れであるかを示す画素識別情報が予め与えられている。
なお、撮像装置３１による撮像範囲又は前照灯２１，２２夫々の照射範囲は可変であってもよい。この場合、例えばハイビーム時の画素識別情報と、ロービーム時の画素識別情報とが予め制御部１０に与えられていればよい。
図６は、本発明の実施の形態に係るランプ制御装置で実行されるランプ制御処理の手順を示すフローチャートである。ランプ制御処理の実行は、例えば車両３に備えられている図示しないアクセサリスイッチがオンになった場合に開始される。
【００４５】
制御部１０は、前照灯２１，２２を点灯すべきタイミングであるか否かを判定する（Ｓ１１）。Ｓ１１における制御部１０は、例えば車両３に備えられている図示しないランプスイッチがオンになった場合、又は、照度センサ３２の検出照度が所定の照度を下回った場合等に、前照灯２１，２２を点灯すべきタイミングであると判定する。
前照灯２１，２２を点灯すべきタイミングではない場合（Ｓ１１でＮＯ）、制御部１０は、再びＳ１１の処理を実行する。
前照灯２１，２２を点灯すべきタイミングである場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へランプオン信号を出力する（Ｓ１２）。この結果、前照灯２１，２２が車両３前方を明るく照射する。
【００４６】
次いで、制御部１０は、前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングであるか否かを判定する（Ｓ１３）。Ｓ１３における制御部１０は、例えばランプスイッチがオフになった場合、又は、照度センサ３２の検出照度が所定の照度以上になった場合等に、前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングであると判定する。
前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングである場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へのランプオン信号の出力を停止する（Ｓ１４）。この結果、前照灯２１，２２が消灯される。
Ｓ１４の処理終了後、制御部１０は、処理をＳ１１へリターンする。
前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングではない場合（Ｓ１３でＮＯ）、制御部１０は、後述する図７に示す明暗判定処理を実行する（Ｓ１５）。
【００４７】
明暗判定処理では、車両３近傍が明るいことを示す近傍範囲「明」フラグと、車両３近傍が暗いことを示す近傍範囲「暗」フラグとが排他的にセットされる。即ち、近傍範囲「明」フラグ及び近傍範囲「暗」フラグは、一方がセットされれば他方がリセットされる。同様に、明暗判定処理では、車両３前方が明るいことを示す遠方範囲「明」フラグと、車両３前方が暗いことを示す遠方範囲「暗」フラグとが排他的にセットされる。以下では、フラグの一方をセットし他方をリセットする場合は、フラグの一方をセットするという。
【００４８】
Ｓ１５の処理終了後、制御部１０は、近傍範囲「明」フラグがセットされ、且つ、遠方範囲「暗」フラグがセットされているか否かを判定する（Ｓ１６）。
近傍範囲「明」フラグ及び遠方範囲「暗」フラグの両方がセットされている場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、制御部１０は、処理をＳ１３へ戻す。
近傍範囲「明」フラグ及び遠方範囲「暗」フラグの少なくとも一方がリセットされている場合（Ｓ１６でＮＯ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へ出力していたランプオン信号を、ＰＷＭ信号に切り替える（Ｓ１７）。この結果、前照灯２１，２２が車両３前方を暗く照射する。
【００４９】
次いで、制御部１０は、Ｓ１３の処理と同様にＳ１８の処理を実行する。
前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングである場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へのＰＷＭ信号の出力を停止する（Ｓ１９）。この結果、前照灯２１，２２が消灯される。
Ｓ１９の処理終了後、制御部１０は、処理をＳ１１へリターンする。
前照灯２１，２２を消灯すべきタイミングではない場合（Ｓ１８でＮＯ）、制御部１０は、Ｓ１５の処理と同様にＳ２０の処理を実行する。
Ｓ２０の処理終了後、制御部１０は、Ｓ１６の処理と同様にＳ２１の処理を実行する。
【００５０】
近傍範囲「明」フラグ及び遠方範囲「暗」フラグの少なくとも一方がリセットされている場合（Ｓ２１でＮＯ）、制御部１０は、処理をＳ１８へ戻す。
近傍範囲「明」フラグ及び遠方範囲「暗」フラグの両方がセットされている場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、制御部１０は、駆動回路１３，１４へ出力していたＰＷＭ信号を、ランプオン信号に切り替える（Ｓ２２）。この結果、前照灯２１，２２が車両３前方を明るく照射する。
Ｓ２２の処理終了後、制御部１０は、処理をＳ１３の処理へ戻す。
図７は、本発明の実施の形態１に係るランプ制御装置で実行される明暗判定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【００５１】
制御部１０は、照度センサ３２の検出照度を受け付け（Ｓ３１）、受け付けた検出照度が、所与の所定照度以上であるか否かを判定する（Ｓ３２）。
照度センサ３２の検出照度が所定照度以上である場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、制御部１０は、近傍範囲「明」フラグをセットする（Ｓ３３）。
一方、照度センサ３２の検出照度が所定照度未満である場合（Ｓ３２でＮＯ）、制御部１０は、近傍範囲「暗」フラグをセットする（Ｓ３４）。
【００５２】
なお、制御部１０は、照度センサ３２の検出照度に替えて、車両３近傍が暗い場合はオン（又はオフ）となり、明るい場合はオフ（又はオン）となる光センサからの信号を用いる構成でもよい。この場合、制御部１０は、光センサがオフ（又はオン）であれば近傍範囲「明」フラグをセットし、光センサがオン（又はオフ）であれば近傍範囲「暗」フラグをセットすればよい。
Ｓ３３又はＳ３４の処理終了後、制御部１０は、撮像装置１から出力される画像データを受け付け（Ｓ３５）、受け付けた画像データを用いて、撮像画像に含まれている各画素のＹ値（輝度値）を算出する（Ｓ３６）。
【００５３】
次いで、制御部１０は、領域内画素のＹ値の平均値を算出し（Ｓ３７）、また、領域外画素のＹ値の平均値を算出し（Ｓ３８）、領域内画素のＹ値の平均値と領域外画素のＹ値の平均値との比（以下、輝度比という）を算出する（Ｓ３９）。なお、Ｓ３７〜Ｓ３９における制御部１０は、Ｙ値の代表値として平均値を用いているが、これに替えて、最大値、最小値、中央値、又は最頻値等を用いる構成でもよい。
更に、制御部１０は、Ｓ３９で算出した輝度比が所定輝度比以下であるか否かを判定する（Ｓ４０）。
Ｓ３９で算出した輝度比が所定輝度比以下である場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、制御部１０は、遠方範囲「明」フラグをセットする（Ｓ４１）。
【００５４】
一方、Ｓ３９で算出した輝度比が所定輝度比超過である場合（Ｓ４０でＮＯ）、制御部１０は、遠方範囲「暗」フラグをセットする（Ｓ４２）。
Ｓ３３又はＳ３４の処理終了後、制御部１０は、明暗判定処理を終了して、図６に示すランプ制御処理へ戻る。
図７に示す明暗判定処理のＳ３１の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における近傍検出部として機能し、Ｓ３５〜Ｓ３９の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における遠方検出部として機能する。
また、Ｓ３２〜Ｓ３４の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における近傍判定手段として機能する。
【００５５】
また、Ｓ４０〜Ｓ４２の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における遠方判定手段として機能する。
そして、図６に示すランプ制御処理のＳ１２、Ｓ１６、Ｓ１７、Ｓ２１、及びＳ２２の処理を実行する制御部１０は、本発明の実施の形態における調整手段として機能する。
【００５６】
以上のようなランプ制御装置１による場合、車両３近傍及び車両３前方夫々の明るさに応じて、前照灯２１，２２の明るさを緻密に制御することができる。この結果、車両３近傍が明るく車両３前方が暗い場合には、省エネルギよりも車両３前方の視認性の向上を優先させることができる。また、車両３近傍及び車両３前方が共に明るい場合、並びに車両３近傍が暗い場合には、車両３前方の視認性を犠牲にすることなく、省エネルギに寄与することができる。
なお、ランプ制御装置１は、画像データを車両３の外部から受信してもよい。
【００５７】
また、ランプ制御装置１は、前照灯２１，２２に限定されず、例えば車両３の側方又は後方を照射する図示しないランプの明るさを制御する構成でもよい。この場合、ランプ制御装置１は、車両３の側方又は後方を撮像した画像の電子データを用いて、車両３の側方又は後方（即ち遠方範囲）の明るさを検出してもよい。
【００５８】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び特許請求の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
また、本発明の効果がある限りにおいて、ランプ制御装置１に、実施の形態に開示されていない構成要素が含まれていてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１ ランプ制御装置
１０ 制御部（近傍検出部，遠方検出部）
２１，２２ 前照灯（ランプ）
３ 車両
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部の明るさに応じてランプの明るさを制御するランプ制御装置において、
前記車両に近い近傍範囲の明るさを検出する近傍検出部と、
前記車両から遠い遠方範囲の明るさを検出する遠方検出部と、
前記近傍検出部及び前記遠方検出部夫々の検出結果に基づいて、前記ランプの明るさを制御する制御部と
を備えることを特徴とするランプ制御装置。
【請求項２】
前記ランプは前照灯であり、
前記遠方検出部は、
前記ランプが照射する照射範囲を含む前記車両の前方を撮像した撮像画像を受け付ける手段と、
受け付けた撮像画像の前記照射範囲に対応する領域の内部に位置している画素及び前記領域の外部に位置している画素夫々の輝度に基づいて、前記遠方範囲の明るさを検出する手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載のランプ制御装置。
【請求項３】
前記遠方検出部は、前記内部に位置している複数個の画素夫々の輝度の代表値と前記外部に位置している複数個の画素夫々の輝度の代表値とに基づいて、前記遠方範囲の明るさを検出するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載のランプ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記近傍検出部の検出結果に基づいて、前記近傍範囲の明暗を判定する近傍判定手段と、
前記遠方検出部の検出結果に基づいて、前記遠方範囲の明暗を判定する遠方判定手段と、
前記近傍判定手段及び前記遠方判定手段夫々の判定結果の内、前記近傍判定手段が明と判定し、前記遠方判定手段が暗と判定した場合の前記ランプの明るさが、他の場合の前記ランプの明るさよりも明るくなるよう調整する調整手段と
を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のランプ制御装置。
【請求項１】
車両の外部の明るさに応じてランプの明るさを制御するランプ制御装置において、
前記車両に近い近傍範囲の明るさを検出する近傍検出部と、
前記車両から遠い遠方範囲の明るさを検出する遠方検出部と、
前記近傍検出部及び前記遠方検出部夫々の検出結果に基づいて、前記ランプの明るさを制御する制御部と
を備えることを特徴とするランプ制御装置。
【請求項２】
前記ランプは前照灯であり、
前記遠方検出部は、
前記ランプが照射する照射範囲を含む前記車両の前方を撮像した撮像画像を受け付ける手段と、
受け付けた撮像画像の前記照射範囲に対応する領域の内部に位置している画素及び前記領域の外部に位置している画素夫々の輝度に基づいて、前記遠方範囲の明るさを検出する手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載のランプ制御装置。
【請求項３】
前記遠方検出部は、前記内部に位置している複数個の画素夫々の輝度の代表値と前記外部に位置している複数個の画素夫々の輝度の代表値とに基づいて、前記遠方範囲の明るさを検出するようにしてあることを特徴とする請求項２に記載のランプ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記近傍検出部の検出結果に基づいて、前記近傍範囲の明暗を判定する近傍判定手段と、
前記遠方検出部の検出結果に基づいて、前記遠方範囲の明暗を判定する遠方判定手段と、
前記近傍判定手段及び前記遠方判定手段夫々の判定結果の内、前記近傍判定手段が明と判定し、前記遠方判定手段が暗と判定した場合の前記ランプの明るさが、他の場合の前記ランプの明るさよりも明るくなるよう調整する調整手段と
を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のランプ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−３２１１２（Ｐ２０１３−３２１１２Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６９４７１（Ｐ２０１１−１６９４７１）
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２日（２０１１．８．２）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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