制御装置、車両用灯具システム、車両用灯具
【課題】車両用灯具システムにおいて、前走車の誤検出に起因して前走車にグレアを与える照射制御方式を選択してしまうことを防止する。
【解決手段】画像検出部５２は、車両の前方を撮像した画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する。照射方式決定部５４は、マップ格納部５６に格納されている輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に対応する照射制御方式が定められた制御マップを参照して、車両用灯具７０による照射制御方式を決定する。信号出力部５８は、決定された照射制御が実施されるように車両用灯具７０に制御信号を出力する。制御マップは、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められ、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められている。
【解決手段】画像検出部５２は、車両の前方を撮像した画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する。照射方式決定部５４は、マップ格納部５６に格納されている輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に対応する照射制御方式が定められた制御マップを参照して、車両用灯具７０による照射制御方式を決定する。信号出力部５８は、決定された照射制御が実施されるように車両用灯具７０に制御信号を出力する。制御マップは、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められ、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前方の撮像画像に基づき灯具の照射状態を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、灯具ユニットの配光方向を左右に旋回させるスイブル機構を備えた車両用前照灯装置が知られている。このような車両用前照灯装置では、灯具ユニットのスイブル軸がブラケットに軸支されるとともに、当該ブラケットがランプボディに固定されることで、ランプボディに対して灯具ユニットが左右方向にスイブル可能に取り付けられる。このスイブル機構を利用して、カメラにより撮影された画像を処理することで前走車を検出し、前走車を避けるようにハイビームの照射方向を変えてグレアを防止するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）システムも提案されている（例えば、特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７９１１３号公報
【特許文献２】特開２００９−２２７０８８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０００９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
夜間における前走車認識では、レーザやミリ波を使用するレーダ方式と比較して、カメラによる撮像画像内の光点から前走車を認識する方が、より遠方の車両をとらえることができて有利である。そこで、上記のような車両用前照灯装置においては、カメラにより撮影された車両前方画像から前走車の位置を検出することによって、適切な配光パターンや照射方向を選択するように構成されていることが多い。しかしながら、撮像画像中の街路灯やデリニエータ等の外乱光や、走行路の環境照度などの影響によって、前走車を正確に検出できないことがある。前走車を正確に検出できない状態で、上述のＡＤＢのような照射制御方式を使用すると、前走車のドライバーにグレアを与えてしまう恐れがある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カメラによる撮像画像をもとに照射制御方式を変える車両用灯具システムにおいて、前走車の誤検出に起因して前走車にグレアを与える照射制御方式を選択してしまうことを防止する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、車両の前方を撮像した画像データを受けて、該画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する画像検出部と、輝度および光点数の両方を基に、車両用灯具による照射制御方式を決定する照射決定部と、決定された照射制御が実施されるように車両用灯具に制御信号を出力する出力部と、を備える。
【０００７】
この態様によると、輝度または光点数のいずれかにのみ基づいて照射制御方式を決定する場合と比較して、撮像画像内の輝度および光点数の両方を参照して車両用灯具における照射制御方式を決定するので、例えば前走車にグレアを与えてしまうような不適切な照射制御方式が選択される可能性が低減される。選択すべき照射制御方式としては、配光パターン、照射方向、レベリング、補助灯具の点灯などがある。
【０００８】
照射決定部は、輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に対応する照射制御方式が定められた制御マップを参照してもよい。これによると、輝度または光点数のいずれかにのみ基づいて照射制御方式を決定する場合と比較して、輝度および光点数のそれぞれの軸についてしきい値を定めて、より詳細な制御マップを構成することが可能になる。
【０００９】
照射決定部は、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められた制御マップを有してもよい。また、照射決定部は、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められた制御マップを有してもよい。一般的に、画像の輝度が高く光点数が多い場合には、撮像画像に基づき前走車を正確に検出することが困難である。したがって、このようなときには前走車に対してグレアを与える可能性の少ない照射制御方式を選択する。反対に、画像の輝度が低く光点数が少ない場合には、撮像画像から前走車を検出することが容易である。したがって、このようなときには前走車の位置に応じて配光を積極的に切り替える照射制御方式を選択する。
【００１０】
本発明の別の態様は、車両用灯具システムである。この車両用灯具システムは、車両前方を撮像する撮像装置と、複数の照射制御方式にしたがって車両前方を照射可能な車両用灯具と、車両用灯具を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、車両の前方を撮像した画像データを受けて、該画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する画像検出部と、輝度および光点数の両方を基に、車両用灯具による照射制御方式を決定する照射決定部と、決定された照射制御が実施されるように車両用灯具に制御信号を出力する出力部と、を備える。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、車両用灯具である。この車両用灯具は、車両前方を撮像した画像データから検出された輝度および光点数に応じて予め定められている照射制御方式にしたがって車両前方を照射可能に構成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カメラによる撮像画像をもとに照射制御方式を変える車両用灯具システムにおいて、前走車の誤検出に起因して前走車にグレアを与える照射制御方式を選択してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具システムで使用される前照灯ユニットの内部構造を説明する概略断面図である。
【図２】回転シェードの概略斜視図である。
【図３】車両用灯具システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は従来技術における照射制御方式の制御マップを説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態に係る照射制御方式の制御マップを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具システム１００で使用される前照灯ユニット２１０の内部構造を説明する概略断面図である。図１は、灯具の光軸Ｘを含む鉛直平面によって切断された前照灯ユニット２１０を灯具左側から見た断面を示している。前照灯ユニット２１０は車両の車幅方向の左右に１灯ずつ配置される配光可変式前照灯であり、その構造は実質的に左右同等なので、以下では特に区別することなく説明する。
【００１５】
前照灯ユニット２１０は、車両前方方向に開口部を有するランプボディ２１２とこのランプボディ２１２の開口部を覆う透明カバー２１４で形成される灯室２１６を有する。灯室２１６には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット１０が収納されている。灯具ユニット１０の一部には、当該灯具ユニット１０の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８はランプボディ２１２の内壁面に立設されたボディブラケット２２０とネジ等の締結部材によって接続されている。したがって、灯具ユニット１０は灯室２１６内の所定位置に固定されると共に、ピボット機構２１８ａを中心として、例えば前傾姿勢または後傾姿勢等に姿勢変化可能となる。
【００１６】
また、灯具ユニット１０の下面には、曲線道路走行時等に進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯（Adaptive Front-lighing System:ＡＦＳ）を構成するためのスイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されている。スイブルアクチュエータ２２２は車両側から提供される操舵量のデータやナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、前方車と自車の相対位置の関係等に基づいて灯具ユニット１０をピボット機構２１８ａを中心に進行方向に旋回（スイブル：swivel）させる。その結果、灯具ユニット１０の照射領域が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視界を向上させる。スイブルアクチュエータ２２２は、例えばステッピングモータで構成することができる。なお、スイブル角度が固定値の場合には、ソレノイドなども利用可能である。
【００１７】
スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されている。レベリングアクチュエータ２２６は例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ、Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、灯具ユニット１０はピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、灯具ユニット１０はピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット１０が後傾姿勢になると、光軸を上方に向けるレベリング調整ができる。また、灯具ユニット１０が前傾姿勢になると、光軸を下方に向けるレベリング調整ができる。このような、レベリング調整をすることで車両姿勢に応じた光軸調整ができる。その結果、前照灯ユニット２１０による前方照射の到達距離を最適な距離に調整することができる。
【００１８】
灯室２１６の内壁面、例えば、灯具ユニット１０の下方位置には、灯具ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御を実行する灯具制御部４０が配置されている。この灯具制御部４０は、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６等の制御も実行する。
【００１９】
灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、投影レンズ２０で構成される。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施形態では、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６はバルブ１４から放射される光を反射する。そして、バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、その一部がシェード機構１８を構成する回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。
【００２０】
図２は、回転シェード１２の概略斜視図である。回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心にシェード回転モータにより回転される円筒形状の部材である。また、回転シェード１２は軸方向に一部が切り欠かれた切欠部２２を有し、当該切欠部２２以外の外周面１２ｂ上に板状のシェードプレート２４を複数保持している。回転シェード１２は、その回転角度に応じて投影レンズ２０の後方焦点を含む後方焦点面の位置に切欠部２２または、シェードプレート２４のいずれか１つを移動させることができる。そして、回転シェード１２の回転角度に対応して光軸Ｘ上に位置するシェードプレート２４の稜線部の形状に従う配光パターンが形成される。例えば、回転シェード１２のシェードプレート２４のいずれか１つを光軸Ｘ上に移動させてバルブ１４から照射された光の一部を遮光することで、ロービーム用配光パターンまたは一部にロービーム用配光パターンの特徴を含む配光パターンを形成する。また、光軸Ｘ上に切欠部２２を移動させてバルブ１４から照射された光を非遮光とすることでハイビーム用配光パターンを形成する。
【００２１】
回転シェード１２は、例えばモータ駆動により回転可能であり、モータの回転量を制御することで回転所望の配光パターンを形成するためのシェードプレート２４または切欠部２２を光軸Ｘ上に移動させる。なお、回転シェード１２の外周面１２ｂの切欠部２２を省略して、回転シェード１２に、遮光機能だけを持たせてもよい。そして、ハイビーム用配光パターンを形成する場合は、例えばソレノイド等を駆動して回転シェード１２を光軸Ｘの位置から退避させるようにする。このような構成にすることで、例えば、回転シェード１２を回転させるモータがフェールしてもロービーム用配光パターンまたはそれに類似する配光パターンで固定される。つまり、回転シェード１２がハイビーム用配光パターンの形成姿勢で固定されてしまうことを確実に回避してフェールセーフ機能を実現できる。
【００２２】
投影レンズ２０は、車両前後方向に延びる光軸Ｘ上に配置され、バルブ１４は投影レンズ２０の後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具ユニット１０前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。
【００２３】
図３は、上述のように構成された前照灯ユニット２１０を含む車両用灯具７０と、車両の前方を撮像するように車両に配置されたカメラ３０と、車両用灯具７０における照射制御方式を制御する制御装置５０とを含む、車両用灯具システム１００の構成図である。
【００２４】
図２において、制御装置５０および灯具制御部４０について示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子で実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２５】
カメラ３０は、前走車や対向車、歩行者などの対象物を検出するために対象物の認識手段として車両の前方に設置される。カメラ３０は、制御装置５０の制御専用のものでもよいし、他のシステムと共用するカメラでもよい。
【００２６】
制御装置５０は、カメラ３０の撮像画像に基づき、車両用灯具７０に対して適切な照射制御方式を指示する。制御装置５０は、画像検出部５２、照射方式決定部５４、マップ格納部５６、信号出力部５８を含む。
【００２７】
画像検出部５２は、カメラ３０から車両の前方を撮像した画像データを受けて、画像データを元に画像内の平均輝度および光点数を求める。平均輝度については、画像を構成する各画素の輝度値を平均することによって求められる。なお、撮像画像全体の平均輝度を求める代わりに、画像の一部領域の平均輝度を求めてもよい。例えば、撮像画像のうち所定長さの周縁部を取り除いた中心領域の平均輝度を計算してもよい。光点数については、画像を構成する各画素のうち、所定値以上の輝度を有する部分の数をカウントすることによって求められる。なお、撮像画像から平均輝度または光点数を求める方法については、任意の方法を用いることができる。
【００２８】
マップ格納部５６は、輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に、対応する照射制御方式が定められた制御マップを格納する。この制御マップは、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められているとともに、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められている。
【００２９】
なお、制御マップの具体例については、図５を参照して後述する。
【００３０】
照射方式決定部５４は、画像検出部５２で求められた平均輝度および光点数の両方を、マップ格納部５６内の制御マップに当てはめることによって、車両用灯具７０による照射制御方式を決定する。
【００３１】
信号出力部５８は、照射方式決定部５４で決定された照射制御が実施されるように、車両用灯具の灯具制御部４０に対して対応する制御信号を出力する。
【００３２】
車両用灯具７０の灯具制御部４０は、制御装置５０からの信号を受けて、決定された照射制御方式が実現されるように車両用灯具７０の各部を制御する。灯具制御部４０は、車両位置検出部７６、パターン制御部８２、レベリング制御部８６を含む。また、車両用灯具のシェード回転モータ２８、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６、バルブ１４、フォグランプ６２およびコーナーランプ６４は、電力回路６０を介して灯具制御部４０により制御可能に構成されている。
【００３３】
車両位置検出部７６は、カメラ３０により撮影された画像データを制御装置５０から受け取り、車両を示す特徴点を画像データ内で探索することで、前走車の位置を検出する。
【００３４】
パターン制御部８２は、車両位置検出部７６で検出された前走車の有無およびその位置の変化に応じた最適な配光パターンで車両前方を照射すべく、左右の前照灯ユニット２１０における配光パターンを決定する。そして、決定された配光パターンを作り出すように。電力回路６０を通じてシェード回転モータ２８、スイブルアクチュエータ２２２を制御する。
【００３５】
例えは、自車の前方に先行車や対向車が検出された場合には、パターン制御部８２は、ロービーム用合成配光パターンを形成してグレアを防止するべきであると判定する。そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、回転シェード１２によりバルブ１４からの光を所定量遮光するロービーム用合成配光パターンを形成する。
【００３６】
また、パターン制御部８２は自車の前方に先行車や対向車が検出されない場合には、照射範囲を広げたハイビーム用合成配光パターンを形成して運転者の視界を向上させるべきであると判定する。そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、回転シェード１２により遮光を行わないハイビーム用合成配光パターンを形成する。
【００３７】
また、パターン制御部８２は交通法規が左側通行の地域の場合で前走車が存在せず対向車または歩行者が存在する場合には自車線側のみハイビームとする特殊ハイビーム用配光パターンの１つである左片ハイ合成配光パターンを形成すべきと判定する。また、前走車のみ存在し対向車または歩行者が存在しない場合には、対向車線側のみをハイビームにする特殊ハイビーム用配光パターンの１つである右片ハイ合成配光パターンを形成すべきと判定する。そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、それぞれの片ハイ合成配光パターンを形成する。
【００３８】
このような前走車に応じたＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）システム自体は周知であるから、本明細書ではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００３９】
さらに、パターン制御部８２は、上記のＡＤＢを実行する代わりに、前走車の有無に応じてハイビームとロービームを単に使い分けるように配光パターンを形成してもよい。このような前走車の有無に応じたＡＨＢ（Auto High Beam）システム自体は周知であるから、本明細書ではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００４０】
レベリング制御部８６は、車両位置検出部７６で検出された前走車の有無およびその位置の変化に応じた最適な光軸方向で車両前方を照射すべく、左右の前照灯ユニット２１０におけるレベリングを決定する。そして、決定された光軸方向となるように、電力回路６０を通じてレベリングアクチュエータ２２６を制御する。
【００４１】
灯具制御部４０は、制御装置５０からフォグランプまたはコーナーランプなどの補助灯具の点灯を指示する信号を受け取った場合には、電力回路６０を通じてフォグランプ６２またはコーナーランプ６４を点灯させる。
【００４２】
図４（ａ）、（ｂ）は、従来技術による制御マップの例を示す。図４（ａ）は、照射制御方式の判定を光点数にのみ基づいて決定する制御マップである。図示するように、光点数が少ない場合には、前走車を正しく検出できている可能性が高いので、ＡＤＢのように配光パターンや照射方向を積極的に制御する照射制御方式を採用する。光点数が多い場合には、前走車の位置を誤検出している可能性が高いので、例えばロービームのように前走車のドライバーにグレアを与える可能性の少ない照射制御方式を採用する。
【００４３】
しかしながら、このように光点数のみに基づくと、不適切な照射制御方式が選択されてしまう場合がある。例えば、薄暮時のように撮像画像の平均輝度が高い場合（例えば、図４（ａ）中の点Ａのとき）は、画像内の光点数を正確に検出することが困難であるため、複数の光点のうち前走車でないものを車両と認識して、グレアを与えるような照射制御方式に決定してしまう可能性がある。
【００４４】
また、図４（ｂ）は、照射制御方式の判定を撮像画像の平均輝度にのみ基づいて決定する制御マップである。図示するように、平均輝度が小さく画面が全体的に暗い場合には、前走車を正しく検出できる可能性が高いので、ＡＤＢのように配光パターンや照射方向を積極的に制御する照射制御方式を採用する。平均輝度が大きく画面が全体的に明るい場合には、前走車の位置を誤検出する可能性が高いので、例えばロービームのように前走車のドライバーにグレアを与える可能性の少ない照射制御方式を採用する。
【００４５】
しかしながら、このように撮像画像の平均輝度のみに基づくと、不適切な照射制御方式が選択されてしまう場合がある。例えば、画像内に多数の光点が存在するものの、一つ一つの光点の輝度は小さい場合（例えば、図４（ｂ）中の点Ｂのとき）、平均輝度も小さくなる。このようなとき、平均輝度のみで判断すると、多数の光点のうち前走車でないものを車両と認識して、グレアを与えるような照射制御方式に決定してしまう可能性がある。
【００４６】
そこで、本実施形態では、撮像画像中の光点数と平均輝度の両方を考慮した制御マップを使用して、車両用灯具の照射制御方式を決定するようにしている。
【００４７】
図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態における照射制御方式のマップの例を示す。
【００４８】
図５（ａ）は、選択すべき照射制御方式が二種類の場合の制御マップの例である。図示するように、横軸は光点数を表し、縦軸は平均輝度を表す。この例では、光点数および平均輝度が両方とも小さく撮像画像から前走車を比較的正確に検出できる場合には、配光パターンや照射方向を積極的に制御するＡＤＢが選択される。光点数および平均輝度が両方とも大きく、撮像画像から前走車を正確に検出することが困難な場合には、前走車にグレアを与える可能性がＡＤＢよりも小さいＡＨＢが選択される。
【００４９】
図５（ｂ）は、選択すべき照射制御方式が三種類の場合の制御マップの例である。図５（ａ）と同様に、横軸は光点数を表し、縦軸は平均輝度を表す。光点数および平均輝度が両方とも比較的小さく撮像画像から前走車を比較的正確に検出できる場合には、配光パターンや照射方向を積極的に制御するＡＤＢが選択される。光点数および平均輝度が中程度である場合には、前走車にグレアを与える可能性がＡＤＢよりも小さいＡＨＢが選択される。光点数および平均輝度がさらに高い場合には、前走車にグレアを与える可能性のないロービームが選択される。
【００５０】
図５（ｃ）は、選択すべき照射制御方式が三種類の場合の制御マップの別の例である。この例では、図５（ｂ）と比較して、ロービームを選択する代わりに、フォグランプやコーナーランプなどの補助灯具の点灯が選択される。
【００５１】
図５（ｄ）は、選択すべき照射制御方式が三種類の場合の制御マップのさらに別の例である。この例では、図５（ｂ）と比較して、ＡＨＢを選択する代わりに、ロービームのみを用いたレベリングが選択される。
【００５２】
図５（ａ）〜（ｄ）で示した制御マップでは、各照射制御方式の区画の境界線が横軸または縦軸と平行である。しかしながら、これらの境界線は横軸または縦軸に対して傾斜していてもよい。また、区画の境界線は直線でなく曲線であってもよい。例えば、原点を中心とする四分円で境界線が形成されていてもよい。
【００５３】
また、制御マップ上で設定すべき照射制御方式の種類は、四つ以上であってもよい。制御マップにおいて、光点数および平均輝度が小さい方から大きい方に向けて、グレアを与える可能性の高い照射制御方式からグレアを与える可能性の少ない照射制御方式の順序で並んでいる限り、照射制御方式の数および種類に制限はない。
【００５４】
なお、いずれの制御マップの例においても、光点数軸上および平均輝度軸上における各制御方式を切り替えるしきい値は、任意の基準を用いて決定することができる。例えば、撮像画像中で前走車を正確に認識できる認識率をしきい値にしてもよい。図５（ｂ）を例として説明すると、ＡＤＢとＡＨＢの間のしきい値は、光点数軸上および平均輝度軸上で認識率８０％とし、ＡＨＢとロービームの間のしきい値は、光点数軸上および平均輝度軸上で認識率６０％としてもよい。これらのパーセント値は、実車両による実験またはシミュレーションを通じて決定することができる。光点数軸上のしきい値と、平均輝度軸上でのしきい値とが異なっていてもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両前方の撮像画像から検出される前走車位置に基づき前照灯の配光パターンや配光方向を可変する機能を有する車両用灯具システムにおいて、複数の照射制御方式の中からいずれの方式を選択するかを決定するための制御マップを、撮像画像中の光点数および撮像画像の平均輝度の二軸を有する二次元マップとして構成した。これによって、撮像画像における前走車の誤検出に起因して不適切な照射制御方式を選択してしまうことを防止し、したがって前走車にグレアを与えてしまう可能性を低減することができる。
【００５６】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、各実施形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の各実施形態同士、および上述の各実施形態と以下の変形例との組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わせされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【００５７】
照射方式決定部は、撮像画像中の光点数が所定値以上であったり、または撮像画像の平均輝度が所定値以上であった場合には、前照灯ユニットを全体的にまたは部分的に減光する省エネモードで照射するよう決定し、信号出力部がそのような制御信号を灯具制御部に対して出力するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 灯具ユニット、 ３０ カメラ、 ４０ 灯具制御部、 ５０ 制御装置、 ５２ 画像検出部、 ５４ 照射方式決定部、 ５６ マップ格納部、 ５８ 信号出力部、 ６０ 電力回路、 ６２ フォグランプ、 ６４ コーナーランプ、 ７０ 車両用灯具、 １００ 車両用灯具システム、 ２１０ 前照灯ユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両前方の撮像画像に基づき灯具の照射状態を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、灯具ユニットの配光方向を左右に旋回させるスイブル機構を備えた車両用前照灯装置が知られている。このような車両用前照灯装置では、灯具ユニットのスイブル軸がブラケットに軸支されるとともに、当該ブラケットがランプボディに固定されることで、ランプボディに対して灯具ユニットが左右方向にスイブル可能に取り付けられる。このスイブル機構を利用して、カメラにより撮影された画像を処理することで前走車を検出し、前走車を避けるようにハイビームの照射方向を変えてグレアを防止するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）システムも提案されている（例えば、特許文献２、３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７９１１３号公報
【特許文献２】特開２００９−２２７０８８号公報
【特許文献３】特開２０１０−０００９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
夜間における前走車認識では、レーザやミリ波を使用するレーダ方式と比較して、カメラによる撮像画像内の光点から前走車を認識する方が、より遠方の車両をとらえることができて有利である。そこで、上記のような車両用前照灯装置においては、カメラにより撮影された車両前方画像から前走車の位置を検出することによって、適切な配光パターンや照射方向を選択するように構成されていることが多い。しかしながら、撮像画像中の街路灯やデリニエータ等の外乱光や、走行路の環境照度などの影響によって、前走車を正確に検出できないことがある。前走車を正確に検出できない状態で、上述のＡＤＢのような照射制御方式を使用すると、前走車のドライバーにグレアを与えてしまう恐れがある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、カメラによる撮像画像をもとに照射制御方式を変える車両用灯具システムにおいて、前走車の誤検出に起因して前走車にグレアを与える照射制御方式を選択してしまうことを防止する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の制御装置は、車両の前方を撮像した画像データを受けて、該画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する画像検出部と、輝度および光点数の両方を基に、車両用灯具による照射制御方式を決定する照射決定部と、決定された照射制御が実施されるように車両用灯具に制御信号を出力する出力部と、を備える。
【０００７】
この態様によると、輝度または光点数のいずれかにのみ基づいて照射制御方式を決定する場合と比較して、撮像画像内の輝度および光点数の両方を参照して車両用灯具における照射制御方式を決定するので、例えば前走車にグレアを与えてしまうような不適切な照射制御方式が選択される可能性が低減される。選択すべき照射制御方式としては、配光パターン、照射方向、レベリング、補助灯具の点灯などがある。
【０００８】
照射決定部は、輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に対応する照射制御方式が定められた制御マップを参照してもよい。これによると、輝度または光点数のいずれかにのみ基づいて照射制御方式を決定する場合と比較して、輝度および光点数のそれぞれの軸についてしきい値を定めて、より詳細な制御マップを構成することが可能になる。
【０００９】
照射決定部は、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められた制御マップを有してもよい。また、照射決定部は、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められた制御マップを有してもよい。一般的に、画像の輝度が高く光点数が多い場合には、撮像画像に基づき前走車を正確に検出することが困難である。したがって、このようなときには前走車に対してグレアを与える可能性の少ない照射制御方式を選択する。反対に、画像の輝度が低く光点数が少ない場合には、撮像画像から前走車を検出することが容易である。したがって、このようなときには前走車の位置に応じて配光を積極的に切り替える照射制御方式を選択する。
【００１０】
本発明の別の態様は、車両用灯具システムである。この車両用灯具システムは、車両前方を撮像する撮像装置と、複数の照射制御方式にしたがって車両前方を照射可能な車両用灯具と、車両用灯具を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、車両の前方を撮像した画像データを受けて、該画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する画像検出部と、輝度および光点数の両方を基に、車両用灯具による照射制御方式を決定する照射決定部と、決定された照射制御が実施されるように車両用灯具に制御信号を出力する出力部と、を備える。
【００１１】
本発明のさらに別の態様は、車両用灯具である。この車両用灯具は、車両前方を撮像した画像データから検出された輝度および光点数に応じて予め定められている照射制御方式にしたがって車両前方を照射可能に構成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、カメラによる撮像画像をもとに照射制御方式を変える車両用灯具システムにおいて、前走車の誤検出に起因して前走車にグレアを与える照射制御方式を選択してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用灯具システムで使用される前照灯ユニットの内部構造を説明する概略断面図である。
【図２】回転シェードの概略斜視図である。
【図３】車両用灯具システムの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は従来技術における照射制御方式の制御マップを説明する図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施形態に係る照射制御方式の制御マップを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用灯具システム１００で使用される前照灯ユニット２１０の内部構造を説明する概略断面図である。図１は、灯具の光軸Ｘを含む鉛直平面によって切断された前照灯ユニット２１０を灯具左側から見た断面を示している。前照灯ユニット２１０は車両の車幅方向の左右に１灯ずつ配置される配光可変式前照灯であり、その構造は実質的に左右同等なので、以下では特に区別することなく説明する。
【００１５】
前照灯ユニット２１０は、車両前方方向に開口部を有するランプボディ２１２とこのランプボディ２１２の開口部を覆う透明カバー２１４で形成される灯室２１６を有する。灯室２１６には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット１０が収納されている。灯具ユニット１０の一部には、当該灯具ユニット１０の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８はランプボディ２１２の内壁面に立設されたボディブラケット２２０とネジ等の締結部材によって接続されている。したがって、灯具ユニット１０は灯室２１６内の所定位置に固定されると共に、ピボット機構２１８ａを中心として、例えば前傾姿勢または後傾姿勢等に姿勢変化可能となる。
【００１６】
また、灯具ユニット１０の下面には、曲線道路走行時等に進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯（Adaptive Front-lighing System:ＡＦＳ）を構成するためのスイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されている。スイブルアクチュエータ２２２は車両側から提供される操舵量のデータやナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、前方車と自車の相対位置の関係等に基づいて灯具ユニット１０をピボット機構２１８ａを中心に進行方向に旋回（スイブル：swivel）させる。その結果、灯具ユニット１０の照射領域が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視界を向上させる。スイブルアクチュエータ２２２は、例えばステッピングモータで構成することができる。なお、スイブル角度が固定値の場合には、ソレノイドなども利用可能である。
【００１７】
スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されている。レベリングアクチュエータ２２６は例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ、Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、灯具ユニット１０はピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、灯具ユニット１０はピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット１０が後傾姿勢になると、光軸を上方に向けるレベリング調整ができる。また、灯具ユニット１０が前傾姿勢になると、光軸を下方に向けるレベリング調整ができる。このような、レベリング調整をすることで車両姿勢に応じた光軸調整ができる。その結果、前照灯ユニット２１０による前方照射の到達距離を最適な距離に調整することができる。
【００１８】
灯室２１６の内壁面、例えば、灯具ユニット１０の下方位置には、灯具ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御を実行する灯具制御部４０が配置されている。この灯具制御部４０は、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６等の制御も実行する。
【００１９】
灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、投影レンズ２０で構成される。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施形態では、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６はバルブ１４から放射される光を反射する。そして、バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、その一部がシェード機構１８を構成する回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。
【００２０】
図２は、回転シェード１２の概略斜視図である。回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心にシェード回転モータにより回転される円筒形状の部材である。また、回転シェード１２は軸方向に一部が切り欠かれた切欠部２２を有し、当該切欠部２２以外の外周面１２ｂ上に板状のシェードプレート２４を複数保持している。回転シェード１２は、その回転角度に応じて投影レンズ２０の後方焦点を含む後方焦点面の位置に切欠部２２または、シェードプレート２４のいずれか１つを移動させることができる。そして、回転シェード１２の回転角度に対応して光軸Ｘ上に位置するシェードプレート２４の稜線部の形状に従う配光パターンが形成される。例えば、回転シェード１２のシェードプレート２４のいずれか１つを光軸Ｘ上に移動させてバルブ１４から照射された光の一部を遮光することで、ロービーム用配光パターンまたは一部にロービーム用配光パターンの特徴を含む配光パターンを形成する。また、光軸Ｘ上に切欠部２２を移動させてバルブ１４から照射された光を非遮光とすることでハイビーム用配光パターンを形成する。
【００２１】
回転シェード１２は、例えばモータ駆動により回転可能であり、モータの回転量を制御することで回転所望の配光パターンを形成するためのシェードプレート２４または切欠部２２を光軸Ｘ上に移動させる。なお、回転シェード１２の外周面１２ｂの切欠部２２を省略して、回転シェード１２に、遮光機能だけを持たせてもよい。そして、ハイビーム用配光パターンを形成する場合は、例えばソレノイド等を駆動して回転シェード１２を光軸Ｘの位置から退避させるようにする。このような構成にすることで、例えば、回転シェード１２を回転させるモータがフェールしてもロービーム用配光パターンまたはそれに類似する配光パターンで固定される。つまり、回転シェード１２がハイビーム用配光パターンの形成姿勢で固定されてしまうことを確実に回避してフェールセーフ機能を実現できる。
【００２２】
投影レンズ２０は、車両前後方向に延びる光軸Ｘ上に配置され、バルブ１４は投影レンズ２０の後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具ユニット１０前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。
【００２３】
図３は、上述のように構成された前照灯ユニット２１０を含む車両用灯具７０と、車両の前方を撮像するように車両に配置されたカメラ３０と、車両用灯具７０における照射制御方式を制御する制御装置５０とを含む、車両用灯具システム１００の構成図である。
【００２４】
図２において、制御装置５０および灯具制御部４０について示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子で実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２５】
カメラ３０は、前走車や対向車、歩行者などの対象物を検出するために対象物の認識手段として車両の前方に設置される。カメラ３０は、制御装置５０の制御専用のものでもよいし、他のシステムと共用するカメラでもよい。
【００２６】
制御装置５０は、カメラ３０の撮像画像に基づき、車両用灯具７０に対して適切な照射制御方式を指示する。制御装置５０は、画像検出部５２、照射方式決定部５４、マップ格納部５６、信号出力部５８を含む。
【００２７】
画像検出部５２は、カメラ３０から車両の前方を撮像した画像データを受けて、画像データを元に画像内の平均輝度および光点数を求める。平均輝度については、画像を構成する各画素の輝度値を平均することによって求められる。なお、撮像画像全体の平均輝度を求める代わりに、画像の一部領域の平均輝度を求めてもよい。例えば、撮像画像のうち所定長さの周縁部を取り除いた中心領域の平均輝度を計算してもよい。光点数については、画像を構成する各画素のうち、所定値以上の輝度を有する部分の数をカウントすることによって求められる。なお、撮像画像から平均輝度または光点数を求める方法については、任意の方法を用いることができる。
【００２８】
マップ格納部５６は、輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に、対応する照射制御方式が定められた制御マップを格納する。この制御マップは、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められているとともに、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められている。
【００２９】
なお、制御マップの具体例については、図５を参照して後述する。
【００３０】
照射方式決定部５４は、画像検出部５２で求められた平均輝度および光点数の両方を、マップ格納部５６内の制御マップに当てはめることによって、車両用灯具７０による照射制御方式を決定する。
【００３１】
信号出力部５８は、照射方式決定部５４で決定された照射制御が実施されるように、車両用灯具の灯具制御部４０に対して対応する制御信号を出力する。
【００３２】
車両用灯具７０の灯具制御部４０は、制御装置５０からの信号を受けて、決定された照射制御方式が実現されるように車両用灯具７０の各部を制御する。灯具制御部４０は、車両位置検出部７６、パターン制御部８２、レベリング制御部８６を含む。また、車両用灯具のシェード回転モータ２８、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６、バルブ１４、フォグランプ６２およびコーナーランプ６４は、電力回路６０を介して灯具制御部４０により制御可能に構成されている。
【００３３】
車両位置検出部７６は、カメラ３０により撮影された画像データを制御装置５０から受け取り、車両を示す特徴点を画像データ内で探索することで、前走車の位置を検出する。
【００３４】
パターン制御部８２は、車両位置検出部７６で検出された前走車の有無およびその位置の変化に応じた最適な配光パターンで車両前方を照射すべく、左右の前照灯ユニット２１０における配光パターンを決定する。そして、決定された配光パターンを作り出すように。電力回路６０を通じてシェード回転モータ２８、スイブルアクチュエータ２２２を制御する。
【００３５】
例えは、自車の前方に先行車や対向車が検出された場合には、パターン制御部８２は、ロービーム用合成配光パターンを形成してグレアを防止するべきであると判定する。そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、回転シェード１２によりバルブ１４からの光を所定量遮光するロービーム用合成配光パターンを形成する。
【００３６】
また、パターン制御部８２は自車の前方に先行車や対向車が検出されない場合には、照射範囲を広げたハイビーム用合成配光パターンを形成して運転者の視界を向上させるべきであると判定する。そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、回転シェード１２により遮光を行わないハイビーム用合成配光パターンを形成する。
【００３７】
また、パターン制御部８２は交通法規が左側通行の地域の場合で前走車が存在せず対向車または歩行者が存在する場合には自車線側のみハイビームとする特殊ハイビーム用配光パターンの１つである左片ハイ合成配光パターンを形成すべきと判定する。また、前走車のみ存在し対向車または歩行者が存在しない場合には、対向車線側のみをハイビームにする特殊ハイビーム用配光パターンの１つである右片ハイ合成配光パターンを形成すべきと判定する。そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、それぞれの片ハイ合成配光パターンを形成する。
【００３８】
このような前走車に応じたＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）システム自体は周知であるから、本明細書ではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００３９】
さらに、パターン制御部８２は、上記のＡＤＢを実行する代わりに、前走車の有無に応じてハイビームとロービームを単に使い分けるように配光パターンを形成してもよい。このような前走車の有無に応じたＡＨＢ（Auto High Beam）システム自体は周知であるから、本明細書ではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００４０】
レベリング制御部８６は、車両位置検出部７６で検出された前走車の有無およびその位置の変化に応じた最適な光軸方向で車両前方を照射すべく、左右の前照灯ユニット２１０におけるレベリングを決定する。そして、決定された光軸方向となるように、電力回路６０を通じてレベリングアクチュエータ２２６を制御する。
【００４１】
灯具制御部４０は、制御装置５０からフォグランプまたはコーナーランプなどの補助灯具の点灯を指示する信号を受け取った場合には、電力回路６０を通じてフォグランプ６２またはコーナーランプ６４を点灯させる。
【００４２】
図４（ａ）、（ｂ）は、従来技術による制御マップの例を示す。図４（ａ）は、照射制御方式の判定を光点数にのみ基づいて決定する制御マップである。図示するように、光点数が少ない場合には、前走車を正しく検出できている可能性が高いので、ＡＤＢのように配光パターンや照射方向を積極的に制御する照射制御方式を採用する。光点数が多い場合には、前走車の位置を誤検出している可能性が高いので、例えばロービームのように前走車のドライバーにグレアを与える可能性の少ない照射制御方式を採用する。
【００４３】
しかしながら、このように光点数のみに基づくと、不適切な照射制御方式が選択されてしまう場合がある。例えば、薄暮時のように撮像画像の平均輝度が高い場合（例えば、図４（ａ）中の点Ａのとき）は、画像内の光点数を正確に検出することが困難であるため、複数の光点のうち前走車でないものを車両と認識して、グレアを与えるような照射制御方式に決定してしまう可能性がある。
【００４４】
また、図４（ｂ）は、照射制御方式の判定を撮像画像の平均輝度にのみ基づいて決定する制御マップである。図示するように、平均輝度が小さく画面が全体的に暗い場合には、前走車を正しく検出できる可能性が高いので、ＡＤＢのように配光パターンや照射方向を積極的に制御する照射制御方式を採用する。平均輝度が大きく画面が全体的に明るい場合には、前走車の位置を誤検出する可能性が高いので、例えばロービームのように前走車のドライバーにグレアを与える可能性の少ない照射制御方式を採用する。
【００４５】
しかしながら、このように撮像画像の平均輝度のみに基づくと、不適切な照射制御方式が選択されてしまう場合がある。例えば、画像内に多数の光点が存在するものの、一つ一つの光点の輝度は小さい場合（例えば、図４（ｂ）中の点Ｂのとき）、平均輝度も小さくなる。このようなとき、平均輝度のみで判断すると、多数の光点のうち前走車でないものを車両と認識して、グレアを与えるような照射制御方式に決定してしまう可能性がある。
【００４６】
そこで、本実施形態では、撮像画像中の光点数と平均輝度の両方を考慮した制御マップを使用して、車両用灯具の照射制御方式を決定するようにしている。
【００４７】
図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態における照射制御方式のマップの例を示す。
【００４８】
図５（ａ）は、選択すべき照射制御方式が二種類の場合の制御マップの例である。図示するように、横軸は光点数を表し、縦軸は平均輝度を表す。この例では、光点数および平均輝度が両方とも小さく撮像画像から前走車を比較的正確に検出できる場合には、配光パターンや照射方向を積極的に制御するＡＤＢが選択される。光点数および平均輝度が両方とも大きく、撮像画像から前走車を正確に検出することが困難な場合には、前走車にグレアを与える可能性がＡＤＢよりも小さいＡＨＢが選択される。
【００４９】
図５（ｂ）は、選択すべき照射制御方式が三種類の場合の制御マップの例である。図５（ａ）と同様に、横軸は光点数を表し、縦軸は平均輝度を表す。光点数および平均輝度が両方とも比較的小さく撮像画像から前走車を比較的正確に検出できる場合には、配光パターンや照射方向を積極的に制御するＡＤＢが選択される。光点数および平均輝度が中程度である場合には、前走車にグレアを与える可能性がＡＤＢよりも小さいＡＨＢが選択される。光点数および平均輝度がさらに高い場合には、前走車にグレアを与える可能性のないロービームが選択される。
【００５０】
図５（ｃ）は、選択すべき照射制御方式が三種類の場合の制御マップの別の例である。この例では、図５（ｂ）と比較して、ロービームを選択する代わりに、フォグランプやコーナーランプなどの補助灯具の点灯が選択される。
【００５１】
図５（ｄ）は、選択すべき照射制御方式が三種類の場合の制御マップのさらに別の例である。この例では、図５（ｂ）と比較して、ＡＨＢを選択する代わりに、ロービームのみを用いたレベリングが選択される。
【００５２】
図５（ａ）〜（ｄ）で示した制御マップでは、各照射制御方式の区画の境界線が横軸または縦軸と平行である。しかしながら、これらの境界線は横軸または縦軸に対して傾斜していてもよい。また、区画の境界線は直線でなく曲線であってもよい。例えば、原点を中心とする四分円で境界線が形成されていてもよい。
【００５３】
また、制御マップ上で設定すべき照射制御方式の種類は、四つ以上であってもよい。制御マップにおいて、光点数および平均輝度が小さい方から大きい方に向けて、グレアを与える可能性の高い照射制御方式からグレアを与える可能性の少ない照射制御方式の順序で並んでいる限り、照射制御方式の数および種類に制限はない。
【００５４】
なお、いずれの制御マップの例においても、光点数軸上および平均輝度軸上における各制御方式を切り替えるしきい値は、任意の基準を用いて決定することができる。例えば、撮像画像中で前走車を正確に認識できる認識率をしきい値にしてもよい。図５（ｂ）を例として説明すると、ＡＤＢとＡＨＢの間のしきい値は、光点数軸上および平均輝度軸上で認識率８０％とし、ＡＨＢとロービームの間のしきい値は、光点数軸上および平均輝度軸上で認識率６０％としてもよい。これらのパーセント値は、実車両による実験またはシミュレーションを通じて決定することができる。光点数軸上のしきい値と、平均輝度軸上でのしきい値とが異なっていてもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態によれば、車両前方の撮像画像から検出される前走車位置に基づき前照灯の配光パターンや配光方向を可変する機能を有する車両用灯具システムにおいて、複数の照射制御方式の中からいずれの方式を選択するかを決定するための制御マップを、撮像画像中の光点数および撮像画像の平均輝度の二軸を有する二次元マップとして構成した。これによって、撮像画像における前走車の誤検出に起因して不適切な照射制御方式を選択してしまうことを防止し、したがって前走車にグレアを与えてしまう可能性を低減することができる。
【００５６】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、各実施形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の各実施形態同士、および上述の各実施形態と以下の変形例との組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わせされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【００５７】
照射方式決定部は、撮像画像中の光点数が所定値以上であったり、または撮像画像の平均輝度が所定値以上であった場合には、前照灯ユニットを全体的にまたは部分的に減光する省エネモードで照射するよう決定し、信号出力部がそのような制御信号を灯具制御部に対して出力するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 灯具ユニット、 ３０ カメラ、 ４０ 灯具制御部、 ５０ 制御装置、 ５２ 画像検出部、 ５４ 照射方式決定部、 ５６ マップ格納部、 ５８ 信号出力部、 ６０ 電力回路、 ６２ フォグランプ、 ６４ コーナーランプ、 ７０ 車両用灯具、 １００ 車両用灯具システム、 ２１０ 前照灯ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方を撮像した画像データを受けて、該画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する画像検出部と、
前記輝度および前記光点数の両方を基に、車両用灯具による照射制御方式を決定する照射決定部と、
決定された照射制御が実施されるように前記車両用灯具に制御信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記照射決定部は、輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に対応する照射制御方式が定められた制御マップを参照することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記照射決定部は、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められた制御マップを有することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記照射決定部は、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められた制御マップを有することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
車両前方を撮像する撮像装置と、
複数の照射制御方式にしたがって車両前方を照射可能な車両用灯具と、
前記車両用灯具を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
車両の前方を撮像した画像データを受けて、該画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する画像検出部と、
前記輝度および前記光点数の両方を基に、車両用灯具による照射制御方式を決定する照射決定部と、
決定された照射制御が実施されるように前記車両用灯具に制御信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項６】
車両前方を撮像した画像データから検出された輝度および光点数に応じて予め定められている照射制御方式にしたがって車両前方を照射可能に構成されたことを特徴とする車両用灯具。
【請求項１】
車両の前方を撮像した画像データを受けて、該画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する画像検出部と、
前記輝度および前記光点数の両方を基に、車両用灯具による照射制御方式を決定する照射決定部と、
決定された照射制御が実施されるように前記車両用灯具に制御信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記照射決定部は、輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に対応する照射制御方式が定められた制御マップを参照することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記照射決定部は、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められた制御マップを有することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記照射決定部は、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められた制御マップを有することを特徴とする請求項２または３に記載の制御装置。
【請求項５】
車両前方を撮像する撮像装置と、
複数の照射制御方式にしたがって車両前方を照射可能な車両用灯具と、
前記車両用灯具を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
車両の前方を撮像した画像データを受けて、該画像データを元に画像内の輝度および光点数を検出する画像検出部と、
前記輝度および前記光点数の両方を基に、車両用灯具による照射制御方式を決定する照射決定部と、
決定された照射制御が実施されるように前記車両用灯具に制御信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項６】
車両前方を撮像した画像データから検出された輝度および光点数に応じて予め定められている照射制御方式にしたがって車両前方を照射可能に構成されたことを特徴とする車両用灯具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２３５６９１（Ｐ２０１１−２３５６９１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７１０１（Ｐ２０１０−１０７１０１）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００１１３３）株式会社小糸製作所 (1,575)
【Ｆターム（参考）】
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