(57)【要約】【課題】照明による移動体の周辺環境の明るさを精度よく判定することができるようにする。【解決手段】撮像装置１２によって自車両の前方を撮像することにより得られた画像を、領域分割部２８によって、空領域、路面領域、及び路側領域に分割する。特徴量算出部３０によって、分割された領域の各々について、特徴量として、平均輝度、光源領域の数、及び光源領域の面積を算出する。重み付け部３２によって、算出された分割された領域の各々の各特徴量に対して、周辺環境の明るさに寄与する度合いを表わす重みを付して、分割された各領域について、照明指数を算出する。明るさ判定部３４によって、算出された分割された領域の各々の照明指数に基づいて、照明による自車両の周辺環境の明るさレベルを判定する。【選択図】図１
2010169583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行路上を走行する移動体の周辺を撮像することにより得られた画像を、空領域と、路面領域と、前記空領域及び前記路面領域以外の領域とに分割する領域分割手段と、
前記分割された領域の各々について、輝度で表した特徴量、所定輝度以上の高輝度領域の数で表した特徴量、及び前記高輝度領域の面積で表した特徴量の少なくとも一つを算出する特徴量算出手段と、
前記特徴量算出手段によって算出された前記分割された領域の各々の前記特徴量に対して、前記領域における前記特徴量が周辺環境の明るさに寄与する度合いを表わす予め定められた重みを付した値を各々算出する重み付け手段と、
前記重み付け手段によって算出された値に基づいて、前記移動体の周辺環境の明るさを判定する判定手段と、
を含む照明環境判定装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記重み付け手段によって算出された値の合計値に基づいて、前記移動体の周辺環境の明るさを判定する請求項１記載の照明環境判定装置。
【請求項３】
前記判定手段によって判定された前記周辺環境の明るさが高いほど、前記移動体に設けられた画像表示部及び計器類の少なくとも一方が明るくなるように発光させる制御手段を更に含む請求項１又は２記載の照明環境判定装置。
【請求項４】
前記判定手段によって判定された前記周辺環境の明るさが高いほど、前記移動体に設けられた前方照明装置によって照射される光の向きが下向きになるように前記前方照明装置を制御する制御手段を更に含む請求項１〜請求項３の何れか１項記載の照明環境判定装置。
【請求項５】
前記判定手段によって判定された前記周辺環境の明るさが所定値以上のときに、前記移動体に設けられた前方照明装置によってロービームが照射されるように前記前方照明装置を制御する制御手段を更に含む請求項１〜請求項３の何れか１項記載の照明環境判定装置。
【請求項６】
前記判定手段によって判定された前記周辺環境の明るさが低いほど、前記移動体に設けられた前方照明装置によって照射される光の明るさが高くなるように前記前方照明装置を制御する制御手段を更に含む請求項１〜請求項５の何れか１項記載の照明環境判定装置。
【請求項７】
前記移動体は、運転者の顔に光を照射する光源と、前記運転者の顔を撮像する撮像装置とを備え、
前記判定手段によって判定された前記周辺環境の明るさが高いほど、前記光源から照射される光の明るさが低くなるように前記光源を制御する制御手段を更に含む請求項１〜請求項６の何れか１項記載の照明環境判定装置。
【請求項８】
前記移動体は、運転者の顔を撮像する撮像装置を備え、
前記判定手段によって判定された前記周辺環境の明るさが高いほど、露光時間を短くするように前記撮像装置を制御する制御手段を更に含む請求項１〜請求項６の何れか１項記載の照明環境判定装置。
【請求項９】
コンピュータを、
走行路上を走行する移動体の周辺を撮像することにより得られた画像を、空領域と、路面領域と、前記空領域及び前記路面領域以外の領域とに分割する領域分割手段、
前記分割された領域の各々について、輝度で表した特徴量、所定輝度以上の高輝度領域の数で表した特徴量、及び前記高輝度領域の面積で表した特徴量の少なくとも一つを算出する特徴量算出手段、
前記特徴量算出手段によって算出された前記分割された領域の各々の前記特徴量に対して、前記領域における前記特徴量が周辺環境の明るさに寄与する度合いを表わす予め定められた重みを付した値を各々算出する重み付け手段、
前記重み付け手段によって算出された値に基づいて、前記移動体の周辺環境の明るさを判定する判定手段
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明環境判定装置及びプログラムに係り、特に、照明による移動体の周辺環境の明るさを判定する照明環境判定装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドライバ及び歩行者に安全で快適な配光を実現する車両用照明システムが知られている（特許文献１）。この車両用照明システムは、車両の前方を照らす車両用照明システムであって、複数の光源によって、それぞれ異なる照射領域を照らして、全体として所定の配光パターンを形成する。また、制御部によって、車両が走行する交通シーンを判断し、複数の光源の向き及び光量の少なくとも一方を光源毎に独立して変化させることにより、交通シーンごとに予め設定された目標の配光パターンを形成している。
【０００３】
また、車両の走行環境に対応した適切な映像表示を可能とする撮像システムが知られている（特許文献２）。この撮像システムは、車両に設置され車外を撮像する撮像システムであって、カメラにより車外を撮影するとともに、カーナビゲーションシステムから車両の現在の走行環境情報を取得し、その走行環境に応じてカメラの撮影映像の出力制御を行っている。
【０００４】
また、都会地域及び田舎地域のそれぞれの特性に適した形態で地図表示を行うナビゲーション装置が知られている（特許文献３）。このナビゲーション装置では、地図上におけるビルや家屋などを示す建物図形のうち、地図表示領域に対応する地域内にある建物図形の数から、地図表示領域が都会地域か田舎地域かを判定し、昼間田舎用カラーパレット又は昼間都会用カラーパレットに従った色セットで描画して地図画像を生成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５３４７７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２３０６１号公報
【特許文献３】特開２００５−３３８７４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の特許文献１、２に記載の技術では、どのように周辺環境を判定するか詳細に記載されておらず、周辺環境の明るさを精度よく判定することができない、という問題がある。
【０００７】
また、上記の特許文献３に記載の技術では、ナビ地図が持つ建物の分布情報から走行道路が都会地域なのか田舎地域なのかを判定しているが、夜間の道路周辺の明るさは建物の数に必ずしも比例しないため、周辺環境の明るさを精度よく判定することができない、という問題がある。例えば、都会の幹線道路では街灯の設置も多く明るいが、閑静な住宅街では建物の数が多くても暗い道が多く存在する。また、幹線道路でも、高速道路の高架下に位置する道路などでは街灯が少なく、周辺に商店街でもなければ田舎道と同程度に暗いことが多い。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、照明による移動体の周辺環境の明るさを精度よく判定することができる照明環境判定装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明に係る照明環境判定装置は、走行路上を走行する移動体の周辺を撮像することにより得られた画像を、空領域と、路面領域と、前記空領域及び前記路面領域以外の領域とに分割する領域分割手段と、前記分割された領域の各々について、輝度で表した特徴量、所定輝度以上の高輝度領域の数で表した特徴量、及び前記高輝度領域の面積で表した特徴量の少なくとも一つを算出する特徴量算出手段と、前記特徴量算出手段によって算出された前記分割された領域の各々の前記特徴量に対して、前記領域における前記特徴量が周辺環境の明るさに寄与する度合いを表わす予め定められた重みを付した値を各々算出する重み付け手段と、前記重み付け手段によって算出された値に基づいて、前記移動体の周辺環境の明るさを判定する判定手段とを含んで構成されている。
【００１０】
本発明に係るプログラムは、コンピュータを、走行路上を走行する移動体の周辺を撮像することにより得られた画像を、空領域と、路面領域と、前記空領域及び前記路面領域以外の領域とに分割する領域分割手段、前記分割された領域の各々について、輝度で表した特徴量、所定輝度以上の高輝度領域の数で表した特徴量、及び前記高輝度領域の面積で表した特徴量の少なくとも一つを算出する特徴量算出手段、前記特徴量算出手段によって算出された前記分割された領域の各々の前記特徴量に対して、前記領域における前記特徴量が周辺環境の明るさに寄与する度合いを表わす予め定められた重みを付した値を各々算出する重み付け手段、前記重み付け手段によって算出された値に基づいて、前記移動体の周辺環境の明るさを判定する判定手段として機能させるためのプログラムである。
【００１１】
本発明によれば、領域分割手段によって、走行路上を走行する移動体の周辺を撮像することにより得られた画像を、空領域と、路面領域と、空領域及び路面領域以外の領域とに分割する。
【００１２】
そして、特徴量算出手段によって、分割された領域の各々について、輝度で表した特徴量、所定輝度以上の高輝度領域の数で表した特徴量、及び高輝度領域の面積で表した特徴量の少なくとも一つを算出する。重み付け手段によって、特徴量算出手段によって算出された分割された領域の各々の特徴量に対して、領域における特徴量が周辺環境の明るさに寄与する度合いを表わす予め定められた重みを付した値を各々算出する。
【００１３】
そして、判定手段によって、重み付け手段によって算出された値に基づいて、移動体の周辺環境の明るさを判定する。
【００１４】
このように、空領域、路面領域、及びそれら以外の領域の各々における各特徴量を算出し、分割された各領域における特徴量が周辺環境の明るさに寄与する度合いを考慮して、移動体の周辺環境の明るさを精度よく判定することができる。
【００１５】
本発明に係る判定手段は、重み付け手段によって算出された値の合計値に基づいて、移動体の周辺環境の明るさを判定することができる。
【００１６】
本発明に係る照明環境判定装置は、判定手段によって判定された周辺環境の明るさが高いほど、移動体に設けられた画像表示部及び計器類の少なくとも一方が明るくなるように発光させる制御手段を更に含むことができる。これによって、画像表示部や計器類の見やすさを向上させることができる。
【００１７】
本発明に係る照明環境判定装置は、判定手段によって判定された周辺環境の明るさが高いほど、移動体に設けられた前方照明装置によって照射される光の向きが下向きになるように前方照明装置を制御する制御手段を更に含むことができる。これによって、周辺環境が明るい場合に、前方照明装置によって照射される光によって、歩行者や他の移動体の運転者の視界を妨げることを防止することができる。
【００１８】
本発明に係る照明環境判定装置は、判定手段によって判定された周辺環境の明るさが所定値以上のときに、移動体に設けられた前方照明装置によってロービームが照射されるように前方照明装置を制御する制御手段を更に含むことができる。これによって、周辺環境が明るい場合に、前方照明装置によって照射される光によって、歩行者や他の移動体の運転者の視界を妨げることを防止することができる。
【００１９】
本発明に係る照明環境判定装置は、判定手段によって判定された周辺環境の明るさが低いほど、移動体に設けられた前方照明装置によって照射される光の明るさが高くなるように前方照明装置を制御する制御手段を更に含むことができる。これによって、周辺環境の明るさに応じて、適切な明るさの光を先方に照射することができる。
【００２０】
上記の移動体は、運転者の顔に光を照射する光源と、運転者の顔を撮像する撮像装置とを備え、照明環境判定装置は、判定手段によって判定された周辺環境の明るさが高いほど、光源から照射される光の明るさが低くなるように光源を制御する制御手段を更に含むことができる。これによって、周辺環境の明るさに応じて、適切な明るさの光を運転者の顔に照射して、運転者の顔を確実に撮像することができる。
【００２１】
上記の移動体は、運転者の顔を撮像する撮像装置を備え、照明環境判定装置は、判定手段によって判定された周辺環境の明るさが高いほど、露光時間を短くするように撮像装置を制御する制御手段を更に含むことができる。これによって、周辺環境の明るさに応じて、適切な露光時間に制御して、運転者の顔を確実に撮像することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明の照明環境判定装置によれば、空領域、路面領域、及びそれら以外の領域の各々における各特徴量を算出し、分割された各領域における特徴量が周辺環境の明るさに寄与する度合いを考慮して、移動体の周辺環境の明るさを精度よく判定することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る照明環境判定装置の構成を示す概略図である。
【図２】領域分割するための境界線を示すイメージ図である。
【図３】領域分割するための境界線の計算方法を説明するためのイメージ図である。
【図４】市街路を撮像した画像及び郊外路を撮像した画像の各々について、分割した各領域における平均輝度を示すグラフである。
【図５】市街路を撮像した画像及び郊外路を撮像した画像の各々について、分割した各領域における光源領域の数を示すグラフである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る照明環境判定装置のコンピュータにおける照明環境判定処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）市街路を撮像した画像を示すイメージ図、及び（Ｄ）〜（Ｆ）郊外路を撮像した画像を示すイメージ図である。
【図８】路面領域を奥行き方向に分割した様子を示すイメージ図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る照明環境判定装置の構成を示す概略図である。
【図１０】他の車両の灯火を表わす部分を含む矩形領域を除外した様子を示すイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、車両に搭載された照明環境判定装置に本発明を適用した場合を例に説明する。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態に係る照明環境判定装置１０は、車両（図示省略）に取り付けられたカメラによって構成され、かつ、車両の前方を撮像して画像を生成する撮像装置１２と、車両内に設けられ、かつ、ナビゲーションシステムのナビ画面などを表示する画像表示部１４と、車両内に設けられ、かつ、計器類を含んで構成されるインパネ部１６と、車両内に設けられた車室灯１８と、自車両の前方に光を照射する前方照明装置としてのヘッドライト２０と、ドライバの顔を撮像する顔用カメラ（図示省略）によって撮像するためにドライバの顔に対して光を照射する顔カメラ用光源２２と、撮像装置１２から得られる撮像画像によって、照明による周辺環境の明るさを判定すると共に、画像表示部１４、インパネ部１６、車室灯１８、ヘッドライト２０、及び顔カメラ用光源２２を制御するコンピュータ２４とを備えている。
【００２６】
撮像装置１２は、光を受光することにより車両の前方を撮像し、画像の画像信号を生成する撮像部（図示省略）と、撮像部で生成された画像信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部（図示省略）と、Ａ／Ｄ変換された画像信号を一時的に格納するための画像メモリ（図示省略）とを備えている。なお、撮像画像はモノクロ画像でもカラー画像でも赤外画像でもよい。また、複数台の撮像装置を用いて自車両前方の画像を撮像するようにしてもよい。
【００２７】
画像表示部１４は、表示する画面の明るさを制御可能な構成となっており、インパネ部１６は、計器類の明るさを制御可能な構成となっている。
【００２８】
また、車室灯１８、ヘッドライト２０、及び顔カメラ用光源２２の各々は、照射する光の明るさを制御可能な構成となっている。また、ヘッドライト２０は、照射する光として、ハイビーム及びロービームの何れかを切り替えて照射する。
【００２９】
コンピュータ２４は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する照明環境判定処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したＲＯＭとを備え、機能的には次に示すように構成されている。コンピュータ２４は、撮像装置１２から撮像された画像を取得する画像取得部２６と、画像取得部２６により取得した撮像画像を、空を表わす領域、路面を表わす領域、及びそれら以外の領域としての路側を表わす領域に分割する領域分割部２８と、分割された領域毎に、特徴量として、平均輝度、光源領域の数、及び光源領域の面積を算出する特徴量算出部３０と、各分割領域の各特徴量に対して、対応して定められた重み係数を乗算して、各分割領域の照明指数を算出する重み付け部３２と、各分割領域の照明指数に基づいて、照明による周辺環境の明るさレベルを判定する明るさ判定部３４と、判定された周辺環境の明るさレベルに基づいて、画像表示部１４の画面の明るさ及びインパネ部１６の計器類の明るさを制御する表示制御部３６と、判定された周辺環境の明るさレベルに基づいて、車室灯１８、ヘッドライト２０、及び顔カメラ用光源２２の各々の照明の明るさを制御すると共に、ヘッドライト２０から照射されるロービーム又はハイビームの切り替えを制御する照明制御部３８とを備えている。
【００３０】
領域分割部２８は、図２に示すように、消失点を中心とする放射状の境界線によって、撮像画像を、空領域、路側領域、及び路面領域に分割する。領域分割のための境界線は、以下に説明するように、撮像装置の取付状態及び走行している道路情報に基づいて計算される。
【００３１】
まず、空領域と路側領域とに分割するための２つの境界線の計算方法を説明する。ここで、以下の値が既知であることを前提として説明する。
（ａ）撮像装置１２の中心位置と自車両の車体に対する撮像装置１２の取付角度
（ｂ）撮像装置１２の中心位置から左右の道路境界までの距離
（ｃ）街灯の高さ
なお、上記（ｂ）の道路境界までの距離については、画像認識処理より得られる車線幅や車線数から推測すればよい。
【００３２】
上記（ａ）の値に基づいて、消失点の座標が算出される。また、空領域と路側領域とに分割するための一方の境界線（図２の境界線Ａ参照）は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、以下の（１）式によって算出される。
ｙ＝ａ１ｘ＋ｂ１    ・・・（１）
ただし、ａ１、ｂ１は、以下の式で表される。
【００３３】
【数１】
2010169583.tif 000003
【００３４】
また、空領域と路側領域とに分割するためのもう一方の境界線（図２の境界線Ｂ参照）は、以下の（２）式によって表される。
ｙ＝ａ２ｘ＋ｂ２    ・・・（１）
ただし、ａ２、ｂ２は、以下の式で表される。
【００３５】
【数２】
2010169583.tif 000004
【００３６】
上記の式において、Ｈは街灯の高さであり、ｈは撮像装置１２の地面からの高さであり、ＸＬは左側の道路境界までの距離であり、ＸＲは右側の道路境界までの距離である。また、（Ｘｃ，Ｙｃ）は消失点の座標である。
【００３７】
また、路面領域と路側領域とに分ける２つの境界線については、上記の（ａ）の値及び（ｂ）の値に基づいて計算する。
【００３８】
なお、上記の（ａ）の値及び（ｂ）の値については、画像認識処理によって白線を検出し、検出された白線を用いて算出するようにしてもよい。また、上記（ｃ）の街灯の高さや、道路構造（車線数や車線幅、曲率など）については、仮定した値を用いてもよい。
【００３９】
上記に説明したように、領域分割部２８は、４つの境界線を計算し、撮像画像を、空領域、路側領域、及び路面領域に分割する。
【００４０】
特徴量算出部３０は、以下に説明するように、分割した領域毎に、平均輝度、光源領域の数、及び光源領域の面積を算出する。まず、分割した各領域に対して、明るさの分布（ヒストグラム）を調べて、平均輝度を算出する。そして、算出された平均輝度を、多段階に設けた閾値と比較してレベル分けし、平均輝度を、レベルに応じた点数として表現する。
【００４１】
また、分割した各領域から、輝度値が予め定められた閾値以上となる画素を選択して、選択された画素からなる高輝度領域を、光源領域として抽出し、光源領域の数及び光源領域の面積を算出する。算出された光源領域の数を、多段階に設けた閾値と比較してレベル分けし、光源領域の数をレベルに応じた点数として表現する。また、算出された光源領域の面積を、多段階に設けた閾値と比較してレベル分けし、光源領域の面積をレベルに応じた点数として表現する。
【００４２】
重み付け部３２は、以下に説明するように、各分割領域について照明指数を算出する。まず、分割した領域の各々について算出された各特徴量に対して、分割領域及び特徴量に対応して予め定められた重み係数を乗算する。重み係数は、空領域、路側領域、及び路面領域の各々に対して、特徴量別に定められており（平均輝度、光源領域の数、及び光源領域の面積の各々について定められ）、重み係数は、その分割領域において、その特徴量が、照明による周辺環境の明るさレベルの判定に寄与する度合いを表している。これらの重み係数は、事前に集められたサンプル画像の特徴量を学習することにより求めておけばよい。
【００４３】
重み係数は、空領域及び路側領域については、平均輝度に対する重み係数より、光源領域の数及び面積の各々に対する重み係数の方が大きくなるように設定される。また、路面領域については、光源領域の数及び面積の各々に対する重み係数より、平均輝度に対する重み係数の方が大きくなるように設定される。
【００４４】
また、例えば、図４に示すように、路側領域の平均輝度が、照明による周辺環境の明るさレベルの判定に寄与する度合いが大きいため、路側領域の平均輝度に対する重み係数が、空領域及び路面領域の各々の平均輝度に対する重み係数より大きく設定される。
【００４５】
また、図５に示すように、空領域における光源領域の数が、照明による周辺環境の明るさレベルの判定に寄与する度合いが大きいため、空領域の光源領域の数に対する重み係数が、路側領域及び路面領域の各々の光源領域の数に対する重み係数より大きく設定される。
【００４６】
そして、重み付けされた各特徴量に基づいて、分割領域毎に、照明による周辺環境の明るさを示す照明指数を計算する。
【００４７】
明るさ判定部３４は、各分割領域の照明指数に基づいて、照明による周辺環境の明るさレベルを判定する。例えば、各分割領域の照明指数の合計値が閾値以上であれば、照明による周辺環境の明るさレベルとして、市街路レベルであると判定し、各分割領域の照明指数の合計値が閾値未満であれば、照明による周辺環境の明るさレベルとして、郊外路レベルであると判定する。
【００４８】
表示制御部３６は、判定された周辺環境の明るさレベルが高いほど、画像表示部１４の画面が明るくなるように画像表示部１４を発光させると共に、インパネ部１６の計器類が明るくなるようにインパネ部１６を発光させる。
【００４９】
照明制御部３８は、判定された周辺環境の明るさレベルが低いほど、ヘッドライト２０の照明の明るさが高くなるようにヘッドライト２０を制御すると共に、車室灯１８の照明の明るさが高くなるように車室灯１８を制御する。また、照明制御部３８は、判定された周辺環境の明るさレベルが高いほど、顔カメラ用光源２２の照明の明るさが低くなるように顔カメラ用光源２２を制御する。
【００５０】
また、照明制御部３８は、判定された周辺環境の明るさレベルが所定値以上である場合（例えば、市街路レベルである場合）、ヘッドライト２０によってロービームが照射されるようにヘッドライト２０を制御し、判定された周辺環境の明るさレベルが所定値未満である場合（例えば、郊外路レベルである場合）、ヘッドライト２０によってハイビームが照射されるようにヘッドライト２０を制御する。
【００５１】
次に、本実施の形態に係る照明環境判定装置１０の作用について説明する。なお、以下では、照明環境判定装置１０を搭載した車両が夜間に走行路を走行している場合を例に説明する。撮像装置１２によって自車両の前方が撮像されると、コンピュータ２４において図６に示す照明環境判定処理ルーチンが実行される。
【００５２】
まず、ステップ１００において、撮像装置１２から撮像された画像を取得し、ステップ１０２において、上記ステップ１００で取得した画像を、空領域、路側領域、及び路面領域に分割する。
【００５３】
そして、ステップ１０４において、上記ステップ１０２で分割された各領域について、平均輝度を算出する。次のステップ１０６では、上記ステップ１０２で分割された各領域から、輝度値が閾値以上である高輝度領域を光源領域として抽出し、ステップ１０８で、上記ステップ１０２で分割された各領域について、光源領域の数及び光源領域の面積を算出する。
【００５４】
そして、ステップ１１０において、上記ステップ１０４、１０８で算出された空領域、路側領域、及び路面領域の各々における平均輝度、光源領域の数、及び光源領域の面積の各々に対して、対応して定められた重み係数を乗算すると共に点数化し、そして、空領域、路側領域、及び路面領域の各々に対する照明指数を算出する。
【００５５】
そして、ステップ１１２では、上記ステップ１１０で算出された各分割領域の照明指数に基づいて、照明による周辺環境の明るさレベルを判定する。次のステップ１１４では、上記ステップ１１２で判定された明るさレベルに基づいて、画像表示部１４の画面の明るさ及びインパネ部１６の計器類の明るさを制御する。そして、ステップ１１６において、上記ステップ１１２で判定された明るさレベルに基づいて、車室灯１８、ヘッドライト２０、及び顔カメラ用光源２２の各々の照明の明るさを制御すると共に、ヘッドライト２０から照射されるロービーム又はハイビームの切り替えを制御して、照明環境判定処理ルーチンを終了する。
【００５６】
上述したように照明環境判定処理ルーチンが実行されると、例えば、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すような夜間の市街路を表わす画像が撮像された場合には、照明による周辺環境の明るさレベルが、市街路レベルであると判定され、画像表示部１４の画面が明るくなるように画像表示部１４を発光させると共に、インパネ部１６の計器類が明るくなるようにインパネ部１６を発光させる。また、ヘッドライト２０の照明の明るさが低くなるようにヘッドライト２０を制御すると共に、車室灯１８の照明の明るさが低くなるように車室灯１８を制御し、顔カメラ用光源２２の照明の明るさが低くなるように顔カメラ用光源２２を制御する。また、ヘッドライト２０によってロービームが照射されるようにヘッドライト２０を制御する。
【００５７】
また、図７（Ｄ）〜（Ｆ）に示すような夜間の郊外路を表わす画像が撮像された場合には、照明による周辺環境の明るさレベルが、郊外路レベルであると判定され、画像表示部１４の画面の明るさが低くなるように画像表示部１４を発光させると共に、インパネ部１６の計器類の明るさが低くなるようにインパネ部１６を発光させる。また、ヘッドライト２０の照明の明るさが高くなるようにヘッドライト２０を制御すると共に、車室灯１８の照明の明るさが高くなるように車室灯１８を制御し、顔カメラ用光源２２の照明の明るさが高くなるように顔カメラ用光源２２を制御する。また、ヘッドライト２０によってハイビームが照射されるようにヘッドライト２０を制御する。
【００５８】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る照明環境判定装置によれば、空領域、路面領域、及び路側領域の各々における各特徴量を算出し、分割された各領域における各特徴量が、周辺環境の明るさに寄与する度合いを考慮して、照明による自車両の周辺環境の明るさを精度よく判定することができる。
【００５９】
また、判定された周辺環境の明るさレベルに応じて、画像表示部や計器類の明るさを制御することにより、画像表示部や計器類に対するドライバの視認性を向上させることができる。
【００６０】
また、判定された周辺環境の明るさレベルに応じて、ヘッドライトのロービーム又はハイビームを切り替えることによって、周辺環境が明るい場合に、ヘッドライトによって照射される光によって、他の車両のドライバの視界を妨げることを防止することができる。また、周辺環境が暗い場合に、ヘッドライトによって照射されるハイビームによって、前方に対するドライバの視認性を向上させることができる。
【００６１】
また、判定された周辺環境の明るさレベルに応じて、ヘッドライトから適切な明るさの光が照射されるように制御することによって、前方に対するドライバの視認性を向上させることができる。
【００６２】
また、判定された周辺環境の明るさレベルに応じて、適切な明るさの光を運転者の顔に照射することにより、運転者の顔を確実に撮像することができる。
【００６３】
また、照明による周辺環境の明るさレベルから、周辺道路が明るい市街路であるか、又は暗い郊外路であるかの判定が可能で、その判定結果に基づいてナイトビジョン映像やナビ画面、インパネや車室内照明の明るさを制御したり、ヘッドライトのハイビーム又はロービームの切り替え制御を実行したりして、ドライバの視認性を向上させることができる。
【００６４】
なお、上記の実施の形態では、判定された周辺環境の明るさレベルに応じて、ヘッドライトのロービーム又はハイビームを切り替える場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、判定された明るさレベルが高いほど、ヘッドライトによって照射される光の向きが下向きになるように制御してもよい。この場合には、ヘッドライトから照射される光の上下方向の向きを複数段階に調整できるようにヘッドライトを構成しておけばよい。
【００６５】
また、各分割領域の照明指数の合計値に基づいて、明るさレベルを判定する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、各分割領域の照明指数に基づいて、明るさレベルを判定するようにしてもよい。例えば、領域毎に予め設定した所定値と算出した照明指数とを比較して、所定値を超えた領域の数によって明るさレベルを決定するようにしてもよい。
【００６６】
また、判定する明るさレベルを、市街路レベルと郊外路レベルとの２段階とした場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、３段階以上の多段階の明るさレベルを判定するようにしてもよい。また、明るさレベルを、連続的に指数化した指標として表現するようにしてもよい。
【００６７】
次に、第２の実施の形態に係る照明環境判定装置について説明する。なお、第２の実施の形態に係る照明環境判定装置は、第１の実施の形態と同様の構成であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
第２の実施の形態では、画像の路面領域を更に奥行き方向に分割している点が第１の実施の形態と異なっている。
【００６９】
第２の実施の形態に係る照明環境判定装置の領域分割部２８では、消失点を中心とする放射状の境界線によって、空領域、路側領域、路面領域に分割すると共に、奥行き方向と直交する方向の境界線によって、路面領域を奥行き方向に分割する。例えば、図８に示すように、路面領域を、ヘッドライト２０のロービームで照射される４０ｍ程度前方までの近傍路面領域とそれ以上先の遠方路面領域とに分割する。
【００７０】
重み付け部３２は、分割した空領域、路側領域、近傍路面領域、及び遠方路面領域の各々について算出された各特徴量に対して、予め定められた重み係数を乗算して、点数化する。重み係数について、近傍路面領域よりも遠方路面領域の重みを大きくする。また、２領域における重みの比は、ヘッドライトの設定に応じて変更するようにしてもよい。例えば、ヘッドライトがロービームのときは近傍路面領域の重みがより小さくなるように設定し、ハイビームのときは両者に同等の重みを設定する。
【００７１】
次に、第３の実施の形態に係る照明環境判定装置について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００７２】
第３の実施の形態では、他の車両の灯火を表わす部分が含まれる領域を除いて、各分割領域における各特徴量を算出している点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００７３】
図９に示すように、第３の実施の形態に係る照明環境判定装置３１０のコンピュータ３２４は、画像取得部２６と、領域分割部２８と、撮像された画像から、他の車両の灯火を表わす部分を検出する車両灯火検出部３２８と、検出された灯火部分を含む領域を各分割領域から除外し、分割された領域毎に、特徴量として、平均輝度、光源領域の数、及び光源領域の面積を算出する特徴量算出部３３０と、重み付け部３２と、明るさ判定部３４と、表示制御部３６と、照明制御部３８とを備えている。
【００７４】
車両灯火検出部３２８は、撮像された画像から、周辺に存在する車両の灯火(対向車のヘッドライトや、先行車のテールランプ、ストップランプなど)を表わす部分を検出する。例えば、光源領域が横に２つ並んでいる部分を、パターンマッチングより検出し、車両の灯火を表わす部分として検出する。
【００７５】
特徴量算出部３３０は、まず、他の車両の灯火の影響を除くために、図１０に示すように、検出された車両の灯火を表わす部分を含んだ矩形領域を設け、この矩形領域を、分割した各領域から除外する。そして、この矩形領域を除外した空領域、路側領域、及び路面領域の各々から、平均輝度、光源領域の数、及び光源領域の面積の各々を算出する。
【００７６】
なお、照明環境判定装置３１０の他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００７７】
このように、車両灯火検出部で、他の車両の灯火を表わす領域を検出し、各分割領域における各特徴量を算出する際に、各分割領域から車両灯火を表わす領域を除去することで、照明による周辺環境の明るさレベルをより正確に判定することが可能となる。
【００７８】
次に、第４の実施の形態に係る照明環境判定装置について説明する。なお、第４の実施の形態に係る照明環境判定装置の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００７９】
第４の実施の形態では、特徴量として平均輝度のみを算出している点が第１の実施の形態と異なっている。
【００８０】
第４の実施の形態に係る照明環境判定装置では、特徴量算出部３０によって、分割した領域毎に、平均輝度を算出する。
【００８１】
また、重み付け部３２は、まず、分割した領域の各々について算出された平均輝度に対して、予め定められた重み係数を乗算し、重み付けされた平均輝度に基づいて、各分割領域について照明指数を算出する。重み係数は、空領域、路側領域、路面領域の各々に対して、定められており、重み係数は、その分割領域において、平均輝度が、照明による周辺環境の明るさレベルの判定に寄与する度合いを表している。
【００８２】
第４の実施の形態に係る照明環境判定処理ルーチンでは、まず、撮像装置１２より撮像された画像を取得し、取得した画像を、空領域、路側領域、及び路面領域に分割する。そして、分割された各領域について、平均輝度を算出し、算出された空領域、路側領域、及び路面領域の各々における平均輝度に対して、対応して予め定められた重み係数を乗算すると共に点数化し、空領域、路側領域、及び路面領域の各々に対する照明指数を算出する。
【００８３】
そして、算出された照明指数に基づいて、照明による周辺環境の明るさレベルを判定し、判定された明るさレベルに基づいて、画像表示部１４の画面の明るさ及びインパネ部１６の計器類の明るさを制御する。そして、判定された明るさレベルに基づいて、車室灯１８、ヘッドライト２０、及び顔カメラ用光源２２の各々の照明の明るさを制御すると共に、ヘッドライト２０から照射されるロービーム又はハイビームの切り替えを制御して、照明環境判定処理ルーチンを終了する。
【００８４】
このように、空領域、路面領域、及び路側領域の各々における平均輝度を算出し、分割された各領域における平均輝度が、周辺環境の明るさに寄与する度合いを考慮して、自車両の周辺環境の明るさレベルを精度よく判定することができる。
【００８５】
なお、上記の実施の形態では、各分割領域から特徴量として平均輝度のみを算出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、各分割領域から特徴量として光源領域の数及び面積の何れか一方のみを算出するようにしてもよい。また、各分割領域から、特徴量として、平均輝度、光源領域の数、及び光源領域の面積のうちの２つを算出するようにしてもよい。
【００８６】
次に、第５の実施の形態に係る照明環境判定装置について説明する。なお、第５の実施の形態に係る照明環境判定装置の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、同一符号を付して説明を省略する。
【００８７】
第５の実施の形態では、ナビゲーションシステムから道路情報を取得している点が第１の実施の形態と異なっている。
【００８８】
第５の実施の形態に係る照明環境判定装置の領域分割部２８は、自車両に設けられたナビゲーションシステムから、地図データに含まれる道路情報（車線数や車線幅、曲率など）を取得し、取得した道路情報を用いて、左右の道路境界までの距離を算出し、領域分割のための境界線を計算する。
【００８９】
なお、第５の実施の形態に係る照明環境判定装置の他の構成や作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
【００９０】
このように、ナビゲーションシステムから得られる道路情報に基づいて、路面領域を精度よく分割することができるため、照明による周辺環境の明るさレベルをより正確に判定することができる。
【００９１】
なお、上記の第１の実施の形態〜第５の実施の形態では、各分割領域について、輝度に関する特徴量として、平均輝度を算出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、各分割領域について、輝度に関する特徴量として、輝度の分散値を算出するようにしてもよい。
【００９２】
また、照明制御部によって、判定された周辺環境の明るさレベルが高いほど、顔カメラ用光源の照明の明るさが低くなるように顔カメラ用光源を制御する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、判定された周辺環境の明るさレベルが高いほど、顔カメラにおける露光時間が短くなるように顔カメラのシャッター速度を制御するようにしてもよい。
【００９３】
また、本発明のプログラムを、記憶媒体に格納して提供することも可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１０、３１０  照明環境判定装置
１２   撮像装置
１４   画像表示部
１６   インパネ部
１８   車室灯
２０   ヘッドライト
２２   顔カメラ用光源
２４、３２４  コンピュータ
２６   画像取得部
２８   領域分割部
３０、３３０  特徴量算出部
３２   重み付け部
３４   明るさ判定部
３６   表示制御部
３８   照明制御部
３２８  車両灯火検出部
【図１】
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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９】
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【図２】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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