(57)【要約】  複数のヘッドライトＬＥＤ（１１ａ〜１１ｉ）をそれぞれ一意に識別する光源ＩＤと各ヘッドライトＬＥＤ（１１ａ〜１１ｉ）が照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域データを記憶する。この光源制御装置（１０）は、車両周辺の画像に存在する物体を検知し、物体が位置する領域を特定する。具体的には、光源制御装置（１０）は、後述するように、撮影用赤外線ＬＥＤ（１２）が点灯するように制御されている時の車両前方の画像と、撮影用赤外線ＬＥＤ（１２）が消灯するように制御されている時の車両前方の画像とを比較して、車両前方に存在する反射体および発光体を検知し、反射体および発光体が位置する画像上の領域を特定する。そして、光源制御装置（１０）は、特定された画像上の領域に対応する光源ＩＤを光源照射領域データから取得し、光源ＩＤによって識別されるヘッドライトＬＥＤ（１１）を増光または減光するように制御する。
2008053521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影部によって撮影された車両周辺の画像に基づいて、当該車両周辺を照射する複数の車両光源を制御する光源制御装置であって、
前記複数の車両光源をそれぞれ一意に識別する光源識別子と各車両光源が照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域情報を記憶する光源照射領域記憶手段と、
前記画像に存在する物体を検知し、当該物体が位置する画像上の領域を特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された前記画像上の領域に対応する前記光源識別子を前記光源照射領域記憶手段から取得し、当該光源識別子によって識別される車両光源を増光または減光するように制御する車両光源制御手段と、
を備えることを特徴とする光源制御装置。
【請求項２】
前記撮影部によって撮影される撮影空間を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御する撮影用光源制御手段と、
前記撮影用光源制御手段によって前記撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、前記撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを撮影するように前記撮影部を制御する撮影制御手段とをさらに備え、
前記特定手段は、前記撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、前記撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを比較して、前記車両周辺に存在する反射体および発光体を検知し、前記反射体および前記発光体が位置する画像上の領域を特定することを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
【請求項３】
前記撮影用光源制御手段は、前記撮影空間に不可視光を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御することを特徴とする請求項２に記載の光源制御装置。
【請求項４】
前記特定手段によって特定された前記画像上の領域を増光または減光するか否かを当該画像上の領域に位置する物体に基づいて、判定する照射判定手段をさらに備え、
前記車両光源制御手段は、前記照射判定手段によって増光または減光するように判定された画像上の領域から前記光源照射領域情報を用いて、当該画像上の領域に対応する光源識別子を特定し、当該光源識別子によって識別された車両光源を増光または減光するように制御することを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
【請求項５】
前記照射判定手段は、前記物体の反射率、前記物体の大きさ、前記物体の動き、前記物体の大きさの変化、前記物体の形状のいずれか一つまたは複数に基づいて、前記画像上の領域を増光または減光するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
【請求項６】
前記撮影用光源制御手段は、可視画像を撮影するように前記撮影部を制御し、
前記撮影制御手段によって撮影された前記可視画像から色情報を取得する色情報取得手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の光源制御装置。
【請求項７】
前記撮影制御手段によって制御される前記撮影部の画角を切り替えることを特徴とする画角切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の光源制御装置。
【請求項８】
前記車両光源制御手段によって増光または減光するように前記車両光源が制御された後に、当該車両光源に対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、当該輝度差が閾値以下であるかを判定する輝度差判定手段をさらに備え、
前記車両光源制御手段は、前記輝度差判定手段によって前記輝度差が閾値以下である場合には、他の光源をさらに制御することを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
【請求項９】
他の機器から前記車両周辺に関する情報を取得し、当該車両周辺に関する情報を入力する入力手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
【請求項１０】
前記特定手段によって特定された画像上の領域を照射する車両光源がいずれの車両光源かを算出する算出手段をさらに備え、
前記車両光源制御手段は、前記算出手段によって算出された前記車両光源を増光または減光するように制御することを特徴とする請求項１に記載の光源制御装置。
【請求項１１】
撮影部によって撮影された車両周辺の画像に基づいて、当該車両周辺を照射する複数の車両光源を制御することをコンピュータに実行させる光源制御プログラムであって、
前記複数の車両光源をそれぞれ一意に識別する光源識別子と各車両光源が照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域情報を記憶する光源照射領域記憶手順と、
前記画像に存在する物体を検知し、当該物体が位置する画像上の領域を特定する特定手順と、
前記特定手順によって特定された前記画像上の領域に対応する前記光源識別子を前記光源照射領域記憶手順から取得し、当該光源識別子によって識別される車両光源を増光または減光するように制御する車両光源制御手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする光源制御プログラム。
【請求項１２】
前記撮影部によって撮影される撮影空間を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御する撮影用光源制御手順と、
前記撮影用光源制御手順によって前記撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、前記撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを撮影するように前記撮影部を制御する撮影制御手順とをさらにコンピュータに実行させ、
前記特定手順は、前記撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、前記撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを比較して、前記車両周辺に存在する反射体および発光体を検知し、前記反射体および前記発光体が位置する画像上の領域を特定することを特徴とする請求項１１に記載の光源制御プログラム。
【請求項１３】
前記撮影用光源制御手順は、前記撮影空間に不可視光を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御することを特徴とする請求項１２に記載の光源制御プログラム。
【請求項１４】
前記特定手順によって特定された前記画像上の領域を増光または減光するか否かを当該画像上の領域に位置する物体に基づいて、判定する照射判定手順をさらにコンピュータに実行させ、
前記車両光源制御手順は、前記照射判定手順によって増光または減光するように判定された画像上の領域から前記光源照射領域情報を用いて、当該画像上の領域に対応する光源識別子を特定し、当該光源識別子によって識別された車両光源を増光または減光するように制御することを特徴とする請求項１１に記載の光源制御プログラム。
【請求項１５】
前記照射判定手順は、前記物体の反射率、前記物体の大きさ、前記物体の動き、前記物体の大きさの変化、前記物体の形状のいずれか一つまたは複数に基づいて、前記画像上の領域を増光または減光するか否かを判定することを特徴とする請求項１１に記載の光源制御プログラム。
【請求項１６】
前記撮影用光源制御手順は、可視画像を撮影するように前記撮影部を制御し、
前記撮影制御手順によって撮影された前記可視画像から色情報を取得する色情報取得手順をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１２に記載の光源制御プログラム。
【請求項１７】
前記撮影制御手順によって制御される前記撮影部の画角を切り替えることを特徴とする画角切替手順をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１２に記載の光源制御プログラム。
【請求項１８】
前記車両光源制御手順によって増光または減光するように前記車両光源が制御された後に、当該車両光源に対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、当該輝度差が閾値以下であるかを判定する輝度差判定手順をさらにコンピュータに実行させ、
前記車両光源制御手順は、前記輝度差判定手順によって前記輝度差が閾値以下である場合には、他の光源をさらに制御することを特徴とする請求項１１に記載の光源制御プログラム。
【請求項１９】
他の機器から前記車両周辺に関する情報を取得し、当該車両周辺に関する情報を入力する入力手順をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１１に記載の光源制御プログラム。
【請求項２０】
前記特定手順によって特定された画像上の領域を照射する車両光源がいずれの車両光源かを算出する算出手順をさらにコンピュータに実行させ、
前記車両光源制御手順は、前記算出手順によって算出された前記車両光源を増光または減光するように制御することを特徴とする請求項１１に記載の光源制御プログラム。
【請求項２１】
撮影部によって撮影された車両周辺の画像に基づいて、当該車両周辺を照射する複数の車両光源を制御する光源制御方法であって、
前記複数の車両光源をそれぞれ一意に識別する光源識別子と各車両光源が照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域情報を記憶する光源照射領域記憶工程と、
前記画像に存在する物体を検知し、当該物体が位置する画像上の領域を特定する特定工程と、
前記特定工程によって特定された前記画像上の領域に対応する前記光源識別子を前記光源照射領域記憶工程から取得し、当該光源識別子によって識別される車両光源を増光または減光するように制御する車両光源制御工程と、
を含むことを特徴とする光源制御方法。
【請求項２２】
前記撮影部によって撮影される撮影空間を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御する撮影用光源制御工程と、
前記撮影用光源制御工程によって前記撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、前記撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを撮影するように前記撮影部を制御する撮影制御工程とをさらに含み、
前記特定工程は、前記撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、前記撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを比較して、前記車両周辺に存在する反射体および発光体を検知し、前記反射体および前記発光体が位置する画像上の領域を特定することを特徴とする請求項２１に記載の光源制御方法。
【請求項２３】
前記撮影用光源制御工程は、前記撮影空間に不可視光を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御することを特徴とする請求項２２に記載の光源制御方法。
【請求項２４】
前記特定工程によって特定された前記画像上の領域を増光または減光するか否かを当該画像上の領域に位置する物体に基づいて、判定する照射判定工程をさらに含み、
前記車両光源制御工程は、前記照射判定工程によって増光または減光するように判定された画像上の領域から前記光源照射領域情報を用いて、当該画像上の領域に対応する光源識別子を特定し、当該光源識別子によって識別された車両光源を増光または減光するように制御することを特徴とする請求項２１に記載の光源制御方法。
【請求項２５】
前記照射判定工程は、前記物体の反射率、前記物体の大きさ、前記物体の動き、前記物体の大きさの変化、前記物体の形状のいずれか一つまたは複数に基づいて、前記画像上の領域を増光または減光するか否かを判定することを特徴とする請求項２１に記載の光源制御方法。
【請求項２６】
前記撮影用光源制御工程は、可視画像を撮影するように前記撮影部を制御し、
前記撮影制御工程によって撮影された前記可視画像から色情報を取得する色情報取得工程をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の光源制御方法。
【請求項２７】
前記撮影制御工程によって制御される前記撮影部の画角を切り替えることを特徴とする画角切替工程をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の光源制御方法。
【請求項２８】
前記車両光源制御工程によって増光または減光するように前記車両光源が制御された後に、当該車両光源に対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、当該輝度差が閾値以下であるかを判定する輝度差判定工程をさらに含み、
前記車両光源制御工程は、前記輝度差判定工程によって前記輝度差が閾値以下である場合には、他の光源をさらに制御することを特徴とする請求項２１に記載の光源制御方法。
【請求項２９】
他の機器から前記車両周辺に関する情報を取得し、当該車両周辺に関する情報を入力する入力工程をさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の光源制御方法。
【請求項３０】
前記特定工程によって特定された画像上の領域を照射する車両光源がいずれの車両光源かを算出する算出工程をさらに含み、
前記車両光源制御工程は、前記算出工程によって算出された前記車両光源を増光または減光するように制御することを特徴とする請求項２１に記載の光源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、撮影部によって撮影された車両周辺の画像に基づいて、当該車両周辺を照射する複数の車両光源を制御する光源制御装置、光源制御方法および光源制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の周辺状況に応じて、ヘッドライトを制御（例えば、対向車を幻惑しないように制御、または通行者を確実に照光するように制御）する技術として、カメラによって撮影された車両周辺の画像に基づいて、車両周辺の物体を検知した上でヘッドライトを制御する技術が実施されている。【０００３】
また、ヘッドライトを制御する技術として、特許文献１では、不透明なマスクを用いてヘッドライトを部分的に遮光(減光)することでヘッドライト照射を制御する技術が開示されている。具体的には、道路上の人を検出し、カメラ画像を用いて、検出された人に対応する寸法および位置をもとに、不透明マスクを物理的に作成して単一光源から照射するメインビームを部分的に遮断することで、照光を制御する。なお、車両周辺の物体を検知する技術として、特許文献２では、可視光と不可視光の両方で撮像した画像の差分に基づき、先行車、対向車、信号等を画像内から識別して車両周辺の物体を検知する技術が開示されている。【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２３１１７８号公報
【特許文献２】特開２００４−１０４６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の技術では、カメラ撮影方向とメインビームの照射軸との関係を全く考慮しておらず、カメラ撮影方向とメインビームの照射軸とが異なる場合には、マスクでメインビームを遮光しても対象物体に対して遮光ができないので、ヘッドライトの照光を適切に制御することができないという課題があった。【０００６】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、撮影画像上の照射領域と車両光源の照射軸とを対応付けて、ヘッドライトの照光を適切に制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る光源制御装置は、複数の車両光源をそれぞれ一意に識別する光源識別子と各車両光源が照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域情報を記憶する光源照射領域記憶手段と、画像に存在する物体を検知し、物体が位置する画像上の領域を特定する特定手段と、特定手段によって特定された画像上の領域に対応する光源識別子を光源照射領域記憶手段から取得し、光源識別子によって識別される車両光源を増光または減光するように制御する車両光源制御手段と、を備えることを特徴とする。【０００８】
この請求項１の発明によれば、複数の車両光源をそれぞれ一意に識別する光源識別子と各車両光源が照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域情報を記憶し、画像に存在する物体を検知し、当該物体が位置する画像上の領域を特定し、特定された画像上の領域に対応する光源識別子を取得し、光源識別子によって識別される車両光源を増光または減光するように制御するので、撮影画像上の照射領域と車両光源の照射軸とを対応付けて、車両光源の照光を制御することができる。【０００９】
また、請求項２に係る発明は、上記の発明において、撮影部によって撮影される撮影空間を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御する撮影用光源制御手段と、撮影用光源制御手段によって撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを撮影するように撮影部を制御する撮影制御手段とをさらに備え、特定手段は、撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを比較して、車両周辺に存在する反射体および発光体を検知し、前記反射体および前記発光体が位置する画像上の領域を特定することを特徴とする。【００１０】
この請求項２の発明によれば、撮影部によって撮影される撮影空間を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御し、撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを撮影するように撮影部を制御し、撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを比較して、車両周辺に存在する反射体および発光体を検知し、反射体および発光体が位置する画像上の領域を特定するので、撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像との輝度差を用いて、車両周辺の物体を検知することができる。【００１１】
また、請求項３に係る発明は、上記の発明において、撮影用光源制御手段は、撮影空間に不可視光を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御することを特徴とする。【００１２】
この請求項３の発明によれば、撮影空間に不可視光を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御するので、車両光源への影響を少なくすることができる。【００１３】
また、請求項４に係る発明は、上記の発明において、特定手段によって特定された画像上の領域を増光または減光するか否かを当該画像上の領域に位置する物体に基づいて、判定する照射判定手段をさらに備え、照射判定手段によって増光または減光するように判定された画像上の領域から光源照射領域情報を用いて、画像上の領域に対応する光源識別子を特定し、光源識別子によって識別された車両光源を増光または減光するように制御することを特徴とする。【００１４】
この請求項４の発明によれば、特定された画像上の領域を増光または減光するか否かを画像上の領域に位置する物体に基づいて、判定し、増光または減光するように判定された画像上の領域から光源照射領域情報を用いて、画像上の領域に対応する光源識別子を特定し、光源識別子によって識別された車両光源を増光または減光するように制御するので、物体に応じて、車両光源を制御することができる。【００１５】
また、請求項５に係る発明は、上記の発明において、照射判定手段は、物体の反射率、物体の大きさ、物体の動き、物体の大きさの変化、物体の形状のいずれか一つまたは複数に基づいて、画像上の領域を増光または減光するか否かを判定することを特徴とする。【００１６】
この請求項５の発明によれば、物体の反射率、物体の大きさ、物体の動き、物体の大きさの変化、物体の形状のいずれか一つまたは複数に基づいて、画像上の領域を増光または減光するか否かを判定するので、検知された物体の種別を判別することができる。【００１７】
また、請求項６に係る発明は、上記の発明において、撮影用光源制御手段は、可視画像を撮影するように撮影部を制御し、撮影制御手段によって撮影された可視画像から色情報を取得する色情報取得手段をさらに備えることを特徴とする。【００１８】
この請求項６の発明によれば、可視画像を撮影するように撮影部を制御し、撮影された可視画像から色情報を取得するので、可視画像から取得した色情報を用いて、物体検知および物体識別を行うことができる。【００１９】
また、請求項７に係る発明は、上記の発明において、撮影制御手段によって制御される撮影部の画角を切り替えることを特徴とする画角切替手段をさらに備えることを特徴とする。【００２０】
この請求項７の発明によれば、制御される撮影部の画角を切り替えるので、例えば、車両周辺の画像における所定の部分について、画角を狭くして画像を撮影する結果、その所定の部分について、より精度の高い画像を撮影することができる。【００２１】
また、請求項８に係る発明は、上記の発明において、車両光源制御手段によって増光または減光するように車両光源が制御された後に、車両光源に対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、輝度差が閾値以下であるかを判定する輝度差判定手段をさらに備え、車両光源制御手段は、輝度差判定手段によって輝度差が閾値以下である場合には、他の光源をさらに制御することを特徴とする。【００２２】
この請求項８の発明によれば、増光または減光するように車両光源が制御された後に、車両光源に対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、輝度差が閾値以下であるかを判定し、輝度差が閾値以下である場合には、他の光源をさらに制御するので、照射を制御する画像上の領域に対応付けられた車両光源以外の他の車両光源の照射が影響を受けている場合には、他の車両光源も制御して照射を制御すべき画像上の領域の増光または減光を行うことができる。【００２３】
また、請求項９に係る発明は、上記の発明において、他の機器から車両周辺に関する情報を取得し、車両周辺に関する情報を入力する入力手段をさらに備えることを特徴とする。【００２４】
この請求項９の発明によれば、他の機器から車両周辺に関する情報を取得し、車両周辺に関する情報を入力するので、他の機器から取得した情報を用いて、物体検知および物体識別を行うことができる。【００２５】
また、請求項１０に係る発明は、上記の発明において、特定手段によって特定された画像上の領域を照射する車両光源がいずれの車両光源かを算出する算出手段をさらに備え、車両光源制御手段は、算出手段によって算出された車両光源を増光または減光するように制御することを特徴とする。【００２６】
この請求項１０の発明によれば、特定された画像上の領域を照射する車両光源がいずれの車両光源かを算出し、算出された車両光源を増光または減光するように制御するので、車両光源とその車両光源が照射する画像上の領域との対応を算出して、リアルタイムに増光または減光を行う車両光源を特定することができる。また、カメラの撮影方向を変更した場合に、変更後の車両光源とその車両光源が照射する画像上の領域との対応を算出することができる。【００２７】
また、本発明の構成要素、表現または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造などに適用したものを本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、撮影画像上の照射領域と車両光源の照射軸とを対応付けて、車両光源の照光を適切に制御することが可能である。【００２９】
また、本発明によれば、撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像との輝度差を用いて、精度良く車両周辺の物体を検知することが可能である。【００３０】
また、本発明によれば、車両光源への影響を少なくすることが可能である。【００３１】
また、本発明によれば、物体に応じて、適切に車両光源を制御することが可能である。【００３２】
また、本発明によれば、検知された物体の種別を適切に判別することが可能である。【００３３】
また、本発明によれば、可視画像から取得した色情報を用いて、より正確な物体検知および物体識別を行うことが可能である。【００３４】
また、本発明によれば、所定の部分について、より精度の高い画像を撮影することが可能である。【００３５】
また、本発明によれば、照射を制御する画像上の領域に対応付けられた車両光源以外の他の車両光源の照射が影響を受けている場合には、他の車両光源も制御して適切に照射を制御すべき画像上の領域の増光または減光を行うことが可能である。【００３６】
また、本発明によれば、他の機器から取得した情報を用いて、より正確な物体検知および物体識別を行うことが可能である。【００３７】
また、本発明によれば、車両光源とその車両光源が照射する画像上の領域との対応を算出して、リアルタイムに増光または減光を行う車両光源を特定することが可能である。また、カメラの撮影方向を変更した場合に、変更後の車両光源とその車両光源が照射する画像上の領域との対応を算出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、実施例１に係る光源制御装置１０の概要および特徴を説明するための図である。
【図２】図２は、実施例１に係る光源制御装置１０の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施例１に係る光源制御装置１０のヘッドライトＬＥＤ、撮影用赤外線ＬＥＤおよび赤外線カメラの具体的な構成例を説明するための図である。
【図４】図４は、実施例１に係る光源制御装置１０のヘッドライトＬＥＤ、撮影用赤外線ＬＥＤおよび赤外線カメラの具体的な構成例を説明するための図である。
【図５】図５は、実施例１に係る光源制御装置１０のヘッドライトＬＥＤ、撮影用赤外線ＬＥＤおよび赤外線カメラの具体的な構成例を説明するための図である。
【図６】図６は、物体分布領域データを説明するための図である。
【図７】図７は、物体識別データを説明するための図である。
【図８】図８は、光源照射領域データを説明するための図である。
【図９】図９は、反射体の反射率および距離を推定する処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、反射体の反射率および距離を推定する処理を説明するための図である。
【図１１】図１１は、照射判定処理を説明するための図である。
【図１２】図１２は、光源制御処理を説明するための図である。
【図１３】図１３は、実施例１に係る光源制御装置１０の画像撮影処理動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施例１に係る光源制御装置１０の光源制御処理動作を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、実施例１に係る光源制御装置１０の位置特定処理動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施例２に係る光源制御装置１０の概要および特徴を説明するための図である。
【図１７】図１７は、実施例２に係る光源制御装置１０の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１８は、色データを説明するための図である。
【図１９】図１９は、実施例３に係る光源制御装置１０の概要および特徴を説明するための図である。
【図２０】図２０は、実施例４に係る光源制御装置１０の概要および特徴を説明するための図である。
【図２１】図２１は、実施例４に係る光源制御装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２２】図２２は、実施例５に係る光源制御装置１０の概要および特徴を説明するための図である。
【図２３】図２３は、光軸から撮影画像内の占有画素位置を特定する処理を説明するための図である。
【図２４】図２４は、光源制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  光源制御装置
１１  ヘッドライトＬＥＤ
１２  撮影用赤外線ＬＥＤ
１３  赤外撮影カメラ
１４  制御部
１４ａ  撮影用光源制御部
１４ｂ  周辺画像撮影部
１４ｃ  位置特定部
１４ｄ  照射判定部
１４ｅ  光源照射制御部
１５  記憶部
１５ａ  画像データ記憶部
１５ｂ  物体分布領域データ記憶部
１５ｃ  物体識別データ記憶部
１５ｄ  光源照射領域データ記憶部
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る光源制御装置の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００４１】
以下の実施例では、実施例１に係る光源制御装置の概要および特徴、光源制御装置の構成および処理の流れを順に説明し、最後に実施例１による効果を説明する。【００４２】
［実施例１に係る光源制御装置の概要および特徴］
まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る光源制御装置の概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係る光源制御装置の概要および特徴を説明するための図である。【００４３】
実施例１の光源制御装置１０では、撮影カメラによって撮影された車両周辺の画像に基づいて、車両周辺を照射する複数の車両光源を制御することを概要とする。そして、ヘッドライトの照光を適切に制御する点に主たる特徴がある。【００４４】
この主たる特徴について具体的に説明すると、実施例１に係る光源制御装置１０は、図１に示すように、複数のヘッドライトＬＥＤ１１ａ〜１１ｉをそれぞれ一意に識別する光源ＩＤと各ヘッドライトＬＥＤ１１ａ〜１１ｉが照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域データを記憶する。【００４５】
この光源制御装置１０は、車両周辺の画像に存在する物体を検知し、物体が位置する領域を特定する（図１の（１）参照）。具体的には、光源制御装置１０は、後述するように、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が点灯するように制御されている時の車両前方の画像と、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が消灯するように制御されている時の車両前方の画像とを比較して、車両前方に存在する反射体および発光体を検知し、反射体および発光体が位置する画像上の領域を特定する。【００４６】
そして、光源制御装置１０は、特定された画像上の領域に対応する光源ＩＤを光源照射領域データから取得し、光源ＩＤによって識別されるヘッドライトＬＥＤ１１を増光または減光するように制御する（図１の（２））。図の例でいえば、光源制御装置１０は、特定された画像上の領域（物体Ａが位置する領域）に対応する光源ＩＤ「４」、「５」、「７」、「８」を光源照射領域データから取得し、光源ＩＤによって識別されるヘッドライトＬＥＤ１１を増光または減光するように制御する。【００４７】
このように、光源制御装置１０は、撮影画像上の照射領域と車両光源の照射軸とを対応付けた結果、上記した主たる特徴のごとく、車両光源の照光を適切に制御することが可能である。【００４８】
［光源制御装置の構成］
次に、図２を用いて、図１に示した光源制御装置１０の構成を説明する。図２は、実施例１に係る光源制御装置１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この光源制御装置１０は、ヘッドライトＬＥＤ１１、撮影用赤外線ＬＥＤ１２、赤外撮影カメラ１３、制御部１４および記憶部１５を備える。以下にこれらの各部の処理を説明する。【００４９】
ヘッドライトＬＥＤ１１は、消灯、点灯、増光または減光を行って車両前方を照射する。撮影用赤外線ＬＥＤ１２は、赤外撮影カメラ１３によって撮影される撮影空間を照射する。赤外撮影カメラ１３は、車両前方の赤外画像を所定の時間ごとに撮影する。具体的には、赤外撮影カメラ１３は、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が点灯するように制御されている時の車両前方の画像と、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が消灯するように制御されている時の車両前方の画像とを撮影する。なお、図２では、ヘッドライトＬＥＤ１１および撮影用赤外線ＬＥＤ１２について一つしか記載されていないが、実際は複数あるものとする。【００５０】
ここで、図３〜図５を用いて、ヘッドライトＬＥＤ１１、撮影用赤外線ＬＥＤ１２および赤外撮影カメラ１３について具体的な構成例を説明する。図３〜図５は、実施例１に係る光源制御装置１０のヘッドライトＬＥＤ１１、撮影用赤外線ＬＥＤ１２および赤外撮影カメラ１３の具体的な構成例を説明するための図である。【００５１】
図３および図４に示すように、複数のヘッドライトＬＥＤ１１と撮影用の撮影用赤外線ＬＥＤ１２を混在させ、さらに光源群の中心に撮影方向を揃えた赤外撮影カメラ１３を置いている。なお、図３および図４では、交互にヘッドライトＬＥＤ１１と撮影用赤外線ＬＥＤ１２を混在しているが、光源の分布方法や割合はもちろん任意であり、また、撮影空間を照射できさえすれば、撮影用赤外線ＬＥＤ１２の光源数や光軸は特に気にする必要はないので、混在させずに１つの大きな撮影用赤外線ＬＥＤ１２をヘッドライトＬＥＤ１１や赤外撮影カメラ１３と離れた場所に置いても構わない。【００５２】
ここで、複数のヘッドライトＬＥＤ１１の光軸について説明する。赤外撮影カメラの撮影範囲は、撮影レンズ中心を頂点とした被写体方向に撮影画角で広がる四角錐の空間として近似できる。この四角錐は、頂点から焦点距離までの遠さで横に切断した場合の矩形切断面が、撮影フィルムサイズになっている。また、より細かく近似するとすれば、四角錐の高さは無限ではなく、ピントの合致しない部分、特に被写界深度より至近または遠方の領域はぶれて解析が難しいことから、それらから高さをある程度限定し、撮影レンズ側（頂点側）と被写体側（底面側）で切断した空間とするのが一般的である。撮影画像の各画素への入射光は、この撮影空間の広がりに合致するように、レンズ中心へと集まって像を結ぶ。【００５３】
また、複数のヘッドライトＬＥＤ１１の光軸は、この入射光の放射状集中方向と逆方向に設定することが望ましい。すなわち、撮影カメラのレンズ中心から撮影画角で照射されたかのような光軸で、撮影カメラから遠いヘッドライトＬＥＤ１１ほど、広がり角度が大きな光軸方向になる。この光軸を実現するため、図４に例示するように、プリズムを利用してもよい。【００５４】
また、光源制御装置１０は、図５に例示するように、複数のヘッドライトＬＥＤ１１の光軸は撮影空間に対して放射状に配置されているため、撮影空間内の各光源の照射領域は一意に決定することができる。すなわち、図５では、撮影空間を照射するために、まんべんなくヘッドライトＬＥＤ１１が配置されており、撮影画像内を縦に等分割する形で主たる３つのヘッドライトＬＥＤ１１（図５の例では、光源２、光源５、光源８）の照射領域がある。また、光源制御装置１０は、撮影画像の各画素に対するそれらヘッドライトＬＥＤ１１の画像上の照射領域と光源ＩＤとを対応付けている。この図５の例では、撮影画像の縦方向（Ｖ）を３つの光源２、光源５、光源８で占有している。なお、光源からの光は、実際には広く周辺へ拡散しながら、例えば球面状に広がりながら照射を行うことも有り得るが、拡散特性等の光源の特性を利用したりして、有効な広がり角度を適当に限定することで、光源の主たる影響領域を決定してもよい。【００５５】
記憶部１５は、制御部１４による各種処理に必要なデータおよびプログラムを格納する格納手段であり、特に本発明に密接に関連するものとしては、画像データ記憶部１５ａ、物体分布領域データ記憶部１５ｂ、物体識別データ記憶部１５ｃおよび光源照射領域データ記憶部１５ｄを備える。なお、光源照射領域データ記憶部１５ｄは、特許請求の範囲に記載の「光源照射領域記憶手段」に対応する。【００５６】
画像データ記憶部１５ａは、赤外撮影カメラ１３によって撮影された画像データを記憶する。具体的には、画像データ記憶部１５ａは、後述する周辺画像撮影部１４ｂによって撮影された撮影用赤外線ＬＥＤ１２が点灯時の車両前方の画像と、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が消灯時の車両前方の画像とを記憶している。【００５７】
物体分布領域データ記憶部１５ｂは、撮影画像から検知された物体に関する情報を記憶する。具体的には、図７に示すように、物体分布領域データ記憶部１５ｂは、画像上で検知された物体を一意に識別する物体ＩＤと、クラスタされた画素群を一意に識別するクラスタＩＤと、物体の種別を示す種別と、物体の反射率と、占有画素ブロック数と、物体が位置する画像上の領域を示す占有画素ブロック群とが対応付けられた物体分布領域データを記憶する。【００５８】
物体識別データ記憶部１５ｃは、物体の種別とその物体が位置する画像上の領域に対するヘッドライトＬＥＤ１１の制御内容を対応付けて記憶する。具体的には、物体識別データ記憶部１５ｃは、図８に示すように、物体の種別と、物体の反射率と、物体の内容と、光源制御内容とが対応付けられた物体識別データを記憶する。【００５９】
光源照射領域データ記憶部１５ｄは、複数のヘッドライトＬＥＤ１１をそれぞれ一意に識別する光源ＩＤと各ヘッドライトＬＥＤ１１が照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域データを記憶する。具体的には、光源照射領域データ記憶部１５ｄは、図６に示すように、光源ＩＤと、各ヘッドライトＬＥＤ１１が照射される画像上の画素数を示す占有画素数と、各ヘッドライトＬＥＤ１１が照射される画像上の領域を示す占有画素群とが対応付けられた光源照射領域データを記憶する。【００６０】
制御部１４は、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するものであり、特に本発明に密接に関連するものとしては、撮影用光源制御部１４ａ、周辺画像撮影部１４ｂ、位置特定部１４ｃ、照射判定部１４ｄ、光源照射制御部１４ｅを備える。なお、撮影用光源制御部１４ａは、特許請求の範囲に記載の「撮影用光源制御手段」に対応し、周辺画像撮影部１４ｂは、特許請求の範囲に記載の「撮影制御手段」に対応し、位置特定部１４ｃは、特許請求の範囲に記載の「特定手段」に対応し、照射判定部１４ｄは、特許請求の範囲に記載の「照射判定手段」に対応し、光源照射制御部１４ｅは、特許請求の範囲に記載の「車両光源制御手段」に対応する。【００６１】
撮影用光源制御部１４ａは、赤外撮影カメラ１３によって撮影される撮影空間を照射する撮影用赤外線ＬＥＤ１２を制御する。具体的には、撮影用光源制御部１４ａは、所定の間隔ごとに、撮影用赤外線ＬＥＤ１２を点灯または消灯するように制御する。【００６２】
周辺画像撮影部１４ｂは、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを撮影するように赤外撮影カメラ１３を制御する。具体的には、ヘッドライトのスイッチがオンになると、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が点灯または消灯に切り替わる度に、車両周辺の画像を撮影して画像データ記憶部１５ａに記憶し、ヘッドライトスイッチがオフになるまで処理を繰り返す。【００６３】
位置特定部１４ｃは、画像に存在する物体を検知し、当該物体が位置する画像上の領域を特定する。具体的には、位置特定部１４ｃは、画像データ記憶部１５ａに画像データがあると、撮影用赤外線ＬＥＤ１２点灯時の画像および消灯時の画像を比較して、輝度の高い画素ブロックを抽出する。つまり、位置特定部１４ｃは、撮影用赤外線ＬＥＤ１２のアクティブ照光による点灯・消灯時の画像を用いて、双方で輝度が高い部分を発光体、点灯時のみ輝度が高い差分領域を反射体として識別する。なお、この識別は画素単位で行ってもよいが、高速化のため、いくつかの画素をまとめた画素ブロック単位で行っても良い。なお、撮影用赤外線ＬＥＤ１２の消灯時の画像の代わりに、点灯時に比べて十分な照度差がある低い照度に撮影用赤外線ＬＥＤ１２を点灯した時の画像を用いて、画像比較を行ってもよい。【００６４】
そして、位置特定部１４ｃは、抽出された画素ブロックのうち位置が近い近隣の画素ブロック同士で輝度が類似しているかを判定する。その結果、位置特定部１４ｃは、輝度が類似している場合には、位置が近い近隣の画素ブロックをまとめて画素ブロックを作成し、一方、輝度が類似していない場合には、それぞれ単一の画素ブロックからなる画素クラスタを作成する。【００６５】
そして、位置特定部１４ｃは、前後の時刻の点灯および消灯時の撮影画像から抽出した画素クラスタ同士で、時間経過における画像内の位置や輝度、形状類似性等を比較し、時間的に対応する画素クラスタ同士を抽出して時間追従を行う。そして、位置特定部１４ｃは、時間追従した画素クラスタに反射体が含まれているかを判定し、反射体が含まれていない場合には、その画素クラスタ単独の発光体のみから成る物体とみなす。また、位置特定部１４ｃは、反射体が含まれている場合には、前後の時刻における反射体の輝度変化を求め、自車の移動距離を利用して輝度反射率および自車との距離を推定する。【００６６】
ここで、画素クラスタの反射率および距離の推定処理について図９および図１０を用いて詳しく説明する。図９は、反射体の反射率および距離を推定する処理を説明するための図であり、図１０は、反射体の反射率および距離を推定する処理を説明するための図である。位置特定部１４ｃは、反射体を低速移動するものと仮定し、十分短い撮影時間では反射体が静止していると仮定して、自車の進行距離を用いて、反射体までの距離を推定する。このとき、反射体は赤外線に対して垂直面を成すと仮定して、同時に輝度反射率を求め、輝度反射率から反射体の材質を推定する。【００６７】
位置特定部１４ｃは、図９および図１０に示すように、図９の式１および式２を用いて、反射体の反射率（Ｒ）および距離（Ｌ１，Ｌ２）を推定する。時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、自車が反射体に近寄っているとすると、その距離Ｌ１はＬ２に変化する。ここでｔ１とｔ２間の自車の移動距離差をΔＬとするならば、Ｌ１＝Ｌ２−ΔＬである。ここで、Ｉは赤外線光源の照射輝度、Ｉ１とＩ２は時刻ｔ１とｔ２の反射体の輝度反射率、Ｒは反射体における輝度反射率とすれば、輝度変化は距離の二乗に反比例し輝度反射率に比例することから、時刻ｔ１における照射輝度と反射輝度との関係は式１のようになる。【００６８】
同様にして、時刻ｔ２においては式２とすることができるので、画像間の輝度変化および自車の移動距離変化より既知変数とすることができるＩ１、Ｉ２、Ｉ、ΔＬを用いて、式１および式２から反射率Ｒと距離Ｌ１（およびＬ１＋ΔＬとしてＬ２）をおおまかに推定することができる。なお、この反射体属性の推定方法では、静止反射体を仮定しているが、ハイビーム制御を主な目的とする場合、発光体は幻惑忌避により照射対象外であること、歩行者のような超低速移動は短時間的には静止している物体と看做せ、移動反射体を静止反射体と看做した場合は本来の輝度より大きな減衰で計算されるため、距離が本来より近くにあると計算され、安全検知という目的では過検知となり問題でないこと、から特に大きな問題にはならない。【００６９】
図２の説明にもどると、位置特定部１４ｃは、輝度反射率および距離を推定した後、位置が近い近隣の画素クラスタ同士の輝度反射率および距離の類似度が高いかを判定する。そして、位置特定部１４ｃは、類似度が高いと判定した場合には、類似度が高いもの同士を同一物としてまとめ、一方、類似度が低い場合には、それぞれの画素クラスタを単独の物体とし、各物体に関する情報を物体分布領域データ記憶部１５ｂに記憶させる。【００７０】
照射判定部１４ｄは、特定された画像上の領域を増光または減光するか否かを画像上の領域に位置する物体に基づいて、判定する。具体的には、照射判定部１４ｄは、物体分布領域データ１５ｂに記憶された物体分布領域データを取得し、さらに物体識別データ記憶部１５ｃから物体識別データを取得し、物体の内容を物体識別データを用いて推定し、その物体が位置する画像上の領域に対するヘッドライトＬＥＤ１１の制御内容を決定する。【００７１】
ここで、図１１を用いて、照射判定処理について詳しく説明する。図１１は、照射判定処理について説明するための図である。例えば、照射判定部１４ｄは、図１１に例示するように、物体２の反射体Ａについて、物体識別データを用いて、反射率「０．３」から物体の内容が「繊維」であることを判定し、反射体Ａに対する光源制御内容として「増光」することを決定する。【００７２】
光源照射制御部１４ｅは、ヘッドライトＬＥＤ１１を増光または減光するように制御する。具体的には、光源照射制御部１４ｅは、光源制御を行う画像上の領域に対応する光源ＩＤを光源照射領域データ記憶部１５ｄから取得し、光源ＩＤによって識別されるヘッドライトＬＥＤ１１を照射判定部１４ｄによって決定された光源制御内容に基づいて、増光または減光するように制御する。【００７３】
ここで、図１２を用いて、光源制御処理について詳しく説明する。図１２は、光源制御処理について説明するための図である。同図に例示すように、光源照射制御部１４ｅは、光源制御内容が発光体については減光し、反射体Ａ、Ｂについて増光し、反射体Ｃについて通常のままにすることが決定されている場合には、発光体が位置する画素座標に対応する光源１４、１５を減光し、反射体Ａ、Ｂが位置する画素座標に対応する光源１２，１３，１７，１８，２２，２３を増光する。【００７４】
［光源制御装置による画像撮影処理］
次に、図１３を用いて、実施例１に係る光源制御装置１０による画像撮影処理を説明する。図１３は、実施例１に係る光源制御装置１０の画像撮影処理動作を示すフローチャートである。【００７５】
同図に示すように、光源制御装置１０の周辺画像撮影部１４ｂは、ヘッドライトのスイッチがオンになると（ステップＳ１０１肯定）、車両周辺の画像を撮影して画像データ記憶部１５ａに記憶し（ステップＳ１０２）、撮影用赤外線ＬＥＤ１２が点灯または消灯に切り替わったかを判定する（ステップＳ１０３）。その結果、周辺画像撮影部１４ｂは、点灯または消灯が切り替わったと判定した場合には（ステップＳ１０３肯定）、車両周辺の画像を撮影して画像データ記憶部１５ａに記憶し（ステップＳ１０４）、点灯または消灯が切り替わっていないと判定した場合には（ステップＳ１０３否定）、切り替わるまで判定処理を繰り返す。【００７６】
その後、周辺画像撮影部１４ｂは、ヘッドライトのスイッチがオフになったかを判定し（ステップＳ１０５）、ヘッドライトのスイッチがオフになっていない場合には（ステップＳ１０５否定）、上記の処理を繰り返す（ステップＳ１０２〜ステップＳ１０５）。また、周辺画像撮影部１４ｂは、ヘッドライトのスイッチがオフになっている場合には（ステップＳ１０５肯定）、処理を終了する。【００７７】
［光源制御装置による光源制御処理］
次に、図１４を用いて、実施例１に係る光源制御装置１０による光源制御処理を説明する。図１４は、実施例１に係る光源制御装置１０の光源制御処理動作を示すフローチャートである。【００７８】
同図に示すように、光源制御装置１０の位置特定部１４ｃは、画像データ記憶部１５ａに画像データがあると（ステップＳ２０１肯定）、後述で詳細に説明する位置特定処理を行う（ステップＳ２０２）。そして、照射判定部１４ｄは、物体分布領域データ記憶部１５ｂに記憶された物体分布領域データを取得し、さらに物体識別データ記憶部１５ｃから物体識別データを取得し、物体の内容を物体識別データを用いて推定し、その物体が位置する画像上の領域に対するヘッドライトＬＥＤ１１の制御内容を決定する（ステップＳ２０３）。続いて、光源照射制御部１４ｅは、光源制御を行う画像上の領域に対応する光源ＩＤを光源照射領域データ記憶部１５ｄから取得し、光源ＩＤによって識別されるヘッドライトＬＥＤ１１を照射判定部１４ｄによって決定された光源制御内容に基づいて、増光または減光するように制御する（ステップＳ２０４）。【００７９】
［光源制御装置による位置特定処理］
次に、図１５を用いて、実施例１に係る光源制御装置１０による位置特定処理を詳細に説明する。図１５は、実施例１に係る光源制御装置１０の位置特定処理動作を示すフローチャートである。【００８０】
同図に示すように、光源制御装置１０の位置特定部１４ｃは、撮影用赤外線ＬＥＤ１２点灯時の画像および消灯時の画像を比較して、輝度の高い画素ブロックを抽出し（ステップＳ３０１）、抽出された画素ブロックのうち位置が近い近隣の画素ブロック同士で輝度が類似しているかを判定する（ステップＳ３０２）。その結果、位置特定部１４は、輝度が類似している場合には（ステップＳ３０２肯定）、位置が近い近隣の画素ブロックをまとめて画素ブロックを作成し（ステップＳ３０３）、一方、輝度が類似していない場合には（ステップＳ３０２否定）、それぞれ単一の画素ブロックからなる画素クラスタを作成する（ステップＳ３０４）。【００８１】
そして、位置特定部１４ｃは、前後の時刻の点灯および消灯時の撮影画像から抽出した画素クラスタ同士で、時間経過における画像内の位置や輝度、形状類似性等を比較し、時間的に対応する画素クラスタ同士を抽出して時間追従を行う（ステップＳ３０５）。そして、位置特定部１４ｃは、時間追従した画素クラスタに反射体が含まれているかを判定し（ステップＳ３０６）、反射体が含まれていない場合には（ステップＳ３０６否定）、その画素クラスタ単独の発光体のみから成る物体とみなす（ステップＳ３１１）。また、位置特定部１４ｃは、反射体が含まれている場合には（ステップＳ３０６肯定）、前後の時刻における反射体の輝度変化を求め、自車の移動距離を利用して輝度反射率および自車との距離を推定する（ステップＳ３０７）。【００８２】
位置特定部１４ｃは、輝度反射率および距離を推定した後、位置が近い近隣の画素クラスタ同士の輝度反射率および距離の類似度が高いかを判定する（ステップＳ３０８）。そして、位置特定部１４ｃは、類似度が高いと判定した場合には（ステップＳ３０８肯定）、類似度が高いもの同士を同一物としてまとめ（ステップＳ３０９）、一方、類似度が低い場合には（ステップＳ３０８否定）、それぞれの画素クラスタを単独の物体とし（ステップＳ３１０）、各物体に関する情報を物体分布領域データ記憶部１５ｂに記憶して処理を終了する。【００８３】
[実施例１の効果]
上述してきたように、光源制御装置１０は、複数の車両光源をそれぞれ一意に識別する光源識別子と各車両光源が照射される画像上の領域とを対応付けた光源照射領域情報を記憶し、画像に存在する物体を検知し、当該物体が位置する画像上の領域を特定し、特定された画像上の領域に対応する光源識別子を取得し、光源識別子によって識別される車両光源を増光または減光するように制御するので、撮影画像上の照射領域と車両光源の照射軸とを対応付けて、車両光源の照光を適切に制御することが可能である。【００８４】
また、実施例１によれば、撮影部によって撮影される撮影空間を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御し、撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを撮影するように撮影部を制御し、撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像とを比較して、車両周辺に存在する反射体および発光体を検知し、反射体および発光体が位置する画像上の領域を特定するので、撮影用光源が点灯するように制御されている時の車両周辺の画像と、撮影用光源が消灯するように制御されている時の車両周辺の画像との輝度差を用いて、精度良く車両周辺の物体を検知することが可能である。【００８５】
また、実施例１によれば、撮影空間に不可視光を照射する撮影用光源を点灯または消灯するように制御するので、車両光源への影響を少なくすることが可能である。【００８６】
また、実施例１によれば、特定された画像上の領域を増光または減光するか否かを画像上の領域に位置する物体に基づいて、判定し、増光または減光するように判定された画像上の領域から光源照射領域情報を用いて、画像上の領域に対応する光源識別子を特定し、光源識別子によって識別された車両光源を増光または減光するように制御するので、物体に応じて、適切に車両光源を制御することが可能である。
【実施例２】
【００８７】
ところで、上記の実施例１では、撮影カメラとして赤外カメラのみを利用する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、赤外カメラとともに一般の可視カメラを利用するようにしてもよい。【００８８】
そこで、以下の実施例２では、赤外カメラとともに一般の可視カメラを利用する場合として、図１６を用いて、実施例２における光源制御装置の概要と特徴について説明する。図１６は、実施例２に係る光源制御装置の概要および特徴を説明するための図である。【００８９】
図１６に示すように、実施例２に係る光源制御装置では、可視カメラ１１Ａを新しく備え、可視画像を撮影するように可視カメラ１１Ａを制御し、撮影された可視画像から色情報を取得する。具体的には、各画素クラスタの色情報を取得し、後述する色データ記憶部１５ｅに記憶させる（例えば、図１６の例でいえば、クラスタＩＤ「３」の画素クラスタに対応付けて色情報「青色」を記憶させる）。【００９０】
［実施例２に係る光源制御装置の構成］
次に、図１７を用いて、光源制御装置の構成を説明する。図１７は、実施例２に係る光源制御装置の構成を示すブロック図である。【００９１】
図１７に示すように、実施例２に係る光源制御装置１０は図２に示した実施例１に係る光源制御装置１０と比較して、可視カメラ１３Ａ、色情報取得部１４ｆ、色データ記憶部１５ｅを新たに備える点が相違する。【００９２】
可視カメラ１３Ａは、車両前方の可視画像を撮影する。なお、可視カメラ１３Ａは、入射光をプリズムなどで分け、それぞれ専用のカメラで撮影してもよいし、また、カメラの前に赤外光フィルタの設置または非設置を交互に行うことで、ほぼ同時刻の双方の画像を取得してもよい。さらに可能ならば、赤外光と可視光に反応する素子を混在させて同時に２つの画像を撮影するカメラを用意してもよい。【００９３】
色データ記憶部１５ｅは、色情報取得部１４ｆによって取得された色情報を記憶する。具体的には、図１８に示すように、クラスタＩＤと色情報とを対応付けて記憶する。なお、色データ記憶部１５ｅは、色情報として、例えば「反射体」の属性として「道路標識か否か（可能ならば道路標識の種類）」「材質の色」、「発光体」の属性として「発光色」を追加して記憶するようにしてもよい。【００９４】
色情報取得部１４ｆは、可視カメラ１３Ａによって撮影された車両前方の可視画像内で検知された物体の色情報を取得し、色データ記憶部１５ｅに記憶する。具体的には、色情報取得部１４ｆは、画像データ記憶部１５ａから可視画像を取得し、位置特定部１４ｃによって検知された物体の色情報を抽出し、抽出された色情報を色データ記憶部１５ｅに記憶させる。【００９５】
照射判定部１４ｄは、物体分布領域データ記憶部１５ｂから物体分布領域データを取得するとともに、色データ記憶部１５ｅから色情報を取得し、物体分布領域データおよび色情報に基づいて、光源制御内容を決定する。【００９６】
このように、上記の実施例２では、可視画像を撮影するように撮影部を制御し、撮影された可視画像から色情報を取得するので、可視画像から取得した色情報を用いて、より正確な物体検知および物体識別を行うことが可能である。
【実施例３】
【００９７】
ところで、上記の実施例１では、カメラの画角が一定になっている場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラの画角を切り替えるようにしてもよい。例えば、広範囲のフロントライトの照射空間を単一の撮影カメラおよび撮影画像でカバーする場合の例である。つまり、複数のカメラで照射空間を分担すると、カメラ数が増加するため、価格及びメンテナンス等のコスト増を招く。このため撮影カメラ数は少ないほど望ましいが、単純にカメラ画角を広げて広範囲のフロントライト照射空間をカバーしようとすると、撮影画像の空間解像度が低くなるため、周辺物の識別が荒くなり、特に反射体の微妙な輝度変化を把握することが難しい。【００９８】
そこで、以下の実施例３では、赤外カメラの画角を切り替えて利用する場合として、図１９を用いて、実施例３における光源制御装置の概要と特徴について説明する。図１９は、実施例３に係る光源制御装置の概要および特徴を説明するための図である。【００９９】
図１９に示すように、実施例３に係る光源制御装置では、赤外撮影カメラ１３の画角を切り替える。具体的には、実施例３に係る光源制御装置は、画像上の領域に優先度をつけて決定する。この優先度決定では、車両周辺の分布物体の状況、すなわち、画面内の移動（フロー）及び撮影画面のどこに存在するか等の物体状態や、荒く推定した物体の種類から推測できる照射計画への関連度等のフロントライト制御における重要度などを用いる。なお、これらに加えて、車速センサ等で測定した自車速度や姿勢、ＧＰＳ等で測定した走行位置及び走行位置における道路形状及び道路周辺環境に関する付随情報、現在の天候や照度、時刻、運転者の年齢及び運転特性、など、他から取得できる情報も用いて優先度を決定しても構わない。【０１００】
次に、光源制御装置は、決定された優先度に基づき、続けて優先度の高いエリアのみを、撮影画角等を調整して再度撮影する。再度撮影した画像は、前回の広範囲撮影に比べ、細かな空間解像度で撮影されているので、より精度が高くなる。このようにして、物体分布を再度高精度で推定し、荒い撮影画像を使って推定した結果を補完する。なお、この例では、単一カメラを使う実施例として、広角撮影と狭角撮影を切り替えて実現しているが、複数カメラの場合に適用し、これらを別々のカメラとしてももちろん構わない。また、この切り替え撮影を毎回行うのではなく、例えば主に広範囲撮影を行っておき、必要なときだけ適宜切り替え狭角撮影を行っても構わない。【０１０１】
このように、上記の実施例３では、制御される撮影部の画角を切り替えるので、例えば、車両周辺の画像における所定の部分について、画角を狭くして画像を撮影する結果、その所定の部分について、より精度の高い画像を撮影することが可能である。
【実施例４】
【０１０２】
また、本発明は、ヘッドライトＬＥＤが制御された後に、さらに他のヘッドライトＬＥＤを制御するようにしてもよい。つまり、例えば、複数のカメラでヘッドライトＬＥＤの照射空間をカバーする場合に、光源を一意に各カメラに割り振ったが、実際には複数のカメラの撮影領域にまたがって影響を及ぼす場合を考慮する必要が生じる。単一カメラの画角切り替えの実施例３と異なり、各カメラでレンズ中心位置が異なるため、ある光源の照射光軸を複数のカメラの入射方向に同時に合致するよう設定することは困難である。【０１０３】
［実施例４に係る光源制御装置の概要と特徴］
そこで、以下の実施例４では、ヘッドライトＬＥＤが制御された後に、さらに他のヘッドライトＬＥＤを制御する場合として、図２０を用いて、実施例４における光源制御装置の概要と特徴について説明する。図２０は、実施例４に係る光源制御装置の概要および特徴を説明するための図である。【０１０４】
図２０に示すように、実施例４に係る光源制御装置１０は、複数の赤外撮影カメラ１３ａ、１３ｂを備えるとともに、この赤外撮影カメラ１３ａの撮影空間を照射するヘッドライトＬＥＤ１１ａ〜１１ｃと、赤外撮影カメラ１３ｂの撮影空間を照射するヘッドライトＬＥＤ１１ｄ〜１１ｆとを備える。このような構成のもと、光源制御装置１０では、画角および撮影方向が等しくても撮影レンズ中心位置が赤外撮影カメラ１３ａと赤外撮影カメラ１３ｂとが異なるため、双方の撮影領域で重なるエリア（交差撮影領域）が生じる。【０１０５】
そして、光源制御装置１０は、ヘッドライトＬＥＤ１１によって増光または減光された後に、制御されたヘッドライトＬＥＤ１１に対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、輝度差が閾値以下である場合には、他のヘッドライトＬＥＤ１１をさらに制御する。具体的には、光源制御装置１０は、ヘッドライト１１ｃについて制御した後に、ヘッドライトＬＥＤ１１ｄに対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、輝度差が閾値以下である場合には、他の光源を順次制御し、制御前と制御後の輝度差が閾値以上になるまで、確認を繰り返す。【０１０６】
［実施例４に係る光源制御装置の構成］
次に、図２１を用いて、光源制御装置の構成を説明する。図２１は、実施例４に係る光源制御装置の構成を示すブロック図である。【０１０７】
図２１に示すように、実施例４に係る光源制御装置１０は図２に示した実施例１に係る光源制御装置１０と比較して、光源照射制御結果確認部１４ｇを新たに備える点が相違する。【０１０８】
光源照射制御結果確認部１４ｇは、光源照射制御部１４ｅによってヘッドライトＬＥＤ１１が制御された後に、ヘッドライトＬＥＤ１１に対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、輝度差が閾値以下である場合には、他のヘッドライトＬＥＤ１１をさらに制御する。なお、近隣のカメラに属する光源が、交差撮影領域を生み出すヘッドライトＬＥＤ１１である可能性が高いため、近隣カメラから調べるようにしてもよいし、影響を及ぼす可能性のあるヘッドライトＬＥＤ１１として、あらかじめリストアップしておいてもよい。【０１０９】
このように、実施例４では、増光または減光するように車両光源が制御された後に、車両光源に対応する画像上の領域について、制御前の輝度と制御後の輝度との輝度差を算出し、輝度差が閾値以下であるかを判定し、輝度差が閾値以下である場合には、他の光源をさらに制御するので、照射を制御する画像上の領域に対応付けられた車両光源以外の他の車両光源の照射が影響を受けている場合には、他の車両光源も制御して適切に照射を制御すべき画像上の領域の増光または減光を行うことが可能である。
【実施例５】
【０１１０】
ところで、本発明は、他の機器から情報を取得し、取得した情報を利用するようにしてもよい。【０１１１】
そこで、以下の実施例５では、他の機器から車両周辺に関する情報を取得する場合として、図２２を用いて、実施例５における光源制御装置の概要と特徴について説明する。図２２は、実施例５に係る光源制御装置の概要および特徴を説明するための図である。【０１１２】
図２２に示すように、実施例５に係る光源制御装置は、他の機器であるレーザセンサから車両周辺に関する情報である奥行き測定結果情報を取得し、入力する。他の機器としては、例えば、ミリ波レーダや音波などによる測距装置が考えられる。図２２の例を用いて具体的に説明すると、撮影画像上に発光体１、２と反射体３が分布しているとする。それぞれの自車からの距離（奥行き）は不明なため、撮影カメラから画面上の該当占有部分を通る領域が各物体の存在可能性領域となる。この存在可能性領域と、レーザセンサの測定結果の奥行きを示すデータ（ここでは折れ線）とが交差する部分が、各物体の存在位置（各物体までの距離）と推定できる。なお、存在可能性領域と交差する各奥行きデータにばらつきがある場合には、それらの値の平均値や最小値のような代表位置を１つ選んでもよいし、それら全ての値を保持しても構わない。【０１１３】
このように、他の機器から車両周辺に関する情報を取得し、車両周辺に関する情報を入力するので、他の機器から取得した情報を用いて、より正確な物体検知および物体識別を行うことが可能である。
【実施例６】
【０１１４】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例６として本発明に含まれる他の実施例を説明する。【０１１５】
（１）ヘッドライトに対応する画像上の領域を算出
上記の実施例１では、本発明は、ヘッドライＬＥＤに対応する画像上の領域を算出するようにしてもよい。具体的には、光源制御装置１０は、図２３に示すように、複数のヘッドライトＬＥＤの一つである光源Ｘが具体的に撮影画面内でどの占有画素に対応するかを特定する。つまり、撮影画面内でどの占有画素に対応するかを特定する例を示した図である。撮影カメラの撮像画面は、横方向画素数全体でＮｗ画素あり、画角Ａｖｉｅｗとする。そして、光源Ｘが撮影カメラに対して図で示すような光軸角度αの光軸を持つ光源であり、撮影カメラの画面上で横左端からｉ番目の画素に相当すると仮定すると、光軸角度αは式１で記述できる。これを変形して画素番号ｉを算出する式に変換したものが式２である。なお、撮影カメラの画角Ａｖｉｅｗは、焦点距離ｆと撮像素子横サイズ（しばしば撮影フィルムサイズに換算される）Ｗから、式３のように求めることができる。同様にして縦方向の画素番号も算出することで、光源Ｘの縦及び横光軸角度から、撮影カメラ内の占有画素位置を算出することができる。【０１１６】
このように、特定された画像上の領域を照射する車両光源がいずれの車両光源かを算出し、算出された車両光源を増光または減光するように制御するので、車両光源とその車両光源が照射する画像上の領域との対応を算出して、リアルタイムに増光または減光を行う車両光源を特定することが可能である。また、カメラの撮影方向が変更した場合に、変更後の車両光源とその車両光源が照射する画像上の領域との対応を算出することが可能である。【０１１７】
（２）複数の光源
また、上記の実施例１では、一つの照射領域に対して一つの光源が対応する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、一つの照射領域に対して複数の光源が対応していてもよく、具体的には、各光源の該当領域に対する影響割合を重み情報として保持しながら、複数の光源の共同照射領域としてもよい。【０１１８】
（３）物体判別
また、上記の実施例１では、物体の反射率を用いて物体を判別する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、物体の大きさ、物体の動き、物体の大きさの変化、物体の形状のいずれか一つまたは複数を用いて、物体を判別してもよい。【０１１９】
このように、物体の反射率、物体の大きさ、物体の動き、物体の大きさの変化、物体の形状のいずれか一つまたは複数に基づいて、画像上の領域を増光または減光するか否かを判定するので、検知された物体の種別を適切に判別することが可能である。【０１２０】
（４）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、撮影用光源制御部１４ａと周辺画像撮影部１４ｂを統合してもよい。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。【０１２１】
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、上記した物体識別データにおける反射率に対応する物体の内容をそれぞれ変更するようにしてもよい。【０１２２】
（５）プログラム
ところで、上記の実施例で説明した各種の処理は、あらかじめ用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図２４を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図２４は、光源制御プログラムを実行するコンピュータを示す図である。【０１２３】
同図に示すように、光源制御装置としてのコンピュータ６００は、ＨＤＤ６１０、ＲＡＭ６２０、ＲＯＭ６３０およびＣＰＵ６４０をバス６５０で接続して構成される。【０１２４】
そして、ＲＯＭ６３０には、上記の実施例と同様の機能を発揮する光源制御装置、つまり、図２４に示すように、撮影用光源制御プログラム６３１、周辺画像撮影プログラム６３２、位置特定プログラム６３３、照射判定プログラム６３４および光源照射制御プログラム６３５が予め記憶されている。なお、プログラム６３１〜６３５については、図２に示した光源制御装置の各構成要素と同様、適宜統合または分散してもよい。【０１２５】
そして、ＣＰＵ６４０が、これらのプログラム６３１〜６３５をＲＯＭ６３０から読み出して実行することで、図２４に示すように、各プログラム６３１〜６３５は、撮影用光源制御プロセス６４１、周辺画像撮影プロセス６４２、位置特定プロセス６４３、照射判定プロセス６４４および光源照射制御プロセス６４５として機能するようになる。各プロセス６４１〜６４５は、図２に示した撮影用光源制御部１４ａ、周辺画像撮影部１４ｂ、位置特定部１４ｃ、照射判定部１４ｄ、光源照射制御部１４ｅにそれぞれ対応する。【０１２６】
また、ＨＤＤ６１０には、図２４に示すように、画像データ６１１、物体分布領域データ６１２、物体識別データ６１３および光源照射領域データ６１４が設けられる。なお、画像データ６１１、物体分布領域データ６１２、物体識別データ６１３および光源照射領域データ６１４は、図２に示した画像データ記憶部１５ａ、物体分布領域データ記憶部１５ｂ、物体識別データ記憶部１５ｃおよび光源照射領域データ記憶部１５ｄに対応する。そして、ＣＰＵ６４０は、画像データ６１１、物体分布領域データ６１２、物体識別データ６１３および光源照射領域データ６１４に対してデータを登録するとともに、画像データ６１１、物体分布領域データ６１２、物体識別データ６１３および光源照射領域データ６１４からデータを読み出してＲＡＭ６２０に格納し、ＲＡＭ６２０に格納されたデータに基づいて光源を制御する処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【０１２７】
以上のように、本発明に係る光源制御装置は、撮影部によって撮影された車両周辺の画像に基づいて、当該車両周辺を照射する複数の車両光源を制御することに有用であり、特に、車両光源の照光を適切に制御する場合に適する。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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