(57)【要約】【課題】比較的簡単な構成で、車両の前方照明の自動制御が可能なボディＥＣＵ搭載車載装置及び車両用照明制御システムを得る。【解決手段】スマートフォン１はカメラレンズ４を有し、画像制御プログラムに沿って、車両の前方の画像データをカメラレンズ４から取得し、この画像データに対し所定の画像認識処理を施した後、ヘッドライト２１の制御内容を決定する照明内容決定処理を実行し、当該制御内容を指示する制御情報Ｄ１をボディＥＣＵ１０に出力する。ボディＥＣＵ１０は制御情報Ｄ１に基づき、制御信号Ｓ１０をヘッドライト２１に出力することにより、ヘッドライト２１の点灯／消灯の駆動制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像認識機能を有する携帯通信器を車両の前方の所定の設置箇所に、取り外し可能に保持する携帯通信器保持機構と、
少なくとも前記携帯通信器保持機構に保持された前記携帯通信機と通信可能であり、前記車両における所定の前方照明を駆動制御可能なボディＥＣＵと備え、
前記携帯通信器は、前記携帯通信器保持機構に保持された状態時において、
(a) 前記車両の前方の画像を規定する前方画像データを検出するステップ、
(b) 前記前方画像データに対し所定の画像処理を施すステップ、
(c) 前記ステップ(b) の前記所定の画像処理の結果に基づき、前記所定の前方照明の制御内容を決定する照明内容決定処理を実行するステップ、及び
(d) 前記ステップ(c) で得た前記前方照明の制御内容を指示する照明制御情報を前記ボディＥＣＵに出力するステップを実行可能であり、
前記ボディＥＣＵは、前記照明制御情報に基づき、前記所定の前方照明を駆動制御可能であることを特徴とする、
ボディＥＣＵ搭載車載装置。
【請求項２】
請求項１記載のボディＥＣＵ搭載車載装置と、
前記携帯通信器保持機構に保持された前記携帯通信器とを備えた、
車両用照明制御システム。
【請求項３】
請求項１記載の車両用照明制御システムであって、
前記ステップ(c) で実行される前記照明内容決定処理は、前記所定の画像処理の結果に基づく昼／夜を判断する第１の判断結果及びトンネル通過の有／無を判断する第２の判断結果に基づき、前記所定の前方照明の点灯／消灯内容を前記前方照明の制御内容とする処理を含む、
車両用照明制御システム。
【請求項４】
請求項２あるいは請求項３記載の車両用照明制御システムで用いられる携帯通信器に搭載されたコンピュータに、前記ステップ(a) 〜(d) を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像認識機能を有する携帯通信器を利用して車両の照明制御を行うボディＥＣＵ搭載車載装置、車両用照明制御システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のユーザによる操作を必要とせずに、車両用前照灯を自動制御する車両用照明制御システムとして、例えば、特許文献１に開示されたヘッドランプシステムがある。
【０００３】
このヘッドランプシステムは、 任意の時間間隔でタイミング信号を発生する制御装置（ＣＰＵ）と、当該タイミング信号に基づいて自車のヘッドランプを点消灯することが可能なランプ制御部と、タイミング信号に基づいて自車の前方をカメラで撮像するカメラ制御部と、カメラで撮像した画像中の高輝度部を検出する画像処理部とを備え、カメラ制御部は消灯時に撮像を行い、制御装置は画像処理部で検出した高輝度部に基づいて先行車や対向車等の他車を判定し、他車を判定したときにランプ制御部を制御してヘッドランプを他車を眩惑しない照射特性に制御するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７６４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の車両用照明制御システムは、上記ヘッドランプシステムに代表されるように、前照明の制御用に専用の装置（第制御装置、ランプ制御部、カメラ、カメラ制御部及び画像処理部等）を持たせる必要があるため、装置コストが嵩むという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、比較的簡単な構成で、車両の前方照明の自動制御が可能なボディＥＣＵ搭載車載装置及び車両用照明制御システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る請求項１記載のボディＥＣＵ搭載車載装置は、画像認識機能を有する携帯通信器を車両の前方の所定の設置箇所に、取り外し可能に保持する携帯通信器保持機構と、少なくとも前記携帯通信器保持機構に保持された前記携帯通信機と通信可能であり、前記車両における所定の前方照明を駆動制御可能なボディＥＣＵと備え、前記携帯通信器は、前記携帯通信器保持機構に保持された状態時において、(a) 前記車両の前方の画像を規定する前方画像データを検出するステップ、(b) 前記前方画像データに対し所定の画像処理を施すステップ、(c) 前記ステップ(b) の前記所定の画像処理の結果に基づき、前記所定の前方照明の制御内容を決定する照明内容決定処理を実行するステップ、及び(d) 前記ステップ(c) で得た前記前方照明の制御内容を指示する照明制御情報を前記ボディＥＣＵに出力するステップを実行可能であり、前記ボディＥＣＵは、前記照明制御情報に基づき、前記所定の前方照明を駆動制御可能であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のボディＥＣＵ搭載車載装置と、前記携帯通信器保持機構に保持された前記携帯通信器とを備えた車両用照明制御システムである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１記載の車両用照明制御システムであって、前記ステップ(c) で実行される前記照明内容決定処理は、前記所定の画像処理の結果に基づく昼／夜を判断する第１の判断結果及びトンネル通過の有／無を判断する第２の判断結果に基づき、前記所定の前方照明の点灯／消灯内容を前記前方照明の制御内容とする処理を含む。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２あるいは請求項３記載の車両用照明制御システムで用いられる携帯通信器に搭載されたコンピュータに、前記ステップ(a) 〜(d) を実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の本願発明のボディＥＣＵ搭載車載装置は、画像認識機能を有する携帯通信器を携帯通信器保持機構に保持し、携帯通信器に上記ステップ(a) 〜(d) を実行させることにより、車両前方の画像に基づき所定の前方照明を自動的に駆動することができるため、車両のユーザによる前方の照明操作に要する手間を軽減することができる。
【００１２】
加えて、取り外し可能に携帯通信器を携帯通信器保持機構に保持させることができるため、画像認識機能を有し、上記ステップ(a) 〜(d) が実行可能な、いわゆるスマートフォンと呼ばれる多機能な携帯通信器を車両の前方の画像認識用に利用することができる。その結果、前方画像データを認識する専用機を必要としない分、装置コストの低減化を図ることができる。
【００１３】
請求項２記載の本願発明の車両用照明制御システムは、ボディＥＣＵ搭載車載装置に画像認識機能を有する携帯通信器を加えた比較的簡単な構成により、車両前方の画像に基づき所定の前方照明を自動的に駆動することができる。
【００１４】
請求項３記載の本願発明の車両用照明制御システムは上記照明内容決定処理を実行することにより、トンネルの有無を考慮した昼夜における前方の照明の点灯／消灯を含む前方照明の制御内容に従い、所定の前方照明の照明内容を自動的に制御することができる。
【００１５】
請求項４記載の本願発明は携帯通信器に搭載されたコンピュータに上記ステップ(a) 〜(e) を実行させることにより、照明内容決定処理を含む一連の処理を比較的簡単に実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態である車両用照明制御システム内の制御系の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】スマートフォンとボディＥＣＵとの通信環境を模式的に示すブロック図である。
【図３】車室におけるダッシュボード及びその周辺を模式的に示す斜視図である。
【図４】スマートフォンを保持するスマートフォン保持機構の構成を模式的に示す斜視図である。
【図５】ヘッドライトの自動制御時におけるボディＥＣＵ、スマートフォンとの相互動作を示す説明図である。
【図６】スマートフォンの照明内容決定処理において第１の判断結果を得るための処理内容を模式的に示す説明図である。
【図７】スマートフォンの照明内容決定処理において第２の判断結果を得るための処理内容を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜ハードウェア構成＞
図１はこの発明の実施の形態である車両用照明制御システム内の制御系の概略構成を模式的に示すブロック図である。
【００１８】
同図に示すように、車両用照明制御システムは、主要構成としてスマートフォン１、ボディＥＣＵ１０及びヘッドライト２１（所定の前方照明）から構成される。
【００１９】
スマートフォン１はカメラレンズ４を有し、後述する画像制御プログラムに沿って、車両の前方の画像を規定した前方画像データをカメラレンズ４から取得し、この前方画像データに対し所定の画像認識処理を施し、所定の画像認識処理の結果に基づきヘッドライト２１の制御内容を決定する照明内容決定処理を実行し、当該制御内容を指示する（照明）制御情報Ｄ１をボディＥＣＵ１０に出力する。なお、カメラレンズ４は表示部２と同じ側に設けられる。このように、スマートフォン１はカメラレンズ４から得られる画像データに対する画像認識機能を有している。
【００２０】
ボディＥＣＵ１０は制御情報Ｄ１に基づき、制御信号Ｓ１０をヘッドライト２１に出力することにより、ヘッドライト２１の点灯／消灯の駆動制御を行う。また、ボディＥＣＵ１０にはバッテリー電圧＋Ｂ、エンジンのＳＴＡＲＴ状態の有無を示すイグニッション信号ＩＧ等が入力される。
【００２１】
図２はスマートフォン１とボディＥＣＵ１０との通信環境を模式的に示すブロック図である。ボディＥＣＵ１０は通常、車載用ネットワークであるＣＡＮ(Controller Area Network)１５に接続されている。本実施の形態では、スマートフォン１，ＣＡＮ１５間のインタフェースとしてＵＳＢＧＷ（Universal Serial Bus Gate Way）１６を用いることにより、ＣＡＮ１５及びＵＳＢＧＷ１６を介してスマートフォン１，ボディＥＣＵ１０間を通信可能にしている。例えば、後述するスマートフォン保持機構３０にスマートフォン１が保持されたとき、図２で示す通信環境が実現するような構成が考えられる。
【００２２】
なお、ＵＳＢＧＷ１６の代わりにWi-Fi（wireless fidelity）やBluetooth（登録商標）等の規格を満足する無線通信用インタフェースを用いることにより、スマートフォン１が標準的に有している上記無線通信規格を利用して、スマートフォン１，ボディＥＣＵ１０間を無線通信可能にしてもよい。一般的にナビゲーション装置は上記無線通信用インタフェースを有しているため、ナビゲーション装置を搭載する車両においては、上記ナビゲーション装置を上記無線通信用インタフェースとして用いることにより、スマートフォン１，ボディＥＣＵ１０間を通信可能とすることもできる。
【００２３】
このように、スマートフォン１とボディＥＣＵ１０とは比較的簡単に通信可能に接続することができる。
【００２４】
図３は車両のダッシュボード２５及びその周辺を模式的に示す斜視図であり、図４はスマートフォン１を保持するスマートフォン保持機構３０の構成を模式的に示す斜視図である。
【００２５】
図３に示すように、車室２０のダッシュボード２５のダッシュボード中央領域２５ｒがスマートフォン保持機構３０の設置領域となる。
【００２６】
図４に示すように、スマートフォン保持機構３０（携帯通信器保持機構）は、土台部３１、支柱部３２及び収納部３３から構成されている。以下、説明を容易にするため、図４にＸＹＺ座標系を付して説明する。
【００２７】
土台部３１はＸＹ平面を有し、この土台部３１の中央領域から支柱部３２がＺ方向に立設され、支柱部３２の上端部に収納部３３が設けられる。
【００２８】
収納部３３は側面保持部３３ａ，３３ｂ、底面保持部３３ｃ、及び背面保持部３３ｄから構成され、背面保持部３３ｄは矩形状のＸＺ平面を有し、背面保持部３３ｄの底部にＸＹ平面を有する底面保持部３３ｃが設けられ、この底面保持部３３ｃの中央領域が支柱部３２の上部に連結される。背面保持部３３ｄの両側面の中央領域からＹ方向に立設してＹＺ平面を有する側面保持部３３ａ，３３ｂが設けられる。そして、Ｙ方向がスマートフォン保持機構３０の前方方向ＤＲ３０となる。
【００２９】
このようなスマートフォン保持機構３０に対し、スマートフォン１の表示部２及びカメラレンズ４の形成面である表面が前方方向ＤＲ３０に一致する態様で、スマートフォン１の背面と背面保持部３３ｄの内面とを接触させながら、底面保持部３３ｃ上にスマートフォン１を配置する。スマートフォン１の形成幅と背面保持部３３ｄの形成幅とは同程度に設定することにより、底面保持部３３ｃ上に配置後のスマートフォン１は側面保持部３３ａ，３３ｂより挟まれることにより安定性良く保持される。
【００３０】
そして、スマートフォン１を保持したスマートフォン保持機構３０を、前方方向ＤＲ３０と車両のフロントガラス方向ＦＲとが合致するように、ダッシュボード中央領域２５ｒ上に配置する。
【００３１】
このように、スマートフォン保持機構３０は、車両の前方のダッシュボード中央領域２５ｒ（所定の設置箇所）に、カメラレンズ４を有するスマートフォン１を取り外し可能に保持することができる。そして、スマートフォン保持機構３０にスマートフォン１を保持した状態のスマートフォン１、ボディＥＣＵ１０、ヘッドライト２１及びスマートフォン保持機構３０を主要構成とした車両用照明制御システムが構成される。
【００３２】
この状態で、スマートフォン１に対し、カメラレンズ４より取得した前方画像データに対する画像認識処理を含む画像制御プログラムを実行させる。スマートフォン１が実行する画像制御プログラムは以下のステップ(a) 〜(d) から構成される。
【００３３】
ステップ(a)は、カメラレンズ４からフロントガラス方向ＦＲにおける画像を規定する前方画像データを検出するステップであり、
ステップ(b)は、上記ステップ(a) で得た前方画像データに対し所定の画像認識処理を施すステップであり、
ステップ(c) は、上記ステップ(b) の所定の画像認識処理の結果に基づきヘッドライト２１の制御内容を決定する照明内容決定処理を実行するステップであり、
ステップ(d)は、上記ステップ(c) で決定した制御内容を指示する制御情報Ｄ１をボディＥＣＵ１０に出力するステップである。
【００３４】
＜ヘッドライト２１の制御内容＞
図５はヘッドライト２１の自動制御時におけるボディＥＣＵ１０、スマートフォン１との相互動作を示す説明図である。なお、ヘッドライト２１の自動制御を有効にすべく、ユーザが所定の操作を実行することにより、ボディＥＣＵ１０が外部信号に基づき動作可能な外部信号許容モードに予め設定しておく。一方、スマートフォン１に対しては上述した画像制御プログラムを実行可能に予め設定する。
【００３５】
同図を参照して、ボディＥＣＵ１０は、ステップＳ１１でイグニッション信号ＩＧのオン状態（ＳＴＡＲＴ状態）を確認すると、ステップＳ１２でＩＧｏｎ信号をスマートフォン１に送信する。
【００３６】
スマートフォン１は、ステップＳ１でＩＧｏｎ信号を受信すると、上記画像制御プログラムを実行開始する。
【００３７】
まず、ステップＳ２の所定の画像認識処理を実行すべく、スマートフォン１のカメラレンズ４より画像データＤＧ（前方画像データ）を取得する（上記ステップ(a) に相当）。
【００３８】
そして、ステップＳ２において、画像データＤＧに対し所定の画像認識処理を施す（上記ステップ(b) に相当）。
【００３９】
所定の画像認識処理として、例えば、一般的なエッジ検出方法を採用し、画像の明るさ（輝度）が所定の閾値を超えて変化している部分をエッジとして検出する。すなわち、スマートフォン１のカメラレンズ４より取り込んだ画像データＤＧの濃淡に関する数値（輝度）を微分し、急激に変化している部分をエッジとして検出する。このように、車両の前方の画像を規定した画像データＤＧに対しエッジ領域を検出してエッジ検出付前方画像データを得るのが本実施の形態における所定の画像認識処理である。
【００４０】
次に、ステップＳ３において、所定の画像認識処理の結果であるエッジ検出付前方画像データに基づき照明内容決定処理を実行する（上記ステップ(c) に相当）。以下の照明内容決定処理について詳述する。照明内容決定処理は以下の部分処理(1)〜(3)からなる。
【００４１】
(1) エッジ検出済み前方画像データに基づき、昼／夜を判断する第１の判断結果を得る。
【００４２】
(2) エッジ検出済み前方画像データに基づき、対向車の有／無を判断する第２の判断結果を得る。
【００４３】
(3)上記(1)，(2)で得られた第１及び第２の判断結果に基づきヘッドライト２１の点灯・消灯の内容をヘッドライト２１の制御内容として決定する。
【００４４】
図６は上記照明内容決定処理において第１の判断結果を得るための上記部分処理(1)の処理内容を模式的に示す説明図である。
【００４５】
ヘッドライト２１の消灯時において昼から夜（日暮れ）になりヘッドライト２１の点灯が必要性な状況は、前方画像において全体的な濃淡が薄れてくると想定される。したがって、前方画像Ｇ１に対応するエッジ検出付前方画像データに基づき、画像全体におけるエッジ検出頻度（エッジが検出された画素数等）が第１の閾値以下になった場合、ヘッドライト２１の点灯が必要な「夜」になったと判断する。
【００４６】
一方、夜間におけるヘッドライト２１の点灯時は、前方画像Ｇ１においてヘッドライト２１による照射がなされる自車照明領域Ｒ１１以外においては、濃淡が薄い（ほとんど無い）と想定される。したがって、前方画像Ｇ１における自車照明領域Ｒ１１、ダッシュボード認識領域Ｒ１０（ダッシュボード２５の画像認識領域）を除く領域である昼夜判定用領域Ｒ１２とし、昼夜判定用領域Ｒ１２におけるエッジ検出頻度が第２の閾値以下である場合、ヘッドライト２１の点灯が継続して必要な「夜」が維持されていると判定する。
【００４７】
図７は上記照明内容決定処理において第２の判断結果を得るための上記部分処理(2)の処理内容を模式的に示す説明図である。
【００４８】
ヘッドライト２１が消灯されている昼間においてトンネルを通過する際にヘッドライト２１の点灯が必要性な状況は、前方画像の中央領域のトンネルの画像領域に関し濃淡が薄れてくると想定される。したがって、前方画像Ｇ２において道路識領域Ｒ２０の前方に存在するトンネル領域ＴＮを確実に含むと想定される領域をトンネル判定用領域Ｒ１３とし、このトンネル判定用領域Ｒ１３におけるエッジ検出頻度が第３の閾値以下になった場合、昼間においてもヘッドライト２１の点灯が必要な「トンネル」通過前及び通過中であると判定する。なお、第１〜第３の閾値として同じ値を用いても、判定領域に適合させて異なる値を用いても良い。
【００４９】
上記部分処理(3)は、第１の判断結果が「夜」あるいは第２の判断結果が「トンネル」である場合、ヘッドライト２１の点灯を制御内容として決定し、第１の判断結果が「昼」で、かつ第２の判断結果が「トンネル」で無い場合、ヘッドライト２１の消灯を制御内容として決定する。
【００５０】
このように、部分処理(1)〜(3)からなる照明内容決定処理が実行される。
【００５１】
ステップＳ３の照明内容決定処理が終了すると、ステップＳ４において、上記部分処理(3)で得たヘッドライト２１の制御内容を指示する制御情報Ｄ１をボディＥＣＵ１０に送信する（上記ステップ(d) に相当）。
【００５２】
一方、ボディＥＣＵ１０は、ステップＳ１３で制御情報Ｄ１を受信すると、ステップＳ１４において、制御情報Ｄ１の指示する制御内容に基づき、ヘッドライト２１の点灯／消灯を駆動制御する。その結果、ヘッドライト２１は制御情報Ｄ１の指示する制御内容で照明動作を実行する。
【００５３】
なお、スマートフォン１は上記画像制御プログラムの実行中は、画像データＤＧ２の取得を含む、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を繰り返し実行し、ボディＥＣＵ１０はステップＳ４に連動してステップＳ１３，Ｓ１４の処理を繰り返し実行する。
【００５４】
このように、本実施の形態のボディＥＣＵ１０、スマートフォン保持機構３０及びヘッドライト２１を主要部とするボディＥＣＵ搭載車載装置は、スマートフォン１をスマートフォン保持機構３０に保持し、上記画像制御プログラムを実行させることにより、車両前方の画像（その後の所定の画像認識処理により得られるエッジ検出済み前方画像データ）に基づきヘッドライト２１を自動的に駆動することができる。このため、車両のユーザがヘッドライト２１の照明操作に要する手間を軽減することができる。
【００５５】
加えて、取り外し可能にスマートフォン１をスマートフォン保持機構３０に保持させることができるため、カメラレンズ４を有し、上記ステップ(a) 〜(d)からなる画像制御プログラムが実行可能なスマートフォン１を車両の前方の画像認識用に利用することができる。その結果、車両前方の画像認識用の専用機を必要としない分、装置コストの低減化を図ることができる。
【００５６】
さらに、ボディＥＣＵ１０、スマートフォン保持機構３０及びヘッドライト２１にさらにスマートフォン１を加えて構成される、本実施の形態の車両用照明制御システムは、上記ボディＥＣＵ搭載車載装置に、カメラレンズ４を有し画像認識機能を備えるスマートフォン１を加えるという比較的簡単な構成により、車両前方の画像に基づきヘッドライト２１を自動的に駆動することができる。
【００５７】
また、本実施の形態の車両用照明制御システムは上述した部分処理(1)〜(3)を含む照明内容決定処理を実行することにより、トンネルの有無を考慮した昼夜におけるヘッドライト２１の点灯／消灯を含む照明制御内容でヘッドライト２１を自動的に制御することができる。
【００５８】
さらに、スマートフォン１は自身に搭載されたコンピュータに上記ステップ(a) 〜(e) からなる画像制御プログラムを実行させることにより、スマートフォン１による上記照明内容決定処理を含む一連の処理を比較的簡単に実現させることができる。
【００５９】
なお、スマートフォン１は位置検出機能、時計機能及び地図機能を標準的に有しているため、これらの機能により得られる位置情報、日時情報及び地図情報を、上記照明内容決定処理に活用しても良い。例えば、位置情報及び地図情報に基づき、車両の現在位置から地図上における走行地域を認識し、当該走行地域の日時情報が当該時期の「夜」と判断される時間帯を指示する場合においてのみ、第１あるいは第２の閾値以下になった場合に「夜」と判定するようにして、第１の判断結果の判定精度を高めることができる。
【００６０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１  スマートフォン
４  カメラレンズ
１０  ボディＥＣＵ
２１  ヘッドライト
３０  スマートフォン保持機構
【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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