(57)【要約】      （修正有）【課題】歩行者等に対して光を照射する場合における歩行者等の視認性をより向上させることが可能な配光制御技術を提供すること。【解決手段】少なくとも一方向に配列した複数の実配光領域に対して選択的に光照射可能な車両用前照灯を制御するための点灯制御装置であって、対象者の位置を検出する対象者検出部と、複数の実配光領域の各々に対応して配列しており、隣り合うもの同士が互いの一端側で所定幅だけ重なり合った複数の対象領域を設定し、対象者検出部によって検出される対象者の位置が複数の対象領域のうちの何れに存在するかを判定する対象者存在領域判定部と、対象者の位置が存在すると判定された１つ又は２つの対象領域に対応する１つ又は２つの実配光領域を光照射範囲に設定する光照射範囲設定部と、設定された光照射範囲に対応した制御信号を生成して車両用前照灯へ出力する配光制御部を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方向に配列した複数の実配光領域に対して選択的に光照射可能な車両用前照灯を制御するための点灯制御装置であって、
カメラにより撮影される自車両の前方の画像に基づいて対象者の位置を検出する対象者検出部と、
前記複数の実配光領域の各々に対応して配列しており、隣り合うもの同士が互いの一端側で所定幅だけ重なり合った複数の対象領域を設定し、前記対象者検出部によって検出される前記対象者の位置が前記複数の対象領域のうちの何れに存在するかを判定する対象者存在領域判定部と、
前記対象者存在領域判定部によって前記対象者の位置が存在すると判定された１つ又は２つの対象領域に対応する１つ又は２つの前記実配光領域を前記光照射範囲に設定する光照射範囲設定部と、
前記光照射範囲設定部によって設定される前記光照射範囲に対応した制御信号を生成して前記車両用前照灯へ出力する配光制御部と、
を含む、車両用前照灯の点灯制御装置。
【請求項２】
前記所定幅は、隣り合う２つの前記実配光領域の境界を挟んで均等に設定される、
請求項１に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
【請求項３】
前記車両用前照灯は、点灯時には光量が徐々に増加した後に一定となり、消灯時には光量が徐々に減少した後にゼロとなる、
請求項１又は２に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用前照灯の点灯制御装置と、
前記点灯制御装置によって制御される車両用前照灯、
を含む、車両用前照灯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前照灯による照射状態を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間に車両を走行させる際に、運転者は、基本的に前照灯によりハイビームを照射させることにより車両の前方を確認し、必要に応じてロービームに切り換えるが、切り替えの煩わしさや道路環境によりロービームを用いる場合も多い。このとき、いわゆるカットオフラインより上側に光を照射すると、対向車両や先行車両（以下、これらを「前方車両」という。）にグレアを与えるおそれがある。このため近年では、自車両に搭載されたカメラによって前方車両を撮影して得られる画像を用いて前方車両のランプ（テールランプまたはヘッドランプ）の位置を検出し、前方車両の位置が遮光範囲となるようにしてハイビームの照射パターンを制御する配光制御技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、前方車両へのグレアを抑制するとともに歩行者の早期発見や遠方視認性の向上を図ることができる。また、自車両の前方に存在する歩行者を検出してその領域に光を照射することで、運転者による歩行者の早期発見を補助する技術も種々提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
ところで、例えば横断歩道を移動する歩行者や自転車搭乗者等の対象者が自車両の前方に存在し、この歩行者等の存在する領域に光を照射する場合を考える。この場合、自車両の前方領域を水平方向に対して複数に分割して歩行者がいずれの領域に存在するかを判定し、その領域を光照射範囲に設定して光が照射される。しかし、自車両の前方に設定された複数の分割領域の境界を歩行者が横切るときには、光照射範囲が現在の分割領域から右左いずれかに隣接する分割領域に切り替わることになり、一時的に歩行者の全体に光が照射されない状況が生じ得る。このため、歩行者等の視認性が低下するおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１００５４１号公報
【特許文献２】特開２００８−１２０１６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明に係る具体的態様は、歩行者等に対して光を照射する場合における歩行者等の視認性をより向上させることが可能な配光制御技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る一態様の車両用前照灯の点灯制御装置は、少なくとも一方向に配列した複数の実配光領域に対して選択的に光照射可能な車両用前照灯を制御するための点灯制御装置であって、（ａ）カメラにより撮影される自車両の前方の画像に基づいて対象者の位置を検出する対象者検出部と、（ｂ）複数の実配光領域の各々に対応して配列しており隣り合うもの同士が互いの一端側で所定幅だけ重なり合った複数の対象領域を設定し、対象者検出部によって検出される対象者の位置が複数の対象領域のうちの何れに存在するかを判定する対象者存在領域判定部と、（ｃ）対象者存在領域判定部によって対象者の位置が存在すると判定された１つ又は２つの対象領域に対応する１つ又は２つの実配光領域を光照射範囲に設定する光照射範囲設定部と、（ｄ）光照射範囲設定部によって設定される光照射範囲に対応した制御信号を生成して車両用前照灯へ出力する配光制御部を含む、車両用前照灯の点灯制御装置である。
【０００７】
上記の点灯制御装置においては、複数の対象領域の隣り合うもの同士の一端側を所定幅で重ねており、このような各対象領域を用いて実配光領域における光の照射／非照射を設定している。このため、２つの実配光領域の境界を歩行者等の対象者が横切る場合にはこれら２つの実配光領域に対応した２つの対象領域のいずれにも対象者の位置が存在すると判定されることになるので、この境界を挟んだ２つの実配光領域をともに光照射範囲とすることができる。したがって、歩行者等が境界を横切る場合にも歩行者等の全体に光照射を行い続けることが可能となり、歩行者等の視認性をより向上させることが可能となる。
【０００８】
上記の車両用前照灯の点灯制御装置において、所定幅は、隣り合う２つの実配光領域の境界を挟んで均等に設定されることも好ましい。
【０００９】
これによれば、隣り合った実配光領域のいずれの方向（例えば左右）へ対象者が移動した場合でも同様に光照射状態を切り替えることができる。
【００１０】
上記の車両用前照灯の点灯制御装置において、その制御対象である車両用前照灯は、点灯時には光量が徐々に増加した後に一定となり、消灯時には光量が徐々に減少した後にゼロとなるという特性を有することも好ましい。
【００１１】
車両用前照灯が上記特性を有する場合には、隣り合う２つの実配光領域に光照射を行う場合に各実配光領域がともに一定光量となるまでのタイムラグを短縮することができる。
【００１２】
本発明に係る一態様の車両用前照灯システムは、上記した車両用前照灯の点灯制御装置と、この点灯制御装置によって制御される車両用前照灯を含んで構成される。
【００１３】
これにより、歩行者に対して光を照射する場合における歩行者の視認性をより向上させることが可能な車両用前照灯システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２（Ａ）は、ランプユニットの構成例を示す模式図である。図２（Ｂ）は、ランプユニットの光学的な構成を示す模式図である。
【図３】図３（Ａ）は、実配光領域について説明するための概念図であり、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、対象領域について説明するための概念図である。
【図４】図４は、一実施形態の車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、光照射状態を説明するための模式図である。
【図６】図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、本実施形態の点灯制御装置による動作の一例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。図１に示す車両用前照灯システムは、自車両の前方の空間（対象空間）を撮像して得られる画像に基づいて配光パターンを設定して光照射を行うものであり、カメラ１０、車両／歩行者検出部１１、制御部１２、一対のランプユニット２０Ｒ、２０Ｌを含んで構成されている。なお、車両／歩行者検出部１１および制御部１２が点灯制御装置に相当し、各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌが車両用前照灯に相当する。
【００１７】
カメラ１０は、自車両の所定位置（例えば室内バックミラー付近）に設置されており、自車両の前方の空間を撮影し、その画像（画像データ）を出力する。
【００１８】
車両／歩行者検出部１１は、カメラ１０から出力される画像データを用いて所定の画像処理を行うことにより、前方車両の位置および歩行者の位置をそれぞれ検出し、それぞれの位置情報を制御部１２へ出力する。ここでいう「前方車両」とは、先行車両または対向車両である。この車両／歩行者検出部１１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現される。この車両／歩行者検出部１１は、例えばカメラ１０と一体に構成されている。なお、車両／歩行者検出部１１の機能は制御部１２において実現されてもよい。
【００１９】
制御部１２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現されるものであり、機能ブロックとしての歩行者存在領域判定部１３、光照射範囲設定部１４および配光制御部１５を備える。なお、本実施形態では対象者の典型例として「歩行者」を想定しており、歩行者存在領域判定部１３が「対象者存在領域判定部」に対応する。
【００２０】
歩行者存在領域判定部１３は、複数の実配光領域の各々に対応して配列した複数の対象領域を設定し、歩行者検出部１２によって検出される歩行者の位置が各対象領域のうちの何れに存在するかを判定する。実配光領域および対象領域の詳細については後述する。
【００２１】
光照射範囲設定部１４は、車両／歩行者検出部１１によって検出される歩行者および前方車両の各位置に応じた光照射範囲を設定する。具体的には、光照射範囲設定部１４は、前方車両の存在する領域を光の非照射範囲としてそれ以外を光の照射範囲として設定する。また、光照射範囲設定部１４は、歩行者の存在する１つまたは２つの対象領域を光の照射範囲としてそれ以外を光の非照射範囲として設定する。
【００２２】
配光制御部１５は、光照射範囲設定部１４によって設定される光の照射範囲／非照射範囲に基づいてその配光パターンに応じた配光制御信号を生成し、各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌへ出力する。
【００２３】
ランプユニット２０Ｒは、自車両の前方右側に設置され、自車両の前方を照らす光を照射するために用いられるものであり、ＬＥＤ点灯回路２１およびマトリクスＬＥＤ２２を有する。同様に、ランプユニット２０Ｌは、自車両の前方左側に設置され、自車両の前方を照らす光を照射するために用いられるものであり、ＬＥＤ点灯回路２１およびマトリクスＬＥＤ２２を有する。
【００２４】
ＬＥＤ点灯回路２１は、配光制御部１５から出力される制御信号に基づいて、マトリクスＬＥＤ２２に含まれる複数のＬＥＤ（発光ダイオード）に対して駆動信号を供給することにより、各ＬＥＤを選択的に点灯させる。
【００２５】
マトリクスＬＥＤ２２は、マトリクス状に配列された複数のＬＥＤを備えており、ＬＥＤ点灯回路２１から供給される駆動信号に基づいて複数のＬＥＤが選択的に点灯する。このマトリクスＬＥＤ２２は、複数のＬＥＤをそれぞれ独立に点灯させ、かつその光強度（明るさ）を制御することが可能である。
【００２６】
図２（Ａ）は、ランプユニットの構成例を示す模式図である。また、図２（Ｂ）は、各ランプユニットの光学的な構成を示す模式図である。図２（Ａ）に示すランプユニット２０Ｒ（または２０Ｌ）は、ハイビーム部とロービーム部が一体化されたハイ／ロービーム部２４を備える。ハイ／ロービーム部２４は、上記したマトリクスＬＥＤ２２とその前面に配置されたレンズ２３を備えており、マトリクスＬＥＤ２２から出射する光がレンズ２３によって前方へ投影されることでハイビーム、ロービーム等が形成される。ここでは１０行３０列のＬＥＤを備えるマトリクスＬＥＤ２２を想定している。
【００２７】
図３（Ａ）は、実配光領域について説明するための概念図であり、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、対象領域について説明するための概念図である。なお、実際には実配光領域と対象領域とは重なっているがここでは説明の便宜上、両者を分離して示している。また、ここでは理解を容易にするために１列に並んだ５つの実配光領域を示しているが、実配光領域の数はこれに限定されないし、図中の上下左右の２方向に配列されていてもよい。
【００２８】
図３（Ａ）に示す実配光領域ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５は、各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌ（車両用前照灯）によって選択的に光照射可能な複数の領域であり、図中の左右方向に配列している。実配光領域ａ１、ａ２は、境界ｃ１２を挟んで左右方向において隣り合っている。同様に、実配光領域ａ２、ａ３は、境界ｃ２３を挟んで左右方向において隣り合っており、実配光領域ａ３、ａ４は、境界ｃ３４を挟んで左右方向において隣り合っており、実配光領域ａ４、ａ５は、境界ｃ４５を挟んで左右方向において隣り合っている。
【００２９】
図３（Ｂ）に示す対象領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４、ｂ５は、上記した実配光領域ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５の各々に対応しており、図中の左右方向に配列している。具体的には、対象領域ｂ１が実配光領域ａ１に対応し、対象領域ｂ２が実配光領域ａ２に対応し、対象領域ｂ３が実配光領域ａ３に対応し、対象領域ｂ４が実配光領域ａ４に対応し、対象領域ｂ５が実配光領域ａ５に対応している。図３（Ｂ）では各対象領域を分かりやすく示すために１つ毎に上下に分けて示しているが、実際には図３（Ｃ）のように一方向に配列されている。これらの対象領域ｂ１〜ｂ５は、隣り合うもの同士が互いの一端側で所定幅Ｌ１だけ重なり合っている。例えば、対象領域ｂ１と対象領域ｂ２とは互いに隣り合っており、対象領域ｂ１の右側の一端と対象領域ｂ２の左側の一端とが所定幅Ｌ１だけ重なっている。他の対象領域も同様である。さらに、本実施形態では、各対象領域ｂ１〜ｂ５は、隣り合うもの同士の重なる所定幅Ｌ１が対応する２つの実配光領域の境界を挟んで均等に設定される。例えば、対象領域ｂ１とｂ２との重なり合う領域ｄ１２は所定幅Ｌ１に設定され、この領域のほぼ中央に実配光領域ａ１とａ２の境界ｃ１２が配置されている。他の領域ｄ２３、ｄ３４、ｄ４５についても同様である。
【００３０】
ここで、図３（Ａ）に示す歩行者１１２の位置が対象領域ｂ１〜ｂ５のいずれか１つの内部に存在する場合には、その対象領域（例えば対象領域ｂ２）に対応する実配光領域（例えば実配光領域ａ２）が光照射範囲として設定される。これに対して、歩行者１１２の位置が隣り合う２つの対象領域のいずれにも存在する場合、換言すれば隣り合う２つの対象領域の重なる領域に存在する場合には、それら２つの対象領域に対応する２つの実配光領域が光照射範囲として設定される。例えば、図３（Ａ）に示すように歩行者１１２の位置が２つの対象領域ｂ２、ｂ３のいずれにも存在する場合（すなわち、領域ｄ２３に存在する場合）には、それら２つの対象領域ｂ２、ｂ３に対応する２つの実配光領域ａ２、ａ３が光照射範囲として設定される。
【００３１】
図４は、一実施形態の車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。また、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、光照射状態を説明するための模式図である。なお、ここでは歩行者に対応した光照射についてのみ着目して説明し、前方車両に対応した光照射については説明を省略する。
【００３２】
カメラ１０により撮影される自車両の前方の画像に基づいて、車両／歩行者検出部１１により歩行者の位置が検出される（ステップＳ１１）。この位置検出処理は一定期間毎に実行される。歩行者の位置は、例えば、自車両の進行方向を基準とした相対的な角度で検出される。
【００３３】
次に、歩行者存在領域判定部１３は、車両／歩行者検出部１１によって検出された歩行者の位置が複数の対象領域ｂ１〜ｂ５（図３（Ｂ），図３（Ｃ）参照）のいずれに存在するかを判定する（ステップＳ１２）。
【００３４】
歩行者の位置が２つの対象領域に存在する場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、光照射範囲設定部１４は、該当する２つの対象領域に対応する２つの実配光領域を光照射範囲として設定する（ステップＳ１４）。
【００３５】
例えば、図５（Ｂ）に示すように歩行者１１２の位置が２つの対象領域ｂ２、ｂ３に存在する場合であって境界ｃ２３よりも対象領域ｂ２側に存在する場合には、これらに対応する実配光領域ａ２、ａ３が光照射範囲として設定される。この例では、歩行者１１２の位置が実配光領域ａ２から実配光領域ａ３へ入る前に実配光領域ａ３が光照射されるので、歩行者１１２への追従遅れを防ぐことができる。また、図５（Ｃ）に示すように歩行者１１２の位置が２つの対象領域ｂ２、ｂ３に存在する場合であって境界ｃ２３よりも対象領域ｂ３側に存在する場合にも、これらに対応する実配光領域ａ２、ａ３が光照射範囲として設定される。この例では、歩行者１１２の位置が実配光領域ａ２から実配光領域ａ３へ入った後にも実配光領域ａ２が光照射されるので、配光が急激に切り替わることによる違和感を軽減することができる。
【００３６】
他方で、歩行者の位置が１つの対象領域に存在する場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、光照射範囲設定部１４は、該当する１つの対象領域に対応する１つの実配光領域を光照射範囲として設定する（ステップＳ１５）。
【００３７】
例えば、図５（Ａ）に示すように歩行者の位置が１つの対象領域ｂ２に存在する場合にはこれに対応する実配光領域ａ２が光照射範囲として設定される。同様に、図５（Ｄ）に示すように歩行者の位置が１つの対象領域ｂ３に存在する場合にはこれに対応する実配光領域ａ３が光照射範囲として設定される。
【００３８】
次に、配光制御部１５は、光照射範囲設定部１４によって設定された光の照射範囲／非照射範囲に基づいて配光パターンを設定し、この配光パターンに応じた配光制御信号を生成して出力する（ステップＳ１６）。この配光制御信号に基づいて各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌが動作することにより所望の配光パターンが実現される。
【００３９】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、本実施形態の点灯制御装置による動作の一例について説明するための図である。ここでは、各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌは、点消灯時の照度変化を滑らかに見せるために点灯時には光量が徐々に増加した後に一定となり、消灯時には光量が徐々に減少した後にゼロとなるという特性を有するものとする。図６（Ａ）に示すように、歩行者の位置が対象領域のいずれか１つにのみ存在することを前提として判定を行う従来例の場合には、例えば対象領域ｂ１内に歩行者の位置が存在すると判定されてから実配光領域ａ１の照度が徐々に増加した後に最大照度となる。そして、歩行者の位置が対象領域ｂ１外となり、同時に対象領域ｂ２内となったときから実配光領域ａ１の照度が徐々に減少するとともに実配光領域ａ２の照度が徐々に増加する。このため、実配光領域ａ１、ａ２がいずれも最大照度になっていない時間（タイムラグ）が比較的長くなる。これに対して本実施形態によれば、図６（Ｂ）に示すように、歩行者の位置が対象領域ｂ１外と判定されるのに先行して歩行者の位置が対象領域ｂ２内と判定され、実配光領域ａ２の照度が上昇するので、実配光領域ａ１、ａ２がいずれも最大照度になっていない時間（タイムラグ）をより短くすることができる。
【００４０】
以上のように本実施形態では、複数の対象領域の隣り合うもの同士の一端側を所定幅で重ねており、このような各対象領域を用いて実配光領域における光の照射／非照射を設定している。このため、２つの実配光領域の境界を歩行者が横切る場合にはこれら２つの実配光領域に対応した２つの対象領域のいずれにも歩行者の位置が存在すると判定されることになるので、一時的にこの境界を挟んだ２つの実配光領域をともに光照射範囲とすることができる。したがって、歩行者が境界を横切る場合にも歩行者の全体に光照射を行い続けることが可能となり、歩行者の視認性をより向上させることが可能となる。
【００４１】
なお、本発明は上述した各実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。
【００４２】
例えば、上記した実施形態においては歩行者や前方車両の位置情報が角度によって得られていたが、これらの位置情報が二次元座標によって表されていてもよい。また、上記した実施形態では１つのカメラと１つの車両／歩行者検出部を備える場合を例示していたが、歩行者検出用と車両検出用で別々のカメラと検出部が用いられてもよい。また、上記した実施形態においては対象者の一例として歩行者を挙げていたが、自転車に乗っている者などを対象者としてもよいし、ランニング中などの走者を対象者としてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０：カメラ
１１：車両／歩行者検出部
１２：制御部
１３：歩行者存在領域判定部
１４：光照射範囲設定部
１５：配光制御部
２０Ｒ、２０Ｌ：ランプユニット
２１：ＬＥＤドライバ
２２：マトリクスＬＥＤ
２３：レンズ
２４：ハイ／ロービーム部
１１２：歩行者
【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６】
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【図５】
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