(57)【要約】車両用灯具システム（１）は、撮像部（１２）と、撮像部（１２）から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部（１４）と、輝度解析部（１４）の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部（４２）と、複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部（１０）と、照度設定部（４２）が定めた照度値に基づいて光源部（１０）を制御する光源制御部（２０）とを備える。照度設定部（４２）は、所定の第１輝度範囲に含まれる個別領域と、所定の第２輝度範囲に含まれる個別領域とで、異なる関数を用いて照度値を定める。
2019003887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車前方を撮像する撮像部と、  前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、  前記輝度解析部の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、  前記複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、  前記照度設定部が定めた照度値に基づいて前記光源部を制御する光源制御部と、を備え、  前記照度設定部は、所定の第１輝度範囲に含まれる前記個別領域と、所定の第２輝度範囲に含まれる前記個別領域とで、異なる関数を用いて照度値を定めることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項２】
前記照度設定部は、前記第１輝度範囲に含まれる前記個別領域について前記輝度解析部により検出される輝度に依存して照度値を設定し、前記第２輝度範囲に含まれる前記個別領域について前記輝度解析部により検出される輝度に依存せずに照度値を設定する請求項１に記載の車両用灯具システム。
【請求項３】
前記照度設定部は、前記第１輝度範囲に含まれる前記個別領域及び前記第２輝度範囲に含まれる前記個別領域に対して、前記輝度解析部により検出される輝度に依存して照度値を設定し、  前記第１輝度範囲と前記第２輝度範囲とでは、検出輝度と設定照度との対応関係が異なる請求項１に記載の車両用灯具システム。
【請求項４】
前記第１輝度範囲は、前記第２輝度範囲よりも輝度が低い請求項２に記載の車両用灯具システム。
【請求項５】
前記第１輝度範囲に含まれる前記個別領域の照度値は、輝度と正の相関関係にある請求項４に記載の車両用灯具システム。
【請求項６】
前記第１輝度範囲に含まれる前記個別領域の照度値及び前記第２輝度範囲に含まれる前記個別領域の照度値は、輝度と正の相関関係にある請求項３に記載の車両用灯具システム。
【請求項７】
前記照度設定部は、前記第１輝度範囲及び前記第２輝度範囲よりも輝度が高い所定の第３輝度範囲に含まれる前記個別領域について、前記輝度解析部により検出される輝度に依存して且つ輝度と負の相関関係にある照度値を設定するか、前記輝度解析部により検出される輝度に依存せずに照度値０を設定する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用灯具システム。
【請求項８】
自車前方を撮像する撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、  前記輝度解析部の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、  前記照度設定部が定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御する光源制御部と、を備え、  前記照度設定部は、輝度が所定の第１範囲に含まれる前記個別領域と、輝度が所定の第２範囲に含まれる前記個別領域とで、異なる関数を用いて照度値を定めることを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項９】
自車前方を撮像する撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出するステップと、  検出した輝度に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定めるステップと、  定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御するステップと、を含み、  前記照度値を定めるステップにおいて、輝度が所定の第１範囲に含まれる前記個別領域と、輝度が所定の第２範囲に含まれる前記個別領域とで、異なる関数を用いて照度値を定めることを特徴とする車両用灯具の制御方法。
【請求項１０】
可視光撮像部と、  遠赤外撮像部と、  前記可視光撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、  少なくとも前記遠赤外撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部と、  前記輝度解析部の検出結果と前記物標解析部の検出結果とに基づいて、所定の物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、  前記複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、  前記照度設定部が定めた照度値に基づいて前記光源部を制御する光源制御部と、を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項１１】
前記可視光撮像部は、高速カメラと低速カメラとを含み、  前記輝度解析部は、前記高速カメラから得られる情報に基づいて前記輝度を検出し、  前記物標解析部は、前記低速カメラ及び前記遠赤外撮像部から得られる情報に基づいて前記物標を検出し、  本車両用灯具システムは、前記物標解析部により検出された物標の中から特定物標を決定して前記特定物標の変位を検出するトラッキング部をさらに備え、  前記照度設定部は、前記輝度解析部の検出結果と前記トラッキング部の検出結果とに基づいて、前記特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める請求項１０に記載の車両用灯具システム。
【請求項１２】
前記照度設定部は、前記特定個別領域を除く個別領域のうち、前記輝度解析部により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域について、検出された輝度が相対的に低い個別領域には相対的に低い照度値を設定し、検出された輝度が相対的に高い個別領域には相対的に高い照度値を設定する請求項１０又は１１に記載の車両用灯具システム。
【請求項１３】
可視光撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、  少なくとも遠赤外撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部と、  前記輝度解析部の検出結果と前記物標解析部の検出結果とに基づいて、所定の物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、  前記照度設定部が定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御する光源制御部と、を備えることを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項１４】
可視光撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出するステップと、  少なくとも遠赤外撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出するステップと、  前記輝度を検出するステップの検出結果と前記物標を検出するステップの検出結果とに基づいて、所定の物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定めるステップと、  定められた前記照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御するステップと、を含むことを特徴とする車両用灯具の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、様々な配光パターンを形成可能な車両用灯具が知られている。例えば、特許文献１には、複数の微小ミラーをアレイ状に配列したＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いて配光パターンを形成する技術が開示されている。また、特許文献２には、光源光で自車前方を走査するスキャン光学系を用いて配光パターンを形成する技術が開示されている。また、特許文献３には、ＬＥＤアレイを用いて配光パターンを形成する技術が開示されている。また、自車前方の車両等の位置に応じて配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御を、これらの車両用灯具を用いて実行することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０６４９６４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２７１０２号公報
【特許文献３】特開２００８−０９４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  本発明者らは、従来の車両用灯具について鋭意検討を重ねた結果、形成可能な配光パターンの種類を増やす余地があることを認識するに至った。また本発明者らは、ＡＤＢ制御について鋭意検討を重ねた結果、自車前方の状況に応じて光を照射する際の照射精度をより高める余地があることを認識するに至った。【０００５】  本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、形成可能な配光パターンの種類を増やす技術を提供することにある。また、本発明の目的の他の１つは、車両用灯具における光の照射精度を高め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、本発明のある態様は車両用灯具システムである。当該システムは、自車前方を撮像する撮像部と、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、輝度解析部の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて光源部を制御する光源制御部と、を備える。照度設定部は、所定の第１輝度範囲に含まれる個別領域と、所定の第２輝度範囲に含まれる個別領域とで、異なる関数を用いて照度値を定める。この態様によれば、形成可能な配光パターンの種類を増やすことができる。【０００７】  上記態様において、照度設定部は、第１輝度範囲に含まれる個別領域について輝度解析部により検出される輝度に依存して照度値を設定し、第２輝度範囲に含まれる個別領域について輝度解析部により検出される輝度に依存せずに照度値を設定してもよい。また、上記態様において、照度設定部は、第１輝度範囲に含まれる個別領域及び第２輝度範囲に含まれる個別領域に対して、輝度解析部により検出される輝度に依存して照度値を設定し、第１輝度範囲と第２輝度範囲とでは、検出輝度と設定照度との対応関係が異なってもよい。また、上記態様において、第１輝度範囲は、第２輝度範囲よりも輝度が低くてもよい。また、上記態様において、第１輝度範囲に含まれる個別領域の照度値は、輝度と正の相関関係にあってもよい。また、上記態様において、第１輝度範囲に含まれる個別領域の照度値及び第２輝度範囲に含まれる個別領域の照度値は、輝度と正の相関関係にあってもよい。また、上記いずれかの態様において、照度設定部は、第１輝度範囲及び第２輝度範囲よりも輝度が高い所定の第３輝度範囲に含まれる個別領域について、輝度解析部により検出される輝度に依存して且つ輝度と負の相関関係にある照度値を設定するか、輝度解析部により検出される輝度に依存せずに照度値０を設定してもよい。【０００８】  本発明の他の態様は、車両用灯具の制御装置である。当該制御装置は、自車前方を撮像する撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、輝度解析部の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御する光源制御部と、を備える。照度設定部は、輝度が所定の第１範囲に含まれる個別領域と、輝度が所定の第２範囲に含まれる個別領域とで、異なる関数を用いて照度値を定める。【０００９】  また、本発明の他の態様は、車両用灯具の制御方法である。当該制御方法は、自車前方を撮像する撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出するステップと、検出した輝度に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定めるステップと、定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御するステップと、を含む。照度値を定めるステップにおいて、輝度が所定の第１範囲に含���れる個別領域と、輝度が所定の第２範囲に含まれる個別領域とで、異なる関数を用いて照度値を定める。【００１０】  また、本発明の他の態様は車両用灯具システムである。当該システムは、可視光撮像部と、遠赤外撮像部と、可視光撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、少なくとも遠赤外撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部と、輝度解析部の検出結果と物標解析部の検出結果とに基づいて、所定の物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて光源部を制御する光源制御部と、を備える。この態様によれば、車両用灯具における光の照射精度を高めることができる。【００１１】  上記態様において、可視光撮像部は、高速カメラと低速カメラとを含み、輝度解析部は、高速カメラから得られる情報に基づいて輝度を検出し、物標解析部は、低速カメラ及び遠赤外撮像部から得られる情報に基づいて物標を検出し、本車両用灯具システムは、物標解析部により検出された物標の中から特定物標を決定して特定物標の変位を検出するトラッキング部をさらに備え、照度設定部は、輝度解析部の検出結果とトラッキング部の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定めてもよい。また、上記いずれかの態様において、照度設定部は、特定個別領域を除く個別領域のうち、輝度解析部により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域について、検出された輝度が相対的に低い個別領域には相対的に低い照度値を設定し、検出された輝度が相対的に高い個別領域には相対的に高い照度値を設定してもよい。【００１２】  本発明の他の態様は、車両用灯具の制御装置である。当該制御装置は、可視光撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、少なくとも遠赤外撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部と、輝度解析部の検出結果と物標解析部の検出結果とに基づいて、所定の物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御する光源制御部と、を備える。【００１３】  また、本発明の他の態様は、車両用灯具の制御方法である。当該制御方法は、可視光撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出するステップと、少なくとも遠赤外撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出するステップと、輝度を検出するステップの検出結果と物標を検出するステップの検出結果とに基づいて、所定の物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定めるステップと、定められた照度値に基づ��て、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御するステップと、を含む。【００１４】  なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１５】  本発明によれば、形成可能な配光パターンの種類を増やすことができる。また、本発明によれば、車両用灯具における光の照射精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、光偏向装置の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】自車前方の様子を模式的に示す図である。
【図４】図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、実施の形態１における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、実施の形態１に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施の形態２における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【図７】図７（Ａ）は、実施の形態３における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。図７（Ｂ）は、実施の形態４における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【図８】変形例における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【図９】実施の形態５に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。
【図１０】輝度均一化制御における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、輝度均一化制御における検出輝度値と設定照度値との関係の他の例を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と係数との関係を示す図である。図１２（Ｂ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係の他の例を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、実施の形態５に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態７に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限り、この用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
【００１８】（実施の形態１）  図１は、実施の形態１に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。図１では、車両用灯具システム１の構成要素の一部を機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックは、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合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。
【００１９】  車両用灯具システム１は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置に適用される。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具２として一方の前照灯ユニットの構造を示す。車両用灯具システム１が備える車両用灯具２は、車両前方側に開口部を有するランプボディ４と、ランプボディ４の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー６とを備える。透光カバー６は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ４と透光カバー６とにより形成される灯室８内には、光源部１０と、撮像部１２と、制御装置５０とが収容される。
【００２０】  光源部１０は、自車前方に並ぶ複数の個別領域（図３参照）のそれぞれに照射する光の照度（強度）を独立に調節可能な装置である。光源部１０は、光源２２と、反射光学部材２４と、光偏向装置２６と、投影光学部材２８とを有する。各部は、図示しない支持機構によりランプボディ４に取り付けられる。
【００２１】  光源２２は、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子や、電球、白熱灯（ハロゲンランプ）、放電灯（ディスチャージランプ）等を用いることができる。
【００２２】  反射光学部材２４は、光源２２から出射した光を光偏向装置２６の反射面に導くように構成される。反射光学部材２４は、内面が所定の反射面となっている反射鏡で構成される。なお、反射光学部材２４は、中実導光体などであってもよい。また、光源２２から出射した光を光偏向装置２６に直接導くことができる場合は、反射光学部材２４を設けなくてもよい。
【００２３】  光偏向装置２６は、投影光学部材２８の光軸上に配置され、光源２２から出射された光を選択的に投影光学部材２８へ反射するように構成される。光偏向装置２６は、例えばＤＭＤ（Digital Mirror Device）で構成される。すなわち、光偏向装置２６は、複数の微小ミラーをアレイ（マトリックス）状に配列したものである。これらの複数の微小ミラーの反射面の角度をそれぞれ制御することで、光源２２から出射された光の反射方向を選択的に変えることができる。つまり、光偏向装置２６は、光源２２から出射された光の一部を投影光学部材２８へ向けて反射し、それ以外の光を、投影光学部材２８によって有効に利用されない方向へ向けて反射することができる。ここで、有効に利用されない方向とは、例えば、投影光学部材２８には入射するが配光パターンの形成にほとんど寄与しない方向や、図示しない光吸収部材（遮光部材）に向かう方向と捉えることができる。
【００２４】  図２（Ａ）は、光偏向装置の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ−Ａ断面図である。光偏向装置２６は、複数の微小なミラー素子３０がマトリックス状に配列されたマイクロミラーアレイ３２と、ミラー素子３０の反射面３０ａの前方側（図２（Ｂ）に示す光偏向装置２６の右側）に配置された透明なカバー部材３４とを有する。カバー部材３４は、例えば、ガラスやプラスチック等で構成される。
【００２５】  ミラー素子３０は略正方形であり、水平方向に延びミラー素子３０をほぼ等分する回動軸３０ｂを有する。マイクロミラーアレイ３２の各ミラー素子３０は、光源２２から出射された光を所望の配光パターンの一部として利用されるように投影光学部材２８へ向けて反射する第１反射位置（図２（Ｂ）において実線で示す位置）と、光源２２から出射された光が有効に利用されないように反射する第２反射位置（図２（Ｂ）において点線で示す位置）とを切り替え可能に構成されている。各ミラー素子３０は、回動軸３０ｂ周りに回動して、第１反射位置と第２反射位置との間で個別に切り替えられる。各ミラー素子３０は、オン時に第１反射位置をとり、オフ時に第２反射位置をとる。
【００２６】  図３は、自車前方の様子を模式的に示す図である。上述のように光源部１０は、灯具前方に向けて互いに独立に光を照射可能な個別照射部としてのミラー素子３０を複数有する。光源部１０は、ミラー素子３０によって自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒに光を照射することができる。各個別領域Ｒは、撮像部１２、より具体的には例えば高速カメラ３６の１ピクセル又は複数ピクセルの集合に対応する領域である。本実施の形態では、各個別領域Ｒと各ミラー素子３０とが対応付けられている。
【００２７】  図２（Ａ）及び図３では、説明の便宜上、ミラー素子３０及び個別領域Ｒを横１０×縦８の配列としているが、ミラー素子３０及び個別領域Ｒの数は特に限定されない。例えば、マイクロミラーアレイ３２の解像度（言い換えればミラー素子３０及び個別領域Ｒの数）は１０００〜３０万ピクセルである。また、光源部１０が１つの配光パターンの形成に要する時間は、例えば０．１〜５ｍｓである。すなわち、光源部１０は、０．１〜５ｍｓ毎に配光パターンを変更することができる。
【００２８】  図１に示すように、投影光学部材２８は、例えば、前方側表面及び後方側表面が自由曲面形状を有する自由曲面レンズからなる。投影光学部材２８は、その後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方に投影する。投影光学部材２８は、その後方焦点が車両用灯具２の光軸上、且つマイクロミラーアレイ３２の反射面の近傍に位置するように配置される。なお、投影光学部材２８は、リフレクタであってもよい。
【００２９】  光源２２から出射された光は、反射光学部材２４で反射されて、光偏向装置２６のマイクロミラーアレイ３２に照射される。光偏向装置２６は、第１反射位置にある所定のミラー素子３０によって投影光学部材２８へ向けて光を反射する。この反射された光は、投影光学部材２８を通過して灯具前方に進行し、各ミラー素子３０に対応する各個別領域Ｒに照射される。これにより、所定形状の配光パターンが灯具前方に形成される。
【００３０】  撮像部１２は、自車前方を撮像する装置である。撮像部１２は、高速カメラ３６を含む。高速カメラ３６は、比較的フレームレートが高く、例えば２００ｆｐｓ以上１００００ｆｐｓ以下（１フレームあたり０．１〜５ｍｓ）である。また、高速カメラ３６は、比較的解像度が小さく、例えば３０万ピクセル以上５００万ピクセル未満である。高速カメラ３６は、全ての個別領域Ｒを撮像する。
【００３１】  制御装置５０は、輝度解析部１４と、灯具制御部１８と、光源制御部２０とを有する。撮像部１２が取得した画像データは、輝度解析部１４に送られる。
【００３２】  輝度解析部１４は、撮像部１２から得られる情報（画像データ）に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、高速に解析結果を出力する高速解析部である。本実施の形態の輝度解析部１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４の検出結果、すなわち個別領域Ｒの輝度情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【００３３】  灯具制御部１８は、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を設定する。一例として、灯具制御部１８は、照度設定部４２を有する。照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。また、照度設定部４２は、所定の第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒと、所定の第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒとで、異なる関数を用いて照度値を定める。さらに、本実施の形態の照度設定部４２は、第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒについて輝度解析部１４により検出される輝度に依存して照度値を設定する。また、第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒについて輝度解析部１４により検出される輝度に依存せずに照度値を設定する。
【００３４】  図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、実施の形態１における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。図４（Ａ）〜図４（Ｄ）に示すように、照度設定部４２は、検出される輝度値に関して、所定の第１閾値Ｔ１と、第１閾値Ｔ１よりも大きい第２閾値Ｔ２とを有する。そして、照度設定部４２は、最小の検出輝度値（例えば０）から第１閾値Ｔ１までの輝度範囲を、低輝度範囲Ｌ１と定める。また、第１閾値Ｔ１から第２閾値Ｔ２までの輝度範囲を、中輝度範囲Ｌ２と定める。さらに、第２閾値Ｔ２から最大の検出輝度値（例えば２５５）までの輝度範囲を、高輝度範囲Ｌ３と定める。
【００３５】  本実施の形態では、低輝度範囲Ｌ１が第１輝度範囲に対応し、中輝度範囲Ｌ２が第２輝度範囲に対応し、高輝度範囲Ｌ３が後述する第３輝度範囲に対応する。したがって、本実施の形態では、第１輝度範囲は、第２輝度範囲よりも輝度が低い範囲である。なお、検出輝度値の階調は８ｂｉｔ（２５６階調）に限定されず、１０ｂｉｔや６ｂｉｔ等であってもよい。また、第１閾値Ｔ１及び第２閾値Ｔ２は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。また、輝度範囲の分割数も３つに限定されず、２つや４つ以上であってもよい。
【００３６】  低輝度範囲Ｌ１の個別領域Ｒに対して照度値を定める際に用いられる関数において、低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒの照度値は、輝度と正の相関関係にある。つまり、低輝度範囲Ｌ１では、検出輝度値が大きいほど設定照度値も大きい。言い換えれば、照度設定部４２は、低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒに対して、ハイコントラスト配光パターンを形成する。ハイコントラスト配光パターンは、検出された輝度が相対的に低い個別領域Ｒには相対的に低い照度値が設定され、検出された輝度が相対的に高い個別領域Ｒには相対的に高い照度値が設定されて得られる配光パターンである。
【００３７】  つまり、ハイコントラスト配光パターンは、低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒのうち、明るい個別領域Ｒはより明るくなり、暗い個別領域Ｒはより暗くなる配光パターンである。ハイコントラスト配光パターンによれば、自車前方の照射対象物は、明暗コントラストが強調される。これにより、自車前方に存在する物標を運転者が視認しやすくなる。物標としては、対向車、歩行者、先行車、自車両の走行に支障を来す障害物、道路標識、道路標示、道路形状等が例示される。
【００３８】  図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示す例では、照度設定部４２は、低輝度範囲Ｌ１に含まれる検出輝度値に一定のゲイン値を乗算して照度値を設定している。したがって、設定照度値は、検出輝度値が大きくなるにつれて線形に増加する。また、検出輝度値の階調よりも高い階調の照度値が設定される。ただし、図４（Ａ）に示す例では、照度値の増加量（直線の傾き）が比較的小さく抑えられており、低輝度範囲Ｌ１と中輝度範囲Ｌ２との境界で照度値が不連続となっている。一方、図４（Ｂ）に示す例では、照度値の増加量が図４（Ａ）に示す例に比べて大きく、低輝度範囲Ｌ１と中輝度範囲Ｌ２との境界で照度値が連続している。
【００３９】  照度値を不連続とすることで、照度値の設定自由度を高めることができる。一方、照度値を連続させることで、照度値の設定自由度は低下するが、急激な照度値の変化によって運転者に与え得る違和感を抑制することができる。低輝度範囲Ｌ１と中輝度範囲Ｌ２との境界で照度値を連続させるか否かは、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００４０】  図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）に示す例では、照度設定部４２は、設定照度値が非線形に増加するように、低輝度範囲Ｌ１に含まれる検出輝度値に所定のゲイン値を乗算して照度値を設定している。なお、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）では、設定照度値は上に凸の非線形特性を有するが、下に凸の非線形特性を有してもよい。また、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）に示す例では、低輝度範囲Ｌ１と中輝度範囲Ｌ２との境界で照度値が連続しているが、図４（Ａ）に示す例と同様に、当該境界で照度値が不連続であってもよい。
【００４１】  また、照度設定部４２は、中輝度範囲Ｌ２に含まれる個別領域Ｒに対して、一定の照度値を設定する。本実施の形態では、中輝度範囲Ｌ２の個別領域Ｒに対して、光源部１０が照射可能な最大の照度値を設定している。
【００４２】  また、照度設定部４２は、低輝度範囲Ｌ１及び中輝度範囲Ｌ２よりも輝度が高い所定の第３輝度範囲、すなわち高輝度範囲Ｌ３に含まれる個別領域Ｒについて、輝度解析部１４により検出される輝度に依存して且つ輝度と負の相関関係にある照度値を設定するか、輝度解析部１４により検出される輝度に依存せずに照度値０を設定する。高輝度範囲Ｌ３は、例えば対向車の前照灯や街路灯等の自発光体が存在する個別領域Ｒの輝度が属する範囲である。したがって、第２閾値Ｔ２は、自発光体の輝度未満の値である。
【００４３】  図４（Ａ）及び図４（Ｃ）に示す例では、高輝度範囲Ｌ３において照度値０が設定されている。したがって、高輝度範囲Ｌ３に含まれる個別領域Ｒは、遮光される。また、中輝度範囲Ｌ２と高輝度範囲Ｌ３との境界で照度値は不連続である。図４（Ｂ）及び図４（Ｄ）に示す例では、検出輝度に依存して且つ輝度と負の相関関係を有するように、照度値が設定されている。また、中輝度範囲Ｌ２と高輝度範囲Ｌ３との境界で照度値が連続している。図４（Ｂ）に示す例では、設定照度値は、検出輝度値が大きくなるにつれて線形に減少している。図４（Ｄ）に示す例では、設定照度値は、検出輝度値が大きくなるにつれて非線形に減少している。なお、図４（Ｄ）では、設定照度値は下に凸の非線形特性を有するが、上に凸の非線形特性を有してもよい。また、図４（Ｂ）及び図４（Ｄ）において、検出輝度値と設定照度値とに負の相関関係を持たせつつ、中輝度範囲Ｌ２と高輝度範囲Ｌ３との境界で照度値を不連続としてもよい。
【００４４】  なお、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）では、検出輝度値０に対して照度値０を設定しているが、特にこの構成に限定されない。例えば、検出輝度値０に対して０超の照度値を設定してもよい。これにより、ハイコントラスト配光パターンの形成において、検出輝度が相対的に低い個別領域Ｒに対してある程度の光が照射される。その結果、当該個別領域Ｒにおける運転者の視認性を高めることができる。
【００４５】  照度設定部４２は、各個別領域Ｒの照度値を示す信号を、光源制御部２０に送信する。照度設定部４２は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に照度値を設定する。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。光源制御部２０は、光源２２の点消灯と、各ミラー素子３０のオン／オフ切り替えとを制御する。光源制御部２０は、各個別領域Ｒに照射する光の照度値に基づいて、各ミラー素子３０のオンの時間比率（幅や密度）を調節する。これにより、各個別領域Ｒに照射される光の照度を独立に調節することができる。そして、複数の部分照射領域が集まって、各種の配光パターンが構成される。光源制御部２０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に、光源２２及び／又は光偏向装置２６に駆動信号を送信する。
【００４６】  上述したハイコントラスト配光パターンは、自車前方の特定物標の位置に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御に利用することができる。具体的には図１に示すように、撮像部１２は、低速カメラ３８を含む。低速カメラ３８は、比較的フレームレートが低く、例えば３０ｆｐｓ以上１２０ｆｐｓ以下である（１フレームあたり約８〜３３ｍｓ）。また、低速カメラ３８は、比較的解像度が大きく、例えば５００万ピクセル以上である。低速カメラ３８は、全ての個別領域Ｒを撮像する。低速カメラ３８による撮像は、ハイコントラスト配光パターンが形成されている状況において実行される。なお、高速カメラ３６及び低速カメラ３８の解像度は、上記数値に限定されず、技術的に整合する範囲で任意の値に設定することができる。
【００４７】  制御装置５０は、状況解析部１６を有する。状況解析部１６は、撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方の状況を検出する。例えば、状況解析部１６は、自車前方に存在する物標を検出する。状況解析部１６は、輝度解析部１４に比べて精度の高い画像解析を実行し、低速に解析結果を出力する低速高精度解析部である。本実施の形態の状況解析部１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて自車前方の状況を検出する。低速カメラ３８の画像データは、ハイコントラスト配光パターンが形成された状態で取得された情報である。このため、状況解析部１６は、ハイコントラスト配光パターンが形成された領域において、物標をより高精度に検出することができる。状況解析部１６は、例えば５０ｍｓ毎に状況を検出する。状況解析部１６によって検出される物標としては、図３に示すように、対向車１００や歩行者２００等が例示される。
【００４８】  状況解析部１６は、アルゴリズム認識やディープラーニング等を含む、従来公知の方法を用いて物標を検出することができる。例えば、状況解析部１６は、歩行者２００を示す特徴点を予め保持している。そして、状況解析部１６は、低速カメラ３８の撮像データの中に歩行者２００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、歩行者２００の位置を認識する。状況解析部１６の検出結果、すなわち自車前方の物標情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【００４９】  灯具制御部１８は、トラッキング部４０を有する。トラッキング部４０は、状況解析部１６により検出された物標の中から特定物標を決定する。また、トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。本実施の形態では、一例として歩行者２００を特定物標とする。
【００５０】  具体的には、トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果と状況解析部１６の検出結果とを統合する。そして、輝度解析部１４で検出された各個別領域Ｒの輝度のうち、特定物標である歩行者２００が位置する個別領域Ｒの輝度を歩行者２００と関連付ける。トラッキング部４０は、その後に取得する輝度解析部１４の検出結果において、歩行者２００と関連付けた輝度の位置を認識することで、特定物標である歩行者２００の変位を検出することができる。トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果である各個別領域Ｒの輝度データにエッジ強調等の公知の画像処理を施すことで、歩行者２００の位置をより確実にトラッキングすることができる。なお、エッジ強調は、輝度解析部１４の処理に含めてもよい。
【００５１】  トラッキング部４０は、例えば５０ｍｓ毎に特定物標の決定処理を実行する。また、トラッキング部４０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に特定物標の変位検出処理（トラッキング）を実行する。
【００５２】  照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。各個別領域Ｒのうち、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対しては特定照度値を定める。具体的には、照度設定部４２はまず、特定物標である歩行者２００の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１を定める。
【００５３】  そして、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を定める。例えば、特定照度値として、光源部１０が照射可能な最大値が設定される。これにより、より高い照度の光を歩行者２００に照射して、自車運転者が歩行者２００を視認しやすくすることができる。この場合、歩行者２００の顔が位置する個別領域Ｒは、遮光することが望ましい。
【００５４】  また、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く他の個別領域Ｒについて、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）に示す検出輝度値と設定照度値との関係に基づいて、所定の配光パターンを形成する。また、照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の変位を認識し、特定個別領域Ｒ１の位置情報を更新する。そして、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を更新する。トラッキング部４０による処理と照度設定部４２による処理とは、少なくとも一時において並行して実行される。
【００５５】  図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、実施の形態１に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。このフローは、例えば図示しないライトスイッチによってＡＤＢ制御の実行指示がなされ、且つイグニッションがオンのときに所定のタイミングで繰り返し実行され、ＡＤＢ制御の実行指示が解除される（あるいは停止指示がなされる）か、イグニッションがオフにされた場合に終了する。また、図５（Ａ）に示すフローは、例えば０．１〜５ｍｓ毎に繰り返される高速処理であり、図５（Ｂ）に示すフローは、例えば５０ｍｓ毎に繰り返される低速処理である。この低速処理と高速処理とは、並行して実行される。また、低速処理の実行タイミングと同期して高速処理において第１配光パターンが形成されるように、予め設計されている。
【００５６】  図５（Ａ）に示すように、高速処理では、まず高速カメラ３６によって自車前方が撮像される（Ｓ１０１）。次に、輝度解析部１４によって、高速カメラ３６の画像データに基づいて、各個別領域Ｒの輝度が検出される（Ｓ１０２）。続いて、特定個別領域Ｒ１が設定されているか判断される（Ｓ１０３）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。特定個別領域Ｒ１が設定されている場合（Ｓ１０３のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標がトラッキングされて特定個別領域Ｒ１の位置（変位）が検出される。照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の設定（位置情報）を更新する（Ｓ１０４）。
【００５７】  次に、照度設定部４２によって、各個別領域Ｒに照射する光の照度値が設定される（Ｓ１０５）。特定個別領域Ｒ１に対しては、特定照度値が設定される。残りの個別領域Ｒに対しては、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）に示す検出輝度値と設定照度値との関係に基づいた照度値が設定される。次に、光源制御部２０によって光源部１０が駆動され、定められた照度の光が光源部１０から照射されて（Ｓ１０６）、本ルーチンが終了する。特定個別領域Ｒ１が設定されていない場合（Ｓ１０３のＮ）、照度設定部４２によって、個別領域Ｒに照射する光の照度値が設定される（Ｓ１０５）。この場合、設定される照度値の中には、特定照度値は含まれない。その後は、ステップＳ１０６の処理が実行されて、本ルーチンが終了する。
【００５８】  ステップＳ１０４において、トラッキングにより特定物標の消失が検出された場合には、特定個別領域Ｒ１の設定も消失する。したがって、ステップＳ１０５で設定される照度値の中には、特定照度値は含まれないこととなる。また、次回のルーチンにおけるステップＳ１０３では、後述するステップＳ２０５の処理が実行されるまでは、特定個別領域Ｒ１が設定されていない（Ｓ１０３のＮ）と判定される。
【００５９】  図５（Ｂ）に示すように、低速処理では、まず低速カメラ３８によって自車前方が撮像される（Ｓ２０１）。次に、状況解析部１６によって、低速カメラ３８の画像データに基づいて、自車前方に存在する物標が検出される（Ｓ２０２）。次に、検出された物標の中に特定物標が含まれているか判断される（Ｓ２０３）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。
【００６０】  特定物標が含まれている場合（Ｓ２０３のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標が決定される（Ｓ２０４）。次に、照度設定部４２によって、特定物標の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１が設定され（Ｓ２０５）、本ルーチンが終了する。特定物標が含まれていない場合（Ｓ２０３のＮ）、本ルーチンが終了する。なお、上記フローチャートでは、低速処理において特定個別領域が設定されているが、当該設定は高速処理において実行されてもよい。
【００６１】  以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、撮像部１２と、輝度解析部１４と、照度設定部４２と、光源部１０と、光源制御部２０とを備える。輝度解析部１４は、撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒそれぞれの輝度を検出する。照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。また、照度設定部４２は、所定の第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒと、所定の第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒとで、異なる関数を用いて照度値を定める。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて、光源部１０を制御する。
【００６２】  このように、自車前方に並ぶ各個別領域Ｒを複数の輝度帯に分け、各輝度帯で検出輝度値と設定照度値との関係を異ならせることで、車両用灯具システム１が形成可能な配光パターンの種類を増やすことができる。これにより、自車前方の状況に応じてより適切な配光パターンの形成が可能となるため、運転の安全性を向上させることができる。
【００６３】  また、照度設定部４２は、第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒについて検出輝度に依存して照度値を設定し、第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒについて検出輝度に依存せずに照度値を設定する。これにより、第２輝度範囲については検出輝度から照度値を算出する処理が不要となる。よって、照度設定部４２にかかる負荷を軽減することができる。
【００６４】  また、本実施の形態では、第１輝度範囲は、第２輝度範囲よりも輝度が低い範囲である。つまり、第１輝度範囲は低輝度範囲Ｌ１であり、第２輝度範囲は中輝度範囲Ｌ２である。したがって、低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒは、検出輝度に依存して照度値が設定される。また、第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒの照度値は、輝度と正の相関関係にある。すなわち、暗い個別領域Ｒに対して、照射対象物の明暗コントラストが強調されるハイコントラスト配光パターンが形成される。これにより、自車前方に存在する物標を視認させやすくすることができる。
【００６５】  また、照度設定部４２は、高輝度範囲Ｌ３に含まれる個別領域Ｒについて、検出輝度に依存し且つ輝度と負の相関関係にある照度値を設定するか、検出輝度に依存せずに照度値０を設定する。これにより、対向車の前照灯や街路灯等の自発光体への光の照射を回避することができる。その結果、車両用灯具システム１の消費電力を抑制することができる。
【００６６】（実施の形態２）  実施の形態２に係る車両用灯具システムは、照度設定部４２による照度値の設定方法が異なる点を除いて、実施の形態１に係る車両用灯具システムの構成と共通する。以下、実施の形態２に係る車両用灯具システムについて、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００６７】  実施の形態２に係る車両用灯具システム１は、実施の形態１に係る車両用灯具システム１と同様に、撮像部１２と、輝度解析部１４と、照度設定部４２と、光源部１０と、光源制御部２０とを備える（図１参照）。
【００６８】  照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。また、照度設定部４２は、所定の第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒと、所定の第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒとで、異なる関数を用いて照度値を定める。さらに、本実施の形態の照度設定部４２は、第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒ及び第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒに対して、輝度解析部１４により検出される輝度に依存して照度値を設定する。ただし、第１輝度範囲と第２輝度範囲とでは、検出輝度と設定照度との対応関係が異なる。
【００６９】  図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施の形態２における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、照度設定部４２は、検出される輝度値に関して、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２とを有する。そして、照度設定部４２は、最小の検出輝度値（例えば０）から第１閾値Ｔ１までの輝度範囲を、低輝度範囲Ｌ１と定める。また、第１閾値Ｔ１から第２閾値Ｔ２までの輝度範囲を、中輝度範囲Ｌ２と定める。さらに、第２閾値Ｔ２から最大の検出輝度値（例えば２５５）までの輝度範囲を、高輝度範囲Ｌ３と定める。本実施の形態では、低輝度範囲Ｌ１が第１輝度範囲に対応し、中輝度範囲Ｌ２が第２輝度範囲に対応し、高輝度範囲Ｌ３が第３輝度範囲に対応する。
【００７０】  低輝度範囲Ｌ１の個別領域Ｒに対して用いられる関数において、低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒの照度値は、輝度と正の相関関係にある。また、中輝度範囲Ｌ２の個別領域Ｒに対して用いられる関数において、中輝度範囲Ｌ２に含まれる個別領域Ｒの照度値は、輝度と正の相関関係にある。つまり、低輝度範囲Ｌ１と中輝度範囲Ｌ２のそれぞれで、検出輝度値が大きいほど設定照度値も大きい。言い換えれば、照度設定部４２は、低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒと中輝度範囲Ｌ２に含まれる個別領域Ｒのそれぞれに対して、ハイコントラスト配光パターンを形成する。
【００７１】  ただし、低輝度範囲Ｌ１では、少なくとも一部の輝度範囲において、検出輝度値の階調よりも高い階調の照度値が設定される。一方、中輝度範囲Ｌ２では、検出輝度値の階調と同一階調の照度値が設定される。したがって、低輝度範囲Ｌ１には、照射対象物の明暗コントラストをより強調するハイコントラスト配光パターンが形成される。
【００７２】  図６（Ａ）に示す例では、設定照度値は、検出輝度値が大きくなるにつれて線形に増加する。また、低輝度範囲Ｌ１と中輝度範囲Ｌ２との境界で、照度値が不連続である。一方、図６（Ｂ）に示す例では、設定照度値は、検出輝度値が大きくなるにつれて非線形に増加する。また、低輝度範囲Ｌ１と中輝度範囲Ｌ２との境界で照度値が連続する。なお、図６（Ｂ）では、低輝度範囲Ｌ１に含まれる設定照度値は上に凸の非線形特性を有するが、下に凸の非線形特性を有してもよい。また、図６（Ａ）に示す例と同様に、低輝度範囲Ｌ１と中輝度範囲Ｌ２の境界で照度値が不連続であってもよい。
【００７３】  また、照度設定部４２は、低輝度範囲Ｌ１及び中輝度範囲Ｌ２よりも輝度が高い所定の第３輝度範囲、すなわち高輝度範囲Ｌ３に含まれる個別領域Ｒについて、輝度解析部１４により検出される輝度に依存して且つ輝度と負の相関関係にある照度値を設定するか、輝度解析部１４により検出される輝度に依存せずに照度値０を設定する。
【００７４】  図６（Ａ）に示す例では、高輝度範囲Ｌ３において照度値０が設定されている。したがって、高輝度範囲Ｌ３に含まれる個別領域Ｒは、遮光される。また、中輝度範囲Ｌ２と高輝度範囲Ｌ３との境界で照度値は不連続である。図６（Ｂ）に示す例では、検出輝度に依存して且つ輝度と負の相関関係を有するように、照度値が設定されている。また、中輝度範囲Ｌ２と高輝度範囲Ｌ３との境界で照度値が連続している。図６（Ｂ）に示す例では、設定照度値は下に凸の非線形特性を有するが、上に凸の非線形特性を有してもよい。また、設定照度値は、検出輝度値が大きくなるにつれて非線形に減少しているが、線形に減少してもよい。また、中輝度範囲Ｌ２と高輝度範囲Ｌ３との境界で照度値が不連続であってもよい。
【００７５】  なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、検出輝度値０に対して照度値０を設定しているが、特にこの構成に限定されない。例えば、検出輝度値０に対して０超の照度値を設定してもよい。
【００７６】  本実施の形態に係る車両用灯具システム１によっても、形成可能な配光パターンの種類を増やすことができる。これにより、自車前方の状況に応じてより適切な配光パターンの形成が可能となるため、運転の安全性を向上させることができる。また、本実施の形態の照度設定部４２は、第１輝度範囲と第２輝度範囲のそれぞれに含まれる個別領域Ｒに対して、検出輝度に依存した照度値を設定するとともに、各輝度範囲で検出輝度と設定照度との対応関係を異ならせている。さらに、第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒの照度値及び第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒの照度値は、輝度と正の相関関係にある。これらにより、より広い輝度範囲で照射対象物に対する運転者の視認性を高めることができる。
【００７７】（実施の形態３）  実施の形態３に係る車両用灯具システムは、照度設定部４２による照度値の設定方法が異なる点を除いて、実施の形態１に係る車両用灯具システムの構成と共通する。以下、実施の形態３に係る車両用灯具システムについて、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００７８】  実施の形態３に係る車両用灯具システム１は、実施の形態１に係る車両用灯具システム１と同様に、撮像部１２と、輝度解析部１４と、照度設定部４２と、光源部１０と、光源制御部２０とを備える（図１参照）。
【００７９】  照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。また、照度設定部４２は、所定の第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒと、所定の第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒとで、異なる関数を用いて照度値を定める。さらに、本実施の形態の照度設定部４２は、第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒ及び第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒに対して、輝度解析部１４により検出される輝度に依存せずに照度値を設定する。
【００８０】  図７（Ａ）は、実施の形態３における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。図７（Ａ）に示すように、照度設定部４２は、検出される輝度値に関して、第１閾値Ｔ１と第２閾値Ｔ２とを有する。そして、照度設定部４２は、最小の検出輝度値（例えば０）から第１閾値Ｔ１までの輝度範囲を、低輝度範囲Ｌ１と定める。また、第１閾値Ｔ１から第２閾値Ｔ２までの輝度範囲を、中輝度範囲Ｌ２と定める。さらに、第２閾値Ｔ２から最大の検出輝度値（例えば２５５）までの輝度範囲を、高輝度範囲Ｌ３と定める。本実施の形態では、低輝度範囲Ｌ１が第１輝度範囲に対応し、中輝度範囲Ｌ２が第２輝度範囲に対応し、高輝度範囲Ｌ３が第３輝度範囲に対応する。
【００８１】  照度設定部４２は、低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒに対して、一定の第１照度値を設定する。また、中輝度範囲Ｌ２に含まれる個別領域Ｒに対して、一定の第２照度値を設定する。本実施の形態では、第１照度値は、第２照度値に比べて高い照度値である。
【００８２】  したがって、低輝度範囲Ｌ１及び中輝度範囲Ｌ２を統合した輝度範囲で見た場合、照度設定部４２は、検出輝度が相対的に低い個別領域Ｒには相対的に高い照度値を設定し、検出輝度が相対的に高い個別領域Ｒには相対的に低い照度値を設定する。この結果、自車前方の明るさを均一化する輝度均一化配光パターンが形成される。輝度均一化配光パターンによれば、自車前方の暗い領域に存在する物標を明るく照らし出すことができる。このため、ハイコントラスト配光パターンとは異なる方法あるいは態様で、自車前方に存在する物標に対する視認性を高めることができる。
【００８３】  なお、図７（Ａ）に示す例では、照度設定部４２は、低輝度範囲Ｌ１の個別領域Ｒに対して相対的に高い照度値を設定し、中輝度範囲Ｌ２の個別領域Ｒに対して相対的に低い照度値を設定している。しかしながら、特にこの構成に限定されず、低輝度範囲Ｌ１の個別領域Ｒに対して相対的に低い照度値を設定し、中輝度範囲Ｌ２の個別領域Ｒに対して相対的に高い照度値を設定してもよい。この場合、低輝度範囲Ｌ１及び中輝度範囲Ｌ２を統合した輝度範囲で見れば、ハイコントラスト配光パターンが形成されることになる。
【００８４】  また、照度設定部４２は、高輝度範囲Ｌ３に含まれる個別領域Ｒについて、検出輝度に依存せずに照度値０を設定する。なお、照度設定部４２は、検出輝度に依存して且つ輝度と負の相関関係にある照度値を設定してもよい。この場合、設定照度値は線形に減少してもよいし、非線形に減少してもよい。また、中輝度範囲Ｌ２と高輝度範囲Ｌ３との境界で照度値は連続でも不連続でもよい。また、設定照度値が非線形に減少する場合、設定照度値は上に凸の非線形特性を有してもよいし、下に凸の非線形特性を有してもよい。
【００８５】  図７（Ａ）では、検出輝度値０に対して照度値０を設定しているが、特にこの構成に限定されない。例えば、検出輝度値０に対して０超の照度値を設定してもよい。
【００８６】（実施の形態４）  実施の形態４に係る車両用灯具システムは、照度設定部４２による照度値の設定方法が異なる点を除いて、実施の形態１に係る車両用灯具システムの構成と共通する。以下、実施の形態３に係る車両用灯具システムについて、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００８７】  実施の形態４に係る車両用灯具システム１は、実施の形態１に係る車両用灯具システム１と同様に、撮像部１２と、輝度解析部１４と、照度設定部４２と、光源部１０と、光源制御部２０とを備える（図１参照）。
【００８８】  照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。また、照度設定部４２は、所定の第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒと、所定の第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒとで、異なる関数を用いて照度値を定める。さらに、本実施の形態の照度設定部４２は、第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒについて検出輝度に依存して照度値を設定する。また、第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒについて検出輝度に依存せずに照度値を設定する。
【００８９】  図７（Ｂ）は、実施の形態４における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。図７（Ｂ）に示すように、照度設定部４２は、検出輝度値に関して、第１閾値Ｔ１を有する。そして、照度設定部４２は、最小の検出輝度値（例えば０）から第１閾値Ｔ１までの輝度範囲を、低輝度範囲Ｌ４と定める。また、第１閾値Ｔ１から最大の検出輝度値（例えば２５５）までの輝度範囲を、高輝度範囲Ｌ５と定める。
【００９０】  本実施の形態では、照度設定部４２は、低輝度範囲Ｌ４と高輝度範囲Ｌ５の２つの輝度範囲のみを設定する。低輝度範囲Ｌ４が第１輝度範囲に対応し、高輝度範囲Ｌ５が第２輝度範囲に対応する。また、低輝度範囲Ｌ４は、実施の形態１〜３における低輝度範囲Ｌ１及び中輝度範囲Ｌ２を統合した輝度範囲に対応する。高輝度範囲Ｌ５は、実施の形態１〜３における高輝度範囲Ｌ３に対応する。したがって、本実施の形態の第１閾値Ｔ１は、実施の形態１〜３の第２閾値Ｔ２に対応する。
【００９１】  照度設定部４２は、設定照度値が非線形に増加するように、低輝度範囲Ｌ１に含まれる検出輝度値に所定のゲイン値を乗算して照度値を設定している。低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒの照度値は、輝度と正の相関関係にある。したがって、低輝度範囲Ｌ１には、ハイコントラスト配光パターンが形成される。なお、図７（Ｂ）では、設定照度値は上に凸の非線形特性を有するが、下に凸の非線形特性を有してもよい。また、設定照度値は、検出輝度値が大きくなるにつれて線形に増加してもよい。
【００９２】  また、低輝度範囲Ｌ１において、照度値は検出輝度と負の相関関係を有してもよい。この場合、設定照度値は線形に減少してもよいし、非線形に減少してもよい。また、設定照度値が非線形に減少する場合、設定照度値は上に凸の非線形特性を有してもよいし、下に凸の非線形特性を有してもよい。
【００９３】  また、照度設定部４２は、高輝度範囲Ｌ５に含まれる個別領域Ｒについて、検出輝度に依存せずに照度値０を設定する。なお、照度設定部４２は、検出輝度に依存して且つ輝度と負の相関関係にある照度値を設定してもよい。この場合、設定照度値は線形に減少してもよいし、非線形に減少してもよい。また、低輝度範囲Ｌ４と高輝度範囲Ｌ５との境界で照度値は連続でも不連続でもよい。また、設定照度値が非線形に減少する場合、設定照度値は上に凸の非線形特性を有してもよいし、下に凸の非線形特性を有してもよい。
【００９４】  図７（Ｂ）では、検出輝度値０に対して照度値０を設定しているが、特にこの構成に限定されない。例えば、検出輝度値０に対して０超の照度値を設定してもよい。
【００９５】  本発明は、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の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など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て得られる新たな実施の形態も本発明の範囲に含まれる。このような新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【００９６】  図８は、変形例における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。図４（Ａ）〜図４（Ｄ）における低輝度範囲Ｌ１と、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）における低輝度範囲Ｌ１と、図７（Ｂ）における低輝度範囲Ｌ４とでは、検出輝度値に対して設定照度値が連続的に増加している。しかしながら、この構成に限定されず、検出輝度値に依存して設定照度値を増加させる場合、図８に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を段階的に増加させてもよい。変化の段数は適宜設定することができる。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）における及び中輝度範囲Ｌ２についても同様である。また、検出輝度値に対して設定照度値を減少させる場合も、図４（Ｂ）及び図４（Ｄ）における高輝度範囲Ｌ３や図６（Ｂ）における高輝度範囲Ｌ３のように連続的に減少させる構成に限定されず、段階的に減少させてもよい。
【００９７】  各実施の形態では、撮像部１２、輝度解析部１４、状況解析部１６、灯具制御部１８及び光源制御部２０が灯室８内に設けられているが、それぞれは適宜、灯室８外に設けられてもよい。例えば、撮像部１２のうち低速カメラ３８は、車室内に搭載されている既存のカメラを利用することができる。なお、撮像部１２と光源部１０とは画角が一致していることが望ましい。
【００９８】  また、高速カメラ３６が低速カメラ３８と同等の解像度を有する場合には、低速カメラ３８を省略してもよい。これにより、車両用灯具システム１の小型化を図ることができる。この場合、状況解析部１６は、高速カメラ３６の画像データを用いて物標を検出する。
【００９９】  光源部１０は、ＤＭＤである光偏向装置２６に代えて、光源光で自車前方を走査するスキャン光学系や、各個別領域Ｒに対応するＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイを備えてもよい。
【０１００】  実施の形態１において、低輝度範囲Ｌ１に含まれる個別領域Ｒについて検出輝度に依存せずに照度値を設定し、中輝度範囲Ｌ２に含まれる個別領域Ｒについて検出輝度に依存して照度値を設定してもよい。つまり、低輝度範囲Ｌ１が第２輝度範囲に対応し、中輝度範囲Ｌ２が第１輝度範囲に対応してもよい。また、「第１輝度範囲に含まれる個別領域Ｒと第２輝度範囲に含まれる個別領域Ｒとで、異なる関数を用いて照度値を定める」と規定する場合には、低輝度範囲Ｌ１、中輝度範囲Ｌ２及び高輝度範囲Ｌ３のうちいずれか１つが第１輝度範囲に対応し、他の１つが第２輝度範囲に対応する。
【０１０１】  また、ＡＤＢ制御における特定物標は、対向車１００であってもよい。この場合、状況解析部１６は、対向車１００を示す特徴点を予め保持している。そして、状況解析部１６は、低速カメラ３８の撮像データの中に対向車１００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、対向車１００の位置を認識する。前記「対向車１００を示す特徴点」とは、例えば対向車１００の前照灯の推定存在領域に現れる所定光度以上の光点１０２（図３参照）である。トラッキング部４０は、特定物標である対向車１００の光点１０２が位置する個別領域Ｒの輝度を対向車１００と関連付ける。
【０１０２】  照度設定部４２は、対向車１００の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１を定める。例えば照度設定部４２は、対向車１００の前照灯に対応する２つの光点１０２間の水平方向距離ａ（図３参照）に対して、予め定められた所定比率の鉛直方向距離ｂを定め、横ａ×縦ｂの寸法範囲と重なる個別領域Ｒを特定個別領域Ｒ１とする。特定個別領域Ｒ１には、対向車の運転者と重なる個別領域Ｒが含まれる。そして、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値として、例えば０を設定する。つまり、特定個別領域Ｒ１を遮光する。
【０１０３】  以下の態様も本発明に含めることができる。
【０１０４】  自車前方を撮像する撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒそれぞれの輝度を検出する輝度解析部１４と、  輝度解析部１４の検出結果に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める照度設定部４２と、  照度設定部４２が定めた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０を制御する光源制御部２０と、を備え、  照度設定部４２は、輝度が所定の第１範囲に含まれる個別領域Ｒと、輝度が所定の第２範囲に含まれる個別領域Ｒとで、異なる関数を用いて照度値を定める、車両用灯具２の制御装置５０。
【０１０５】  自車前方を撮像する撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒそれぞれの輝度を検出するステップと、  検出した輝度に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定めるステップと、  定めた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０を制御するステップと、を含み、  照度値を定めるステップにおいて、輝度が所定の第１範囲に含まれる個別領域Ｒと、輝度が所定の第２範囲に含まれる個別領域Ｒとで、異なる関数を用いて照度値を定める、車両用灯具２の制御方法。
【０１０６】（実施の形態５）  図９は、実施の形態５に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。図９では、車両用灯具システム１の構成要素の一部を機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックは、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合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。
【０１０７】  車両用灯具システム１（１Ａ）は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置に適用される。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図９には車両用灯具２として一方の前照灯ユニットの構造を示す。
【０１０８】  車両用灯具システム１が備える車両用灯具２は、車両前方側に開口部を有するランプボディ４と、ランプボディ４の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー６とを備える。透光カバー６は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ４と透光カバー６とにより形成される灯室８内には、光源部１０と、可視光撮像部３５と、遠赤外撮像部５２と、制御装置５０とが収容される。
【０１０９】  光源部１０は、自車前方に並ぶ複数の個別領域（図３参照）のそれぞれに照射する光の照度（強度）を独立に調節可能な装置である。光源部１０は、光源２２と、反射光学部材２４と、光偏向装置２６と、投影光学部材２８とを有する。各部は、図示しない支持機構によりランプボディ４に取り付けられる。
【０１１０】  光源２２は、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子や、電球、白熱灯（ハロゲンランプ）、放電灯（ディスチャージランプ）等を用いることができる。
【０１１１】  反射光学部材２４は、光源２２から出射した光を光偏向装置２６の反射面に導くように構成される。反射光学部材２４は、内面が所定の反射面となっている反射鏡で構成される。なお、反射光学部材２４は、中実導光体などであってもよい。また、光源２２から出射した光を光偏向装置２６に直接導くことができる場合は、反射光学部材２４を設けなくてもよい。
【０１１２】  光偏向装置２６は、投影光学部材２８の光軸上に配置され、光源２２から出射された光を選択的に投影光学部材２８へ反射するように構成される。光偏向装置２６は、例えばＤＭＤ（Digital Mirror Device）で構成される。すなわち、光偏向装置２６は、複数の微小ミラーをアレイ（マトリックス）状に配列したものである。これらの複数の微小ミラーの反射面の角度をそれぞれ制御することで、光源２２から出射された光の反射方向を選択的に変えることができる。つまり、光偏向装置２６は、光源２２から出射された光の一部を投影光学部材２８へ向けて反射し、それ以外の光を、投影光学部材２８によって有効に利用されない方向へ向けて反射することができる。ここで、有効に利用されない方向とは、例えば、投影光学部材２８には入射するが配光パターンの形成にほとんど寄与しない方向や、図示しない光吸収部材（遮光部材）に向かう方向と捉えることができる。
【０１１３】  図２（Ａ）は、光偏向装置の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ−Ａ断面図である。光偏向装置２６は、複数の微小なミラー素子３０がマトリックス状に配列されたマイクロミラーアレイ３２と、ミラー素子３０の反射面３０ａの前方側（図２（Ｂ）に示す光偏向装置２６の右側）に配置された透明なカバー部材３４とを有する。カバー部材３４は、例えば、ガラスやプラスチック等で構成される。
【０１１４】  ミラー素子３０は略正方形であり、水平方向に延びミラー素子３０をほぼ等分する回動軸３０ｂを有する。マイクロミラーアレイ３２の各ミラー素子３０は、光源２２から出射された光を所望の配光パターンの一部として利用されるように投影光学部材２８へ向けて反射する第１反射位置（図２（Ｂ）において実線で示す位置）と、光源２２から出射された光が有効に利用されないように反射する第２反射位置（図２（Ｂ）において点線で示す位置）とを切り替え可能に構成されている。各ミラー素子３０は、回動軸３０ｂ周りに回動して、第１反射位置と第２反射位置との間で個別に切り替えられる。各ミラー素子３０は、オン時に第１反射位置をとり、オフ時に第２反射位置をとる。
【０１１５】  図３は、自車前方の様子を模式的に示す図である。上述のように光源部１０は、灯具前方に向けて互いに独立に光を照射可能な個別照射部としてのミラー素子３０を複数有する。光源部１０は、ミラー素子３０によって自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒに光を照射することができる。各個別領域Ｒは、可視光撮像部３５、より具体的には例えば高速カメラ３６の１ピクセル又は複数ピクセルの集合に対応する領域である。本実施の形態では各個別領域Ｒと各ミラー素子３０とが対応付けられている。
【０１１６】  図２（Ａ）及び図３では、説明の便宜上、ミラー素子３０及び個別領域Ｒを横１０×縦８の配列としているが、ミラー素子３０及び個別領域Ｒの数は特に限定されない。例えば、マイクロミラーアレイ３２の解像度（言い換えればミラー素子３０及び個別領域Ｒの数）は１０００〜３０万ピクセルである。また、光源部１０が１つの配光パターンの形成に要する時間は、例えば０．１〜５ｍｓである。すなわち、光源部１０は、０．１〜５ｍｓ毎に配光パターンを変更することができる。
【０１１７】  図９に示すように、投影光学部材２８は、例えば、前方側表面及び後方側表面が自由曲面形状を有する自由曲面レンズからなる。投影光学部材２８は、その後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方に投影する。投影光学部材２８は、その後方焦点が車両用灯具２の光軸上、且つマイクロミラーアレイ３２の反射面の近傍に位置するように配置される。なお、投影光学部材２８は、リフレクタであってもよい。
【０１１８】  光源２２から出射された光は、反射光学部材２４で反射されて、光偏向装置２６のマイクロミラーアレイ３２に照射される。光偏向装置２６は、第１反射位置にある所定のミラー素子３０によって投影光学部材２８へ向けて光を反射する。この反射された光は、投影光学部材２８を通過して灯具前方に進行し、各ミラー素子３０に対応する各個別領域Ｒに照射される。これにより、複数の部分照射領域が集まって構成される、所定形状の配光パターンが灯具前方に形成される。
【０１１９】  可視光撮像部３５は、自車前方を撮像する装置である。可視光撮像部３５は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。高速カメラ３６は、比較的フレームレートが高く、例えば２００ｆｐｓ以上１００００ｆｐｓ以下（１フレームあたり０．１〜５ｍｓ）である。一方、低速カメラ３８は、比較的フレームレートが低く、例えば３０ｆｐｓ以上１２０ｆｐｓ以下である（１フレームあたり約８〜３３ｍｓ）。また、高速カメラ３６は、比較的解像度が小さく、例えば３０万ピクセル以上５００万ピクセル未満である。一方、低速カメラ３８は、比較的解像度が大きく、例えば５００万ピクセル以上である。高速カメラ３６及び低速カメラ３８は、全ての個別領域Ｒを撮像する。なお、高速カメラ３６及び低速カメラ３８の解像度は、上記数値に限定されず、技術的に整合する範囲で任意の値に設定することができる。
【０１２０】  遠赤外撮像部５２は、自車前方を撮像する装置である。遠赤外撮像部５２は、遠赤外カメラ５４を含む。遠赤外カメラ５４は、物体が発生する熱を画像として撮像する。また、自車前方の物標により反射された光のうち赤外光成分を画像として撮像する。遠赤外カメラ５４は、フレームレートが例えば５ｆｐｓ以上１００００ｆｐｓ以下（１フレームあたり０．１〜２００ｍｓ）であり、解像度が例えば３０万ピクセル以上５００万ピクセル未満である。遠赤外カメラ５４は、全ての個別領域Ｒを撮像する。
【０１２１】  制御装置５０は、輝度解析部１４と、物標解析部２１６と、灯具制御部１８と、光源制御部２０とを有する。可視光撮像部３５が取得した画像データは、輝度解析部１４及び物標解析部２１６に送られる。また、遠赤外撮像部５２が取得した画像データは、物標解析部２１６に送られる。
【０１２２】  輝度解析部１４は、可視光撮像部３５から得られる情報（画像データ）に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、物標解析部２１６に比べて精度の低い画像解析を実行し、高速に解析結果を出力する高速低精度解析部である。本実施の形態の輝度解析部１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４の検出結果、すなわち個別領域Ｒの輝度情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【０１２３】  物標解析部２１６は、少なくとも遠赤外撮像部５２から得られる情報（画像データ）に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する。本実施の形態の物標解析部２１６は、遠赤外撮像部５２から得られる情報に加えて、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて物標を検出する。したがって、物標解析部２１６は、輝度解析部１４に比べて精度の高い画像解析を実行し、低速に解析結果を出力する低速高精度解析部である。物標解析部２１６は、例えば５０ｍｓ毎に物標を検出する。物標解析部２１６によって検出される物標としては、図３に示すように、対向車１００や歩行者２００等が例示される。また、先行車や、自車両の走行に支障を来す障害物、道路標識、道路標示、道路形状等も物標に含まれる。
【０１２４】  例えば、物標解析部２１６は、低速カメラ３８から得られる画像データと、遠赤外撮像部５２から得られる画像データとをそれぞれトリミング及びスケーリングして、両画像データを位置合わせする。また、必要に応じて両画像データを階調反転させる。階調反転とともに２値化処理を施す場合もある。そして、例えばビット論理積の演算により両画像データを合成する。物標解析部２１６は、得られた画像データに基づいて物標を検出する。なお、フィールドシーケンシャル方式で両画像データを合成してもよい。
【０１２５】  物標解析部２１６は、アルゴリズム認識やディープラーニング等を含む、従来公知の方法を用いて物標を検出することができる。例えば、物標解析部２１６は、対向車１００を示す特徴点を予め保持している。そして、物標解析部２１６は、遠赤外撮像部５２や低速カメラ３８の撮像データの中に対向車１００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、対向車１００の位置を認識する。前記「対向車１００を示す特徴点」とは、例えば対向車１００の前照灯の推定存在領域に現れる所定光度以上の光点１０２（図３参照）である。同様に、物標解析部２１６は、歩行者２００やその他の物標を示す特徴点を予め保持しており、遠赤外撮像部５２や低速カメラ３８の撮像データの中にこれらの特徴点を含むデータが存在する場合、当該特徴点に対応する物標の位置を認識する。物標解析部２１６の検出結果、すなわち自車前方の物標情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【０１２６】  灯具制御部１８は、輝度解析部１４及び／又は物標解析部２１６の検出結果を用いて、特定物標の決定、特定物標の変位検出、特定個別領域Ｒ１の設定、各個別領域Ｒに照射する光の照度値の設定等を実行する。一例として、灯具制御部１８は、トラッキング部４０と、照度設定部４２とを含む。トラッキング部４０は、物標解析部２１６により検出された物標の中から特定物標を決定する。また、トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。以下では、対向車１００を特定物標とした場合を例に挙げて説明する。
【０１２７】  具体的には、トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果と物標解析部２１６の検出結果とを統合する。そして、輝度解析部１４で検出された各個別領域Ｒの輝度のうち、特定物標である対向車１００の光点１０２が位置する個別領域Ｒの輝度を対向車１００と関連付ける。トラッキング部４０は、その後に取得する輝度解析部１４の検出結果において、対向車１００と関連付けた輝度の位置を認識することで、特定物標である対向車１００の変位を検出することができる。トラッキング部４０は、例えば５０ｍｓ毎に特定物標の決定処理を実行する。また、トラッキング部４０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に特定物標の変位検出処理（トラッキング）を実行する。
【０１２８】  照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果と、物標解析部２１６の検出結果とに基づいて、所定の物標、すなわち特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。本実施の形態では、照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果とトラッキング部４０の検出結果とに基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。つまり、トラッキング部４０の検出結果を用いることで、物標解析部２１６の検出結果を間接的に用いている。
【０１２９】  まず、照度設定部４２は、特定物標である対向車１００の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１を定める。例えば照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に含まれる対向車１００の位置情報に基づいて、特定個別領域Ｒ１を定める。特定個別領域Ｒ１の設定について、例えば照度設定部４２は、対向車１００の前照灯に対応する２つの光点１０２間の水平方向距離ａ（図３参照）に対して、予め定められた所定比率の鉛直方向距離ｂを定め、横ａ×縦ｂの寸法範囲と重なる個別領域Ｒを特定個別領域Ｒ１（図３参照）とする。特定個別領域Ｒ１には、対向車の運転者と重なる個別領域Ｒが含まれる。そして、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を定める。
【０１３０】  また、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く他の個別領域Ｒについても照度値を定める。例えば、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒのうち、輝度解析部１４により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域Ｒについて、目標輝度値を同じ値に設定する。すなわち、輝度均一化制御を実行する。目標輝度値とは、配光パターンが形成された状態で輝度解析部１４により検出されるべき輝度を意味する。
【０１３１】  図１０は、輝度均一化制御における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。図１０に示すように、輝度均一化制御では特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒについて、検出された輝度が相対的に低い個別領域Ｒには相対的に高い照度値が設定され、検出された輝度が相対的に高い個別領域Ｒには相対的に低い照度値が設定される。輝度均一化制御により、自車前方の明るさを均一にする輝度均一化配光パターンが形成される。輝度均一化配光パターンによれば、自車前方の暗い領域に存在する物標を明るく照らし出すことができる。このため、物標解析部２１６による物標の検出精度を向上させることができる。なお、前記「所定の範囲」は、輝度解析部１４により検出可能な輝度の全範囲であってもよいし、一部の範囲であってもよい。図１０では、輝度解析部１４により検出可能な輝度の全範囲を、前記「所定の範囲」としている。
【０１３２】  輝度均一化制御における検出輝度値と設定照度値との関係は、次のようであってもよい。図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、輝度均一化制御における検出輝度値と設定照度値との関係の他の例を示す図である。すなわち、図１０に示す例では、検出輝度値に対して設定照度値を連続的且つ直線的に変化させている。しかしながら、特にこの関係に限定されず、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を段階的に変化させてもよい。また、図１１（Ｃ）に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を曲線的に変化させてもよい。なお、図１１（Ｃ）では上に凸の曲線を図示しているが、下に凸の曲線であってもよい。
【０１３３】  照度設定部４２は、輝度均一化制御に代えて又は加えて、ハイコントラスト制御を実行してもよい。ハイコントラスト制御とは、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒのうち、輝度解析部１４により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域Ｒについて、検出された輝度が相対的に低い個別領域Ｒには相対的に低い照度値を設定し、検出された輝度が相対的に高い個別領域Ｒには相対的に高い照度値を設定する制御である。ハイコントラスト制御により、ハイコントラスト配光パターンが形成される。前記「所定の範囲」は、輝度解析部１４により検出可能な輝度の全範囲であってもよいし、一部の範囲であってもよい。以下に説明する図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）では、輝度解析部１４により検出可能な輝度の全範囲を、前記「所定の範囲」としている。
【０１３４】  例えば照度設定部４２は、予め定められたしきい値よりも輝度の低い個別領域Ｒには、当該しきい値よりも輝度の高い個別領域Ｒに対して設定する照度値よりも低い照度値を設定する。一方、当該しきい値よりも輝度の高い個別領域Ｒには、当該しきい値よりも輝度の低い個別領域Ｒに対して設定する照度値よりも高い照度値を設定する。設定する照度値の高低の程度は、物標の検出精度の向上度合い等を考慮して、実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定することができる。
【０１３５】  この結果、輝度が相対的に低い個別領域Ｒの照度値は、輝度が相対的に高い個別領域Ｒの照度値よりも低い値となる。逆に、輝度が相対的に高い個別領域Ｒの照度値は、輝度が相対的に低い個別領域Ｒの照度値よりも高い値となる。一例として、照度設定部４２は、しきい値よりも輝度の低い個別領域Ｒには、現在設定されている照度値よりも低い照度値を設定する。一方、しきい値よりも輝度の高い個別領域Ｒには、現在設定されている照度値よりも高い照度値を設定する。なお、しきい値を用いずに、例えば最も輝度の高い個別領域Ｒの輝度を基準として、輝度が低くなるにつれて設定する照度値を下げていってもよい。
【０１３６】  つまり、ハイコントラスト配光パターンは、明るい個別領域Ｒはより明るくなり、暗い個別領域Ｒはより暗くなる配光パターンである。ハイコントラスト配光パターンによれば、自車前方の照射対象物は、明暗コントラストが強調される。これにより、輝度均一化配光パターンとは異なる方法あるいは態様で、物標解析部２１６による物標の検出精度を向上させることができる。
【０１３７】  ハイコントラスト制御では、新たに設定される相対的に低い照度値は、現在設定されている照度値よりも低い照度値となり、新たに設定される相対的に高い照度値は、現在設定されている照度値よりも高い照度値となり得る。したがって、ハイコントラスト配光パターンの形成が繰り返されると、正帰還がかかって、いずれは設定照度値が０と最大値とに二極化してしまう。照度値が二極化すると、照度値０が設定される個別領域Ｒにおいて、運転者の視認性を確保することが困難となり得る。
【０１３８】  これに対し、以下のように基準照度値Ｍと係数とを用いることで、当該二極化による運転者の視認性低下を回避することができる。図１２（Ａ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と係数との関係を示す図である。図１２（Ｂ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【０１３９】  照度設定部４２は、図１２（Ａ）に示すように、検出輝度値の大きさに応じて予め設定された所定の係数を有する。相対的に大きい検出輝度値には相対的に大きい係数が設定され、相対的に小さい検出輝度値には相対的に小さい係数が設定される。係数の値は、物標の検出精度の向上度合い等を考慮して、実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定することができる。ここでは一例として、検出輝度値のしきい値に対して係数１．０が設定され、最大輝度値に対して係数１．５が設定され、最小輝度値に対して係数０．５が設定されている。照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒに対して係数を設定する。
【０１４０】  また、照度設定部４２は、図１２（Ｂ）に示すように、予め設定された所定の基準照度値Ｍを有する。照度設定部４２は、各個別領域Ｒに設定した係数を基準照度値Ｍに乗じて、個別領域Ｒの照度値を設定する。これにより、検出輝度値が低い個別領域Ｒには低い照度値が設定され、検出輝度値が高い個別領域Ｒには高い照度値が設定される。
【０１４１】  また、基準照度値Ｍに代えて各個別領域Ｒの現在設定されている照度値と、係数と、照度値の下限値及び上限値とを用いることでも、照度値の二極化による運転者の視認性低下を回避することができる。すなわち、照度設定部４２は、予め設定された照度値の下限値及び上限値を有する。そして、照度設定部４２は各個別領域Ｒについて、検出された輝度値の大きさに応じて所定の係数を設定する。そして、設定した係数を、現在の照度値に乗じて新たな照度値を算出する。
【０１４２】  照度設定部４２は、算出した照度値が所定の下限値以上である場合は現在の照度値を算出した照度値に更新し、算出した照度値が下限値を下回る場合は現在の照度値を維持する。また、照度設定部４２は、算出した照度値が所定の上限値以下である場合は現在の照度値を算出した照度値に更新し、算出した照度値が上限値を上回る場合は現在の照度値を維持する。なお、照度設定部４２が少なくとも照度値の下限値を有していれば、暗い個別領域Ｒに対して照度値０が設定されることは回避することができる。
【０１４３】  また、ハイコントラスト配光パターンを形成する光源部１０に加えて、光源部１０と独立に制御される他の光源部（図示せず）を設けることでも、上記二極化による運転者の視認性低下を回避することができる。例えば、車両用灯具システム１には、車両に設けられた図示しないライトスイッチが運転者に操作されることで、点消灯が切り替えられ、また形成する配光パターンの種類が切り替えられる、従来公知の灯具ユニットが設けられる。当該灯具ユニットは、従来公知のロービーム用配光パターンやハイビーム用配光パターン等を形成することができる。以下では適宜、この灯具ユニットにより形成される配光パターンを、通常配光パターンと称する。
【０１４４】  照度設定部４２は、灯具ユニットにより通常配光パターンが形成されている状況下で、ハイコントラスト制御を実行する。この結果、ハイコントラスト配光パターンが通常配光パターンに重ね合わされる。ハイコントラスト配光パターンにおける各個別領域Ｒの照度が二極化したとしても、ハイコントラスト配光パターンにおいて照度の低い個別領域Ｒに対しては通常配光パターンが照射されるため、運転者の視認性を確保することができる。
【０１４５】  なお、一例として照度設定部４２は、ハイコントラスト制御の最初に、特定個別領域Ｒ１を除く全ての個別領域Ｒの照度を一定にした配光パターンを光源部１０により形成する。この照度一定配光パターンの照射により得られる各個別領域Ｒの輝度が、ハイコントラスト配光パターンの形成に利用される。光源部１０に加えて灯具ユニットを備える場合には、ハイコントラスト制御の最初に灯具ユニットにより通常配光パターンを形成してもよい。この場合、通常配光パターンの照射により得られる各個別領域Ｒの輝度が、ハイコントラスト配光パターンの形成に利用される。
【０１４６】  ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係は、次のようであってもよい。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係の他の例を示す図である。すなわち、図１２（Ｂ）に示す例では、検出輝度値に対して設定照度値を連続的且つ直線的に変化させている。しかしながら、特にこの関係に限定されず、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を段階的に変化させてもよい。また、図１３（Ｃ）に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を曲線的に変化させてもよい。なお、図１３（Ｃ）では上に凸の曲線を図示しているが、下に凸の曲線であってもよい。また、検出輝度値と係数との関係は、検出輝度値と設定照度値との関係と同様であるため、図示するまでもなく明らかである。
【０１４７】  照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の変位を認識し、特定個別領域Ｒ１の位置情報を更新する。そして、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒの照度値を更新する。トラッキング部４０による処理と照度設定部４２による処理とは、少なくとも一時において並行して実行される。照度設定部４２は、各個別領域Ｒの照度値を示す信号を、光源制御部２０に送信する。照度設定部４２は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に照度値を設定する。
【０１４８】  光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。光源制御部２０は、光源２２の点消灯と、各ミラー素子３０のオン／オフ切り替えとを制御する。光源制御部２０は、各個別領域Ｒに照射する光の照度値に基づいて、各ミラー素子３０のオンの時間比率（幅や密度）を調節する。これにより、各個別領域Ｒに照射される光の照度を調節することができる。光源制御部２０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に、光源２２及び／又は光偏向装置２６に駆動信号を送信する。照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０から光が照射され、その結果としての実際の各個別領域Ｒの輝度値が輝度解析部１４により検出される。そして、この検出結果に基づいて、照度設定部４２が再び照度値を設定する。
【０１４９】  車両用灯具システム１は、自車前方の特定物標の位置に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御を実行する。一例として、照度設定部４２は、対向車１００の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対して、特定照度値「０」を設定し、他の個別領域Ｒに対して、照度値「１」を設定する。この設定を、第１照度情報とする。また、照度設定部４２は、輝度均一化制御又はハイコントラスト制御に準じて、特定個別領域Ｒ１を含む全ての個別領域Ｒに対する照度値を設定する。この設定を、第２照度情報とする。
【０１５０】  そして、照度設定部４２は、第１照度情報と第２照度情報とをＡＮＤ演算する。これにより、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値が「０」であり、他の個別領域Ｒに対する照度値が輝度均一化制御又はハイコントラスト制御に準じて定まる照度値である照度情報が生成される。すなわち、特定個別領域Ｒ１は遮光され、特定個別領域Ｒ１を除く各個別領域Ｒには、輝度均一化配光パターン又はハイコントラスト配光パターンが形成される。
【０１５１】  なお、特定物標が歩行者２００である場合、特定目標輝度値は、一例として他の個別領域Ｒに比べて高い値に設定される。これにより、より高い照度の光を歩行者２００に照射して、自車運転者が歩行者２００を視認しやすくすることができる。この場合、歩行者２００の顔が位置する個別領域Ｒは、遮光することが望ましい。トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果である各個別領域Ｒの輝度データにエッジ強調等の公知の画像処理を施すことで、歩行者２００の位置を検出することができる。エッジ強調は、輝度解析部１４の処理に含めてもよい。
【０１５２】  図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、実施の形態５に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。このフローは、例えば図示しないライトスイッチによってＡＤＢ制御の実行指示がなされ、且つイグニッションがオンのときに所定のタイミングで繰り返し実行され、ＡＤＢ制御の実行指示が解除される（あるいは停止指示がなされる）か、イグニッションがオフにされた場合に終了する。また、図１４（Ａ）に示すフローは、例えば０．１〜５ｍｓ毎に繰り返される高速処理であり、図１４（Ｂ）に示すフローは、例えば５０ｍｓ毎に繰り返される低速処理である。この低速処理と高速処理とは、並行して実行される。
【０１５３】  図１４（Ａ）に示すように、高速処理では、まず高速カメラ３６及び遠赤外カメラ５４によって自車前方が撮像される（Ｓ２１０１）。次に、輝度解析部１４によって、高速カメラ３６の画像データに基づいて、各個別領域Ｒの輝度が検出される（Ｓ２１０２）。遠赤外カメラ５４の画像データは、物標解析部２１６に送られる。続いて、特定個別領域Ｒ１が設定されているか判断される（Ｓ２１０３）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。特定個別領域Ｒ１が設定されている場合（Ｓ２１０３のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標がトラッキングされて特定個別領域Ｒ１の位置（変位）が検出される。照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の設定（位置情報）を更新する（Ｓ２１０４）。
【０１５４】  次に、照度設定部４２によって、各個別領域Ｒに照射する光の照度値が設定される（Ｓ２１０５）。特定個別領域Ｒ１に対しては、特定照度値が設定される。残りの個別領域Ｒに対しては、輝度均一化配光パターン又はハイコントラスト配光パターンに準じた照度値が設定される。次に、光源制御部２０によって光源部１０が駆動され、定められた照度の光が光源部１０から照射されて（Ｓ２１０６）、本ルーチンが終了する。特定個別領域Ｒ１が設定されていない場合（Ｓ２１０３のＮ）、照度設定部４２によって、個別領域Ｒに照射する光の照度値が設定される（Ｓ２１０５）。この場合、設定される照度値の中には、特定照度値は含まれない。その後は、ステップＳ２１０６の処理が実行されて、本ルーチンが終了する。
【０１５５】  ステップＳ２１０４において、トラッキングにより特定物標の消失が検出された場合には、特定個別領域Ｒ１の設定も消失する。したがって、ステップＳ２１０５で設定される照度値の中には、特定照度値は含まれないこととなる。また、次回のルーチンにおけるステップＳ２１０３では、後述するステップＳ２２０５の処理が実行されるまでは、特定個別領域Ｒ１が設定されていない（Ｓ２１０３のＮ）と判定される。
【０１５６】  図１４（Ｂ）に示すように、低速処理では、まず低速カメラ３８によって自車前方が撮像される（Ｓ２２０１）。次に、物標解析部２１６によって、低速カメラ３８及び遠赤外カメラ５４の画像データに基づいて、自車前方に存在する物標が検出される（Ｓ２２０２）。次に、検出された物標の中に特定物標が含まれているか判断される（Ｓ２２０３）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。
【０１５７】  特定物標が含まれている場合（Ｓ２２０３のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標が決定される（Ｓ２２０４）。次に、照度設定部４２によって、特定物標の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１が設定され（Ｓ２２０５）、本ルーチンが終了する。特定物標が含まれていない場合（Ｓ２２０３のＮ）、本ルーチンが終了する。なお、上記フローチャートでは、低速処理において特定個別領域が設定されているが、当該設定は高速処理において実行されてもよい。
【０１５８】  以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、光源部１０と、可視光撮像部３５と、遠赤外撮像部５２と、輝度解析部１４と、物標解析部２１６と、トラッキング部４０と、照度設定部４２と、光源制御部２０とを備える。光源部１０は、複数の個別領域Ｒのそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能である。輝度解析部１４は、各個別領域Ｒの輝度を検出する。物標解析部２１６は、自車前方に存在する物標を検出する。トラッキング部４０は、物標解析部２１６により検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒの照度値を定める。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。
【０１５９】  物標解析部２１６は、可視光撮像部３５から得られる画像データと、遠赤外撮像部５２から得られる画像データとに基づいて、物標を検出する。したがって、可視光撮像部３５の画像データのみに基づいて物標を検出する場合に比べて、より高精度に物標を検出することができる。
【０１６０】  また、物標解析部２１６は、高精度に物標を検出できるが画像処理に比較的長時間を要するため、解析速度が劣る。このため、物標解析部２１６の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、例えば特定物標が対向車１００である場合、遮光領域を絞り込んで自車運転者の視認性を高めた配光パターンの形成が可能であるが、対向車１００の変位に遮光領域を高精度に追従させることが困難である。
【０１６１】  一方、簡単な輝度検出を行う輝度解析部１４は、画像処理に要する時間が比較的短時間であるため、高速な解析が可能である。しかしながら、物標の検出精度が低いため、物標の存在位置を正確に把握することが困難である。このため、輝度解析部１４の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、配光パターンの遮光領域を広めに設定する必要があり、自車運転者の視認性が犠牲となる。
【０１６２】  これに対し、本実施の形態の車両用灯具システム１では、低速だが高度な画像解析手段である物標解析部２１６と、単純だが高速な画像解析手段である輝度解析部１４とを組み合わせて、対向車１００の存在位置を高精度に把握し、配光パターンを決定している。このため、車両用灯具２における光の照射精度、言い換えれば配光パターンの形成精度を高めることができる。その結果、対向車１００の運転者に与えるグレアの回避と、自車両の運転者の視認性確保とをより高い次元で両立することができる。
【０１６３】  また、本実施の形態の可視光撮像部３５は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。そして、輝度解析部１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて輝度を検出する。また、物標解析部２１６は、低速カメラ３８及び遠赤外撮像部５２から得られる情報に基づいて物標を検出する。このように、輝度解析部１４と物標解析部２１６とのそれぞれにカメラを割り当てることで、それぞれの画像解析に必要とされる性能に特化したカメラを採用することができる。一般に、輝度解析部１４と物標解析部２１６の画像解析に必要とされる性能を兼ね備えるカメラは高価である。このため、本実施の形態によれば、撮像部１２の低コスト化を図ることができ、ひいては車両用灯具システム１の低コスト化を図ることができる。
【０１６４】  また、本実施の形態の照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒに対して、輝度均一化配光パターン及び／又はハイコントラスト配光パターンを形成する。これにより、物標解析部２１６による物標の検出精度を向上させることができる。その結果、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。
【０１６５】（実施の形態６）  実施の形態６に係る車両用灯具システムは、トラッキング部４０が遠赤外撮像部５２の画像データに基づいてトラッキングを実行する点を除いて、実施の形態５に係る車両用灯具システムの構成と共通する。以下、実施の形態６に係る車両用灯具システムについて、実施の形態５と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【０１６６】  本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、実施の形態５と同様に、可視光撮像部３５と、遠赤外撮像部５２と、輝度解析部１４と、物標解析部２１６と、トラッキング部４０と、照度設定部４２と、光源制御部２０と、光源部１０とを備える。
【０１６７】  本実施の形態のトラッキング部４０は、遠赤外撮像部５２の画像データに基づいて特定物標の変位を検出する。したがって、遠赤外カメラ５４は好ましくは高速カメラ３６と同程度に高速のカメラであり、例えばフレームレートが２００ｆｐｓ以上１００００ｆｐｓ以下（１フレームあたり０．１〜５ｍｓ）である。具体的には、遠赤外撮像部５２の画像データは、物標解析部２１６を介して、例えば０．１〜５ｍｓ毎に灯具制御部１８に送られる。トラッキング部４０は、遠赤外撮像部５２で検出された各個別領域Ｒの温度値のうち、特定物標が位置する個別領域Ｒの温度値を特定物標と関連付ける。トラッキング部４０は、その後に取得する遠赤外撮像部５２の画像データにおいて、特定物標と関連付けた温度値の位置を認識することで、特定物標の変位を検出することができる。本実施の形態によっても、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。
【０１６８】  また、遠赤外撮像部５２の画像データ上で特定物標と関連付けられた個別領域Ｒは、例えば特定物標が対向車１００である場合、対向車１００の運転者と重なる可能性が高い。このため、照度設定部４２は、特定物標と関連づけられた個別領域Ｒそのものを特定個別領域Ｒ１と定めてもよい。
【０１６９】（実施の形態７）  実施の形態７に係る車両用灯具システムは、物標解析部２１６が遠赤外撮像部５２の画像データのみに基づいて物標を検出する点が実施の形態５又は６に係る車両用灯具システムと大きく異なる。以下、実施の形態７に係る車両用灯具システムについて、実施の形態５又は６と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【０１７０】  図１５は、実施の形態７に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。本実施の形態に係る車両用灯具システム１（１Ｂ）は、光源部１０と、可視光撮像部３５と、遠赤外撮像部５２と、制御装置５０とを備える。光源部１０の構造は、実施の形態５の光源部１０と同様である。可視光撮像部３５は、高速カメラ３６のみを備える。遠赤外撮像部５２は、遠赤外カメラ５４を備える。
【０１７１】  制御装置５０は、輝度解析部１４、物標解析部２１６、灯具制御部１８及び光源制御部２０を有する。輝度解析部１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に各個別領域Ｒの輝度を検出する。
【０１７２】  物標解析部２１６は、遠赤外撮像部５２から得られる情報のみに基づいて、自車前方に存在する物標を検出する。物標解析部２１６は、予め定められた温度値以上の被写体を全て物標と判断する。また、本実施の形態では、物標解析部２１６により検出される物標が全て特定物標とされる。遠赤外カメラ５４は好ましくは高速カメラ３６と同程度に高速のカメラであり、例えばフレームレートが２００ｆｐｓ以上１００００ｆｐｓ以下（１フレームあたり０．１〜５ｍｓ）である。したがって、物標解析部２１６は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に物標を検出する。本実施の形態では、物標解析部２１６により検出される物標が全て特定物標とされるため、物標解析部２１６による物標検出の繰り返しは、特定物標の変位検出と等しい。よって、物標解析部２１６は、実施の形態５におけるトラッキング部４０としても機能する。このため、本実施の形態の灯具制御部１８は、照度設定部４２を備えるがトラッキング部４０を備えない。
【０１７３】  照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果と物標解析部２１６の検出結果とに基づいて、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。
【０１７４】  物標解析部２１６は、遠赤外撮像部５２の画像データのうち所定の領域に限定して、物標検出を実行してもよい。所定の領域としては、例えば対向車や先行車、歩行者が存在すると推定される領域が挙げられる。これらの領域は、設計者が実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定することができる。これにより、物標解析部２１６による物標検出に要する時間を短くすることができる。また、本来は特定物標とすべきでない被写体が特定物標として扱われる可能性を低減することができる。
【０１７５】  また、物標検出を実行する領域を複数設け、領域毎に特定照度値の設定を異ならせてもよい。例えば、対向車や先行車が存在すると推定される領域で検出される物標は全て遮光し、歩行者が存在すると推定される領域で検出される物標は、全て高照度の光を照射する。
【０１７６】  本実施の形態では、高速カメラ３６と同様に高速の遠赤外カメラ５４を用いて物標が検出される。このため、実施の形態５では低速処理として説明した、図１４（Ｂ）に示す物標の検出処理を、図１４（Ａ）に示す高速処理と同等の速度で実行することができる。この場合、図１４（Ａ）におけるステップＳ２１０１は、「高速カメラで撮像」と読み替えられ、図１４（Ｂ）におけるステップＳ２２０１は、「遠赤外カメラで撮像」と読み替えられる。したがって、形成される配光パターンを、自車前方の状況の変化に迅速に追従させることができる。よって、車両用灯具２における光の照射精度を高めることができる。
【０１７７】  本発明は、上述の実施の形態５〜７に限定されるものではなく、各実施の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など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て得られる新たな実施の形態も本発明の範囲に含まれる。このような新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【０１７８】  実施の形態５〜７では、可視光撮像部３５、遠赤外撮像部５２、輝度解析部１４、物標解析部２１６、灯具制御部１８及び光源制御部２０が灯室８内に設けられているが、それぞれは適宜、灯室８外に設けられてもよい。例えば、可視光撮像部３５のうち低速カメラ３８は、車室内に搭載されている既存のカメラを利用することができる。なお、可視光撮像部３５と光源部１０、及び遠赤外撮像部５２と光源部１０とは、それぞれ画角が一致していることが望ましい。
【０１７９】  また、高速カメラ３６が低速カメラ３８と同等の解像度を有する場合には、低速カメラ３８を省略してもよい。これにより、車両用灯具システム１の小型化を図ることができる。この場合、実施の形態５及び６の物標解析部２１６は、遠赤外撮像部５２及び高速カメラ３６の画像データを用いて物標を検出する。
【０１８０】  光源部１０は、ＤＭＤである光偏向装置２６に代えて、光源光で自車前方を走査するスキャン光学系や、各個別領域Ｒに対応するＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイを備えてもよい。
【０１８１】  以下の態様も本発明に含めることができる。
【０１８２】  可視光撮像部３５から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒそれぞれの輝度を検出する輝度解析部１４と、  少なくとも遠赤外撮像部５２から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部２１６と、  輝度解析部１４の検出結果と物標解析部２１６の検出結果とに基づいて、所定の物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める照度設定部４２と、  照度設定部４２が定めた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０を制御する光源制御部２０と、を備える、車両用灯具２の制御装置５０。
【０１８３】  可視光撮像部３５から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒそれぞれの輝度を検出するステップと、  少なくとも遠赤外撮像部５２から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出するステップと、  輝度を検出するステップの検出結果と物標を検出するステップの検出結果とに基づいて、所定の物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定めるステップと、  定められた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０を制御するステップと、を含む、車両用灯具２の制御方法。
【符号の説明】
【０１８４】  １  車両用灯具システム、  ２  車両用灯具、  １０  光源部、  １２  撮像部、  １４  輝度解析部、  ２０  光源制御部、  ３５  可視光撮像部、  ３６  高速カメラ、  ３８  低速カメラ、  ４０  トラッキング部、  ４２  照度設定部、  ５０  制御装置、  ５２  遠赤外撮像部、  ２１６  物標解析部。
【産業上の利用可能性】
【０１８５】  本発明は、車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に利用することができる。
【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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【国際調査報告】
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