(57)【要約】【課題】例えば悪天候下の視認性向上に役立ちうる車載撮像装置および車載撮像装置を備える車両用灯具システムを提供する。【解決手段】車載撮像装置１４は、撮像素子３２と、撮像素子３２の前面に配置された光強度依存フィルタ３０と、を備える。光強度依存フィルタ３０は、第１入射光強度について第１透過率を示し、かつ第１入射光強度より強い第２入射光強度について前記第１透過率より小さい第２透過率を示す光強度依存性を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子の前面に配置された光強度依存フィルタと、を備え、
前記光強度依存フィルタは、第１入射光強度について第１透過率を示し、かつ前記第１入射光強度より強い第２入射光強度について前記第１透過率より小さい第２透過率を示す光強度依存性を有することを特徴とする車載撮像装置。
【請求項２】
前記光強度依存性は、前記第１入射光強度が悪天候下でレーンマークに由来する入射光の強度に相当し、かつ前記第２入射光強度が前記悪天候下で対向車前照灯に由来する入射光の強度に相当するように定められていることを特徴とする請求項１に記載の車載撮像装置。
【請求項３】
車両前方を監視するための請求項１または２に記載の車載撮像装置と、
前記車載撮像装置により撮像された車両前方画像に基づき道路線形を検出する道路線形検出部と、
車両前方を照明するための灯具ユニットと、
車両周囲の天候および前記道路線形検出部により検出された道路線形に基づいて、悪天候下で道路の側縁部の視認性を高めるよう前記灯具ユニットを制御する制御部と、を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項４】
灯具ユニット側に配置され、第１偏光軸を有する第１偏光フィルタと、
車載撮像装置側に配置され、前記第１偏光軸と異なる第２偏光軸を有する第２偏光フィルタと、をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記道路の側縁部の視認性を高める制御として、白線部を照射する光量を増加させることを特徴とする請求項３または４に記載の車両用灯具システム。
【請求項６】
車両前方を照明するための灯具ユニットと、
車両前方を監視するための車載撮像装置と、
灯具ユニット側に配置され、第１偏光軸を有する第１偏光フィルタと、
車載撮像装置側に配置され、前記第１偏光軸と異なる第２偏光軸を有する第２偏光フィルタと、を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載撮像装置、および車載撮像装置を備える車両用灯具システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両前方路面の視認性は夜間雨天環境のような悪天候下で種々の要因により低くなる。例えば、自車からの照明光の多くが路面上の水膜によって鏡面反射されるので、路面で拡散反射または再帰反射されて自車に戻る光は少なくなる。その一方で、対向車からの照明光は水膜で反射され、そうした反射光はグレアを発生させうる。また、街路灯や標識など様々な周囲の光や構造物の水膜への映り込みも路面視認性に影響しうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３６２８号公報
【特許文献２】特許第５５３４５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような視認性の低下により、白線部などのレーンマークまたはそのほか道路の側縁部の特徴物を特定することがドライバーにとって難しくなる。同様に、車載撮像装置を含みうる運転支援システムまたは自動運転システムにおいても、撮像された画像を利用してそうした特徴物を認識することが難しくなりうる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、例えば悪天候下の視認性向上に役立ちうる車載撮像装置および車載撮像装置を備える車両用灯具システム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、本発明のある態様の車載撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子の前面に配置された光強度依存フィルタと、を備える。前記光強度依存フィルタは、第１入射光強度について第１透過率を示し、かつ前記第１入射光強度より強い第２入射光強度について前記第１透過率より小さい第２透過率を示す光強度依存性を有する。
【０００７】
本発明の別の態様は、車両用灯具システムである。この車両用灯具システムは、車両前方を監視するための上記の車載撮像装置と、前記車載撮像装置により撮像された車両前方画像に基づき道路線形を検出する道路線形検出部と、車両前方を照明するための灯具ユニットと、車両周囲の天候および前記道路線形検出部により検出された道路線形に基づいて、悪天候下で道路の側縁部の視認性を高めるよう前記灯具ユニットを制御する制御部と、を備える。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、車両用灯具システムである。この車両用灯具システムは、車両前方を照明するための灯具ユニットと、車両前方を監視するための車載撮像装置と、灯具ユニット側に配置され、第１偏光軸を有する第１偏光フィルタと、車載撮像装置側に配置され、前記第１偏光軸と異なる第２偏光軸を有する第２偏光フィルタと、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば悪天候下の視認性向上に役立ちうる車載撮像装置および車載撮像装置を備える車両用灯具システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態に係る車両用灯具システムの全体構成を概略的に示す図である。
【図２】実施の形態に係る車載撮像装置の内部構成を概略的に示す図である。
【図３】実施の形態に係る光強度依存フィルタについて入射光強度と透過率の関係を例示する図である。
【図４】実施の形態に係る車載撮像装置の動作を説明するための図である。
【図５】実施の形態に係る光強度依存フィルタの作用を例示する図である。
【図６】実施の形態に係る車両用灯具システムの構成を説明するための機能ブロック図である。
【図７】実施の形態に係る車両用灯具システムにおいて実行される制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】他の実施の形態に係る車両用灯具システムの全体構成を概略的に示す図である。
【図９】図９（ａ）、図９（ｂ）、および図９（ｃ）は、実施の形態に係る車両用灯具システムの動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、実施の形態に係る車両用灯具システム１０の全体構成を概略的に示す図である。車両用灯具システム１０は、車両１２に搭載されている。車両用灯具システム１０は、車載撮像装置１４と、天候検知部１６と、左前照灯１８Ｌおよび右前照灯１８Ｒ（以下適宜、車両用前照灯１８と総称する）と、を備える。
【００１３】
車載撮像装置１４は、車両前方を監視するための前方監視カメラとして車両１２に搭載されている。車載撮像装置１４は、撮像した車両前方画像Ｓ１を出力するよう構成されている。
【００１４】
天候検知部１６は、車両周囲の現在の天候を表す天候情報Ｓ２を生成し、天候情報Ｓ２を表す信号を出力するよう構成されている。天候検知部１６は、車両１２に搭載されている。
【００１５】
天候情報Ｓ２は、車両周囲の現在の天候が通常の天候（例えば晴れまたは曇り）であるか、または車両周囲の現在の天候が悪天候（例えば雨、雪、または霧）であるかのいずれかを少なくとも表す。天候情報Ｓ２は、悪天候種別情報及び／または悪天候程度情報を含んでもよい。悪天候種別情報は、車両周囲の現在の天候の種別が雨、雪、または霧のいずれかであることを表してもよい。悪天候程度情報は、悪天候の程度が複数の段階（例えば弱、中、強）のいずれかであることを表してもよい。
【００１６】
例えば、天候検知部１６は、車両周囲の天候を検知する天候センサ（例えば雨滴センサまたは霧センサ）を備え、天候センサの検知結果から天候情報Ｓ２を生成してもよい。天候検知部１６は、車両周囲の天候に応じて手動または自動で操作される機器（例えばワイパ）を備え、当該機器の操作状態（例えばワイパのオンオフ）から天候情報Ｓ２を生成してもよい。例えば、ワイパがオフである場合に天候情報Ｓ２は車両周囲の現在の天候が通常の天候であることを表し、ワイパがオンである場合に天候情報Ｓ２は車両周囲の現在の天候が悪天候であることを表してもよい。あるいは、天候検知部１６は、車両周囲の天候を表す情報を外部から受信するよう構成され、受信した外部からの情報から天候情報Ｓ２を生成してもよい。車載撮像装置１４が天候検知部１６の一部であってもよく、天候検知部１６は、車両前方画像Ｓ１の画像解析を行うことにより車両周囲の天候を特定し、天候情報Ｓ２を生成してもよい。また、天候検知部１６は、天候センサの検知結果、機器の操作状態、外部情報、および車両前方画像Ｓ１のうち少なくとも２つの組合せに基づいて天候情報Ｓ２を生成してもよい。
【００１７】
左前照灯１８Ｌおよび右前照灯１８Ｒは、車両１２の前部の左右に設けられている。左前照灯１８Ｌおよび右前照灯１８Ｒ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。左前照灯１８Ｌおよび右前照灯１８Ｒはそれぞれ、少なくとも１つの灯具ユニット２０を備える。灯具ユニット２０は、ロービーム用灯具ユニット、ハイビーム用灯具ユニット、またはその他の灯具ユニットであってもよい。
【００１８】
灯具ユニット２０は、複数の配光パターンを形成可能に構成されている。灯具ユニット２０は、複数の配光パターンのうちいずれかを、灯具ユニット２０を制御するための制御信号Ｓ３に従って形成することができる。よって、制御信号Ｓ３は、灯具ユニット２０により形成可能な複数の配光パターンから選択された一の配光パターンを表す信号を少なくとも含んでもよい。
【００１９】
灯具ユニット２０により形成可能な複数の配光パターンのうち少なくとも１つの配光パターンは、車両周囲の現在の天候が通常の天候であることを天候情報Ｓ２が表す場合に使用される通常天候用配光パターンであってもよい。また、灯具ユニット２０により形成可能な複数の配光パターンのうち他の少なくとも１つの配光パターンは、車両周囲の現在の天候が悪天候であることを天候情報Ｓ２が表す場合に使用される悪天候用配光パターンであってもよい。
【００２０】
悪天候用配光パターンは、悪天候下で道路の側縁部の視認性を高めるよう設計されている。ここで、道路の側縁部は、最も外側の車線境界線（いわゆるレーンマーク）などの路面標示、または、縁石やガードレールそのほか道路側方の構造物を含みうる。悪天候用配光パターンは、（対向車線側ではなく）少なくとも自車線側の側縁部の視認性を高めるよう設計されていてもよい。悪天候用配光パターンは、道路の側縁部に照射する光量を通常天候用配光パターンに比べて増加するよう設計されていてもよい。悪天候用配光パターンは、道路の側縁部に照射する光量を他の領域（例えば、道路の中央部）に照射する光量と比べて増加するよう設計されていてもよい。
【００２１】
灯具ユニット２０は、複数の配光パターンのうち一の配光パターンから他の配光パターンへの切り替えるための当業者に利用可能な任意の構成を備えてもよい。例えば、灯具ユニット２０は、複数の個別に制御可能な発光素子を有する発光素子アレイを備えてもよい。灯具ユニット２０は、光源から出射される光を少なくとも部分的に遮光する遮光部材であって、遮光される領域及び／または程度を制御可能な遮光部材を備えてもよい。灯具ユニット２０は、車両前方への照明光の照射方向を制御可能に構成されていてもよい。また、灯具ユニット２０は、発光素子アレイ、遮光部材、照射方向制御、およびその他の任意の構成のうち少なくとも２つを組み合わせて配光パターンを制御してもよい。
【００２２】
また、車両用灯具システム１０は、車両１２に搭載され車両用前照灯１８を制御する制御装置２２を備える。制御装置２２は、車載撮像装置１４から車両前方画像Ｓ１を受信するよう車載撮像装置１４と接続されている。制御装置２２は、天候検知部１６から天候情報Ｓ２を受信するよう天候検知部１６と接続されている。制御装置２２は、車両前方画像Ｓ１及び／または天候情報Ｓ２に基づいて制御信号Ｓ３を生成し出力するよう構成されている。この場合、制御装置２２は、車両前方画像Ｓ１及び／または天候情報Ｓ２に加えて、その他の必要な情報を参照して制御信号Ｓ３を生成してもよい。車両用前照灯１８は、制御装置２２から制御信号Ｓ３を受信するよう制御装置２２と接続されている。
【００２３】
図２は、実施の形態に係る車載撮像装置１４の内部構成を概略的に示す図である。車載撮像装置１４は、撮像装置筐体２６、結像光学系２８、光強度依存フィルタ３０、および撮像素子３２を備える。撮像装置筐体２６は、その内部に結像光学系２８、光強度依存フィルタ３０、および撮像素子３２を収容し、これらを支持する。結像光学系２８は、１つ又は複数の結像レンズを備える。車載撮像装置１４の光軸１５に沿って最上流側の結像レンズは、車載撮像装置１４の外部から撮像素子３２に向かう入射光Ｌ１を受け入れる撮像装置筐体２６の開口部に配置されている。撮像素子３２は、車両前方画像Ｓ１に相当する画像信号を出力するよう構成されている。この画像信号は制御装置２２に入力される。
【００２４】
光強度依存フィルタ３０を除く車載撮像装置１４の各構成要素は、公知の車載カメラの各構成要素と同様に構成されていてもよい。また、車載撮像装置１４は、本書に説明される各構成要素以外に任意の追加の構成要素を備えてもよい。
【００２５】
光強度依存フィルタ３０は、結像光学系２８と撮像素子３２との間に配置されている。光強度依存フィルタ３０は、光軸１５に沿って最下流側の結像レンズの後方で、撮像素子３２の前面に配置されている。光強度依存フィルタ３０は、撮像素子３２の受光面の直前に配置されていてもよい。このようにして、光強度依存フィルタ３０を撮像素子３２に近接して配置することにより、結像光学系２８によって撮像素子３２に結像される画像またはそれに近い画像に光強度依存フィルタ３０を作用させることができる。
【００２６】
図３は、実施の形態に係る光強度依存フィルタ３０について入射光強度（Ｗｃｍ−２）と透過率（％）の関係を例示する図である。図３の縦軸は透過率を表示し、図３の横軸は光強度を常用対数で表示する。図３には、可視光領域の所定波長の光強度を変化させた場合の透過率の変化が概略的に示されている。光強度依存フィルタ３０は、当該所定波長およびその近傍の帯域にわたり同様の傾向の光強度透過率特性を示す。
【００２７】
光強度依存フィルタ３０は、図３に示されるように、第１入射光強度Ｉ１について第１透過率Ｔ１を示し、かつ第１入射光強度Ｉ１より強い第２入射光強度Ｉ２について第１透過率Ｔ１より小さい第２透過率Ｔ２を示す光強度依存性を有する。すなわち、光強度依存フィルタ３０は、強い光ほど透過しにくいという特性をもつ。光強度依存フィルタ３０の透過率は、入射光強度の対数に対し直線的に変化している。
【００２８】
このような光学特性をもつ材料の一例は、逆過飽和吸収材料として知られている。したがって光強度依存フィルタ３０は、逆過飽和吸収材料からなる光吸収層を備え、この光吸収層が撮像素子３２の前面に位置するように配置されている。逆過飽和吸収材料は、有機逆過飽和吸収材料または無機逆過飽和吸収材料であってもよい。光強度依存フィルタ３０に適する有機逆過飽和吸収材料は、例えば、特許第５５３４５０６号に開示されており、その全体が参照により本書に援用される。
【００２９】
図４は、実施の形態に係る車載撮像装置１４の動作を説明するための図である。図示される景色３４は、雨天時の夜間走行中の車両前方の光景である。景色３４において淡灰色の領域はそこが比較的明るいことを表し、濃灰色の領域はそこが比較的暗いことを表す。白色領域３６は最も明るい場所であり（ただし全ての白色領域３６が同じ明るさとは限らない）、例えば対向車の前照灯や街路灯、またはそれらの路面での反射光にあたる。
【００３０】
景色３４は、結像光学系２８によって光強度依存フィルタ３０を介して撮像素子３２の受光面またはその近傍に結像される。上述のように光強度依存フィルタ３０は撮像素子３２の前面に配置されているから、景色３４は、結像光学系２８によって光強度依存フィルタ３０またはその近傍に結像されるとも言える。光強度依存フィルタ３０によって処理された画像が車両前方画像Ｓ１として撮像素子３２により撮像され出力される。
【００３１】
光強度依存フィルタ３０は、上述の光強度依存性をもつので、比較的弱い入射光については比較的弱く減光する（またはほとんど減光しない）一方で、比較的強い入射光については比較的強く減光することができる。したがって、光強度依存フィルタ３０は、景色３４のうち対向車前照灯などの強い光を選択的に遮光しまたは減光することができる。
【００３２】
こうして得られた車両前方画像Ｓ１は、図示されるように、白色領域３６に対応する領域に濃色領域３８を有する。すなわち、光強度依存フィルタ３０の光吸収作用により、景色３４における明るい場所が暗くなるよう調整されていることがわかる。それとともに、車両前方画像Ｓ１においては、（仮に光強度依存フィルタ３０がなかった場合に撮像される画像に相当する）景色３４に比べて、レーンマーク４０がより明瞭となっている。
【００３３】
図５は、実施の形態に係る光強度依存フィルタ３０の作用を例示する図である。図５には、図４において一点鎖線で示される水平線に沿って図４に示す車両前方画像Ｓ１から得られる輝度分布４２を、光強度依存フィルタ３０がなかった場合の画像から得られる比較例としての輝度分布４４と対比して示す。図４の縦軸は輝度を常用対数で表示し、図４の横軸は画像上の水平方向の位置を表す。
【００３４】
比較例の輝度分布４４は、図４に示す白色領域３６に対応する比較的大きな輝度ピーク４６と、図４に示すレーンマーク４０に対応する比較的小さな輝度ピーク４８とを有する。一方、車両前方画像Ｓ１の輝度分布４２は、もとの輝度ピーク４６から輝度が低減された輝度ピーク５０と、比較例の輝度分布４４と同様の輝度ピーク４８とを有する。比較例の輝度ピーク４６から車両前方画像Ｓ１の輝度ピーク５０へと輝度が低減されているのは、上述のように光強度依存フィルタ３０の作用によるものである。レーンマーク４０に対応する輝度ピーク４８は輝度が比較的小さいので、光強度依存フィルタ３０の有無による変化は見られない。
【００３５】
このように、光強度依存フィルタ３０は、結像光学系２８によって撮像素子３２に結像される画像が有しうる過剰なコントラストを低減することができる。つまり、光強度依存フィルタ３０は、画像内で明るすぎる領域を選択的に暗くするように画像を調整することができる。
【００３６】
こうして得られた車両前方画像Ｓ１を利用することにより、白線部などのレーンマークまたはそのほか道路の側縁部の特徴物を画像から認識することが容易になる。したがって、悪天候下の視認性向上に役立ちうる車載撮像装置１４、および、そうした車載撮像装置１４を備える車両用灯具システム１０、運転支援システム、または自動運転システムを提供することができる。また、より精確なレーンマークの特定に役立ちうる車載撮像装置１４、および、そうした車載撮像装置１４を備える車両用灯具システム１０、運転支援システム、または自動運転システムを提供することもできる。
【００３７】
悪天候下の視認性向上をより良好に実現するために、光強度依存フィルタ３０の光強度依存性は、第１入射光強度Ｉ１が悪天候下で（例えば雨天時において）レーンマークに由来する入射光の強度に相当するように定められていてもよい。また、光強度依存フィルタ３０の光強度依存性は、第２入射光強度Ｉ２が悪天候下で（例えば雨天時において）対向車前照灯に由来する入射光の強度に相当するように定められていてもよい。このような光強度依存フィルタ３０の特性は、設計者の経験的知見または設計者による実験やシミュレーション等に基づき適宜設定することが可能である。
【００３８】
このようにすれば、光強度依存フィルタ３０は、図５を参照して説明したように、レーンマークに由来する入射光については比較的弱く減光する（またはほとんど減光しない）一方で、対向車前照灯に由来する入射光については比較的強く減光することができる。こうして、車載撮像装置１４は、レーンマークをより容易に認識することができるよう調整された車両前方画像Ｓ１を生成することができる。
【００３９】
図６は、実施の形態に係る車両用灯具システム１０の構成を説明するための機能ブロック図である。制御装置２２は、配光制御部５４と、道路線形検出部５８を含む画像処理部５６とを備える。制御装置２２は、相互に通信可能に接続された複数のＥＣＵを備えてもよい。配光制御部５４および画像処理部５６はそれぞれ配光制御ＥＣＵおよび画像処理ＥＣＵであってもよく、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）通信により相互に通信可能であってもよい。制御装置２２には上述のように、車載撮像装置１４および天候検知部１６が接続されている。
【００４０】
なお、制御装置２２や配光制御部５４、画像処理部５６等は、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が、図６では適宜、それらの連携によって実現される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、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。
【００４１】
灯具ユニット２０は、第１光源６０および第２光源６２を備える。第１光源６０は、灯具ユニット２０が通常天候用配光パターンを形成する場合には少なくとも点灯される。第２光源６２は、灯具ユニット２０が悪天候用配光パターンを形成する場合には少なくとも点灯される。ただし、第１光源６０は、灯具ユニット２０が悪天候用配光パターンを形成する場合にも点灯されてもよく、第２光源６２は、灯具ユニット２０が通常天候用配光パターンを形成する場合にも点灯されてもよい。
【００４２】
例えば、灯具ユニット２０が通常天候用配光パターンを形成する場合には、第１光源６０のみが点灯され第２光源６２は消灯されてもよい。灯具ユニット２０が悪天候用配光パターンを形成する場合には、第１光源６０および第２光源６２の両方が点灯されてもよい。このように、第１光源６０は、常時使用される基本の光源として灯具ユニット２０に設けられ、第２光源６２は、主に悪天候において使用される追加の光源として灯具ユニット２０に設けられていてもよい。
【００４３】
車両用前照灯１８は、灯具ユニット２０に電力を供給する灯具駆動部６４を備える。灯具駆動部６４は、灯具駆動部６４から第１光源６０および第２光源６２それぞれへの給電を制御する駆動制御部６６を備える。駆動制御部６６は、例えば灯具駆動部６４の内部に組み込まれるマイクロコントローラで構成され、車両用前照灯１８内に配置される。配光制御部５４と駆動制御部６６との通信は、例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信で行われる。
【００４４】
画像処理部５６は、車両前方画像Ｓ１に所定の画像処理を施し、その結果得られた画像及び／または抽出された情報を出力するよう構成されている。道路線形検出部５８は、車載撮像装置１４により撮像された車両前方画像Ｓ１に基づき道路線形を検出するよう構成されている。道路線形検出部５８は、車両前方画像Ｓ１の画像解析を行い、白線部などのレーンマークまたはそのほか道路の側縁部の特徴物を認識し、車両前方の道路線形を表す道路線形情報Ｓ４を生成する。よって道路線形情報Ｓ４は、白線部などのレーンマーク（例えば、自車走行路の側方の白線部）の位置を表すレーンマーク位置情報を含んでもよい。道路線形検出部５８は、道路線形情報Ｓ４を配光制御部５４に送信する。
【００４５】
配光制御部５４は、車両周囲の天候および道路線形検出部５８により検出された道路線形に基づいて、悪天候下で道路の側縁部の視認性を高めるよう灯具ユニット２０を制御する。配光制御部５４は、車両周囲の現在の天候が悪天候であることを天候情報Ｓ２が表す場合に、灯具ユニット２０により形成されるべき配光パターンとして１つ又は複数の悪天候用配光パターンからいずれかを選択してもよい。例えば、配光制御部５４は、車両周囲の現在の天候が雨であることを天候情報Ｓ２が表す場合に、灯具ユニット２０により形成されるべき配光パターンとして１つ又は複数の雨天用配光パターンからいずれかを選択してもよい。このとき、配光制御部５４は、道路線形情報Ｓ４に基づいて道路の側縁部の視認性を高めるよう灯具ユニット２０を制御してもよい。
【００４６】
配光制御部５４は、道路の側縁部の視認性を高める制御として、白線部（例えば、自車線側で最も外側の白線部）を照射する光量を増加させてもよい。そのために、配光制御部５４は、車両周囲の現在の天候が悪天候（例えば雨）であることを天候情報Ｓ２が表す場合に、第２光源６２の点灯を開始するよう（または第２光源６２の光量を増加するよう）灯具ユニット２０を制御してもよい。第２光源６２がその光軸方向を制御可能に灯具ユニット２０に設けられている場合には、配光制御部５４は、道路線形情報Ｓ４に基づいて白線部を特定し、第２光源６２の光軸を白線部に向けるよう（または白線部に近づけるよう）灯具ユニット２０を制御してもよい。なお、配光制御部５４は、道路の側縁部の視認性を高めるために、第１光源６０の光量及び／または光軸を制御してもよい。
【００４７】
配光制御部５４は、悪天候種別情報及び／または悪天候程度情報に基づいて、灯具ユニット２０により形成すべき配光パターンを選択してもよい。例えば、悪天候（例えば雨）の程度が強いほど道路の側縁部を照射する光量が増加されてもよい。
【００４８】
このように、配光制御部５４は、天候情報Ｓ２および道路線形情報Ｓ４に基づいて、灯具ユニット２０により形成すべき配光パターンの選択を行い、制御信号Ｓ３を生成する。配光制御部５４は、天候情報Ｓ２、道路線形情報Ｓ４、およびそのほか配光パターンの形成判断に必要な情報に基づいて、制御信号Ｓ３を生成してもよい。配光制御部５４は、制御信号Ｓ３を駆動制御部６６に出力する。制御信号Ｓ３は、選択された配光パターンの形成を指示する形成指示信号を含む。駆動制御部６６は、制御信号Ｓ３に従って灯具ユニット２０に電力を供給するよう灯具駆動部６４を制御する。
【００４９】
灯具ユニット２０は、第２光源６２を備えなくてもよい。また、灯具ユニット２０が第１光源６０および第２光源６２を有することに代えてまたはそれに加えて、灯具ユニット２０は上述のように、発光素子アレイ、遮光部材、照射方向制御、およびその他の任意の構成のうち少なくとも１つを備えてもよい。配光制御部５４は、選択された配光パターンがこうした灯具ユニット２０によって形成されるよう制御信号Ｓ３を灯具ユニット２０に与えてもよい。
【００５０】
図７は、実施の形態に係る車両用灯具システム１０において実行される制御方法の一例を示すフローチャートである。図示される制御ルーチンは例えば、灯具ユニット２０が点灯されるべき期間において所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００５１】
図７に示されるように、まず車両前方画像Ｓ１が取得される（Ｓ１０）。車載撮像装置１４は、車両前方を撮像する。撮像された車両前方画像Ｓ１は、制御装置２２に送信され、道路線形検出部５８に入力される。車両前方画像Ｓ１から道路線形が検出される（Ｓ１２）。道路線形検出部５８は、車両前方画像Ｓ１に基づき道路線形情報Ｓ４を生成する。道路線形情報Ｓ４は、配光制御部５４に入力される。また、車両周囲の現在の天候が検知される（Ｓ１４）。天候検知部１６は、天候情報Ｓ２を生成する。天候情報Ｓ２は、制御装置２２に送信され、配光制御部５４に入力される。
【００５２】
車両周囲が現在悪天候であるか否かが判定される（Ｓ１６）。配光制御部５４は、天候情報Ｓ２を参照し、車両周囲の現在の天候が通常の天候であるか、または車両周囲の現在の天候が悪天候であるかを判定する。悪天候である場合には、配光制御部５４は、悪天候の種別及び／または程度を判定してもよい。例えば、配光制御部５４は、車両周囲の現在の天候が雨であるか否かを判定し、必要とされる場合には、さらに雨の程度を判定してもよい。
【００５３】
車両周囲の現在の天候が通常の天候である場合には（Ｓ１６のＮ）、配光制御部５４は、灯具ユニット２０により形成されるべき配光パターンとして１つ又は複数の通常天候用配光パターンからいずれかを選択する（Ｓ１８）。一方、車両周囲の現在の天候が悪天候（例えば雨）である場合には（Ｓ１６のＹ）、配光制御部５４は、灯具ユニット２０により形成されるべき配光パターンとして１つ又は複数の悪天候用配光パターンからいずれかを選択する（Ｓ２０）。この場合、配光制御部５４は、悪天候の種別及び／または程度に基づいて１つ又は複数の悪天候用配光パターンからいずれかを選択してもよい。
【００５４】
配光制御部５４は、選択された配光パターンを表すよう制御信号Ｓ３を生成する。配光制御部５４は、制御信号Ｓ３を駆動制御部６６に送信し、それにより灯具ユニット２０に配光パターンの形成を指示する。こうして、選択された配光パターンが形成され（Ｓ２２）、本ルーチンは終了する。
【００５５】
以上説明したように、光強度依存フィルタ３０を車載撮像装置１４に内蔵したことにより、悪天候下の視認性向上に役立ちうる車載撮像装置１４および車両用灯具システム１０を提供することができる。
【００５６】
図８は、他の実施の形態に係る車両用灯具システム１０の全体構成を概略的に示す図である。既述の実施の形態に係る車両用灯具システム１０と同様に、車載撮像装置１４、天候検知部１６、灯具ユニット２０、制御装置２２等が設けられている。ただし、図８に示される車両用灯具システム１０は、複数の偏光フィルタを備える点で、既述の実施の形態に係る車両用灯具システム１０と異なる。
【００５７】
図８に示す車載撮像装置１４は、図２に示す光強度依存フィルタ３０を備えない汎用の車載撮像装置であってもよい。あるいは、車載撮像装置１４は、光強度依存フィルタ３０を備えてもよい。
【００５８】
車両用灯具システム１０は、第１偏光フィルタ７０および第２偏光フィルタ７２をさらに備える。第１偏光フィルタ７０は、灯具ユニット２０側に配置され、第２偏光フィルタ７２は、車載撮像装置１４側に配置されている。第１偏光フィルタ７０は、第１光源６０および第２光源６２の前面に配置されている。第２偏光フィルタ７２は、車載撮像装置１４の前面（例えば、図２に示す結像光学系２８の前面）に配置されている。
【００５９】
第１偏光フィルタ７０は、第１偏光軸を有し、第２偏光フィルタ７２は、第１偏光軸と異なる第２偏光軸を有する。第２偏光軸は、例えば第１偏光軸に垂直である。この場合、第１偏光フィルタ７０を通過した光は第１直線偏光成分（例えばＰ偏光成分またはＳ偏光成分の一方）を有する。第１直線偏光成分以外の直線偏光成分をもつ光は、第１偏光フィルタ７０を通過しない。第２偏光フィルタ７２を通過した光は第１直線偏光成分と直交する第２直線偏光成分（例えばＰ偏光成分またはＳ偏光成分の他方）を有する。第２直線偏光成分以外の直線偏光成分をもつ光は、第２偏光フィルタ７２を通過しない。
【００６０】
灯具ユニット２０から出る光は、第１偏光フィルタ７０の偏光作用により、実質的に第１直線偏光成分のみを有する。このように直線偏光された光が例えば前方の物体（例えば標識、白線部、歩行者など）で反射され（さらに路面上の水膜で反射され）、第２偏光フィルタ７２を通じて車載撮像装置１４で撮像される。
【００６１】
直線偏光の光の反射においては一般に、鏡面反射では反射前後で直線偏光状態が維持されるのに対し、拡散反射では様々な直線偏光成分が反射光に含まれる。標識の平坦面または路面上の水膜での反射は鏡面反射またはそれに近いのに対し、白線部や歩行者での反射は拡散反射であるかまたはそれに近い。
【００６２】
したがって、標識または路面上の水膜での反射光は灯具ユニット２０からの出射光と同様に第１直線偏光成分を実質的に第１直線偏光成分のみを有する。そのため、この反射光は第２偏光フィルタ７２を通過せず、故に車載撮像装置１４で撮像されない。一方、白線部や歩行者での反射光は様々な直線偏光成分を含むので、そのうち第２直線偏光成分をもつ光は第２偏光フィルタ７２を通過し、車載撮像装置１４で撮像される。
【００６３】
なお、第１偏光フィルタ７０および第２偏光フィルタ７２はそれぞれ当該フィルタを通過する特定の偏光成分以外の偏光成分をもつ光を通さないので、種々の偏光成分が混合されている光が偏光フィルタに入射したとき、出射光の強度は入射光に比べて小さくなる。その意味で、第１偏光フィルタ７０および第２偏光フィルタ７２は例えばおよそ６０％の透過率を有する。互いに直交する偏光軸をもつ第１偏光フィルタ７０および第２偏光フィルタ７２を重ねて配置した場合、この偏光フィルタ配列の透過率はほぼゼロとなる（つまり入射光は実質的に透過しない）。
【００６４】
図９（ａ）、図９（ｂ）、および図９（ｃ）は、実施の形態に係る車両用灯具システム１０の動作を説明するための図である。図９（ａ）は、上述の第１偏光フィルタ７０および第２偏光フィルタ７２が設けられていない場合に得られる比較例としての車両前方画像を例示する。第１光源６０が点灯され第２光源６２は消灯している。一方、図９（ｂ）および図９（ｃ）は、第１偏光フィルタ７０および第２偏光フィルタ７２を備える車両用灯具システム１０における車両前方画像を例示する。図９（ｂ）は、第１光源６０を点灯し第２光源６２は消灯している場合の画像であり、図９（ｃ）は、第１光源６０および第２光源６２を両方点灯している場合の画像である。
【００６５】
図９（ａ）の画像において縦長楕円で囲む領域には、灯具ユニット２０によって照らされた標識とその標識の路面への映り込みが明瞭に現れている。そのため、白線部と標識の映り込みとの識別が容易でない。これに対して、図９（ｂ）および図９（ｃ）の画像では、標識およびその映り込みが第１偏光フィルタ７０および第２偏光フィルタ７２の上述の作用によって消し去られていることがわかる。このようにして高輝度の領域が消去されることにより、図９（ｂ）および図９（ｃ）の画像では、図９（ａ）の画像に比べて、白線部と路面の輝度コントラストが向上する。よって、視認性が向上するとともに、白線部の検出が容易になる。
【００６６】
また、図９（ｃ）の画像では第２光源６２が追加的に点灯されているので、図９（ｂ）の画像に比べて、楕円で囲まれる歩行者をより見やすくなっていることがわかる。
【００６７】
なお、第１偏光フィルタ７０は、図示のような一枚の偏光フィルタでなくてもよく、第１光源６０および第２光源６２のそれぞれに個別に設けられてもよい。第１偏光フィルタ７０は、光源の直前に配置されていなくてもよく、灯具ユニット２０のその他の光学部品に隣接して配置されていてもよい。第１偏光フィルタ７０は図８においては他の光学部品から独立した光学部品であるが、それは必須ではなく、例えば灯具ユニット２０のいずれかの光学部品（例えばレンズまたはミラー）の表面に貼り付けられるというように光学部品と一体的に設けられていてもよい。
【００６８】
第１偏光フィルタ７０は、図８においては灯具ユニット２０の光軸上に固定的に配置されているが、これに限られず、光軸上に位置する使用状態と光軸外に退避する不使用状態とを切替可能であるよう可動式に構成されていてもよい。この場合、使用状態においては光源からの光が第１偏光フィルタ７０によって偏光され灯具ユニット２０から出射され、不使用状態においては光源からの光が第１偏光フィルタ７０によって偏光されずに灯具ユニット２０から出射される。
【００６９】
第２偏光フィルタ７２は、車載撮像装置１４の内部（例えば、図２に示す結像光学系２８と、光強度依存フィルタ３０または撮像素子３２との間）に設けられていてもよい。第２偏光フィルタ７２は、車載撮像装置１４のいずれかの光学部品の表面に貼り付けられるというように光学部品と一体的に設けられていてもよい。第２偏光フィルタ７２は、車載撮像装置１４の光軸上に位置する使用状態と光軸外に退避する不使用状態とを切替可能であるよう可動式に構成されていてもよい。
【００７０】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることが可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１０  車両用灯具システム、  １２  車両、  １４  車載撮像装置、  ２０  灯具ユニット、  ３０  光強度依存フィルタ、  ３２  撮像素子、  ５８  道路線形検出部、  ７０  第１偏光フィルタ、  ７２  第２偏光フィルタ。
【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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