(57)【要約】【課題】車両の周辺環境の認知精度を向上させることが可能な車両システムを提供する。【解決手段】車両システムは、第１レートで車両の周辺環境を示す画像データを取得するように構成されたカメラ４３ａと、カメラ４３ａの動作を制御するように構成されたカメラ制御部４２０ａと、車両の外部に向けて光を出射するように構成された照明ユニット４２ａと、第２レートで照明ユニット４２ａを点灯制御するように構成された照明制御部４１０ａと、標準時刻を示す標準時刻信号を受信するように構成された無線通信部と、標準時刻信号に基づいて、車両の内部時刻が標準時刻に一致するように内部時刻を調整するように構成された内部時刻調整部と、を備える。照明ユニット４２ａの点灯タイミングと車両の外部に存在する第２車両に設けられた第２照明ユニットの点灯タイミングが互いに一致する。カメラ制御部４２０ａは、照明ユニット４２ａの点灯タイミングに関連する情報に基づいて、画像データの各フレームの取得タイミングを決定する。【選択図】図３
2019159772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動運転モードで走行可能な車両に設けられた車両システムであって、
第１レートで前記車両の周辺環境を示す画像データを取得するように構成されたカメラと、
前記カメラの動作を制御するように構成されたカメラ制御部と、
前記車両の外部に向けて光を出射するように構成された照明ユニットと、
第２レートで前記照明ユニットを点灯制御するように構成された照明制御部と、
標準時刻を示す標準時刻信号を受信するように構成された無線通信部と、
前記標準時刻信号に基づいて、前記車両の内部時刻が前記標準時刻に一致するように前記内部時刻を調整するように構成された内部時刻調整部と、
を備え、
前記照明ユニットの点灯タイミングと前記車両の外部に存在する第２車両に設けられた第２照明ユニットの点灯タイミングが互いに一致し、
前記カメラ制御部は、前記照明ユニットの点灯タイミングに関連する情報に基づいて、前記画像データの各フレームの取得タイミングを決定する、
車両システム。
【請求項２】
自動運転モードで走行可能な車両に設けられた車両システムであって、
第１レートで前記車両の周辺環境を示す第１画像データを取得するように構成された第１カメラと、
前記第１レートよりも高い第２レートで前記車両の周辺環境を示す第２画像データを取得するように構成された第２カメラと、
前記第１カメラ及び前記第２カメラの動作を制御するように構成されたカメラ制御部と、
を備え、
前記カメラ制御部は、
前記第２画像データに基づいて、前記車両の外部に存在する第２車両に設けられた第２照明ユニットの点灯タイミングに関連する点灯タイミング情報を特定し、
前記特定された点灯タイミング情報に基づいて、前記第１画像データの各フレームの取得タイミングを決定するように構成される、
車両システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両システムに関する。特に、本開示は、自動運転モードで走行可能な車両に設けられた車両システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、自動車の自動運転技術の研究が各国で盛んに行われており、自動運転モードで車両（以下、「車両」は自動車のことを指す。）が公道を走行することができるための法整備が各国で検討されている。ここで、自動運転モードでは、車両システムが車両の走行を自動的に制御する。具体的には、自動運転モードでは、車両システムは、カメラ、レーダ（例えば、レーザレーダやミリ波レーダ）等のセンサから得られる車両の周辺環境を示す情報（周辺環境情報）に基づいてステアリング制御（車両の進行方向の制御）、ブレーキ制御及びアクセル制御（車両の制動、加減速の制御）のうちの少なくとも１つを自動的に行う。一方、以下に述べる手動運転モードでは、従来型の車両の多くがそうであるように、運転者が車両の走行を制御する。具体的には、手動運転モードでは、運転者の操作（ステアリング操作、ブレーキ操作、アクセル操作）に従って車両の走行が制御され、車両システムはステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御を自動的に行わない。尚、車両の運転モードとは、一部の車両のみに存在する概念ではなく、自動運転機能を有さない従来型の車両も含めた全ての車両において存在する概念であって、例えば、車両制御方法等に応じて分類される。
【０００３】
このように、将来において、公道上では自動運転モードで走行中の車両（以下、適宜、「自動運転車」という。）と手動運転モードで走行中の車両（以下、適宜、「手動運転車」という。）が混在することが予想される。
【０００４】
自動運転技術の一例として、特許文献１には、先行車に後続車が自動追従走行した自動追従走行システムが開示されている。当該自動追従走行システムでは、先行車と後続車の各々が照明システムを備えており、先行車と後続車との間に他車が割り込むことを防止するための文字情報が先行車の照明システムに表示されると共に、自動追従走行である旨を示す文字情報が後続車の照明システムに表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２７７８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動運転技術の発展において、車両の周辺環境の認知精度を飛躍的に向上させることが課題となっている。この点において、車両の周辺環境を示す周辺環境情報は、車両に搭載されたカメラにより取得された画像データに基づいて生成されるため、画像データの信頼性は、周辺環境情報の信頼性に大きく影響を与える。一方、夜間において車両が走行中の場合、対向車の照明ユニットから出射されたハイビーム等のグレア光が画像データの信頼性に悪影響を及ぼす可能性がある。より具体的には、対向車の照明ユニットから出射された光によって画像データにハレーションが生じるため、当該車両は、周辺環境情報（特に、他車両の存在）を正確に特定することができない虞がある。
【０００７】
本開示は、車両の周辺環境の認知精度を向上させることが可能な車両システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様に係る車両システムは、自動運転モードで走行可能な車両に設けられている。
車両システムは、
第１レートで前記車両の周辺環境を示す画像データを取得するように構成されたカメラと、
前記カメラの動作を制御するように構成されたカメラ制御部と、
前記車両の外部に向けて光を出射するように構成された照明ユニットと、
第２レートで前記照明ユニットを点灯制御するように構成された照明制御部と、
標準時刻を示す標準時刻信号を受信するように構成された無線通信部と、
前記標準時刻信号に基づいて、前記車両の内部時刻が前記標準時刻に一致するように前記内部時刻を調整するように構成された内部時刻調整部と、
を備える。
前記照明ユニットの点灯タイミングと前記車両の外部に存在する第２車両に設けられた第２照明ユニットの点灯タイミングが互いに一致する。
前記カメラ制御部は、前記照明ユニットの点灯タイミングに関連する情報に基づいて、前記画像データの各フレームの取得タイミングを決定する。
【０００９】
上記構成によれば、照明ユニットの点灯タイミングと第２照明ユニットの点灯タイミングが互いに一致すると共に、画像データの各フレームの取得タイミングは、照明ユニットの点灯タイミングに関連する情報に基づいて決定される。このように、各フレームの取得タイミングは、第２照明ユニットの点灯タイミングに基づいて決定されるため、第２照明ユニットから出射された光によって画像データの各フレームにハレーションが生じることを好適に防止することが可能となる。このように、車両の周辺環境の認知精度を向上させることが可能な車両システムを提供することができる。
【００１０】
本開示の別の態様に係る車両システムは、自動運転モードで走行可能な車両に設けられている。
車両システムは、
第１レートで前記車両の周辺環境を示す第１画像データを取得するように構成された第１カメラと、
前記第１レートよりも高い第２レートで前記車両の周辺環境を示す第２画像データを取得するように構成された第２カメラと、
前記第１カメラ及び前記第２カメラの動作を制御するように構成されたカメラ制御部と、
を備える。
前記カメラ制御部は、
前記第２画像データに基づいて、前記車両の外部に存在する第２車両に設けられた第２照明ユニットの点灯タイミングに関連する点灯タイミング情報を特定し、
前記特定された点灯タイミング情報に基づいて、前記第１画像データの各フレームの取得タイミングを決定するように構成される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示によれば、車両の周辺環境の認知精度を向上させることが可能な車両システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両システムを備える車両の上面図を示す模式図である。
【図２】車両システムを示すブロック図である。
【図３】第１実施形態における左前照明システムの制御部の機能ブロックを示す図である。
【図４】互いに対向する２つの車両１Ａ，１Ｂを示す図である。
【図５】第１実施形態に係る画像データの各フレームの取得タイミングを決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】（ａ）は、車両１Ａにおける照明ユニットの点灯タイミングと画像データの各フレームの取得タイミングとの関係を説明するために図（その１）である。（ｂ）は、車両１Ｂにおける照明ユニットの点灯タイミングと画像データの各フレームの取得タイミングとの関係を説明するための図（その１）である。
【図７】（ａ）は、車両１Ａにおける照明ユニットの点灯タイミングと画像データの各フレームの取得タイミングとの関係を説明するために図（その２）である。（ｂ）は、車両１Ｂにおける照明ユニットの点灯タイミングと画像データの各フレームの取得タイミングとの関係を説明するための図（その２）である。
【図８】第２実施形態に係る第１画像データの各フレームの取得タイミングを決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】第２実施形態における左前照明システムの制御部の機能ブロックを示す図である。
【図１０】（ａ）は、車両１Ａの第１カメラにより取得される第１画像データの各フレームの取得タイミングを示す図である。（ｂ）は、車両１Ｂの照明ユニットの点灯タイミングを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図面を参照しながら説明する。第１実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１に示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。
【００１４】
最初に、図１を参照して本実施形態に係る車両１について説明する。図１は、車両システム２を備える車両１の上面図を示す模式図である。図１に示すように、車両１は、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）であって、車両システム２を備える。車両システム２は、車両制御部３と、左前照明システム４ａ（以下、単に「照明システム４ａ」という。）と、右前照明システム４ｂ（以下、単に「照明システム４ｂ」という。）と、左後照明システム４ｃ（以下、単に「照明システム４ｃ」という。）と、右後照明システム４ｄ（以下、単に「照明システム４ｄ」という。）を少なくとも備える。
【００１５】
照明システム４ａは、車両１の左前側に設けられる。特に、照明システム４ａは、車両１の左前側に設置されたハウジング２４ａと、ハウジング２４ａに取り付けられた透光カバー２２ａとを備える。照明システム４ｂは、車両１の右前側に設けられる。特に、照明システム４ｂは、車両１の右前側に設置されたハウジング２４ｂと、ハウジング２４ｂに取り付けられた透光カバー２２ｂとを備える。照明システム４ｃは、車両１の左後側に設けられる。特に、照明システム４ｃは、車両１の左後側に設置されたハウジング２４ｃと、ハウジング２４ｃに取り付けられた透光カバー２２ｃとを備える。照明システム４ｄは、車両１の右後側に設けられる。特に、照明システム４ｄは、車両１の右後側に設置されたハウジング２４ｄと、ハウジング２４ｄに取り付けられた透光カバー２２ｄとを備える。
【００１６】
次に、図２を参照することで、図１に示す車両システム２を具体的に説明する。図２は、車両システム２を示すブロック図である。図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、照明システム４ａ〜４ｄと、センサ５と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、記憶装置１１とを備える。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備える。また、車両システム２は、電力を供給するように構成されたバッテリー（図示せず）を備えてもよい。
【００１７】
車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。車両制御部３は、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含むコンピュータシステム（例えば、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ  ｏｎ  ａ  Ｃｈｉｐ）等）と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成される電子回路を含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）及びＴＰＵ（Ｔｅｎｓｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）のうちの少なくとも一つを含む。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭには、車両制御プログラムが記憶されてもよい。
【００１８】
例えば、車両制御プログラムは、自動運転用の人工知能（ＡＩ）プログラムを含んでもよい。ＡＩプログラムは、多層のニューラルネットワークを用いた教師有り又は教師なし機械学習（特に、ディープラーニング）によって構築されたプログラムである。ＲＡＭには、車両制御プログラム、車両制御データ及び/又は車両の周辺環境を示す周辺環境情報が一時的に記憶されてもよい。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。
【００１９】
また、コンピュータシステムは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。さらに、コンピュータシステムは、ノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの組み合わせによって構成されてもよい。
【００２０】
照明システム４ａは、制御部４０ａと、照明ユニット４２ａと、カメラ４３ａと、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｒａｎｇｉｎｇ）ユニット４４ａ（レーザーレーダの一例）と、ミリ波レーダ４５ａとをさらに備える。制御部４０ａと、照明ユニット４２ａと、カメラ４３ａと、ＬｉＤＡＲユニット４４ａと、ミリ波レーダ４５ａは、図１に示すように、ハウジング２４ａと透光カバー２２ａによって形成される空間Ｓａ内（灯室内）に配置される。尚、制御部４０ａは、空間Ｓａ以外の車両１の所定の場所に配置されてもよい。例えば、制御部４０ａは、車両制御部３と一体的に構成されてもよい。
【００２１】
制御部４０ａは、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサと１以上のメモリを含むコンピュータシステム（例えば、ＳｏＣ等）と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成される電子回路を含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵ及びＴＰＵのうちの少なくとも一つを含む。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。メモリは、ＲＯＭと、ＲＡＭを含む。ＲＯＭには、車両１の周辺環境を特定するための周辺環境特定プログラムが記憶されてもよい。
【００２２】
例えば、周辺環境特定プログラムは、多層のニューラルネットワークを用いた教師有り又は教師なし機械学習（特に、ディープラーニング）によって構築されたプログラムである。ＲＡＭには、周辺環境特定プログラム、カメラ４３ａに取得された画像データ、ＬｉＤＡＲユニット４４ａによって取得された３次元マッピングデータ（点群データ）及びミリ波レーダ４５ａによって取得された検出データ等が一時的に記憶されてもよい。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された周辺環境特定プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。
【００２３】
また、コンピュータシステムは、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。さらに、コンピュータシステムは、ノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの組み合わせによって構成されてもよい。
【００２４】
照明ユニット４２ａは、車両１の外部（前方）に向けて光を出射することによって、配光パターンを形成するように構成されている。照明ユニット４２ａは、光を出射する光源と、光学系とを有する。光源は、例えば、マトリックス状（例えば、Ｎ行×Ｍ列、Ｎ＞１、Ｍ＞１）に配列された複数の発光素子によって構成されてもよい。発光素子は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ）又は有機ＥＬ素子である。光学系は、光源から出射された光を照明ユニット４２ａの前方に向けて反射するように構成されたリフレクタと、光源から直接出射された光又はリフレクタによって反射された光を屈折するように構成されたレンズとのうちの少なくとも一方を含む。車両１の運転モードが手動運転モード又は運転支援モードである場合に、照明ユニット４２ａは、運転者用の配光パターン（例えば、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）を車両１の前方に形成するように構成されている。このように、照明ユニット４２ａは、左側ヘッドランプユニットとして機能する。一方、車両１の運転モードが高度運転支援モード又は完全自動運転モードである場合に、照明ユニット４２ａは、カメラ用の配光パターンを車両１の前方に形成するように構成されてもよい。
【００２５】
制御部４０ａは、照明ユニット４２ａに設けられた複数の発光素子の各々に電気信号（例えば、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号）を個別に供給するように構成されていてもよい。この場合、制御部４０ａは、電気信号が供給される発光素子を個別に選択することができると共に、発光素子毎に電気信号のＤｕｔｙ比を調整することができる。つまり、制御部４０ａは、マトリックス状に配列された複数の発光素子のうち、点灯又は消灯すべき発光素子を選択することができると共に、点灯している各発光素子の輝度を決定することができる。このため、制御部４０ａは、照明ユニット４２ａから前方に向けて出射される配光パターンの形状及び明るさを変更することができる。
【００２６】
カメラ４３ａは、車両１の周辺環境を検出するように構成されている。特に、カメラ４３ａは、所定のフレームレートで車両１の周辺環境を示す画像データを取得した上で、当該画像データを制御部４０ａに送信するように構成されている。制御部４０ａは、送信された画像データに基づいて、周辺環境情報を特定する。ここで、周辺環境情報は、車両１の外部に存在する対象物に関する情報を含んでもよい。例えば、周辺環境情報は、車両１の外部に存在する対象物の属性に関する情報と、車両１に対する対象物の相対的位置関係に関する情報とを含んでもよい。
【００２７】
カメラ４３ａは、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等の撮像素子によって構成される。カメラ４３ａは、単眼カメラとしても構成されてもよいし、ステレオカメラとして構成されてもよい。カメラ４３ａがステレオカメラの場合、制御部４０ａは、視差を利用することで、ステレオカメラによって取得された２以上の画像データに基づいて、車両１と車両１の外部に存在する対象物（例えば、歩行者等）との間の距離を特定することができる。また、本実施形態では、１つのカメラ４３ａが照明システム４ａに設けられているが、２以上のカメラ４３ａが照明システム４ａに設けられてもよい。
【００２８】
ＬｉＤＡＲユニット４４ａ（レーザーレーダの一例）は、車両１の周辺環境を検出するように構成されている。特に、ＬｉＤＡＲユニット４４ａは、所定のフレームレートで車両１の周辺環境を示す３Ｄマッピングデータ（点群データ）を取得した上で、当該３Ｄマッピングデータを制御部４０ａに送信するように構成されている。制御部４０ａは、送信された３Ｄマッピングデータに基づいて、周辺環境情報を特定する。ここで、周辺環境情報は、車両１の外部に存在する対象物に関する情報を含んでもよい。例えば、周辺環境情報は、例えば、車両１の外部に存在する対象物の属性に関する情報と、車両１に対する対象物の相対的位置関係に関する情報とを含んでもよい。
【００２９】
より具体的には、ＬｉＤＡＲユニット４４ａは、レーザ光の各出射角度（水平角度θ、垂直角度φ）におけるレーザ光（光パルス）の飛行時間（ＴＯＦ：Ｔｉｍｅ  ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）ΔＴ１に関する情報を取得した上で、飛行時間ΔＴ１に関する情報に基づいて、各出射角度（水平角度θ、垂直角度φ）におけるＬｉＤＡＲユニット４４ａ（車両１）と車両１の外部に存在する物体との間の距離Ｄに関する情報を取得することができる。ここで、飛行時間ΔＴ１は、例えば、以下のように算出することができる。
飛行時間ΔＴ１＝ｔ１−ｔ０
ｔ１：レーザ光（光パルス）がＬｉＤＡＲユニットに戻ってきた時刻
ｔ０：ＬｉＤＡＲユニットがレーザ光（光パルス）を出射した時刻
このように、ＬｉＤＡＲユニット４４ａは、車両１の周辺環境を示す３Ｄマッピングデータを取得することができる。
【００３０】
また、ＬｉＤＡＲユニット４４ａは、例えば、レーザ光を出射するように構成されたレーザ光源と、レーザ光を水平方向及び垂直方向に走査させるように構成された光偏向器と、レンズ等の光学系と、物体によって反射されたレーザ光を受光するように構成された受光部とを備える。レーザ光源から出射されるレーザ光の中心波長は特に限定されない。例えば、レーザ光は、中心波長が９００ｎｍ付近である非可視光であってもよい。光偏向器は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーであってもよい。受光部は、例えば、フォトダイオードである。尚、ＬＩＤＡＲユニット４４ａは、光偏向器によってレーザ光を走査せずに、３Ｄマッピングデータを取得してもよい。例えば、ＬｉＤＡＲユニット４４ａは、フェイズドアレイ方式又はフラッシュ方式で３Ｄマッピングデータを取得してもよい。また、本実施形態では、１つのＬｉＤＡＲユニット４４ａが照明システム４ａに設けられているが、２以上のＬｉＤＡＲユニット４４ａが照明システム４ａに設けられてもよい。例えば、２つのＬｉＤＡＲユニット４４ａが照明システム４ａに設けられている場合、一方のＬｉＤＡＲユニット４４ａが車両１の前方領域における周辺環境を検出するように構成されると共に、他方のＬｉＤＡＲユニット４４ａが車両１の側方領域における周辺環境を検出するように構成されてもよい。
【００３１】
ミリ波レーダ４５ａは、車両１の周辺環境を検出するように構成されている。特に、ミリ波レーダ４５ａは、車両１の周辺環境を示す検出データを取得した上で、当該検出データを制御部４０ａに送信するように構成されている。制御部４０ａは、送信された検出データに基づいて、周辺環境情報を特定する。ここで、周辺環境情報は、車両１の外部に存在する対象物に関する情報を含んでもよい。周辺環境情報は、例えば、車両１の外部に存在する対象物の属性に関する情報と、車両１に対する対象物の位置に関する情報と、車両１に対する対象物の速度に関する情報を含んでもよい。
【００３２】
例えば、ミリ波レーダ４５ａは、パルス変調方式、ＦＭ−ＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｍｏｄｕｌｅｔｅｄ−Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式又は２周波ＣＷ方式で、ミリ波レーダ４５ａ（車両１）と車両１の外部に存在する物体との間の距離Ｄを取得することができる。パルス変調方式を用いる場合、ミリ波レーダ４５ａは、ミリ波の各出射角度におけるミリ波の飛行時間ΔＴ２に関する情報を取得した上で、飛行時間ΔＴ２に関する情報に基づいて、各出射角度におけるミリ波レーダ４５ａ（車両１）と車両１の外部に存在する物体との間の距離Ｄに関する情報を取得することができる。ここで、飛行時間ΔＴ２は、例えば、以下のように算出することができる。
飛行時間ΔＴ２＝ｔ３−ｔ２
ｔ３：ミリ波がミリ波レーダに戻ってきた時刻
ｔ２：ミリ波レーダがミリ波を出射した時刻
また、ミリ波レーダ４５ａは、ミリ波レーダ４５ａから出射されたミリ波の周波数ｆ０とミリ波レーダ４５ａに戻ってきたミリ波の周波数ｆ１に基づいて、ミリ波レーダ４５ａ（車両１）に対する車両１の外部に存在する物体の相対速度Ｖに関する情報を取得することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、１つのミリ波レーダ４５ａが照明システム４ａに設けられているが、２以上のミリ波レーダ４５ａが照明システム４ａに設けられてもよい。例えば、照明システム４ａは、短距離用のミリ波レーダ４５ａと、中距離用のミリ波レーダ４５ａと、長距離用のミリ波レーダ４５ａを有してもよい。
【００３４】
照明システム４ｂは、制御部４０ｂと、照明ユニット４２ｂと、カメラ４３ｂと、ＬｉＤＡＲユニット４４ｂと、ミリ波レーダ４５ｂとをさらに備える。制御部４０ｂと、照明ユニット４２ｂと、カメラ４３ｂと、ＬｉＤＡＲユニット４４ｂと、ミリ波レーダ４５ｂは、図１に示すように、ハウジング２４ｂと透光カバー２２ｂによって形成される空間Ｓｂ内（灯室内）に配置される。尚、制御部４０ｂは、空間Ｓｂ以外の車両１の所定の場所に配置されてもよい。例えば、制御部４０ｂは、車両制御部３と一体的に構成されてもよい。制御部４０ｂは、制御部４０ａと同様な機能及び構成を有してもよい。照明ユニット４２ｂは、照明ユニット４２ａと同様な機能及び構成を有してもよい。この点において、照明ユニット４２ｂは、右側ヘッドランプユニットとして機能する。カメラ４３ｂは、カメラ４３ａと同様な機能及び構成を有してもよい。ＬｉＤＡＲユニット４４ｂは、ＬｉＤＡＲユニット４４ａと同様な機能及び構成を有してもよい。ミリ波レーダ４５ｂは、ミリ波レーダ４５ａと同様な機能及び構成を有してもよい。
【００３５】
照明システム４ｃは、制御部４０ｃと、照明ユニット４２ｃと、カメラ４３ｃと、ＬｉＤＡＲユニット４４ｃと、ミリ波レーダ４５ｃとをさらに備える。制御部４０ｃと、照明ユニット４２ｃと、カメラ４３ｃと、ＬｉＤＡＲユニット４４ｃと、ミリ波レーダ４５ｃは、図１に示すように、ハウジング２４ｃと透光カバー２２ｃによって形成される空間Ｓｃ内（灯室内）に配置される。尚、制御部４０ｃは、空間Ｓｃ以外の車両１の所定の場所に配置されてもよい。例えば、制御部４０ｃは、車両制御部３と一体的に構成されてもよい。制御部４０ｃは、制御部４０ａと同様な機能及び構成を有してもよい。
【００３６】
照明ユニット４２ｃは、車両１の外部（後方）に向けて光を出射することによって、配光パターンを形成するように構成されている。照明ユニット４２ｃは、光を出射する光源と、光学系とを有する。光源は、例えば、マトリックス状（例えば、Ｎ行×Ｍ列、Ｎ＞１、Ｍ＞１）に配列された複数の発光素子によって構成されてもよい。発光素子は、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ又は有機ＥＬ素子である。光学系は、光源から出射された光を照明ユニット４２ｃの前方に向けて反射するように構成されたリフレクタと、光源から直接出射された光又はリフレクタによって反射された光を屈折するように構成されたレンズとのうちの少なくとも一方を含んでもよい。車両１の運転モードが手動運転モード又は運転支援モードである場合に、照明ユニット４２ｃは消灯してもよい。一方、車両１の運転モードが高度運転支援モード又は完全自動運転モードである場合に、照明ユニット４２ｃは、カメラ用の配光パターンを車両１の後方に形成するように構成されてもよい。
【００３７】
カメラ４３ｃは、カメラ４３ａと同様な機能及び構成を有してもよい。ＬｉＤＡＲユニット４４ｃは、ＬｉＤＡＲユニット４４ｃと同様な機能及び構成を有してもよい。ミリ波レーダ４５ｃは、ミリ波レーダ４５ａと同様な機能及び構成を有してもよい。
【００３８】
照明システム４ｄは、制御部４０ｄと、照明ユニット４２ｄと、カメラ４３ｄと、ＬｉＤＡＲユニット４４ｄと、ミリ波レーダ４５ｄとを更に備える。制御部４０ｄと、照明ユニット４２ｄと、カメラ４３ｄと、ＬｉＤＡＲユニット４４ｄと、ミリ波レーダ４５ｄは、図１に示すように、ハウジング２４ｄと透光カバー２２ｄによって形成される空間Ｓｄ内（灯室内）に配置される。尚、制御部４０ｄは、空間Ｓｄ以外の車両１の所定の場所に配置されてもよい。例えば、制御部４０ｄは、車両制御部３と一体的に構成されてもよい。制御部４０ｄは、制御部４０ｃと同様な機能及び構成を有してもよい。照明ユニット４２ｄは、照明ユニット４２ｃと同様な機能及び構成を有してもよい。カメラ４３ｄは、カメラ４３ｃと同様な機能及び構成を有してもよい。ＬｉＤＡＲユニット４４ｄは、ＬｉＤＡＲユニット４４ｃと同様な機能及び構成を有してもよい。ミリ波レーダ４５ｄは、ミリ波レーダ４５ｃと同様な機能及び構成を有してもよい。
【００３９】
センサ５は、加速度センサ、速度センサ及びジャイロセンサ等を有してもよい。センサ５は、車両１の走行状態を検出して、車両１の走行状態を示す走行状態情報を車両制御部３に出力するように構成されている。また、センサ５は、運転者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ、運転者の顔の方向を検出する顔向きセンサ、外部天候状態を検出する外部天候センサ及び車内に人がいるかどうかを検出する人感センサ等をさらに備えてもよい。さらに、センサ５は、車両１の周辺環境の明るさ（照度等）を検出するように構成された照度センサを備えてもよい。照度センサは、例えば、フォトダイオードから出力される光電流の大きさに応じて周辺環境の明るさを決定してもよい。
【００４０】
ＨＭＩ８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイである。ＧＰＳ９は、車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
【００４１】
無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車に関する情報（例えば、走行情報等）を他車から受信すると共に、車両１に関する情報（例えば、走行情報等）を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。また、無線通信部１０は、歩行者が携帯する携帯型電子機器（スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス等）から歩行者に関する情報を受信すると共に、車両１の自車走行情報を携帯型電子機器に送信するように構成されている（歩車間通信）。車両１は、他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器とアドホックモードにより直接通信してもよいし、アクセスポイントを介して通信してもよい。また、無線通信部１０は、標準時刻を示す標準時刻信号（例えば、標準電波）を受信するように構成されている。さらに、車両１は、図示しない通信ネットワークを介して他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器と通信してもよい。通信ネットワークは、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）及び無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）のうちの少なくとも一つを含む。無線通信規格は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標），Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＬＰＷＡ、ＤＳＲＣ（登録商標）又はＬｉ−Ｆｉである。また、車両１は、他車両、インフラ設備又は携帯型電子機器と第５世代移動通信システム（５Ｇ）を用いて通信してもよい。
【００４２】
記憶装置１１は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の外部記憶装置である。記憶装置１１には、２Ｄ又は３Ｄの地図情報及び／又は車両制御プログラムが記憶されてもよい。記憶装置１１は、車両制御部３からの要求に応じて、地図情報や車両制御プログラムを車両制御部３に出力するように構成されている。地図情報や車両制御プログラムは、無線通信部１０とインターネット等の通信ネットワークを介して更新されてもよい。
【００４３】
車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報及び／又は地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成する。ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。このように、自動運転モードでは、車両１の走行は車両システム２により自動制御される。
【００４４】
一方、車両１が手動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールに対する運転者の手動操作に応じて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。このように、手動運転モードでは、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が運転者の手動操作によって生成されるので、車両１の走行は運転者により制御される。
【００４５】
次に、車両１の運転モードについて説明する。運転モードは、自動運転モードと手動運転モードとからなる。自動運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードとからなる。完全自動運転モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはない。高度運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはあるものの車両１を運転しない。運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御のうちの一部の走行制御を自動的に行うと共に、車両システム２の運転支援の下で運転者が車両１を運転する。一方、手動運転モードでは、車両システム２が走行制御を自動的に行わないと共に、車両システム２からの運転支援なしに運転者が車両１を運転する。
【００４６】
また、車両１の運転モードは、運転モード切替スイッチを操作することで切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、運転モード切替スイッチに対する運転者の操作に応じて、車両１の運転モードを４つの運転モード（完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、手動運転モード）の間で切り替える。また、車両１の運転モードは、自動運転車の走行が可能である走行可能区間や自動運転車の走行が禁止されている走行禁止区間についての情報または外部天候状態についての情報に基づいて自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、これらの情報に基づいて車両１の運転モードを切り替える。さらに、車両１の運転モードは、着座センサや顔向きセンサ等を用いることで自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、着座センサや顔向きセンサからの出力信号に基づいて、車両１の運転モードを切り替えてもよい。
【００４７】
次に、図３を参照することで、本実施形態における制御部４０ａの機能について以下に説明する。図３は、第１実施形態における照明システム４ａの制御部４０ａの機能ブロックを示す図である。図３に示すように、制御部４０ａは、照明ユニット４２ａと、カメラ４３ａと、ＬｉＤＡＲユニット４４ａと、ミリ波レーダ４５ａの動作をそれぞれ制御するように構成されている。特に、制御部４０ａは、照明制御部４１０ａと、カメラ制御部４２０ａと、ＬｉＤＡＲ制御部４３０ａと、ミリ波レーダ制御部４４０ａと、周辺環境情報融合部４５０ａとを備える。
【００４８】
照明制御部４１０ａは、照明ユニット４２ａが所定の配光パターンを車両１の前方領域に向けて出射するように照明ユニット４２ａを制御するように構成されている。さらに、照明制御部４１０ａは、所定のレート（第２レート）で照明ユニット４２ａを点灯制御するように構成されている。本実施形態では、照明ユニット４２ａの点灯レート（Ｈｚ）は、カメラ４３ａによって取得された画像データのフレームレート（ｆｐｓ）と同一であることが好ましい。また、照明制御部４１０ａは、照明ユニット４２ａの点灯タイミングを制御するように構成されている。ここで、照明ユニット４２ａの点灯タイミングとは、照明ユニット４２ａの点灯開始タイミング（点灯開始時刻）と、点灯終了タイミング（点灯終了時刻）を含む概念である。
【００４９】
カメラ制御部４２０ａは、カメラ４３ａの動作を制御するように構成されている。特に、カメラ制御部４２０ａは、所定のフレームレート（第１レート）で画像データを取得するようにカメラ４３ａを制御するように構成されている。さらに、カメラ制御部４２０ａは、照明ユニット４２ａの点灯タイミングに関連する情報に基づいて、画像データの各フレームの取得タイミングを制御するように構成されている。ここで、フレームの取得タイミングとは、フレーム取得開始タイミング（フレーム取得開始時刻）と、フレーム取得終了タイミング（フレーム取得終了時刻）を含む概念である。
【００５０】
また、カメラ制御部４２０ａは、カメラ４３ａから出力された画像データに基づいて、カメラ４３ａの検出領域における車両１の周辺環境情報を生成するように構成されている。この点において、カメラ制御部４２０ａは、画像データの１フレームごとに周辺環境情報を生成するように構成されている。
【００５１】
ＬｉＤＡＲ制御部４３０ａは、ＬｉＤＡＲユニット４４ａの動作を制御するように構成されている。特に、ＬｉＤＡＲ制御部４３０ａは、所定のフレームレートで３Ｄマッピングデータを取得するようにＬｉＤＡＲユニット４４ａを制御するように構成されている。さらに、ＬｉＤＡＲ制御部４３０ａは、３Ｄマッピングデータの各フレームの取得タイミングを制御するように構成されている。また、ＬｉＤＡＲ制御部４３０ａは、ＬｉＤＡＲユニット４４ａから出力された３Ｄマッピングデータに基づいて、ＬｉＤＡＲユニット４４ａの検出領域における車両１の周辺環境情報を生成するように構成されている。この点において、ＬｉＤＡＲ制御部４３０ａは、３Ｄマッピングデータの１フレームごとに周辺環境情報を生成するように構成されている。
【００５２】
ミリ波レーダ制御部４４０ａは、ミリ波レーダ４５ａの動作を制御すると共に、ミリ波レーダ４５ａから出力された検出データに基づいて、ミリ波レーダ４５ａの検出領域における車両１の周辺環境情報を生成するように構成されている。
【００５３】
周辺環境情報融合部４５０ａは、カメラ制御部４２０ａから取得された周辺環境情報と、ＬｉＤＡＲ制御部４３０ａから取得された周辺環境情報と、ミリ波レーダ制御部４４０ａから取得された周辺環境情報を融合すると共に、融合された周辺環境情報を車両制御部３に送信するように構成されている。
【００５４】
また、制御部４０ｂ，４０ｃ，４０ｄも制御部４０ａと同様の機能を有してもよい。つまり、制御部４０ｂ〜４０ｄの各々は、照明制御部と、カメラ制御部と、ＬｉＤＡＲ制御部と、ミリ波レーダ制御部と、周辺環境情報融合部とを備えてもよい。
【００５５】
次に、カメラ４３ａの画像データの取得タイミングを決定する処理について図４〜図６を参照して説明する。図４は、互いに対向する車両１Ａと車両１Ｂ（第２車両の一例）を示す図である。図５は、カメラ４３ａの画像データの各フレームの取得タイミングを決定する処理を説明するためのフローチャートである。図６（ａ）は、車両１Ａにおける照明ユニット４２ａの点灯タイミングとカメラ４３ａの画像データの各フレームの取得タイミングとの関係を説明するための図である。図６（ｂ）は、車両１Ｂにおける照明ユニット４２ａの点灯タイミングとカメラ４３ａの画像データの各フレームの取得タイミングとの関係を説明するための図である。
【００５６】
本実施形態における前提条件について以下に説明する。
最初に、車両１Ａ，１Ｂは、車両１と同様な構成を有する。つまり、車両１Ａ，１Ｂは、図２に示す車両システム２を有するものとする。次に、説明の便宜上、車両１Ａにおける照明ユニット４２ａの点灯タイミングとカメラ４３ａの画像データの取得タイミングとの間の関係について説明すると共に、車両１Ｂにおける照明ユニット４２ａの点灯タイミングとカメラ４３ａの画像データの取得タイミングとの間の関係について説明する。この点において、照明ユニット４２ｂは、照明ユニット４２ａと同一の点灯タイミングで点灯すると共に、カメラ４３ｂは、カメラ４３ａと同一の取得タイミングで画像データを取得するものとするため、照明ユニット４２ｂとカメラ４３ｂについては特に以下では言及しない。また、説明の簡略化の観点より、ＬｉＤＡＲユニット４４ａの３Ｄマッピングデータの取得タイミングやミリ波レーダの検出データの取得タイミングについても特に言及しない。さらに、以下の説明では、図５に示す処理は、車両１Ａによって実行されるものとする。一方、図５に示す処理は、車両１Ｂによっても実行される点に留意されたい。
【００５７】
図５に示すように、ステップＳ１において、車両１Ａの無線通信部１０は、標準時刻を示す標準時刻信号を受信する。例えば、無線通信部１０は、標準電波送信所から標準電波（標準時刻信号の一例）を受信してもよい。また、無線通信部１０は、通信ネットワーク上に配置されたＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｔｉｍｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバから標準時刻信号を受信してもよい。標準時刻は、例えば、一以上の原子時計によって決定されてもよい。
【００５８】
次に、ステップＳ２において、車両制御部３（内部時刻調整部の一例）は、無線通信部１０により受信された標準時刻信号に基づいて、車両１Ａの内部時刻が標準時刻に一致するように内部時刻を調整する。この時点より、車両１Ａは、調整された内部時刻に基づいて各車両制御処理を実行する。例えば、車両１Ａの制御部４０ａは、調整された内部時刻に基づいて、照明ユニット４２ａ、カメラ４３ａ、ＬｉＤＡＲユニット４４ａ及びミリ波レーダ４５ａの動作タイミングを制御する。
【００５９】
次に、ステップＳ３において、照明制御部４１０ａ（図３参照）は、照明ユニット４２ａの点灯タイミングを決定する。特に、照明制御部４１０ａは、照明ユニット４２ａの点灯開始タイミング（点灯開始時刻）を決定する。図６（ａ）に示すように、車両１Ａの点灯期間ΔＴｃ及び点灯周期Ｔ２（又は点灯レートＦ２＝１／Ｔ２）は予め定められているため、照明ユニット４２ａの点灯開始タイミングｔｃ１が決定されることで、点灯終了タイミング（点灯終了時刻）ｔｃ２と、点灯開始タイミングｔｃ１より後の点灯開始タイミング（例えば、点灯開始タイミングｔｃ３）と、点灯終了タイミングｔｃ２より後の点灯終了タイミングとが自動的に決定される。特に、点灯終了タイミングｔｃ２は、ｔｃ２＝ｔｃ１＋ΔＴｃにより定められる一方、点灯開始タイミングｔｃ３は、ｔｃ３＝ｔｃ１＋Ｔ２により定められる。
【００６０】
点灯開始タイミングｔｃ１の決定手法としては以下が挙げられる。例えば、照明制御部４１０ａは、標準時刻信号の一例である標準電波を受信してから所定期間経過後に照明ユニット４２ａの点灯を開始する。換言すれば、照明制御部４１０ａは、点灯開始タイミングｔｃ１を、標準電波を受信してから所定期間経過後の時刻に設定する。ここで、所定期間は、車両間において予め設定されてもよい。また、照明制御部４１０ａは、点灯開始タイミングｔｃ１を所定の時刻に設定してもよい。例えば、点灯開始タイミングｔｃ１がＸ時Ｙ分０ミリ秒に設定されてもよい（Ｘ，Ｙは任意の値）。ここで、所定の時刻は、車両間において予め設定されてもよい。
【００６１】
次に、ステップＳ４において、カメラ制御部４２０ａは、照明ユニット４２ａの点灯タイミングに関連する情報（点灯開始タイミング及び／又は点灯終了タイミング）に基づいて、カメラ４３ａの画像データの各フレームの取得タイミングを決定する。特に、カメラ制御部４２０ａは、上記情報に基づいて、カメラ４３ａの画像データの各フレームの取得開始タイミング（取得開始時刻）を決定する。図６（ａ）に示すように、各フレームの取得期間ΔＴａ及びフレーム周期Ｔ１（又は、フレームレートＦ１＝１／Ｔ１）は予め定められているため、フレームＦａ１の取得開始タイミングｔａ１が決定されることで、フレームＦａ１の取得終了タイミング（取得終了時刻）ｔａ２と、フレームＦａ１より後のフレームの取得開始タイミング（例えば、フレームＦａ２の取得開始タイミングｔａ３）と、フレームＦａ１より後のフレームの取得終了タイミング（例えば、フレームＦａ２の取得終了タイミングｔａ４）とが自動的に決定される。特に、取得終了タイミングｔａ２は、ｔａ２＝ｔａ１＋ΔＴａにより定められる一方で、取得開始タイミングｔａ３は、ｔａ３＝ｔａ１＋Ｔ１により定められる。尚、画像データの１フレームの取得期間ΔＴａは、画像データの１フレームを形成するために必要な露光時間（換言すれば、画像データの１フレームを形成する光を取り込む時間）に相当する。尚、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーから出力された電気信号を処理する時間は、取得期間ΔＴａには含まれていない。
【００６２】
フレームＦａ１の取得開始タイミングｔａ１の決定手法としては以下が挙げられる。例えば、カメラ制御部４２０ａは、点灯開始タイミングｔｃ１及び／又は点灯終了タイミングｔｃ２に基づいて、点灯期間ΔＴｃと取得期間ΔＴａが互いに重複しないように、取得開始タイミングｔａ１を決定する。特に、カメラ制御部４２０ａは、取得開始タイミングｔａ１及び取得終了タイミングｔａ２が点灯終了タイミングｔｃ２と点灯開始タイミングｔｃ３との間の非点灯期間に設定されるように、取得開始タイミングｔａ１を決定する。
【００６３】
このように、図５に示す各処理を通じて、車両１Ａにおける照明ユニット４２ａの点灯タイミングとカメラ４３ａの画像データの取得タイミングが決定される。
【００６４】
一方、図５に示す各処理は、車両１Ａだけでなく対向車である車両１Ｂを含む全走行車両で実行される。特に、図５に示す各処理が車両１Ａ，１Ｂにより実行されることで、車両１Ａの照明ユニット４２ａの点灯タイミングと車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯タイミングが互いに一致する。具体的には、図６に示すように、車両１Ａの照明ユニット４２ａの点灯開始タイミングｔｃ１と車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯開始タイミングｔｅ１は互いに一致する。さらに、車両間において点灯期間ΔＴｃ＝点灯期間ΔＴｅ及び点灯周期Ｔ２＝点灯周期Ｔ４となることが前提となる。このため、点灯開始タイミングｔｃ１＝点灯開始タイミングｔｅ１が成立することで、点灯終了タイミングｔｃ２＝点灯終了タイミングｔｅ２であると共に、点灯開始タイミングｔｃ３＝点灯開始タイミングｔｅ３が成立する。
【００６５】
上記したように、点灯開始タイミングの決定手法の一例として、車両１Ａの照明制御部４１０ａは、点灯開始タイミングｔｃ１を、標準電波を受信してから所定期間Δｔ１経過後の時刻に設定する。一方、車両１Ｂの照明制御部４１０ａも同様に、点灯開始タイミングｔｅ１を、標準電波を受信してから所定期間Δｔ２経過後の時刻に設定する。ここで、本実施形態では、所定期間Δｔ１，Δｔ２が所定期間Δｔ１＝所定期間Δｔ２となるように予め車両間において設定されているため、点灯開始タイミングｔｃ１と点灯開始タイミングｔｅ１が互いに一致する。また、点灯開始タイミングの決定手法の他の一例として、車両１Ａの照明制御部４１０ａは、点灯開始タイミングｔｃ１を所定の時刻（Ｘ時Ｙ分０ミリ秒）に設定する。一方、車両１Ｂの照明制御部４１０ａも同様に、点灯開始タイミングｔｅ１を所定の時刻（Ｘ時Ｙ分０ミリ秒）に設定する。このように、点灯開始タイミングｔｃ１と点灯開始タイミングｔｅ１が互いに一致する。
【００６６】
また、ステップＳ４において、車両１Ｂのカメラ制御部４２０ａは、照明ユニット４２ａの点灯タイミングに関連する情報に基づいて、カメラ４３ａの画像データの各フレームの取得タイミングを決定する。例えば、カメラ制御部４２０ａは、点灯開始タイミングｔｅ１及び／又は点灯終了タイミングｔｅ２に基づいて、点灯期間ΔＴｅと取得期間ΔＴｂが互いに重複しないように、取得開始タイミングｔｂ１を決定する。さらに、各フレームの取得期間ΔＴｂ及びフレーム周期Ｔ３は予め定められているため、フレームＦｂ１の取得開始タイミングｔｂ１が決定されることで、フレームＦｂ１の取得終了タイミングｔｂ２と、フレームＦｂ１より後のフレームの取得開始タイミング（例えば、フレームＦｂ２の取得開始タイミングｔｂ３）と、フレームＦａ１より後のフレームの取得終了タイミング（例えば、フレームＦｂ２の取得終了タイミング）とが自動的に決定される。特に、取得終了タイミングｔｂ２は、ｔｂ２＝ｔｂ１＋ΔＴｂにより定められる一方で、取得開始タイミングｔｂ３は、ｔｂ３＝ｔｂ１＋Ｔ３により定められる。
【００６７】
本実施形態によれば、車両１Ａの照明ユニット４２ａの点灯タイミングと車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯タイミングが互いに一致する。さらに、点灯期間ΔＴｃと取得期間ΔＴａが互いに重複しないと共に、点灯期間ΔＴｅと取得期間ΔＴｂが互いに重複しない。このため、車両１Ａの取得期間ΔＴａは、車両１Ｂの点灯期間ΔＴｅと重複しないと共に、車両１Ｂの取得期間ΔＴｂは、車両１Ａの点灯期間ΔＴｃと重複しない。このように、車両１Ｂの照明ユニット４２ａから出射された光（配光パターン）によって車両１Ａのカメラ４３ａにより取得された各フレームの画像データにハレーションが生じることを確実に防止することが可能となる。同様に、車両１Ａの照明ユニット４２ａから出射された光によって車両１Ｂのカメラ４３ａにより取得された各フレームの画像データにハレーションが生じることを確実に防止することが可能となる。したがって、車両の周辺環境の認知精度を向上させることが可能な車両システム２及び車両を提供することができる。
【００６８】
尚、本実施形態では、車両１Ａのカメラ制御部４２０ａは、点灯期間ΔＴｃと取得期間ΔＴａが互いに重複しないように取得開始タイミングｔａ１が決定されているが、本実施形態はこれには限定されない。例えば、図７（ａ）に示すように、車両１Ａのカメラ制御部４２０ａは、取得期間ΔＴａが点灯期間ΔＴｃと部分的に重複するように取得開始タイミングｔａ１を決定してもよい。この場合、カメラ制御部４２０ａは、フレームの画像データにハレーションが生じない程度に、取得期間ΔＴａを点灯期間ΔＴｃに部分的に重複させる。同様に、車両１Ｂのカメラ制御部４２０ａは、取得期間ΔＴｂが点灯期間ΔＴｅと部分的に重複するように取得開始タイミングｔｂ１を決定してもよい。
【００６９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る車両システムについて図９を参照して以下に説明する。図９は、第２実施形態における照明システム４００ａの制御部１４０ａの機能ブロックを示す図である。第２実施形態に係る車両システムは、２つのカメラ（第１カメラ１４３ａと第２カメラ２４３ａ）を備える点で第１実施形態に係る車両システム２（図２参照）とは主に相違する。以下では、第１実施形態で既に説明された構成要素については繰り返し説明を行なわず、車両システム２と第２実施形態に係る車両システムとの間の相違点についてのみ説明を行う。
【００７０】
図９に示すように、第１カメラ１４３ａは、第１フレームレートで車両の周辺環境を示す第１画像データを取得するように構成されている。第２カメラ２４３ａは、第１フレームレートよりも高い第２フレームレートで車両の周辺環境を示す第２画像データを取得するように構成されている。例えば、第１カメラ１４３ａの第１フレームレートは、６０ｆｐｓであると共に、第２カメラ２４３ａの第２フレームレートは、２８０ｆｐｓである。
【００７１】
制御部１４０ａは、照明制御部４１０ａと、カメラ制御部４２１ａと、ＬｉＤＡＲ制御部４３０ａと、ミリ波レーダ制御部４４０ａと、周辺環境情報融合部４５０ａとを備える。カメラ制御部４２１ａは、第１カメラ１４３ａと第２カメラ２４３ａの動作を制御するように構成されている。カメラ制御部４２１ａは、第１カメラ１４３ａから出力された第１画像データに基づいて、第１カメラ１４３ａの検出領域における周辺環境情報を生成するように構成されている。さらに、カメラ制御部４２１ａは、第２カメラ２４３ａから出力された第２画像データに基づいて、第２カメラ２４３ａの検出領域における周辺環境情報を生成するように構成されている。
【００７２】
次に、第１カメラ１４３ａにより取得される第１画像データの取得タイミングを決定する処理について図８〜図１０を参照して説明する。図８は、第２実施形態に係る第１画像データの各フレームの取得タイミングを決定する処理を説明するためのフローチャートである。図１０（ａ）は、車両１Ａの第１カメラ１４３ａにより取得される第１画像データの各フレームの取得タイミングを示す図である。図１０（ｂ）は、車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯タイミングを示す図である。
【００７３】
本実施形態の前提条件として、図４に示す車両１Ａ，１Ｂは、第２実施形態に係る車両システムを有するものとする。さらに、説明の便宜上、車両１Ａの第１カメラ１４３ａにより取得される画像データの取得タイミングと車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯タイミングとの間の関係について説明する。また、第１カメラ１４３ａの第１フレームレートは、車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯レートと同一であるものとする。さらに、車両１Ｂの照明ユニット４２ｂの点灯タイミングは、車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯タイミングと同一であることを前提とするため、車両１Ｂの照明ユニット４２ｂの点灯タイミングについては特に言及しない。
【００７４】
図８に示すように、ステップＳ１０において、車両１Ａの車両制御部３（図２参照）は、車両１Ａの周辺環境を示す周辺環境情報に基づいて、車両１Ｂの存在を検出する。次に、ステップＳ１１において、第２カメラ２４３ａは、車両１Ａの周辺環境を示す第２画像データを取得する。ここで、第２カメラ２４３ａの検出領域に車両１Ｂが存在するため、第２画像データから車両１Ｂの存在が特定される。次に、車両１Ａのカメラ制御部４２１ａは、第２画像データに基づいて、車両１Ｂ（第２車両の一例）に設けられた照明ユニット４２ａの点灯タイミングを特定する（ステップＳ１２）。
【００７５】
この点において、第２カメラ２４３ａの第２フレームレートは、第１カメラ１４３ａの第１フレームレート及び車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯レートより非常に高い。このため、カメラ制御部４２１ａは、第２画像データに基づいて、車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯開始タイミング及び点灯終了タイミングを特定することができる。例えば、図１０（ｂ）に示すように、照明ユニット４２ａの点灯開始タイミングｔｅ１と点灯終了タイミングｔｅ２が特定されることで、照明ユニット４２ａの点灯期間ΔＴｅが特定可能となる。さらに、点灯開始タイミングｔｅ１と次の点灯開始タイミングｔｅ３が特定されることで、点灯周期Ｔ４が特定可能となる。さらに、点灯周期Ｔ４が特定されることで、点灯開始タイミングｔｅ１より後の点灯開始タイミング及び点灯終了タイミングｔｅ２より後の点灯終了タイミングが特定可能となる。このように、カメラ制御部４２１ａは、第２画像データに基づいて車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯タイミングを特定することができる。
【００７６】
次に、ステップＳ１３において、車両１Ａのカメラ制御部４２１ａは、車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯タイミングに関連する情報に基づいて、第１カメラ１４３ａにより取得される第１画像データの各フレームの取得タイミングを決定する。特に、カメラ制御部４２１ａは、取得期間ΔＴａと点灯期間ΔＴｅが互いに重複しないように各フレームの取得タイミングを決定する。例えば、カメラ制御部４２１ａは、点灯開始タイミングｔｅ１及び／又は点灯終了タイミングｔｅ２に基づいて、点灯期間ΔＴｅと取得期間ΔＴａが互いに重複しないように、取得開始タイミングｔａ１を決定する。さらに、各フレームの取得期間ΔＴａ及びフレーム周期Ｔ１は予め定められているため、フレームＦａ１の取得開始タイミングｔａ１が決定されることで、フレームＦａ１の取得終了タイミングｔａ２と、フレームＦａ１より後のフレームの取得開始タイミング（例えば、フレームＦａ２の取得開始タイミングｔａ３）と、フレームＦａ１より後のフレームの取得終了タイミング（例えば、フレームＦａ２の取得終了タイミングｔａ４）とが自動的に決定される。
【００７７】
本実施形態によれば、車両１Ａの第１カメラ１４３ａの取得期間ΔＴａと車両１Ｂの照明ユニット４２ａの点灯期間ΔＴｅが互いに重複しないため、車両１Ｂの照明ユニット４２ａから出射された光（配光パターン）によって車両１Ａの第１カメラ１４３ａにより取得された各フレームの画像データにハレーションが生じることを確実に防止することが可能となる。したがって、車両１Ａの周辺環境の認知精度を向上させることが可能な車両システムを提供することができる。
【００７８】
尚、本実施形態では、カメラ制御部４２１ａは、取得期間ΔＴａと点灯期間ΔＴｅが互いに重複しないように各フレームの取得タイミングを決定しているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、カメラ制御部４２１ａは、取得期間ΔＴａが点灯期間ΔＴｅに部分的に重複するように各フレームの取得タイミングを決定してもよい。この点において、画像データにハレーションが生じない程度に取得期間ΔＴａが点灯期間ΔＴｅに部分的に重複することが好ましい。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
【００８０】
本実施形態では、車両の運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードと、手動運転モードとを含むものとして説明したが、車両の運転モードは、これら４つのモードに限定されるべきではない。車両の運転モードの区分は、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って適宜変更されてもよい。同様に、本実施形態の説明で記載された「完全自動運転モード」、「高度運転支援モード」、「運転支援モード」のそれぞれの定義はあくまでも一例であって、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って、これらの定義は適宜変更されてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１，１Ａ，１Ｂ：車両
２：車両システム
３：車両制御部
４ａ：左前照明システム（照明システム）
４ｂ：右前照明システム（照明システム）
４ｃ：左後照明システム（照明システム）
４ｄ：右後照明システム（照明システム）
５：センサ
１０：無線通信部
１１：記憶装置
１２：ステアリングアクチュエータ
１３：ステアリング装置
１４：ブレーキアクチュエータ
１５：ブレーキ装置
１６：アクセルアクチュエータ
１７：アクセル装置
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ：透光カバー
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ：ハウジング
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ：制御部
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ：照明ユニット
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ：カメラ
４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ：ＬｉＤＡＲユニット
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ：ミリ波レーダ
１４０ａ：制御部
１４３ａ：第１カメラ
２４３ａ：第２カメラ
４１０ａ：照明制御部
４２０ａ，４２１ａ：カメラ制御部
４３０ａ：ＬｉＤＡＲ制御部
４４０ａ：ミリ波レーダ制御部
４５０ａ：周辺環境情報融合部
【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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