(57)【要約】      （修正有）【課題】安価な画像認識装置を用いた場合にも適切な光軸調整を行うことができる光軸制御装置を提供する。【解決手段】車両用の前照灯の光軸を制御するための装置であって、画像認識処理によって得られる複数の前方車両に関する第１情報を取得するとともに、自車両の前方へ発した電磁波の反射波を用いて得られる複数の前方車両に関する第２情報を取得し、第１情報と第２情報とが整合しない場合に、第２情報に基づいて複数の前方車両のうち自車両に最も近い１つの前方車両を特定し、当該１つの前方車両に対応して自車両に設置された前照灯の光軸を制御するための信号を生成し出力する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の前照灯の光軸を制御するための装置であって、
画像認識処理によって得られる複数の前方車両に関する第１情報を取得するとともに、前記自車両の前方へ発した電磁波の反射波を用いて得られる前記複数の前方車両に関する第２情報を取得し、前記第１情報と前記第２情報とが整合しない場合に、前記第２情報に基づいて前記複数の前方車両のうち前記自車両に最も近い１つの前方車両を特定し、当該１つの前方車両に対応して前記自車両に設置された前照灯の光軸を制御するための信号を生成し出力する、
光軸制御装置。
【請求項２】
車両用の前照灯の光軸を制御するための装置であって、
自車両の前方を撮影した画像を用いた画像認識処理によって得られる複数の前方車両に関する第１情報を取得するとともに、前記自車両の前方へ発した電磁波の反射波を用いて得られる前記複数の前方車両に関する第２情報を取得する情報取得部と、
前記第１情報と前記第２情報とが整合するか否かを判定する判定部と、
前記第１情報と前記第２情報とが整合しない場合に、前記第２情報に基づいて前記複数の前方車両のうち前記自車両に最も近い１つの前方車両を特定する対象車両特定部と、
前記対象車両特定部によって特定された前記１つの前方車両に対応して、前記自車両に設置された前照灯の光軸を制御するための制御信号を生成し出力する信号生成部と、
を含む、光軸制御装置。
【請求項３】
前記信号生成部は、前記対象車両特定部によって特定された前記１つの前方車両と前記自車両との相対距離に応じて前記制御信号を生成し出力する、
請求項２に記載の光軸制御装置。
【請求項４】
前記第２情報は、前記複数の前方車両の数を示す情報を含んでおり、
前記判定部は、前記第２情報に基づいて特定される前記前方車両の数が複数である場合に前記第１情報と前記第２情報が整合しないと判定し、前記第２情報に基づいて特定される前記前方車両の数が１つである場合に前記第１情報と前記第２情報が整合すると判定する、
請求項２又は３に記載の光軸制御装置。
【請求項５】
車両用の前照灯の光軸を制御するための方法であって、
画像認識処理によって得られる複数の前方車両に関する第１情報を取得するとともに、前記自車両の前方へ発した電磁波の反射波を用いて得られる前記複数の前方車両に関する第２情報を取得し、前記第１情報と前記第２情報とが整合しない場合に、前記第２情報に基づいて前記複数の前方車両のうち前記自車両に最も近い１つの前方車両を特定し、当該１つの前方車両に対応して前記自車両に設置された前照灯の光軸を制御するための信号を生成し出力する、
光軸制御方法。
【請求項６】
請求項１〜４の何れかに記載の光軸制御装置と当該光軸制御装置によって光軸を制御される前照灯ユニットを含む、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、車両用灯具の光軸の方向を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の前照灯はその光軸が規定の範囲内に収まるように調整される。また、前照灯の光軸を上下に適切に制御することにより、先行者や対向車（これらを以下「前方車両」という。）のドライバーへグレア（眩惑）を与えることを防止するオートレベリング技術（光軸自動調整技術）が知られている。このような技術は、例えば特開２０１５−９８３０４号公報（特許文献１）に開示されている。この先行技術では、画像認識処理によって前方車両のテールランプ等の位置を検出し、その位置を基準として照射目標を設定し、その照射目標に対して前照灯の光軸を向けるときの角度を演算し、演算された角度に前照灯の光軸の向きを制御する。
【０００３】
ところで、上記のようなオートレベリング技術を適用した車両用灯具では、前方車両のランプ位置を検出する手段として比較的安価な画像認識装置を用いた場合に、前方車両が複数台存在するシチュエーションにおいて適切な光軸調整を行えなくなる場合がある。例えば、三車線道路において、自車両が中央車線に存在し、前方車両は三車線のいずれにも存在し、かつ中央車線の前方車両が自車両に最も近いという場合を考える（後述の図５参照）。このような場合、より至近の前方車両１１０Ｂに対してグレアを与えない位置にカットオフラインＣＬが配置されるように光軸を調整することが望まれる（図５（Ａ）参照）。ここでいうカットオフラインＣＬとは、いわゆるロービーム（すれ違い灯）の照射範囲の上端である。しかし、安価な画像認識装置では、当該シチュエーションにおいては最も左側の前方車両１００Ａの左側テールランプ位置と最も右側の前方車両１００Ｃの右側テールランプ位置のみを出力してしまう。このため、当該左右の各テールランプ位置に応じてカットオフラインＣＬが配置されるように光軸が調整されてしまい、中央車線の前方車両１００Ｂに対してグレアを与えてしまう可能性がある（図５（Ｂ）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−９８３０４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、安価な画像認識装置を用いた場合にも適切な光軸調整を行うことが可能なオートレベリング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】
［１］本発明に係る一態様の光軸制御装置は、車両用の前照灯の光軸を制御するための装置であって、画像認識処理によって得られる複数の前方車両に関する第１情報を取得するとともに、前記自車両の前方へ発した電磁波の反射波を用いて得られる前記複数の前方車両に関する第２情報を取得し、前記第１情報と前記第２情報とが整合しない場合に、前記第２情報に基づいて前記複数の前方車両のうち前記自車両に最も近い１つの前方車両を特定し、当該１つの前方車両に対応して前記自車両に設置された前照灯の光軸を制御するための信号を生成し出力する、光軸制御装置である。
［２］本発明に係る一態様の光軸制御装置は、車両用の前照灯の光軸を制御するための装置であって、（ａ）自車両の前方を撮影した画像を用いた画像認識処理によって得られる複数の前方車両に関する第１情報を取得するとともに、前記自車両の前方へ発した電磁波の反射波を用いて得られる前記複数の前方車両に関する第２情報を取得する情報取得部と、（ｂ）前記第１情報と前記第２情報とが整合するか否かを判定する判定部と、（ｃ）前記第１情報と前記第２情報とが整合しない場合に、前記第２情報に基づいて前記複数の前方車両のうち前記自車両に最も近い１つの前方車両を特定する対象車両特定部と、（ｄ）前記対象車両特定部によって特定された前記１つの前方車両に対応して、前記自車両に設置された前照灯の光軸を制御するための制御信号を生成し出力する信号生成部と、を含む、光軸制御装置である。
［３］本発明に係る一態様の光軸制御方法は、車両用の前照灯の光軸を制御するための方法であって、画像認識処理によって得られる複数の前方車両に関する第１情報を取得するとともに、前記自車両の前方へ発した電磁波の反射波を用いて得られる前記複数の前方車両に関する第２情報を取得し、前記第１情報と前記第２情報とが整合しない場合に、前記第２情報に基づいて前記複数の前方車両のうち前記自車両に最も近い１つの前方車両を特定し、当該１つの前方車両に対応して前記自車両に設置された前照灯の光軸を制御するための信号を生成し出力する、光軸制御方法である。
［４］本発明に係る一態様の車両用灯具システムは、上記の光軸制御装置と当該光軸制御装置によって光軸を制御される前照灯ユニットを含む、車両用灯具システムである。
【０００７】
上記構成によれば、安価な画像認識装置を用いた場合にも適切な光軸調整を行うことが可能なオートレベリング技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態の車両用灯具システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、撮像装置およびライダー装置による前方車両の検出について説明するための図である。
【図３】図３は、光軸調整について説明するための図である。
【図４】図４は、車両用灯具システムにおける制御部の所定手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本実施形態の車両用灯具システムによる光軸調整の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、一実施形態の車両用灯具システムの構成を示すブロック図である。図示の車両用灯具システムは、自車両の前方へ光照射を行う際にその光軸を前方車両の状況に応じて可変に設定可能なものであり、撮像装置１１、ライダー装置１２、制御部１３、一対の前照灯ユニット１４Ｌ、１４Ｒを含んで構成されている。
【００１０】
撮像装置１１は、自車両の前方空間を撮影して前方車両の位置等の情報を検出するものであり、カメラ１１Ａと画像処理部１１Ｂを有する。カメラ１１Ａは、自車両の前方空間を撮影して画像データを生成し、画像処理部１１Ｂへ出力する。画像処理部１１Ｂは、カメラ１１Ａから得られる画像データに対して所定の画像認識処理を行うことにより、自車両の前方に存在する車両である前方車両の位置等を検出する。
【００１１】
ライダー装置１２は、自車両の前方へレーザ光（例えば赤外光のパルス光）を発してその反射光が戻るまでの時間を計測することにより、自車両の前方に存在する前方車両やその他種々の物体の位置や自車両との相対距離などを検出する。
【００１２】
制御部１３は、車両用灯具システムの全体動作を制御するためのものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるコンピュータシステムにおいて所定のプログラムを実行させることによって構成される。この制御部１３は、機能ブロックとしての前方車両状況検出部２０と光軸制御部２１を有する。なお、前方車両状況検出部２０が「情報取得部」、「判定部」、「対象車両特定部」に対応し、光軸制御部２１が「信号生成部」に対応している。
【００１３】
前方車両状況検出部２０は、撮像装置１１による検出結果（第１情報）およびライダー装置１２による検出結果（第２情報）に基づいて、自車両の前方に存在する前方車両の状況を検出し、自車両に最も近い前方車両を特定するなどの処理を行う。ここでいう「前方車両の状況」とは、例えば、前方車両の台数、それぞれの位置、自車両との相対距離などである。
【００１４】
光軸制御部２１は、前方車両状況検出部２０によって特定される自車両に最も近い前方車両の相対距離等に基づいて、各前照灯ユニット１４Ｌ、１４Ｒの光軸を調整するための制御信号を生成して各前照灯ユニット１４Ｌ、１４Ｒへ出力する。
【００１５】
各前照灯ユニット１４Ｌ、１４Ｒは、自車両の前部の左右にそれぞれ設けられ、自車両の前方へ光照射を行うためのものであり、それぞれ光源３０と光軸駆動部３１を有する。光源３０は、駆動電圧に応じて光を発するものであり、例えばハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ＬＥＤランプなど種々のものが用いられる。光軸駆動部３１は、例えば、光源３０を上下方向に揺動させることによって光源３０の光軸を可変に設定するものである。なお、図示を省略するが各前照灯ユニット１４Ｌ、１４Ｒには、光源２０から発せられる光を反射するリフレクタや、集光するためのレンズなどが設けられていてもよい。
【００１６】
図２は、撮像装置およびライダー装置による前方車両の検出について説明するための図である。この図では、三車線道路の中央車線を走行すると自車両１００と、その前方の各車線を走行する３台の前方車両１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃの様子が模式的な平面図（俯瞰図）によって示されている。
【００１７】
図２に示す状況において、撮像装置１１は、最も左側の前方車両１００Ａの左側テールランプ位置と最も右側の前方車両１００Ｃの右側テールランプ位置を検出して出力する。各テールランプ位置は、自車両１００の所定位置を基準とした相対的な角度で示される。具体的には、左側テールランプ位置はθＬ、右側テールランプ位置をθＲで表され、その数値が検出されて出力される。また、１台の前方車両（例えば前方車両１００Ｂ）しか存在しない場合には、撮像装置１１は、その前方車両の左右のテールランプ位置を検出して出力する。なお、撮像装置１１は、画像データに基づいて推定される前方車両１００Ａ等の各々と自車両１００との相対距離をさらに出力してもよい。
【００１８】
他方、図２に示す状況において、ライダー装置１２は、各前方車両１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのそれぞれについて、自車両の所定位置を基準としたＸＹ平面（水平面）での座標位置を検出して出力する。なお、ライダー装置１２は、各前方車両１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃのそれぞれについて自車両１００との相対距離をさらに出力してもよい。
【００１９】
図３は、光軸調整について説明するための図である。ここでは、自車両１００と前方車両１００Ｂの模式的な側面図が示されている。図示のように、自車両１００の前照灯ユニット１４Ｒ（あるいは１４Ｌ）の取り付け位置の高さｈが既知であり、前方車両１１０Ｂにおける照射目標位置の高さＨが所定値に設定されていたとすると、自車両１００と前方車両１１０Ｂの相対距離ｄが分かれば、光軸の向きを制御するための角度θ（＝Ｔａｎ−１｛ｄ／（ｈ−Ｈ）｝）を求めることができる。例えば、角度θとしては０．５７°を基準として、０．０１°刻みで０°〜１８ｃは、１．５７°の範囲内で角度が設定され、基準である０．５７°との差によって角度の変更値が設定される。ここで、照射目標位置の高さＨについては、例えば、大多数の車種においてリアガラスやサイドミラーの位置よりも下となるような位置に対応して設定すればよい。また、画像認識処理によって得られたテールランプ位置（高さ）に対応して照射目標位置の高さＨが設定されてもよい。
【００２０】
なお、上記の求め方は一例であり、上記で求められる角度θに対してさらに調整を与えてもよい。さらに、撮像装置１１によって１台の前方車両のテールランプ位置等を特定できる場合には、上記した特許文献１に開示されるような方法を用いてもよい。すなわち、光軸調整のための角度θの求め方としては限定がなく、公知の種々の方法を用いることができる。
【００２１】
図４は、車両用灯具システムにおける制御部の所定手順を示すフローチャートである。なお、ここで示す処理手順は、処理結果に矛盾や不都合を生じない限りにおいて、各処理の順番を入れ替えてもよいし、各処理の間に他の処理が含まれてもよい。
【００２２】
前方車両状況検出部２０は、撮像装置１１から前方車両の検出結果を取得するとともに（ステップＳ１１）、ライダー装置１２から前方車両の検出結果を取得する（ステップＳ１２）。
【００２３】
次に、前方車両状況検出部２０は、各検出結果による前方車両の状況が一致（整合）しているか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、ライダー装置１２による検出結果には前方車両の台数、位置、距離などが含まれる一方で、撮像装置１１による検出結果には左右のテールランプ位置の情報が含まれるものの前方車両の台数については含まれない。
【００２４】
このため、本実施形態の前方車両状況検出部２０は、ライダー装置１２による検出結果の前方車両の台数が１台である場合には、撮像装置１１による検出結果と一致（整合）していると判断する。他方で、前方車両状況検出部２０は、ライダー装置１２による検出結果の前方車両の台数が２台以上の複数台である場合には、撮像装置１１による検出結果と一致（整合）していないと判断する。
【００２５】
各検出結果による前方車両の状況が一致（整合）していない場合に（ステップＳ１２；ＮＯ）、前方車両状況検出部２０は、ライダー装置１２による検出結果に基づいて、自車両から最も近い１つの前方車両を特定する（ステップＳ１３）。
【００２６】
上記のようにライダー装置１２が各前方車両の相対距離を出力している場合にはそれらの相対距離に基づいて最至近の１つの前方車両を特定することができる。また、ライダー装置１２が相対距離の情報を出力していない場合には、各前方車両の位置を示す座標値に基づいて相対距離を算出することにより、最至近の１つの前方車両を特定することができる。
【００２７】
最至近の前方車両が特定されると、光軸制御部２１は、その前方車両と自車両との相対距離に基づいて光軸調整角度を求め（ステップＳ１５）、この光軸調整角度に応じた光軸制御信号を生成し、出力する（ステップＳ１６）。この光軸制御信号に基づいて、各前照灯ユニット１４Ｌ、１４Ｒの光軸が調整される。その後、ステップＳ１１へ戻って以降の処理が繰り返される。
【００２８】
他方、撮像装置１１とライダー装置１２の各検出結果による前方車両の状況が一致（整合）している場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、光軸制御部２１は、撮像装置１１によって検出される前方車両のテールランプ位置（高さ）に基づいて光軸調整角度を設定し（ステップＳ１７）、この光軸調整角度に応じた光軸制御信号を生成し、出力する（ステップＳ１６）。この光軸制御信号に基づいて、各前照灯ユニット１４Ｌ、１４Ｒの光軸が調整される。その後、ステップＳ１１へ戻って以降の処理が繰り返される。
【００２９】
なお、ステップＳ１７においても対象となる前方車両の相対距離に基づいて光軸調整角度が設定されてもよいし、テールランプ位置（高さ）と相対距離の両方を加味して光軸調整角度が設定されてもよい。
【００３０】
図５は、本実施形態の車両用灯具システムによる光軸調整の様子を示す図である。図５では自車両から見た各前方車両の様子が示されている。ここでは例として、三車線道路において、自車両が中央車線に存在し、前方車両は三車線のいずれにも存在し、かつ中央車線の前方車両が自車両に最も近いという場合を考える。このような場合、本実施形態の車両用灯具システムによると、最至近の前方車両１１０Ｂの位置と相対距離が検出され、この前方車両１１０Ｂに対してグレアを与えない位置にカットオフラインＣＬが配置されるように光軸が調整される（図５（Ａ））。なお、カットオフラインＣＬとは、いわゆるロービーム（すれ違い灯）の照射範囲の上端である。これに対して、比較例の車両用灯具システムでは、最も左側の前方車両１００Ａの左側テールランプ位置と最も右側の前方車両１００Ｃの右側テールランプ位置のみを出力し、当該左右の各テールランプ位置に応じてカットオフラインＣＬが配置されるように光軸が調整されるため、中央車線の前方車両１００Ｂに対してグレアを与えてしまう可能性がある（図５（Ｂ））。
【００３１】
以上のような実施形態によれば、安価な撮像装置（画像認識装置）を用いた場合にも、ライダー装置による検出結果を加味することで、複数の前方車両が存在するシチュエーションにおいても適切な光軸調整を行うことが可能となる。
【００３２】
なお、本発明は上記した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。例えば、上記した実施形態では撮像装置とライダー装置を用いて前方車両を検出していたが、ライダー装置と同様にして自車両の前方へ電磁波を発してその反射波を使用して前方車両を検出可能な検出装置（例えば、ミリ波を用いたレーダ装置等）を用いてもよい。
【００３３】
また、上記した実施形態では前照灯ユニットを揺動させることによって光軸を調整していたが、光軸調整方法はこれに限定されず、例えばマトリクス状に配列された複数の発光素子を用いる光源が用いられてもよい。その場合、光軸調整角度に応じて、点灯させる発光素子の列を上下に変更すればよい。
【符号の説明】
【００３４】
１１：撮像装置
１１Ａ：カメラ
１１Ｂ：画像処理部
１２：ライダー装置
１３：制御部
１４Ｌ、１４Ｒ：前照灯ユニット
２０：前方車両状況検出部
２１：光軸制御部
１００：自車両
１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ：前方車両
ＣＬ：カットオフライン
【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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