(57)【要約】【課題】自車両の前照灯の反射光を他の光源から識別可能な前照灯制御装置を提供する。【解決手段】自車両前方を照射する前照灯１１，１２の配光パターンを自動的に切り替える前照灯制御装置を、自車両前方の画像を所定のフレームレートで逐次撮像する撮像手段４０と、撮像手段が逐次撮像した画像から他車両の光源を認識する他車両認識手段と、他車両認識手段の認識結果に応じて配光パターンを切り替える配光制御手段３０とを備え、前照灯の輝度を所定の周期で変化させることによって前照灯の照射光に信号を付与する信号付与手段２０を有し、他車両認識手段は、画像内に存在しかつ信号と実質的に同様に輝度が変化する光源を、自車両の前照灯の反射光であると認識する構成とする。【選択図】図４
2015009570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両前方を照射する前照灯の配光パターンを自動的に切り替える前照灯制御装置であって、
自車両前方の画像を所定のフレームレートで逐次撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が逐次撮像した画像から他車両の光源を認識する他車両認識手段と、
前記他車両認識手段の認識結果に応じて前記配光パターンを切り替える配光制御手段とを備え、
前記前照灯の輝度を所定の周期で変化させることによって前記前照灯の照射光に信号を付与する信号付与手段を有し、
前記他車両認識手段は、前記画像内に存在しかつ前記信号と実質的に同様に輝度が変化する光源を、自車両の前照灯の反射光であると認識すること
を特徴とする前照灯制御装置。
【請求項２】
自車両前方を照射する前照灯の配光パターンを自動的に切り替える前照灯制御装置であって、
自車両前方の画像を所定のフレームレートで逐次撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が逐次撮像した画像から他車両の光源を認識する他車両認識手段と、
前記他車両認識手段の認識結果に応じて前記配光パターンを切り替える配光制御手段とを備え、
前記前照灯の輝度を所定の周期で変化させる輝度変化手段を有し、
前記他車両認識手段は、前記画像内に存在しかつ自車両の前照灯の輝度変化と実質的に同じ周期で輝度が変化する光源を、自車両の前照灯の反射光であると認識すること
を特徴とする前照灯制御装置。
【請求項３】
前記配光制御手段は、前記他車両認識手段が自車両の前照灯の反射光を認識しかつ他車両の光源を認識しない場合には、前記前照灯の配光パターンをハイビーム用配光に設定すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の前照灯制御装置。
【請求項４】
前記配光制御手段は、前記他車両認識手段が自車両の前照灯の反射光を認識不可能である場合には、前記前照灯の配光パターンをロービーム用配光に設定すること
を特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の前照灯制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両前方の状況を検出して配光パターンを自動的に切り替える前照灯制御装置に関し、特に自車両の前照灯の反射光を他の光源から識別可能なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の前照灯は、一般的に走行用ビーム（ハイビーム）と、すれ違い用ビーム（ロービーム）とを切り換え可能、又は、走行用ビームをすれ違い用ビームとは独立して消灯可能となっている。
近年、自車両前方の状況をカメラやレーダ等によって認識し、グレア（眩輝）が問題となり得る対向車、先行車等の前方車両を検出した場合には、自動的にハイビームからロービームへ切り替える機能（オートハイビーム機能）が提案されている。
【０００３】
このようなオートハイビームに関する従来技術として、例えば特許文献１には、車載カメラ等によって前方車両を検出してハイビーム用配光パターン、ロービーム用配光パターンの切り替えを行う車両用前照灯において、カメラ等の画角外（死角）から対向車が接近する急カーブ路の走行時に、対向車検出が成立せず対向車にグレアを与えることを防止するため、前方車両の検出有無に関わらずロービーム用配光パターンを選択することが記載されている。
【０００４】
また、オートハイビーム制御を行なう場合、前方車両の光源を精度よく識別することが重要となる。
こうした光源識別に関する従来技術として、例えば特許文献２には、光源が移動光源であるか静止光源であるかを識別してオートハイビーム制御に反映させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５５８２６号公報
【特許文献２】特許第３６６０８７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、光源を識別する際に、自車両の前照灯から照射された光が道路周辺に設けられた反射板などで反射した反射光を、他車両の光源であると誤認識する場合があった。
このような反射光を前方車両と誤認識してハイビームからロービームへの切り替えを行った場合、自車両のドライバの視界が悪化してしまう。
一方、前方車両の光源を自車両の前照灯の反射光であると誤認識すると、前方車両をハイビームで直接照射することによって、グレアを与えてしまう。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、自車両の前照灯の反射光を他の光源から識別可能な前照灯制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、自車両前方を照射する前照灯の配光パターンを自動的に切り替える前照灯制御装置であって、自車両前方の画像を所定のフレームレートで逐次撮像する撮像手段と、前記撮像手段が逐次撮像した画像から他車両の光源を認識する他車両認識手段と、前記他車両認識手段の認識結果に応じて前記配光パターンを切り替える配光制御手段とを備え、前記前照灯の輝度を所定の周期で変化させることによって前記前照灯の照射光に信号を付与する信号付与手段を有し、前記他車両認識手段は、前記画像内に存在しかつ前記信号と実質的に同様に輝度が変化する光源を、自車両の前照灯の反射光であると認識することを特徴とする前照灯制御装置である。
これによれば、自車両の前照灯を所定の周期で輝度を変化させて照射光に信号を付与し、撮像手段によって検出された光源が実質的に同様の輝度変化を示した場合に自車両の前照灯の反射光であると認識することによって、自車両の前照灯の反射光を精度よく識別して適切なオートハイビーム制御を行なうことができる。
また、前照灯の照射光に信号を付与することによって、仮に近似した周期で点滅を繰り返す自車両以外の光源が存在した場合であっても、適切に自車両の前照灯の反射光と識別することができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、自車両前方を照射する前照灯の配光パターンを自動的に切り替える前照灯制御装置であって、自車両前方の画像を所定のフレームレートで逐次撮像する撮像手段と、前記撮像手段が逐次撮像した画像から他車両の光源を認識する他車両認識手段と、前記他車両認識手段の認識結果に応じて前記配光パターンを切り替える配光制御手段とを備え、前記前照灯の輝度を所定の周期で変化させる輝度変化手段を有し、前記他車両認識手段は、前記画像内に存在しかつ自車両の前照灯の輝度変化と実質的に同じ周期で輝度が変化する光源を、自車両の前照灯の反射光であると認識することを特徴とする前照灯制御装置である。
これによれば、自車両の前照灯を所定の周期で輝度を変化させ、撮像手段によって検出された光源が実質的に同様の輝度変化を示した場合に自車両の前照灯の反射光であると認識することによって、自車両の前照灯の反射光を精度よく識別して適切なオートハイビーム制御を行なうことができる。
また、光源に信号を付与しなくても周期的に点滅等の輝度変化を与えることによって実現可能であることから、装置の構成を簡素化することができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記配光制御手段は、前記他車両認識手段が自車両の前照灯の反射光を認識しかつ他車両の光源を認識しない場合には、前記前照灯の配光パターンをハイビーム用配光に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の前照灯制御装置である。
これによれば、自車両の前照灯の反射光を前方車両の光源と誤認識することを防止してハイビーム用配光を設定し、自車両のドライバの視界を確保することができる。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記配光制御手段は、前記他車両認識手段が自車両の前照灯の反射光を認識不可能である場合には、前記前照灯の配光パターンをロービーム用配光に設定することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の前照灯制御装置である。
これによれば、自車両の前照灯の反射光を認識不可能である場合には、例えば街灯などによって周囲がある程度明るい環境（市街地等）であると認識し、ロービーム用配光に設定して他者にグレアを与えることを防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、自車両の前照灯の反射光を他の光源から識別可能な前照灯制御装置を提供することができる。
これによって、前方車両が存在しない場合にはハイビームを多用して自車両のドライバの視界を確保することができる。
また、前方車両をより精度よく識別することによって、ハイビームの誤照射によって前方車両にグレアを与えることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用した前照灯制御装置の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】実施例の前照灯制御装置における自車両前方の画像の一例を模式的に示す図である。
【図３】実施例の前照灯制御装置における光源識別制御を示すフローチャートである。
【図４】実施例の前照灯制御装置における光源識別時の前照灯のオンオフ、検出光の輝度変化、及び、光源の判別結果を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、自車両の前照灯の反射光を他の光源から識別可能な前照灯制御装置を提供する課題を、前照灯の照射光を所定の周期で点滅させることによって信号を付与し、撮像された光源が同様のパターンで輝度変化を示した場合に自車両の前照灯の反射光であると認識することによって解決した。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明を適用した前照灯制御装置の実施例について説明する。
実施例の前照灯制御装置は、例えば乗用車等の自動車の車体前部に設けられ、自車両前方の所定の領域を照射する前照灯を制御するものである。
【００１５】
図１は、実施例の前照灯制御装置の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、前照灯制御装置１は、左側前照灯１１、右側前照灯１２、コントローラ２０、前照灯制御ユニット３０、カメラユニット４０、走行情報検出ユニット５０等を有して構成されている。
【００１６】
左側前照灯１１、右側前照灯１２は、車体前部の左右にそれぞれ設けられている。
左側前照灯１１、右側前照灯１２は、自車両前方を例えば１００ｍ以上前方まで照射するハイビーム（走行用ビーム）、及び、自車両前方を例えば４０ｍ程度前方まで照射するロービーム（すれ違い用ビーム）を選択可能となっている。
左側前照灯１１、右側前照灯１２は、ハイビーム用、ロービーム用として例えばＬＥＤ等の高速（例えば、少なくとも毎秒３０回以上）で点滅が可能な光源と、光源が発生する光を所定の配光パターンで投光するプロジェクタ型又はリフレクタ型の光学系等をそれぞれ有する。
ハイビーム用、ロービーム用の光源は独立して点灯、消灯が可能となっており、ハイビーム点灯時にはロービームも同時点灯されるようになっている。
【００１７】
コントローラ２０は、図示しないバッテリから供給される電力を、左側前照灯１１、右側前照灯１２の各光源に供給するものである。
コントローラ２０は、前照灯制御ユニット３０からの制御信号に応じて、左側前照灯１１、右側前照灯１２のハイビーム用光源、ロービーム用光源をそれぞれ点灯、消灯させる。
また、コントローラ２０は、左側前照灯１１、右側前照灯１２を高速（例えば毎秒３０回以上）で、所定のパターンで点滅させることによって、照射光に可視光通信用の信号を付与することが可能となっている。
コントローラ２０は、点灯時間、消灯時間を所定のパターンで変化させる（これによって点滅の周波数も変化する）ことによって任意の自車両識別情報を有する信号を生成可能となっている。
このような点滅は、検出の容易性を考慮すると、左右のハイビーム用光源、ロービーム用光源全てを同期させて行うことが望ましい。
【００１８】
前照灯制御ユニット３０は、前照灯及びその補機類を統括的に制御する情報処理装置である。
前照灯制御ユニット３０は、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス及びこれらを接続するバス等を有して構成されている。
前照灯制御ユニット３０は、コントローラ２０に制御信号を与え、左側前照灯１１、右側前照灯１２のハイビーム点灯、ロービーム点灯、消灯を切り替える機能を有する。
【００１９】
前照灯制御ユニット３０には、スイッチ３１、照度センサ３２等が接続されている。
スイッチ３１は、例えば、車室内のステアリングコラム部等に設けられ、ドライバが前照灯を操作する操作入力手段である。
スイッチ３１は、例えば、オフ（消灯）、ロービーム点灯、ハイビーム点灯の手動選択のほか、オートモードの選択が可能となっている。
オートモードは、車両外部の明暗等を検出して、前照灯を自動的に点灯、消灯させるものである。
【００２０】
また、オートモードは、さらにオートハイビームモードを備えている。
オートハイビームモードは、自車両前方をカメラユニット４０で逐次撮像して得た時系列の画像に基づいて、対向車、先行車等の前方車両の灯火類（光源）の有無や市街地走行等を判別し、通常時はハイビーム点灯を行うとともに、所定範囲内に前方車両を検出したり、市街地走行を検出した場合には自動的にロービーム点灯に切り替えるものである。
前照灯制御ユニット３０は、カメラユニット４０等からの情報に基づいて他車両の光源を認識する他車両認識手段、その認識結果に応じてハイビーム点灯、ロービーム点灯を切り替える配光制御手段として機能する。
【００２１】
照度センサ３２は、車両外部の明るさを検出する明度センサである。
照度センサ３２は、例えば、フロントウインドウガラスの周縁部における車室内に設けられている。
【００２２】
カメラユニット４０は、自車両前方を撮像する例えば単眼カメラ又はステレオカメラである。
カメラユニット４０は、例えばＣＭＯＳ、ＣＣＤ等の固体撮像素子によって、所定の画角内に含まれる範囲内を所定のフレームレートで逐次撮像し、得られた時系列の画像データを順次前照灯制御ユニット３０に提供する。
フレームレートは、コントローラ２０が生成する信号（前照灯の点滅）を適切に検出可能なことを考慮して、点滅周期に対して十分高速に設定される。
カメラユニット４０は、例えば、車室内におけるルームミラー基部（フロントウインドウガラス上端部）に隣接して設けられる。
【００２３】
走行情報検出ユニット５０には、図示しない車速センサ、舵角センサ、車体横加速度センサ、車体ヨーレートセンサ等が接続されている。
走行情報検出ユニット５０は、これらの各ユニットの出力に基づいて、車速、舵角（ハンドル角）、車体横加速度（横Ｇ）、車体ヨーレート等の車両状態に関する情報を前照灯制御ユニット３０に提供する。
【００２４】
また、走行情報検出ユニット５０は、車両の変速機において前進・後進のいずれか選択されているか、前進の場合には変速段（変速比）などに関する情報を前照灯制御ユニット３０に提供する。
前照灯制御ユニット３０は、オートハイビーム制御を、前進時のみ行うようになっている。
【００２５】
次に、実施例の前照灯制御装置におけるオートハイビーム制御のための光源認識について説明する。
図２は、実施例の前照灯制御装置における自車両前方の画像の一例を模式的に示す図である。
画像１００には、例えば、自車両走行車線１０１、対向車線１０２、ガードレール１０３、反射板１０４、街灯１０５、対向車１０６等にそれぞれ対応する画素群が含まれている。
また、画像１００において、画像処理における水平基準線Ｈが設けられる。
夜間である場合には、画像１００においては、主に光源に対応する画素群が検出される。
逐次撮像される画像１００を時系列に比較した場合、自車両の左側に存在する反射板１０４、街灯１０５の光は、時間経過とともに画面中央部からそれぞれ左下方向、左上方向に変位していく。
また、自車両の右側（対向車線側）に存在する反射板１０４の光は、時間経過とともに画面中央部から右下方向へ変位する。
【００２６】
これに対し、対向車１０６の前照灯は、他の光源に対して輝度が極めて大きく、画面中央部から右下方向へ変位することによって特徴付けられる。
前照灯制御ユニット３０は、このような特徴に基づいて、対向車１０６を認識・検出可能となっている。
また、自車両前方の走行車線上にテールランプに相当する赤色系の高輝度画素群が検出された場合には、先行車として認識する。
さらに、街灯１０５等の車両以外の光源が所定の基準以上に多く分布している場合には、市街地走行中であると判断し、前照灯制御ユニット３０は、左側前照灯１１、右側前照灯１２をともにロービーム点灯とする。
【００２７】
ここで、対向車線側の反射板１０４に自車両の左側前照灯１１、右側前照灯１２の照射光が反射すると、撮像画像内において比較的高輝度となり、かつ、画面中央部から右下方向へ変位するため、対向車１０６の前照灯と誤認識しやすい。
仮に、反射板１０４を対向車１０６の前照灯と誤認識した場合、本来ハイビームで走行可能な状況であるにもかかわらずロービームへの切り替えが行われ、自車両のドライバの視界が悪化してしまう。
そこで、本実施例では、以下説明する光源識別を行っている。
【００２８】
図３は、実施例の前照灯制御装置における光源識別制御を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
＜ステップＳ０１：光検知有無判断＞
前照灯制御ユニット３０は、カメラユニット４０が撮像した画像内に所定以上の輝度の画素群がないか判別する。
所定以上の輝度の画素群が存在した場合、光を検知したものとしてステップＳ０２に進み、その他の場合には一連の処理をリターンする。
【００２９】
＜ステップＳ０２：光情報有無判断＞
前照灯制御ユニット３０は、ステップＳ０１で検知した光（高輝度画素群）の輝度を、時系列にモニタし、所定のパターンでの輝度変化（光情報）が有るか否かを判別する。
光情報が有る場合にはステップＳ０３に進み、光情報が無い場合にはステップＳ０５に進む。
なお、例えば街灯などの環境光によって周囲が比較的明るく、光情報の有無が判別不可能である場合には、市街地走行であると認識し、左側前照灯１１、右側前照灯１２をともにロービーム点灯状態として一連の処理をリターンする。
【００３０】
＜ステップＳ０３：自車両判別＞
前照灯制御ユニット３０は、ステップＳ０２で検出した光（高輝度画素群）の輝度変化パターンを、コントローラ２０が生成した自車両の左側前照灯１１、右側前照灯１２の点滅パターンと照合し、実質的に一致した場合には自車両の前照灯の反射光であると判別してステップＳ０４に進む。
一方、一致しない場合には他車両光源等の自車両の前照灯の反射光以外の光であると判別してステップＳ０５に進む。
【００３１】
＜ステップＳ０４：ハイビーム強制点灯＞
前照灯制御ユニット３０は、コントローラ２０に制御信号を出力し、左側前照灯１１、右側前照灯１２をともにハイビーム点灯状態とする。
その後、一連の処理をリターンする。
【００３２】
＜ステップＳ０５：通常オートハイビーム制御＞
前照灯制御ユニット３０は、カメラユニット４０が撮像した画像内に、前方車両（対向車、先行車）に相当する特徴を有する高輝度画素群が検出された場合には、左側前照灯１１、右側前照灯１２をともにロービーム点灯状態とし、その他の場合にはハイビーム点灯状態とする通常のオートハイビーム制御を行う。
その後、一連の処理をリターンする。
【００３３】
図４は、実施例の前照灯制御装置における光源識別時の前照灯のオンオフ、検出光の輝度変化、及び、光源の判別結果を模式的に示す図である。
図４は、上段から左側前照灯１１、右側前照灯１２のハイビーム用光源、ロービーム用光源のオン（点灯）オフ（消灯）、カメラユニット４０による光検知の有無、及び、反射光判別結果（光源識別結果）を示しており、横軸は時間を示している。
前照灯の光源を周期的に点滅させたときに、カメラユニット４０が検出した光も実質的に同様のパターンで点滅あるいは輝度変化する場合、この光は自車両の左側前照灯１１、右側前照灯１２からの照射光の反射光であると判別される。
一方、前照灯の光源を周期的に点滅させているにも関わらず、カメラユニット４０が検出した光が実質的に輝度変化を示さない場合、この光は自車両の左側前照灯１１、右側前照灯１２からの照射光の反射光ではなく、他車両の前照灯等の自車両以外の光源に由来するものであると判別する。
【００３４】
以上説明した本実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）自車両の左側前照灯１１、右側前照灯１２を所定の周期で点滅させて照射光に信号を付与し、カメラユニット４０によって検出された光源が実質的に同様の輝度変化を示した場合に自車両の前照灯の反射光であると認識することによって、自車両の前照灯の反射光を精度よく識別して適切なオートハイビーム制御を行なうことができる。
また、照射光に信号を付与することによって、仮に近似した周期で点滅を繰り返す自車両以外の光源が存在した場合であっても、適切に自車両の前照灯の反射光と識別することができる。
（２）認識された光源が自車両の前照灯の反射光のみである場合にハイビーム強制点灯とすることによって、自車両のドライバの視界を確保することができる。
（３）自車両の前照灯の反射光を認識不可能である場合には、例えば街灯などによって周囲がある程度明るい環境（市街地等）であると認識し、ロービーム用配光に設定して他者にグレアを与えることを防止できる。
【００３５】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）前照灯制御装置や、前照灯の構成は上述した実施例に限らず、適宜変更することが可能である。
例えば、実施例では、オートハイビーム制御はハイビームとロービームとを切り替えているが、これに限らず、例えば、ハイビーム用として複数の配光パターンを有する前照灯において、ハイビーム用の配光パターンを前方光源の認識結果に応じて切り替えるものであってもよい。
（２）実施例では、前照灯の光源としてＬＥＤ光源を用いているが、これに限らず、肉眼で照射領域を目視した際にちらつきが問題となりにくい程度の高速点滅が可能な光源であれば他種類の光源であってもよい。
（３）実施例では、前照灯の照射光に所定のパターンの点滅からなる信号を付与しているが、このような点滅周期等が変動する信号に限らず、前照灯を所定の周期で定期的に点滅させることによっても、他にこれと同じ周期で点滅する光源がない限りは、自車両の前照灯の反射光の識別は可能である。この場合、信号を付与する必要がないことから、点滅制御を行う装置の構成を簡素化することができる。
（４）前照灯を点滅させることに変えて、高輝度状態と低輝度状態とを周期的に切り替えてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１    前照灯制御装置
１１    左側前照灯                    １２    右側前照灯
２０    コントローラ                  ３０    前照灯制御ユニット
３１    スイッチ                      ３２    照度センサ
４０    カメラユニット                ５０    走行情報検出ユニット
１００    画像                        １０１    自車両走行車線
１０２    対向車線                    １０３    ガードレール
１０４    反射板                      １０５    街灯
１０６    対向車                      １１０    自車両
【図１】
2015009570.tif 000003
【図２】
2015009570.tif 000004
【図３】
2015009570.tif 000005
【図４】
2015009570.tif 000006