(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方を照明する照明手段と、
自車両の前方の可視光画像を撮像する撮像手段と、
自車両の前方の３次元位置を計測する計測手段による計測結果に基づいて、自車両の前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段によって物体が検出された場合、前記照明手段により照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、前記検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御し、前記撮像手段によって撮像された前記照明時の画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、前記検出された物体に対して照明しない、または照明を低減するように前記照明手段を制御する制御手段と、
を含む照明制御装置であって、
前記制御手段は、前記物体検出手段によって自車両の走行路を含む所定範囲内から物体が検出された場合であって、かつ、前記照明時の可視光画像における該物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合に、前記物体と前記自車両の走行路との距離に基づいて、前記所定範囲内から検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明をより強調するように前記照明手段を制御する
照射制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出された物体に対応する範囲内の輝度を変化させ、又は前記物体の周囲の輝度を変化させることにより照明をより強調するように前記照明手段を制御する請求項１記載の照明制御装置。
【請求項３】
前記撮像手段によって撮像された可視光画像に基づいて、対向車を検出する対向車検出手段を更に含み、
前記制御手段は、前記対向車検出手段によって前記対向車が検出された場合、前記対向車が存在する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御する請求項１又は２記載の照明制御装置。
【請求項４】
前記計測手段による計測結果に基づいて、自車両から見たときの死角を形成する物体候補を検出する死角物体検出手段を更に含み、
前記制御手段は、前記死角物体検出手段によって検出された物体候補に対応する範囲又は前記物体候補の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の照明制御装置。
【請求項５】
自車両の前方を照明する照明手段と、
自車両の前方の可視光画像を撮像する撮像手段と、
前記照明手段によって照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像及び前記照明手段によって照明しないときに前記撮像手段によって撮像された照明オフ時の可視光画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記照明オフ時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する第１検出手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する第２検出手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像及び照明オフ時の可視光画像に基づいて、前記照明手段により輝度が向上する領域を検出する第３検出手段と、
前記第３検出手段によって検出された領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御すると共に、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域の各々に対応する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御する制御手段と、
を含む照明制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記第３検出手段によって検出された領域から、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域を除いた領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御する請求項５記載の照明制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明制御装置に係り、特に、自車両の前方を照明する照明手段を制御する照明制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の前照灯はハイビームとロービームの切り替えを有しているが、近年はハンドル操作に応じて照射方向を左右に移動させたり、荷物搭載や加減速に応じて上下（ピッチ）方向に調整する機能が付加されるようになってきた。さらに、対向車や先行車を検出して、ハイビームとロービームの切り替えを自動的に行うシステムも実用化されている。一方、歩行者等を検出してこれを車載ディスプレイで注意喚起する夜間視界支援装置として、ＮＶ（ナイトビュー）が実用化されている。
【０００３】
また、特許文献１では、自車走路側の遠方路肩をスポット照射する照射方式が提案されている。特許文献２では、主照射範囲外に危険物を検出したら照射する方式が提案されている。特許文献３では、前方歩行者を赤外線カメラ、可視カメラ、ミリ波レーダなどで検出してスポット照射する方式が提案されている。特許文献４では、前方物体を赤外線カメラで検出し、歩行者確信度に応じてマーカ照射する方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１１４０１５号公報
【特許文献２】特開２００６−２１６３１号公報
【特許文献３】特開２００４−１８５１０５号公報
【特許文献４】特開２００５−４７４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１に記載の技術は、自車が衝突する危険性のある歩行者が存在する可能性の高い領域として、自車走路側の路肩を照射する方式である。上記の特許文献２、３、４に記載の技術は、歩行者をカメラ等で検出して、スポットランプや前照灯照明の配光を制御して照射する方式である。しかしながら、上記の特許文献１〜４のいずれの方式も、自車のドライバにとって、歩行者を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照射を制御する方式ではない。
【０００６】
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、自車両のドライバにとって、前方に存在する物体を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照明を制御することができる照明制御装置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】
【０００７】
上記の目的を達成するために第１の発明に係る照明制御装置は、自車両の前方を照明する照明手段と、自車両の前方の可視光画像を撮像する撮像手段と、自車両の前方の３次元位置を計測する計測手段による計測結果に基づいて、自車両の前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、前記物体検出手段によって物体が検出された場合、前記照明手段により照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、前記検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御し、前記撮像手段によって撮像された前記照明時の画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、前記検出された物体に対して照明しない、または照明を低減するように前記照明手段を制御する制御手段と、を含み、前記制御手段は、前記物体検出手段によって自車両の走行路を含む所定範囲内から物体が検出された場合であって、かつ、前記照明時の可視光画像における該物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合に、前記物体と前記自車両の走行路との距離に基づいて、前記所定範囲内から検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明をより強調するように前記照明手段を制御する。
【０００８】
第１の発明によれば、照明手段によって自車両の前方を照明し、撮像手段によって、自車両の前方の可視光画像を撮像する。また、計測手段によって、自車両の前方の３次元位置を計測する。物体検出手段によって、計測手段による計測結果に基づいて、自車両の前方に存在する物体を検出する。
【０００９】
そして、制御手段によって、前記物体検出手段によって物体が検出された場合、前記照明手段により照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、前記検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御し、前記撮像手段によって撮像された前記照明時の画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、前記検出された物体に対して照明しない、または照明を低減するように前記照明手段を制御する。
【００１０】
このように、照明時の可視光画像における、検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、当該範囲又は周囲に対する照明を強調し、検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、検出された物体に対して照明しない、または照明を低減することにより、自車両のドライバにとって、前方に存在する物体を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照明を制御することができる。
【００１２】
また、上記の制御手段は、前記検出された物体に対応する範囲内の輝度を変化させ、又は前記物体の周囲の輝度を変化させることにより照明をより強調するように前記照明手段を制御することができる。
【００１３】
第１の発明に係る照明制御装置は、前記撮像手段によって撮像された可視光画像に基づいて、対向車を検出する対向車検出手段を更に含み、前記制御手段は、前記対向車検出手段によって前記対向車が検出された場合、前記対向車が存在する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御するようにすることができる。
【００１４】
第１の発明に係る照明制御装置は、前記計測手段による計測結果に基づいて、自車両から見たときの死角を形成する物体候補を検出する死角物体検出手段を更に含み、前記制御手段は、前記死角物体検出手段によって検出された物体候補に対応する範囲又は前記物体候補の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御するようにすることができる。
【００１５】
第２の発明に係る照明制御装置は、自車両の前方を照明する照明手段と、自車両の前方の可視光画像を撮像する撮像手段と、前記照明手段によって照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像及び前記照明手段によって照明しないときに前記撮像手段によって撮像された照明オフ時の可視光画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された前記照明オフ時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する第１検出手段と、前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する第２検出手段と、前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像及び照明オフ時の可視光画像に基づいて、前記照明手段により輝度が向上する領域を検出する第３検出手段と、前記第３検出手段によって検出された領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御すると共に、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域の各々に対応する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御する制御手段と、を含んで構成されている。
【００１６】
第２の発明によれば、画像取得手段によって、前記照明手段によって照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像及び前記照明手段によって照明しないときに前記撮像手段によって撮像された照明オフ時の可視光画像を取得する。
【００１７】
そして、第１検出手段によって、前記画像取得手段によって取得された前記照明オフ時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する。第２検出手段によって、前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する。第３検出手段によって、前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像及び照明オフ時の可視光画像に基づいて、前記照明手段により輝度が向上する領域を検出する。
【００１８】
そして、制御手段によって、前記第３検出手段によって検出された領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御すると共に、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域の各々に対応する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御する。
【００１９】
このように、照明手段により輝度が向上する領域に対する照明を強調し、照明オフ時の高輝度領域と、照明時の高輝度領域とに対して照明しない、又は照明を低減するように制御することにより、効率的に照明することができると共に、他車両及び自車両のドライバに対する眩惑を防止することができる。
【００２０】
第２の発明に係る制御手段は、前記第３検出手段によって検出された領域から、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域を除いた領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明の照明制御装置によれば、照明時の可視光画像における、検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、当該範囲又は周囲に対する照明を強調し、検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、検出された物体に対して照明しない、または照明を低減することにより、自車両のドライバにとって、前方に存在する物体を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照明を制御することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車載用照明システムの構成を示す概略図である。
【図２】カメラ座標系から対象までの路面距離を計算する方法を説明するための図である。
【図３】（Ａ）点滅パターンを示す図、（Ｂ）周辺点滅パターンを示す図、（Ｃ）周辺点滅パターンを示す図、及び（Ｄ）路面描画パターンを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る車載用照明システムのコンピュータにおける証明制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る車載用照明システムの構成を示す概略図である。
【図６】死角を形成する物体を検出する方法を説明するための図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る車載用照明システムの構成を示す概略図である。
【図８】ヘッドライト、コンピュータ、及び撮像装置の配置を示す図である。
【図９】ヘッドライトをオフオン制御するタイミングを説明するための図である。
【図１０】（Ａ）非照明時の前方画像を示す図、（Ｂ）照明時の前方画像を示す図、（Ｃ）非照明時の前方画像から検出された高輝度領域を示す図、及び（Ｄ）検出された、照明により輝度が向上する領域を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る車載用照明システムのコンピュータにおける証明制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１２】ヘッドライトにより前方が照射された様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載され、撮像された前方画像に基づいてヘッドライトを制御する車載用照明システムに本発明を適用した場合を例に説明する。
【００２４】
図１に示すように、第１の実施の形態に係る車載用照明システム１０は、自車両の前方の可視光画像を撮像するＣＣＤカメラ等からなる撮像装置１２と、自車両の前方にレーザやミリ波を走査して照射するレーザレーダ１４と、撮像された前方画像及びレーザレーダ１４の出力に基づいて、自車両に設けられたヘッドライト１６を制御するコンピュータ１８とを備えている。なお、撮像装置１２は、カメラの台数や画角については特に限定されるものではなく、任意の構成としてよい。また、撮像装置１２によって出力される可視光画像は、濃淡画像及びカラー画像の何れであってもよい。
【００２５】
レーザレーダ１４は、レーザやミリ波を自車両の前方に照射すると共に、照射したレーザやミリ波を２次元状に走査し、自車両の前方で反射されたレーザやミリ波を受ける。
【００２６】
ヘッドライト１６は、ロービームを照射するロービーム部１６Ａと、領域に応じて光の照射量を変更可能に構成され、様々な照射パターンで、光を照射することができる配光制御灯１６Ｂとを備えている。
【００２７】
配光制御灯１６Ｂは、ハイビームの照射範囲（ハイビームがカバーする遠方領域）を網羅可能なＬＥＤアレイやプロジェクタを含み、光を自車両前方に照射する結像式照射装置（図示せず）と、結像式照射装置から照射された光の配光を制御する配光制御装置（図示せず）とで構成されている。
【００２８】
配光制御装置は、結像式照射装置の光を反射することによって配光を制御するＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等の反射型空間光変調素子、または結像式照射装置の光を透過することによって配光を制御する液晶表示素子等の透過型空間光変調素子で構成することができる。
【００２９】
ロービーム部１６Ａによるロービームは、固定的に照射されている。
【００３０】
コンピュータ１８は、ＣＰＵ、後述する照明制御処理ルーチンのプログラムを記憶したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。このコンピュータ１８をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１に示すように、コンピュータ１８は、配光制御灯１６Ｂをオンさせると共に、撮像装置１２によって配光制御灯１６Ｂをオンしたときの照明時の前方画像を撮像させるようにタイミングを制御するタイミング制御部１９と、撮像装置１２から出力される照明時の前方画像を取得する画像取得部２０と、レーザレーダ１４からの出力に基づいて、自車両前方の各点の３次元位置を計測する３次元計測部２２と、３次元計測部２２によって計測された各点の３次元位置から得られる３次元形状に基づいて、自車両前方に存在する立体物を検出する物体検出部２４と、照明時の前方画像における、検出された立体物に対応する領域の輝度分布について判定を行う輝度判定部２６と、前方画像に基づいて、対向車を表す領域を検出する対向車検出部２８と、検出された立体物との衝突危険度を算出する危険度算出部３０と、輝度判定部２６の判定結果、危険度算出部３０の算出結果、及び対向車検出部２８の検出結果に基づいて、照射領域を設定すると共に、照射パターンを設定する配光制御設定部３２と、設定された照射領域及び照射パターンに基づいて、配光制御灯１６Ｂを制御する照明制御部３４とを備えている。
【００３１】
タイミング制御部１９は、タイミング信号を配光制御灯１６Ｂ及び撮像装置１２に出力し、配光制御灯１６Ｂを全照射でパルス点灯させる。このとき、配光制御灯１６Ｂのパルス点灯に合わせて、撮像装置１２によって前方画像を撮像させて、画像取得部２０によって、当該前方画像を、照明時の前方画像として取得する。
【００３２】
画像取得部２０は、例えば、Ａ／Ｄコンバータや画像データを記憶する画像メモリ等で構成される。
【００３３】
３次元計測部２２は、レーザレーダ１４からの出力に基づいて、自車両前方の各点の３次元位置（例えば、点の方向及び距離）を計測し、各点の３次元位置を表わす距離画像を生成する。
【００３４】
物体検出部２４は、３次元計測部２２によって計測された各点の３次元位置を表わす距離画像から得られる３次元形状に基づいて、自車両前方に存在する立体物を検出する。なお、検出対象を、歩行者などの対象物に限定して、自車両前方に存在する対象物を検出するようにしてもよい。この場合には、画像認識技術を用いて、距離画像から、自車両前方に存在する対象物を検出するようにすればよい。
【００３５】
輝度判定部２６は、照明時の前方画像における、物体検出部２４によって検出された立体物に対応する領域の輝度分布に基づいて、立体物の輝度（例えば、領域の平均輝度）が第１閾値以下であれば、視認性が悪い立体物であると判定する。また、輝度判定部２６は、立体物の輝度が、第１閾値より大きい第２閾値以上であれば、正反射していると判定する。
【００３６】
対向車検出部２８は、照明時の前方画像について、各画素の輝度値を閾値処理して、光源候補として、高輝度領域を抽出し、抽出された高輝度領域に基づいて、対向車の灯火ペアを検出することにより、対向車を表す領域を検出する。
【００３７】
危険度算出部３０は、視認性が悪い立体物であると判定された立体物の３次元位置と、操舵角センサ（図示省略）から得られた自車両の進行方向及び速度センサ（図示省略）から得られた速度とに基づいて、視認性が悪い立体物との衝突危険度を算出する。自車両の走行路の近くに存在する立体物に対しては、高い衝突危険度が算出される。
【００３８】
配光制御設定部３２は、視認性が悪いと判定された立体物に対応する範囲を、照射領域として設定して、標準設定である照射領域に対して追加すると共に、正反射していると判定された立体物に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。また、検出された対向車の領域に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。
【００３９】
また、算出された衝突危険度が閾値以上である視認性が悪い立体物に対応する範囲に対して、より強調して照射するように照射パターンを設定する。これにより、自車両の走行路の近くに存在する立体物に対しては、より強調して照射される。
【００４０】
ここで、前方画像のカメラ座標系から、配光制御灯１６Ｂの照明座標系へは、以下のように変換される。
【００４１】
まず、以下の（１）式に従って、前方画像のカメラ座標系から、立体物までの路面距離Ｄへ変換する（図２参照）。
【００４２】
【数１】
0005761002.tif 000002
【００４３】
ただし、θcamera_aodは、カメラ俯角[ｒａｄ]であり、θcamera_vertは、カメラ垂直画角[ｒａｄ]である。また、Ｈcameraは、カメラ取り付け高さ[ｍ]であり、Ｈcamera_pixelは、カメラ画像高さ[ｐｉｘｅｌ]である。Ｄは、対象路面距離[ｍ]であり、ｙcameraは、画像上のｙ座標[ｐｉｘｅｌ]である。
【００４４】
そして、以下の（２）式に従って、路面距離Ｄから、照明座標系のＹ座標へ変換する。
【００４５】
【数２】
0005761002.tif 000003
【００４６】
ただし、θlight_aodは、配光制御灯１６Ｂの照明俯角[ｒａｄ]であり、θlight_vertは、配光制御灯１６Ｂの照明垂直画角[ｒａｄ]である。また、Ｈlightは、配光制御灯１６Ｂの取り付け高さ[ｍ]であり、Ｈlight_pixelは、配光制御灯１６Ｂの照明画像高さ[ｐｉｘｅｌ]である。Ｄは、対象路面距離[ｍ]であり、ｙlightは、配光制御灯１６Ｂの照明座標系のｙ座標[ｐｉｘｅｌ]である。
【００４７】
そして、以下の（３）式に従って、路面距離Ｄから、照明座標系のＸ座標へ変換する。
【００４８】
【数３】
0005761002.tif 000004
【００４９】
以上のように、上記（１）式〜（３）式に従って、画像上の照射領域及び非照射領域から、配光制御灯１６Ｂから見たときの照射領域及び非照射領域に対応する範囲を求める。
【００５０】
また、より強調して照射するための照射パターンとしては、立体物または立体物の周辺領域への照射強度を時間的または空間的に変化させるパターンを用いればよい。例えば、図３（Ａ）に示すような、立体物に対する照射強度を時間的に強弱つけるパターン（点滅パターン）を用いればよい。あるいは、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すような、立体物の周辺の照射強度を時間的に強弱つけるパターン（周辺点滅パターン）や、図３（Ｄ）に示すような、立体物に向けて路面に描画するパターン（路面描画パターン）を用いればよい。
【００５１】
これによって、照射範囲内に物体が存在するのに反射輝度レベルの低い領域をスポット光照射すると共に、物体が自車両の走行路に近い範囲に存在する場合には、より強調して照射することで、視認性が高く、衝突可能性のある対象物に早くドライバに気づかせるような車両照明を実現することができる。
【００５２】
照明制御部３４は、配光制御設定部３２により設定された照射領域及び照射パターンを実現するように、配光制御灯１６Ｂからの光の照射を制御する。また、照明制御部３４は、常時照射するようにロービーム部１６Ａを制御する。
【００５３】
次に、第１の実施の形態に係る車載用照明システム１０の作用について説明する。車載用照明システム１０を搭載した自車両が夜間に道路上を走行しているときに、撮像装置１２によって、自車両の前方が連続して撮像されると共に、レーザレーダ１４から、連続してレーザが２次元状に走査されて照射されているときに、コンピュータ１８において、図４に示す照明制御処理ルーチンが実行される。なお、照明制御処理ルーチンは所定間隔で繰り返し実行される。
【００５４】
まず、ステップ１００において、配光制御灯１６Ｂをパルス点灯させるためのタイミング信号を配光制御灯１６Ｂに出力すると共に、撮像装置１２に、当該タイミング信号を出力する。これによって、配光制御灯１６Ｂを全照灯でパルス点灯させると共に、撮像装置１２によって、照射時の前方画像を撮像させる。そして、ステップ１０１において、レーザレーダ１４からの現時点での出力を取得すると共に、撮像装置１２によって撮像された照明時の前方画像を取得する。そして、ステップ１０２では、上記ステップ１０１で取得した照明時の前方画像から、対向車を表わす領域を検出する。ステップ１０３において、上記ステップ１００で取得したレーザレーダ１４の出力に基づいて、自車両の前方の各点までの距離を表わす距離画像を生成する。
【００５５】
ステップ１０４では、上記ステップ１０２で生成された距離画像に基づいて、自車両前方に存在する立体物を表わす領域を検出する。ステップ１０６では、上記ステップ１０４で立体物が検出されたか否かを判定する。立体物が検出されなかった場合には、ステップ１１８へ移行する。一方、立体物が検出された場合には、ステップ１０８において、検出された立体物を表わす領域毎に、上記ステップ１０１で取得した照明時の前方画像において、当該立体物が表わす領域に対応する領域の輝度が、第１閾値以下であるか、第２閾値以上であるかを判定する。
【００５６】
次のステップ１１０では、上記ステップ１０８で、輝度が第１閾値以下であると判定された立体物領域について、当該立体物との衝突危険度を算出する。
【００５７】
ステップ１１４では、上記ステップ１０８で輝度が第１閾値以下であると判定された立体物領域に対応する領域を照射領域とし、上記ステップ１０８で輝度が第２閾値以上であると判定された立体物領域、及び上記ステップ１０２で検出された対向車領域に対応する領域を非照射領域とするように、配光制御灯１６Ｂの照明座標系における照射領域を設定する。
【００５８】
次のステップ１１６では、上記ステップ１１０で算出された衝突危険度が閾値以上となる立体物領域に対応する範囲について、より強調して照射するための照射パターンを設定する。
【００５９】
一方、ステップ１１８では、配光制御灯１６Ｂの照明座標系における照射領域として、予め定められた通常の照射領域を設定する。このとき、上記ステップ１０２で検出された対向車領域に対応する領域を非照射領域とするように設定する。
【００６０】
ステップ１２０では、上記ステップ１１４又は１１８で設定された照射領域、及び上記ステップ１１６で設定された照射パターンに基づいて、配光制御灯１６Ｂによる照明を制御し、上記ステップ１１０へ戻る。
【００６１】
夜間走行中に、以上のように照明制御処理ルーチンが繰り返し実行されることにより、反射強度が小さく見つけにくい立体物に対して、配光制御灯１６Ｂからの注意喚起照射（例えば、スポット照射）が行われ、正反射している立体物及び対向車両に対して、配光制御灯１６Ｂからの光が消灯される。また、反射強度が小さく見つけにくい立体物であって、衝突危険度が高い立体物に対しては、より強調して照射するための照射パターンにより、配光制御灯１６Ｂからの注意喚起照射が行われる。
【００６２】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る車載用照明システムによれば、照明時の可視光画像における、検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、当該範囲に対して配光制御灯により注意喚起照射し、検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、検出された物体に対して配光制御灯により照明しないようにすることにより、自車両のドライバにとって、前方に存在する物体を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照明を制御すると共に、自車の眩惑を防ぐことができる。
【００６３】
また、黒い服を着た歩行者などドライバが見落としやすい暗い障害物への気付きを促すことで、衝突危険物を早く認知でき、夜間の事故低減が可能となる。さらに、車両照明全体を明るくするのではなく、視認性の悪い領域に照明のエネルギーを集中することで、照明にかかるエネルギー効率（省エネ）を高めることができる。
【００６４】
また、前方カメラ画像から検出された対向車領域を照射しないようにし、かつ、見落としやすい暗い物体が存在する領域を注意喚起照射するような配光制御をすることで、視認性が高く、他車への眩惑（グレア）の少ない車両照明を、高度な認識技術を必要とせずに実現することができる。
【００６５】
さらに、前方カメラ画像の輝度分布から、輝度がしきい値を超える領域は正反射領域として、照射しないことで、自車の眩惑（グレア）を防ぐことができる。
【００６６】
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００６７】
第２の実施の形態では、自車両から見たときの死角を検出して、配光制御灯からの注意喚起照射を行っている点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００６８】
図５に示すように、第２の実施の形態に係る車載用照明システム２１０のコンピュータ２１８は、タイミング制御部１９と、画像取得部２０と、３次元計測部２２と、物体検出部２４と、輝度判定部２６と、対向車検出部２８と、危険度算出部３０と、３次元計測部２２によって計測された各点の３次元位置に基づいて、死角を形成する物体候補を検出する死角検出部２２４と、輝度判定部２６の判定結果、危険度算出部３０の算出結果、死角検出部２２４の検出結果、及び対向車検出部２８の検出結果に基づいて、照射領域を設定すると共に、照射パターンを設定する配光制御設定部２３２と、照明制御部３４とを備えている。
【００６９】
死角検出部２２４は、３次元計測部２２によって計測された各点の３次元位置を表わす距離画像に基づいて、自車両から見たときの死角を形成する物体候補を検出する。例えば、図６に示すように、距離画像を水平方向にスキャンしたときのスキャンデータ列の隣接する計測値に不連続があるところを死角候補として抽出し、当該死角候補を形成する立体物候補を検出する。
【００７０】
配光制御設定部２３２は、視認性が悪い立体物であると判定された立体物に対応する範囲を、照射領域として設定して、標準設定である照射領域に対して追加する。また、配光制御設定部２３２は、検出された立体物候補に対応する範囲を、照射領域として設定して、標準設定である照射領域に対して更に追加する。
【００７１】
配光制御設定部２３２は、第１の実施の形態と同様に、正反射していると判定された立体物に対応する範囲と、検出された対向車の領域に対応する範囲とを、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。
【００７２】
また、配光制御設定部２３２は、算出された衝突危険度が閾値以上である視認性が悪い立体物に対応する範囲に対して、より強調して照射するように照射パターンを設定する。
【００７３】
なお、第２の実施の形態に係る車載用照明システム２１０の他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様のであるため、説明を省略する。
【００７４】
このように、第２の実施の形態に係る車載用照明システムによれば、死角を形成する物体候補に対応する範囲又は周囲に対して配光制御灯により注意喚起照射することにより、ドライバが飛び出し歩行者などを早く認知でき、夜間の事故低減が可能となる。
【００７５】
なお、上記の第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、レーザレーダを用いて、３次元計測を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ステレオカメラを用いて、自車両の前方の各点の３次元位置を計測するようにしてもよい。
【００７６】
また、前方画像に基づいて、対向車が存在する領域を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、３次元計測部２２による計測結果を更に用いて対向車が存在する領域を検出するようにしてもよい。
【００７７】
また、３次元計測部を用いて、立体物を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、赤外光源と赤外カメラとを用いて、自車両前方に存在する立体物を検出するようにしてもよい。
【００７８】
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【００７９】
第３の実施の形態では、配光制御灯をオンしたときの前方画像及び配光制御灯をオンオフしたときの差分画像を用いて、照射領域及び非照射領域を設定している点が、第１の実施の形態と異なっている。
【００８０】
図７に示すように、第３の実施の形態に係る車載用照明システム３１０は、撮像装置１２と、撮像された前方画像に基づいて、自車両に設けられたヘッドライト１６を制御するコンピュータ３１８とを備えている。
【００８１】
撮像装置１２は、例えば図８に示すように車室内リアビューミラー位置に設置されている。
【００８２】
コンピュータ３１８は、配光制御灯１６Ｂをオンオフさせると共に、撮像装置１２によって配光制御灯１６Ｂをオンしたときの照明時の前方画像及び配光制御灯１６Ｂをオフしたときの非照明時の前方画像を撮像させるようにタイミングを制御するタイミング制御部３２０と、撮像装置１２から出力される照明時の前方画像及び非照明時の前方画像を取得する画像取得部３２２と、非照明時の前方画像から、高輝度領域を検出する高輝度検出部３２４と、照明時の前方画像及び非照明時の前方画像の差分画像を計算する差分計算部３２６と、差分画像に基づいて、照明により輝度が向上する領域を検出する輝度向上領域検出部３２８と、高輝度検出部３２４の検出結果、及び輝度向上領域検出部３２８の検出結果に基づいて、照射領域を設定する配光制御設定部３３２と、設定された照射領域に基づいて、配光制御灯１６Ｂを制御する照明制御部３３４とを備えている。なお、高輝度検出部３２４が、第１検出手段及び第２検出手段の一例であり、輝度向上領域検出部３２８が、第３検出手段の一例である。
【００８３】
画像取得部３２２は、例えば、Ａ／Ｄコンバータや画像データを記憶する画像メモリ等を備えている。
【００８４】
タイミング制御部３２０は、タイミング信号を配光制御灯１６Ｂ及び撮像装置１２に出力し、図９に示すように、配光制御灯１６Ｂを短時間消灯させて、その後に、配光制御灯１６Ｂを全照射でパルス点灯させる。このとき、配光制御灯１６Ｂの消灯に合わせて、撮像装置１２によって前方画像を撮像させて、画像取得部３２２によって、当該前方画像を、非照明時の前方画像として取得する（図１０（Ａ）参照）。また、配光制御灯１６Ｂのパルス点灯に合わせて、撮像装置１２によって前方画像を撮像させて、画像取得部３２２によって、当該前方画像を、照明時の前方画像として取得する（図１０（Ｂ）参照）。なお、非照明時の前方画像と、照明時の前方画像との撮像タイミングは、画像間の視点や環境変化がなるべく少なくなるように、十分近接して設定することが好ましい。
【００８５】
高輝度検出部３２４は、非照明時の前方画像から、輝度値が所定値以上となる高輝度領域を検出する。これにより、図１０（Ｃ）に示すような、対向車や先行車の自発光ランプが存在する領域が検出される。
【００８６】
輝度向上領域検出部３２８は、差分計算部３２６により得られた差分画像に基づいて、画素値（差分）が閾値Ｔｈ１以上となる領域を検出する。これにより、正反射する領域が検出される。また、輝度向上領域検出部３２８は、差分計算部３２６により得られた差分画像に基づいて、画素値（差分）が、閾値Ｔｈ１より小さい閾値Ｔｈ２以上となる領域を検出する。これにより、図１０（Ｄ）に示すような、照明により輝度が向上する領域が検出される。
【００８７】
配光制御設定部３３２は、輝度向上領域検出部３２８によって検出された、照明により輝度が向上する領域に対応する範囲を、照射領域として設定して、標準設定である照射領域に対して追加すると共に、高輝度検出部３２４によって検出された高輝度領域に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。また、輝度向上領域検出部３２８によって検出された、正反射する領域に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。
【００８８】
照明制御部３３４は、配光制御設定部３３２により設定された照射領域を実現するように、配光制御灯１６Ｂからの光の照射を制御する。また、照明制御部３３４は、常時照射するようにロービーム部１６Ａを制御する。
【００８９】
次に、第３の実施の形態に係る車載用照明システム３１０の作用について説明する。車載用照明システム３１０を搭載した自車両が夜間に道路上を走行しているときに、コンピュータ３１８において、図１１に示す照明制御処理ルーチンが実行される。なお、照明制御処理ルーチンは所定間隔で、繰り返し実行される。
【００９０】
まず、ステップ３５０において、配光制御灯１６Ｂを消灯、パルス点灯させるためのタイミング信号を配光制御灯１６Ｂに出力すると共に、撮像装置１２に、当該タイミング信号を出力する。これによって、配光制御灯１６Ｂを消灯させると共に、撮像装置１２によって、非照射時の前方画像を撮像させ、その後に、配光制御灯１６Ｂを全照灯でパルス点灯させると共に、撮像装置１２によって、照射時の前方画像を撮像させる。
【００９１】
ステップ３５２では、撮像装置１２によって撮像された非照射時の前方画像を取得する。そして、ステップ３５４において、撮像装置１２によって撮像された照射時の前方画像を取得する。
【００９２】
次のステップ３５６では、上記ステップ３５２で取得した非照射時の前方画像から高輝度領域を検出し、非照射領域とする。
【００９３】
そして、ステップ３５８において、上記ステップ３５４で取得した照明時の前方画像と、上記ステップ３５２で取得した非照明時の前方画像との差分画像を計算する。
【００９４】
次のステップ３６０では、上記ステップ３５８で計算された差分画像から、差分が閾値Ｔｈ１以上となる正反射領域を検出し、非照射領域とする。ステップ３６２では、上記ステップ３５８で計算された差分画像から、差分が閾値Ｔｈ２以上となる輝度向上領域を検出し、照射領域とする。
【００９５】
そして、ステップ３６４において、配光制御灯１６Ｂの照明座標系における通常の照射領域に対して、上記ステップ３６２で検出された輝度向上領域に対応する領域を追加すると共に、上記ステップ３５６で検出された高輝度領域及び上記ステップ３６０で検出された正反射領域に対応する領域を除外して、配光制御灯１６Ｂの照射領域を設定する。
【００９６】
ステップ３６６では、上記ステップ３６４で設定された照射領域に基づいて、配光制御灯１６Ｂによる照明を制御し、上記ステップ３５０へ戻る。
【００９７】
夜間走行中に、以上のように照明制御処理ルーチンが繰り返し実行されることにより、
図１２に示すように、照明により輝度が向上する領域に対して、配光制御灯１６Ｂからの光が照射され、正反射している領域や対向車両に対して、配光制御灯１６Ｂからの光が消灯される。また、輝度が向上しない領域に対しては、配光制御灯１６Ｂからの光が照射されない。
【００９８】
以上説明したように、第３の実施の形態に係る車載用照明システムによれば、ヘッドライトにより輝度が向上する領域に対して、配光制御灯により照明し、照明オフ時の高輝度領域と、照明時の高輝度領域とに対して、配光制御灯により照明しないように制御することにより、効率的に照明することができると共に、他車両及び自車両のドライバに対する眩惑を防止することができる。
【００９９】
また、照射タイミングを制御された前照灯と同期して撮像されたカメラ画像を用いて、他車が存在する自発光部分や、自車の前照灯の光を正反射する部分を抽出し、その領域を照射しないことで他車及び自車への眩惑を防止することができる。
【０１００】
また、自車の照射により輝度の向上が見られる領域の照射強度を上げ、照射により視認性向上の期待できない領域に対して照射しないことで、視認性を効率的に向上させることができる。また、高度な車両灯火の認識技術を必要とせず、比較的簡易な画像間の演算で実現できるため、低コスト化を図ることができる。
【０１０１】
なお、上記の第３の実施の形態において、照明により輝度が向上しない領域を検出し、検出された当該領域を、非照射領域として更に設定するようにしてもよい。この場合には、輝度向上領域検出部３２８が、差分計算部３２６により得られた差分画像に基づいて、画素値（差分）が閾値Ｔｈ１未満となる領域を、照明により輝度が向上しない領域として検出するようにすればよい。また、輝度向上領域検出部３２８によって検出された、照明により輝度が向上しない領域に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外するようにすればよい。
【０１０２】
また、上記の第１の実施の形態〜第３の実施の形態では、フィードバック制御のための参照光として、ヘッドライトの光（可視光）を用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。赤外光などの、目に見えない光を参照光として用いても良い。この場合には、参照光照射（パルス点灯）による対向車や自車のドライバのわずらわしさを低減できる。
【０１０３】
また、ヘッドライトにおいて、配光制御灯とロービームとをそれぞれ設けた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、配光制御灯にロービームが含まれる構成としてもよい。この場合には、配光制御設定部に、ロービーム設定時の照射範囲が、照射すべき範囲として予め記憶されており、その照射すべき範囲内では、照射光量が抑制されないように、照明領域の設定に制限をかけておけばよい。
【０１０４】
また、検出される所定領域（高輝度領域や対向車領域）に対して、配光制御灯の非照射領域を設定して、配光制御灯からの光が照射されないようにする場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。検出される所定領域（高輝度領域や対向車領域）に対して、照射量を低減する照射低減領域を設定して、配光制御灯からの光が低減されるように制御してもよい。
【０１０５】
また、上記の実施の形態の車載用照明システムの各部をコンピュータで実現した場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、各部の機能を実現する複数のコンピュータ、または１つまたは複数の電子回路で構成するようにしてもよい。
【０１０６】
なお、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムをＣＤＲＯＭ等の記憶媒体に格納して提供することも可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０、２１０、３１０ 車載用照明システム
１２   撮像装置
１４   レーザレーダ
１６   ヘッドライト
１６Ａ ロービーム部
１６Ｂ 配光制御灯
１８、２１８、３１８ コンピュータ
２２   ３次元計測部
２４   物体検出部
２６   輝度判定部
２８   対向車検出部
３０   危険度算出部
３２、２３２、３３２ 配光制御設定部
３４、３３４  照明制御部
２２４ 死角検出部
３２４ 高輝度検出部
３２６ 差分計算部
３２８ 輝度向上領域検出部
【図１】
0005761002.tif 000005
【図２】
0005761002.tif 000006
【図３】
0005761002.tif 000007
【図４】
0005761002.tif 000008
【図６】
0005761002.tif 000009
【図７】
0005761002.tif 000010
【図８】
0005761002.tif 000011
【図９】
0005761002.tif 000012
【図１１】
0005761002.tif 000013
【図５】
0005761002.tif 000014
【図１０】
0005761002.tif 000015
【図１２】
0005761002.tif 000016