(57)【要約】【課題】車両のランプに相当する光源を識別し、先行車両や対向車両を検出すること。【解決手段】車載カメラ１０によって撮像した画像データにおいて、光源までの距離及びその光源に対応する光源領域の輝度を求める。これら光源までの距離及び光源領域の輝度に基づいて、その光源領域が、対向車両のヘッドランプや先行車両のテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度（第１の尤度）とを算出する。さらに、自車両のヘッドランプの照射方向に応じて、光源領域が対向車両のヘッドランプや先行車両のテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度（第２の尤度）を算出し、第１の尤度と乗算することにより、最終的な尤度を算出する。【選択図】図１０
2008094249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の前方を撮像するように、自車両に設置された画像センサと、
前記画像センサによって撮像された画像データにおいて、所定値以上の輝度を有する、光源に対応する光源領域を抽出する抽出手段と、
前記抽出手段によって抽出された光源領域について、対向車両のヘッドランプ及び／又は先行車両のテールランプによる光源領域と路側に設けられたリフレクタによる光源領域とを識別することによって、対向車両及び／又は先行車両を検出する車両検出手段とを備えた車両検出装置であって、
前記自車両のヘッドランプは、その照射方向を上下に変更可能なものであって、そのヘッドランプの照射方向を検出する照射方向検出手段を備え、
前記車両検出手段は、前記ヘッドランプの照射方向が下向きとなっている場合、上向きとなっている場合に比較して、前記抽出手段によって抽出された光源領域を、前記リフレクタによる光源領域であると識別する確率を低くすることを特徴とする車両検出装置。
【請求項２】
前記車両検出手段は、
前記画像データにおける光源領域に基づいて、当該光源領域が、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出する第１の尤度算出手段と、
前記自車両のヘッドライトの照射方向が下向きとなっている場合、上向きとなっている場合に比較して、前記リフレクタによる光源領域である確からしさが小さくなるように、前記光源領域が、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出する第２の尤度算出手段とを備え、
前記第１及び第２の尤度算出手段によって算出された、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、及び前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度同士を乗算し、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度の乗算結果が、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度の乗算結果よりも大きくなった場合に、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域であると識別することを特徴とする請求項１に記載の車両検出装置。
【請求項３】
前記自車両から光源までの距離を検出する距離検出手段を備え、
前記第１の尤度算出手段は、前記光源までの距離と前記光源領域の輝度とに対して、その光源領域がヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度の関係を記憶しておき、前記距離検出手段によって検出された距離と、前記画像データにおける光源領域の輝度とを、その記憶した関係に照らして、前記光源領域が、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出することを特徴とする請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項４】
前記距離検出手段は、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプの左右ランプ間の距離を用いて、前記光源領域までの距離を検出することを特徴とする請求項３に記載の車両検出装置。
【請求項５】
前記距離検出手段は、前記自車両の挙動を検出する挙動検出手段を備え、当該挙動検出手段によって検出された自車両の挙動に基づいて、前記画像センサの撮像方向がずれた分を考慮しつつ、前記画像データにおける光源領域の位置から、その光源領域に対応する光源までの距離を検出することを特徴とする請求項３に記載の車両検出装置。
【請求項６】
前記第１の尤度算出手段は、前記画像データにおける前記光源領域の形状に基づいて、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出することを特徴とする請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項７】
前記第１の尤度算出手段は、時間の経過に伴って繰り返し撮像された画像データにおける光源領域の位置変化に基づいて、当該光源領域が静止しているか移動しているかを判別し、その判別結果から、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出することを特徴とする請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項８】
前記第１の尤度算出手段は、異なる手法によって、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とをそれぞれ複数算出し、それら複数の、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、及び前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度同士を乗算することによって、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度、及び前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度を算出することを特徴とする請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項９】
前記第２の尤度算出手段は、前記自車両のヘッドランプの照射方向が上向きとなっている場合、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを、同一値として算出することを特徴とする請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項１０】
前記第２の尤度算出手段は、前記自車両のヘッドランプの照射方向が下向きとなっている場合、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度が、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出することを特徴とする請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項１１】
前記自車両から光源領域までの距離を検出する距離検出手段を備え、
前記光源領域までの距離が所定距離以上である場合に、前記第２の尤度算出手段は、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度が、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出することを特徴とする請求項１０に記載の車両検出装置。
【請求項１２】
前記第２の尤度算出手段は、前記自車両のヘッドランプの照射方向が下向きと上向きとの間で切り換えられたときに、下向き照射時には前記画像データに映し出されず、上向き照射時にのみ前記画像データに映し出された光源領域に対しては、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度が、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出することを特徴とする請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の車両検出装置を備え、
前記車両検出装置による、前記対向車両及び／又は先行車両の検出結果に基づいて、自車両のヘッドランプの照射方向を制御する制御手段を備えることを特徴とするヘッドランプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像センサを用いて、夜間に先行車両及び対向車両を検出する車両検出装置及びこの車両検出装置を用いたヘッドランプ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、夜間に先行車両や対向車両などを検出し、運転者に表示や警告を行ったり、車載機器の制御、例えばヘッドランプの照射方向（ハイビームとロービーム）の切り換え制御やワイパーによる視界確保の制御を行ったりする車載運転支援装置が知られている。これらは、運転者の運転に対する負荷を低減させるとともに、交通安全に寄与できるものである。この車載運転支援装置において適切な制御がなされるためには、先行車両や対向車両を精度良く検出することが必要である。
【０００３】
ここで、夜間に先行車両や対向車両を検出できる車両検出装置として、画像センサ及びその画像センサによって撮像した画像を処理する画像処理装置からなるものがある。例えば、特許文献１には、画像を取得する光学システムと、その取得した画像を処理する画像処理システムとを含み、先行車両のテールランプや対向車両のヘッドランプを検出するシステムが開示されている。この特許文献１に記載されたシステムによれば、ヘッドランプの強い白色光及びテールランプの強い赤色光を抽出することで、対向車両や先行車両を検出する。これは、車両のヘッドランプやテールランプの明るさ、強さ及び色が法規によって規定されていることを利用している。
【０００４】
具体的には、光学システムには、赤色のフィルタ染料で形成されたレンズと、緑がかった青色のフィルタ染料で形成されたレンズとが設けられ、光源からの入力光を画像センサの２箇所に集束させる。このとき、一方のレンズによって入力光の赤色成分が抽出され、他方のレンズによって入力光の青色成分が抽出される。そして、所定の明るさ（輝度）以上の赤色光や白色光を検出した場合に、それらを先行車両のテールランプや対向車両のヘッドランプとみなす。
【特許文献１】特開２００４−１８９２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、テールランプからの赤色光及びヘッドライトからの白色光を抽出するために、フィルタ機能を備える２つのレンズによって、入力光を赤色と別の色とに分けて集束させている。このようなフィルタ機能を備えるレンズを使用する場合、車両という温度変化の激しい特殊な環境の中では、フィルタ機能の劣化が問題となる。さらに、このようなフィルタ機能を有するレンズを複数備えることで、光学システムが複雑となり、コストが上昇するとの問題も生じる。
【０００６】
このため、従来技術のように、色情報によらず、明るさ（輝度）情報のみから、先行車両のテールランプや対向車両のヘッドランプを識別できることが望まれる。ただし、この場合、車両に搭載されたカメラの画像には、先行車両のテールライトや対向車両のヘッドライト以外に、例えば路側に設置されたリフレクタからの光などの外乱光も映し出される。このため、カメラ及び画像処理装置を用いて、夜間に先行車両や対向車両を検出するためには、先行車両のテールランプの光及び対向車両のヘッドランプの光と、外乱光の中でも特に強いリフレクタからの光とを区別することが必要になる。なお、リフレクタは自ら光を発するものではないが、自車両のヘッドランプからの光を反射するため、カメラには光源として映し出される。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、色情報を用いることなく、明るさ（輝度）の情報に基づいて、車両のランプに相当する光源を精度よく識別して、先行車両や対向車両を検出することが可能な車両検出装置、及びこの車両検出装置を用いたヘッドランプ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両検出装置は、
自車両の前方を撮像するように、自車両に設置された画像センサと、
画像センサによって撮像された画像データにおいて、所定値以上の輝度を有する、光源に対応する光源領域を抽出する抽出手段と、
抽出手段によって抽出された光源領域について、対向車両のヘッドランプ及び／又は先行車両のテールランプによる光源領域と路側に設けられたリフレクタによる光源領域とを識別することによって、対向車両及び／又は先行車両を検出する車両検出手段とを備えた車両検出装置であって、
自車両のヘッドランプは、その照射方向を上下に変更可能なものであって、そのヘッドランプの照射方向を検出する照射方向検出手段を備え、
車両検出手段は、前記ヘッドランプの照射方向が下向きとなっている場合、上向きとなっている場合に比較して、前記抽出手段によって抽出された光源領域を、前記リフレクタによる光源領域であると識別する確率を低くすることを特徴とする。
【０００９】
自車両の前方にリフレクタが存在し、そのリフレクタが、自車両のヘッドランプからの光を反射した場合、自車両の前方を撮像した画像データにおいて、リフレクタも光源として映し出される。しかしながら、自車両のヘッドランプの照射方向が下向きであれば、上向きである場合に比較して、ヘッドランプからの光の照射範囲は比較的狭い範囲に制限される。このため、自車両のヘッドランプの照射方向が下向きである場合、上向きである場合に比較して、リフレクタが光源として画像データに映し出される可能性は低くなる。
【００１０】
このため、請求項１に記載の車両検出装置においては、ヘッドランプの照射方向が下向きとなっている場合、上向きとなっている場合に比較して、抽出手段によって抽出された光源領域を、リフレクタによる光源領域であると識別する確率を低くすることとした。このようにすれば、リフレクタによる光源領域を、誤ってヘッドランプやテールランプによる光源領域と識別してしまうことを低減して、より精度良く光源種類の識別を行うことが可能になる。
【００１１】
請求項２に記載したように、車両検出手段は、画像データにおける光源領域に基づいて、当該光源領域が、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出する第１の尤度算出手段と、自車両のヘッドライトの照射方向が下向きとなっている場合、上向きとなっている場合に比較して、リフレクタによる光源領域である確からしさが小さくなるように、光源領域が、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出する第２の尤度算出手段とを備え、第１及び第２の尤度算出手段によって算出された、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度同士を乗算し、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度の乗算結果が、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度の乗算結果よりも大きくなった場合に、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域であると識別することが好ましい。
【００１２】
上述した構成を採用することにより、第２の尤度算出手段が算出する尤度を適宜設定するだけで、簡単に、ヘッドランプの照射方向が下向きとなっている場合、上向きとなっている場合に比較して、抽出された光源領域を、リフレクタによる光源領域であると識別する確率を低くすることができる。
【００１３】
請求項３に記載したように、自車両から光源までの距離を検出する距離検出手段を備え、第１の尤度算出手段は、光源までの距離と光源領域の輝度とに対して、その光源領域がヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度の関係を記憶しておき、距離検出手段によって検出された距離と、画像データにおける光源領域の輝度とを、その記憶した関係に照らして、光源領域が、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出するようにしても良い。
【００１４】
自車両から、先行車両と対向車両とが同じ距離に存在する場合、画像データにおいて、対向車両のヘッドランプは最も明るくなり、先行車両のテールランプはそれよりも暗くなる。さらに、リフレクタからの光も画像データに映し出されている場合、リフレクタは自ら発光する光源ではないので、テールランプよりもさらに暗くなる。また、車両のランプやリフレクタからの光は、自車両との距離が遠くなるにつれて、それを受光する画像センサ側ではだんだん暗く観測される。これは、ヘッドランプなどの光源が、自車両から比較的近い距離にある場合には、その光源からの光が、画像センサの複数の受光素子間にまたがって撮影されるため、輝度はある一定値を示すが、光源が遠くなると、画像センサの単一の受光素子の内部にだけ映るようになるためである。このような状態になると、距離が遠くなるにつれて、画像センサの受光素子に占める光源の割合が低くなるので、輝度が低下する。
【００１５】
このように、ヘッドランプ、テールランプ、あるいはリフレクタが光源となり、それを自車両に搭載した画像センサによって撮像する場合、各々の光源種類について、自車両からの距離と、画像センサによって観測される輝度との間には、ある関係が成り立つ。従って、光源までの距離と光源領域の輝度とに対して、その光源領域がヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度の関係を予め設定して、記憶しておくことができる。そして、光源までの距離と光源領域の輝度を検出して、その記憶した関係に照らし合わせることにより、光源種類毎の尤度を算出することができる。
【００１６】
なお、距離検出手段は、請求項４に記載したように、ヘッドランプ及び／又はテールランプの左右ランプ間の距離を用いて、光源領域までの距離を検出することが可能である。対向車両や先行車両までの距離がある程度近距離の場合は、左右のランプがそれぞれ異なった画像センサの受光素子に結像される。車両の左右のランプ間距離はほぼ一定であるため、画像センサ上の左右ランプ間距離から、その車両までの距離を算出することができる。
【００１７】
一方、対向車両や先行車両が自車両から遠距離に位置する場合は、画像センサにおいて左右のランプによる光源領域が識別できなくなり、単一の光源領域として認識される。このような場合には、請求項５に記載したように、距離検出手段が、自車両の挙動を検出する挙動検出手段を備え、当該挙動検出手段によって検出された自車両の挙動に基づいて、画像センサの撮像方向がずれた分を考慮しつつ、画像データにおける光源領域の位置から、その光源領域に対応する光源までの距離を検出することが可能である。画像センサは、その撮像方向が予め規定された基準方向となるように、自車両に設置できる。そして、リフレクタや車両のランプの高さが路面から平均的な高さにあり、かつ道路が平面と仮定すると、画像データにおける光源領域の位置からその光源までの距離を算出できる。ただし、車両は、前後左右に加速度が生じると、ピッチ方向やロール方向に揺動し、それに伴って、画像センサの撮像方向も基準方向からずれる。従って、自車両の挙動を検出し、撮像方向がずれた分だけ、光源領域の位置を補正することが必要である。
【００１８】
請求項６に記載したように、第１の尤度算出手段は、画像データにおける光源領域の形状に基づいて、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出するようにしても良い。ヘッドランプ及び／又はテールランプは一対の左右のランプからなるため、光源領域もペアとして観測されたり、自車両から遠距離に位置する場合に、左右一対のランプによる光源領域が単一の光源領域として観測される場合であっても、その形状は横長の楕円となったりする。それに対して、リフレクタによる光源領域の形状は、正方形、長方形、円形などである。このように、ヘッドランプ及び／又はテールランプとリフレクタとでは、光源領域の形状が異なることが多いので、その光源領域の形状から、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出することができる。
【００１９】
請求項７に記載したように、第１の尤度算出手段は、時間の経過に伴って繰り返し撮像された画像データにおける光源領域の位置変化に基づいて、当該光源領域が静止しているか移動しているかを判別し、その判別結果から、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出するようにしても良い。リフレクタは常に静止しているのに対し、ヘッドランプ及び／又はテールランプは移動することがある。従って、光源領域が移動している場合には、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度を高く、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度を低く算出する。一方、光源領域が静止している場合には、対向車両及び／又は先行車両が停止している場合もあるため、例えば、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを同じ値として算出する。
【００２０】
請求項８に記載したように、第１の尤度算出手段は、異なる手法によって、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とをそれぞれ複数算出し、それら複数の、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度同士を乗算することによって、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度を算出するようにしても良い。
【００２１】
このようにすれば、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度との間に差が生じやすくなり、識別精度を一層向上することができる。
【００２２】
請求項９に記載したように、第２の尤度算出手段は、自車両のヘッドランプの照射方向が上向きとなっている場合、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを、同一値として算出するようにしても良い。自車両のヘッドランプの照射方向が上向きである場合には、ヘッドランプからの光は、比較的遠距離まで到達する。従って、画像データには、対向車両のヘッドランプ及び／又は先行車両のテールランプによる光源領域も、リフレクタによる光源領域もほぼ同等に生じえるためである。
【００２３】
請求項１０に記載したように、第２の尤度算出手段は、自車両のヘッドランプの照射方向が下向きとなっている場合、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度が、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出することが好ましい。自車両のヘッドランプの照射方向が下向きである場合には、自車両のヘッドランプからの光の到達距離は比較的短距離に制限される。このような状況では、画像データには、対向車両のヘッドランプ及び／又は先行車両のテールランプによる光源領域が、リフレクタによる光源領域よりも高い確率で生じるためである。
【００２４】
請求項１１に記載したように、自車両から光源領域までの距離を検出する距離検出手段を備え、上述した請求項１０における、自車両のヘッドランプの照射方向が下向きとなっているとの条件に加えて、光源領域までの距離が所定距離以上である場合に、第２の尤度算出手段は、前記ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度が、前記リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出するようにしても良い。つまり、上記所定距離を、ヘッドランプの照射方向が下向きである場合の到達距離に対応して設定することにより、その所定距離以上離れた位置に光源領域が存在する場合、その光源領域は、リフレクタによるものではなく、対向車両のヘッドランプ及び／又は先行車両のテールランプであるとより明確に判別することができるためである。
【００２５】
請求項１２に記載したように、第２の尤度算出手段は、自車両のヘッドランプの照射方向が下向きと上向きとの間で切り換えられたときに、下向き照射時には画像データに映し出されず、上向き照射時にのみ画像データに映し出された光源領域に対しては、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度が、ヘッドランプ及び／又はテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出することが好ましい。対向車両のヘッドライト及び／又は先行車両のテールライトによる光源領域は、自車両のヘッドランプの照射方向に係らず、画像データに映し出される。従って、自車両のヘッドランプの照射方向が上向きに切り換えられることによって映し出された光源領域は、リフレクタによるものである可能性が高いためである。
【００２６】
請求項１３に記載したヘッドランプ制御装置は、上述した請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の車両検出装置を備え、車両検出装置による、対向車両及び／又は先行車両の検出結果に基づいて、自車両のヘッドランプの照射方向を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
画像センサを用いて、先行車両や対向車両のランプを検出する場合、その検出可能距離は例えば６００ｍ以上にもなる。このように、上述した車両検出装置は遠方に存在する車両を検出することができる。従って、自車両から所定の距離範囲に他車両が検出されたときには、他車両の運転者が眩しさを感じないように例えばロービームとし、他車両が検出されないときには視界を確保するためハイビームに切り換えるなど、ヘッドランプの向きを適切に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施形態による車両検出装置を備えたヘッドランプ制御装置の構成を示す構成図である。なお、本実施形態による車両検出装置は、ヘッドランプ制御装置のみでなく、例えば、夜間に先行車両や対向車両などを検出し、運転者に表示や警告を行う運転支援装置に適用しても良い。
【００２９】
図１において、車載カメラ１０は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）等を受光素子とする画像センサを内蔵し、自車両の前方を撮影することができるように自車両に搭載される。この際、車載カメラ１０の撮影方向が、所定の基準方向（例えば水平方向）に一致するように、車載カメラ１０が自車両に設置、固定される。
【００３０】
なお、車載カメラ１０は、図示しない内蔵された制御部からの指示に応じて、シャッタースピード、フレームレート、及び、車両検出制御装置３０へ出力するデジタル信号のゲイン等を調整することが可能に構成されている。そして、車載カメラ１０は、画像データとして、撮影した画像の画素毎の明るさ（輝度）を示すデジタル信号を、画像の水平・垂直同期信号とともに車両検出制御装置３０へ出力する。
【００３１】
車両挙動センサ２０は、例えば自車両の４輪のサスペンションに設置されたストロークセンサを備え、自車両のピッチ方向やロール方向における挙動変化を検出する。自車両が走行して、前後左右に加速度が生じると、自車両の車体はピッチ方向やロール方向に揺動し、それに伴って、車載カメラ１０の撮像方向も基準方向からずれる。車両挙動センサ２０は、車載カメラ１０の撮像方向が、基準方向からどの程度ずれたかを算出するための車両の挙動情報を車両検出制御装置３０に与える。
【００３２】
また、車両挙動センサ２０は、自車両の走行速度を検出する速度センサと、自車両が進行方向を変化させる際に、自車両に作用するヨーレートを検出するヨーレートセンサを備える。これらの速度センサ及びヨーレートセンサからの信号も、車両の挙動情報として車両検出制御装置３０に与えられる。
【００３３】
車両検出制御装置３０は、車載カメラ１０から入力された画像データに対して、上述した車両の挙動情報を考慮しつつ、画像処理を施すことにより、画像に含まれる光源が、先行車両のテールランプ、対向車両のヘッドランプ、路側に設けられたリフレクタのいずれに該当するかを識別する。そして、画像に含まれる光源が先行車両のテールランプや対向車両のヘッドランプに該当すると識別した場合には、その先行車両や対向車両に関する検出情報をヘッドランプ制御装置４０に出力する。
【００３４】
ヘッドランプ制御装置４０は、車両検出制御装置３０から入力された、先行車両及び／又は対向車両に関する検出情報に基づいて、ヘッドランプの向き（照射方向）を制御する。例えば、検出情報に含まれる、先行車両や対向車両までの距離が所定距離以下である場合には、図示しないヘッドランプの向きをロービームとして、先行車両や対向車両の運転者が自車両のヘッドランプの光によって眩しさを感じることを防止する。一方、先行車両や対向車両までの距離が所定距離以上であったり、先行車両や対向車両が検出されていなかったりする場合には、ヘッドランプの向きをハイビームとして、自車両の運転者の視界をより遠方まで確保するようにする。車載カメラ１０による画像データに基づくことにより、比較的遠距離（例えば６００ｍ）に存在する先行車両や対向車両を検出することができるので、ヘッドランプ制御装置４０は、ヘッドランプの向きを適切に制御することができる。
【００３５】
ヘッドランプ制御装置４０は、ユーザによって操作される、ヘッドランプの向きを指示するためのスイッチ（図示せず）からの信号を入力する。そのスイッチにより、ヘッドランプの向きをロービーム又はハイビームにすることが指示されると、その指示に従うように、ヘッドランプの向きを制御する。そして、ヘッドランプの向きがハイビームとなっているときに、所定距離以内に先行車両や対向車両を検出すると、ヘッドランプ制御装置４０は、自動的にハイビームからロービームへの切り換えを行い、先行車両や対向車両が検出されなくなると、ロービームからハイビームへの切り換えを行う。
【００３６】
さらに、ヘッドランプ制御装置４０は、ヘッドランプの向きをいずれの方向に制御しているかに応じて、その制御している方向を示すヘッドランプ照射方向情報を車両検出制御装置３０に与える。つまり、ヘッドランプ制御装置４０が、ヘッドランプの照射方向を検出する照射方向検出手段として役割を果たす。なお、ヘッドランプの照射方向を検出するセンサを設け、そのセンサによる検出信号を車両検出制御装置３０に入力するようにしても良い。
【００３７】
次に、車両検出制御装置３０における、先行車両や対向車両の検出原理について説明する。夜間に、自車両から、先行車両と対向車両とが自車両から同じ距離に存在する場合、車載カメラ１０によってそれらの先行車両及び対向車両を撮影すると、撮影画像データにおいて、対向車両のヘッドランプが最も明るく映し出され、先行車両のテールランプはそれよりも暗く映し出される。また、リフレクタからの光も画像データに映し出されている場合、リフレクタは自ら発光する光源ではなく、自車両のヘッドランプを反射することによって明るく映し出されるものに過ぎないので、先行車両のテールランプよりもさらに暗くなる。
【００３８】
一方、対向車両のヘッドランプ、先行車両のテールランプ及びリフレクタからの光は、距離が遠くなるにつれて、それを受光する画像センサ側ではだんだん暗く観測される。これは、ヘッドランプなどの光源が、自車両から比較的近い距離にある場合には、その光源からの光が、画像センサの複数の受光素子間にまたがって撮影されるため、輝度はある一定値を示すが、光源が遠くなると、画像センサの単一の受光素子の内部にだけ映るようになるためである。このような状態になると、距離が遠くなるにつれて、画像センサの受光素子に占める光源の割合が低くなるので、光源による輝度が低下する。
【００３９】
ここで、車両のランプ（ヘッドランプ及びテールランプ）の大きさはある程度一定であり、その明るさは法律的に決められている。従って、自車両からの距離と、車載カメラ１０の画像センサによって観測される輝度との間には、ある相関関係が成り立つ。また、光源が変われば、その明るさが異なるため、例えばリフレクタが光源である場合、車両のランプが光源である場合とは、異なる相関関係が成立する。
【００４０】
図２は、各種の光源に関して、距離と輝度との関係を実際に測定した結果を示すグラフである。図２に示すように、自車両からの距離が遠くなると輝度が低下することや、光源の種類によって距離と輝度との相関関係が異なることがわかる。なお、図２のグラフには、以下に記す種類の光源について、距離と輝度との関係が示されている。
（１）対向車両のヘッドランプが、いわゆるディスチャージランプであって、その向きがロービーム（HID(Lo)）のときと、ハイビームのとき（HID(Hi)）。
（２）対向車両のヘッドランプが、ハロゲンランプであって、その向きがロービームのとき（Halogen(Lo)）と、ハイビームのとき（Halogen(Hi)）。
（３）先行車両のテールランプが、バルブランプであって、ブレーキランプが同時点灯されたとき（Rear(Bulb)+Brake）と、バルブランプのみ点灯されたとき（（Rear(Bulb)）。
（４）先行車両のテールランプが、LEDランプであって、ブレーキランプが同時点灯されたとき（Rear(LED)+Brake）と、バルブランプのみ点灯されたとき（（Rear(LED)）。
（５）自車両のヘッドランプがハイビームにて前方を照射しつつ、リフレクタの形状が、小さい丸型（Reflector(Circle S)）、大きい丸型（Reflector(Circle L)）、長方形（Reflector(Rect)）、及び大きい四角（Reflector(Square L)）のとき。
【００４１】
上述したように、光源の種類が異なれば、光源までの距離と輝度との相関関係も異なる。本実施形態では、このような関係を利用して、車載カメラ１０によって撮像した画像データにおいて、明るく映し出された光源領域が、対向車両のヘッドランプや先行車両のテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度（第１の尤度）とを算出する。
【００４２】
具体的には、図２に示すような測定結果に基づき、図３に示すように、自車両から光源までの各距離Ｘ［ｍ］において、画像データにて観測される光源領域の輝度に対する、ヘッドランプによる光源領域である尤度、テールランプによる光源領域である尤度、及びリフレクタによる光源領域である尤度との関係を予め設定して、記憶しておく。そして、車載カメラ１０によって取得した画像データから光源までの距離と、その光源の輝度とを検出し、それらの検出距離及び検出輝度を記憶した関係に当て嵌める。それにより、画像データにおける光源領域について、ヘッドランプ、テールランプ、及びリフレクタの各光源種類による光源領域である確からしさを示す尤度（第１の尤度）を算出することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、自車両のヘッドランプの照射方向に基づいて、画像データにおける光源領域が、ヘッドランプ、テールランプ、及びリフレクタの各光源種類による光源領域である確からしさを示す尤度（第２の尤度）を算出する。
【００４４】
自車両の前方にリフレクタが存在し、そのリフレクタが、自車両のヘッドランプからの光を反射した場合、画像データにおいて、リフレクタも光源として映し出される。しかしながら、自車両のヘッドランプの照射方向がロービーム（下向き）であれば、ハイビーム（上向き）である場合に比較して、ヘッドランプからの光の照射範囲は比較的狭い範囲に制限される。このため、自車両のヘッドランプの照射方向がロービームである場合、ハイビームである場合に比較して、リフレクタが光源として画像データに映し出される可能性は低くなる。
【００４５】
このため、本実施形態では、図１０に示すように、ヘッドランプの照射方向がロービームとなっている場合、ハイビームとなっている場合に比較して、リフレクタによる光源領域である尤度を、他の光源種類による光源領域である尤度よりも相対的に低くしつつ、各光源種類による光源領域である尤度（第２の尤度）を算出する。算出された第1及び第２の尤度における、ヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、テールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度同士を乗算して、各々の光源種類に関して、尤度を統合する。統合された尤度の中で、最も高い尤度を示す光源種類が、画像データの光源領域を発生させた光源と判定される。
【００４６】
このようにすれば、リフレクタによる光源領域を、誤ってヘッドランプやテールランプによる光源領域と識別してしまうことを低減して、より精度良く光源種類の識別を行うことが可能になる。
【００４７】
以下、車両検出制御装置３０における、車両検出のための具体的な処理手順を図４〜図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００４８】
図４は、車両検出制御装置３０において実行される車両検出処理の全体を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１０の初期化処理では、メモリの値を全てクリアして、初期化をする。さらに、光源の種類を識別できるように、予めＲＯＭなどに記憶している距離と輝度とに対する各光源種類の確からしさを示す尤度の関係を示したテーブル（図３に相当するもの）を読み込む。続くステップＳ１２０では、１制御周期に相当する時間が経過したかどうかを判定する。このとき、１制御周期経過したと判定した場合には、ステップＳ１３０に進んで、車両検出処理を実行する。この車両検出処理の詳細は後述する。車両検出処理が終了すると、ステップＳ１４０において、その検出処理により得られた検出情報をヘッドランプ制御装置４０に出力する。
【００４９】
図５は、車両検出処理の詳細を示すフローチャートである。この車両検出処理において、車載カメラ１０が撮像した画像データに対して画像処理を施し、光源と思われるものを抽出する。そして、その光源の種類を識別することで、先行車両や対向車両の検出を行う。
【００５０】
まず、ステップＳ２１０では、車載カメラ１０の画像センサによって撮像された自車両前方の画像データをメモリに取り込む。この画像データは、上述したように、画像センサの各画素における輝度を示す信号を含む。次に、ステップＳ２２０では、自車両の挙動に関する情報を、車両挙動センサ２０から取り込む。
【００５１】
ステップＳ２３０では、メモリに取り込まれた画像データから光源と思われる輝度の高い光源領域を抽出する。光源領域は、画像データにおいて、所定の閾値輝度よりも高い輝度を有する明るい領域となり、複数存在する場合が多い。これら複数の光源領域を、すべて抽出する。この光源領域抽出処理の詳細を図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００５２】
光源領域抽出処理では、まず、ステップＳ３１０において、各画素の輝度を所定の閾値輝度と比較することにより、２値化処理を行う。具体的には、所定の閾値輝度以上の輝度を有する画素に「１」、そうでない画素に「０」を割り振ることで、２値画像を作成する。次に、ステップＳ３２０において、この２値画像において、「１」が割り振られた画素が近接している場合には、それらを１つの光源領域として認識するラベリング処理を実施する。これによって、複数の画素の集合によって形成される光源領域が、１つの光源領域として抽出される。
【００５３】
図５に戻り、上述した光源領域抽出処理の後に実行されるステップＳ２４０では、抽出された各光源領域を発生させた、各々の光源までの距離を算出する。この距離算出処理の詳細を図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００５４】
図７に示す距離算出処理では、車両のランプは左右１対あることを利用して距離を検出するペアランプ距離算出処理と、遠距離になると左右のランプが識別できなくなり、単一のランプとして認識される場合の単一ランプ距離算出処理とを実行する。
【００５５】
まず、ペアランプ距離算出処理のために、ステップＳ４１０では、ランプのペアを作成する処理であるペアランプ作成処理を行う。ペアとなる左右一対のランプは、車載カメラ１０が撮像した画像データにおいて、近接しつつほぼ同じ高さとなる位置にあり、光源領域の面積がほぼ同じで、かつ光源領域の形が同じであるとの条件を満たす。従って、このような条件を満たす光源領域同士をペアランプとする。ペアをとることのできない光源領域は単一ランプとみなされる。
【００５６】
ペアランプが作成された場合には、ステップＳ４２０のペアランプ距離算出処理によって、そのペアランプまでの距離を算出する。車両の左右ヘッドランプ間の距離及び左右テールランプ間の距離は、一定値ｗ０（例えば１．６ｍ程度）で近似することができる。一方、車載カメラ１０における焦点距離ｆは既知であるため、車載カメラ１０の画像センサ上の左右ランプ距離ｗ１を算出することにより、ペアランプまでの実際の距離ｘは、単純な比例計算（ｘ＝ｆ・ｗ０／ｗ１）により求めることができる。
【００５７】
一方、対向車両や先行車両が自車両から遠距離に位置する場合は、画像センサにおいて左右のランプが識別できなくなり、単一の光源として認識される。これは、リフレクタが光源である場合も同様である。このように、ペアランプが作成されないランプに関しては、ステップＳ４３０の単一ランプ距離算出処理にて距離が算出される。
【００５８】
上述したように、車載カメラ１０は、その撮像方向が予め規定された基準方向となるように、自車両に設置されている。また、光源が車両のヘッドランプやテールランプの場合、その光源の高さは、地上から凡そ一定距離（例えば８０ｃｍ）で近似することができる。このため、道路が平面と仮定すると、画像データの下端から単一ランプ光源の位置までの距離から、その単一ランプ光源までの実際の距離を算出できる。ただし、車両は、前後左右に加速度が生じると、ピッチ方向やロール方向に揺動し、それに伴って、車載カメラ１０の撮像方向も基準方向からずれる。従って、車両挙動センサ２０によって自車両の挙動を検出し、撮像方向がずれた分だけ、単一ランプ光源の位置を補正して、単一ランプ光源までの距離を求める。
【００５９】
図５に戻り、上述した距離算出処理の後に実行されるステップＳ２５０では、算出された各々の光源までの距離と、各々の光源（領域）の輝度とを、予め記憶されている関係に当て嵌めて、それぞれ第１の尤度を算出し、自車両のヘッドランプの照射方向に基づいて第２の尤度を算出する。そして、第1及び第２の尤度を統合し、その統合尤度に基づいて、画像センサによって抽出された各光源領域について、光源の種類を識別する。なお、各々の光源領域の輝度に関しては、光源領域の中の最大輝度を用いたり、平均輝度を用いたりすることが可能である。
【００６０】
図８は、このステップＳ２５０の光源識別処理の詳細を示すフローチャートである。まずステップＳ５１０では、画像データに映し出された各光源領域について、いずれの光源種類による光源領域であるかを示す第１の尤度を算出する。このステップＳ５１０における第１の尤度算出処理の詳細を、図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００６１】
第１の尤度算出処理においては、まずステップＳ６１０にて、画像データにおいて、第１の尤度が算出されていない光源領域があるか否かを判定する。この判定処理において、画像データに光源領域がなかったり、全ての光源領域について第１の尤度が算出されたりしている場合には、図９に示すフローチャートの処理を終了する。一方、ステップＳ６１０において、第１の尤度を算出していない光源領域があると判定されると、ステップＳ６２０に進む。
【００６２】
ステップＳ６２０では、まだ第１の尤度を算出していない光源領域をメモリから取り出す。そして、ステップＳ６３０において、その光源領域において、最大輝度値を抽出する。ステップＳ６４０では、その光源領域について、図７のフローチャートのステップＳ４２０もしくはステップＳ４３０にて算出した距離を取り出す。
【００６３】
そして、ステップＳ６５０において、算出距離及び最大輝度値を、予め記憶されている距離と輝度とに対する各光源種類毎の尤度の関係（図３参照）に当て嵌めて、処理対象となっている光源領域が、各光源種類による光源領域である確からしさを示す尤度を算出する。すなわち、処理対象となっている光源領域が、対向車両のヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、先行車両のテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、及び路側に設置されたリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度をそれぞれ算出する。
【００６４】
図８に戻り、上述した第１の尤度算出処理の後に実行されるステップＳ５２０では、自車両のヘッドランプの照射方向に基づいて、画像データにおける各光源領域が、各光源種類による光源領域である確からしさを示す尤度（第２の尤度）を算出する。具体的には、上述したように、ヘッドランプの照射方向がロービームとなっている場合、ハイビームとなっている場合に比較して、リフレクタによる光源領域である尤度を、他の光源種類による光源領域である尤度よりも相対的に低くしつつ、各光源種類による光源領域である尤度（第２の尤度）を算出する。
【００６５】
ここで、自車両のヘッドランプの照射方向がハイビームとなっている場合には、図１０に示すように、第２の尤度として、対向車両のヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、先行車両のテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とがすべて同じ値になるように算出する。自車両のヘッドランプの照射方向がハイビームとなっている場合には、そのヘッドランプからの光は、比較的遠距離まで到達する。従って、画像データには、対向車両のヘッドランプ、先行車両のテールランプ、及びリフレクタによる光源領域もほぼ同等に生じえるためである。
【００６６】
一方、自車両のヘッドランプの照射方向がロービームとなっている場合には、図１０に示すように、第２の尤度として、ヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、及びテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度が、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出する。自車両のヘッドランプの照射方向がロービームである場合には、自車両のヘッドランプからの光の到達距離は比較的短距離に制限される。このような状況では、画像データには、対向車両のヘッドランプや先行車両のテールランプによる光源領域が、リフレクタによる光源領域よりも高い確率で生じるためである。
【００６７】
このようにして、第１及び第２の尤度を算出すると、次に、ステップＳ５３０において、第１及び第２の尤度の統合処理を実行する。この第１及び第２の尤度の統合処理は、図１０に示すように、第１及び第２の尤度における、ヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、テールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度同士を乗算することによってなされる。尤度同士の乗算結果は、異なる観点から算出された複数の尤度を勘案したものとなり、対象となる光源領域がいずれの光源種類によって生じたものかの確からしさを示すものとなる。
【００６８】
従って、続くステップＳ５４０において、最も高い尤度を示す光源種類を選択することにより、対象となる光源領域を発生させた光源の種類を精度良く判定することが可能になる。
【００６９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々、変形して実施することが可能である。
【００７０】
例えば、上述した実施形態では、対向車両のヘッドランプによる光源領域と、先行車両のテールランプによる光源領域とを区別して、それぞれの尤度を算出していた。しかしながら、例えば、用途に応じて、対向車両のヘッドランプによる光源領域のみ、先行車両のテールランプによる光源領域のみ、もしくは対向車両と先行車両とを区別することなく、ヘッドランプもしくはテールランプによる光源領域をまとめて、リフレクタによる光源領域と識別するようにしても良い。
【００７１】
また、上述した実施形態では、画像データにおける光源領域に基づいて、光源までの距離とその光源領域の輝度を求め、それらの距離と輝度とを用いて、第１の尤度を算出した。しかしながら、第１の尤度の算出方法は、このような方法に限られず、他の方法を用いても良い。
【００７２】
例えば、第１の尤度として、画像データにおける光源領域の形状に基づいて、ヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、テールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出するようにしても良い。ヘッドランプやテールランプは左右一対のランプからなるため、光源領域もペアとして観測されたり、それらヘッドランプやテールランプが自車両から遠距離に位置するため、左右一対のランプによる光源領域が単一の光源領域として観測される場合であっても、その形状は横長の楕円として観測されたりする。それに対して、リフレクタによる光源領域の形状は、正方形、長方形、円形などである。このように、ヘッドランプ及びテールランプとリフレクタとでは、光源領域の形状が異なることが多いので、その光源領域の形状から、ヘッドランプやテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出することができる。
【００７３】
また、車載カメラ１０により、時間の経過に伴って繰り返し撮像される画像データにおける光源領域の位置変化に基づいて、当該光源領域が静止しているか移動しているかを判別し、その判別結果から、第１の尤度として、ヘッドランプやテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを算出するようにしても良い。リフレクタは常に静止しているのに対し、ヘッドランプやテールランプは移動することがある。このように、光源領域が静止しているか、移動しているかの情報は、光源領域を発生させた光源の種類を判定する情報として利用することができる。
【００７４】
ちなみに、光源領域が移動している場合には、ヘッドランプやテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度を高く、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度を低く算出する。一方、光源領域が静止している場合には、対向車両や先行車両が停止している場合もあるため、例えば、ヘッドランプやテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度と、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度とを同じ値として算出する。
【００７５】
なお、繰り返し撮像される画像データにおける光源領域の位置変化を求めるには、まず、同一の光源領域を対応付けることが必要である。そのため、車両挙動センサ２０によって検出される自車両の挙動情報を用いる。具体的には、２つの画像データを取得する間の、自車両の移動距離、進行方向の変化、ピッチ角の変化などを検出する。そして、これらの自車両の運動が、画像センサにおける光源領域の位置に及ぼす影響を取り除くように、車両挙動センサ２０の検出結果に基づいて、対比する２つの画像データの一方の光源領域の位置を補正する。その後、２つの画像データの光源領域について、同一位置もしくは近接した位置にある光源領域同士を同一の光源領域として対応付ける。
【００７６】
さらに、上述した複数の手法によって、それぞれ第１の尤度を算出し、算出された複数の第１の尤度を統合して、単一の第１の尤度を求めるようにしても良い。具体的には、まず、上述した複数の手法によって、それぞれ、ヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、テールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度を算出する。そして、それら複数の、ヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、テールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度同士、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度同士を乗算する。この結果、ヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度、テールランプによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度、及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す単一の尤度を求めることができる。
【００７７】
このように、複数の異なる手法によってそれぞれ第１の尤度を算出し、それらを統合して単一の第１の尤度を算出するようにすると、異なる観点から算出された複数の第１の尤度が総合的に勘案されるので、第１の尤度の確からしさをより向上することができる。
【００７８】
また、上述した実施形態においては、自車両のヘッドランプの照射方向がハイビームかロービームかに応じて、それぞれに適した第２の尤度を算出するものであった。しかしながら、ロービームからハイビームに切り換えられた場合、あるいはハイビームからロービームに切り換えられた場合には、上述した実施形態とは異なる第２の尤度を算出するようにしても良い。
【００７９】
具体的には、第２の尤度として、ロービーム照射時には画像データに映し出されず、ハイビーム照射時にのみ画像データに映し出された光源領域に対しては、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度が、ヘッドランプやテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出する。対向車両のヘッドライトや先行車両のテールライトによる光源領域は、自車両のヘッドランプの照射方向に係らず、画像データに映し出される。従って、自車両のヘッドランプの照射方向がハイビームに切り換えられることによって画像データに映し出された光源領域は、リフレクタによるものである可能性が高いためである。
【００８０】
このような自車両のヘッドランプの照射方向の切り換え時も考慮して、第２の尤度を算出するための処理を、図１１のフローチャートに示す。図１１のフローチャートでは、まず、ステップＳ７１０において、自車両のヘッドランプの照射方向がロービームとハイビームとの間で切り換えられたか否かを、ヘッドランプ制御制御装置４０からの信号に基づいて判定する。このステップＳ７１０において、ヘッドランプの照射方向の切り換えがなされていないと判定されると、ステップＳ７８０に進み、上述した実施形態と同様にして、ヘッドランプの照射方向に基づいて、第２の尤度を算出する。一方、ステップＳ７１０において、ヘッドランプの照射方向が切り換えられたと判定されると、ステップＳ７２０の処理に進む。
【００８１】
ステップＳ７２０では、ハイビーム照射時の画像データと、ロービーム照射時の画像データとから、それぞれ光源領域を抽出する。続くステップＳ７３０では、ハイビーム照射時の画像データから１つの光源領域を選択し、その選択した光源領域に対応する光源領域が、ロービーム照射時の画像データに存在するか、光源領域の対応関係を調べる。このとき、ハイビーム照射時の画像データとロービーム照射時の画像データとは、異なる時間に撮像されたものであるので、両画像データの撮像時の経過時間における、車両の運動を車両挙動センサ２０によって検出し、その検出結果に基づいて、一方の画像データにおける光源領域の位置を補正した上で、対応する光源領域が存在するか調べる。
【００８２】
ステップＳ７４０では、ステップＳ７３０において調べられた光源領域の対応関係に基づいて、選択された光源領域がハイビーム照射時にのみ、画像データに現れたものであるか否かを判定する。このステップＳ７４０の判定処理において「Ｙｅｓ」と判定された場合、ステップＳ７５０に進んで、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度が、ヘッドランプやテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出する。一方、ステップＳ７４０の判定処理において「Ｎｏ」と判定された場合、ステップＳ７６０に進む。
【００８３】
ハイビーム照射時の画像データと、ロービーム照射時の画像データとに、対応する光源領域が存在する場合、その光源領域は、対向車両のヘッドランプもしくは先行車両のテールランプによる光源領域である可能性が高い。このため、ステップＳ７６０では、ヘッドランプやテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度が、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出する。
【００８４】
ステップＳ７７０では、ハイビーム照射時の画像データにおける全ての光源領域が選択され、第２の尤度が算出されたか否かを判定する。そして、全ての光源領域に対して第２の尤度が算出されたと判定すると、図１１のフローチャートに示す処理を終了する。
【００８５】
なお、図１１に示す処理は、自車両のヘッドライドの照射方向が、ロービームからハイビームに切り換えられたときのみに行うようにしても良い。
【００８６】
また、上述した実施形態では、自車両のヘッドライトの照射方向がロービームである場合、第２の尤度として、ヘッドランプによる光源領域である確からしさを示す尤度及びテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度が、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出した。
【００８７】
しかしながら、自車両のヘッドライトの照射方向がロービームであっても、その照射範囲内にリフレクタが存在する場合には、リフレクタによる光源領域が画像データに生じることになる。そこで、画像データに光源領域を発生させた各光源までの距離を求め、その距離が、ロービーム照射時のヘッドランプ光の照射範囲上限に対応する所定距離以下である場合には、第２の尤度として、ヘッドランプ、テールランプ及びリフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度を全て同じ値とした尤度を算出するようにしても良い。そして、上記処理距離以上離れた光源については、上述した実施形態のように、ヘッドランプやテールランプによる光源領域である確からしさを示す尤度が、リフレクタによる光源領域である確からしさを示す尤度よりも大きくなるように、それぞれの尤度を算出すれば良い。
【００８８】
また、上述した実施形態では、取得した画像データに基づいて、ペアランプ距離算出処理や単一ランプ距離算出処理を施すことにより各光源までの距離を求めた。しかしながら、光源までの距離に関しては、例えばいわゆるステレオカメラを用いて検出したり、他のセンサ（レーザレーダセンサのような距離検出センサ）を用いて検出したりしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】実施形態による車両検出装置を備えたヘッドランプ制御装置の構成を示す構成図である。
【図２】各種の光源に関して、距離と輝度との関係を実際に測定した結果を示すグラフである。
【図３】図２の測定結果に基づいて設定される、自車両から光源までの各距離Ｘ［ｍ］において、画像データにて観測される光源領域の輝度に対する、ヘッドランプによる光源領域である尤度、テールランプによる光源領域である尤度、及びリフレクタによる光源領域である尤度の関係を示すグラフである。
【図４】車両検出制御装置３０において実行される車両検出処理の全体を示すフローチャートである。
【図５】車両検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】光源領域抽出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】距離算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】光源識別処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】第１の尤度算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】第１及び第２の尤度の統合処理を説明するための説明図である。
【図１１】変形例による、第２の尤度算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１０  車載カメラ
２０  車両挙動センサ
３０  車両検出制御装置
４０  ヘッドランプ制御装置
【図１】
2008094249.tif 000003
【図２】
2008094249.tif 000004
【図３】
2008094249.tif 000005
【図４】
2008094249.tif 000006
【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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【図１１】
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