(57)【要約】  車両用灯具システム１は、自車前方を撮像する撮像部１２と、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部１４と、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部１６と、検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するトラッキング部４０と、輝度解析部１４の検出結果とトラッキング部４０の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部４２と、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０と、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する光源制御部２０とを備える。
2018135356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部と、
前記物標解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、前記輝度解析部の検出結果に基づいて前記特定物標の変位を検出するトラッキング部と、
前記輝度解析部の検出結果と前記トラッキング部の検出結果とに基づいて、前記特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、
前記複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、
前記照度設定部が定めた照度値に基づいて前記光源部を制御する光源制御部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項２】
前記撮像部は、高速カメラと低速カメラとを含み、
前記輝度解析部は、前記高速カメラから得られる情報に基づいて前記輝度を検出し、
前記物標解析部は、前記低速カメラから得られる情報に基づいて前記物標を検出する請求項１に記載の車両用灯具システム。
【請求項３】
前記照度設定部は、
各個別領域の目標輝度値を定め、目標輝度値に基づいて前記照度値を定め、
前記特定個別領域を除く個別領域のうち、前記輝度解析部により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域について、目標輝度値を同じ値に設定する請求項１又は２に記載の車両用灯具システム。
【請求項４】
前記照度設定部は、前記特定個別領域を除く個別領域のうち、前記輝度解析部により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域について、検出された輝度が相対的に低い個別領域には相対的に低い照度値を設定し、検出された輝度が相対的に高い個別領域には相対的に高い照度値を設定する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用灯具システム。
【請求項５】
前記特定個別領域に対する特定照度値を定める処理を実行する第１集積回路と、前記輝度解析部により検出される輝度に依存して各個別領域の照度値を定める処理を実行する第２集積回路とを備える請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車両用灯具システム。
【請求項６】
前記輝度解析部により検出される輝度に依存して照度値が設定される輝度依存配光パターンの形成範囲と、前記輝度解析部により検出される輝度に依存せずに照度値が設定される輝度非依存配光パターンの形成範囲とを決定するパターン形成制御部をさらに備える請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用灯具システム。
【請求項７】
前記特定個別領域に対する特定照度値を定める処理を実行する第１集積回路と、一部の前記個別領域に対して前記輝度解析部により検出される輝度に依存して照度値を定める処理を実行する第２集積回路と、他の一部の前記個別領域に対して前記輝度解析部により検出される輝度に依存せずに照度値を定める処理を実行する第３集積回路とを備える請求項６に記載の車両用灯具システム。
【請求項８】
自車前方を撮像する撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部と、
前記物標解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、前記輝度解析部の検出結果に基づいて前記特定物標の変位を検出するトラッキング部と、
前記輝度解析部の検出結果と前記トラッキング部の検出結果とに基づいて、前記特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、
前記照度設定部が定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御する光源制御部と、
を備えることを特徴とする車両用灯具の制御装置。
【請求項９】
自車前方を撮像する撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出するステップと、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出するステップと、
検出された物標の中から特定物標を決定し、前記輝度を検出するステップの検出結果に基づいて前記特定物標の変位を検出するステップと、
前記輝度を検出するステップの検出結果と前記変位を検出するステップの検出結果とに基づいて、前記特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定めるステップと、
定められた前記照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御するステップと、
を含むことを特徴とする車両用灯具の制御方法。
【請求項１０】
自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、
自車前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、各個別領域の輝度を検出する画像解析部と、
各個別領域の目標輝度値と、各個別領域に照射する光の前記目標輝度値に応じた照度値と、を定める照度設定部と、
前記照度設定部が定めた照度値に基づいて前記光源部を制御する光源制御部と、
を備え、
前記照度設定部は、前回設定した照度値と前記目標輝度値が得られる目標照度値との差よりも前記目標照度値との差が小さく、且つ前記目標照度値とはずれた照度値を設定し、各個別領域の実際の輝度を徐々に前記目標輝度値に近づけることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項１１】
前記照度設定部は、前記目標輝度値と実際の輝度との差が小さくなるにつれて、前回設定した照度値と今回設定する照度値との差を小さくする請求項１０に記載の車両用灯具システム。
【請求項１２】
前記照度設定部は、自車両の走行場所及び走行時間帯の少なくとも一方に応じて、異なる前記目標輝度値を設定する請求項１０又は１１に記載の車両用灯具システム。
【請求項１３】
前記画像解析部は、高速低精度解析部であり、
本車両用灯具システムは、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する低速高精度解析部と、
前記低速高精度解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、前記高速低精度解析部の検出結果に基づいて前記特定物標の変位を検出するトラッキング部と、
をさらに備え、
前記照度設定部は、前記特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対して特定目標輝度値を定め、前記特定目標輝度値を除く前記目標輝度値を同じ値に設定する請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の車両用灯具システム。
【請求項１４】
自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、
自車前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、各個別領域の輝度を検出する高速低精度解析部と、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する低速高精度解析部と、
前記低速高精度解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、前記高速低精度解析部の検出結果に基づいて前記特定物標の変位を検出するトラッキング部と、
前記高速低精度解析部の検出結果と前記トラッキング部の検出結果とに基づいて、前記特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定目標輝度値を含む各個別領域の目標輝度値と、各個別領域に照射する光の前記目標輝度値に応じた照度値と、を定める照度設定部と、
前記照度設定部が定めた照度値に基づいて前記光源部を制御する光源制御部と、
配線基板と、を備え、
前記配線基板には少なくとも、前記高速低精度解析部を構成する集積回路と、前記トラッキング部を構成する集積回路と、前記照度設定部を構成する集積回路とが搭載されることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項１５】
前記撮像部は、高速カメラと低速カメラとを含み、
前記高速低精度解析部は、前記高速カメラから得られる情報に基づいて前記輝度を検出し、
前記低速高精度解析部は、前記低速カメラから得られる情報に基づいて前記物標を検出し、
前記配線基板には、さらに前記高速カメラが搭載される請求項１４に記載の車両用灯具システム。
【請求項１６】
前記配線基板には、さらに前記低速高精度解析部を構成する集積回路が搭載される請求項１４又は１５に記載の車両用灯具システム。
【請求項１７】
前記撮像部は、高速カメラと低速カメラとを含み、
前記高速低精度解析部は、前記高速カメラから得られる情報に基づいて前記輝度を検出し、
前記低速高精度解析部は、前記低速カメラから得られる情報に基づいて前記物標を検出し、
前記配線基板には、さらに前記低速カメラが搭載される請求項１６に記載の車両用灯具システム。
【請求項１８】
前記配線基板には、さらに前記光源制御部を構成する集積回路が搭載される請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の車両用灯具システム。
【請求項１９】
前記配線基板には、さらに前記光源部が搭載される請求項１８に記載の車両用灯具システム。
【請求項２０】
自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、
自車前方を撮像する撮像部と、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、各個別領域の輝度を検出する高速低精度解析部と、
前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する低速高精度解析部と、
前記低速高精度解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、前記高速低精度解析部の検出結果に基づいて前記特定物標の変位を検出するトラッキング部と、
前記高速低精度解析部の検出結果と前記トラッキング部の検出結果とに基づいて、前記特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定目標輝度値を含む各個別領域の目標輝度値と、各個別領域に照射する光の前記目標輝度値に応じた照度値と、を定める照度設定部と、
前記照度設定部が定めた照度値に基づいて前記光源部を制御する光源制御部と、を備え、
前記高速低精度解析部は、並列処理型演算装置で構成され、
前記低速高精度解析部は、逐次処理型演算装置で構成されることを特徴とする車両用灯具システム。
【請求項２１】
前記トラッキング部及び前記照度設定部は、並列処理型演算装置で構成される請求項２０に記載の車両用灯具システム。
【請求項２２】
前記並列処理型演算装置は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＳｏＣからなる群から選択される１種以上の集積回路を含み、
前記逐次処理型演算装置は、ＣＰＵ及びマイコンからなる群から選択される１種以上の集積回路を含む請求項２０又は２１に記載の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、車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車前方の車両等の位置に応じて配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御が知られている。例えば、特許文献１には、複数の微小ミラーをアレイ状に配列したＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いてＡＤＢ制御を実行する技術が開示されている。また、特許文献２には、光源光で自車前方を走査するスキャン光学系を用いてＡＤＢ制御を実行する技術が開示されている。また、特許文献３には、ＬＥＤアレイを用いてＡＤＢ制御を実行する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０６４９６４号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２７１０２号公報
【特許文献３】特開２００８−０９４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、ＡＤＢ制御について鋭意検討を重ねた結果、自車前方の状況に応じて光を照射する際の照射精度、あるいは配光パターンの形成精度をより高める余地があることを認識するに至った。【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両用灯具における光の照射精度あるいは配光パターンの形成精度を高める技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具システムである。当該システムは、自車前方を撮像する撮像部と、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部と、物標解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度解析部の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するトラッキング部と、輝度解析部の検出結果とトラッキング部の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて光源部を制御する光源制御部と、を備える。この態様によれば、車両用灯具における光の照射精度を高めることができる。【０００７】
上記態様において、撮像部は、高速カメラと低速カメラとを含み、輝度解析部は、高速カメラから得られる情報に基づいて輝度を検出し、物標解析部は、低速カメラから得られる情報に基づいて物標を検出してもよい。また、上記いずれかの態様において、照度設定部は、各個別領域の目標輝度値を定め、目標輝度値に基づいて照度値を定め、特定個別領域を除く個別領域のうち、輝度解析部により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域について、目標輝度値を同じ値に設定してもよい。また、上記いずれかの態様において、照度設定部は、特定個別領域を除く個別領域のうち、輝度解析部により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域について、検出された輝度が相対的に低い個別領域には相対的に低い照度値を設定し、検出された輝度が相対的に高い個別領域には相対的に高い照度値を設定してもよい。【０００８】
また、上記いずれかの態様において、特定個別領域に対する特定照度値を定める処理を実行する第１集積回路と、輝度解析部により検出される輝度に依存して各個別領域の照度値を定める処理を実行する第２集積回路とを備えてもよい。また、上記いずれかの態様において、輝度解析部により検出される輝度に依存して照度値が設定される輝度依存配光パターンの形成範囲と、輝度解析部により検出される輝度に依存せずに照度値が設定される輝度非依存配光パターンの形成範囲とを決定するパターン形成制御部をさらに備えてもよい。また、上記態様において、特定個別領域に対する特定照度値を定める処理を実行する第１集積回路と、一部の個別領域に対して輝度解析部により検出される輝度に依存して照度値を定める処理を実行する第２集積回路と、他の一部の個別領域に対して輝度解析部により検出される輝度に依存せずに照度値を定める処理を実行する第３集積回路とを備えてもよい。【０００９】
本発明の他の態様は、車両用灯具の制御装置である。当該制御装置は、自車前方を撮像する撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部と、物標解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度解析部の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するトラッキング部と、輝度解析部の検出結果とトラッキング部の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御する光源制御部とを備える。【００１０】
また、本発明の他の態様は、車両用灯具の制御方法である。当該制御方法は、自車前方を撮像する撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出するステップと、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出するステップと、検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度を検出するステップの検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するステップと、輝度を検出するステップの検出結果と変位を検出するステップの検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定めるステップと、定められた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御するステップと、を含む。【００１１】
本発明の他の態様は車両用灯具システムである。当該システムは、自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、自車前方を撮像する撮像部と、撮像部から得られる情報に基づいて、各個別領域の輝度を検出する画像解析部と、各個別領域の目標輝度値と、各個別領域に照射する光の目標輝度値に応じた照度値と、を定める照度設定部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて光源部を制御する光源制御部と、を備える。照度設定部は、前回設定した照度値と目標輝度値が得られる目標照度値との差よりも目標照度値との差が小さく、且つ目標照度値とはずれた照度値を設定し、各個別領域の実際の輝度を徐々に目標輝度値に近づける。この態様によれば、車両用灯具における配光パターンの形成精度を高めることができる。【００１２】
上記態様において、照度設定部は、目標輝度値と実際の輝度との差が小さくなるにつれて、前回設定した照度値と今回設定する照度値との差を小さくしてもよい。また、上記いずれかの態様において、照度設定部は、自車両の走行場所及び走行時間帯の少なくとも一方に応じて、異なる目標輝度値を設定してもよい。また、上記いずれかの態様において、画像解析部は、高速低精度解析部であり、本車両用灯具システムは、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する低速高精度解析部と、低速高精度解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、高速低精度解析部の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するトラッキング部と、をさらに備え、照度設定部は、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対して特定目標輝度値を定め、特定目標輝度値を除く目標輝度値を同じ値に設定してもよい。【００１３】
本発明の他の態様は車両用灯具システムである。当該システムは、自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、自車前方を撮像する撮像部と、撮像部から得られる情報に基づいて、各個別領域の輝度を検出する高速低精度解析部と、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する低速高精度解析部と、低速高精度解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、高速低精度解析部の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するトラッキング部と、高速低精度解析部の検出結果とトラッキング部の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定目標輝度値を含む各個別領域の目標輝度値と、各個別領域に照射する光の目標輝度値に応じた照度値と、を定める照度設定部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて光源部を制御する光源制御部と、配線基板と、を備える。配線基板には少なくとも、高速低精度解析部を構成する集積回路と、トラッキング部を構成する集積回路と、照度設定部を構成する集積回路とが搭載される。この態様によれば、車両用灯具における光の照射精度を高めることができる。【００１４】
上記態様において、撮像部は、高速カメラと低速カメラとを含み、高速低精度解析部は、高速カメラから得られる情報に基づいて輝度を検出し、低速高精度解析部は、低速カメラから得られる情報に基づいて物標を検出し、配線基板には、さらに高速カメラが搭載されてもよい。また、上記いずれかの態様において、配線基板には、さらに低速高精度解析部を構成する集積回路が搭載されてもよい。また、上記いずれかの態様において、撮像部は、高速カメラと低速カメラとを含み、高速低精度解析部は、高速カメラから得られる情報に基づいて輝度を検出し、低速高精度解析部は、低速カメラから得られる情報に基づいて物標を検出し、配線基板には、さらに低速カメラが搭載されてもよい。また、上記いずれかの態様において、配線基板には、さらに光源制御部を構成する集積回路が搭載されてもよい。また、上記いずれかの態様において、配線基板には、さらに光源部が搭載されてもよい。【００１５】
本発明の他の態様は車両用灯具システムである。当該システムは、自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、  自車前方を撮像する撮像部と、撮像部から得られる情報に基づいて、各個別領域の輝度を検出する高速低精度解析部と、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する低速高精度解析部と、低速高精度解析部により検出された物標の中から特定物標を決定し、高速低精度解析部の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するトラッキング部と、高速低精度解析部の検出結果とトラッキング部の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域に対する特定目標輝度値を含む各個別領域の目標輝度値と、各個別領域に照射する光の目標輝度値に応じた照度値と、を定める照度設定部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて光源部を制御する光源制御部と、を備える。高速低精度解析部は、並列処理型演算装置で構成され、低速高精度解析部は、逐次処理型演算装置で構成される。この態様によれば、車両用灯具における光の照射精度を高めることができる。【００１６】
上記態様において、トラッキング部及び照度設定部は、並列処理型演算装置で構成されてもよい。また、上記いずれかの態様において、並列処理型演算装置は、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ及びＳｏＣからなる群から選択される１種以上の集積回路を含み、逐次処理型演算装置は、ＣＰＵ及びマイコンからなる群から選択される１種以上の集積回路を含んでもよい。【００１７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、車両用灯具における光の照射精度あるいは配光パターンの形成精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１〜４に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。
【図２】図２（Ａ）は、光偏向装置の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】自車前方の様子を模式的に示す図である。
【図４】輝度一定制御における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、実施の形態１〜６に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施の形態１〜６に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の他の一例を示すフローチャートである。
【図７】図７（Ａ）は、実施の形態２に係る車両用灯具システムが実行するハイコントラスト制御における検出輝度値と係数との関係を示す図である。図７（Ｂ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【図８】実施の形態２に係る車両用灯具システムの変形例の概略構造を示す図である。
【図９】実施の形態３に係る車両用灯具システムが備える制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。
【図１０】実施の形態４に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、輝度依存配光パターンの形成範囲と輝度非依存配光パターンの形成範囲とを模式的に示す図である。
【図１２】実施の形態４に係る車両用灯具システムが備える制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、輝度一定制御における検出輝度値と設定照度値との関係の他の例を示す図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係の他の例を示す図である。
【図１５】実施の形態５，６に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。
【図１６】照度値の更新の様子を示す図である。
【図１７】図１７（Ａ）は、実施の形態６に係る車両用灯具システムの外観を模式的に示す斜視図である。図１７（Ｂ）は、実施の形態６に係る車両用灯具システムが備える筐体の内部を模式的に示す平面図である。
【図１８】実施の形態６に係る車両用灯具システムの変形例が備える筐体の内部を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。図１では、車両用灯具システム１の構成要素の一部を機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックは、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００２２】
車両用灯具システム１は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置に適用される。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具２として一方の前照灯ユニットの構造を示す。
【００２３】
車両用灯具システム１が備える車両用灯具２は、車両前方側に開口部を有するランプボディ４と、ランプボディ４の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー６とを備える。透光カバー６は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ４と透光カバー６とにより形成される灯室８内には、光源部１０と、撮像部１２と、制御装置５０とが収容される。
【００２４】
光源部１０は、自車前方に並ぶ複数の個別領域（図３参照）のそれぞれに照射する光の照度（強度）を独立に調節可能な装置である。光源部１０は、光源２２と、反射光学部材２４と、光偏向装置２６と、投影光学部材２８とを有する。各部は、図示しない支持機構によりランプボディ４に取り付けられる。
【００２５】
光源２２は、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子や、電球、白熱灯（ハロゲンランプ）、放電灯（ディスチャージランプ）等を用いることができる。
【００２６】
反射光学部材２４は、光源２２から出射した光を光偏向装置２６の反射面に導くように構成される。反射光学部材２４は、内面が所定の反射面となっている反射鏡で構成される。なお、反射光学部材２４は、中実導光体などであってもよい。また、光源２２から出射した光を光偏向装置２６に直接導くことができる場合は、反射光学部材２４を設けなくてもよい。
【００２７】
光偏向装置２６は、投影光学部材２８の光軸上に配置され、光源２２から出射された光を選択的に投影光学部材２８へ反射するように構成される。光偏向装置２６は、例えばＤＭＤ（Digital Mirror Device）で構成される。すなわち、光偏向装置２６は、複数の微小ミラーをアレイ（マトリックス）状に配列したものである。これらの複数の微小ミラーの反射面の角度をそれぞれ制御することで、光源２２から出射された光の反射方向を選択的に変えることができる。つまり、光偏向装置２６は、光源２２から出射された光の一部を投影光学部材２８へ向けて反射し、それ以外の光を、投影光学部材２８によって有効に利用されない方向へ向けて反射することができる。ここで、有効に利用されない方向とは、例えば、投影光学部材２８には入射するが配光パターンの形成にほとんど寄与しない方向や、図示しない光吸収部材（遮光部材）に向かう方向と捉えることができる。
【００２８】
図２（Ａ）は、光偏向装置２６の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ−Ａ断面図である。光偏向装置２６は、複数の微小なミラー素子３０がマトリックス状に配列されたマイクロミラーアレイ３２と、ミラー素子３０の反射面３０ａの前方側（図２（Ｂ）に示す光偏向装置２６の右側）に配置された透明なカバー部材３４とを有する。カバー部材３４は、例えば、ガラスやプラスチック等で構成される。
【００２９】
ミラー素子３０は略正方形であり、水平方向に延びミラー素子３０をほぼ等分する回動軸３０ｂを有する。マイクロミラーアレイ３２の各ミラー素子３０は、光源２２から出射された光を所望の配光パターンの一部として利用されるように投影光学部材２８へ向けて反射する第１反射位置（図２（Ｂ）において実線で示す位置）と、光源２２から出射された光が有効に利用されないように反射する第２反射位置（図２（Ｂ）において点線で示す位置）とを切り替え可能に構成されている。各ミラー素子３０は、回動軸３０ｂ周りに回動して、第１反射位置と第２反射位置との間で個別に切り替えられる。各ミラー素子３０は、オン時に第１反射位置をとり、オフ時に第２反射位置をとる。
【００３０】
図３は、自車前方の様子を模式的に示す図である。上述のように光源部１０は、灯具前方に向けて互いに独立に光を照射可能な個別照射部としてのミラー素子３０を複数有する。光源部１０は、ミラー素子３０によって自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒに光を照射することができる。各個別領域Ｒは、撮像部１２、より具体的には例えば高速カメラ３６の１ピクセル又は複数ピクセルの集合に対応する領域である。本実施の形態では各個別領域Ｒと各ミラー素子３０とが対応付けられている。
【００３１】
図２（Ａ）及び図３では、説明の便宜上、ミラー素子３０及び個別領域Ｒを横１０×縦８の配列としているが、ミラー素子３０及び個別領域Ｒの数は特に限定されない。例えば、マイクロミラーアレイ３２の解像度（言い換えればミラー素子３０及び個別領域Ｒの数）は１０００〜３０万ピクセルである。また、光源部１０が１つの配光パターンの形成に要する時間は、例えば０．１〜５ｍｓである。すなわち、光源部１０は、０．１〜５ｍｓ毎に配光パターンを変更することができる。
【００３２】
図１に示すように、投影光学部材２８は、例えば、前方側表面及び後方側表面が自由曲面形状を有する自由曲面レンズからなる。投影光学部材２８は、その後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方に投影する。投影光学部材２８は、その後方焦点が車両用灯具２の光軸上、且つマイクロミラーアレイ３２の反射面の近傍に位置するように配置される。なお、投影光学部材２８は、リフレクタであってもよい。
【００３３】
光源２２から出射された光は、反射光学部材２４で反射されて、光偏向装置２６のマイクロミラーアレイ３２に照射される。光偏向装置２６は、第１反射位置にある所定のミラー素子３０によって投影光学部材２８へ向けて光を反射する。この反射された光は、投影光学部材２８を通過して灯具前方に進行し、各ミラー素子３０に対応する各個別領域Ｒに照射される。これにより、所定形状の配光パターンが灯具前方に形成される。
【００３４】
撮像部１２は、自車前方を撮像する装置である。撮像部１２は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。高速カメラ３６は、比較的フレームレートが高く、例えば２００ｆｐｓ〜１００００ｆｐｓ（１フレームあたり０．１〜５ｍｓ）である。一方、低速カメラ３８は、比較的フレームレートが低く、例えば３０ｆｐｓ〜１２０ｆｐｓである（１フレームあたり約８〜３３ｍｓ）。また、高速カメラ３６は、比較的解像度が小さく、例えば３０万ピクセル〜５００万ピクセル未満である。一方、低速カメラ３８は、比較的解像度が大きく、例えば５００万ピクセル以上である。高速カメラ３６及び低速カメラ３８は、全ての個別領域Ｒを撮像する。なお、高速カメラ３６及び低速カメラ３８の解像度は、上記数値に限定されず、技術的に整合する範囲で任意の値に設定することができる。
【００３５】
制御装置５０は、輝度解析部１４と、物標解析部１６と、灯具制御部１８と、光源制御部２０とを有する。撮像部１２が取得した画像データは、輝度解析部１４及び物標解析部１６に送られる。
【００３６】
輝度解析部１４は、撮像部１２から得られる情報（画像データ）に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、物標解析部１６に比べて精度の低い画像解析を実行し、高速に解析結果を出力する高速低精度解析部である。本実施の形態の輝度解析部１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４の検出結果、すなわち個別領域Ｒの輝度情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【００３７】
物標解析部１６は、撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する。物標解析部１６は、輝度解析部１４に比べて精度の高い画像解析を実行し、低速に解析結果を出力する低速高精度解析部である。本実施の形態の物標解析部１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて物標を検出する。物標解析部１６は、例えば５０ｍｓ毎に物標を検出する。物標解析部１６によって検出される物標としては、図３に示すように、対向車１００や歩行者２００等が例示される。また、先行車や、自車両の走行に支障を来す障害物、道路標識、道路標示、道路形状等も物標に含まれる。
【００３８】
物標解析部１６は、アルゴリズム認識やディープラーニング等を含む、従来公知の方法を用いて物標を検出することができる。例えば、物標解析部１６は、対向車１００を示す特徴点を予め保持している。そして、物標解析部１６は、低速カメラ３８の撮像データの中に対向車１００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、対向車１００の位置を認識する。前記「対向車１００を示す特徴点」とは、例えば対向車１００の前照灯の推定存在領域に現れる所定光度以上の光点１０２（図３参照）である。同様に、物標解析部１６は、歩行者２００やその他の物標を示す特徴点を予め保持しており、低速カメラ３８の撮像データの中にこれらの特徴点を含むデータが存在する場合、当該特徴点に対応する物標の位置を認識する。物標解析部１６の検出結果、すなわち自車前方の物標情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【００３９】
灯具制御部１８は、輝度解析部１４及び／又は物標解析部１６の検出結果を用いて、特定物標の決定、特定物標の変位検出、特定個別領域Ｒ１の設定、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を含む各個別領域Ｒに対する目標輝度値の設定、各個別領域Ｒに照射する光の照度値の設定等を実行する。一例として、灯具制御部１８は、トラッキング部４０と、照度設定部４２とを含む。トラッキング部４０は、物標解析部１６により検出された物標の中から特定物標を決定する。また、トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。本実施の形態では、一例として、対向車１００を特定物標とする。
【００４０】
具体的には、トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果と物標解析部１６の検出結果とを統合する。そして、輝度解析部１４で検出された各個別領域Ｒの輝度のうち、特定物標である対向車１００の光点１０２が位置する個別領域Ｒの輝度を対向車１００と関連付ける。トラッキング部４０は、その後に取得する輝度解析部１４の検出結果において、対向車１００と関連付けた輝度の位置を認識することで、特定物標である対向車１００の変位を検出することができる。トラッキング部４０は、例えば５０ｍｓ毎に特定物標の決定処理を実行する。また、トラッキング部４０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に特定物標の変位検出処理（トラッキング）を実行する。
【００４１】
照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域に照射する光の照度値を定める。例えば照度設定部４２は、各個別領域Ｒの目標輝度値と、各個別領域Ｒに照射する光の目標輝度値に応じた照度値とを定める。各個別領域Ｒのうち、特定個別領域Ｒ１に対しては、特定目標輝度値を定める。したがって、特定照度値は、特定目標輝度値に応じて定まる照度値である。
【００４２】
まず、照度設定部４２は、特定物標である対向車１００の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１を定める。例えば照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に含まれる対向車１００の位置情報に基づいて、特定個別領域Ｒ１を定める。特定個別領域Ｒ１の設定について、例えば照度設定部４２は、対向車１００の前照灯に対応する２つの光点１０２間の水平方向距離ａ（図３参照）に対して、予め定められた所定比率の鉛直方向距離ｂを定め、横ａ×縦ｂの寸法範囲と重なる個別領域Ｒを特定個別領域Ｒ１（図３参照）とする。特定個別領域Ｒ１には、対向車の運転者と重なる個別領域Ｒが含まれる。
【００４３】
そして、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を定める。また、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く他の個別領域Ｒについても目標輝度値を定める。例えば、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒのうち、輝度解析部１４により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域Ｒについて、目標輝度値を同じ値に設定する。すなわち、輝度一定制御を実行する。図４は、輝度一定制御における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。図４に示すように、輝度一定制御では特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒについて、検出された輝度が相対的に低い個別領域Ｒには相対的に高い照度値が設定され、検出された輝度が相対的に高い個別領域Ｒには相対的に低い照度値が設定される。なお、前記「所定の範囲」は、輝度解析部１４により検出可能な輝度の全範囲であってもよいし、一部の範囲であってもよい。図４では、輝度解析部１４により検出可能な輝度の全範囲を、前記「所定の範囲」としている。
【００４４】
照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の変位を認識し、特定個別領域Ｒ１の位置情報を更新する。そして、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を含む、各個別領域Ｒの目標輝度値を更新する。トラッキング部４０による処理と照度設定部４２による処理とは、少なくとも一時において並行して実行される。
【００４５】
また、照度設定部４２は、各個別領域Ｒの目標輝度値と輝度解析部１４の検出結果とに基づいて、光源部１０から各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。照度設定部４２は、各個別領域Ｒの照度値を示す信号を、光源制御部２０に送信する。照度設定部４２は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に目標輝度値及び照度値を設定する。
【００４６】
なお、照度設定部４２は、自車周囲の明るさ等に応じて目標輝度値を変更してもよい。すなわち、市街と郊外のそれぞれにおいて、あるいは昼間、薄暮時、夜間のそれぞれにおいて、自車前方が最適な明るさとなるように目標輝度値が定められる。また、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１以外の個別領域Ｒの目標輝度値を異ならせてもよい。
【００４７】
光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。光源制御部２０は、光源２２の点消灯と、各ミラー素子３０のオン／オフ切り替えとを制御する。光源制御部２０は、各個別領域Ｒに照射する光の照度値に基づいて、各ミラー素子３０のオンの時間比率（幅や密度）を調節する。これにより、各個別領域Ｒに照射される光の照度を調節することができる。光源制御部２０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に、光源２２及び／又は光偏向装置２６に駆動信号を送信する。
【００４８】
照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０から光が照射され、その結果としての実際の各個別領域Ｒの輝度値が輝度解析部１４により検出される。そして、この検出結果に基づいて、照度設定部４２が再び照度値を設定する。
【００４９】
上述の構成により、車両用灯具システム１は、複数の部分照射領域が集まって構成される配光パターンを形成することができる。複数の部分照射領域のそれぞれは、対応するミラー素子３０がオンのときに形成される。車両用灯具システム１は、各ミラー素子３０のオン／オフを切り替えることにより、様々な形状の配光パターンを形成することができる。
【００５０】
車両用灯具システム１は、自車前方の特定物標の位置に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御を実行する。一例として、照度設定部４２は、対向車１００の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対して、特定目標輝度値「０」を設定し、他の個別領域Ｒに対して、目標輝度値「１」を設定する。この設定を、第１輝度情報とする。また、照度設定部４２は、輝度一定制御に準じて、全ての個別領域Ｒに対して目標輝度値「２」を設定する。この設定を、第２輝度情報とする。そして、照度設定部４２は、第１輝度情報と第２輝度情報とをＡＮＤ演算する。これにより、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値が「０」、他の個別領域Ｒに対する目標輝度値が「２」である輝度情報が生成される。
【００５１】
そして、照度設定部４２は、特定目標輝度値が「０」である特定個別領域Ｒ１に対して、特定照度値を「０」に設定する。すなわち、特定個別領域Ｒ１に対しては遮光する。また、特定個別領域Ｒ１を除く各個別領域Ｒのうち、街路灯等の自ら発光するものが存在する個別領域Ｒの輝度は、目標輝度値との乖離がないか目標輝度値以上である。このため、照度設定部４２は、当該個別領域Ｒに対して照度値を「０」に設定し、遮光する。また、道路標識やデリニエータ、反射板等の光反射率の高いものが存在する個別領域Ｒの輝度は、他の個別領域Ｒに比べて目標輝度値との乖離が小さいため、比較的低い照度値が設定される。すなわち、当該個別領域Ｒに対しては減光する。このように各領域の照度が定められた配光パターンが自車前方に形成されることで、対向車１００の運転者は光の照射を受けず、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒは自車運転者あるいは撮像部１２から見て同じ明るさとなる。
【００５２】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、実施の形態１に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。このフローは、例えば図示しないライトスイッチによってＡＤＢ制御の実行指示がなされ、且つイグニッションがオンのときに所定のタイミングで繰り返し実行され、ＡＤＢ制御の実行指示が解除される（あるいは停止指示がなされる）か、イグニッションがオフにされた場合に終了する。また、図５（Ａ）に示すフローは、例えば５０ｍｓ毎に繰り返される低速処理であり、図５（Ｂ）に示すフローは、例えば０．１〜５ｍｓ毎に繰り返される高速処理である。この低速処理と高速処理とは、並行して実行される。
【００５３】
図５（Ａ）に示すように、低速処理では、まず低速カメラ３８によって自車前方が撮像される（Ｓ１０１）。次に、物標解析部１６によって、低速カメラ３８の画像データに基づいて、自車前方に存在する物標が検出される（Ｓ１０２）。次に、検出された物標の中に特定物標が含まれているか判断される（Ｓ１０３）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。
【００５４】
特定物標が含まれている場合（Ｓ１０３のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標が決定される（Ｓ１０４）。次に、照度設定部４２によって、特定物標の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１が設定され（Ｓ１０５）、本ルーチンが終了する。特定物標が含まれていない場合（Ｓ１０３のＮ）、本ルーチンが終了する。
【００５５】
図５（Ｂ）に示すように、高速処理では、まず高速カメラ３６によって自車前方が撮像される（Ｓ２０１）。次に、輝度解析部１４によって、高速カメラ３６の画像データに基づいて、各個別領域Ｒの輝度が検出される（Ｓ２０２）。次に、特定個別領域Ｒ１が設定されているか判断される（Ｓ２０３）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。特定個別領域Ｒ１が設定されている場合（Ｓ２０３のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標がトラッキングされて特定個別領域Ｒ１の位置（変位）が検出される。照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の設定（位置情報）を更新する（Ｓ２０４）。
【００５６】
次に、照度設定部４２によって、各個別領域Ｒの目標輝度値が設定される（Ｓ２０５）。特定個別領域Ｒ１に対しては、特定目標輝度値が設定される。次に、照度設定部４２によって、各個別領域Ｒの目標輝度値と輝度解析部１４の検出結果とに基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値が決定される（Ｓ２０６）。特定個別領域Ｒ１に対しては、特定照度値が設定される。次に、光源制御部２０によって光源部１０が駆動され、定められた照度の光が光源部１０から照射されて（Ｓ２０７）、本ルーチンが終了する。特定個別領域Ｒ１が設定されていない場合（Ｓ２０３のＮ）、照度設定部４２によって、個別領域Ｒの目標輝度値が設定される（Ｓ２０５）。この場合、設定される目標輝度値の中には、特定目標輝度値は含まれない。その後は、ステップＳ２０６及びＳ２０７の処理が実行されて、本ルーチンが終了する。
【００５７】
ステップＳ２０４において、トラッキングにより特定物標の消失が検出された場合には、特定個別領域Ｒ１の設定も消失する。したがって、ステップＳ２０５で設定される目標輝度値の中には、特定目標輝度値は含まれないこととなる。また、次回のルーチンにおけるステップＳ２０３では、ステップＳ１０５の処理が実行されるまでは、特定個別領域Ｒ１が設定されていない（Ｓ２０３のＮ）と判定される。
【００５８】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施の形態１に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の他の一例を示すフローチャートである。このフローは、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すフローチャートと同様のタイミングで実行される。また、図６（Ａ）に示すフローは、例えば５０ｍｓ毎に繰り返される低速処理であり、図６（Ｂ）に示すフローは、例えば０．１〜５ｍｓ毎に繰り返される高速処理である。この低速処理と高速処理とは、並行して実行される。
【００５９】
図６（Ａ）に示すように、低速処理では、まず低速カメラ３８によって自車前方が撮像される（Ｓ３０１）。次に、物標解析部１６によって、低速カメラ３８の画像データに基づいて、自車前方に存在する物標が検出される（Ｓ３０２）。次に、検出された物標の中に特定物標が含まれているか判断される（Ｓ３０３）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。特定物標が含まれている場合（Ｓ３０３のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標が決定され（Ｓ３０４）、本ルーチンが終了する。特定物標が含まれていない場合（Ｓ３０３のＮ）、本ルーチンが終了する。
【００６０】
図６（Ｂ）に示すように、高速処理では、まず高速カメラ３６によって自車前方が撮像される（Ｓ４０１）。次に、輝度解析部１４によって、高速カメラ３６の画像データに基づいて、各個別領域Ｒの輝度が検出される（Ｓ４０２）。次に、特定物標が決定されているか判断される（Ｓ４０３）。特定物標が決定されている場合（Ｓ４０３のＹ）、特定個別領域Ｒ１が設定されているか判断される（Ｓ４０４）。ステップＳ４０３及びＳ４０４の判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。特定個別領域Ｒ１が設定されている場合（Ｓ４０４のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標がトラッキングされて特定個別領域Ｒ１の位置（変位）が検出される。照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の設定（位置情報）を更新する（Ｓ４０６）。特定個別領域Ｒ１が設定されていない場合（Ｓ４０４のＮ）、照度設定部４２によって、特定物標の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１が設定され（Ｓ４０５）、その後にステップＳ４０６の処理が実行される。
【００６１】
次に、照度設定部４２によって、各個別領域Ｒの目標輝度値が設定される（Ｓ４０７）。特定個別領域Ｒ１に対しては、特定目標輝度値が設定される。次に、照度設定部４２によって、各個別領域Ｒの目標輝度値と輝度解析部１４の検出結果とに基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値が決定される（Ｓ４０８）。特定個別領域Ｒ１に対しては、特定照度値が設定される。次に、光源制御部２０によって光源部１０が駆動され、定められた照度の光が光源部１０から照射されて（Ｓ４０９）、本ルーチンが終了する。特定物標が決定されていない場合（Ｓ４０３のＮ）、照度設定部４２によって、個別領域Ｒの目標輝度値が設定される（Ｓ４０７）。この場合、設定される目標輝度値の中には、特定目標輝度値は含まれない。その後は、ステップＳ４０８及びＳ４０９の処理が実行されて、本ルーチンが終了する。
【００６２】
ステップＳ４０６において、トラッキングにより特定物標の消失が検出された場合には、特定個別領域Ｒ１の設定も消失する。したがって、ステップＳ４０７で設定される目標輝度値の中には、特定目標輝度値は含まれないこととなる。また、次回のルーチンにおけるステップＳ４０３では、ステップＳ３０４の処理が実行されるまでは、特定物標が決定されていない（Ｓ４０３のＮ）と判定される。
【００６３】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、光源部１０と、撮像部１２と、輝度解析部１４と、物標解析部１６と、トラッキング部４０と、照度設定部４２と、光源制御部２０とを備える。光源部１０は、複数の個別領域Ｒのそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能である。輝度解析部１４は、各個別領域Ｒの輝度を検出する。物標解析部１６は、自車前方に存在する物標を検出する。トラッキング部４０は、物標解析部１６により検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を含む、各個別領域Ｒの目標輝度値を定める。また、照度設定部４２は、光源部１０から各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。
【００６４】
物標解析部１６は、高精度に物標を検出することができる。しかしながら、画像処理に比較的長時間を要するため、解析速度が劣る。このため、物標解析部１６の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、例えば特定物標が対向車１００である場合、遮光領域を絞り込んで自車運転者の視認性を高めた配光パターンの形成が可能であるが、対向車１００の変位に遮光領域を高精度に追従させることが困難である。
【００６５】
一方、簡単な輝度検出を行う輝度解析部１４は、画像処理に要する時間が比較的短時間であるため、高速な解析が可能である。しかしながら、物標の検出精度が低いため、物標の存在位置を正確に把握することが困難である。このため、輝度解析部１４の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、配光パターンの遮光領域を広めに設定する必要があり、自車運転者の視認性が犠牲となる。
【００６６】
これに対し、本実施の形態の車両用灯具システム１では、低速だが高度な画像解析手段である物標解析部１６と、単純だが高速な画像解析手段である輝度解析部１４とを組み合わせて、対向車１００の存在位置を高精度に把握し、配光パターンを決定している。このため、車両用灯具２における光の照射精度、言い換えれば配光パターンの形成精度を高めることができる。その結果、対向車１００の運転者に与えるグレアの回避と、自車両の運転者の視認性確保とをより高い次元で両立することができる。
【００６７】
また、本実施の形態の撮像部１２は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。そして、輝度解析部１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて輝度を検出し、物標解析部１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて物標を検出する。このように、輝度解析部１４と物標解析部１６とのそれぞれにカメラを割り当てることで、それぞれの画像解析に必要とされる性能に特化したカメラを採用することができる。一般に、輝度解析部１４と物標解析部１６の画像解析に必要とされる性能を兼ね備えるカメラは高価である。このため、本実施の形態によれば、撮像部１２の低コスト化を図ることができ、ひいては車両用灯具システム１の低コスト化を図ることができる。
【００６８】
また、本実施の形態の照度設定部４２は、特定目標輝度値を除く目標輝度値を同じ値に設定する。このような輝度一定制御を実行することで、物標解析部１６による物標の検出精度を向上させることができる。その結果、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。
【００６９】
なお、特定物標は歩行者２００であってもよい。この場合、特定個別領域Ｒ１の特定目標輝度値は、他の個別領域Ｒに比べて高い値に設定される。これにより、より高い照度の光を歩行者２００に照射して、自車運転者が歩行者２００を視認しやすくすることができる。トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果である各個別領域Ｒの輝度データにエッジ強調等の公知の画像処理を施すことで、歩行者２００の位置を検出することができる。エッジ強調は、輝度解析部１４の処理に含めてもよい。
【００７０】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る車両用灯具システムは、ハイコントラスト制御を実行する点を除いて、実施の形態１に係る車両用灯具システムの構成と概ね共通する。以下、実施の形態２に係る車両用灯具システムについて、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００７１】
照度設定部４２は、輝度一定制御に代えて又は加えて、ハイコントラスト制御を実行してもよい。ハイコントラスト制御とは、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒのうち、輝度解析部１４により検出された輝度が所定の範囲に含まれる個別領域について、検出された輝度が相対的に低い個別領域Ｒには相対的に低い照度値を設定し、検出された輝度が相対的に高い個別領域Ｒには相対的に高い照度値を設定する制御である。例えば、予め定められたしきい値よりも輝度の低い個別領域Ｒには、検出された輝度値よりも低い目標輝度値が設定される。この結果、当該個別領域Ｒには、相対的に低い照度値が設定される。一方、しきい値よりも輝度の高い個別領域Ｒには、検出された輝度値よりも高い目標輝度値が設定される。この結果、当該個別領域Ｒには、相対的に高い照度値が設定される。ハイコントラスト制御により、明るい個別領域Ｒはより明るくなり、暗い個別領域Ｒはより暗くなる。すなわち、自車前方の照射対象物は、明暗コントラストが強調される。これにより、物標解析部１６による物標の検出精度を向上させることができる。
【００７２】
ハイコントラスト制御では、新たに設定される相対的に低い照度値は、現在設定されている照度値よりも低い照度値となり、新たに設定される相対的に高い照度値は、現在設定されている照度値よりも高い照度値となり得る。この場合、正帰還がかかって、いずれは設定照度値が０と最大値とに二極化してしまう。照度値が二極化すると、照度値０が設定される個別領域Ｒにおいて、運転者の視認性を確保することが困難となり得る。
【００７３】
これに対し、以下のように基準照度値Ｍと係数とを用いることで、当該二極化による運転者の視認性低下を回避することができる。図７（Ａ）は、実施の形態２に係る車両用灯具システムが実行するハイコントラスト制御における検出輝度値と係数との関係を示す図である。図７（Ｂ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係を示す図である。
【００７４】
照度設定部４２は、図７（Ａ）に示すように、検出輝度値の大きさに応じて予め設定された所定の係数を有する。相対的に大きい検出輝度値には相対的に大きい係数が設定され、相対的に小さい検出輝度値には相対的に小さい係数が設定される。係数の値は、物標の検出精度の向上度合い等を考慮して、実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定することができる。ここでは一例として、検出輝度値のしきい値に対して係数１．０が設定され、最大輝度値に対して係数１．５が設定され、最小輝度値に対して係数０．５が設定されている。照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒに対して係数を設定する。
【００７５】
また、照度設定部４２は、図７（Ｂ）に示すように、予め設定された所定の基準照度値Ｍを有する。照度設定部４２は、各個別領域Ｒに設定した係数を基準照度値Ｍに乗じて、個別領域Ｒの照度値を設定する。これにより、検出輝度値が低い個別領域Ｒには低い照度値が設定され、検出輝度値が高い個別領域Ｒには高い照度値が設定される。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。この結果、自車前方にある照射対象物の明暗コントラストを強調するハイコントラスト配光パターンが形成される。なお、一例として照度設定部４２は、ハイコントラスト制御の最初に、特定個別領域Ｒ１を除く全ての個別領域Ｒの照度を基準照度値Ｍに設定した配光パターンを形成する。なお、前記「所定の範囲」は、輝度解析部１４により検出可能な輝度の全範囲であってもよいし、一部の範囲であってもよい。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）では、輝度解析部１４により検出可能な輝度の全範囲を、前記「所定の範囲」としている。
【００７６】
照度設定部４２は、基準照度値Ｍに代えて各個別領域Ｒの現在設定されている照度値に係数を乗じて、新たな照度値を設定してもよい。この場合、照度設定部４２は予め設定された照度値の下限値及び上限値を有する。照度設定部４２は、算出した新たな照度値が当該下限値以上、又は当該上限値以下である場合、現在の照度値を新たな照度値に更新し、算出した新たな照度値が当該下限値を下回る場合、又は当該上限値を上回る場合、現在の照度値を維持する。なお、照度設定部４２が少なくとも下限値を有していれば、照度値の二極化による運転者の視認性低下を回避することができる。また、一例として照度設定部４２は、ハイコントラスト制御の最初に、特定個別領域Ｒ１を除く全ての個別領域Ｒの照度を一定にした配光パターンを形成する。
【００７７】
また、ハイコントラスト配光パターンを形成する光源部１０に加えて、光源部１０と独立に制御される他の光源部を設けることでも、上記二極化による運転者の視認性低下を回避することができる。図８は、実施の形態２に係る車両用灯具システムの変形例の概略構造を示す図である。図８に示すように、車両用灯具システム１（１Ｂ）は、光源部１０、撮像部１２及び制御装置５０に加えて、他の光源部としての灯具ユニット６０を備える。光源部１０と灯具ユニット６０とは、それぞれ独立に制御される。灯具ユニット６０は、例えば車両に設けられた図示しないライトスイッチが運転者に操作されることで、点消灯が切り替えられ、また形成する配光パターンの種類が切り替えられる。灯具ユニット６０は、従来公知の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等を形成することができる。以下では適宜、灯具ユニット６０により形成される配光パターンを、通常配光パターンと称する。
【００７８】
照度設定部４２は、灯具ユニット６０により通常配光パターンが形成されている状況下で、ハイコントラスト制御を実行する。照度設定部４２は、輝度が低い個別領域Ｒには、現在設定されている照度値よりも低い照度値を設定し、輝度が高い個別領域Ｒには、現在設定されている照度値よりも高い照度値を設定する。設定する照度値の高低の程度は、物標の検出精度の向上度合い等を考慮して、実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定することができる。なお、新たな照度値を設定する際に上述の係数を用いてもよい。すなわち、現在設定されている照度値に係数を乗じて、新たな照度値を設定してもよい。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。この結果、ハイコントラスト配光パターンが通常配光パターンに重ね合わされる。
【００７９】
ハイコントラスト配光パターンの形成により、自車前方の明暗コントラストが強調される。また、ハイコントラスト配光パターンにおける各個別領域Ｒの照度が二極化したとしても、ハイコントラスト配光パターンにおいて照度の低い個別領域Ｒに対しては通常配光パターンを照射するように設計することで、運転者の視認性を確保することができる。
【００８０】
なお、一例として照度設定部４２は、ハイコントラスト制御の最初に、特定個別領域Ｒ１を除く全ての個別領域Ｒの照度を一定にした配光パターンを形成する。または、光源部１０による配光パターンの形成を行わず、灯具ユニット６０により通常配光パターンのみが形成される。この場合、通常配光パターンの照射により得られる各個別領域Ｒの輝度を、ハイコントラスト配光パターンの形成に利用する。２回目以降のハイコントラスト配光パターンは、通常配光パターンのみが形成された状況で決定されてもよいし、通常配光パターンとハイコントラスト配光パターンとが重ね合わされた状況で決定されてもよいし、ハイコントラスト配光パターンのみが形成された状況で決定されてもよい。
【００８１】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る車両用灯具システムは、制御装置５０を構成するハードウェア構成に特徴を有する点を除いて、実施の形態１に係る車両用灯具システムの構成と概ね共通する。以下、実施の形態３に係る車両用灯具システムについて、本実施の形態に特徴的な構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００８２】
図９は、実施の形態３に係る車両用灯具システムが備える制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。本実施の形態に係る車両用灯具システム１（１Ｃ）は、実施の形態１と同様に、光源部１０と、撮像部１２と、制御装置５０とを備える。制御装置５０は、機能ブロックとして輝度解析部１４と、物標解析部１６と、灯具制御部１８と、光源制御部２０とを有する。灯具制御部１８は、機能ブロックとしてトラッキング部４０および照度設定部４２を有する。
【００８３】
また、制御装置５０は、ハードウェア構成として輝度解析用回路１４ａと、物標解析用回路１６ａと、特定個別領域決定用回路４１ａと、輝度依存配光パターン決定用回路４２ａと、画像情報合成用回路４２ｂと、光源制御用回路２０ａとを有する。
【００８４】
輝度解析用回路１４ａは、輝度解析部１４を構成する集積回路である。物標解析用回路１６ａは、物標解析部１６とトラッキング部４０の一部とを構成する集積回路である。つまり、物標解析用回路１６ａにおいて、物標が検出される。また、検出された物標の中から特定物標が決定される。光源制御用回路２０ａは、光源制御部２０を構成する集積回路である。
【００８５】
特定個別領域決定用回路４１ａ（第１集積回路）は、トラッキング部４０の他の一部と照度設定部４２の一部とを構成する集積回路である。つまり、特定個別領域決定用回路４１ａにおいて、特定物標が位置する個別領域Ｒの輝度が特定物標と関連付けられる。そして、特定物標の変位検出処理（トラッキング）が実行される。また、特定個別領域決定用回路４１ａにおいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値が定められる。特定個別領域決定用回路４１ａで生成される特定照度値の情報を以下では適宜、第１画像情報という。
【００８６】
輝度依存配光パターン決定用回路４２ａ（第２集積回路）および画像情報合成用回路４２ｂは、照度設定部４２の他の一部を構成する集積回路である。つまり、輝度依存配光パターン決定用回路４２ａにおいて、輝度依存配光パターンが決定される。輝度依存配光パターン決定用回路４２ａで生成される輝度依存配光パターンの情報を以下では適宜、第２画像情報という。輝度依存配光パターンとは、輝度解析部１４により検出される輝度に依存して各個別領域の照度値が設定されることで得られる配光パターンである。輝度依存配光パターンは、例えば実施の形態１で説明した輝度一定制御に基づいて設定される配光パターンである（以下では適宜、輝度均一化配光パターンと称する）。また、輝度依存配光パターンは、例えば実施の形態２で説明したハイコントラスト配光パターンである。
【００８７】
また、画像情報合成用回路４２ｂにおいて、特定個別領域決定用回路４１ａで生成された第１画像情報と、輝度依存配光パターン決定用回路４２ａで生成された第２画像情報とが合成される。これにより、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、全ての個別領域Ｒに対する照度値が決定される。
【００８８】
このように、本実施の形態では、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値の決定処理と、輝度解析部１４により検出される輝度に依存した各個別領域Ｒの照度値の決定処理、つまり輝度依存配光パターンの決定処理とが、別々の集積回路で実行される。これにより、各処理をそれぞれに適した処理速度で実行することができる。特に、特定照度値の決定処理は、輝度依存配光パターンの決定処理に比べて高い処理速度が要求される。一方、輝度依存配光パターンの決定処理には比較的時間を要する。このため、特定照度値の決定と輝度依存配光パターンの決定とを同一の集積回路で実行する場合、特定照度値の決定処理の速度を速めることが困難である。これに対し、各処理を別々の集積回路で実行することで、特定照度値の決定の処理速度を速めることができる。このため、例えば特定物標が対向車１００である場合には、対向車１００の運転者に与えるグレアをより確実に回避することができる。
【００８９】
また、特定照度値の決定と輝度依存配光パターンの決定とを同一の集積回路で高速に実行するためには、高性能なＣＰＵや大容量のメモリが必要となる。これに対し、各処理を別々の集積回路で実行することで、集積回路に要求される性能を下げることができる。なお、各処理の速度は、特定個別領域決定用回路４１ａにおける処理が最も高速であり、輝度依存配光パターン決定用回路４２ａにおける処理が次に高速であり、物標解析用回路１６ａにおける処理が最も低速である。画像情報合成用回路４２ｂは、最も高速の処理における処理速度に合わせて、画像情報の合成処理を実行する。
【００９０】
各集積回路は、共通の配線基板に搭載されること、すなわち１ボード化されていることが好ましい。これらの集積回路が１ボード化され、配線基板にプリントされた回路配線を介して各集積回路が電気的に接続されることで、各集積回路が別々の基板に搭載されてワイヤで接続される場合に比べて、各集積回路間の通信速度を高速化することができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【００９１】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る車両用灯具システムは、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒの一部のみに輝度依存配光パターンを形成する点を除いて、実施の形態１又は３に係る車両用灯具システムの構成と概ね共通する。以下、実施の形態４に係る車両用灯具システムについて、本実施の形態に特徴的な構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
【００９２】
図１０は、実施の形態４に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。図１０では、車両用灯具システムの構成要素の一部を機能ブロックとして描いている。本実施の形態に係る車両用灯具システム１（１Ｄ）は、実施の形態１と同様に、光源部１０と、撮像部１２と、制御装置５０とを備える。制御装置５０は、機能ブロックとして輝度解析部１４と、物標解析部１６と、灯具制御部１８と、光源制御部２０とを有する。灯具制御部１８は、機能ブロックとしてトラッキング部４０、照度設定部４２およびパターン形成制御部４６を有する。
【００９３】
パターン形成制御部４６は、輝度解析部１４により検出される輝度に依存して照度値が設定される輝度依存配光パターンの形成範囲と、輝度解析部１４により検出される輝度に依存せずに照度値が設定される輝度非依存配光パターンの形成範囲とを決定する。輝度依存配光パターンは、例えば実施の形態１で説明した輝度均一化配光パターンや、実施の形態２で説明したハイコントラスト配光パターンである。輝度非依存配光パターンは、例えば各個別領域Ｒに照射する光の照度値が同じ値である、照度一定配光パターンである。
【００９４】
したがって、制御装置５０は、所定の位置範囲にある個別領域Ｒに対して輝度依存配光パターンを形成し、他の個別領域Ｒに対して輝度非依存配光パターンを形成する。このように、輝度依存配光パターンの形成対象となる個別領域Ｒを限定することで、輝度依存配光パターンの決定処理の速度を上げることができる。また、当該決定処理の際に制御装置５０にかかる負荷を軽減することができる。また、自車前方を複数の領域に分けてそれぞれに異なる配光パターンを形成することができる。このため、自車前方の状況により適した配光パターンの形成が可能となる。
【００９５】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、輝度依存配光パターンの形成範囲と輝度非依存配光パターンの形成範囲とを模式的に示す図である。例えば図１１（Ａ）に示すように、パターン形成制御部４６は、水平線より下方の領域Ｍ１を輝度依存配光パターンの形成範囲とする。また、水平線より上方の領域Ｍ２を輝度非依存配光パターンの形成範囲とする。水平線より下方の領域Ｍ１は、視認されるべき物標が存在する可能性が高いため、輝度依存配光パターンを形成することが好ましい。一方、水平線より上方の領域Ｍ２は、視認されるべき物標が存在する可能性が低いため、輝度非依存配光パターンが形成される。
【００９６】
また、例えば図１１（Ｂ）に示すように、パターン形成制御部４６は、走行路面の外側で且つ自車上空を除く側方領域Ｎ１，Ｎ２を輝度依存配光パターンの形成範囲とする。また、自車上空の領域Ｎ３を輝度非依存配光パターンの形成範囲とする。また、走行路面の領域Ｎ４を輝度依存配光パターン又は輝度非依存配光パターンの形成範囲とする。視認されるべき物標として優先度が高いものは、歩行者２００であることが多い。側方領域Ｎ１，Ｎ２は、歩行者２００が存在する可能性が高いため、輝度依存配光パターンが形成される。一方、自車上空の領域Ｎ３は、歩行者２００が存在する可能性が低いため、輝度非依存配光パターンが形成される。走行路面の領域Ｎ４は、自車上空の領域Ｎ３に比べれば歩行者２００が存在する可能性は高いが、側方領域Ｎ１，Ｎ２に比べれば歩行者２００が存在する可能性は低い。このため、走行路面の領域Ｎ４については、制御装置５０にかかる負荷の軽減と、運転の安全性の向上とのどちらを優先するかで、形成する配光パターンを選択することができる。
【００９７】
パターン形成制御部４６は、例えば物標解析部１６の検出結果に基づいて、領域Ｍ１，Ｍ２，Ｎ１〜Ｎ４を決定することができる。また、輝度非依存配光パターンは、自車両の周囲環境（市街地や郊外、自動車専用道路など）に応じた複数のパターンが予め定められており、形成する輝度非依存配光パターンをパターン形成制御部４６が決定する。パターン形成制御部４６は、車両に搭載される図示しない車速センサから車速情報を取得することができる。自車両の周囲環境に関する情報は、車両に搭載される図示しないカーナビゲーションシステムや操舵角センサ、照度センサ、撮像部１２の画像データ等からも取得することができる。
【００９８】
図１２は、実施の形態４に係る車両用灯具システムが備える制御装置のハードウェア構成を示す模式図である。本実施の形態の制御装置５０は、ハードウェア構成として輝度解析用回路１４ａと、物標解析用回路１６ａと、特定個別領域決定用回路４１ａと、輝度依存配光パターン決定用回路４２ａと、画像情報合成用回路４２ｂと、パターン形成領域決定用回路４６ａと、輝度非依存配光パターン決定用回路４６ｂと、光源制御用回路２０ａとを有する。輝度依存配光パターン決定用回路４２ａ、パターン形成領域決定用回路４６ａおよび輝度非依存配光パターン決定用回路４６ｂ以外の回路は、実施の形態３と概ね同様の処理を実行するため、詳細な説明は適宜省略する。
【００９９】
輝度解析用回路１４ａは、輝度解析部１４を構成する集積回路である。物標解析用回路１６ａは、物標解析部１６とトラッキング部４０の一部とを構成する集積回路である。光源制御用回路２０ａは、光源制御部２０を構成する集積回路である。特定個別領域決定用回路４１ａ（第１集積回路）は、トラッキング部４０の他の一部と照度設定部４２の一部とを構成する集積回路である。つまり、特定個別領域決定用回路４１ａにおいて、特定物標のトラッキングが実行される。また、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値が定められ、第１画像情報が生成される。
【０１００】
パターン形成領域決定用回路４６ａおよび輝度非依存配光パターン決定用回路４６ｂ（第３集積回路）は、パターン形成制御部４６を構成する集積回路である。パターン形成領域決定用回路４６ａは、輝度依存配光パターンの形成範囲と、輝度非依存配光パターンの形成範囲とを決定する。輝度非依存配光パターン決定用回路４６ｂは、形成する輝度非依存配光パターンを決定する。つまり、パターン形成領域決定用回路４６ａにより定められた輝度非依存配光パターンの形成範囲に位置する個別領域Ｒに対して、輝度解析部１４により検出される輝度に依存せずに照度値を定める。輝度非依存配光パターン決定用回路４６ｂで生成される照度値の情報を以下では適宜、第３画像情報という。
【０１０１】
輝度依存配光パターン決定用回路４２ａ（第２集積回路）および画像情報合成用回路４２ｂは、照度設定部４２の他の一部を構成する集積回路である。輝度依存配光パターン決定用回路４２ａは、パターン形成領域決定用回路４６ａにより定められた輝度依存配光パターンの形成範囲に位置する個別領域Ｒに対して、輝度解析部１４により検出される輝度に依存して照度値を定め、第２画像情報を生成する。そして、画像情報合成用回路４２ｂにおいて、特定個別領域決定用回路４１ａで生成された第１画像情報と、輝度依存配光パターン決定用回路４２ａで生成された第２画像情報と、輝度非依存配光パターン決定用回路４６ｂで生成された第３画像情報とが合成される。これにより、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、全ての個別領域Ｒに対する照度値が決定される。
【０１０２】
このように、本実施の形態では、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値の決定処理と、輝度解析部１４により検出される輝度に依存した各個別領域Ｒの照度値の決定処理、つまり輝度依存配光パターンの決定処理とが、別々の集積回路で実行される。また、輝度依存配光パターンの形成領域が一部の領域に限定される。これにより、実施の形態３に係る車両用灯具システム１と同様に特定照度値の決定の処理速度を速めることができるとともに、輝度依存配光パターンの決定の処理速度も速めることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態では、輝度非依存配光パターンの決定処理が、特定照度値の決定処理および輝度依存配光パターンの決定処理とは異なる集積回路で実行される。これにより、輝度依存配光パターンの決定の処理速度をより速めることができる。
【０１０４】
なお、各処理の速度は、特定個別領域決定用回路４１ａにおける処理が最も高速であり、輝度依存配光パターン決定用回路４２ａにおける処理が次に高速であり、物標解析用回路１６ａにおける処理が次に高速であり、輝度非依存配光パターン決定用回路４６ｂにおける処理が最も低速である。画像情報合成用回路４２ｂは、最も高速の処理における処理速度に合わせて、画像情報の合成処理を実行する。
【０１０５】
上述した実施の形態１〜４において、輝度一定制御における検出輝度値と設定照度値との関係は、次のようであってもよい。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、輝度一定制御における検出輝度値と設定照度値との関係の他の例を示す図である。すなわち、図４に示す例では、検出輝度値に対して設定照度値を連続的且つ直線的に変化させている。しかしながら、特にこの関係に限定されず、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を段階的に変化させてもよい。また、図１３（Ｃ）に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を曲線的に変化させてもよい。なお、図１３（Ｃ）では上に凸の曲線を図示しているが、下に凸の曲線であってもよい。
【０１０６】
ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係は、次のようであってもよい。図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、ハイコントラスト制御における検出輝度値と設定照度値との関係の他の例を示す図である。すなわち、図７（Ｂ）に示す例では、検出輝度値に対して設定照度値を連続的且つ直線的に変化させている。しかしながら、特にこの関係に限定されず、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を段階的に変化させてもよい。また、図１４（Ｃ）に示すように、検出輝度値に対して設定照度値を曲線的に変化させてもよい。なお、図１４（Ｃ）では上に凸の曲線を図示しているが、下に凸の曲線であってもよい。また、検出輝度値と係数との関係は、検出輝度値と設定照度値との関係と同様であるため、図示するまでもなく明らかである。
【０１０７】
以下の態様も本発明に含めることができる。
【０１０８】
自車前方を撮像する撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒそれぞれの輝度を検出する輝度解析部１４と、
撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する物標解析部１６と、
物標解析部１６により検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するトラッキング部４０と、
輝度解析部１４の検出結果とトラッキング部４０の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める照度設定部４２と、
照度設定部４２が定めた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０を制御する光源制御部２０と、
を備える、車両用灯具２の制御装置５０。
【０１０９】
自車前方を撮像する撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒそれぞれの輝度を検出するステップと、
撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出するステップと、
検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度を検出するステップの検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するステップと、
輝度を検出するステップの検出結果と変位を検出するステップの検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定めるステップと、
定められた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０を制御するステップと、
を含む、車両用灯具２の制御方法。
【０１１０】
（実施の形態５）
図１５は、実施の形態５に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。図１５では、車両用灯具システム１の構成要素の一部を機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックは、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【０１１１】
車両用灯具システム１は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置に適用される。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１５には車両用灯具２として一方の前照灯ユニットの構造を示す。
【０１１２】
車両用灯具システム１が備える車両用灯具２は、車両前方側に開口部を有するランプボディ４と、ランプボディ４の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー６とを備える。透光カバー６は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ４と透光カバー６とにより形成される灯室８内には、光源部１０と、撮像部１２と、高速低精度解析部１１４（画像解析部）と、低速高精度解析部１１６と、灯具制御部１８と、光源制御部２０とが収容される。
【０１１３】
光源部１０は、自車前方に並ぶ複数の個別領域（図３参照）のそれぞれに照射する光の照度（強度）を独立に調節可能な装置である。光源部１０は、光源２２と、反射光学部材２４と、光偏向装置２６と、投影光学部材２８とを有する。各部は、図示しない支持機構によりランプボディ４に取り付けられる。
【０１１４】
光源２２は、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子や、電球、白熱灯（ハロゲンランプ）、放電灯（ディスチャージランプ）等を用いることができる。
【０１１５】
反射光学部材２４は、光源２２から出射した光を光偏向装置２６の反射面に導くように構成される。反射光学部材２４は、内面が所定の反射面となっている反射鏡で構成される。なお、反射光学部材２４は、中実導光体などであってもよい。また、光源２２から出射した光を光偏向装置２６に直接導くことができる場合は、反射光学部材２４を設けなくてもよい。
【０１１６】
光偏向装置２６は、投影光学部材２８の光軸上に配置され、光源２２から出射された光を選択的に投影光学部材２８へ反射するように構成される。光偏向装置２６は、例えばＤＭＤ（Digital Mirror Device）で構成される。すなわち、光偏向装置２６は、複数の微小ミラーをアレイ（マトリックス）状に配列したものである。これらの複数の微小ミラーの反射面の角度をそれぞれ制御することで、光源２２から出射された光の反射方向を選択的に変えることができる。つまり、光偏向装置２６は、光源２２から出射された光の一部を投影光学部材２８へ向けて反射し、それ以外の光を、投影光学部材２８によって有効に利用されない方向へ向けて反射することができる。ここで、有効に利用されない方向とは、例えば、投影光学部材２８には入射するが配光パターンの形成にほとんど寄与しない方向や、図示しない光吸収部材（遮光部材）に向かう方向と捉えることができる。
【０１１７】
図２（Ａ）は、光偏向装置２６の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ−Ａ断面図である。光偏向装置２６は、実施の形態１で説明した通りの構造を有する。図３は、自車前方の様子を模式的に示す図である。自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒと各ミラー素子３０との対応やマイクロミラーアレイ３２の解像度は実施の形態１で説明した通りである。光源部１０が１つの配光パターンの形成に要する時間は、例えば０．１〜５ｍｓである。すなわち、光源部１０は、０．１〜５ｍｓ毎に配光パターンを変更することができる。
【０１１８】
図１５に示すように、投影光学部材２８は、例えば、前方側表面及び後方側表面が自由曲面形状を有する自由曲面レンズからなる。投影光学部材２８は、その後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方に投影する。投影光学部材２８は、その後方焦点が車両用灯具２の光軸上、且つマイクロミラーアレイ３２の反射面の近傍に位置するように配置される。なお、投影光学部材２８は、リフレクタであってもよい。
【０１１９】
光源２２から出射された光は、反射光学部材２４で反射されて、光偏向装置２６のマイクロミラーアレイ３２に照射される。光偏向装置２６は、第１反射位置にある所定のミラー素子３０によって投影光学部材２８へ向けて光を反射する。この反射された光は、投影光学部材２８を通過して灯具前方に進行し、各ミラー素子３０に対応する各個別領域Ｒに照射される。これにより、所定形状の配光パターンが灯具前方に形成される。
【０１２０】
撮像部１２は、自車前方を撮像する装置である。撮像部１２は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。高速カメラ３６は、比較的フレームレートが高く、例えば２００ｆｐｓ〜１００００ｆｐｓ（１フレームあたり０．１〜５ｍｓ）である。一方、低速カメラ３８は、比較的フレームレートが低く、例えば３０ｆｐｓ〜１２０ｆｐｓである（１フレームあたり約８〜３３ｍｓ）。また、高速カメラ３６は、比較的解像度が小さく、例えば３０万ピクセル〜５００万ピクセル未満である。一方、低速カメラ３８は、比較的解像度が大きく、例えば５００万ピクセル以上である。
【０１２１】
高速カメラ３６及び低速カメラ３８は、全ての個別領域Ｒを撮像する。撮像部１２が取得した画像データは、高速低精度解析部１１４及び低速高精度解析部１１６に送られる。高速低精度解析部１１４は、実施の形態１〜４における輝度解析部１４に対応し、低速高精度解析部１１６は、実施の形態１〜４における物標解析部１６に対応する。
【０１２２】
画像解析部である高速低精度解析部１１４は、撮像部１２から得られる情報（画像データ）に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。本実施の形態の高速低精度解析部１１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。高速低精度解析部１１４は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に各個別領域Ｒの輝度を検出する。高速低精度解析部１１４の検出結果、すなわち個別領域Ｒの輝度情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【０１２３】
低速高精度解析部１１６は、撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する。本実施の形態の低速高精度解析部１１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて物標を検出する。低速高精度解析部１１６は、例えば５０ｍｓ毎に物標を検出する。低速高精度解析部１１６によって検出される物標としては、図３に示すように、対向車１００や歩行者２００等が例示される。また、先行車や、自車両の走行に支障を来す障害物、道路標識、道路標示等も物標に含まれる。
【０１２４】
低速高精度解析部１１６は、アルゴリズム認識やディープラーニング等を含む、従来公知の方法を用いて物標を検出することができる。例えば、低速高精度解析部１１６は、対向車１００を示す特徴点を予め保持している。そして、低速高精度解析部１１６は、低速カメラ３８の撮像データの中に対向車１００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、対向車１００の位置を認識する。前記「対向車１００を示す特徴点」とは、例えば対向車１００の前照灯の推定存在領域に現れる所定光度以上の光点１０２（図３参照）である。同様に、低速高精度解析部１１６は、歩行者２００やその他の物標を示す特徴点を予め保持しており、低速カメラ３８の撮像データの中にこれらの特徴点を含むデータが存在する場合、当該特徴点に対応する物標の位置を認識する。低速高精度解析部１１６の検出結果、すなわち自車前方の物標情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【０１２５】
灯具制御部１８は、高速低精度解析部１１４及び／又は低速高精度解析部１１６の検出結果を用いて、特定物標の決定、特定物標の変位検出、特定個別領域Ｒ１の設定、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を含む各個別領域Ｒに対する目標輝度値の設定、各個別領域Ｒに照射する光の照度値の設定等を実行する。一例として、灯具制御部１８は、トラッキング部４０と、照度設定部４２とを含む。トラッキング部４０は、低速高精度解析部１１６により検出された物標の中から特定物標を決定する。また、トラッキング部４０は、高速低精度解析部１１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。本実施の形態では、一例として、対向車１００を特定物標とする。
【０１２６】
具体的には、トラッキング部４０は、高速低精度解析部１１４の検出結果と低速高精度解析部１１６の検出結果とを統合する。そして、高速低精度解析部１１４で検出された各個別領域Ｒの輝度のうち、特定物標である対向車１００の光点１０２が位置する個別領域Ｒの輝度を対向車１００と関連付ける。トラッキング部４０は、その後に取得する高速低精度解析部１１４の検出結果において、対向車１００と関連付けた輝度の位置を認識することで、特定物標である対向車１００の変位を検出することができる。トラッキング部４０は、例えば５０ｍｓ毎に特定物標の決定処理を実行する。また、トラッキング部４０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に特定物標の変位検出処理（トラッキング）を実行する。
【０１２７】
照度設定部４２は、高速低精度解析部１１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、各個別領域Ｒの目標輝度値と、各個別領域Ｒに照射する光の、目標輝度値に応じた照度値とを定める。各個別領域Ｒのうち、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対しては、特定目標輝度値を定める。
【０１２８】
まず、照度設定部４２は、特定物標である対向車１００の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１を定める。例えば照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に含まれる対向車１００の位置情報に基づいて、特定個別領域Ｒ１を定める。特定個別領域Ｒ１の設定について、例えば照度設定部４２は、対向車１００の前照灯に対応する２つの光点１０２間の水平方向距離ａ（図３参照）に対して、予め定められた所定比率の鉛直方向距離ｂを定め、横ａ×縦ｂの寸法範囲と重なる個別領域Ｒを特定個別領域Ｒ１（図３参照）とする。特定個別領域Ｒ１には、対向車のドライバーと重なる個別領域Ｒが含まれる。
【０１２９】
そして、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を定める。また、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く他の個別領域Ｒについても目標輝度値を定める。例えば、照度設定部４２は、特定目標輝度値を除く目標輝度値を同じ値に設定する。すなわち、輝度一定制御を実行する。
【０１３０】
照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の変位を認識し、特定個別領域Ｒ１の位置情報を更新する。そして、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を含む、各個別領域Ｒの目標輝度値を更新する。トラッキング部４０による処理と照度設定部４２による処理とは、少なくとも一時において並行して実行される。
【０１３１】
本実施の形態の照度設定部４２は、自車両の走行場所及び走行時間帯の少なくとも一方に応じて、異なる目標輝度値を設定する。例えば、比較的明るい市街では目標輝度値が低く設定され、比較的暗い郊外では目標輝度値が高く設定される。また、昼間は目標輝度値が低く設定され、薄暮時は目標輝度値が中間に設定され、夜間は目標輝度値が高く設定される。すなわち、照度設定部４２は、自車前方が最適な明るさとなるように、自車周囲の明るさに応じて目標輝度値を変更する。照度設定部４２は、例えば図示しないナビゲーションシステム等から、自車両の走行場所及び走行時間帯の情報を入手することができる。
【０１３２】
また、照度設定部４２は、各個別領域Ｒの目標輝度値と高速低精度解析部１１４の検出結果とに基づいて、光源部１０から各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。照度設定部４２は、各個別領域Ｒの照度値を示す信号を、光源制御部２０に送信する。照度設定部４２は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に目標輝度値及び照度値を設定する。
【０１３３】
光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。光源制御部２０は、光源２２の点消灯と、各ミラー素子３０のオン／オフ切り替えとを制御する。光源制御部２０は、各個別領域Ｒに照射する光の照度値に基づいて、各ミラー素子３０のオンの時間比率（幅や密度）を調節する。これにより、各個別領域Ｒに照射される光の照度を調節することができる。光源制御部２０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に、光源２２及び／又は光偏向装置２６に駆動信号を送信する。
【０１３４】
照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０から光が照射され、その結果としての実際の各個別領域Ｒの輝度値が高速低精度解析部１１４により検出される。そして、この検出結果に基づいて、照度設定部４２が再び照度値を設定する。
【０１３５】
照度設定部４２による照度値の設定について、より詳細に説明する。図１６は、照度値の更新の様子を示す図である。まず、照度設定部４２は、各個別領域Ｒについて目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）を定める。前記「（ｉ，ｊ）」は、撮像部１２の画像データにおける任意の個別領域Ｒの位置座標を示す。
【０１３６】
目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）とは、その照度値の光が照射された際に、位置座標（ｉ，ｊ）にある個別領域Ｒの輝度値が目標輝度値となる照度値を意味する。例えば照度設定部４２は、目標輝度値と目標照度値とを対応付けた変換テーブルを予め保持しており、この変換テーブルに基づいて目標照度値を定めることができる。目標照度値は、例えば２５６階調で定められる。
【０１３７】
そして、照度設定部４２は、前回設定した照度値と目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）との差よりも目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）との差が小さく、且つ目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）とはずれた照度値を、今回の照度値として設定する。前回設定した照度値とは、現在、光源部１０から照射されている光の照度値であり、例えばＮフレーム目の照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）である。また、今回設定する照度値とは、次に光源部１０から照射する光の照度値であり、例えばＮ＋１フレーム目の照度値ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）である。すなわち、新たに設定される照度値は、前回の照度値よりも目標照度値に近いが、目標照度値とは異なる値となる。
【０１３８】
照度設定部４２が上述した照度値の設定を繰り返すことで、各個別領域Ｒの実際の輝度が徐々に目標輝度値に近づいていく。このような制御を実行することで、光源部１０と撮像部１２との間の相互作用（ポジティブフィードバック）が生じることを抑制することができる。
【０１３９】
より具体的には、照度設定部４２は、Ｎフレーム目の照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）と目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）とを比較する。そして、照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）が目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）よりも小さい場合、下記式（１）に基づいて、Ｎ＋１フレーム目の照度値ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）を設定する。
式（１）：ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）＝ＬＮ（ｉ，ｊ）＋α×（ＬＯ（ｉ，ｊ）−ＬＮ（ｉ，ｊ））
【０１４０】
また、照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）が目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）よりも大きい場合、下記式（２）に基づいて、Ｎ＋１フレーム目の照度値ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）を設定する。
式（２）：ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）＝ＬＮ（ｉ，ｊ）−β×（ＬＮ（ｉ，ｊ）−ＬＯ（ｉ，ｊ））
【０１４１】
また、照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）が目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）と等しい場合、下記式（３）に基づいて、Ｎ＋１フレーム目の照度値ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）を設定する。
式（３）：ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）＝ＬＮ（ｉ，ｊ）
【０１４２】
式（１）中のαと、式（２）中のβとは、互いに独立に設定されるゲイン定数である。また、α及びβは、０超〜１未満の値に設定される。また、α及びβは、例えば小数点以下第二位まで設定される。したがって、式（１）によれば、目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）とＮフレーム目の照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）との差分にゲイン定数αを乗じた値だけ、照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）よりも目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）に近い照度値ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）が得られる。同様に、式（２）よれば、目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）とＮフレーム目の照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）との差分にゲイン定数βを乗じた値だけ、照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）よりも目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）に近い照度値ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）が得られる。
【０１４３】
Ｎフレーム目の照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）が目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）と一致する場合には、式（３）に基づいて、Ｎ＋１フレーム目の照度値ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）も目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）に維持される。
【０１４４】
また、本実施の形態の照度設定部４２は、目標輝度値と実際の輝度との差が小さくなるにつれて、前回設定した照度値と今回設定する照度値との差を小さくする。言い換えれば、照度設定部４２は、目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）とＮフレーム目の照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）との差分、すなわち、｜ＬＯ（ｉ，ｊ）−ＬＮ（ｉ，ｊ）｜の値に応じて、Ｎ＋１フレーム目の照度値ＬＮ＋１（ｉ，ｊ）を算出する際のα及びβの値を切り替える。
【０１４５】
照度設定部４２は、当該差分が相対的に大きい場合にα及びβの値を大きく設定し、当該差分が相対的に小さい場合にα及びβの値を小さく設定する。したがって、α，βは、Ｎ＋１フレーム目、Ｎ＋２フレーム目、Ｎ＋３フレーム目・・・の順に徐々に小さくなっていく。これにより、目標照度値と現状の照度値との差が大きい場合には、当該差が小さい場合に比べて、次回の照度値において、より大きく目標輝度値に近づけられる。
【０１４６】
α及びβの切り替えは、複数段階、例えば２〜５段階で実行される。切り替えの段数は、目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）とＮフレーム目の照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）との差分の大きさに基づいて、照度設定部４２が選択することができる。例えば照度設定部４２は、当該差分の大きさとα，βの切り替え段数とを対応付けた変換テーブルを予め保持しており、この変換テーブルに基づいてα，βの切り替え段数を選択することができる。例えば照度設定部４２は、目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）とＮフレーム目の照度値ＬＮ（ｉ，ｊ）との差分が相対的に大きい場合、α，βの切り替え段数をより多い段数とし、当該差分が相対的に小さい場合、より少ない段数とする。このようにα及びβの切り替え段数を選択することで、当該差分が大きい場合と小さい場合とで、同様の照度変化を実現することができる。
【０１４７】
照度設定部４２が決められた段数だけα，βを切り替えるまでの間、目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）が一定である場合、照度設定部４２は、α，βの最終切り替え時のみα，βを１に設定する。これにより、算出される照度値は目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）と一致する。決められた段数だけα，βを切り替えるまでの間に目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）が変更された場合には、新たな目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）に近づくように、改めてα，βの切り替え段数が設定され、またα及びβが０超〜１未満の値に設定されて、照度値の算出が繰り返される。なお、最初に算出する照度値、すなわち１フレーム目の照度値Ｌ１（ｉ，ｊ）は、例えば、目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）から予め定めた固定値だけずれた値に設定される。
【０１４８】
目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）、ゲイン定数α，β、及びα，βの切り替え段数は、各個別領域Ｒで独立に設定することができる。
【０１４９】
上述の構成により、車両用灯具システム１は、複数の部分照射領域が集まって構成される配光パターンを形成することができる。複数の部分照射領域のそれぞれは、対応するミラー素子３０がオンのときに形成される。車両用灯具システム１は、各ミラー素子３０のオン／オフを切り替えることにより、様々な形状の配光パターンを形成することができる。
【０１５０】
車両用灯具システム１は、自車前方の特定物標の位置に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御を実行する。一例として、照度設定部４２は、対向車１００の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対して、特定目標輝度値「０」を設定し、他の個別領域Ｒに対して、目標輝度値「１」を設定する。この設定を、第１輝度情報とする。また、照度設定部４２は、輝度一定制御に準じて、全ての個別領域Ｒに対して目標輝度値「２」を設定する。この設定を、第２輝度情報とする。そして、照度設定部４２は、第１輝度情報と第２輝度情報とをＡＮＤ演算する。これにより、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値が「０」、他の個別領域Ｒに対する目標輝度値が「２」である輝度情報が生成される。
【０１５１】
そして、照度設定部４２は、特定目標輝度値が「０」である特定個別領域Ｒ１に対して、目標照度値を「０」に設定する。すなわち、特定個別領域Ｒ１に対しては遮光する。また、特定個別領域Ｒ１を除く各個別領域Ｒのうち、街路灯等の自ら発光するものが存在する個別領域Ｒの輝度は、目標輝度値との乖離がないか目標輝度値以上である。このため、照度設定部４２は、当該個別領域Ｒに対して目標照度値を「０」に設定し、遮光する。また、道路標識やデリニエータ、反射板等の光反射率の高いものが存在する個別領域Ｒの輝度は、他の個別領域Ｒに比べて目標輝度値との乖離が小さいため、比較的低い目標照度値が設定される。すなわち、当該個別領域Ｒに対しては減光する。このように各領域の照度が定められた配光パターンが自車前方に形成されることで、対向車１００のドライバーは光の照射を受けず、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒは自車ドライバーあるいは撮像部１２から見て同じ明るさとなる。
【０１５２】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、実施の形態５に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施の形態５に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の他の一例を示すフローチャートである。これらのフローは、輝度解析部１４と物標解析部１６とがそれぞれ高速低精度解析部１１４と低速高精度解析部１１６とに読み替えられる点と、ステップＳ２０６及びステップＳ４０８において、前回の照度値よりも目標照度値ＬＯ（ｉ，ｊ）に近い照度値が設定される点とを除いて、実施の形態１で説明した通りである。
【０１５３】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、光源部１０と、撮像部１２と、画像解析部としての高速低精度解析部１１４と、照度設定部４２と、光源制御部２０とを備える。光源部１０は、複数の個別領域Ｒのそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能である。高速低精度解析部１１４は、各個別領域Ｒの輝度を検出する。照度設定部４２は、各個別領域Ｒの目標輝度値と、各個別領域Ｒに照射する光の照度値とを定める。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。
【０１５４】
照度設定部４２は、新たな照度値として、前回設定した照度値と目標照度値との差よりも目標照度値との差が小さく、且つ目標照度値とはずれた照度値を設定する。これにより、照度設定部４２は、各個別領域Ｒの実際の輝度を徐々に目標輝度値に近づけていく。このように、実際の輝度値が段階的に目標輝度値に近づくように照度値を設定することで、１回の照度値の変更によって実際の輝度値を目標輝度値と一致させる場合に比べて、光源部１０と、光源部１０で照らされた自車前方を撮像する撮像部１２との間で相互作用が生じることを抑制することができる。これにより、光源部１０の出力が不安定になる（発振する）ことを抑制することができ、車両用灯具２における配光パターンの形成精度を高めることができる。また、急激な配光パターンの変化によって自車ドライバーが違和感を受けることを、回避することもできる。
【０１５５】
また、照度設定部４２は、目標輝度値と実際の輝度との差が小さくなるにつれて、前回設定した照度値と今回設定する照度値との差を小さくする。したがって、現状の照度値が目標照度値から離れている程、照度値の変化量は大きくなる。これにより、目標照度値と現状の照度値との差が大きい場合には、次回の照度値において、より大きく目標輝度値に近づけられる。この結果、照度値を段階的に目標照度値に近づける制御を実行しながら、形成する配光パターンを目標とする配光パターンにより短時間のうちに近づけることができる。
【０１５６】
また、照度設定部４２は、自車両の走行場所及び走行時間帯の少なくとも一方に応じて、異なる目標輝度値を設定する。これにより、自車周囲の明るさに適した強さの光を光源部１０から照射することができる。この結果、車両用灯具２における無駄な電力消費を抑制することができる。
【０１５７】
また、本実施の形態の車両用灯具システム１は、自車前方に存在する物標を検出する低速高精度解析部１１６と、低速高精度解析部１１６により検出された物標の中から特定物標を決定し、高速低精度解析部１１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出するトラッキング部４０とをさらに備える。そして、照度設定部４２は、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対して特定目標輝度値を定め、特定目標輝度値を除く目標輝度値を同じ値に設定する。
【０１５８】
低速高精度解析部１１６は、高精度に物標を検出することができる。しかしながら、画像処理に比較的長時間を要するため、解析速度が劣る。このため、低速高精度解析部１１６の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、例えば特定物標が対向車１００である場合、遮光領域を絞り込んで自車ドライバーの視認性を高めた配光パターンの形成が可能であるが、対向車１００の変位に遮光領域を高精度に追従させることが困難である。
【０１５９】
一方、簡単な輝度検出を行う高速低精度解析部１１４は、画像処理に要する時間が比較的短時間であるため、高速な解析が可能である。しかしながら、物標の検出精度が低いため、物標の存在位置を正確に把握することが困難である。このため、高速低精度解析部１１４の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、配光パターンの遮光領域を広めに設定する必要があり、自車ドライバーの視認性が犠牲となる。
【０１６０】
これに対し、本実施の形態の車両用灯具システム１では、低速だが高度な画像解析手段である低速高精度解析部１１６と、単純だが高速な画像解析手段である高速低精度解析部１１４とを組み合わせて、対向車１００の存在位置を高精度に把握し、配光パターンを決定している。このため、車両用灯具２における光の照射精度、言い換えれば配光パターンの形成精度を高めることができる。その結果、対向車１００のドライバーに与えるグレアの回避と、自車両のドライバーの視認性確保とをより高い次元で両立することができる。
【０１６１】
また、本実施の形態の照度設定部４２は、特定目標輝度値を除く目標輝度値を同じ値に設定する。このような輝度一定制御を実行することで、低速高精度解析部１１６による物標の検出精度を向上させることができる。その結果、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。
【０１６２】
また、本実施の形態の撮像部１２は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。そして、高速低精度解析部１１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて輝度を検出し、低速高精度解析部１１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて物標を検出する。このように、高速低精度解析部１１４と低速高精度解析部１１６とのそれぞれにカメラを割り当てることで、それぞれの画像解析に必要とされる性能に特化したカメラを採用することができる。一般に、高速低精度解析部１１４と低速高精度解析部１１６の画像解析に必要とされる性能を兼ね備えるカメラは高価である。このため、本実施の形態によれば、撮像部１２の低コスト化を図ることができ、ひいては車両用灯具システム１の低コスト化を図ることができる。
【０１６３】
（実施の形態６）
図１５は、実施の形態６に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。図１５では、車両用灯具システム１の構成要素の一部を機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックは、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【０１６４】
車両用灯具システム１は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置に適用される。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１５には車両用灯具２として一方の前照灯ユニットの構造を示す。
【０１６５】
車両用灯具システム１が備える車両用灯具２は、車両前方側に開口部を有するランプボディ４と、ランプボディ４の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー６とを備える。透光カバー６は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ４と透光カバー６とにより形成される灯室８内には、光源部１０と、撮像部１２と、高速低精度解析部１１４と、低速高精度解析部１１６と、灯具制御部１８と、光源制御部２０とが収容される。
【０１６６】
光源部１０は、自車前方に並ぶ複数の個別領域（図３参照）のそれぞれに照射する光の照度（強度）を独立に調節可能な装置である。光源部１０は、光源２２と、反射光学部材２４と、光偏向装置２６と、投影光学部材２８とを有する。各部は、図示しない支持機構によりランプボディ４に取り付けられる。
【０１６７】
光源２２は、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子や、電球、白熱灯（ハロゲンランプ）、放電灯（ディスチャージランプ）等を用いることができる。
【０１６８】
反射光学部材２４は、光源２２から出射した光を光偏向装置２６の反射面に導くように構成される。反射光学部材２４は、内面が所定の反射面となっている反射鏡で構成される。なお、反射光学部材２４は、中実導光体などであってもよい。また、光源２２から出射した光を光偏向装置２６に直接導くことができる場合は、反射光学部材２４を設けなくてもよい。
【０１６９】
光偏向装置２６は、投影光学部材２８の光軸上に配置され、光源２２から出射された光を選択的に投影光学部材２８へ反射するように構成される。光偏向装置２６は、例えばＤＭＤ（Digital Mirror Device）で構成される。すなわち、光偏向装置２６は、複数の微小ミラーをアレイ（マトリックス）状に配列したものである。これらの複数の微小ミラーの反射面の角度をそれぞれ制御することで、光源２２から出射された光の反射方向を選択的に変えることができる。つまり、光偏向装置２６は、光源２２から出射された光の一部を投影光学部材２８へ向けて反射し、それ以外の光を、投影光学部材２８によって有効に利用されない方向へ向けて反射することができる。ここで、有効に利用されない方向とは、例えば、投影光学部材２８には入射するが配光パターンの形成にほとんど寄与しない方向や、図示しない光吸収部材（遮光部材）に向かう方向と捉えることができる。
【０１７０】
図２（Ａ）は、光偏向装置２６の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ−Ａ断面図である。光偏向装置２６は、実施の形態１で説明した通りの構造を有する。図３は、自車前方の様子を模式的に示す図である。自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒと各ミラー素子３０との対応やマイクロミラーアレイ３２の解像度は実施の形態１で説明した通りである。光源部１０が１つの配光パターンの形成に要する時間は、例えば０．１〜５ｍｓである。すなわち、光源部１０は、０．１〜５ｍｓ毎に配光パターンを変更することができる。
【０１７１】
図１５に示すように、投影光学部材２８は、例えば、前方側表面及び後方側表面が自由曲面形状を有する自由曲面レンズからなる。投影光学部材２８は、その後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方に投影する。投影光学部材２８は、その後方焦点が車両用灯具２の光軸上、且つマイクロミラーアレイ３２の反射面の近傍に位置するように配置される。なお、投影光学部材２８は、リフレクタであってもよい。
【０１７２】
光源２２から出射された光は、反射光学部材２４で反射されて、光偏向装置２６のマイクロミラーアレイ３２に照射される。光偏向装置２６は、第１反射位置にある所定のミラー素子３０によって投影光学部材２８へ向けて光を反射する。この反射された光は、投影光学部材２８を通過して灯具前方に進行し、各ミラー素子３０に対応する各個別領域Ｒに照射される。これにより、所定形状の配光パターンが灯具前方に形成される。
【０１７３】
撮像部１２は、自車前方を撮像する装置である。撮像部１２は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。高速カメラ３６は、比較的フレームレートが高く、例えば２００ｆｐｓ〜１００００ｆｐｓ（１フレームあたり０．１〜５ｍｓ）である。一方、低速カメラ３８は、比較的フレームレートが低く、例えば３０ｆｐｓ〜１２０ｆｐｓである（１フレームあたり約８〜３３ｍｓ）。また、高速カメラ３６は、比較的解像度が小さく、例えば３０万ピクセル〜５００万ピクセル未満である。一方、低速カメラ３８は、比較的解像度が大きく、例えば５００万ピクセル以上である。
【０１７４】
高速カメラ３６及び低速カメラ３８は、全ての個別領域Ｒを撮像する。撮像部１２が取得した画像データは、高速低精度解析部１１４及び低速高精度解析部１１６に送られる。高速低精度解析部１１４は、実施の形態１〜４における輝度解析部１４に対応し、低速高精度解析部１１６は、実施の形態１〜４における物標解析部１６に対応する。
【０１７５】
高速低精度解析部１１４は、撮像部１２から得られる情報（画像データ）に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。本実施の形態の高速低精度解析部１１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。高速低精度解析部１１４は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に各個別領域Ｒの輝度を検出する。高速低精度解析部１１４の検出結果、すなわち個別領域Ｒの輝度情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【０１７６】
低速高精度解析部１１６は、撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に存在する物標を検出する。本実施の形態の低速高精度解析部１１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて物標を検出する。低速高精度解析部１１６は、例えば５０ｍｓ毎に物標を検出する。低速高精度解析部１１６によって検出される物標としては、図３に示すように、対向車１００や歩行者２００等が例示される。また、先行車や、自車両の走行に支障を来す障害物、道路標識、道路標示等も物標に含まれる。
【０１７７】
低速高精度解析部１１６は、アルゴリズム認識やディープラーニング等を含む、従来公知の方法を用いて物標を検出することができる。例えば、低速高精度解析部１１６は、対向車１００を示す特徴点を予め保持している。そして、低速高精度解析部１１６は、低速カメラ３８の撮像データの中に対向車１００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、対向車１００の位置を認識する。前記「対向車１００を示す特徴点」とは、例えば対向車１００の前照灯の推定存在領域に現れる所定光度以上の光点１０２（図３参照）である。同様に、低速高精度解析部１１６は、歩行者２００やその他の物標を示す特徴点を予め保持しており、低速カメラ３８の撮像データの中にこれらの特徴点を含むデータが存在する場合、当該特徴点に対応する物標の位置を認識する。低速高精度解析部１１６の検出結果、すなわち自車前方の物標情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
【０１７８】
灯具制御部１８は、高速低精度解析部１１４及び／又は低速高精度解析部１１６の検出結果を用いて、特定物標の決定、特定物標の変位検出、特定個別領域Ｒ１の設定、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を含む各個別領域Ｒに対する目標輝度値の設定、各個別領域Ｒに照射する光の照度値の設定等を実行する。一例として、灯具制御部１８は、トラッキング部４０と、照度設定部４２とを含む。トラッキング部４０は、低速高精度解析部１１６により検出された物標の中から特定物標を決定する。また、トラッキング部４０は、高速低精度解析部１１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。本実施の形態では、一例として、対向車１００を特定物標とする。
【０１７９】
具体的には、トラッキング部４０は、高速低精度解析部１１４の検出結果と低速高精度解析部１１６の検出結果とを統合する。そして、高速低精度解析部１１４で検出された各個別領域Ｒの輝度のうち、特定物標である対向車１００の光点１０２が位置する個別領域Ｒの輝度を対向車１００と関連付ける。トラッキング部４０は、その後に取得する高速低精度解析部１１４の検出結果において、対向車１００と関連付けた輝度の位置を認識することで、特定物標である対向車１００の変位を検出することができる。トラッキング部４０は、例えば５０ｍｓ毎に特定物標の決定処理を実行する。また、トラッキング部４０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に特定物標の変位検出処理（トラッキング）を実行する。
【０１８０】
照度設定部４２は、高速低精度解析部１１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、各個別領域Ｒの目標輝度値と、各個別領域Ｒに照射する光の、目標輝度値に応じた照度値とを定める。各個別領域Ｒのうち、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対しては、特定目標輝度値を定める。
【０１８１】
まず、照度設定部４２は、特定物標である対向車１００の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１を定める。例えば照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に含まれる対向車１００の位置情報に基づいて、特定個別領域Ｒ１を定める。特定個別領域Ｒ１の設定について、例えば照度設定部４２は、対向車１００の前照灯に対応する２つの光点１０２間の水平方向距離ａ（図３参照）に対して、予め定められた所定比率の鉛直方向距離ｂを定め、横ａ×縦ｂの寸法範囲と重なる個別領域Ｒを特定個別領域Ｒ１（図３参照）とする。特定個別領域Ｒ１には、対向車のドライバーと重なる個別領域Ｒが含まれる。
【０１８２】
そして、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を定める。また、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く他の個別領域Ｒについても目標輝度値を定める。例えば、照度設定部４２は、特定目標輝度値を除く目標輝度値を同じ値に設定する。すなわち、輝度一定制御を実行する。輝度一定制御を実行することで、低速高精度解析部１１６による物標の検出精度を向上させることができる。その結果、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。
【０１８３】
照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の変位を認識し、特定個別領域Ｒ１の位置情報を更新する。そして、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を含む、各個別領域Ｒの目標輝度値を更新する。トラッキング部４０による処理と照度設定部４２による処理とは、少なくとも一時において並行して実行される。
【０１８４】
また、照度設定部４２は、各個別領域Ｒの目標輝度値と高速低精度解析部１１４の検出結果とに基づいて、光源部１０から各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。照度設定部４２は、各個別領域Ｒの照度値を示す信号を、光源制御部２０に送信する。照度設定部４２は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に目標輝度値及び照度値を設定する。
【０１８５】
なお、照度設定部４２は、自車周囲の明るさ等に応じて目標輝度値を変更してもよい。すなわち、市街と郊外のそれぞれにおいて、あるいは昼間、薄暮時、夜間のそれぞれにおいて、自車前方が最適な明るさとなるように目標輝度値が定められる。また、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１以外の個別領域Ｒの目標輝度値を異ならせてもよい。
【０１８６】
光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。光源制御部２０は、光源２２の点消灯と、各ミラー素子３０のオン／オフ切り替えとを制御する。光源制御部２０は、各個別領域Ｒに照射する光の照度値に基づいて、各ミラー素子３０のオンの時間比率（幅や密度）を調節する。これにより、各個別領域Ｒに照射される光の照度を調節することができる。光源制御部２０は、例えば０．１〜５ｍｓ毎に、光源２２及び／又は光偏向装置２６に駆動信号を送信する。
【０１８７】
照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０から光が照射され、その結果としての実際の各個別領域Ｒの輝度値が高速低精度解析部１１４により検出される。そして、この検出結果に基づいて、照度設定部４２が再び照度値を設定する。
【０１８８】
上述の構成により、車両用灯具システム１は、複数の部分照射領域が集まって構成される配光パターンを形成することができる。複数の部分照射領域のそれぞれは、対応するミラー素子３０がオンのときに形成される。車両用灯具システム１は、各ミラー素子３０のオン／オフを切り替えることにより、様々な形状の配光パターンを形成することができる。
【０１８９】
車両用灯具システム１は、自車前方の特定物標の位置に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御を実行する。一例として、照度設定部４２は、対向車１００の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対して、特定目標輝度値「０」を設定し、他の個別領域Ｒに対して、目標輝度値「１」を設定する。この設定を、第１輝度情報とする。また、照度設定部４２は、輝度一定制御に準じて、全ての個別領域Ｒに対して目標輝度値「２」を設定する。この設定を、第２輝度情報とする。そして、照度設定部４２は、第１輝度情報と第２輝度情報とをＡＮＤ演算する。これにより、特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値が「０」、他の個別領域Ｒに対する目標輝度値が「２」である輝度情報が生成される。
【０１９０】
そして、照度設定部４２は、特定目標輝度値が「０」である特定個別領域Ｒ１に対して、照度値を「０」に設定する。すなわち、特定個別領域Ｒ１に対しては遮光する。また、特定個別領域Ｒ１を除く各個別領域Ｒのうち、街路灯等の自ら発光するものが存在する個別領域Ｒの輝度は、目標輝度値との乖離がないか目標輝度値以上である。このため、照度設定部４２は、当該個別領域Ｒに対して照度値を「０」に設定し、遮光する。また、道路標識やデリニエータ、反射板等の光反射率の高いものが存在する個別領域Ｒの輝度は、他の個別領域Ｒに比べて目標輝度値との乖離が小さいため、比較的低い照度値が設定される。すなわち、当該個別領域Ｒに対しては減光する。このように各領域の照度が定められた配光パターンが自車前方に形成されることで、対向車１００のドライバーは光の照射を受けず、特定個別領域Ｒ１を除く個別領域Ｒは自車ドライバーあるいは撮像部１２から見て同じ明るさとなる。
【０１９１】
図１７（Ａ）は、実施の形態６に係る車両用灯具システムの外観を模式的に示す斜視図である。図１７（Ｂ）は、実施の形態６に係る車両用灯具システムが備える筐体の内部を模式的に示す平面図である。
【０１９２】
車両用灯具システム１は、筐体５０を有する。筐体５０には、配線基板５２と、光源部１０等の構成要素とが収容される。配線基板５２には少なくとも、高速低精度解析部１１４を構成する集積回路（以下では適宜、第４集積回路１１４ａと称する）と、灯具制御部１８を構成する集積回路（以下では適宜、第５集積回路１１８ａと称する）とが搭載される。すなわち、第４集積回路１１４ａと第５集積回路１１８ａとが１ボード化されている。第４集積回路１１４ａと第５集積回路１１８ａとは、配線基板５２にプリントされた回路配線を介して電気的に接続される。これにより、第４集積回路１１４ａと第５集積回路１１８ａとがそれぞれ別の基板に搭載されて、両者がワイヤで接続される場合に比べて、両者間の通信速度を高速化することができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０１９３】
なお、本実施の形態では、トラッキング部４０と照度設定部４２とが１つの集積回路（第５集積回路１１８ａ）で構成されているが、トラッキング部４０を構成する集積回路と、照度設定部４２を構成する集積回路とが別体であってもよい。
【０１９４】
また、本実施の形態では、さらに高速カメラ３６が配線基板５２に搭載される。すなわち、第４集積回路１１４ａ及び第５集積回路１１８ａに加えて高速カメラ３６も１ボード化されている。例えば、高速カメラ３６が備えるイメージセンサ３６ａ（イメージャ）が配線基板５２に搭載される。イメージセンサ３６ａは、配線基板５２にプリントされた回路配線を介して第４集積回路１１４ａに電気的に接続される。これにより、高速低精度解析部１１４を構成する第４集積回路１１４ａと高速カメラ３６との間の通信速度を高速化することができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０１９５】
また、本実施の形態では、さらに低速高精度解析部１１６を構成する集積回路（以下では適宜、第６集積回路１１６ａと称する）が配線基板５２に搭載される。すなわち、第４集積回路１１４ａ、第５集積回路１１８ａ及び高速カメラ３６に加えて、第６集積回路１１６ａも１ボード化されている。第６集積回路１１６ａは、配線基板５２にプリントされた回路配線を介して第５集積回路１１８ａに電気的に接続される。これにより、トラッキング部４０及び照度設定部４２を構成する第５集積回路１１８ａと低速高精度解析部１１６を構成する第６集積回路１１６ａとの間の通信速度を高速化することができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０１９６】
また、本実施の形態では、さらに低速カメラ３８が配線基板５２に搭載される。すなわち、第４集積回路１１４ａ、第５集積回路１１８ａ、高速カメラ３６及び第６集積回路１１６ａに加えて低速カメラ３８も１ボード化されている。例えば、低速カメラ３８が備えるイメージセンサ３８ａ（イメージャ）が配線基板５２に搭載される。イメージセンサ３８ａは、配線基板５２にプリントされた回路配線を介して第６集積回路１１６ａに電気的に接続される。これにより、低速高精度解析部１１６を構成する第６集積回路１１６ａと低速カメラ３８との間の通信速度を高速化することができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０１９７】
また、本実施の形態では、さらに光源制御部２０を構成する集積回路（以下では適宜、第７集積回路１２０ａと称する）が配線基板５２に搭載される。すなわち、第４集積回路１１４ａ、第５集積回路１１８ａ、高速カメラ３６、第６集積回路１１６ａ及び低速カメラ３８に加えて第７集積回路１２０ａも１ボード化されている。第７集積回路１２０ａは、配線基板５２にプリントされた回路配線を介して第５集積回路１１８ａに電気的に接続される。これにより、トラッキング部４０及び照度設定部４２を構成する第５集積回路１１８ａと光源制御部２０を構成する第７集積回路１２０ａとの間の通信速度を高速化することができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０１９８】
また、本実施の形態では、さらに光源部１０が配線基板５２に搭載される。すなわち、第４集積回路１１４ａ、第５集積回路１１８ａ、高速カメラ３６、第６集積回路１１６ａ、低速カメラ３８及び第７集積回路１２０ａに加えて光源部１０も１ボード化されている。例えば、光源部１０の光源２２及び／又は光偏向装置２６が配線基板５２に搭載される。光源２２及び／又は光偏向装置２６は、配線基板５２にプリントされた回路配線を介して第７集積回路１２０ａに電気的に接続される。これにより、光源制御部２０を構成する第７集積回路１２０ａと光源部１０との間の通信速度を高速化することができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０１９９】
筐体５０は、光源部１０、高速カメラ３６及び低速カメラ３８の設置位置に対応する箇所に開口部を有する。光源部１０、高速カメラ３６及び低速カメラ３８は、当該開口部を介して筐体５０の外部に露出する。
【０２００】
また、高速低精度解析部１１４は、並列処理型演算装置で構成され、低速高精度解析部１１６は、逐次処理型（順次処理型）演算装置で構成される。このように、高速低精度解析部１１４での画像処理と、低速高精度解析部１１６での画像処理とのそれぞれに適した型の演算装置を用いることで、各部における画像処理の高速化を図ることができる。
【０２０１】
また、トラッキング部４０及び照度設定部４２は、並列処理型演算装置で構成される。このように、トラッキング部４０及び照度設定部４２で実行される処理に適した型の演算装置を用いることで、トラッキング部４０及び照度設定部４２における処理の高速化を図ることができる。つまり、各部で実行される処理に応じて演算装置を使い分けることで、車両用灯具システム１の効率化を図ることができる。
【０２０２】
並列処理型演算装置は、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）及びＳｏＣ（System-on-a-chip）からなる群から選択される１種以上の集積回路を含む。逐次処理型演算装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びマイコン（マイクロコントローラ）からなる群から選択される１種以上の集積回路を含む。すなわち、第４集積回路１１４ａ及び第５集積回路１１８ａはそれぞれ、ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ又はＳｏＣで構成される。第６集積回路１１６ａは、ＣＰＵ又はマイコンで構成される。
【０２０３】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、実施の形態６に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施の形態６に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の他の一例を示すフローチャートである。これらのフローは、輝度解析部１４と物標解析部１６とがそれぞれ高速低精度解析部１１４と低速高精度解析部１１６とに読み替えられる点を除いて、実施の形態１で説明した通りである。
【０２０４】
以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、光源部１０と、撮像部１２と、高速低精度解析部１１４と、低速高精度解析部１１６と、トラッキング部４０と、照度設定部４２と、光源制御部２０と、配線基板５２とを備える。光源部１０は、複数の個別領域Ｒのそれぞれに照射する光の照度を独立に調節可能である。高速低精度解析部１１４は、各個別領域Ｒの輝度を検出する。低速高精度解析部１１６は、自車前方に存在する物標を検出する。トラッキング部４０は、低速高精度解析部１１６により検出された物標の中から特定物標を決定し、高速低精度解析部１１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。照度設定部４２は、高速低精度解析部１１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定目標輝度値を含む、各個別領域Ｒの目標輝度値を定める。また、照度設定部４２は、光源部１０から各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。
【０２０５】
低速高精度解析部１１６は、高精度に物標を検出することができる。しかしながら、画像処理に比較的長時間を要するため、解析速度が劣る。このため、低速高精度解析部１１６の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、例えば特定物標が対向車１００である場合、遮光領域を絞り込んで自車ドライバーの視認性を高めた配光パターンの形成が可能であるが、対向車１００の変位に遮光領域を高精度に追従させることが困難である。
【０２０６】
一方、簡単な輝度検出を行う高速低精度解析部１１４は、画像処理に要する時間が比較的短時間であるため、高速な解析が可能である。しかしながら、物標の検出精度が低いため、物標の存在位置を正確に把握することが困難である。このため、高速低精度解析部１１４の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、配光パターンの遮光領域を広めに設定する必要があり、自車ドライバーの視認性が犠牲となる。
【０２０７】
これに対し、本実施の形態の車両用灯具システム１では、低速だが高度な画像解析手段である低速高精度解析部１１６と、単純だが高速な画像解析手段である高速低精度解析部１１４とを組み合わせて、対向車１００の存在位置を高精度に把握し、配光パターンを決定している。このため、車両用灯具２における光の照射精度、言い換えれば配光パターンの形成精度を高めることができる。その結果、対向車１００のドライバーに与えるグレアの回避と、自車両のドライバーの視認性確保とをより高い次元で両立することができる。
【０２０８】
また、配線基板５２には、高速低精度解析部１１４を構成する第４集積回路１１４ａと、トラッキング部４０及び照度設定部４２を構成する第５集積回路１１８ａとが搭載される。これにより、第４集積回路１１４ａと第５集積回路１１８ａとの間の通信速度を高速化することができる。このため、車両用灯具２における光の照射精度を高めることができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０２０９】
また、本実施の形態の撮像部１２は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。そして、高速低精度解析部１１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて輝度を検出し、低速高精度解析部１１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて物標を検出する。このように、高速低精度解析部１１４と低速高精度解析部１１６とのそれぞれにカメラを割り当てることで、それぞれの画像解析に必要とされる性能に特化したカメラを採用することができる。一般に、高速低精度解析部１１４と低速高精度解析部１１６の画像解析に必要とされる性能を兼ね備えるカメラは高価である。このため、本実施の形態によれば、撮像部１２の低コスト化を図ることができ、ひいては車両用灯具システム１の低コスト化を図ることができる。
【０２１０】
また、本実施の形態では、配線基板５２にさらに高速カメラ３６が搭載される。これにより、高速低精度解析部１１４を構成する第４集積回路１１４ａと高速カメラ３６との間の通信速度を高速化することができる。このため、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０２１１】
また、本実施の形態では、配線基板５２にさらに低速高精度解析部１１６を構成する第６集積回路１１６ａが搭載される。これにより、トラッキング部４０及び照度設定部４２を構成する第５集積回路１１８ａと低速高精度解析部１１６を構成する第６集積回路１１６ａとの間の通信速度を高速化することができる。このため、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０２１２】
また、本実施の形態では、配線基板５２にさらに低速カメラ３８が搭載される。これにより、低速高精度解析部１１６を構成する第６集積回路１１６ａと低速カメラ３８との間の通信速度を高速化することができる。このため、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０２１３】
また、本実施の形態では、配線基板５２にさらに光源制御部２０を構成する第７集積回路１２０ａが搭載される。これにより、トラッキング部４０及び照度設定部４２を構成する第５集積回路１１８ａと光源制御部２０を構成する第７集積回路１２０ａとの間の通信速度を高速化することができる。このため、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０２１４】
また、本実施の形態では、配線基板５２にさらに光源部１０が搭載される。これにより、光源制御部２０を構成する第７集積回路１２０ａと光源部１０との間の通信速度を高速化することができる。このため、車両用灯具２における光の照射精度をより高めることができる。また、車両用灯具システム１の小型化と低コスト化とを図ることができる。
【０２１５】
また、本実施の形態では、高速低精度解析部１１４が並列処理型演算装置で構成され、低速高精度解析部１１６が逐次処理型演算装置で構成される。これにより、車両用灯具システム１における演算処理を速めることができるため、車両用灯具２における光の照射精度を高めることができる。
【０２１６】
また、本実施の形態では、トラッキング部４０及び照度設定部４２が並列処理型演算装置で構成される。これにより、車両用灯具システム１における演算処理を速めることができるため、車両用灯具２における光の照射精度を高めることができる。
【０２１７】
本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられて得られる新たな実施の形態も本発明の範囲に含まれる。このような新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
【０２１８】
実施の形態１〜４では、撮像部１２、輝度解析部１４、物標解析部１６、灯具制御部１８及び光源制御部２０が灯室８内に設けられているが、それぞれは適宜、灯室８外に設けられてもよい。同様に、実施の形態５では、撮像部１２、高速低精度解析部１１４、低速高精度解析部１１６、灯具制御部１８及び光源制御部２０が灯室８内に設けられているが、それぞれは適宜、灯室８外に設けられてもよい。例えば、撮像部１２のうち低速カメラ３８は、車室内に搭載されている既存のカメラを利用することができる。なお、撮像部１２と光源部１０とは画角が一致していることが望ましい。
【０２１９】
また、高速カメラ３６が低速カメラ３８と同等の解像度を有する場合には、低速カメラ３８を省略してもよい。これにより、車両用灯具システム１の小型化を図ることができる。この場合、物標解析部１６は、高速カメラ３６の画像データを用いて物標を検出する。同様に、低速高精度解析部１１６は、高速カメラ３６の画像データを用いて物標を検出する。
【０２２０】
また、実施の形態２〜６において、特定物標は歩行者２００であってもよい。この場合、特定個別領域Ｒ１の特定目標輝度値は、他の個別領域Ｒに比べて高い値に設定される。これにより、より高い照度の光を歩行者２００に照射して、自車ドライバーが歩行者２００を視認しやすくすることができる。トラッキング部４０は、輝度解析部１４あるいは高速低精度解析部１１４の検出結果である各個別領域Ｒの輝度データにエッジ強調等の公知の画像処理を施すことで、歩行者２００の位置を検出することができる。エッジ強調は、輝度解析部１４あるいは高速低精度解析部１１４の処理に含めてもよい。
【０２２１】
各実施の形態において、光源部１０は、ＤＭＤである光偏向装置２６に代えて、光源光で自車前方を走査するスキャン光学系や、各個別領域Ｒに対応するＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイを備えてもよい。
【０２２２】
また、実施の形態５において、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１以外の個別領域Ｒの目標輝度値を異ならせてもよい。また、α及び／又はβの切り替え段数は、予め定められた固定値であってもよい。また、α及び／又はβは、予め定められた固定値であってもよい。これらにより、制御の簡略化を図ることができる。
【０２２３】
実施の形態６では、高速低精度解析部１１４を構成する第４集積回路１１４ａと灯具制御部１８を構成する第５集積回路１１８ａとに加えて、高速カメラ３６、低速高精度解析部１１６を構成する第６集積回路１１６ａ、低速カメラ３８、光源制御部２０を構成する第７集積回路１２０ａ及び光源部１０も同一の配線基板５２に搭載されている。しかしながら、特にこの構成に限定されず、第４集積回路１１４ａ及び第５集積回路１１８ａ以外のカメラ及び集積回路は適宜、別の配線基板に搭載されてもよい。
【０２２４】
光源部１０が１ボード化されない場合には、撮像部１２、高速低精度解析部１１４、低速高精度解析部１１６、灯具制御部１８及び光源制御部２０は適宜、灯室８外に設けられてもよい。例えば、撮像部１２のうち低速カメラ３８は、車室内に搭載されている既存のカメラを利用することができる。なお、撮像部１２と光源部１０とは同一の基板に搭載されていることが好ましい。これにより、撮像部１２及び光源部１０の画角を一致させやすくすることができる。
【０２２５】
また、図１８に示すように、高速カメラ３６が低速カメラ３８と同等の解像度を有する場合には、低速カメラ３８を省略してもよい。図１８は、実施の形態６に係る車両用灯具システムの変形例が備える筐体の内部を模式的に示す平面図である。本変形例に係る車両用灯具システムでは、高速カメラ３６のイメージセンサ３６ａが、高速低精度解析部１１４を構成する第４集積回路１１４ａと、低速高精度解析部１１６を構成する第６集積回路１１６ａとに電気的に接続される。低速高精度解析部１１６は、高速カメラ３６の画像データを用いて物標を検出する。本変形例によれば、車両用灯具システム１のさらなる小型化を図ることができる。
【０２２６】
実施の形態５，６においても、輝度一定制御やハイコントラスト制御を実行することができる。そして、図１３（Ａ）〜１３（Ｃ）及び図１４（Ａ）〜１４（Ｃ）に示す検出輝度値と設定照度値との関係を適用することができる。
【符号の説明】
【０２２７】
１  車両用灯具システム、  ２  車両用灯具、  １０  光源部、  １２  撮像部、  １４  輝度解析部、  １６  物標解析部、  ２０  光源制御部、  ３６  高速カメラ、  ３８  低速カメラ、  ４０  トラッキング部、  ４２  照度設定部、  ５２  配線基板、  １１４  高速低精度解析部、  １１６  低速高精度解析部、  Ｒ  個別領域、  Ｒ１  特定個別領域。
【産業上の利用可能性】
【０２２８】
本発明は、車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に関する。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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