(57)【要約】【課題】  自動車等の投光器の自動制御システムの精度を向上させ、投光器照明モードの自動修正を開始する必要のある実光源と、無視すべき擬似光源とを判別する際の誤検出を減少させることを、カラーセンサを必要とすることなく行わせる。【解決手段】  本発明は、主として自動車の投光器の第１照明モードから第２照明モードへの自動切換えを制御する方法であって、当該車を夜間運転する際に実施される方法であり、白黒センサにより、夜間道路の光景を表す画像を取得するステップＡと、前記画像から光源に対応する領域を抽出するステップＢと、前記領域内の光強度の分布に基づいて前記光源の種類を判別するステップＣとを含んでいる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主として自動車の投光器の第１照明モードから、第２照明モードへの自動切換えを制御する方法であって、当該車を夜間運転する際に実施される方法であり、
白黒センサにより、夜間道路の光景を表す画像を取得するステップＡと、
前記画像から、光源に対応する領域を抽出するステップＢと、
前記領域内の光強度の分布に基づいて、前記光源の種類を判別するステップＣ
とを含む方法。
【請求項２】
前記光源の種類を判別するステップＣにおいて、対向車の投光器を含むその光強度が、前記センサを飽和させる甲種光源を識別する領域しきい値化サブステップＣ０を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光源の種類を判別するステップＣにおいて、かなり離れた車から射出された光のモデル探索をするサブステップＣ３を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記判別ステップＣにおいて、
非しきい値領域の光強度を求めるサブステップＣ１と、
各非しきい値領域の光強度分布と、モデル化された分布との類似性を測定するサブステップＣ２と
とを含むことを特徴とする、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記モデル化された分布は、ガウス分布であることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記判別ステップＣにおいて、光領域を、一定の類似性レベルを上回るか否かに基づいて区分し、前記レベルを上回る場合には、車のテールランプ等の乙種光源であり、前記レベルを下回る場合には、反射性の道路標識等の丙種二次的光源であると判別することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記判別ステップＣの結果に基づいて、前記投光器のある照明モードから、別の照明モードへの切換えを制御し、甲種光源または乙種光源を識別した場合には、ハイビーム照明モードからロービーム照明モードへと切換え、丙種光源を識別した場合には、ハイビームモードのままとするステップＥをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
少なくとも前記取得ステップＡ、抽出ステップＢ、判別ステップＣを複数回繰り返し、その結果を比較した後、一致する場合、前記切換え制御ステップＥを開始することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
光源に対応する領域の位置ずれを経時測定するステップＧと、
次いで、前記光源に対応する領域の流跡線を識別するステップＨ
とをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記画像取得ステップＡの後に、所定の幾何学的形状の二次的光源に対応する領域を、前記画像から削除するためのステップＩをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記ステップＩは、前記画像内の光源に対応する領域の輪郭の抽出、前記領域の線状、特に垂直および水平部分の抽出、前記部分から幾何学体の作成、次いで、所定の幾何学的形状に対応する前記幾何学体、特に道標の反射面を表す矩形体の削除を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
路側を検出し、車線逸脱警報システム（ＬＤＷＳ）を実行するためのステップＪと、
ステップＡで取得した前記画像内の水平線の位置を推定するためのステップＨ
とをさらに含むことを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
主として自動車の投光器の第１照明モードから、第２照明モードへの自動切換えを制御する装置であって、当該自動車を夜間運転する際に作動させる装置であって、
（ａ）白黒センサを備える夜間道路の光景を表す画像を取得する手段と、
（ｂ）前記画像から光源に対応する領域を抽出する手段と、
（ｃ）前記領域内の光強度の分布に基づいて、前記光源の種類を判別する手段
とを備える装置。
【請求項１４】
（ｆ）前記判別手段（ｃ）が取得した結果に基づいて、前記投光器のある照明モードから別の照明モードへの切換えを制御する手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記センサは、当該車に搭載される少なくとも１つの他の装置と共用されるようになっていることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の装置。
【請求項１６】
請求項１〜１２のいずれかに記載の方法の実行を可能にする１以上のプログラムが格納されている情報記憶手段。
【請求項１７】
マイクロプロセッサおよびコンピュータ、またはそのいずれかにより実行され、その実行により、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法の実行を可能にする、１以上の命令シーケンスを含む、情報記憶手段のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広義には自動車用の照明分野に関する。より詳細には、本発明は、投光器をある動作モードから別の動作モードへと、自動的に切り換えることのできる投光器制御モードに関する。この制御には、たとえば、対向車の運転手や、同一方向の先行車の運転手が、バックミラーに反射した光によりまぶしく感じる状況を検出したときに、車載投光器を、ハイビーム照明状態からロービーム（下向き）照明状態へと自動的に切り換えることが挙げられる。また、オフモードからハイ／ロービームモードへの切換え、その他の切換えも考えられる。
【背景技術】
【０００２】
先行技術において、投光器のハイ／ロービームの切換えができる車載装置が提案されている。この装置には、各種のセンサやカメラ、取得画像の処理モードが採用されている。
【０００３】
これらの装置は、複雑な構造を有しており、安全がおびやかされる状況にあっても、信頼性が高く、かつ丈夫であることが極めて重要である。特に、これらの装置は、センサが検出した光源の性質を、正しく読み取る必要がある。
【０００４】
しかし、視界に入る光源が、単に自車または他車の投光器の光が道路標識に反射したものではなく、すれ違う車の投光器であるか、あるいは同一車線上の車の後尾灯であるかを判別することは難しい。これを取り違えた場合、投光器を、ハイビームモードからロービームモードへと切り換えるタイミングを間違え、当該車の運転手の視界を不必要に遮るおそれがある。また、誤検出により、投光器をハイ／ロービームモードから切り換えるのが遅れ、対向車の運転手の目をくらませるおそれがある。
【０００５】
流跡線解析に基づく手法は、街路灯等の擬似光源を許容できる精度で識別し、当該車の対向車については、より低い精度で識別するが、このような手法では、不確実性が残ることが分かっている。
【０００６】
詳細に述べると、光源が当該車から（数百ｍ）離れている場合や、そのために、センサが検出した画像内で光源がわずかにずれている場合に、この問題が起こる。しかし、投光器を、ハイビームモードからロービームモードへと切り換えて、対向車の運転手の目をくらませることを防ぎ、手動切換えと同様に、ハイ／ロービームの自動切換えが必要となるのは、６００〜１０００ｍの距離においてである。先行車に対しては、投光器を、再度ロービームモードからハイビームモードへ戻してよいのは、約４００ｍ以上離れてからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに対し、検出光の色を検出しうるセンサを使うことが、第１の解決法として挙げられる。これにより、テールランプ、または投光器から射出された光であるか、あるいは単に道路標識に反射された光であるかを判別することができる。
【０００８】
ここで、スペクトル情報は有用であるが、この方法が、カラーセンサを要することに起因して、新たな問題が発生する。カラーセンサは、経時劣化が起こりやすいフィルタを備えていることが特に問題となる。また、白黒センサと比較して、カラーセンサの階調に対する感度は低い。
【０００９】
そのため、カラーセンサに複数の機能を持たせようとした場合、特にハイ／ロービーム切換え機能に加え、暗視機能および車線逸脱警報システム（ＬＤＷＳ）機能、あるいはそのいずれかを持たせようとした場合に弊害が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、前述の問題を解決することにある。本発明は、投光器の自動制御システムの信頼性を向上させ、投光器照明モードの自動修正を開始する必要のある実光源と無視すべき擬似光源とを判別する際の誤検出を減少させることを目的としている。さらに、本発明は、カラーセンサを必要とすることなく、上記の目的を達成することを目的としている。
【００１１】
本発明は、車、特に自動車の投光器の第１照明モードから、第２照明モードへの自動切換えを制御する方法であって、当該車を夜間運転する際に実施される方法であり、白黒センサにより、夜間道路の光景を表す画像を取得するステップＡと、前記画像から光源に対応する領域を抽出するステップＢと、前記領域内の光強度の分布に基づいて前記光源の種類を判別するステップＣとを含む方法を提供するものである。
【００１２】
本発明では、白黒センサを使用することにより、検出された光源を、その色によって識別するのではなく、この光源に対応する検出領域の光強度の変動によって識別する。ある種の光源は、特徴的な光強度分布を有しており、白黒センサによって判別できることが見出されている。
【００１３】
白黒センサは、特に暗視（赤外線視）等の他の車載機能と共用できるため、これができないカラーセンサよりも好適である。好適な白黒センサは、特に高感度および高階調であり、必要な階調を余さず検出できるものでなければならない。
【００１４】
前記方法は、前記光源の種類を判別する前記ステップＣにおいて、対向車の投光器を含む、その光強度が、前記センサを飽和させる甲種光源を識別する領域しきい値化サブステップＣ０を含むことが望ましい。
【００１５】
本発明者らは、信号灯等の路上のその他の光源と比較して、投光器の光は、極めて高い光強度を有することをまず観察した。投光器を、ハイビームモードからロービームモードへと運転手が手動で切り換える従来の距離において、投光器を検出すると、センサが飽和するように、センサの感度を適切に調整することにより、光源が対向車の投光器であるかを容易に識別し、これにより、投光器は、この後に確認（たとえば複数の一連の取得画像上でこれを確認）を経て、ハイビームモードからロービームモードへと自動的に切り換えられる。
【００１６】
また、前記方法は、前記判別ステップＣにおいて、センサが飽和しない非しきい値領域の光強度を求めるステップＣ１と、各非しきい値領域の光強度分布と、ガウス分布との類似性を測定するステップＣ２と、かなり離れた車から射出された光のモデル探索をするステップＣ３とを含んでいる。ここで、光の強度分布を表す前記光の特徴は特有であり（２つの隆起が現れる）、これらの形状を探すことにより、前記光は判別可能であることが望ましい。
【００１７】
ステップＣ０、Ｃ１、Ｃ３は、同時に実行されることが望ましい。ステップＣ０またはＣ３によるしきい値領域は、たとえばステップＣ１またはＣ２に対しては処理されない。
【００１８】
本発明の範囲で、自動切換え装置を搭載した車の先行車の後尾灯に対応する光源と、たとえば装置を搭載した車の投光器自体から射出された光を反射した道路標識に対応する単なる二次的光源という、２種類の光源を混同するおそれが、実際にあることが見出されている。
【００１９】
そのため、これらを判別し、二次的光源を無視し（すなわち、投光器をハイビームモードに維持し）、後尾灯型の光源に対して反応する（投光器をハイビームモードからロービームモードへと切り換える）必要がある。
【００２０】
白黒センサを使用して、すなわち、色情報を必要とすることなく、これを実現するために、センサが取得した画像上の後尾灯は、領域中の一点から別の点へと変動する光強度の領域であることが見出されている。この画素の当該領域（Ｘ軸、Ｙ軸）における関数としての光点の、あるいは領域の画素の光強度（Ｚ軸）の三次元表示は、ガウス分布の三次元表示と類似している。
【００２１】
二次的光源に対応する表示は、ガウス分布を外れており、特にその光強度において、後尾灯にはない細かい変動が局所的に現れている。
【００２２】
よって本発明では、光強度分布を比較することにより、これが、ガウス分布に類似しているか（ガウス分布と類似性の高い分布を有する後尾灯）否か（ガウス分布と類似性の低い分布を有する無視すべき二次的光源）に基づき、両者の差異を利用している。類似性のレベルは、特に近似法により、車載の計算手段やコンピュータを使って、実測分布から簡単に算出できる。
【００２３】
これは効果的であり、信頼性も高いことが証明されている。この方法は、光強度の変動が、特徴的かつ反復する他の種類の光源にも適用できる。この場合、ステップＣ２では、各非しきい値領域の光強度分布と、この種類の光源のモデル化された分布との類似性を測定する。
【００２４】
前記判別ステップＣは、光領域を、一定の類似性レベルを上回るか否かに基づいて区分する。このレベルを上回る場合は、車のテールランプ等の乙種光源であり、下回る場合は、反射性の道路標識等の丙種二次的光源である。
【００２５】
前記方法のいずれかは、前記判別ステップＣの結果に基づいて、前記投光器のある照明モードから、別の照明モードへの切換えを制御し、特に、甲種光源または乙種光源を識別した場合には、ハイビーム照明モードから、ロービーム照明モードへ切換え、丙種光源を識別した場合には、ハイビームモードのままとするステップＥをさらに含んでいることが望ましい。
【００２６】
光源の種類を判別する精度を向上させるために、少なくとも前記取得ステップＡ、抽出ステップＢ、判別ステップＣを複数回繰り返し、その結果を比較した後に、十分に一致する場合、前記切換え制御ステップＥを開始することが望ましい。
【００２７】
本発明に係る方法は、光源に対応する領域の流跡線を識別するために、経時測定するステップＧ／Ｈをさらに含んでいることが望ましい。このステップでは、一連の画像中の光源の流跡線を測定することにより、この流跡線の性質を、追越し車両の流跡線や、対向車線を走向するすれ違う車の流跡線等の典型的な性質と比較し、光源の識別精度をさらに向上させることができる。
【００２８】
流跡線識別ステップと並行して、バイク灯、または投光器と道路標識とを区別する精度を向上させる遅延手段を設けることもできる。光源に対応する領域が画像内に残り、一定時間内に景色から消えない場合、光源が道路標識ではなく、バイク灯であると確認される。画像内の領域の位置ずれの有無を確認するためのこの待機時間は、流跡線の識別と連動させることができる。
【００２９】
特定の流跡線が決まっていない場合、投光器の制御を遅らせることができ、車速が分かる一定時間の経過後に、画像内に光源が残ると、ハイ／ロービームの切換えを命令できる。
【００３０】
前記方法は、画像取得の前記ステップＡの後に、ステップＩをさらに含むことが望ましい。ステップＩでは、所定の幾何学的形状の二次的光源に対応する領域を前記画像から削除することを意図している。ステップＩでは、前記画像内の光源に対応する領域の輪郭の抽出、その領域の線状、特に垂直および水平部分の抽出、これらの部分から、幾何学体の作成、次いで、所定の幾何学的形状に対応する前記幾何学体（特に道標の反射面を表す矩形体）の削除を含んでいることが望ましい。
【００３１】
制御システムが無視できるよう識別されると有用な二次的光源は、道路標識の他にもある。これらは、正方形や矩形等の単純な幾何学的形状の反射面であり、特に道路が曲がっていることに注意を促す、道路の境をなす路側柱上にある。
【００３２】
これらの面は、通常白色であるが、投光器の光を強く反射するように作られている。そのため、センサを飽和させる傾向がある。よって、本発明では、この前段階において、画像に、この種の二次的光源が含まれているか否かを識別し、含まれている場合には、前記しきい値化、および判別ステップよりも前に、画像から対応する領域を削除するようにしている。
【００３３】
本発明に係る方法は、路側を検出しＬＤＷＳを実行するためのステップＪをさらに含んでいることが望ましい。ここで取得した情報により、水平線の位置が更新される（検出された路側に対応するエスケープラインが定義され、水平線は、このエスケープラインの交点に位置する）。
【００３４】
本発明に係る方法は、ステップＡで取得した前記画像内の水平線の位置を推定するためのステップＨを、さらに含んでいることが望ましい。前述のように、この位置は、前記路側検出ステップＪの結果により推定することができる。これにより、検出された光源の識別精度を向上させることができる。
【００３５】
このステップにおいて推定される水平線よりも、光源が高い位置にあると確認された場合、その光源を無視すると決定できる。これはまた、バイク灯または投光器の検出を確認するための手段ともなり得る。画像内で対をなす２つの類似した領域を検出することにより、光源が車灯または投光器であることが確認できる。
【００３６】
単一の領域は、無視すべき二次的光源、第２灯や第２投光器が損傷した車灯や投光器、あるいはバイク灯または投光器に相当する。単一の光源が検出され、さらにそれが水平線上である場合、その光源は、二次的光源ではなく車灯または投光器であることが確認され、この場合には、バイクである可能性が高い。
【００３７】
また、本発明は、前記方法のすべてのステップを実行するために必要なすべての手段を有する、前記方法を実行するための装置にも関する。
【００３８】
本発明は、車、特に自動車の投光器の第１照明モードから、第２照明モードへの自動切換えを制御する装置であって、当該車を夜間運転する際に作動させる装置であり、（ａ）白黒センサを備える、夜間道路の光景を表す画像を取得する手段と、（ｂ）前記画像から光源に対応する領域を抽出する手段と、（ｃ）前記領域内の光強度の分布に基づいて前記光源の種類を判別する手段と、を含む装置に関する。
【００３９】
前記装置は、（ｆ）前記判別手段（ｃ）が取得した結果に基づいて、前記投光器のある照明モードから別の照明モードへの切換えを制御する手段を、さらに含んでいることが望ましい。
【００４０】
前記方法、および前記装置に使用されるセンサは、当該車に搭載される少なくとも１つの他の装置（計器板に近接して配置され、赤外線画像から情報を表示する暗視装置等）と共用できることが望ましい。
【００４１】
また、本発明は、前記方法を実行しうる１以上のプログラムが格納された、情報記憶手段にも関する。
【００４２】
さらに、本発明は、マイクロプロセッサおよびコンピュータ、またはそのいずれかにより実行され、その実行により、前記方法の実施を可能にする１つ以上の命令シーケンスを有する、情報記憶手段のコンピュータプログラムにも関する。
【００４３】
本発明に係る他の態様や効果は、図面を参照して説明する、発明を限定しない実施形態の記述から明らかであると思う。図面は、略示的なものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下本発明を、自動車の照明投光器のハイビーム照明モードから、ロービーム（下向き）照明モードへの自動切換えを制御する装置を例に挙げて説明する。しかし本発明は、これに限定されるものではない。
【００４５】
図１に示すように、本発明に係る投光器の自動切換え制御装置は、車の照明投光器１３の切換えを制御するものであり、主要素として、カメラ１０と、処理部１１と、切換え回路１２とを備えている。
【００４６】
よく知られているように、投光器１３は、日中走向用灯（ＤＲＬ）、駐車灯、ハイ／ロービーム灯等、様々な照明、および信号伝達状態を記憶することができる。図１は、ロービーム灯ＬＢ状態、およびハイビーム灯ＨＢ状態を概略的に示す。
【００４７】
カメラ１０は、車の前方からの一連の道路の光景を記録するために車載されている。カメラ１０は、処理部１１に対して、画像ＩＭを供給する。
【００４８】
実施形態においては、カメラ１０は、高階調性および高感度を有する白黒センサを使用する。（なお、センサの感度とは、センサが光強度のわずかな変動を検出する能力を指し、センサの階調性とは、センサが光強度を広範囲にわたり検出する能力を指す。）
【００４９】
このセンサは、１２ビットにわたり、コード化された信号に対し階調性が１２０ｄｂであること、すなわち、４０９６階調であることが好ましい。なお本明細書において、階調とは、検出できる光強度の範囲を指す。
【００５０】
カメラ１０が供給する画像ＩＭは、処理部１１中に埋め込まれたアナログ／デジタルコンバータ（図示せず）によって、デジタル化される。図１に示す実施形態では、デジタル化された画像ＩＭは、ソフトウェア処理モジュール１１０、１１１に供給される。
【００５１】
処理部１１において、ソフトウェア処理モジュール１１０は、本発明に係る照明投光器の自動切換え制御装置の動作専用に使用される。本発明によると、ソフトウェア処理モジュール１１０は、画像ＩＭ１を処理し、投光器１３を制御するための情報ＣＰを、その画像から引き出すことができる。
【００５２】
本実施形態では、投光器の制御情報ＣＰは、投光器のハイビーム状態からロービーム状態への自動切換えを命令する。
【００５３】
１１１で概略的に示されているのは、処理部１１に埋め込まれているその他の各種ソフトウェア処理モジュールであり、これが、本発明に係る照明投光器の自動切換え制御装置に必要な処理以外の処理機能を果たす。ソフトウェア処理モジュール１１１は、車載のその他の装置に関するものであり、画像ＩＭおよび処理部１１を、本発明に係る照明投光器の自動切換え制御装置と共有する。これらの装置として、たとえば路上ナビゲーション支援装置および曲道で投光器（コーナリングランプ）を制御する曲道検出装置、またはそのいずれかが挙げられる。
【００５４】
切換え回路１２は、制御情報ＣＰに加えて手動制御情報ＣＭも受信する。手動制御情報ＣＭは、車の運転手が照明モードの制御手段を手で動作させることを示す。手動制御情報ＣＭに示される運転手による手動動作は、制御情報ＣＰに基づく投光器の自動制御よりも常に優先される。
【００５５】
図２に示すように、処理部１１は、従来の構造を有し、マイクロプロセッサ等の中央演算処理装置（ＣＰＵ）２０、ＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、フラッシュメモリ等の記憶装置２３、インターフェイス２４、内部通信バス２５を備えている。
【００５６】
本発明の別の実施形態では、処理部１１は、さらに、運転手が各種の動作モードを選択するためのキーパッド等のマンマシン通信手段を備えている。
【００５７】
処理部１１は、本発明に係る方法の実行を可能にする１以上のプログラムＰＲＯＧを実行する。
【００５８】
図２に示す構成では、プログラムＰＲＯＧの実行コードの一部または全部が、ＲＯＭ２１に格納されている。
【００５９】
また、プログラムＰＲＯＧの実行コードは、たとえば、ディスク読取装置に挿入されたディスクから、インターフェイス２４を介して、または処理部１１を構成するマイクロコンピュータに接続された通信回路を介して、部分的に記憶装置２３にロードできる。
【００６０】
プログラムＰＲＯＧのロード元のディスクは、ＣＤ‐ＲＯＭまたはメモリカードであってもよい。より広くは、コンピュータまたはマイクロプロセッサで読み取り可能な情報記憶手段であれば、任意に取り外し可能で、処理部１１と一体化されているかに関わらず、プログラムＰＲＯＧの一部または全部を記憶する用途に適用可能である。
【００６１】
ＣＰＵ２０は、プログラムＰＲＯＧの命令、またはコード部の実行を制御する。この命令は、ＲＯＭ２１、記憶装置２３、および前述のその他の情報記憶手段、あるいはそのいずれかに記憶される。
【００６２】
処理部１１を作動させると、ＲＯＭ２１や記憶装置２３等の不揮発性メモリに記憶されたプログラムＰＲＯＧの一部または全部が、揮発性のＲＡＭ２２に送られる。これにより、ＲＡＭ２２は、本発明に係る方法を実行するために必要な変数やパラメータを記憶する各種レジスタに加え、プログラムＰＲＯＧから送られた実行コードを格納する。
【００６３】
なお、処理部１１は、プログラム化された手段として機能できる。このプログラム化された手段は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に改変不能に書き込まれたプログラムＰＲＯＧの実行コードを格納する。
【００６４】
前述のように、切換えシステムは、フロントの投光器か、バックライトか、あるいは単なる反射光である擬似光源、すなわち、道路標識であるかを判別可能である必要がある。
【００６５】
白黒センサを使うことにより得られる唯一の情報は、センサが受信した光強度を表す階調の形で提供される。
【００６６】
図３ａは、装置が搭載された車から、１００ｍ離れた投光器の光に対応する光源の光強度の分布を示すグラフである。Ｘ軸およびＹ軸は、センサが取得する画像領域の表面積を示し、Ｚ軸は、この領域の各画素の光強度を示す。
【００６７】
このグラフは、他の種類の車灯光源と比較し、大変強い光強度を示している。車載投光器が射出する光のみが、センサを飽和させるよう、センサは注意深く較正される。これにより、一旦飽和しきい値に達すると、制御システムは、この光に対応する画像領域の処理をこれ以上検査することなく、これが投光器の光であることを検知する。
【００６８】
図３ｂおよび図３ｃは、装置が搭載された車から、１００ｍ離れた道路標識、およびテールランプに対応する光源の光強度の分布を三次元表示するグラフである。両者に関して、光強度の最大値は類似しているため、混乱をきたすおそれがある。しかし、本発明によると、道路標識に対応する分布（図３ｂ）には、細かい変動がある一方、車灯に対応する分布（図３ｃ）は、ガウス分布に近似の形を呈していることが分かる。
【００６９】
本発明では、図４ａおよび図４ｂに示すように、特徴ある形を利用する。センサが、画像中に車灯型または道路標識型の分布を全体的に有する領域を検出した場合、画素群を、その重心を通るように、二次元的に切り取り（図４ａ）、同一のパラメータ（シグマ、標準偏差等）を有するガウス分布の理論曲線Ｒｔの分布を算出する。
【００７０】
次に、たとえば理論曲線Ｒｔに対する実曲線Ｒｒの近似の平均平方誤差を算出することにより、類似性測定を行う。これにより、誤差のレベルが、所定の類似しきい値（これを下回る場合は道路標識、上回る場合は車灯）に達しているか否かを判別する。
【００７１】
同様の計算を、三次元的にも実行する（図４ｂ）。ここでは、実分布およびガウス分布を三次元的に比較する（図では理論分布が示され、実分布はこれに重なっている）。誤差のレベルが類似しきい値に達しているか否かに関わらず、二次元計算の結果の正誤が証明される。二次元類似しきい値は、たとえば９６％にも達し得るが、三次元類似しきい値は、一般的にこれよりも低く、たとえば９２％となる。
【００７２】
本発明では、離れた位置（たとえば４００ｍ超）にある車灯に対応する光源の識別、判別も可能である。光強度の変動を示す図４ａおよび図４ｂに示した形が再び現れるのは、図６ａおよび図６ｂに示す前記ステップＣ３である。離れた位置にある車灯は、特徴的な対をなす２つの点として画像上に現れる。図６ｂは、２つの車灯に対応する２つの特徴的な隆起を三次元表示するグラフである。図６ａは、これを二次元表示する図である。
【００７３】
従って、本発明に係るあるステップでは、離れた位置にある車灯に対応する、光強度の低い対をなす小さな点を、その特徴ある光強度によって認識しうる。
【００７４】
上述の計算は、連続して取得された複数の画像にわたって繰り返され、投光器のある照明モードから、別の照明モードへの切換えを開始する前に取得された結果との一致がチェックされる。
【００７５】
図５は、本発明に係るハイ／ロービーム切換え方法の手順全体を示すチャートである。
【００７６】
この実施形態は、ハイビームモードからロービームモードへの切換え制御に関する例であるが、特に光源の流跡線の識別および測定と、曲道の有無に基づいて、ロービームモードからハイビームモードへと戻すための自動命令に好適な方法もある。
【００７７】
前記手順は、破線で区画された３つの部分からなっている。Ｐ１部は、画像の前処理に相当する（オプションとしてもよい）。Ｐ２部は、本発明をより詳細に実行するための手順である。Ｐ３部は、この後に詳述する画像の追加処理に関する（Ｐ１部と同様に、オプションとしてもよい）。
【００７８】
手順の詳細は、以下のとおりである。
ステップＡ：センサによる画像取得。
Ｐ１部：以下を含む画像の前処理。
ステップＩ１：画像から光源に対応する領域の輪郭抽出。
ステップＩ２：前記領域から垂直および水平部分の抽出。
ステップＩ３：ステップＩ２で取得した前記部分から矩形体の作成。
ステップＩ４：ステップＩ３で識別された、センサを飽和させる矩形輪郭を持つ物体（路側柱の高反射型表面に対応）の削除。
Ｐ２部：以下を含む画像の処理。
しきい値化ステップＣ０：投光器の光に対応する領域の抽出。
ステップＣ１：ガウス分布を有する物体の抽出。
ステップＣ２：ステップＣ１で取得した物体のパラメータの算出（類似性測定）。
ステップＣ３：かなり離れた車から射出された光のモデル探索。
【００７９】
ステップＣ１およびＣ３は、同時に実行される。画像中の光源に対応する領域が極めて小さい場合、ステップＣ１およびＣ２の処理ではなく、ステップＣ３の処理が実行される。
【００８０】
空間一致ステップＬ：対をなす車灯の識別。
２つの光源が極めて近く、類似しており、さらに同時に動いている場合、このステップによってステップＣ２で実行された光源識別の一致精度を上げる。
【００８１】
Ｐ２部の処理に後続するステップは、次のとおりである。
ステップＧ：経時測定。
ステップＨ：流跡線の識別。
ステップＧおよびＨは、経時測定で流跡線が識別される限りにおいてはリンクしている。
ステップＦ：ハイビームモードからロービームモードへの切換えを決定する。
【００８２】
Ｐ３部では、最初の前記画像取得ステップＡの後、ステップＪにおいて路側を検出し（ＬＤＷＳ）、その結果により、ステップＫにおいて水平線を推定する。水平線の位置決めにより、たとえば車灯やバイク灯と道路標識との区別を確認する。
【００８３】
新たな画像取得には、全ステップを繰り返し、これにより、ステップＦにおいて命令決定が下される前に、すでに検出されているが更新すべき光源を検出する。光源の位置、光源に対応する領域の位置の履歴を提供する。センサは、少なくとも毎秒１０画像を記憶可能である。
【００８４】
よって上述の処理では、カラーセンサを必要とすることなく、一定数の光源を容易に判別できる。画像の前処理または処理のためのステップを追加すると、検出の精度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】図１は、本発明に係る自動切換え制御装置の全体構造を示す図である。
【図２】図２は、本発明において使用される処理部の構成を示す図である。
【図３ａ】図３ａは、ある種類の光源の光強度の分布を三次元表示するグラフである。
【図３ｂ】図３ｂは、別の種類の光源の光強度の分布を三次元表示するグラフである。
【図３ｃ】図３ｃは、さらに別の種類の光源の光強度の分布を三次元表示するグラフである。
【図４ａ】図４ａは、２種類の光源を判別する処理を示す図である。
【図４ｂ】図４ｂは、２種類の光源を判別する処理を示す図である。
【図５】図５は、本発明に係る方法を実行するための手順を示すチャートである。
【図６ａ】図６ａは、別の種類の光源の光強度の分布を二次元表示する図である。
【図６ｂ】図６ｂは、別の種類の光源の光強度の分布を三次元表示するグラフである。
【符号の説明】
【００８６】
１０  カメラ
１１  処理部
１２  切換え回路
１３  投光器
２０  中央演算処理装置（ＣＰＵ）
２１  ＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ
２２  ＲＡＭ
２３  記憶装置
２４  インターフェイス
２５  内部通信バス
１１０、１１１  ソフトウェア処理モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【外国語明細書】
2007238090000001.pdf