(57)【要約】【課題】  車両用前照灯において、標識や反射板などの反射光により対向車のヘッドランプや先行車のテールランプと誤認識する可能性を低減する制御装置を提供する。【解決手段】  配光制御装置は、前方車両の検知領域が所定範囲以上である場合には、当該前方車両までの距離に応じた配光パターンを選択し、その選択した配光パターンを検知データと合成することで合成画像を生成し、その合成画像を用いて前方車両の検知処理を行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定形状の回転シャッタの回転角度位置に応じた上端縁形状により規定されるカットオフラインを有する配光パターンを形成する左右のランプと、
前記左右の各ランプの照射方向に存在する前方車両に関する情報を検知するセンサと、
前記センサからの検知データに基づいて前方車両の位置及び距離を算出する演算手段と、
前記算出された前方車両の位置及び距離に基づいて前記各ランプの目標回転角度を演算し、当該目標回転角度まで回転するように前記各ランプの回転シャッタの駆動を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記前方車両の検知領域が所定範囲以上である場合には、当該前方車両までの距離に応じた配光パターンを選択し、その選択した配光パターンを前記センサからの検知データと合成することで合成画像を生成し、前記演算手段は、前記合成画像を用いて前方車両の検知処理を行うことを特徴とする車両用前照灯の配光制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検知データから前記選択した配光パターンを減算することで合成画像を生成することを特徴とする請求項１記載の配光制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検知データに前記選択した配光パターンを反転したデータを乗算することで合成画像を生成することを特徴とする請求項１記載の配光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両用照明灯（ヘッドライト）の配光制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車がヘッドライトを点灯して走行する場合、ヘッドライトは基本的にハイビームとされているが、対向車とすれ違うときや他の車両の直後を走行する場合には、ロービームとされる。但し、ロービームでは、運転者にとって路肩や道路横断中の歩行者が見えにくくなる傾向がある。
【０００３】
このような車両のヘッドライトの配光を状況に応じて自動的に変更する配光可変型前照灯（ＡＤＢヘッドランプ）が開発されている。例えば、自車両の進行方向遠方の状況を運転者によく認識させるために、自車両前方の光放射状況をカメラで検出し、その検出状況に応じてハイビームとロービームの配光パターンを制御するものが知られている。
【０００４】
ここで、カメラによる前方車両の検出は、対向車のヘッドランプ又は先行車のテールランプが左右対称に配置され且つそれらが発光するため、カメラで取得した画像上で発光部のペア性と周辺との輝度差を利用して行われている（特許文献１参照）。
【０００５】
このようなヘッドランプにおいては、ハイビームの配光パターンで先行車や対向車などの前方車両にグレアを与える部分にのみ「影」（カットオフ）を作成することで、グレアを与えないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４１５９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、路肩に設置された標識や反射板などによって自車両のヘッドランプの光が反射する場合、運転者にとっては前方の視界が向上するが、カメラで取得した画像では、前記反射光が対向車のヘッドランプ又は先行車のテールランプの光として誤認識される可能性が高い。
【０００８】
すなわち、自動車の前照灯の光が標識や反射板などで反射すると、カメラによる撮像装置は、その反射光によって対向車の前照灯や先行車のテールランプと誤認識する可能性が大きいという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記のような車両用前照灯において、標識や反射板などの反射光により対向車のヘッドランプや先行車のテールランプと誤認識する可能性を低減する配光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】
【００１０】
本発明は、所定形状の回転シャッタの回転角度位置に応じた上端縁形状により規定されるカットオフラインを有する配光パターンを形成する左右のランプと、前記左右の各ランプの照射方向に存在する前方車両に関する情報を検知するセンサと、前記センサからの検知データに基づいて前方車両の位置及び距離を算出する演算手段と、前記算出された前方車両の位置及び距離に基づいて前記各ランプの目標回転角度を演算し、当該目標回転角度まで回転するように前記各ランプの回転シャッタの駆動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記前方車両の検知領域が所定範囲以上である場合には、当該前方車両までの距離に応じた配光パターンを選択し、その選択した配光パターンを前記センサからの検知データと合成することで合成画像を生成し、前記演算手段は、前記合成画像を用いて前方車両の検知処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、前方車両までの距離に応じて選択した配光パターンを前記センサからの検知データと合成することで生成される合成画像に基づいて、前方車両の検知処理を行う。このとき、合成画像は、前方車両のランプと誤認識される反射光の画像部分を除去し又はその輝度を大きく減少させた画像として生成することができるので、前方車両を的確に検知することが可能となる。従って、自車の前照灯の光が標識や反射板などで反射されてカメラ等のセンサに受光された場合でも、それを対向車のヘッドランプや先行車のテールランプと誤認識する可能性を低減することができる。
【００１２】
本発明において、前記合成画像は、前記制御手段により、前記検知データから前記選択した配光パターンを減算すること、或いは前記検知データに前記選択した配光パターンを反転したデータを乗算することによって生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の車両用配光制御装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施形態の車両用配光制御装置の制御処理を示すフローチャート。
【図３】検知画像（Ａ）において対向車の検知領域が大きい場合に形成されるカットオフラインを有する配光パターン（Ｂ）を示す図。
【図４】（Ａ）は自車前方において対向車が遠距離、中距離、近距離にあるときの検知画像、（Ｂ）は各検知画像に対して合成される配光パターン画像、（Ｃ）は検知画像（Ａ）に配光パターン画像（Ｂ）を合成した合成画像の各例を示す図。
【図５】検知画像（Ａ）のデータから配光パターン画像（Ｂ）のデータを引き算することで合成画像（Ｃ）を生成する方法を示す図。
【図６】検知画像（Ａ）のデータに配光パターン画像（Ｂ）を反転したデータ（Ｂ’）を掛け算することで合成画像（Ｃ）を生成する方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態である車両用配光制御装置について説明する。
【００１５】
本実施形態の車両用配光制御装置１は、自動車等の車両の前照灯（ヘッドランプ）の配光制御に適用されるものであり、図１に示すように、左側ランプ１０、右側ランプ２０、センサ３０、ＥＣＵ４０及びランプ制御ユニット５０を備えて構成されている。以下、本実施形態では、「右側」とは車両の進行方向右側を指し、「左側」とは車両の進行方向左側を指す。
【００１６】
本実施形態において、左右のランプ１０，２０は、それぞれ回転シャッタの回転角度位置に応じた上端縁形状により規定されるカットオフラインを有する配光パターンを形成するためのものであり、投影レンズ１１，２１と、光源１２ａ，２２ａやリフレクタ１２ｂ，２２ｂ等を含む照射光学系と、投影レンズ１１，２１と照射光学系との間に配置された回転シャッタ１３，２３と、これを回転駆動するモータ１４，２４とを備えている。
【００１７】
ここで、回転シャッタ１３，２３は、照射光学系からの照射光の一部を遮光し、その回転角度位置に応じた上端縁形状により規定されるカットオフラインを形成するための略円柱形状の遮光部材である。このような回転シャッタを含むランプ１０，２０の構成は、例えば、本出願人の特許出願に係る特開２０１０−２３２０８１号公報に開示されているので、詳細な説明は省略する。
【００１８】
センサ３０は、左右のランプ１０，２０の各々の照射方向（自車の前方）に存在する車両に関する情報（例えば、自車に対する先行車、対向車の種類、位置、距離）を検知するためのセンサであり、例えば、車載の撮像装置（カメラ）又はミリ波レーダ等である。
【００１９】
ＥＣＵ４０は、車両に搭載された電子制御ユニットであり、ＭＰＵやＣＰＵ等の演算制御手段とＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段とを含み、演算制御手段が記憶手段に読み込まれた所定のプログラムを実行することにより、先行車、対向車の種類、位置及び距離を演算する演算手段として機能する。
【００２０】
ランプ制御ユニット５０は、ＭＰＵやＣＰＵ等の演算制御手段とＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段とを含み、演算制御手段が記憶手段に読み込まれた所定のプログラムを実行することにより、左右の各回転シャッタ１３，２３の目標回転角度を演算し、当該演算された目標回転角度で回転するように左右のモータ１４，２４を駆動制御する制御手段として機能する。
【００２１】
次に、上記構成の車両用配光制御装置の制御処理について、図２を参照して説明する。以下の処理は、主にＥＣＵ４０とランプ制御ユニット５０が、上記所定のプログラムを実行することにより実現される。
【００２２】
まず、ＥＣＵ４０は、センサ３０から検知データを取得し（ステップＳＴ１）、当該検知データに基づいて前方車両（先行車及び／又は対向車）の検知処理を行う（ＳＴ２）。この検知処理では、前方車両の有無を判断し、「有」の場合は、車両の種別を判定すると共に位置、距離を演算する。それらの判定や演算は、例えば、前記特許文献１に開示された光源抽出及び特徴量算出の方法を用いて行うことができる。
【００２３】
次に、ランプ制御ユニット５０は、検知された先行車、対向車の種別と演算された位置、距離に基づいて、対向車の検知領域が所定の範囲以上であるか否かを判定する（ＳＴ３）。
【００２４】
ここで、自車前方の光源として対向車（又は先行車）のランプのみがある場合には、当該ランプからの光のみが対向車（又は先行車）の検知領域となって、対向車（又は先行車）が的確に検知されるが、前述のように路肩に設置された標識や反射板などによって自車のヘッドランプの光が反射されてセンサ３０に受光されると、その反射光を含む検知データの画像部分が対向車（又は先行車）の検知領域として誤認識されることとなる。
【００２５】
図３（Ａ）は、そのような検知画像の例を示す。この検知画像では、前方中距離の先行車Ｃ１のテールライトと、遠距離の対向車Ｃ２のヘッドライトのほか、路肩に並んだ街路灯Ｃ３が光源として検出され、それらのうち対向車Ｃ２のヘッドライトだけでなく街路灯Ｃ３を含む検知領域Ｃ４が対向車として誤認識され得る。
【００２６】
そのような誤認識の場合、公知の配光制御技術によれば、図３（Ｂ）に示すように右側の対向車Ｃ２を避ける配光パターンが形成され、それに基づいて配光制御が行われる。しかしながら、対向車として認識される検知領域が大きいため、未だ遠距離の対向車Ｃ２に対して自車のヘッドランプの配光制御が的確に行われないこととなる。
【００２７】
このような場合に対処するため、図２の配光制御処理では、上記ＳＴ３において、対向車の検知領域が所定範囲以上であるか否かを判定し、その結果“ＹＥＳ”の場合は、以下で説明するように、対向車までの距離に応じた配光パターン画像を選択し（ＳＴ４）、その選択した配光パターン画像を上記ＳＴ１で取得した画像データと合成する演算を行うことで、後述のような合成画像を生成する（ＳＴ５）。
【００２８】
そして、この合成画像を用いて、再度ＳＴ２の検知処理を行う。このとき、合成画像では、前方車両のランプと誤認識される反射光の画像部分を除去し又はその輝度を大きく減少させているので、前方車両を的確に検知することが可能となる。
【００２９】
この検知処理後、上記ＳＴ３の判定で“ＮＯ”の場合には、先行技術と同様に配光制御処理を行う。すなわち、ＥＣＵ４０で演算されたデータに基づき、ランプ制御ユニット５０で配光パターンの制御信号を生成する（ＳＴ６）。具体的には、左右の回転シャッタ１３，２３の各々の目標回転角度（左側ランプ１０及び右側ランプ２０が当該先行車、対向車を照射しないような目標回転角度）を演算する。
【００３０】
そして、左右の回転シャッタ１３，２３が、当該演算された目標回転角度まで回転するように左右のモータ１４，２４を駆動制御する（ＳＴ７）。すなわち、左右の回転シャッタ１３，２３がそれぞれ当該演算された目標回転角度回転するように、左右のモータ１４，２４に対して駆動信号を出力する。このとき、左右のモータ１４，２４は、それぞれランプ制御ユニット５０からの駆動信号に従って、左右の回転シャッタ１３，２３を上記のように演算された目標回転角度まで回転させる。これにより、各回転シャッタ１３、２３は、先行車、対向車に対する幻惑光を与えない最小限の形状となり、路面配光が変化する（ＳＴ８）。
【００３１】
以下、本実施形態における配光パターン画像と合成画像の生成について説明する。
［配光パターン画像］
例えば、自車から対向車までの距離を遠距離（所定の長距離以上）、短距離（所定の短距離以下）、中距離（所定の長距離と短距離の間）の３段階に分けることで、各段階に対応した配光パターン画像を用意しておくことができる。これらの配光パターン画像は、前記特開２０１０−２３２０８１号公報に示されるように左右の回転シャッタの回転角度位置に応じた上端縁形状により規定されるカットオフラインを有する配光パターンに基づいて作成される。
【００３２】
具体的には、図４（Ａ）に示すように、先行車Ｃ１のほか対向車として認識される検知領域Ｃ４が大きい検知画像に対して、自車から対向車Ｃ２までの距離に応じて選択される配光パターン画像は、図４（Ｂ）に示すように、先行車Ｃ１と対向車として認識される検知領域Ｃ４に対応するカットオフラインの中央部分の幅ｄが異なるものとなっている。
【００３３】
詳細には、（Ｂ）の各配光パターンのカットオフラインの中央部分の幅ｄは、対向車が遠距離の場合は、相対的に短い幅に設定され、対向車が中距離ないし近距離にある場合は、それぞれ中間の長さ、相対的に長い幅に設定されている。各場合の長さは、対向車までの距離に応じて標準的な車両の幅を換算した値によって決めることができる。
【００３４】
［合成画像］
図２の配光制御処理においては、図４（Ａ）に示すような検知画像と、前述のように対向車までの距離に応じて選択された配光パターン画像（Ｂ）とから合成画像（Ｃ）を生成する方法は、次の２つの演算で実行することができる。
【００３５】
１つは、図５に示すように、検知画像（Ａ）のデータから配光パターン画像（Ｂ）を引き算することによって合成画像（Ｃ）を得る方法である。もう１つは、図６に示すように、検知画像（Ａ）のデータに、配光パターン画像（Ｂ）を反転した画像データ（Ｂ’）を掛け算して合成画像（Ｃ）を得る方法である。
【００３６】
いずれの方法でも、検知画像（Ａ）の対向車検知領域Ｃ４において、配光パターン画像（Ｂ）のカットオフラインの中央部分から右側に位置する光源部の輝度が０近くまで減少した合成画像（Ｃ）が得られる。従って、この合成画像を用いて、前述の検知処理を行うことにより、対向車（あるいは先行車）を的確に抽出、検知することができる。
【００３７】
以上のとおり実施形態について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、対向車の検知領域に街路灯などの光源や標識からの反射光が含まれる場合だけでなく、先行車のテールランプが反射光で識別困難な場合でも、先行車を的確に検知することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１…車両用配光制御装置、１０…左側ランプ、２０…右側ランプ、３０…センサ、４０…ＥＣＵ、５０…ランプ制御ユニット。
【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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