(57)【要約】  車両検出装置（１４）は、自車前方を撮像する撮像装置（１２）から取得する画像データに対し、範囲の異なる複数の関心領域を設定する領域設定部（２４）と、各関心領域について、領域内に存在する光点に基づいて前方車両の存在を判定する車両判定部（２６）であって、各関心領域について異なる頻度で判定を実行する車両判定部（２６）とを備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車前方を撮像する撮像装置から取得する画像データに対し、範囲の異なる複数の関心領域を設定する領域設定部と、  各関心領域について、領域内に存在する光点に基づいて前方車両の存在を判定する車両判定部であって、各関心領域について異なる頻度で判定を実行する車両判定部と、を備えることを特徴とする車両検出装置。
【請求項２】
前記複数の関心領域には、前記画像データの中心を含む中央領域、前記画像データの左側および／または右側に偏在する側方領域、所定遠方の先行車に基づいて定まる対向車領域、ならびに前記画像データの上側に位置する判定除外領域を除く広角領域の少なくとも１つが含まれる請求項１に記載の車両検出装置。
【請求項３】
前記中央領域、前記対向車領域および／または前記広角領域の判定頻度は、前記側方領域の判定頻度より高い請求項２に記載の車両検出装置。
【請求項４】
前記車両判定部は、前記複数の関心領域について、異なる判定基準にしたがって車両判定を実行する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両検出装置。
【請求項５】
自車前方を撮像する撮像装置から取得する画像データに対し、前記画像データの左側および／または右側に偏在する側方領域を設定する領域設定部と、  自車両を追い越す他車両のテールランプに準じる判定基準にしたがって、前記側方領域内に存在する光点から追い越し車両を判定する車両判定部と、を備えることを特徴とする車両検出装置。
【請求項６】
前記判定基準には、光点の輝度、大きさおよび色が含まれる請求項５に記載の車両検出装置。
【請求項７】
前記判定基準には、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれる請求項６に記載の車両検出装置。
【請求項８】
自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、前記側方領域を変位または変形させる領域調整部をさらに備える請求項５乃至７のいずれか１項に記載の車両検出装置。
【請求項９】
自車前方を撮像する撮像装置から取得する画像データに対し、所定遠方の先行車に基づいて対向車領域を設定する領域設定部と、  前記対向車領域に存在する光点を対向車と判定する車両判定部と、を備えることを特徴とする車両検出装置。
【請求項１０】
前記領域設定部は、前記所定遠方の先行車が有するテールランプに対応する光点に基づいて先行車領域を設定し、当該先行車領域に隣接するように前記対向車領域を設定する請求項９に記載の車両検出装置。
【請求項１１】
前記車両判定部は、対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を対向車と判定する判定基準を有する請求項９または１０に記載の車両検出装置。
【請求項１２】
前記判定基準には、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれる請求項１１に記載の車両検出装置。
【請求項１３】
前記判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれない請求項１１または１２に記載の車両検出装置。
【請求項１４】
自車前方を撮像する撮像装置から取得する画像データに対し、前記画像データの中心を含む中央領域を設定する領域設定部と、  前記中央領域に存在する光点を所定遠方の前方車両と判定する車両判定部と、を備えることを特徴とする車両検出装置。
【請求項１５】
前記車両判定部は、先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を前方車両と判定する判定基準を有する請求項１４に記載の車両検出装置。
【請求項１６】
前記判定基準には、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれる請求項１５に記載の車両検出装置。
【請求項１７】
前記判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれない請求項１５または１６に記載の車両検出装置。
【請求項１８】
自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、前記中央領域を変位または変形させる領域調整部をさらに備える請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の車両検出装置。
【請求項１９】
自車前方を撮像する撮像装置と、  請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の車両検出装置と、  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装置と、  前記車両検出装置の検出結果に基づいて、前記光源装置による各個別領域への光の照射を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする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、車両検出装置および車両用灯具システムに関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、車両の周囲の状態に基づいてハイビームの配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御が提案されている。ＡＤＢ制御は、自車前方に位置する先行車や対向車等の前方車両の有無を検出し、前方車両に対応する領域を減光あるいは消灯するなどして、前方車両に与えるグレアを低減するものである。したがって、ＡＤＢ制御では、前方車両を検出する必要がある。これに対し、例えば特許文献１には、自車両の前方領域を撮像した時系列の画像を画像解析して他車両を検出する他車両検出手段を備えた車両検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０２０６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ＡＤＢ制御をより簡素な構成で実現したいという要求がある。ＡＤＢ制御の構成の簡素化を図る方法としては、前方車両を検出するための車両検出装置に、より簡素なＣＰＵ等の素子を搭載することが考えられる。一方で、ＡＤＢ制御の精度低下は、当然に望まれるものではない。しかしながら、構成の簡素化を狙って車両検出装置に簡素な素子を用いることは、前方車両の検出精度を低下させる方向に作用するため、結果としてＡＤＢ制御の精度も低下し得る。【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、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図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検出装置である。当該装置は、自車前方を撮像する撮像装置から取得する画像データに対し、範囲の異なる複数の関心領域を設定する領域設定部と、各関心領域について、領域内に存在する光点に基づいて前方車両の存在を判定する車両判定部であって、各関心領域について異なる頻度で判定を実行する車両判定部と、を備える。この態様によれば、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。【０００７】  上記態様において、複数の関心領域には、画像データの中心を含む中央領域、画像データの左側および／または右側に偏在する側方領域、所定遠方の先行車に基づいて定まる対向車領域、ならびに画像データの上側に位置する判定除外領域を除く広角領域の少なくとも１つが含まれてもよい。また、上記態様において、中央領域、対向車領域および／または広角領域の判定頻度は、側方領域の判定頻度より高くてもよい。また、上記いずれかの態様において、車両判定部は、複数の関心領域について、異なる判定基準にしたがって車両判定を実行してもよい。【０００８】  本発明の他の態様もまた、車両検出装置である。当該装置は、自車前方を撮像する撮像装置から取得する画像データに対し、画像データの左側および／または右側に偏在する側方領域を設定する領域設定部と、自車両を追い越す他車両のテールランプに準じる判定基準にしたがって、側方領域内に存在する光点から追い越し車両を判定する車両判定部と、を備える。この態様によっても、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。【０００９】  上記態様において、判定基準には、光点の輝度、大きさおよび色が含まれてもよい。また、上記態様において、判定基準には、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。また、上記いずれかの態様において、自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、側方領域を変位または変形させる領域調整部をさらに備えてもよい。【００１０】  本発明の他の態様は車両検出装置である。当該装置は、自車前方を撮像する撮像装置から取得する画像データに対し、所定遠方の先行車に基づいて対向車領域を設定する領域設定部と、対向車領域に存在する光点を対向車と判定する車両判定部とを備える。この態様によれば、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。【００１１】  上記態様において、領域設定部は、所定遠方の先行車が有するテールランプに対応する光点に基づいて先行車領域を設定し、当該先行車領域に隣接するように対向車領域を設定してもよい。また、上記いずれかの態様において、車両判定部は、対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を対向車と判定する判定基準を有してもよい。また、上記態様において、判定基準には、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。また、上記いずれかの態様において、判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれなくてもよい。【００１２】  本発明の他の態様は車両検出装置である。当該装置は、自車前方を撮像する撮像装置から取得する画像データに対し、画像データの中心を含む中央���域を設定する領域設定部と、中央領域に存在する光点を所定遠方の前方車両と判定する車両判定部とを備える。この態様によれば、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。【００１３】  上記態様において、車両判定部は、先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を前方車両と判定する判定基準を有してもよい。また、上記態様において、判定基準には、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。また、上記いずれかの態様において、判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれなくてもよい。また、上記いずれかの態様において、車両検出装置は、自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、中央領域を変位または変形させる領域調整部をさらに備えてもよい。【００１４】  また、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、自車前方を撮像する撮像装置と、上記いずれかの態様の車両検出装置と、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装置と、車両検出装置の検出結果に基づいて、光源装置による各個別領域への光の照射を制御する制御装置と、を備える。【００１５】  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】
【００１６】  本発明によれば、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施の形態１，３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】中央領域を示す図である。
【図３】側方領域を示す図である。
【図４】対向車領域を示す図である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、対向車領域を示す図である。
【図６】広角領域を示す図である。
【図７】中央領域を変位させる様子を示す図である。
【図８】側方領域を変位させる様子を示す図である。
【図９】実施の形態２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】図１０（Ａ）は、左右の前照灯ユニットの光照射範囲を模式的に示す図である。図１０（Ｂ）は、参考例に係る撮像装置の画角と光源装置の光照射範囲との関係を模式的に示す図である。図１０（Ｃ）は、実施の形態２に係る撮像装置の画角と光源装置の光照射範囲との関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  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、同一の部材であっても、各図面間で縮尺等が若干相違する場合もあり得る。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、特に言及がない限り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。
【００１９】（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。
【００２０】  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概ね左右対称の構造を有し、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。
【００２１】  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。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、光源装置１０と、撮像装置１２と、車両検出装置１４と、制御装置１６とが収容される。
【００２２】  （光源装置）  光源装置１０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（強度）を独立に調節可能な装置である。光源装置１０は、光源部１８と、投影光学部材２０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。
【００２３】  光源部１８は例えば、点灯状態を独立に調節可能な複数の光源２２が配列された構造を有する。点灯状態には、点消灯と光の強度とが含まれる。光源２２としては、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子が例示される。各光源２２は、各個別領域と対応付けられる。光源装置１０は、各光源２２の点灯状態を調節することで、各個別領域に独立に光を照射することができる。なお、光源部１８は、光源とＤＭＤ（Digital Mirror Device）等の光偏向装置とが組み合わされた構造であってもよい。
【００２４】  投影光学部材２０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２０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２０は、その後方焦点が光源部１８の近傍に位置するように配置される。光源２２から出射された光は、投影光学部材２０を通過して灯具前方に進行し、各光源２２に対応する個別領域に照射される。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。
【００２５】  （撮像装置）  撮像装置１２は、自車前方を撮像する装置である。撮像装置１２は、例えば従来公知のカメラで構成される。なお、各個別領域は、撮像装置１２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ってもよい。撮像装置１２が取得した画像データは、車両検出装置１４に送られる。
【００２６】  （車両検出装置）  車両検出装置１４は、前方車両を検出する装置である。前方車両とは、進行方向が自車と同じである先行車と、進行方向が自車と逆である対向車を含む、自車前方に存在する車両を意味する。車両検出装置１４は、領域設定部２４と、車両判定部２６と、領域調整部２８とを備える。
【００２７】  領域設定部２４は、撮像装置１２から取得する画像データに対し、範囲の異なる複数の関心領域（Region of Interest）ＲＯＩを設定する。関心領域ＲＯＩは、車両判定部２６によって所定の車両判定が実施される領域である。複数の関心領域ＲＯＩには、中央領域ＲＯＩ１、側方領域ＲＯＩ２、対向車領域ＲＯＩ３および広角領域ＲＯＩ４の少なくとも１つが含まれる。以下、各関心領域ＲＯＩについて詳細に説明する。
【００２８】  （中央領域）  図２は、中央領域ＲＯＩ１を示す図である。中央領域ＲＯＩ１は、画像データＤの中心Ｃを含む領域である。中心Ｃは、撮像装置１２で撮影された画像フレームの中心である。中央領域ＲＯＩ１は、所定遠方に位置する前方車両を重点的に検知することを目的として設定される領域である。画像データＤの中心Ｃは、消失点（水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点）とみなすことができる。つまり、中心Ｃは仮想消失点である。また、自車走行車線Ｌ１および対向車走行車線Ｌ２は消失点から下方に延びる。したがって、画像データＤの中心Ｃを含む中央領域ＲＯＩ１を、遠方に位置する前方車両が出現する領域と推定することができる。
【００２９】  中央領域ＲＯＩ１の範囲は、要求されるＡＤＢ制御の精度と車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷とのバランス等を考慮して、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。一例として、中央領域ＲＯＩ１は矩形状であり、鉛直方向の範囲は中心Ｃから上下に１°であり、水平方向の範囲は中心Ｃから自車走行車線Ｌ１の側に１°、対向車走行車線Ｌ２の側に２°である。中央領域ＲＯＩ１の範囲は、中心Ｃから自車走行車線Ｌ１側よりも中心Ｃから対向車走行車線Ｌ２側においてより広い範囲とすることが好ましい。これにより、グレアをより受けやすい対向車を、より早期に検出することができる。
【００３０】  （側方領域）  図３は、側方領域ＲＯＩ２を示す図である。側方領域ＲＯＩ２は、画像データＤの左側および／または右側に偏在する領域である。図３には、左側に偏在する左側方領域ＲＯＩ２Ｌと右側に偏在する右側方領域ＲＯＩ２Ｒとが図示されている。以下、左側方領域ＲＯＩ２Ｌと右側方領域ＲＯＩ２Ｒとを区別しない場合は、側方領域ＲＯＩ２と総称する。左側方領域ＲＯＩ２Ｌは、自車走行車線Ｌ１の左側車線Ｌ１Ｌを自車と同方向に走行する他車であって、左後方から自車を追い越す他車を重点的に検知することを目的として設定される領域である。右側方領域ＲＯＩ２Ｒは、自車走行車線Ｌ１の右側車線Ｌ１Ｒを自車と同方向に走行する他車であって、右後方から自車を追い越す他車を重点的に検知することを目的として設定される領域である。
【００３１】  側方領域ＲＯＩ２は、画像データＤの中心Ｃを仮想消失点とみなし、中心Ｃを基準として設定される。側方領域ＲＯＩ２の範囲は、要求されるＡＤＢ制御の精度と車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷とのバランス等を考慮して、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。一例として、側方領域ＲＯＩ２は矩形状であり、鉛直方向の範囲は中心Ｃから上下に５．５°である。水平方向の範囲は画像データＤの水平方向の端部から１０°である。
【００３２】  （対向車領域）  図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、対向車領域ＲＯＩ３を示す図である。対向車領域ＲＯＩ３は、所定遠方の先行車１００に基づいて定まる領域である。また、対向車領域ＲＯＩ３は、所定遠方に位置する対向車を重点的に検知することを目的として設定される領域である。
【００３３】  対向車領域ＲＯＩ３の基準となる遠方の先行車１００は、車両判定部２６によって検出される。車両判定部２６は、高度な画像処理やアルゴリズム認識、ディープラーニング等を含む、従来公知の方法を用いて先行車１００を検出することができる。例えば、車両判定部２６は、先行車１００を示す特徴点を予め保持している。そして、車両判定部２６は、画像データＤの中に先行車１００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、先行車１００の位置を認識する。
【００３４】  先行車１００を示す特徴点の１つは、例えば先行車１００のテールランプに対応する２つ一組の光点１０２である。先行車１００が所定遠方にあることは、２つの光点１０２の間隔等から判断することができる。車両判定部２６の検出結果、すなわち先行車１００と判定した２つの光点１０２の位置を示す信号は、領域設定部２４に送信される。
【００３５】  図４に示すように、領域設定部２４は、所定遠方の先行車１００が有するテールランプに対応する光点１０２に基づいて、先行車領域ＲＯＩ５を設定する。そして、領域設定部２４は、当該先行車領域ＲＯＩ５に隣接するように対向車領域ＲＯＩ３を設定する。領域設定部２４は、交通法規が左側通行である場合は、先行車領域ＲＯＩ５の右側に対向車領域ＲＯＩ３を設定し、交通法規が右側通行である場合は、先行車領域ＲＯＩ５の左側に対向車領域ＲＯＩ３を設定する。このように対向車領域ＲＯＩ３を設定することで、対向車領域ＲＯＩ３を所定遠方の対向車が出現する領域とみなすことができる。
【００３６】  対向車領域ＲＯＩ３の範囲は、要求されるＡＤＢ制御の精度と車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷とのバランス等を考慮して、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００３７】  例えば、対向車領域ＲＯＩ３および先行車領域ＲＯＩ５は、矩形状である。領域設定部２４は、２つの光点１０２の間隔と、先行車領域ＲＯＩ５の縦横の長さとを対応付けた変換テーブルを予め保持している。領域設定部２４は、この変換テーブルに基づいて２つの光点１０２の間隔から先行車領域ＲＯＩ５の縦横の長さを決定し、２つの光点１０２の位置を基準として先行車領域ＲＯＩ５の位置を定める。
【００３８】  続いて領域設定部２４は、先行車領域ＲＯＩ５を基準として対向車領域ＲＯＩ３を設定する。領域設定部２４は、先行車領域ＲＯＩ５の縦長さ（例えば、交通法規が左側通行の場合における右辺の長さ）と対向車領域ＲＯＩ３の縦長さとを一致させる。また、先行車領域ＲＯＩ５の横長さ（例えば、下辺の長さ）と対向車領域ＲＯＩ３の横長さとを一致させる。したがって、先行車領域ＲＯＩ５の形状の変化に応じて、対向車領域ＲＯＩ３の形状も変化する。
【００３９】  また、図５（Ａ）に示すように、車両判定部２６によって横並びに２台の先行車１００が検出されたとする。このような状況は、自車が片側複数車線の道路を走行している場合等に起こり得る。車両判定部２６は、２つ一組の光点１０２が横並びに二組並び、且つ道路外側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ１と、道路内側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ２との差が所定範囲内にある場合、２台の先行車１００が横並びで走行していると判定する。前記「所定範囲」は、当業者が適宜設定することができる。
【００４０】  この場合、領域設定部２４は、最も道路外側に位置する光点１０２と最も道路内側に位置する光点１０２との間隔を基準として先行車領域ＲＯＩ５の縦横長さを決定する。また、この２つの光点１０２の位置を基準として先行車領域ＲＯＩ５の位置を定める。これにより、対向車領域ＲＯＩ３は、横並びに２台の対向車が走行する状況を想定した大きさおよび位置となる。なお、横並びに３台あるいはそれ以上の先行車１００が存在する場合も、２台の場合と同様の手順で対向車領域ＲＯＩ３を設定することができる。
【００４１】  また、図５（Ｂ）に示すように、２つ一組の光点１０２が横並びに二組並ぶ状況ではあるが、道路外側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ１と、道路内側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ２との差が所定範囲を超える場合、車両判定部２６は、２台の先行車１００が前後に並んで走行していると判定する。つまり、道路内側に位置する組の光点１０２は、２台の先行車のうち先を行く先行車１００のテールランプであり、道路外側に位置する組の光点１０２は、後続の先行車１００のテールランプである。
【００４２】  この場合、領域設定部２４は、道路内側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ２を基準として先行車領域ＲＯＩ５の縦横長さを決定する。また、この２つの光点１０２の位置を基準として先行車領域ＲＯＩ５の位置を定める。なお、車両判定部２６は、各光点１０２の大きさも、横並び走行や前後並び走行を判定する際に判断してもよい。
【００４３】  （広角領域）  図６は、広角領域ＲＯＩ４を示す図である。広角領域ＲＯＩ４は、画像データＤ内の上側に位置する判定除外領域Ｘを除く、車幅方向に広い領域である。広角領域ＲＯＩ４は、前方車両の位置に応じた検出優先度を設けずに、あらゆる前方車両の検知を目的として設定される領域である。広角領域ＲＯＩ４は、画像データＤの中心Ｃを仮想消失点とみなし、中心Ｃを基準として設定される。
【００４４】  広角領域ＲＯＩ４は、判定除外領域Ｘを除く領域である。判定除外領域Ｘは、街路灯等の車両以外の光点が存在すると推定される領域である。例えば、判定除外領域Ｘは、仮想消失点である中心Ｃから、上方にいくにつれて左右に広がる三角形状を有する。判定除外領域Ｘの範囲は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００４５】  広角領域ＲＯＩ４の範囲は、要求されるＡＤＢ制御の精度と車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷とのバランス等を考慮して、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。一例として、広角領域ＲＯＩ４は、鉛直方向の範囲が中心Ｃから上下に７．２５°であり、水平方向の範囲が画像データの全域である。本実施の形態では、広角領域ＲＯＩ４の水平方向の範囲は中心Ｃから左右に２０°となっている。
【００４６】  図１に示すように、車両判定部２６は、各関心領域ＲＯＩについて領域内に存在する光点に基づいて前方車両の存在を判定する。車両判定部２６は、複数の関心領域ＲＯＩについて、異なる判定基準にしたがって車両判定を実行する。この判定基準は、予め車両判定部２６に保持させておくことができる。
【００４７】  具体的には、中央領域ＲＯＩ１について、車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を所定遠方の前方車両と判定する。つまり、車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を全て前方車両とする判定基準を有する。したがって、車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１に光点が存在する場合、高度な画像処理やアルゴリズム認識、ディープラーニング等によって当該光点が前方車両のヘッドランプやテールランプであるか否かを解析することなく、当該光点を前方車両と判断する。これにより、車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。
【００４８】  車両判定部２６は、先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を前方車両と判定する判定基準を有してもよい。つまり、車両判定部２６は、輝度、大きさおよび色についてのみ、光点が前方車両のランプであるか否かを解析する。この場合には、車両検出装置１４にかかる負荷が多少は増えるが、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を全て前方車両とする判定基準よりも車両判定の精度を高めることができる。
【００４９】  先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる光点の輝度、大きさおよび色は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。判定基準に輝度が含まれる場合、車両判定部２６の輝度の検知感度は、前方車両のランプに準じた輝度を検知するように設定される。
【００５０】  また判定基準には、輝度、大きさおよび色に加えて、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、車両判定の精度をより高めることができる。先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる光点の変位量および存在時間は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００５１】  ただし、判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれないことが好ましい。これにより、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。光点のペア性とは、複数の光点が互いの距離を保ったまま同じ挙動を示すことを意味する。
【００５２】  側方領域ＲＯＩ２について、車両判定部２６は、自車両を追い越す他車両のテールランプに準じる判定基準にしたがって、側方領域ＲＯＩ２内に存在する光点から追い越し車両を判定する。この判定基準には、光点の輝度、大きさおよび色が含まれる。また、判定基準には、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。自車を追い越す他車のテールランプに準じる光点の輝度、大きさ、色、変位量および存在時間は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００５３】  対向車領域ＲＯＩ３について、車両判定部２６は、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を対向車と判定する。つまり、車両判定部２６は、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を全て対向車とする判定基準を有する。したがって、車両判定部２６は、対向車領域ＲＯＩ３に光点が存在する場合、高度な画像処理やアルゴリズム認識、ディープラーニング等によって当該光点が対向車のヘッドランプであるか否かを解析することなく、当該光点を対向車と判断する。これにより、車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。
【００５４】  車両判定部２６は、対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を対向車と判定する判定基準を有してもよい。つまり、車両判定部２６は、輝度、大きさおよび色についてのみ、光点が対向車のヘッドランプであるか否かを解析する。この場合には、車両検出装置１４にかかる負荷が多少は増えるが、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を全て対向車とする判定基準よりも車両判定の精度を高めることができる。対向車のヘッドランプに準じる光点の輝度、大きさおよび色は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００５５】  また判定基準には、輝度、大きさおよび色に加えて、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、車両判定の精度をより高めることができる。対向車のヘッドランプに準じる光点の変位量および存在時間は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【００５６】  ただし、判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれないことが好ましい。これにより、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。光点のペア性とは、複数の光点が互いの距離を保ったまま同じ挙動を示すことを意味する。
【００５７】  広角領域ＲＯＩ４について、車両判定部２６は、高度な画像処理やアルゴリズム認識、ディープラーニング等を含む判定基準にしたがって、広角領域ＲＯＩ４内に存在する光点から前方車両を判定する。広角領域ＲＯＩ４に対する判定基準には、光点の輝度、大きさ、色、変位量、存在時間、ペア性、輝度勾配および形状が含まれる。したがって、中央領域ＲＯＩ１、側方領域ＲＯＩ２および対向車領域ＲＯＩ３に比べて、広角領域ＲＯＩ４では高精度な車両判定が実施される。
【００５８】  例えば、広角領域ＲＯＩ４における車両判定では、広角領域ＲＯＩ４に存在する光点が、前方車両のランプに対応する光点が実際に取り得る大きさの範囲にあるか判定される。一方、中央領域ＲＯＩ１や対向車領域ＲＯＩ３では、光点の大きさに関わらず、存在する光点が車両と判定される。したがって、広角領域ＲＯＩ４における車両判定は、車両検出装置１４にかかる負荷は大きいが、車両である可能性が高い光点のみを車両と判定することができる。つまり、車両と判定する光点を絞り込むことができる。一方、中央領域ＲＯＩ１および対向車領域ＲＯＩ３における車両判定は、誤判定の数は増え得るが、車両検出装置１４にかかる負荷を小さくすることができる。
【００５９】  また、中央領域ＲＯＩ１および対向車領域ＲＯＩ３の判定基準に光点の大きさが含まれる場合であっても、その範囲は広角領域ＲＯＩ４の判定基準における大きさの範囲に比べて広く設定される。したがって、広角領域ＲＯＩ４における車両判定で車両と判定されない大きさの光点であっても、中央領域ＲＯＩ１および対向車領域ＲＯＩ３における車両判定では車両と判定され得る。輝度や色等の他の判定基準についても、中央領域ＲＯＩ１および対向車領域ＲＯＩ３は、広角領域ＲＯＩ４よりも条件が緩い。なお、一例として広角領域ＲＯＩ４における車両判定によって、対向車領域ＲＯＩ３の基準となる先行車１００が検出される。
【００６０】  また、車両判定部２６は、各関心領域ＲＯＩについて異なる頻度で判定を実行する。このように、各関心領域ＲＯＩの判定頻度を異ならせることで、例えば前方車両の出現頻度が比較的低い関心領域ＲＯＩについては判定頻度を下げ、前方車両の出現頻度が比較的高い関心領域ＲＯＩについては判定頻度を上げるといった処理設計が可能となる。これにより、効率的な車両検出が可能となる。この結果、前方車両の検出精度を高めることと、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することとの両立を図ることができる。
【００６１】  例えば、中央領域ＲＯＩ１、対向車領域ＲＯＩ３および／または広角領域ＲＯＩ４の判定頻度は、側方領域ＲＯＩ２の判定頻度より高い。具体的には、中央領域ＲＯＩ１、対向車領域ＲＯＩ３および／または広角領域ＲＯＩ４については、撮像装置１２から取得する画像フレーム毎に車両判定が実行され、側方領域ＲＯＩ２については数フレームに一回の頻度で車両判定が実行される。また、対向車領域ＲＯＩ３の判定頻度を、中央領域ＲＯＩ１および広角領域ＲＯＩ４の判定頻度よりも高くしてもよい。一例として、車両判定部２６が判定を実行する関心領域は、中央領域ＲＯＩ１および／または広角領域ＲＯＩ４と、側方領域ＲＯＩ２および／または対向車領域ＲＯＩ３との組み合わせである。
【００６２】  領域調整部２８は、自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、中央領域ＲＯＩ１を変位または変形させる。図７は、中央領域ＲＯＩ１を変位させる様子を示す図である。自車の姿勢変化としては、ピッチ方向やヨー方向の姿勢変化が挙げられる。自車の走行環境の変化としては、自車の走行路が直線路から曲線路に変化する場合や、水平路から傾斜路に変化する場合等が挙げられる。領域調整部２８は、自車に搭載される車高センサ、ヨーセンサ、加速度センサ、ステアリングセンサ等の各種センサから信号を受信することで、あるいは撮像装置１２から取得する画像データ等に基づいて、姿勢変化や走行環境の変化を検知することができる。
【００６３】  図７に示すように、例えば、自車が曲線路を走行している状況では、実際の消失点Ｃ’は画像データＤの中心Ｃから自車の進行方向側にずれる。一方、中央領域ＲＯＩ１は、画像データＤの中心Ｃを仮想消失点と定めて位置範囲が設定されている。このため、自車が曲進路を走行する状況では、中央領域ＲＯＩ１から実際の消失点が外れる可能性、すなわち、中央領域ＲＯＩ１が所定遠方の前方車両が出現する領域から外れる可能性が生じる。
【００６４】  これに対し、領域調整部２８は、姿勢や走行環境の変化に起因する消失点の変位に追従する方向、具体的には自車の進行方向側に中央領域ＲＯＩ１を変位させる。これにより、中央領域ＲＯＩ１が所定遠方の前方車両が出現する領域から外れる可能性を低減することができる。中央領域ＲＯＩ１の変位量は、各種センサの出力値の変化量に応じて設定することができる。例えば、中央領域ＲＯＩ１の変位量とステアリングセンサの出力値とが対応付けられ、操舵角に応じて中央領域ＲＯＩ１が変位させられる。
【００６５】  また、領域調整部２８は、自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、側方領域ＲＯＩ２を変位または変形させる。図８は、側方領域ＲＯＩ２を変位させる様子を示す図である。上述のように、自車の姿勢変化としてはピッチ方向やヨー方向の姿勢変化が挙げられる。自車の走行環境の変化としては、直線路から曲線路への変化や水平路から傾斜路への変化等が挙げられる。領域調整部２８は、自車に搭載される各種センサから受信する信号や画像データ等に基づいて、姿勢変化や走行環境の変化を検知することができる。
【００６６】  図８に示すように、例えば、自車が後傾姿勢に変化したとする。この状況では、実際の消失点Ｃ’は画像データＤの中心Ｃから下方にずれる。一方、側方領域ＲＯＩ２は、画像データＤの中心Ｃを仮想消失点と定めて位置範囲が設定されている。このため、側方領域ＲＯＩ２から追い越し車両の出現する領域が外れる可能性が生じる。
【００６７】  これに対し、領域調整部２８は、姿勢や走行環境の変化に起因する消失点の変位に追従する方向、具体的には下方向に側方領域ＲＯＩ２を変位させる。これにより、側方領域ＲＯＩ２が追い越し車両の出現する領域から外れる可能性を低減することができる。側方領域ＲＯＩ２の変位量は、各種センサの出力値の変化量に応じて設定することができる。例えば、側方領域ＲＯＩ２の変位量と車高センサの出力値とが対応付けられ、車両のピッチ角に応じて側方領域ＲＯＩ２が変位させられる。
【００６８】  なお、図示は省略するが、領域調整部２８は、広角領域ＲＯＩ４も変位または変形させてもよい。例えば、領域調整部２８は、自車のピッチ角の変化に合わせて広角領域ＲＯＩ４の上下位置を変位させる。また、判定除外領域Ｘを変位または変形させることで、広角領域ＲＯＩ４を変形させてもよい。例えば領域調整部２８は、判定除外領域Ｘを形状を保ったまま自車の操舵角に応じて左右方向に変位させる。あるいは、三角形の下側の頂点を中心Ｃに固定し、この頂点から斜め上方に延びる２辺を湾曲させたり、傾斜角度を異ならせる。これにより、広角領域ＲＯＩ４が変形する。
【００６９】  （制御装置）  図１に示すように、制御装置１６は、車両検出装置１４の検出結果に基づいて光源装置１０による各個別領域への光の照射を制御する。制御装置１６は、照度設定部３０と、光源制御部３２とを有する。
【００７０】  照度設定部３０は、車両検出装置１４の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める。照度設定部３０は、車両検出装置１４によって検出された車両と重なる個別領域に対する照度値を、他の個別領域よりも低く設定する。例えば、照度設定部３０は、車両と重なる個別領域に対する照度値を０に設定する。
【００７１】  光源制御部３２は、照度設定部３０が定めた照度値に基づいて光源装置１０を制御する。具体的には、光源制御部３２は、光源２２の点灯状態を制御する。この結果、前方車両の存在領域に遮光部または減光部を有する配光パターンが形成される。以上の構成により、車両用灯具システム１は、前方車両の存在状況に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ制御を実行することができる。
【００７２】  以上説明したように、本実施の形態に係る車両検出装置１４は、撮像装置１２から取得する画像データに対し、範囲の異なる複数の関心領域ＲＯＩを設定する領域設定部２４と、各関心領域ＲＯＩについて、領域内に存在する光点に基づいて前方車両の存在を判定する車両判定部２６とを備える。車両判定部２６は、各関心領域ＲＯＩについて異なる頻度で判定を実行する。
【００７３】  また、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、撮像装置１２と、車両検出装置１４と、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装置１０と、車両検出装置１４の検出結果に基づいて、光源装置１０による各個別領域への光の照射を制御する制御装置１６とを備える。
【００７４】  本実施の形態に係る車両検出装置１４によれば、効率的な車両検出が可能となるため、前方車両の検出精度を高めることと、これにともなって増大する車両検出装置１４の負荷を軽減することとの両立を図ることができる。また、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減できるため、車両検出装置１４により廉価なＣＰＵ等の素子を搭載することができる。このため、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。また、このような車両検出装置１４を車両用灯具システム１に用いることで、ＡＤＢ制御における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。この結果、ＡＤＢ制御の使用頻度を高めることができる。また、車両検出を実現する構成の簡素化により、車両検出ひいてはＡＤＢ制御に要するコストを低減することができる。
【００７５】  また、領域設定部２４が設定する複数の関心領域ＲＯＩには、画像データＤの中心Ｃを含む中央領域ＲＯＩ１、画像データＤの左側および／または右側に偏在する側方領域ＲＯＩ２、所定遠方の先行車に基づいて定まる対向車領域ＲＯＩ３、ならびに画像データＤの上側に位置する判定除外領域Ｘを除く広角領域ＲＯＩ４の少なくとも１つが含まれる。そして、車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１、対向車領域ＲＯＩ２および／または広角領域ＲＯＩ４の判定を、側方領域ＲＯＩ２よりも高い判定頻度で実行する。これにより、車両判定効率をより高めることができる。この結果、車両判定に要する構成の簡素化と判定精度とをより高い次元で両立することができる。
【００７６】  さらに、車両判定部２６は、複数の関心領域ＲＯＩについて、異なる判定基準にしたがって車両判定を実行する。これにより、車両判定効率をより一層高めることができる。この結果、車両判定に要する構成の簡素化と判定精度とをより一層高い次元で両立することができる。
【００７７】  車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を所定遠方の前方車両と判定する。中央領域ＲＯＩ１は、自車の延長線上に位置し、車両のみが存在し得る領域とみなすことができる。したがって、中央領域ＲＯＩ１で検出される光点は、遠方の前方車両である可能性が高い。また、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点が遠方の前方車両に由来するものであるか否かを解析することは、情報量の少なさから非常に困難である。このため、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を一律に前方車両と判断することで、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。また、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減できるため、車両検出装置１４により廉価なＣＰＵ等を搭載することができる。
【００７８】  一方、これにより誤判定の数は増え得る。しかしながら、ＡＤＢ制御においては、誤判定は当該領域の遮光または減光に帰結するに過ぎない。中央領域ＲＯＩ１はそもそも遠方車両が存在する領域であり、その一部が遮光されても運転者の視認性に与える影響は小さい。このため、誤判定によるデメリット以上に、車両検出装置１４にかかる負荷の軽減によるメリットを享受することができる。また、所定遠方の前方車両の検出に特化した中央領域ＲＯＩ１を設定することで、所定遠方の前方車両を効率的に検出することができる。これにより、他の領域における車両判定に車両判定部２６のリソースを割くことができるため、車両検出装置１４全体での車両判定の検出精度を維持または高めることができる。
【００７９】  また、車両判定部２６は中央領域ＲＯＩ１について、先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を前方車両と判定する判定基準を有してもよい。この場合には、車両検出装置１４にかかる負荷が多少は増えるが、車両判定の精度を高めることができる。さらに、判定基準には光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、車両判定の精度をより高めることができる。また、好ましくは、判定基準には光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれない。これらの判定は、車両検出装置１４にかかる負荷が非常に大きい。このため、これらの判定を除外することで、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。
【００８０】  また、車両判定部２６は、自車両を追い越す他車両のテールランプに準じる判定基準にしたがって、側方領域ＲＯＩ２内に存在する光点から追い越し車両を判定する。追い越し車両は自車との距離が近い。このため、ハイビームの照射によって、追い越し車両の運転者は強いグレアを受けるおそれがある。これに対し、追い越し車両の検出に特化した側方領域ＲＯＩ２を設定することで、追い越し車両を効率的に検出することができる。よって、追い越し車両の運転者にグレアを与える可能性を低減することができる。また、追い越し車両の検出効率の向上により、他の領域における車両判定に車両判定部２６のリソースを割くことができる。このため、車両検出装置１４全体での車両判定の検出精度を維持または高めることができる。
【００８１】  側方領域ＲＯＩ２の判定基準には、他車両のテールランプに準じる光点の輝度、大きさおよび色が含まれる。これにより、追い越し車両の判定精度を維持しつつ、判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。また、判定基準には、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、判定精度を高めることができる。一方で、好ましくは、判定基準に光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれない。これらの判定を除外することで、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。
【００８２】  また、車両判定部２６は、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を対向車と判定する。対向車領域ＲＯＩ３は、所定遠方の先行車１００に基づいて設定される。具体的には、対向車領域ＲＯＩ３は、先行車領域ＲＯＩ５に隣接するように設定される。先行車領域ＲＯＩ５は、所定遠方の先行車１００が有するテールランプに対応する光点に基づいて設定される。したがって、対向車領域ＲＯＩ３で検出される光点は、遠方の対向車である可能性が高い。また、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点が遠方の対向車に由来するものであるか否かを解析することは、情報量の少なさから非常に困難である。このため、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を一律に対向車と判断することで、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。また、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減できるため、車両検出装置１４により廉価なＣＰＵ等の素子を搭載することができる。
【００８３】  一方、これにより誤判定の数は増え得る。しかしながら、ＡＤＢ制御においては、誤判定は当該領域の遮光または減光に帰結するに過ぎない。対向車領域ＲＯＩ３はそもそも遠方車両が存在する領域であり、その一部が遮光されても運転者の視認性に与える影響は小さい。このため、誤判定によるデメリット以上に、車両検出装置１４にかかる負荷の軽減によるメリットを享受することができる。
【００８４】  また、所定遠方の対向車の検出に特化した対向車領域ＲＯＩ３を設定することで、所定遠方の対向車を効率的に検出することができる。これにより、他の領域における車両判定に車両判定部２６のリソースを割くことができるため、車両検出装置１４全体での車両判定の検出精度を維持または高めることができる。また、対向車領域ＲＯＩ３は、中央領域ＲＯＩ１に比べて狭い領域である。このため、中央領域ＲＯＩ１を設定する場合に比べて、誤判定の頻度を減らすことができる。
【００８５】  車両判定部２６は対向車領域ＲＯＩ３について、対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を対向車と判定する判定基準を有してもよい。この場合には、車両検出装置１４にかかる負荷が多少は増えるが、車両判定の精度を高めることができる。さらに、判定基準には光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、車両判定の精度をより高めることができる。また、好ましくは、判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれない。これらの判定は、車両検出装置１４にかかる負荷が非常に大きい。このため、これらの判定を除外することで、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。
【００８６】  また、車両検出装置１４は、領域調整部２８をさらに備える。領域調整部２８は、自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、中央領域ＲＯＩ１、側方領域ＲＯＩ２および広角領域ＲＯＩ４を変位または変形させる。これにより、自車の姿勢変化や走行環境の変化が車両検出装置１４の車両判定に与える影響を低減することができる。なお、対向車領域ＲＯＩ３は、先行車領域ＲＯＩ５を基準として設定される。このため、姿勢変化や走行環境変化に応じた変位、変形は不要である。
【００８７】  領域設定部２４は、画像データＤの中心Ｃを仮想消失点とみなして、中央領域ＲＯＩ１、側方領域ＲＯＩ２および広角領域ＲＯＩ４を設定する。実際の消失点を決定する場合には、画像データＤに高度な画像処理を施す必要がある。これに対し、中心Ｃを仮想消失点とみなすことで、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。
【００８８】（実施の形態２）  図９は、実施の形態２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９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。
【００８９】  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概ね左右対称の構造を有し、実質的に同一の構成であるため、図９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。
【００９０】  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。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、光源装置１０と、撮像装置１２と、車両検出装置１４と、制御装置１６とが収容される。
【００９１】  （光源装置）  光源装置１０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（強度）を独立に調節可能な装置である。光源装置１０は、光源部１８と、投影光学部材２０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。
【００９２】  光源部１８は例えば、点灯状態を独立に調節可能な複数の光源２２が配列された構造を有する。点灯状態には、点消灯と光の強度とが含まれる。光源２２としては、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子が例示される。各光源２２は、各個別領域と対応付けられる。光源装置１０は、各光源２２の点灯状態を調節することで、各個別領域に独立に光を照射することができる。なお、光源部１８は、光源とＤＭＤ（Digital Mirror Device）等の光偏向装置とが組み合わされた構造であってもよい。
【００９３】  投影光学部材２０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２０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２０は、その後方焦点が光源部１８の近傍に位置するように配置される。光源２２から出射された光は、投影光学部材２０を通過して灯具前方に進行し、各光源２２に対応する個別領域に照射される。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。
【００９４】  （撮像装置）  撮像装置１２は、自車前方を撮像する装置である。撮像装置１２は、例えば従来公知のカメラで構成される。なお、各個別領域は、撮像装置１２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ってもよい。撮像装置１２が取得した画像データは、車両検出装置１４に送られる。
【００９５】  ここで、撮像装置１２の画角と、光源装置１０の光照射範囲との関係について説明する。図１０（Ａ）は、左右の前照灯ユニットの光照射範囲を模式的に示す図である。図１０（Ｂ）は、参考例に係る撮像装置の画角と光源装置の光照射範囲との関係を模式的に示す図である。図１０（Ｃ）は、実施の形態２に係る撮像装置の画角と光源装置の光照射範囲との関係を模式的に示す図である。
【００９６】  前方車両、特に所定遠方にいる前方車両の検出精度と、車両用灯具システム１の構成の複雑さとはトレードオフの関係にある。つまり、撮像装置１２に解像度の高いカメラを用いたり望遠機能を設ければ、自車遠方をより鮮明に撮像できるため前方車両の検出精度は上がる。しかしながら、このような撮像装置１２の高機能化によって車両用灯具システム１の構成が複雑になる。構成の複雑化により車両用灯具システム１のコストは増加する。
【００９７】  また、撮像装置１２を車室内、例えばルームミラーの近傍に取り付けた場合等、光源装置１０と撮像装置１２の距離が離れると、光源装置１０と撮像装置１２の相対的な位置関係が設計通りとならないおそれがある。また、光源装置１０と撮像装置１２との視差が大きくなる。これらにより、前方車両の検出位置と配光パターンの遮光部の位置とにずれが生じ得る。このような前方車両と遮光部との位置ずれを解消するためには、車体に取り付けた後の光源装置１０および／または撮像装置１２の位置を調整する機構を設ける必要がある。また、両者の視差を補正する演算処理が必要である。この演算処理では、例えばレーダー等で自車と前方車両との距離を測定する。そして、撮像装置１２の検出画素から、左右の前照灯ユニットが形成する遮光位置の座標を演算する。
【００９８】  これらの位置調整機構や演算処理の追加によって、車両用灯具システム１の構成が複雑になる。あるいは、構成の複雑化を避けるために位置調整機構や演算処理を追加しない代わりに、遮光部のマージンを広めに設定して前方車両にグレアを与えるおそれを低減することが考えられる。しかしながら、遮光部のマージンを広くとると、自車の運転者の視認性が損なわれることになる。
【００９９】  以上説明した課題に対し、本実施の形態の車両用灯具システム１は以下の構成を備える。まず、前照灯装置の配光は、中央が明るく且つ配光範囲が極力広いことが望ましい。そこで、図１０（Ａ）に示すように、左側の前照灯ユニットは、主に自車前方の左側領域を照射する光の拡散角θＬ（言い換えれば光照射範囲）を有する。また、右側の前照灯ユニットは、主に自車前方の右側領域を照射する光の拡散角θＲを有する。
【０１００】  拡散角θＬと拡散角θＲとは、車幅方向の中央で一部が重なってラップ領域Ａを形成する。また、左右拡散角が合成された合成拡散角θが、前照灯装置の配光範囲となる。これにより、中央が明るく且つ配光範囲の広い光照射を実現することができる。例えば、合成拡散角θは４０°であり、ラップ領域Ａは１０°〜２０°である。
【０１０１】  図１０（Ｂ）に示すように、撮像装置をルームミラーの近傍に設けた場合、１つの撮像装置で合成拡散角θの範囲全体を撮像する必要がある。このため、撮像装置の画角θＣは、合成拡散角θ以上にする必要がある。例えば、画角θＣおよび合成拡散角θが４０°で、水平解像度１２８０ピクセルのイメージャを撮像装置が有する場合、１ピクセルが対応する１００ｍ前方の領域の幅は、５．７ｃｍとなる。このサイズでは、光点に基づく高精度な車両判定は困難である。
【０１０２】  これに対し、図９に示すように、本実施の形態の車両用灯具２は、灯室８内に撮像装置１２を有する。したがって、車両用灯具システム１は、左右の前照灯ユニットに撮像装置１２が搭載されている。よって、合成拡散角θの範囲全体の撮像を、２つの撮像装置１２で分担させることができる。このため、図１０（Ｃ）に示すように、左右の撮像装置１２のそれぞれの画角θＣを、合成拡散角θ未満とすることができる。
【０１０３】  例えば、各撮像装置１２の画角θＣは、それぞれ２５°〜３０°に設定される。これにより、合成拡散角θが４０°で、水平解像度１２８０ピクセルのイメージャを撮像装置１２が有する場合、１ピクセルが対応する１００ｍ前方の領域の幅は、３．６ｃｍ〜４．３ｃｍとなる。よって、光点に基づく車両判定の精度を高めることができる。つまり、同じイメージャであっても、解像度を高めることができる。
【０１０４】  また、各前照灯ユニットにおいて、光源装置１０および撮像装置１２は灯室８内に配置される。つまり、撮像装置１２は、光源装置１０の近傍に配置される。このため、撮像装置１２と光源装置１０との視差を小さくすることができる。また、撮像装置１２と光源装置１０とを直接、あるいは共通の取付構造を介して固定することができる。このため、撮像装置１２と光源装置１０との相対的な位置ずれを小さくすることができる。よって、光源装置１０および／または撮像装置１２の位置調整機構や、視差補正用の演算処理の追加を回避することができる。したがって、車両用灯具システム１の構成の複雑化を抑えながら、ＡＤＢ制御の精度を高めることができる。
【０１０５】  好ましくは、左右の前照灯ユニットにおいて、撮像装置１２のハード構成、言い換えば撮像装置１２を構成する素子等の物理的な配置は、同一である。つまり、一対の前照灯ユニットは、大部分が左右対称の構造を有するが、撮像装置１２のハード構成は左右非対称である。これにより、撮像装置１２の製造に要する装置の点数を削減できるため、車両用灯具システム１の製造コストを抑えることができる。
【０１０６】  また、好ましくは、左右の前照灯ユニットにおいて、光源装置１０と撮像装置１２とは、光源装置１０の光軸と撮像装置１２の撮像軸とが略一致するように位置関係が定められる。また、光源装置１０と撮像装置１２とは、光源装置１０の光の拡散角θＬ，θＲと撮像装置１２の画角θＣとが略一致するように位置関係が定められる。これにより、各撮像装置１２は、対応する光源装置１０の光照射範囲内を漏れなく撮像することができる。よって、前方車両の検出精度を高めることができる。
【０１０７】  また、好ましくは、撮像装置１２は光源装置１０の鉛直方向の直上または直下に配置される。これにより、撮像装置１２と光源装置１０との水平方向の位置、より具体的には、撮像装置１２の撮像軸と光源装置１０の光軸との水平方向の位置を一致させることができる。この結果、ＡＤＢ制御の精度を高めることができる。
【０１０８】  以上の構成により、撮像装置１２に高解像度のカメラや望遠機能を設けることなく、遠方を鮮明に撮像することができる。また、光源装置１０と撮像装置１２との位置関係のずれや視差を減らすことができる。よって、前方車両の検出精度を高めることができる。また、配光パターンの遮光部あるいは減光部を、前方車両に高精度に重ね合わせることができる。
【０１０９】  （車両検出装置）  図９に示すように、車両検出装置１４は、前方車両を検出する装置である。前方車両とは、進行方向が自車と同じである先行車と、進行方向が自車と逆である対向車を含む、自車前方に存在する車両を意味する。車両検出装置１４は、領域設定部２４と、車両判定部２６とを備える。
【０１１０】  領域設定部２４は、撮像装置１２から取得する画像データに対し、所定の関心領域（Region of Interest）ＲＯＩを設定する。関心領域ＲＯＩは、車両判定部２６によって所定の車両判定が実施される領域である。本実施の形態の領域設定部２４は、対向車領域ＲＯＩ３を設定する。
【０１１１】  図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、対向車領域ＲＯＩ３を示す図である。対向車領域ＲＯＩ３は、所定遠方の先行車に基づいて定まる領域である。また、対向車領域ＲＯＩ３は、所定遠方に位置する対向車を重点的に検知することを目的として設定される領域である。
【０１１２】  対向車領域ＲＯＩ３の基準となる遠方の先行車１００は、車両判定部２６によって検出される。車両判定部２６は、高度な画像処理やアルゴリズム認識、ディープラーニング等を含む、従来公知の方法を用いて先行車１００を検出することができる。例えば、車両判定部２６は、先行車１００を示す特徴点を予め保持している。そして、車両判定部２６は、画像データＤの中に先行車１００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、先行車１００の位置を認識する。
【０１１３】  先行車１００を示す特徴点の１つは、例えば先行車１００のテールランプに対応する２つ一組の光点１０２である。先行車１００が所定遠方にあることは、２つの光点１０２の間隔等から判断することができる。車両判定部２６の検出結果、すなわち先行車１００と判定した２つの光点１０２の位置を示す信号は、領域設定部２４に送信される。
【０１１４】  図４に示すように、領域設定部２４は、所定遠方の先行車１００が有するテールランプに対応する光点１０２に基づいて、先行車領域ＲＯＩ５を設定する。そして、領域設定部２４は、当該先行車領域ＲＯＩ５に隣接するように対向車領域ＲＯＩ３を設定する。領域設定部２４は、交通法規が左側通行である場合は、先行車領域ＲＯＩ５の右側に対向車領域ＲＯＩ３を設定し、交通法規が右側通行である場合は、先行車領域ＲＯＩ５の左側に対向車領域ＲＯＩ３を設定する。このように対向車領域ＲＯＩ３を設定することで、対向車領域ＲＯＩ３を所定遠方の対向車が出現する領域とみなすことができる。
【０１１５】  対向車領域ＲＯＩ３の範囲は、要求されるＡＤＢ制御の精度と車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷とのバランス等を考慮して、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【０１１６】  例えば、対向車領域ＲＯＩ３および先行車領域ＲＯＩ５は、矩形状である。領域設定部２４は、２つの光点１０２の間隔と、先行車領域ＲＯＩ５の縦横の長さとを対応付けた変換テーブルを予め保持している。領域設定部２４は、この変換テーブルに基づいて２つの光点１０２の間隔から先行車領域ＲＯＩ５の縦横の長さを決定し、２つの光点１０２の位置を基準として先行車領域ＲＯＩ５の位置を定める。
【０１１７】  続いて領域設定部２４は、先行車領域ＲＯＩ５を基準として対向車領域ＲＯＩ３を設定する。領域設定部２４は、先行車領域ＲＯＩ５の縦長さ（例えば、交通法規が左側通行の場合における右辺の長さ）と対向車領域ＲＯＩ３の縦長さとを一致させる。また、先行車領域ＲＯＩ５の横長さ（例えば、下辺の長さ）と対向車領域ＲＯＩ３の横長さとを一致させる。したがって、先行車領域ＲＯＩ５の形状の変化に応じて、対向車領域ＲＯＩ３の形状も変化する。
【０１１８】  また、図５（Ａ）に示すように、車両判定部２６によって横並びに２台の先行車１００が検出されたとする。このような状況は、自車が片側複数車線の道路を走行している場合等に起こり得る。車両判定部２６は、２つ一組の光点１０２が横並びに二組並び、且つ道路外側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ１と、道路内側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ２との差が所定範囲内にある場合、２台の先行車１００が横並びで走行していると判定する。前記「所定範囲」は、当業者が適宜設定することができる。
【０１１９】  この場合、領域設定部２４は、最も道路外側に位置する光点１０２と最も道路内側に位置する光点１０２との間隔を基準として先行車領域ＲＯＩ５の縦横長さを決定する。また、この２つの光点１０２の位置を基準として先行車領域ＲＯＩ５の位置を定める。これにより、対向車領域ＲＯＩ３は、横並びに２台の対向車が走行する状況を想定した大きさおよび位置となる。なお、横並びに３台あるいはそれ以上の先行車１００が存在する場合も、２台の場合と同様の手順で対向車領域ＲＯＩ３を設定することができる。
【０１２０】  また、図５（Ｂ）に示すように、２つ一組の光点１０２が横並びに二組並ぶ状況ではあるが、道路外側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ１と、道路内側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ２との差が所定範囲を超える場合、車両判定部２６は、２台の先行車１００が前後に並んで走行していると判定する。つまり、道路内側に位置する組の光点１０２は、２台の先行車のうち先を行く先行車１００のテールランプであり、道路外側に位置する組の光点１０２は、後続の先行車１００のテールランプである。
【０１２１】  この場合、領域設定部２４は、道路内側に位置する組の光点１０２の間隔Ｗ２を基準として先行車領域ＲＯＩ５の縦横長さを決定する。また、この２つの光点１０２の位置を基準として先行車領域ＲＯＩ５の位置を定める。なお、車両判定部２６は、各光点１０２の大きさも、横並び走行や前後並び走行を判定する際に判断してもよい。
【０１２２】  図９に示すように、車両判定部２６は、対向車領域ＲＯＩ３について領域内に存在する光点に基づいて前方車両の存在を判定する。具体的には、車両判定部２６は、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を対向車と判定する。つまり、車両判定部２６は、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を全て対向車とする判定基準を有する。この判定基準は、予め車両判定部２６に保持させておくことができる。
【０１２３】  したがって、車両判定部２６は、対向車領域ＲＯＩ３に光点が存在する場合、高度な画像処理やアルゴリズム認識、ディープラーニング等によって当該光点が対向車のヘッドランプであるか否かを解析することなく、当該光点を対向車と判断する。これにより、車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。
【０１２４】  車両判定部２６は、対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を対向車と判定する判定基準を有してもよい。つまり、車両判定部２６は、輝度、大きさおよび色についてのみ、光点が対向車のヘッドランプであるか否かを解析する。この場合には、車両検出装置１４にかかる負荷が多少は増えるが、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を全て対向車とする判定基準よりも車両判定の精度を高めることができる。
【０１２５】  対向車のヘッドランプに準じる光点の輝度、大きさおよび色は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。判定基準に輝度が含まれる場合、車両判定部２６の輝度の検知感度は、対向車のヘッドランプに準じた輝度を検知するように設定される。
【０１２６】  また判定基準には、輝度、大きさおよび色に加えて、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、車両判定の精度をより高めることができる。対向車のヘッドランプに準じる光点の変位量および存在時間は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【０１２７】  ただし、判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれないことが好ましい。これにより、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。光点のペア性とは、複数の光点が互いの距離を保ったまま同じ挙動を示すことを意味する。なお、先行車１００の検出の際には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状が判断される。
【０１２８】  （制御装置）  制御装置１６は、車両検出装置１４の検出結果に基づいて光源装置１０による各個別領域への光の照射を制御する。制御装置１６は、照度設定部３０と、光源制御部３２とを有する。
【０１２９】  照度設定部３０は、車両検出装置１４の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める。照度設定部３０は、車両検出装置１４によって検出された車両と重なる個別領域に対する照度値を、他の個別領域よりも低く設定する。例えば、照度設定部３０は、車両と重なる個別領域に対する照度値を０に設定する。
【０１３０】  光源制御部３２は、照度設定部３０が定めた照度値に基づいて光源装置１０を制御する。具体的には、光源制御部３２は、光源２２の点灯状態を制御する。この結果、前方車両の存在領域に遮光部または減光部を有する配光パターンが形成される。以上の構成により、車両用灯具システム１は、前方車両の存在状況に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ制御を実行することができる。
【０１３１】  以上説明したように、本実施の形態に係る車両検出装置１４は、撮像装置１２から取得する画像データＤに対し、所定遠方の先行車１００に基づいて対向車領域ＲＯＩ３を設定する領域設定部２４と、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を対向車と判定する車両判定部２６とを備える。
【０１３２】  また、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、撮像装置１２と、車両検出装置１４と、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装置１０と、車両検出装置１４の検出結果に基づいて、光源装置１０による各個別領域への光の照射を制御する制御装置１６とを備える。
【０１３３】  車両検出装置１４は、対向車領域ＲＯＩ３で検出される光点を、全て遠方の対向車と判定する。対向車領域ＲＯＩ３は、先行車領域ＲＯＩ５に隣接するように設定される。先行車領域ＲＯＩ５は、所定遠方の先行車１００が有するテールランプに対応する光点に基づいて設定される。したがって、対向車領域ＲＯＩ３で検出される光点は、遠方の対向車である可能性が高い。また、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点が遠方の対向車に由来するものであるか否かを解析することは、情報量の少なさから非常に困難である。このため、対向車領域ＲＯＩ３に存在する光点を一律に対向車と判断することで、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。また、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減できるため、車両検出装置１４により廉価なＣＰＵ等の素子を搭載することができる。
【０１３４】  一方、これにより誤判定の数は増え得る。しかしながら、ＡＤＢ制御においては、誤判定は当該領域の遮光または減光に帰結するに過ぎない。対向車領域ＲＯＩ３はそもそも遠方車両が存在する領域であり、その一部が遮光されても運転者の視認性に与える影響は小さい。このため、誤判定によるデメリット以上に、車両検出装置１４にかかる負荷の軽減によるメリットを享受することができる。
【０１３５】  また、所定遠方の対向車の検出に特化した対向車領域ＲＯＩ３を設定することで、所定遠方の対向車を効率的に検出することができる。これにより、他の領域における車両判定に車両判定部２６のリソースを割くことができるため、車両検出装置１４全体での車両判定の検出精度を維持または高めることができる。このため、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。また、このような車両検出装置１４を車両用灯具システム１に用いることで、ＡＤＢ制御における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。この結果、ＡＤＢ制御の使用頻度を高めることができる。また、車両検出を実現する構成の簡素化により、車両検出ひいてはＡＤＢ制御に要するコストを低減することができる。
【０１３６】  車両判定部２６は、対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を対向車と判定する判定基準を有してもよい。この場合には、車両検出装置１４にかかる負荷が多少は増えるが、車両判定の精度を高めることができる。さらに、判定基準には光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、車両判定の精度をより高めることができる。また、好ましくは、判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれない。これらの判定は、車両検出装置１４にかかる負荷が非常に大きい。このため、これらの判定を除外することで、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。
【０１３７】（実施の形態３）  図１は、実施の形態３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。
【０１３８】  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概ね左右対称の構造を有し、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。
【０１３９】  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。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、光源装置１０と、撮像装置１２と、車両検出装置１４と、制御装置１６とが収容される。
【０１４０】  （光源装置）  光源装置１０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（強度）を独立に調節可能な装置である。光源装置１０は、光源部１８と、投影光学部材２０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。
【０１４１】  光源部１８は例えば、点灯状態を独立に調節可能な複数の光源２２が配列された構造を有する。点灯状態には、点消灯と光の強度とが含まれる。光源２２としては、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子が例示される。各光源２２は、各個別領域と対応付けられる。光源装置１０は、各光源２２の点灯状態を調節することで、各個別領域に独立に光を照射することができる。なお、光源部１８は、光源とＤＭＤ（Digital Mirror Device）等の光偏向装置とが組み合わされた構造であってもよい。
【０１４２】  投影光学部材２０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２０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２０は、その後方焦点が光源部１８の近傍に位置するように配置される。光源２２から出射された光は、投影光学部材２０を通過して灯具前方に進行し、各光源２２に対応する個別領域に照射される。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。
【０１４３】  （撮像装置）  撮像装置１２は、自車前方を撮像する装置である。撮像装置１２は、例えば従来公知のカメラで構成される。なお、各個別領域は、撮像装置１２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ってもよい。撮像装置１２が取得した画像データは、車両検出装置１４に送られる。
【０１４４】  （車両検出装置）  車両検出装置１４は、前方車両を検出する装置である。前方車両とは、進行方向が自車と同じである先行車と、進行方向が自車と逆である対向車を含む、自車前方に存在する車両を意味する。車両検出装置１４は、領域設定部２４と、車両判定部２６と、領域調整部２８とを備える。
【０１４５】  領域設定部２４は、撮像装置１２から取得する画像データに対し、所定の関心領域（Region of Interest）ＲＯＩを設定する。関心領域ＲＯＩは、車両判定部２６によって所定の車両判定が実施される領域である。本実施の形態の領域設定部２４は、中央領域ＲＯＩ１を設定する。
【０１４６】  図２は、中央領域ＲＯＩ１を示す図である。中央領域ＲＯＩ１は、画像データＤの中心Ｃを含む領域である。中心Ｃは、撮像装置１２で撮影された画像フレームの中心である。中央領域ＲＯＩ１は、所定遠方に位置する前方車両を重点的に検知することを目的として設定される領域である。画像データＤの中心Ｃは、消失点（水平線Ｈと鉛直線Ｖとの交点）とみなすことができる。つまり、中心Ｃは仮想消失点である。また、自車走行車線Ｌ１および対向車走行車線Ｌ２は消失点から下方に延びる。したがって、画像データＤの中心Ｃを含む中央領域ＲＯＩ１を、遠方に位置する前方車両が出現する領域と推定することができる。
【０１４７】  中央領域ＲＯＩ１の範囲は、要求されるＡＤＢ制御の精度と車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷とのバランス等を考慮して、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。一例として、中央領域ＲＯＩ１は矩形状であり、鉛直方向の範囲は中心Ｃから上下に１°であり、水平方向の範囲は中心Ｃから自車走行車線Ｌ１の側に１°、対向車走行車線Ｌ２の側に２°である。中央領域ＲＯＩ１の範囲は、中心Ｃから自車走行車線Ｌ１側よりも中心Ｃから対向車走行車線Ｌ２側においてより広い範囲とすることが好ましい。これにより、グレアをより受けやすい対向車を、より早期に検出することができる。
【０１４８】  図１に示すように、車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１について領域内に存在する光点に基づいて前方車両の存在を判定する。具体的には、車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を所定遠方の前方車両と判定する。つまり、車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を全て前方車両とする判定基準を有する。この判定基準は、予め車両判定部２６に保持させておくことができる。
【０１４９】  したがって、車両判定部２６は、中央領域ＲＯＩ１に光点が存在する場合、高度な画像処理やアルゴリズム認識、ディープラーニング等によって当該光点が前方車両のヘッドランプやテールランプであるか否かを解析することなく、当該光点を前方車両と判断する。これにより、車両判定処理によって車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。
【０１５０】  車両判定部２６は、先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を前方車両と判定する判定基準を有してもよい。つまり、車両判定部２６は、輝度、大きさおよび色についてのみ、光点が前方車両のランプであるか否かを解析する。この場合には、車両検出装置１４にかかる負荷が多少は増えるが、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を全て前方車両とする判定基準よりも車両判定の精度を高めることができる。先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる光点の輝度、大きさおよび色は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。判定基準に輝度が含まれる場合、車両判定部２６の輝度の検知感度は、前方車両のランプに準じた輝度を検知するように設定される。
【０１５１】  また判定基準には、輝度、大きさおよび色に加えて、さらに光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、車両判定の精度をより高めることができる。先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる光点の変位量および存在時間は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
【０１５２】  ただし、判定基準には、光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれないことが好ましい。これにより、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。光点のペア性とは、複数の光点が互いの距離を保ったまま同じ挙動を示すことを意味する。
【０１５３】  領域調整部２８は、自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、中央領域ＲＯＩ１を変位または変形させる。図７は、中央領域ＲＯＩ１を変位させる様子を示す図である。自車の姿勢変化としては、ピッチ方向やヨー方向の姿勢変化が挙げられる。自車の走行環境の変化としては、自車の走行路が直線路から曲線路に変化する場合や、水平路から傾斜路に変化する場合等が挙げられる。領域調整部２８は、自車に搭載される車高センサ、ヨーセンサ、加速度センサ、ステアリングセンサ等の各種センサから信号を受信することで、あるいは撮像装置１２から取得する画像データ等に基づいて、姿勢変化や走行環境の変化を検知することができる。
【０１５４】  図７に示すように、例えば、自車が曲線路を走行している状況では、実際の消失点Ｃ’は画像データＤの中心Ｃから自車の進行方向側にずれる。一方、中央領域ＲＯＩ１は、画像データＤの中心Ｃを仮想消失点と定めて位置範囲が設定されている。このため、自車が曲進路を走行する状況では、中央領域ＲＯＩ１から実際の消失点が外れる可能性、すなわち、中央領域ＲＯＩ１が所定遠方の前方車両が出現する領域から外れる可能性が生じる。
【０１５５】  これに対し、領域調整部２８は、姿勢や走行環境の変化に起因する消失点の変位に追従する方向、具体的には自車の進行方向側に中央領域ＲＯＩ１を変位させる。これにより、中央領域ＲＯＩ１が所定遠方の前方車両が出現する領域から外れる可能性を低減することができる。中央領域ＲＯＩ１の変位量は、各種センサの出力値の変化量に応じて設定することができる。例えば、中央領域ＲＯＩ１の変位量とステアリングセンサの出力値とが対応付けられ、操舵角に応じて中央領域ＲＯＩ１が変位させられる。
【０１５６】  （制御装置）  制御装置１６は、車両検出装置１４の検出結果に基づいて光源装置１０による各個別領域への光の照射を制御する。制御装置１６は、照度設定部３０と、光源制御部３２とを有する。
【０１５７】  照度設定部３０は、車両検出装置１４の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める。照度設定部３０は、車両検出装置１４によって検出された車両と重なる個別領域に対する照度値を、他の個別領域よりも低く設定する。例えば、照度設定部３０は、車両と重なる個別領域に対する照度値を０に設定する。
【０１５８】  光源制御部３２は、照度設定部３０が定めた照度値に基づいて光源装置１０を制御する。具体的には、光源制御部３２は、光源２２の点灯状態を制御する。この結果、前方車両の存在領域に遮光部または減光部を有する配光パターンが形成される。以上の構成により、車両用灯具システム１は、前方車両の存在状況に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ制御を実行することができる。
【０１５９】  以上説明したように、本実施の形態に係る車両検出装置１４は、撮像装置１２から取得する画像データＤに対し、画像データＤの中心Ｃを含む中央領域ＲＯＩ１を設定する領域設定部２４と、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を所定遠方の前方車両と判定する車両判定部２６とを備える。
【０１６０】  また、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、撮像装置１２と、車両検出装置１４と、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装置１０と、車両検出装置１４の検出結果に基づいて、光源装置１０による各個別領域への光の照射を制御する制御装置１６とを備える。
【０１６１】  車両検出装置１４は、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を、全て所定遠方の前方車両と判定する。中央領域ＲＯＩ１は、自車の延長線上に位置し、車両のみが存在し得る領域とみなすことができる。したがって、中央領域ＲＯＩ１で検出される光点は、遠方の前方車両である可能性が高い。また、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点が遠方の前方車両に由来するものであるか否かを解析することは、情報量の少なさから非常に困難である。このため、中央領域ＲＯＩ１に存在する光点を一律に前方車両と判断することで、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。また、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減できるため、車両検出装置１４により廉価なＣＰＵ等を搭載することができる。
【０１６２】  一方、これにより誤判定の数は増え得る。しかしながら、ＡＤＢ制御においては、誤判定は当該領域の遮光または減光に帰結するに過ぎない。中央領域ＲＯＩ１はそもそも遠方車両が存在する領域であり、その一部が遮光されても運転者の視認性に与える影響は小さい。このため、誤判定によるデメリット以上に、車両検出装置１４にかかる負荷の軽減によるメリットを享受することができる。
【０１６３】  また、所定遠方の前方車両の検出に特化した中央領域ＲＯＩ１を設定することで、所定遠方の前方車両を効率的に検出することができる。これにより、他の領域における車両判定に車両判定部２６のリソースを割くことができるため、車両検出装置１４全体での車両判定の検出精度を維持または高めることができる。このため、車両検出における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。また、このような車両検出装置１４を車両用灯具システム１に用いることで、ＡＤＢ制御における構成の簡素化と精度との両立を図ることができる。この結果、ＡＤＢ制御の使用頻度を高めることができる。また、車両検出を実現する構成の簡素化により、車両検出ひいてはＡＤＢ制御に要するコストを低減することができる。
【０１６４】  車両判定部２６は、先行車のテールランプおよび対向車のヘッドランプに準じる輝度、大きさおよび色を有する光点を前方車両と判定する判定基準を有してもよい。この場合には、車両検出装置１４にかかる負荷が多少は増えるが、車両判定の精度を高めることができる。さらに、判定基準には光点の変位量および／または存在時間が含まれてもよい。これにより、車両判定の精度をより高めることができる。また、好ましくは、判定基準には光点のペア性、光点内の輝度勾配、および光点の形状は含まれない。これらの判定は、車両検出装置１４にかかる負荷が非常に大きい。このため、これらの判定を除外することで、車両検出装置１４にかかる負荷をより確実に軽減することができる。
【０１６５】  また、車両検出装置１４は、領域調整部２８をさらに備える。領域調整部２８は、自車両の姿勢変化および／または走行環境の変化に合わせて、中央領域ＲＯＩ１を変位または変形させる。これにより、自車の姿勢変化や走行環境の変化が車両検出装置１４の車両判定に与える影響を低減することができる。
【０１６６】  領域設定部２４は、画像データＤの中心Ｃを仮想消失点とみなして、中央領域ＲＯＩ１を設定する。実際の消失点を決定する場合には、画像データＤに高度な画像処理を施す必要がある。これに対し、中心Ｃを仮想消失点とみなすことで、車両検出装置１４にかかる負荷を軽減することができる。
【０１６７】  本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、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および変形それぞれの効果をあわせもつ。また、各実施の形態に含まれる構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。
【０１６８】  上述の実施の形態では、撮像装置１２、車両検出装置１４および制御装置１６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、車室内に搭載されている既存のカメラを撮像装置１２として利用してもよい。
【符号の説明】
【０１６９】  １  車両用灯具システム、  １０  光源装置、  １２  撮像装置、  １４  車両検出装置、  １６  制御装置、  ２４  領域設定部、  ２６  車両判定部、  ２８  領域調整部、  ＲＯＩ  関心領域、  ＲＯＩ１  中央領域、  ＲＯＩ２  側方領域、  ＲＯＩ３  対向車領域、  ＲＯＩ４  広角領域、  ＲＯＩ５  先行車領域。
【産業上の利用可能性】
【０１７０】  本発明は、車両検出装置および車両用灯具システムに利用することができる。
【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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【国際調査報告】
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