CN111717108A - 车辆用监视系统 - Google Patents

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Abstract

提供能够获得可见光相机的良好的拍摄结果的车辆用监视系统。车辆用灯具(1)具备：灯具单元(2)，其具有出射在配置于距车辆规定距离的位置的虚拟铅垂屏幕上形成扩散部的光的第一光源(21)、以及出射在虚拟铅垂屏幕上形成具有比扩散部的亮度高的亮度的聚光部的光的第二光源(22)，所述灯具单元利用扩散部以及聚光部在虚拟铅垂屏幕上形成规定的配光图案(PL、PH)；可见光相机(4)，其对包含形成有配光图案(PL、PH)的区域的车辆的前方进行拍摄；以及控制部(3)，其将第二光源(22)的点亮定时以及可见光相机(4)的拍摄定时的至少一方控制为，可见光相机(4)在第一光源(21)以及第二光源(22)中的仅第一光源(21)点亮的期间进行拍摄。

Description

车辆用监视系统
技术领域
本发明涉及车辆用监视系统。
背景技术
根据专利文献1等，已知有具备监视行进方向的可见光相机的车辆。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018－086913号公报
发明内容
发明将要解决的课题
在夜间行驶时，在可见光相机的拍摄中利用了车辆用前照灯的光。可见光相机的拍摄条件是配合车辆用前照灯的明亮度而调整的，但前照灯的车辆用照射区域中包含较强照射的区域与较弱照射的区域。因此，难以将可见光相机的拍摄条件调整为适合于可见光相机的视角区域整体。在可见光相机的拍摄条件不适合的情况下，有可见光相机的拍摄结果产生泛白、泛黑的可能性。
因此，本发明的目的在于提供能够获得可见光相机的良好的拍摄结果的车辆用监视系统。
用于解决课题的手段
本发明的一方面的车辆用监视系统具备：
灯具单元，其具有：第一光源，其出射在配置于距车辆规定距离的位置的虚拟铅垂屏幕上形成第一配光区域的光；以及第二光源，其出射在所述虚拟铅垂屏幕上形成具有比所述第一配光区域的亮度高的亮度的第二配光区域的光，所述灯具单元利用所述第一配光区域以及所述第二配光区域在所述虚拟铅垂屏幕上形成规定的配光图案；
可见光相机，其对包含形成有所述配光图案的区域的所述车辆的周边进行拍摄；以及
控制部，其将所述第二光源的出射定时以及所述可见光相机的拍摄定时的至少一方控制为，所述可见光相机在所述第一光源以及所述第二光源中的仅所述第一光源出射光的期间进行拍摄。
发明效果
根据本发明的一方面，能够提供可获得可见光相机的良好的拍摄结果的车辆用监视系统。
附图说明
图1是本发明的实施方式(以下，称作本实施方式)的车辆用灯具的框图。
图2是表示本实施方式的车辆用灯具的近光用配光图案的一个例子的图。
图3是表示本实施方式的车辆用灯具的远光用配光图案的一个例子的图。
图4是本实施方式的车辆用灯具的控制部执行的流程图。
图5是本实施方式的变形例的车辆用灯具的控制部执行的流程图。
图6是表示本实施方式的车辆用灯具的第二光源的点亮定时与可见光相机的拍摄定时的图。
附图标记说明
1 车辆用灯具
2 灯具单元
3 控制部
4 可见光相机
21 第一光源
22 第二光源
23 光学单元
CL、CL2、CL21、CL22 明暗截止线
PH 远光用配光图案
PH1、PL1 扩散部
PH2、PL2 聚光部
PL 近光用配光图案
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本实施方式进行说明。另外，为了方便说明，对于本实施方式的说明中具有与已说明过的部件相同的参照编号的部件省略其说明。另外，为了方便说明，本附图所示的各部件的尺寸有与实际的各部件的尺寸不同的情况。
图1是本实施方式的车辆用灯具1的框图。车辆用灯具1是本发明的车辆用监视系统的一个例子。车辆用灯具1构成为搭载于车辆而向车辆的周边照射光。例如车辆用灯具1是设于车辆的前侧而向车辆的前方照射光的车辆用前照灯。另外，之后作为车辆用灯具1以车辆用前照灯为例进行说明。
车辆用灯具1具备灯具单元2与控制部3。灯具单元2构成为基于从控制部3接收的点亮控制信号向车辆的前方照射光。从灯具单元2出射的光在车辆的前方形成规定的配光图案。
灯具单元2具备第一光源21、第二光源22、以及光学单元23。从第一光源21出射的光经由光学单元23朝向车辆的前方出射而在车辆的前方形成规定的配光区域。从第二光源22出射的光经由光学单元23朝向车辆的前方出射而在车辆的前方形成规定的配光区域。这些配光区域合成而形成规定的配光图案。规定的配光图案例如是近光用配光图案、远光用配光图案等。灯具单元2构成为来自第二光源22的光形成的配光区域(以下，也称作聚光部)的亮度高于来自第一光源21的光形成的配光区域(以下，也称作扩散部)的亮度。
第一光源21以及第二光源22分别具有例如LED(Light Emitting Diode)或者LD(Laser Diode)等一个以上的发光元件。第一光源21例如被控制为连续点亮或者脉冲点亮。第二光源22例如被控制为脉冲点亮。光学单元23例如具有投影透镜、反射器、可动遮光器。另外，将光源出射光称作点亮。
另外，灯具单元2的构成并不限定于上述构成。例如灯具单元2对于第一光源21以及第二光源22使用共用的光学单元23，但并不限定于此。灯具单元2也可以具有第一光源21所对应的第一光学单元以及第二光源22所对应的第二光学单元。
使用图2以及图3，对由灯具单元2形成的配光图案进行说明。图2示出本实施方式的车辆用灯具1的近光用配光图案PL的一个例子。图3示出本实施方式的车辆用灯具1的远光用配光图案PH的一个例子。在图2以及图3中，透视地示出利用从灯具单元2向车辆前方照射的光在配置于距车辆规定距离的位置、例如车辆前方25m的位置的虚拟铅垂屏幕上形成的配光图案。
近光用配光图案PL以及远光用配光图案PH分别具有由第一光源21的光形成的扩散部PL1、PH1和由第二光源22的光形成且亮度高于扩散部PL1、PH1的聚光部PL2、PH2。扩散部PL1、PH1是第一配光区域的一个例子，聚光部PL2、PH2是第二配光区域的一个例子。
图2所示的近光用配光图案PL是左配光的近光用配光图案。近光用配光图案PL在上端缘具有左右高低不同的明暗截止线CL1、CL2。明暗截止线CL1、CL2以沿铅垂方向穿过灯具正面方向的消失点VP的V－V线为界，左右高低不同地沿水平方向延伸。比V－V线靠右侧的对面车道侧部分形成为下段明暗截止线CL1。比V－V线靠左侧的本车道侧部分形成为从该下段明暗截止线CL1经由倾斜部上升一段的上段明暗截止线CL2。明暗截止线CL2具有由扩散部形成的明暗截止线CL21与由聚光部形成的明暗截止线CL22。明暗截止线CL21位于比明暗截止线CL22靠下方。在近光用的配光图案PL中，下段明暗截止线CL1与V－V线的交点即肘点例如位于消失点VP的0.5～0.6°左右下方。
近光用配光图案PL的聚光部PL2形成了近光用配光图案PL的中央部的明暗截止线CL1、CL2(CL22)与其附近的配光区域。近光用配光图案PL的扩散部PL1位于比聚光部PL2的明暗截止线CL22靠下方，形成了以V－V线为中心沿左右方向延伸的明暗截止线CL1、CL2(CL21)与在其下方扩展的配光区域。扩散部PL1由于亮度低于聚光部PL2，因此在扩散部PL1的明暗截止线CL1、CL21附近，与聚光部PL2的明暗截止线CL1、CL22附近相比，没有急剧的亮度变化。
扩散部PL1例如通过投影透镜将由光学单元23的反射器反射的来自第一光源21的光在投影透镜的后方焦点面上形成的第一光源21的光源像作为反转投影像投影在虚拟铅垂屏幕上而形成。利用可动遮光器将朝向投影透镜的来自第一光源21的光的一部分遮光，从而形成明暗截止线CL1、CL21。
聚光部PL2例如通过投影透镜将由光学单元23的反射器反射的来自第二光源22的光在投影透镜的后方焦点面上形成的第二光源22的光源像作为反转投影像投影在虚拟铅垂屏幕上而形成。利用可动遮光器将朝向投影透镜的来自第二光源22的光的一部分遮光，从而形成明暗截止线CL1、CL22。
图3所示的远光用配光图案PH具有将近光用配光图案PL向其明暗截止线CL1、CL2的上方扩展那样的形状。远光用配光图案PH的扩散部PH1形成为以V－V线为中心横长地扩展的配光区域。远光用配光图案PH的聚光部PH2形成为以V－V线为中心稍微横长地扩展、且比扩散部PH1窄的点状的配光区域。
扩散部PH1通过投影透镜将由反射器反射的来自第一光源21的光在投影透镜的后方焦点面上形成的第一光源21的光源像作为反转投影像投影在虚拟铅垂屏幕上而形成的。
聚光部PH2通过投影透镜将由反射器反射的来自第二光源22的光在投影透镜的后方焦点面上形成的第二光源22的光源像作为反转投影像投影在虚拟铅垂屏幕上而形成的。
返回图1，车辆用灯具1还具备可见光相机4。可见光相机4与灯具单元2以及控制部3一同配置在由在车辆前方侧具有开口部的壳体与以覆盖壳体的开口部的方式安装的外透镜形成的空间内。可见光相机4构成为基于从控制部3接收是拍摄控制信号拍摄车辆的前方。在夜间行驶时，可见光相机4构成为利用来自灯具单元2的光拍摄车辆的前方。可见光相机4例如是包含CCD(Charge－Coupled Device)、CMOS(互补型MOS)等拍摄元件的相机。可见光相机4可以构成为单眼相机，也可以构成为立体相机。可见光相机4构成为若取得表示车辆的前方的环境的图像数据，则向控制部3发送该图像数据。向控制部3发送的图像数据被转换为车辆周边信息，被使用于灯具单元2以及/或者可见光相机4的控制，或向控制车辆的车辆用控制部发送。
控制部3构成为控制灯具单元2以及可见光相机4的动作。控制部3基于来自车辆控制部的拍摄指示信号向可见光相机4发送包含拍摄定时信息的拍摄控制信号。拍摄定时信息包含可见光相机4拍摄的周期以及期间(曝光时间)的信息。另外，控制部3基于来自车辆控制部的点亮指示信号向灯具单元2发送包含点亮定时信息的点亮控制信号。点亮定时信息中包含灯具单元2的第一光源21以及第二光源22的点亮定时信息，在脉冲点亮的情况下，包含脉冲点亮的周期以及期间的信息。
另外，控制部3将第二光源22的点亮定时以及可见光相机4的拍摄定时的至少一方控制为，在配光图案中仅形成有扩散部且未形成有聚光部的期间(即，仅第一光源21点亮且第二光源22未点亮的期间)，由可见光相机4进行拍摄。
控制部3由电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)构成。电子控制单元具有包含一个以上的处理器与一个以上的存储器的计算机系统(例如SoC等)、以及由晶体管等有源元件以及无源元件构成的电路。处理器包含CPU、MPU、GPU以及TPU中的至少一个。存储器包含ROM和RAM。另外，计算机系统也可以由ASIC、FPGA等非冯诺依曼型计算机构成。
另外，在本实施方式中，控制部3由单一的电子控制单元构成，但并不限定于此。控制部3也可以由构成为控制灯具单元2的动作的电子控制单元、以及构成为控制可见光相机4的动作的电子控制单元这两个电子控制单元构成。
接下来，对控制部3执行的灯具单元2以及可见光相机4的动作控制进行说明。图4是本实施方式的车辆用灯具1的控制部3执行的流程图。
本实施方式的控制部3构成为，基于第二光源22的点亮定时将可见光相机4的拍摄定时控制为，在第一光源21以及第二光源22中的仅第一光源21点亮的期间由可见光相机4进行拍摄。另外，在本流程图中，基于第一光源21进行连续点亮以及第二光源22进行脉冲点亮的例子进行说明。
如图4所示，在步骤S1中，控制部3若从车辆控制部接收可见光相机4的动作指示信号，则判断灯具单元2是否正进行点亮动作。这里，灯具单元2正进行点亮动作的状态是灯具单元2通过第一光源21以及第二光源22的光形成有配光图案的状态的意思。例如控制部3在向第一光源21以及第二光源22发送了点亮控制信号的情况下，判断为灯具单元2正进行点亮动作。在构成为向控制部3发送表示灯具单元2正点亮的点亮状态信号的情况下，控制部3基于点亮状态信号的接收判断为灯具单元2正进行点亮动作。另外，控制部3也可以基于从车辆控制部取得的来自外部传感器的车辆周边信息判断有无灯具单元2的点亮动作。在步骤S1的判定结果为否的情况下，结束本控制。
在步骤S1的判定结果为是的情况下，控制部3检测第二光源22的点亮定时(脉冲点亮的周期以及时间)(步骤S2)。例如，控制部3基于向灯具单元2发送的点亮控制信号所含的点亮定时信息，检测第二光源22的点亮定时。在构成为向控制部3发送表示第二光源22的脉冲点亮状态的脉冲点亮状态信号的情况下，控制部3也可以基于接收到的脉冲点亮状态信号来检测第二光源22的点亮定时。
另外，作为点亮定时的信息，也可以使用熄灭定时的信息。即，也可以使用脉冲点亮控制中的脉冲信号ON的期间的脉冲信号OFF的周期以及时间来检测步骤S2的点亮定时。
接下来，控制部3在步骤S3中基于检测出的第二光源22的点亮定时，以在第二光源22未点亮的期间进行可见光相机4的拍摄的方式决定可见光相机4的拍摄定时(周期以及时间)。可见光相机4从控制部3接收包含拍摄定时信息的拍摄控制信号，基于接收到的拍摄定时进行拍摄。
图6是表示第二光源22的点亮定时(图6的上半部分)与可见光相机4的拍摄定时(图6的下半部分)的图。如图6所示，例如控制部3以在第二光源22未点亮的期间进行拍摄的方式控制可见光相机4的拍摄定时。
另外，在步骤S1至S3中，控制部3在可见光相机4开始拍摄动作时确认有无车辆用灯具1的点亮动作，基于检测出的第二光源的点亮定时决定可见光相机4的拍摄定时，但并不限定于此。例如，控制部3也可以从车辆用控制部接收灯具单元2的点亮指示信号而在开始灯具单元2的点亮动作时确认有无可见光相机4的拍摄动作，在可见光相机4正进行拍摄动作的情况下，基于第二光源的预先决定的点亮定时调整以及决定可见光相机4的拍摄定时。
另外，在步骤S3中，控制部3控制了可见光相机4的拍摄定时，但并不限定于此。控制部3也可以不使用通过可见光相机4拍摄到的图像数据中的第二光源22点亮的期间拍摄到的图像数据，而是基于除此以外的图像数据取得车辆周边信息等。
(变形例)
接下来，参照图5对控制部3执行的灯具单元2以及可见光相机4的动作控制的变形例进行说明。图5是本实施方式的变形例的车辆用灯具1的控制部3执行的流程图。本变形例的控制部3构成为，基于可见光相机4的拍摄定时将灯具单元2的第二光源22的点亮定时控制为，在第一光源21以及第二光源22中的仅第一光源21点亮的期间由可见光相机4进行拍摄。另外，本流程图也同样基于第一光源21进行连续点亮以及第二光源22进行脉冲点亮的例子进行说明。
如图5所示，在步骤S11中，控制部3若从车辆控制部接收灯具单元2的点亮指示信号，则判断可见光相机4是否正进行拍摄动作。例如控制部3在向可见光相机4发送了拍摄控制信号的情况下，判断为可见光相机4正进行拍摄动作。控制部3也可以通过从车辆控制部接收与可见光相机4的动作相关的信号来判断可见光相机4是否正进行拍摄动作。也可以是，在从可见光相机4接收了图像数据的情况下，控制部3判断为可见光相机4正进行拍摄动作。在步骤S11的判定结果为否的情况下，本控制结束。
在步骤S11的判定结果为是的情况下，控制部3检测可见光相机4的拍摄定时(拍摄的周期以及时间)(步骤S12)。例如控制部3基于向可见光相机4发送的拍摄控制信号所含的拍摄定时信息，检测可见光相机4的拍摄定时。
接下来，控制部3在步骤S13中基于检测出的可见光相机4的拍摄定时，决定第二光源22的点亮定时(周期以及时间)，以在可见光相机4拍摄的期间不进行第二光源22的点亮。第二光源22从控制部3接收包含点亮定时信息的点亮控制信号，基于接收到的点亮定时进行脉冲点亮。
另外，在步骤S11至S13中，控制部3在开始灯具单元2的点亮动作时确认有无可见光相机4的拍摄动作，基于检测出的可见光相机4的拍摄定时决定了第二光源22的点亮定时，但并不限定于此。例如控制部3也可以在可见光相机4开始拍摄动作时确认有无灯具单元2的点亮动作，在灯具单元2正进行点亮动作的情况下，基于可见光相机4的预先决定的拍摄定时来调整以及决定第二光源22的点亮定时。
如此，在本实施方式的车辆用灯具1中，第一光源21出射形成配光图案PL、PH的扩散部PL1、PH1的光。第二光源22出射形成亮度高于扩散部PL1、PH1的聚光部PL2、PH2的光。可见光相机4拍摄包含形成有配光图案PL、PH的区域的车辆的周边(例如前方)。控制部3将第二光源22的点亮定时以及可见光相机4的拍摄定时的至少一方控制为，可见光相机4在第一光源21以及第二光源22中的仅第一光源21点亮的期间进行拍摄。例如控制部3基于第二光源22的点亮定时控制可见光相机4的拍摄定时。或者，控制部3基于可见光相机4的拍摄定时控制第二光源22的点亮定时。
由此，在车辆用灯具1中，能够配合于第一光源21的明亮度地调整可见光相机4的拍摄条件，能够在可见光相机4的视角区域整体以良好的拍摄条件进行拍摄。因此，车辆用灯具1能够获得可见光相机4的良好的拍摄结果。例如能够抑制可见光相机4的拍摄结果产生泛白、泛黑。另外，在近光用配光图案PL中，能够防止可见光相机4将聚光部PL2所存在的明暗截止线CL1、CL22识别为现实世界中的某些线。另外，在近光用配光图案PL中，存在于聚光部PL2的明暗截止线CL1、CL22的渗色不包含在拍摄数据中，因此图像处理变得容易。
灯具单元2具备将从第一光源21以及第二光源22出射的光朝向车辆的周边(例如前方)出射的共用的光学单元23。由此，能够实现灯具单元2的小型化。灯具单元2也可以分别具备第一光源21所对应的第一光学单元与第二光源22所对应的第二光学单元。由此，能够独立地进行由第一光源21以及第二光源22的光形成的配光区域的控制。
在近光用配光图案PL中，聚光部PL2形成了近光用配光图案PL的中央部的明暗截止线CL1、CL22，扩散部PL1位于比聚光部PL2的明暗截止线CL1、CL22靠下方。通过在仅形成扩散部PL1的期间由可见光相机4进行拍摄，例如能够防止可见光相机4将聚光部PL2所存在的明暗截止线CL1、CL22识别为现实世界中的某种线。另外，存在于聚光部PL2的明暗截止线CL1、CL22的渗色不包含在拍摄数据中，因此图像处理变得容易。
在远光用配光图案PH中，聚光部PH2比扩散部PH1窄，并且与扩散部PH1重叠。通过在仅形成有扩散部PH1的期间由可见光相机4进行拍摄，例如能够抑制可见光相机4的拍摄结果产生泛白、泛黑。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明的技术范围当然不应被本实施方式的说明限定性地解释。本实施方式只是一个例子，本领域技术人员可理解为能够在权利要求书所记载的发明的范围内进行各种实施方式的变更。本发明的技术范围应基于权利要求书所记载的发明的范围以及其等同范围来确定。
在上述实施方式中，作为车辆用灯具1的一个例子，以照射车辆的前方的车辆用前照灯为例进行了说明，但并不限定于此。车辆用灯具1也可以是照射车辆的侧方或者后方的灯具。
另外，在上述实施方式中，说明本发明的车辆用监视系统由车辆用灯具1构成的例子，但并不限定于此。例如可见光相机4也可以配置于车辆用灯具1之外。在该情况下，也可以是，控制部3仅由构成为控制灯具单元2的动作的电子控制单元构成，并将控制可见光相机4的动作的控制部另外配置于车辆用灯具1之外。在该情况下，控制可见光相机4的动作的控制部也可以与车辆用控制部一体地构成。
另外，在上述实施方式中，可见光相机4在夜间行驶时利用来自灯具单元2的光拍摄车辆的前方，但并不限定于此。可见光相机4也可以在隧道行驶时等车辆的周边暗所以无法获得具有良好的亮度的拍摄数据的情况下利用来自灯具单元2的光来拍摄车辆的前方。
另外，在上述实施方式中，第二光源22进行脉冲点亮，但并不限定于此。第二光源22也可以进行连续点亮。在该情况下，控制部3也可以使第二光源22的连续点亮定期地停止或者切换为脉冲点亮，将可见光相机4的拍摄定时控制为在第二光源22不点亮的期间由可见光相机4进行拍摄。
另外，在上述实施方式中，第一光源21进行连续点亮，但并不限定于此。第一光源21也可以进行脉冲点亮。在该情况下，控制部3将可见光相机4的拍摄定时控制为，在第一光源21点亮的期间由可见光相机4进行拍摄。
另外，在上述实施方式中，控制了第二光源22的点亮定时或者可见光相机4的拍摄定时，但并不限定于此。也可以控制为对第二光源22的点亮定时以及可见光相机4的拍摄定时这两方相互调整。

Claims (7)

1.一种车辆用监视系统，其特征在于，具备：
灯具单元，其具有：第一光源，其出射在配置于距车辆规定距离的位置的虚拟铅垂屏幕上形成第一配光区域的光；以及第二光源，其出射在所述虚拟铅垂屏幕上形成具有比所述第一配光区域的亮度高的亮度的第二配光区域的光，所述灯具单元利用所述第一配光区域以及所述第二配光区域在所述虚拟铅垂屏幕上形成规定的配光图案；
可见光相机，其对包含形成有所述配光图案的区域的所述车辆的周边进行拍摄；以及
控制部，其将所述第二光源的出射定时以及所述可见光相机的拍摄定时的至少一方控制为，所述可见光相机在所述第一光源以及所述第二光源中的仅所述第一光源出射光的期间进行拍摄。
2.根据权利要求1所述的车辆用监视系统，其特征在于，
所述控制部基于所述第二光源的出射定时控制所述可见光相机的拍摄定时。
3.根据权利要求1所述车辆用监视系统，其特征在于，
所述控制部基于所述可见光相机的拍摄定时控制所述第二光源的出射定时。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用监视系统，其特征在于，
所述灯具单元具备光学单元，该光学单元将从所述第一光源以及所述第二光源出射的光朝向所述车辆之外出射。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用监视系统，其特征在于，
所述灯具单元具备：
第一光学单元，其将从所述第一光源出射的光朝向所述车辆之外出射；以及
第二光学单元，其将从所述第二光源出射的光朝向所述车辆之外出射。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用监视系统，其特征在于，
所述配光图案是具有明暗截止线的近光用配光图案，
所述第二配光区域与所述第一配光区域至少重叠一部分，
所述第二配光区域形成有所述配光图案的中央部的明暗截止线，
所述第一配光区域是位于比所述第二配光区域的所述明暗截止线靠下方的区域。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆用监视系统，其特征在于，
所述配光图案是远光用配光图案，
所述第二配光区域比所述第一配光区域窄，并且与所述第一配光区域重叠。
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