JP2007245970A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両周囲の視界状況が悪化した場合に、車両周囲に対して車両の存在を積極的に知らせることができる車両用照明装置を提供する。
【解決手段】前方カメラ１や後方カメラ２によって撮影された画像から他車両の車両認識率を算出し（ステップＳ３０）、この車両認識率によって自車両の周囲の視界状況を判定し（ステップＳ４０）、視界が悪いと判定した場合には運転者に対して視界が悪い旨を報知して自車両の照明装置の点灯を促したり（ステップＳ６０）、あるいは、自車両の照明装置を自動点灯したりする（ステップＳ９０）。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用照明装置に関するものである。

従来、例えば、特許文献１に記載の技術によれば、車両に設けられた車載カメラの絞り量やシャッタースピード等の撮影状態に基づいて太陽光の照度を示す照度データから天候状態を検出する。
特開平１１−２２３６７４号公報

例えば、豪雨や霧の発生等によって車両周囲の視界状況が悪くなる場合、車両の運転者は、ヘッドライトやクリアランスランプ等の照明装置を点灯させることで、車両の存在を周囲に積極的に知らせようとする。しかしながら、上記従来技術は、天候状態を検出するものに過ぎないため、車両周囲の視界状況が悪化した場合に車両の存在を積極的に知らせることができない。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたもので、車両周囲の視界状況が悪化した場合に、車両周囲に対して車両の存在を積極的に知らせることができる車両用照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１記載の車両用照明装置は、
自車両の前方及び後方の少なくとも一方の画像を撮影する撮像手段と、
撮像手段の撮影した画像に所定の画像処理を施して、自車両の前方及び後方の少なくとも一方に存在する他車両を認識する画像認識処理手段と、
画像認識処理手段による他車両の認識精度を示す車両認識率を算出する車両認識率算出手段と、
車両認識率算出手段の算出した車両認識率によって、自車両の周囲の視界状況を判定する視界状況判定手段と、
視界状況判定手段によって視界が悪いと判定された場合に、自車両の運転者に対して視界が悪い旨を報知する報知手段、及び前記自車両の照明装置を自動的に点灯する制御を行う自動点灯制御手段の少なくとも一方の手段を備えることを特徴とする。

このように、本発明は、車両認識率によって自車両の周囲の視界状況を判定し、視界が悪いと判定した場合には、運転者に対して視界が悪い旨を報知して自車両の照明装置の点灯を促したり、あるいは、自車両の照明装置を自動点灯したりする。

これにより、視界が悪化した場合、自車両の周囲に対して自車両の存在を積極的に知らせることが可能になるため、自車両の周囲に存在する歩行者、軽車両、他車両等から自車両の存在が認知し易くなる。その結果、歩行者、軽車両、他車両等と自車両とが衝突する可能性が低くなるため、自車両の安全性を確保することができるようになる。

請求項２に記載のように、車両認識率算出手段は、画像における他車両の位置、大きさ、及び形状の少なくとも一方に基づいて車両認識率を算出することが好ましい。走行中の他車両は道路上に位置するため、撮像手段の撮影範囲が自車両の前方や後方における一定方向である場合、他車両は画像において道路上のある特定の範囲内に位置することになる。また、乗用車と大型車ではその大きさは多少異なるものの、その高さや横幅は、ある範囲内の長さを示し、その形状も特定の形状（例えば、台形や長方形等の箱型）を示す。

従って、画像における他車両の位置、大きさ、形状等に基づいて他車両の認識精度（言い換えれば、他車両である確からしさの程度）を示す車両認識率を算出することができる。

請求項３に記載のように、視界状況判定手段は、自車両の視界が良い状況で他車両を認識した場合の車両認識率を基準として判定することが好ましい。これにより、視界が良い状況で他車両を認識した場合の車両認識率を基準として、視界状況を判定することができるようになる。

請求項４に記載の車両用照明装置によれば、視界状況判定手段によって視界が悪いと判定された場合、他車両の照明装置からの照射光の有無を判定する他車両照明判定手段を備えることを特徴とする。これにより、自車両の周囲の視界が悪い場合、請求項５に記載のように、他車両がヘッドライト、フォグランプ、テールランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ナンバープレートランプ等の照明装置を点灯させているかどうかがわかるようになる。

請求項６に記載のように、他車両照明判定手段によって他車両の照明装置からの照射光が有ると判定された場合、自車両からみた照射光が拡散状態であるかどうかを判定する拡散状態判定手段を備え、
自動点灯制御手段は、拡散状態判定手段によって照射光が拡散状態であると判定された場合に自動的に点灯する制御を行うことが好ましい。

降雨や霧が発生している場合、他車両の照明装置からの照射光は自車両からみて拡散状態となる。従って、他車両からの照射光が拡散状態である場合に自車両の照明装置を自動的に点灯する制御を行うことで、自車両の存在を積極的に知らせることができるようになる。

請求項７に記載の車両用照明装置によれば、報知手段は、他車両照明判定手段によって他車両の照明装置からの照射光が無いと判定された場合、又は、拡散状態判定手段によって照射光が拡散状態ではないと判定された場合に報知することを特徴とする。

例えば、視界が悪い状況ではあるが極端に悪い状況ではない場合には、他車両が照明装置を点灯しない場合もあれば、他車両の照明装置からの照射光が拡散状態でない場合もある。このような場合に、運転者に対して視界が悪い旨を報知して自車両の照明装置の点灯を促すことで、照明装置の点灯の必要性を運転者自らに判断させることができる。

請求項８に記載のように、自車両の照明装置は、ヘッドライト、フォグランプ、テールランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ナンバープレートランプの少なくとも１つであることが好ましい。これらの照明装置を点灯することで、視界が悪い場合に自車両の存在を積極的に周囲に知らせることができるようになるからである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。図１は、自車両に搭載される前方カメラ１、後方カメラ２、及び制御装置１０によって構成される車両用照明装置を示している。前方カメラ１及び後方カメラ２は、自車両前方及び後方の所定範囲内の画像を撮影する撮像手段であり、自車両の室外（好ましくは自車両の室内）に配置される。

前方カメラ１及び後方カメラ２は、例えば、ＣＣＤ等の撮像素子で構成され、制御装置１０からのゲイン、シャッタースピード、フレームレート信号を受けて、撮影時のシャッタースピード、フレームレート、ゲインを制御し、また、制御装置１０へ出力する画像信号に含まれる画素値信号の出力ゲインを制御する。この画素値信号とは、撮影した画像の画素（Pixel）毎の明るさの程度（輝度）を示す信号である。なお、画像信号には、画素値信号、画像の水平ライン・垂直ライン同期信号が含まれる。また、前方カメラ１は、自車両の走行する道路の走行区画線（白線等）を検出するために用いられるカメラであってもよい。

図２に、制御装置１０の機能構成を示す。図２に示す画像入力部１１は、前方カメラ１や後方カメラ２からの画像信号を入力する。画像認識処理部１２は、前方カメラ１や後方カメラ２からの画像信号を用いて、画像における他車両を認識する。例えば、前方カメラ１によって、図４（ａ）に示すような他車両ＶＦ（Vehicle Frame）を含む画像が撮影される場合、例えば、テンプレートマッチング等の周知の画像解析手法を用いて他車両ＶＦを認識し、その画素位置を抽出する。

また、画像認識処理部１２は、画像における他車両の位置、大きさ（高さや横幅）、形状等に基づいて、他車両の認識精度を示す車両認識率を算出する。自車両が走行中の場合、自車両の前方を走行中の他車両は道路上に位置するため、前方カメラ１の撮影範囲が自車両の前方や後方における一定方向であれば、他車両は画像において道路上のある特定の範囲内に位置することになる。

また、乗用車と大型車ではその大きさは多少異なるものの、その高さや横幅は、ある範囲内の長さを示し、その形状も特定の形状（例えば、台形や長方形等の箱型）を示す。従って、画像における他車両の位置、大きさ、形状等に基づいて他車両の認識精度（言い換えれば、他車両である確からしさの程度）を示す車両認識率を算出することができる。

照明点灯判定部１３は、自車両の視界が良い状況で他車両を認識した場合の車両認識率を基準として、画像認識処理部１２にて算出した車両認識率によって自車両の視界状況を判定する。そして、照明点灯判定部１３は、自車両の視界が悪いと判定した場合には、他車両の照明装置からの照射光の有無を判定する。

ここで、他車両の照明装置からの照射光の有無を判定する手順について説明する。先ず、画像認識処理部１２にて認識した他車両ＶＦの輪郭線の画素位置を特定する。次に、他車両ＶＦの輪郭線に含まれる全ての画素について、水平ライン又は垂直ライン毎に、隣り合う画素同士の輝度値の偏差を算出するとともに、その偏差が所定値を超える大きさであるかどうかを判定する。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す他車両ＶＦの輪郭線に含まれる水平ラインＨＬ（Head Light）における輝度値の偏差を示したものである。このように、所定値を超える大きさの偏差を示す場合には、その画素位置を記憶する。以後、他車両ＶＦの輪郭線に含まれる全ての画素について、水平ライン又は垂直ライン毎に繰り返し行う。

そして、他車両ＶＦの輪郭線に含まれる全ての画素について、輝度値の偏差の算出及び所定値を超える大きさの偏差を示す画素位置の記憶を終えた場合には、その画素位置が水平ライン毎に複数存在し、かつ、その画素位置が各垂直ラインにおいて略同じ位置を示す場合には、他車両の照明装置からの照射光が有ると判定する。

すなわち、他車両の照明装置からの照射光が無い場合には、所定値を超える大きさの輝度値の偏差は得られないが、照明装置からの照射光が有る場合には、照射光の画素位置とその周囲の画素位置とにおける輝度値の偏差が大きくなる。従って、所定値を超える大きさの輝度値の偏差が得られる場合には、その画素位置を記憶し、その記憶した画素位置が水平ライン毎に複数存在し、かつ、各垂直ラインにおいて略同じ位置を示す場合には、照射光が有ると判断できる。

さらに、照明点灯判定部１３は、他車両の照明装置からの照射光が有る場合、自車両からみた照射光が拡散状態であるかどうかを判定し、照射光が拡散状態であると判定した場合には、照明制御部１５に対して、自車両の照明装置を自動的に点灯するための制御信号を出力する。

図４（ｃ）は、自車両からみた他車両ＶＦからの照射光が拡散状態である場合を示している。このように拡散状態である場合、高い輝度値を示す画素位置が他車両ＶＦを含んで広範囲に分布する。従って、所定値以上の輝度値を示す高輝度の画素が他車両ＶＦの周囲に分布しているかどうかによって、照射光が拡散状態であるかどうかを判定すればよい。

照明点灯通知部１４は、照明点灯判定部１３によって、他車両からの照明装置からの照射光が無いと判定された場合、又は、他車両からの照明装置からの照射光が自車両からみて拡散状態でないと判定された場合に、自車両の運転者に対して視界が悪い旨を報知する。例えば、図示しない表示装置の画面にその旨の文字情報を表示したり、図示しないスピーカからその旨の音声メッセージを出力したりする。

視界が悪い状況ではあるが極端に悪い状況ではない場合には、他車両が照明装置を点灯しない場合もあれば、他車両の照明装置からの照射光が拡散状態でない場合（例えば、図４（ａ）のような点光源状態の場合）もある。このような場合に、運転者に対して視界が悪い旨を報知して自車両の照明装置の点灯を促すことで、照明装置の点灯の必要性を運転者自らに判断させることができる。

照明制御部１５は、照明点灯判定部１３からの制御信号を受けて、自車両のヘッドライト、フォグランプ、テールランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ナンバープレートランプの少なくとも１つを点灯する。降雨や霧が発生している場合、他車両の照明装置からの照射光は自車両からみて拡散状態となる。従って、他車両からの照射光が拡散状態である場合に上記の各種照明装置を自動的に点灯する制御を行うことで、視界が悪い場合に自車両の存在を積極的に周囲へ知らせることができるようになる。

次に、制御装置１０による照明制御処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、本照明制御処理は、自車両が走行中であり、かつ、自車両の各種照明装置が消灯している場合に実行される。

先ず、ステップＳ１０では、前方カメラ１及び後方カメラ２で撮影した画像の画像信号を取得する。ステップＳ２０では、上述した画像認識処理を実行する。ステップＳ３０では、他車両の車両認識率を算出する。ステップＳ４０では、自車両の視界が良い状況で他車両を認識した場合の車両認識率を基準とした基準認識率αを設定し、ステップＳ３０で算出した車両認識率が基準認識率αを超える値であるかどうかを判定する。ここで、肯定判定される場合には視界が良いとして、ステップＳ１０へ処理を移行し、上述した処理を繰り返し行う。

一方、否定判定される場合には視界が悪いとしてステップＳ５０へ処理を進める。ステップＳ５０では、他車両の照明装置からの照射光の有無を判定する。ここで、肯定判定される場合にはステップＳ６０へ処理を進め、否定判定される場合にはステップＳ７０へ処理を進める。ステップＳ７０では、他車両の照明装置からの照射光が有るため、その照明の状態（拡散状態かどうか）を解析する。

ステップＳ８０では、他車両からの照射光が拡散状態であるかどうかを判定する。ここで、肯定判定される場合にはステップＳ９０へ処理を進め、否定判定される場合にはステップＳ６０へ処理を移行する。

ステップＳ６０では、自車両の運転者に対して視界が悪い旨を報知して、自車両の照明装置の点灯を促す。これにより、照明装置の点灯の必要性を運転者自らに判断させることができる。ステップＳ９０では、自車両のヘッドライト、フォグランプ、テールランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ナンバープレートランプ等を自動的に点灯する。

このように、本実施形態の車両用照明装置は、前方カメラ１や後方カメラ２によって撮影された画像から他車両の車両認識率を算出し、この車両認識率によって自車両の周囲の視界状況を判定し、視界が悪いと判定した場合には運転者に対して視界が悪い旨を報知して自車両の照明装置の点灯を促したり、あるいは、自車両の照明装置を自動点灯したりする。

これにより、自車両の周囲の視界が悪化した場合、自車両の周囲に対して自車両の存在を積極的に知らせることが可能になるため、自車両の周囲に存在する歩行者、軽車両、他車両等から自車両の存在が認知し易くなる。その結果、歩行者、軽車両、他車両等と自車両とが衝突する可能性が低くなるため、自車両の安全性を確保することができるようになる。

前方カメラ１、後方カメラ２、及び制御装置１０の搭載位置を示す図である。 制御装置１０の機能構成を示すブロック図である。 制御装置１０によって実行される照明制御処理の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は、他車両の照明装置からの照射光が点光源状態である場合を示す図であり、（ｂ）は、他車両ＶＦの輪郭線に含まれる水平ラインＨＬにおける輝度値の偏差を示した図であり、（ｃ）は、照射光が拡散状態である場合を示す図である。

符号の説明

１ 前方カメラ
２ 後方カメラ
１０ 制御装置
１１ 画像入力部
１２ 画像処理部
１３ 照明点灯判定部
１４ 照明点灯通知部
１５ 照明制御部

Claims (8)

1. 自車両の前方及び後方の少なくとも一方の画像を撮影する撮像手段と、
   前記撮像手段の撮影した画像に所定の画像処理を施して、前記自車両の前方及び後方の少なくとも一方に存在する他車両を認識する画像認識処理手段と、
   前記画像認識処理手段による他車両の認識精度を示す車両認識率を算出する車両認識率算出手段と、
   前記車両認識率算出手段の算出した車両認識率によって、前記自車両の周囲の視界状況を判定する視界状況判定手段と、
   前記視界状況判定手段によって視界が悪いと判定された場合に、前記自車両の運転者に対して視界が悪い旨を報知する報知手段、及び前記自車両の照明装置を自動的に点灯する制御を行う自動点灯制御手段の少なくとも一方の手段を備えることを特徴とする車両用照明装置。
2. 前記車両認識率算出手段は、前記画像における前記他車両の位置、大きさ、及び形状の少なくとも一方に基づいて車両認識率を算出することを特徴とする請求項１記載の車両用照明装置。
3. 前記視界状況判定手段は、前記自車両の視界が良い状況で他車両を認識した場合の車両認識率を基準として判定することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用照明装置。
4. 前記視界状況判定手段によって視界が悪いと判定された場合、前記他車両の照明装置からの照射光の有無を判定する他車両照明判定手段を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用照明装置。
5. 前記他車両の照明装置は、ヘッドライト、フォグランプ、テールランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ナンバープレートランプの少なくとも１つであることを特徴とする請求項４記載の車両用照明装置。
6. 前記他車両照明判定手段によって前記他車両の照明装置からの照射光が有ると判定された場合、前記自車両からみた前記照射光が拡散状態であるかどうかを判定する拡散状態判定手段を備え、
   前記自動点灯制御手段は、前記拡散状態判定手段によって前記照射光が拡散状態であると判定された場合に自動的に点灯する制御を行うことを特徴とする請求項４又は５記載の車両用照明装置。
7. 前記報知手段は、前記他車両照明判定手段によって前記他車両の照明装置からの照射光が無いと判定された場合、又は、前記拡散状態判定手段によって前記照射光が拡散状態ではないと判定された場合に報知することを特徴とする請求項４〜６の何れか１項に記載の車両用照明装置。
8. 前記自車両の照明装置は、ヘッドライト、フォグランプ、テールランプ、クリアランスランプ、ターンシグナルランプ、ナンバープレートランプの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の車両用照明装置。

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