JP2009132230A - 前照灯配光制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 前照灯配光制御装置(1)は、自車前方の画像を撮像する撮像手段(2)と、前記撮像手段の出力画像に基づいて自車前方の先行車の尾灯又は対向車の前照灯若しくは街路灯を識別する識別手段(7)と、前記識別手段の識別結果に従って自車の前照灯(9)の配光特性と光量を制御する制御手段(7)とを備え、好ましくは、前記撮像手段は自車前方のカラー画像を撮像するものであって、前記識別手段は、該カラー画像に含まれる照明光の色情報から先行車の尾灯又は対向車の前照灯若しくは街路灯を識別する。
【選択図】 図1
Description
好ましくは、前記撮像手段は自車前方のカラー画像を撮像するものであって、前記識別手段は、該カラー画像に含まれる照明光の色情報から先行車の尾灯又は対向車の前照灯若しくは街路灯を識別することを特徴とするものである。
図1は、実施の形態に係る前照灯配光制御装置の全体構成図である。この図において、前照灯配光制御装置1は、撮像部2、コンビネーションスイッチ3、前照灯オートスイッチ4、舵角センサ5、点灯状態表示部6、制御部7、照度調光部8及び前照灯部9を備える。
<対向車・先行車なし>
図8は、対向車・先行車なしの場合の前照灯配光状態図である。この図に示すように、道路19には自車16しか走行しておらず、しかも、その道路19は直線路であって、且つ、街路灯も設置されていないものとする。このような場合、前記の二つの制御態様17、18から、右前照灯14のL1の光量が強、L2の光量が強、L3の光量が強、L4の光量が弱とされ、また、左前照灯15のL5の光量が強、L6の光量が強、L7の光量が弱、L8の光量が強とされる。この図において、扇状の図形は、それぞれL1〜L8の配光を表しており、実線の扇は光量が強のもの、破線の扇は光量が弱のものである。扇の根本から円弧までの長さで光の到達距離を表している。このように、街路灯なしの直線路走行中に対向車や先行車がいない場合は、光量強のハイビーム(L2とL6)により、自車16の前方遠距離を照明することができるとともに、光量強のロービーム(L1とL5)により、自車16の前方中近距離も照明することができ、加えて、光量強の外向きサイドビーム(L3とL8)により、自車16の前方両側を照明し、さらに、光量弱の内向きサイドビーム(L4とL7)により、自車16の前方直近を照明することができる。
したがって、自車16の進行方向の充分遠距離から中近距離までの広い範囲を明るく照明できるとともに、自車16の前方両側と直近をも明るく照明することができ、低照度環境下における運転者の視界を良好に確保することができる。
図9は、遠くの先行車ありの場合の前照灯配光状態図である。この図に示すように、道路19を走行する自車16の前方遠くには、同方向に走行する先行車20が存在している。なお、道路19は直線路であって、且つ、街路灯も設置されていないものとする。このような場合、前記の二つの制御態様17、18から、右前照灯14のL1の光量が強、L2の光量が弱、L3の光量が強、L4の光量が弱とされ、また、左前照灯15のL5の光量が強、L6の光量が弱、L7の光量が弱、L8の光量が強とされる。前記と同様に、この図においても、扇状の図形は、それぞれL1〜L8の配光を表しており、実線の扇は光量が強のもの、破線の扇は光量が弱のものである。扇の根本から円弧までの長さで光の到達距離を表している。このように、街路灯なしの直線路走行中、自車16の前方遠距離に先行車20が存在する場合は、光量弱のハイビーム(L2とL6)により、遠くの先行車20に幻惑を与えない程度の明るさで自車16の前方遠距離を照明することができるとともに、光量強のロービーム(L1とL5)により、自車16の前方中近距離も照明することができ、加えて、光量強の外向きサイドビーム(L3とL8)により、自車16の前方両側を照明し、さらに、光量弱の内向きサイドビーム(L4とL7)により、自車16の前方直近を照明することができる。
したがって、遠くの先行車20への配慮を払いつつも、自車16の進行方向の充分遠距離から中近距離までの広い範囲を必要充分に照明できるとともに、自車16の前方両側と直近をも明るく照明することができ、低照度環境下における運転者の視界を良好に確保することができる。
図10は、近い先行車ありの場合の前照灯配光状態図である。この図に示すように、道路19を走行する自車16の前方近くには、同方向に走行する先行車20が存在している。なお、道路19は直線路であって、且つ、街路灯も設置されていないものとする。このような場合、前記の二つの制御態様17、18から、右前照灯14のL1の光量が強、L2消灯、L3の光量が強、L4の光量が弱とされ、また、左前照灯15のL5の光量が強、L6消灯、L7の光量が弱、L8の光量が強とされる。前記と同様に、この図においても、扇状の図形は、それぞれL1〜L8の配光を表しており、実線の扇は光量が強のもの、破線の扇は光量が弱のものである。扇の根本から円弧までの長さで光の到達距離を表している。このように、街路灯なしの直線路走行中、自車16の前方近距離に先行車20が存在する場合は、ハイビーム(L2とL6)が消灯とされるため、近くの先行車20に幻惑を与えることはなく、さらに、光量強のロービーム(L1とL5)により、自車16の前方中近距離も照明することができ、加えて、光量強の外向きサイドビーム(L3とL8)により、自車16の前方両側を照明し、さらに、光量弱の内向きサイドビーム(L4とL7)により、自車16の前方直近を照明することができる。
したがって、近くの先行車20への配慮を払いつつも、自車16の進行方向の充分遠距離から中近距離までの広い範囲を必要充分に照明できるとともに、自車16の前方両側と直近をも明るく照明することができ、低照度環境下における運転者の視界を良好に確保することができる。なお、先行車20がより自車16に接近している場合は、ロービーム(L1とL5)の光量を弱とすることが望ましい。光量強のロービーム(L1とL5)のままだと、車間距離が短い場合に先行車20に幻惑を与える可能性があるからである。
図11は、対向車ありの場合の前照灯配光状態図である。この図に示すように、道路19を走行する自車16の対向車線側には、自車16に向かって走行する対向車21が存在している。なお、道路19は直線路であって、且つ、街路灯も設置されていないものとする。このような場合、前記の二つの制御態様17、18から、右前照灯14のL1の光量が弱、L2の光量が弱、L3の光量が弱、L4の光量が弱とされ、また、左前照灯15のL5の光量が弱、L6の光量が弱、L7の光量が弱、L8の光量が強とされる。前記と同様に、この図においても、扇状の図形は、それぞれL1〜L8の配光を表しており、実線の扇は光量が強のもの、破線の扇は光量が弱のものである。扇の根本から円弧までの長さで光の到達距離を表している。このように、街路灯なしの直線路走行中、対向車21が存在する場合は、光量弱のハイビーム(L2とL6)により、自車16の前方遠距離を照明することができるとともに、光量弱のロービーム(L1とL5)により、自車16の前方中近距離も照明することができ、加えて、光量弱の右外向きサイドビーム(L3)により、自車16の前方右側を弱めに照明し、且つ、光量強の左外向きサイドビーム(L8)により、自車16の前方左側を強めに照明し、さらに、光量弱の内向きサイドビーム(L4とL7)により、自車16の前方直近を照明することができる。
したがって、ハイビーム(L2とL6)及びロービーム(L1とL5)並びに右外向きサイドビーム(L3)の光量が弱とされるので、対向車21への配慮を払いつつも、自車16の進行方向の充分遠距離から中近距離までの広い範囲を必要充分に照明できるとともに、自車16の前方両側と直近も照明することができ、低照度環境下における運転者の視界を良好に確保することができる。なお、対向車21がより自車16に接近したときには、右外向きサイドビーム(L3)の光量をさらに落としたり、あるいは、消灯させたりしてもよい。すれ違いざまの対向車21への幻惑を確実に防止できる。
図12は、街路灯ありの場合の前照灯配光状態図である。この図に示すように、街路灯22〜29が設置された道路19を走行する自車16の前方には、先行車も対向車もいない。なお、道路19は直線路であり、街路灯22、23、26、27は水銀灯、街路灯24、25、28、29はナトリウム灯である。このような場合、前記の二つの制御態様17、18には示していないが、L1〜L8の全ての光量を弱くする。前記と同様に、この図においても、扇状の図形は、それぞれL1〜L8の配光を表しており、実線の扇は光量が強のもの、破線の扇は光量が弱のものである。扇の根本から円弧までの長さで光の到達距離を表している。このように、街路灯ありの直線路を走行中は、いずれも光量弱のハイビーム(L2とL6)、ロービーム(L1とL5)、外向きサイドビーム(L3とL8)、及び、内向きサイドビーム(L4とL7)により、自車16の進行方向の充分遠距離から中近距離までの広い範囲を、街路灯22〜29の照度を考慮した必要充分な明るさで照明することができる。
したがって、この道路19の歩道を散策する歩行者30、31に対して幻惑を与えない。
図13は、撮像部2の出力画像を示す図である。(a)は生の出力画像(以下、RAW画像30)である。低照度環境下で撮影したRAW画像30は全体が黒レベルに沈んでおり、白レベルや中間階調レベルを有する部分は、もっぱら街路灯や対向車のヘッドライト又は先行車の尾灯などの照明光である。撮像部2に用いられている撮像デバイス10のダイナミックレンジが充分に大きいとき、上記の白レベルや中間階調レベルを有する部分から、照明光を抽出することができる。つまり、(a)のRAW画像30をそのまま使用し、又は、(b)に示すような、RAW画像30を見やすくしたストレッチ画像31を使用し、RAW画像又はストレッチ画像31の画面全体の輝度平均値から、(c)に示すような赤枠で示すエリア32を設定し、このエリア32の平均値を算出して、標準偏差(σ)の凡そ2〜3倍にある輝度値を示す画素の集合を特定し、この画素集合を、街路灯や対向車のヘッドライト又は先行車の尾灯などの照明光であると判断して抽出することができる。
<尾灯とヘッドライトの識別>
図14は、尾灯とヘッドライトの識別を行うためのフローを示す図である。このフローにおいて、まず、撮像部2の出力画像から道路のエリアを設定し(ステップS11)、次いで、そのエリア内の輝度平均値を算出する(ステップS12)。そして、エリア内の標準偏差を算出し(ステップS13)、所定の閾値以下の輝度を棄却し(ステップS14)、閾値以上の輝度値を有する画素の集合を照明光であると判定する(ステップS15)。
次いで、その画素の集合の色を調べ、赤色であれば(ステップS16の“YES”)、その照明光は先行車の尾灯であると判定し、又は、ハロゲンランプの発光波長に相当する発光色であれば(ステップS17の“YES”)、その照明光は対向車のヘッドライトであると判定し、又は、HIDバルブの発光波長に相当する発光色であれば(ステップS18の“YES”)、その照明光は対向車のヘッドライトであると判定し、又は、LEDの発光波長に相当する発光色であれば(ステップS19の“YES”)、その照明光は対向車のヘッドライトであると判定し、いずれの場合も、次フレームの処理に移行する。
図15は、街路灯の識別を行うためのフローを示す図である。このフローにおいて、まず、撮像部2の出力画像から道路のエリアを設定し(ステップS21)、次いで、そのエリア内の輝度平均値を算出する(ステップS22)。そして、エリア内の標準偏差を算出し(ステップS23)、所定の閾値以下の輝度を棄却し(ステップS24)、閾値以上の輝度値を有する画素の集合を照明光であると判定する(ステップS25)。
次いで、その画素の集合の色を調べ、水銀灯の発光波長に相当する発光色であれば(ステップS26の“YES”)、その照明光は水銀灯を用いた街路灯であると判定し、又は、ナトリウム灯の発光波長に相当する発光色であれば(ステップS27の“YES”)、その照明光はナトリウム灯を用いた街路灯であると判定し、又は、ハロゲン灯の発光波長に相当する発光色であれば(ステップS28の“YES”)、その照明光はハロゲン灯を用いた街路灯であると判定し、いずれの場合も、それら照明光の輝度が閾値以上であれば、前記の図8に示したように、L1〜L8の光量を弱にした後、次フレームの処理に移行する。
図16は、照明光の識別判定の具体例のフローを示す図である。このフローにおいて、まず、撮像部2の出力画像(たとえば、図13のRAW画像30又はストレッチ画像31)から高輝度の画素を切り出す(ステップS31)。矩形枠線は切り出しエリア33であり、エリア33内の白点は高輝度の画素(又は画素の集合)を表している。
2 撮像部(撮像手段)
7 制御部(識別手段、制御手段)
9 前照灯部(前照灯)
16 自車
20 先行車
21 対向車
22〜29 街路灯
Claims (2)
- 自車前方の画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段の出力画像に基づいて自車前方の先行車の尾灯又は対向車の前照灯若しくは街路灯を識別する識別手段と、
前記識別手段の識別結果に従って自車の前照灯の配光特性と光量を制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする前照灯配光制御装置。 - 前記撮像手段は自車前方のカラー画像を撮像するものであって、
前記識別手段は、該カラー画像に含まれる照明光の色情報から先行車の尾灯又は対向車の前照灯若しくは街路灯を識別することを特徴とする請求項1記載の前照灯配光制御装置。
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