JP2011037342A - Vehicular headlight system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用前照灯システム、特に自車より前方の前方車の検出を迅速かつ効率的に行い適切な前照灯の照射制御をするための技術に関する。 The present invention relates to a vehicle headlamp system, and more particularly to a technique for quickly and efficiently detecting a front vehicle ahead of the host vehicle and appropriately controlling the irradiation of the headlamp.
従来、車両に搭載されたカメラ等の画像取得装置で自車前方に関する画像データを取得して、車両制御に利用するシステムが提案されている。そのようなシステムの中には、画像データとして、自車より前方に位置する前方車の検出を行い、検出した対向車や前走車の運転者や同乗者に不快感を伴うグレアを与えないように自車の前照灯の制御を自動で実施するものがある。例えば、特許文献1に開示されるシステムは、複数のハイビームユニットで個別照射可能なハイビーム照射エリアを形成すると共に、CCDカメラ等で車両前方の画像を取得して対向車などの照射禁止対象を検出している。そして、照射禁止対象が存在する領域を照射するハイビームユニットを消灯することにより、照射禁止対象にグレアを与えないようにしている。また、特許文献2に開示されるシステムは、カメラから得られた映像を元に前走車や対向車に対する幻惑を防止しつつ、リフレクタ光によるハンチングが自車の運転者に違和感を与えないようにしている。 Conventionally, a system has been proposed in which image data relating to the front of the host vehicle is acquired by an image acquisition device such as a camera mounted on the vehicle and used for vehicle control. In such a system, as the image data, a forward vehicle located in front of the host vehicle is detected, and glare with discomfort is not given to the detected oncoming vehicle or the driver of the preceding vehicle or passengers As described above, there is an apparatus that automatically controls the headlight of the own vehicle. For example, the system disclosed in Patent Document 1 forms a high-beam irradiation area that can be individually irradiated with a plurality of high-beam units, and acquires an image in front of the vehicle with a CCD camera or the like to detect irradiation-prohibited objects such as oncoming vehicles. is doing. Then, the high beam unit that irradiates the region where the irradiation prohibited object exists is turned off so that the irradiation prohibited object is not glare. Moreover, the system disclosed in Patent Document 2 prevents the driver of the own vehicle from being uncomfortable by hunting with the reflector light while preventing the dazzling of the preceding vehicle and the oncoming vehicle based on the video obtained from the camera. I have to.
従来、自車より前方に存在する前方車を検出するシステムが多々提案されている。例えば車両の形状データを保持しておき、取得した画像データにその形状データと一致するものが存在すれば車両と認識するシステムがある。また、ヘッドライトやテールランプを構成する光源の光点に着目し、左右2個の光点がセットで同様な挙動を示したときに前方車であると認識するシステムが提案されている。 Conventionally, many systems for detecting a forward vehicle existing ahead of the host vehicle have been proposed. For example, there is a system that holds vehicle shape data and recognizes a vehicle if there is a piece of image data that matches the shape data. Further, a system has been proposed that recognizes that the vehicle is a front car when the two left and right light spots exhibit similar behavior in a set, paying attention to the light spots of the light sources that constitute the headlight and tail lamp.
しかし、上述したような形状データの形状一致処理や2個セットの光点の検出処理に基づき前方車を認識する場合、カメラで取得する画像データ上に形状データと同一の形状や2個セットの光点が出現して始めて前方車を認識することになる。例えば、自車を追い越していく車両(以下、対象車という)がある場合、自車側方を通過した対象車の片側のテールランプが見え始め、その後、前方にしばらく遠ざかってからでないと自車のカメラは2個のテールランプを撮影できない。このとき、自車がハイビーム状態で走行していると、対象車が自車側方を通過し、2個のテールランプが撮影されるほど遠ざかるまでの間、対象車のサイドミラーやバックミラーにハイビームが照射されることになり、グレアを与えてしまう場合がある。同様に、車両の形状データの一致により前方車を認識する場合、自車側方を通過してしばらく前方に遠ざかってからでなければ、対象車全体のシルエットが撮影できない。その結果、対象車が所定距離遠ざかるまでグレア抑制が必要な対象車と認識できずにグレアを与えてしまう場合があった。 However, when recognizing a preceding vehicle based on the shape matching process of the shape data as described above or the detection process of two sets of light spots, the same shape or two sets of shape data on the image data acquired by the camera The vehicle ahead is recognized only when a light spot appears. For example, if there is a vehicle that overtakes the vehicle (hereinafter referred to as the target vehicle), the tail lamp on one side of the target vehicle that has passed the side of the vehicle begins to be visible, and then it must be moved away for a while before The camera cannot shoot two tail lamps. At this time, if the host vehicle is traveling in a high beam state, the target vehicle will pass through the side of the host vehicle until the two tail lamps are photographed. Will be irradiated and may give glare. Similarly, when recognizing a forward vehicle based on the coincidence of vehicle shape data, the silhouette of the entire target vehicle can only be photographed after passing the side of the vehicle and moving away from the vehicle for a while. As a result, there is a case where glare is given without being recognized as a target vehicle that needs to suppress glare until the target vehicle moves away by a predetermined distance.
また、交差点に右方向や左方向から接近する車両やそのヘッドライトの光点はそもそも自車からは見えないので自車は前方車を検出できない。その結果、自車がハイビームで走行している場合、自車はハイビームの状態で交差点に進入してしまうことになる。この場合、右方向や左方向から交差点に接近する車両にグレアを与えてしまう可能性が高い。同様に、曲路で接近してくる車両についても自車のカメラで直接車両やそのヘッドライトの光点が撮影できるのは対向車がかなり自車に接近してからとなるので、ロービームへの切り替えが遅れ対向車にグレアを与えてしまう可能性が高い。 In addition, since the vehicle approaching the intersection from the right or left direction and the light spot of the headlight cannot be seen from the host vehicle, the host vehicle cannot detect the preceding vehicle. As a result, when the own vehicle is traveling with a high beam, the own vehicle enters the intersection in a high beam state. In this case, there is a high possibility that glare will be given to vehicles approaching the intersection from the right or left direction. Similarly, for a vehicle approaching on a curved road, the light spot of the vehicle and its headlight can be photographed directly with the vehicle's camera after the oncoming vehicle has approached the vehicle considerably. There is a high possibility that glare will be given to oncoming vehicles due to delays in switching.
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、自車より前方の前方車の検出を迅速かつ効率的に行い適切な前照灯の照射制御を可能とする車両用前照灯システムを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and the purpose thereof is to detect a preceding vehicle ahead of the host vehicle quickly and efficiently and to perform appropriate headlamp illumination control. An object of the present invention is to provide a vehicle headlamp system.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯システムは、車両前方に向く光軸を有する複数の配光パターンを選択的に形成可能な灯具ユニットと、車両に配置されて、所定画角の画像フレームで車両前方を撮影した画像フレームデータを順次取得可能な撮影ユニットと、画像フレーム中の撮影領域を自車前方の所定領域を中心とする前方領域と、当該前方領域の少なくとも左または右に位置する側方領域とに分割し、前方領域と側方領域において異なる検出基準に従い少なくとも自車に対する前方車の検出を行う検出ユニットと、検出ユニットの検出結果に応じて、灯具ユニットで形成可能な配光パターンの中からいずれか1つを選択して形成させる制御部と、を含む。 In order to solve the above problems, a vehicle headlamp system according to an aspect of the present invention is disposed in a vehicle, a lamp unit capable of selectively forming a plurality of light distribution patterns having an optical axis facing the front of the vehicle. An imaging unit capable of sequentially acquiring image frame data obtained by imaging the front of the vehicle with an image frame having a predetermined angle of view, a front area centered on a predetermined area in front of the host vehicle, and the front area. According to the detection result of the detection unit, and a detection unit that detects at least the vehicle ahead of the vehicle according to different detection criteria in the front region and the side region. And a controller that selects and forms any one of the light distribution patterns that can be formed by the lamp unit.
この態様によると、前方車の特徴が容易に取得可能な前方領域と、それよりは前方車の特徴が取得しにくい側方領域とで異なる検出基準に従って前方車の検出ができる。例えば、前方領域における前方車の検出処理より側方領域における前方車の検出処理を早くしたり、敏感に検出するようにする。その結果、前方車の検出遅れが低減され、前方車の検出が迅速かつ効率的になり、適切な前照灯の照射制御がスムーズにできる。 According to this aspect, it is possible to detect the forward vehicle according to different detection criteria between the front area where the characteristics of the preceding vehicle can be easily acquired and the side area where it is difficult to acquire the characteristics of the preceding vehicle. For example, the detection process for the forward vehicle in the side area is made faster or more sensitive than the detection process for the forward vehicle in the front area. As a result, the detection delay of the preceding vehicle is reduced, the detection of the preceding vehicle becomes quick and efficient, and appropriate headlamp illumination control can be performed smoothly.
検出ユニットは、画像フレーム中の側方領域として、画像フレームの側方縁部または下方縁部の少なくも一方から当該画像フレーム内に入り込む物体映像を撮影可能な領域を設定し、当該側方領域における前方車の検出基準は前方領域における前方車の検出基準より緩く設定されていてもよい。側方領域における前方車の検出基準を前方領域における前方車の検出基準より緩く設定することにより、前方領域における前方車の検出処理より側方領域における前方車の検出処理が早くなったり敏感になる。例えば、前方車と認識するための特徴項目を前方領域より側方領域で少なくする。例えば、前方領域では画像フレーム内の光点が2個セットでなければ前方車と見なさないところ、側方領域では光点が1つでも前方車と見なすようにする。その結果、前方車の検出遅れが低減され、前方車の検出が迅速かつ効率的になり、適切な前照灯の照射制御がスムーズにできる。 The detection unit sets, as a side area in the image frame, an area in which an object image that enters the image frame from at least one of a side edge or a lower edge of the image frame can be captured, and the side area The detection criterion for the preceding vehicle in the vehicle may be set more loosely than the detection criterion for the preceding vehicle in the front region. By setting the detection standard for the front vehicle in the side area to be looser than the detection standard for the front car in the front area, the detection process for the front vehicle in the side area becomes faster or more sensitive than the detection process for the front vehicle in the front area. . For example, the number of feature items for recognizing a vehicle ahead is less in the side area than in the front area. For example, in the front area, if there are not two sets of light spots in the image frame, the vehicle is not regarded as a front car, but in the side area, even one light spot is regarded as a front car. As a result, the detection delay of the preceding vehicle is reduced, the detection of the preceding vehicle becomes quick and efficient, and appropriate headlamp illumination control can be performed smoothly.
検出ユニットは、画像フレーム中の側方領域として、画像フレームの前方領域に対し側方から入り込む光を撮影可能な領域を設定し、当該側方領域における検出基準は、側方領域の輝度値が所定閾値を越えたときに車両に接近する前方車が存在することを検出する輝度閾値により設定されていてもよい。例えば、交差点の左や右から自車に接近する車両がある場合、取得した画像フレームの側方領域における輝度が徐々に高くなる。この輝度が所定閾値を越えたときに前方車として検出することにより、従来検出できなかった側方接近車両も前方車として迅速に検出できる。その結果、前方車の検出遅れが低減され、前方車の検出が迅速かつ効率的になり、適切な前照灯の照射制御がスムーズにできる。 The detection unit sets, as a side area in the image frame, an area in which light that enters from the side with respect to the front area of the image frame can be captured, and the detection criterion in the side area is that the luminance value of the side area is It may be set by a luminance threshold value for detecting the presence of a forward vehicle approaching the vehicle when a predetermined threshold value is exceeded. For example, when there is a vehicle that approaches the host vehicle from the left or right of the intersection, the luminance in the lateral region of the acquired image frame gradually increases. By detecting the vehicle as a forward vehicle when the luminance exceeds a predetermined threshold, a side approaching vehicle that could not be detected in the past can be quickly detected as a forward vehicle. As a result, the detection delay of the preceding vehicle is reduced, the detection of the preceding vehicle becomes quick and efficient, and appropriate headlamp illumination control can be performed smoothly.
検出ユニットは、画像フレーム中の側方領域として、画像フレームにおいて前方車の画像が入り込む確率が所定値より低いと推定される複数の非存在領域を有し、少なくとも自車の走行車線情報に応じて画像フレーム上での非存在領域の設定位置を決定し、当該非存在領域における前方車の検出基準は前方領域における前方車の検出基準より厳しく設定されていてもよい。非存在領域は、例えば、自車が一方通行道路を走行している場合は、自車線以外の部分とすることができる。また、片側一車線道路の場合は、自車線および対向車線以外の部分を非存在領域にできる。この場合、非存在領域は、前方領域に比べて検出基準を高くしてもよい。検出基準を高くすることにより、例えば、路肩の街灯や標識、デリニエータ等の反射体による光を前方車と誤認識してしまう可能性を低減できる。その結果、前方車の検出遅れが低減され、前方車の検出が迅速かつ効率的になり、適切な前照灯の照射制御がスムーズにできる。 The detection unit has a plurality of non-existing regions in which the probability that the image of the preceding vehicle enters in the image frame is estimated to be lower than a predetermined value as a side region in the image frame, and at least according to the traveling lane information of the own vehicle Thus, the setting position of the non-existing area on the image frame may be determined, and the detection criterion for the forward vehicle in the non-existing area may be set more strictly than the detection criterion for the forward vehicle in the forward area. The non-existing area can be a portion other than the own lane when the own vehicle is traveling on a one-way road, for example. In addition, in the case of a one-sided one-lane road, a portion other than the own lane and the opposite lane can be set as a non-existing region. In this case, the non-existing area may have a higher detection criterion than the front area. By increasing the detection standard, for example, it is possible to reduce the possibility of erroneously recognizing light from a reflector such as a street light on a shoulder, a sign, or a delineator as a preceding vehicle. As a result, the detection delay of the preceding vehicle is reduced, the detection of the preceding vehicle becomes quick and efficient, and appropriate headlamp illumination control can be performed smoothly.
検出ユニットは、決定した非存在領域について前方車の検出を省略してもよい。この場合、例えば、路肩の街灯、標識やデリニエータ等の反射体による光を前方車と誤認識する誤検出を排除可能となり、前方車の検出がさらに迅速かつ効率的となり、適切な前照灯の照射制御がスムーズにできる。 The detection unit may omit detection of the forward vehicle for the determined non-existing region. In this case, for example, it is possible to eliminate erroneous detection of erroneously recognizing light from a streetlight on a shoulder, a reflector such as a sign or a delineator as a preceding vehicle, and the detection of the preceding vehicle becomes faster and more efficient. Irradiation can be controlled smoothly.
検出ユニットは、画像フレームにおける前方領域中の輝度値が第1閾値を越えたときに前方車を検出し、側方領域中の輝度値が第1閾値より大きな第2閾値を越えたときに前方車を検出してもよい。この場合、第2閾値を第1閾値より厳しくして非存在領域で基本的には前方車を検出しないように設定しつつも、側方領域の中で立体交差など自車線と関係ないところの車両を検出可能にできる。その結果、自車線と関係ないところの車両に対しても照射制御が可能になりグレアを与えないようにできる。言い換えれば、側方領域で十分に明るい光が検出できた場合には、フェールセーフの考えに従い安全側であるロービーム制御を実施するといえる。 The detection unit detects a forward vehicle when the luminance value in the front area in the image frame exceeds the first threshold, and forwards when the luminance value in the side area exceeds a second threshold greater than the first threshold. A car may be detected. In this case, the second threshold value is set to be stricter than the first threshold value so that the front vehicle is not basically detected in the non-existing region, but the vehicle is not related to the own lane such as a three-dimensional intersection in the side region. The vehicle can be detected. As a result, the irradiation control can be performed even on a vehicle that is not related to the own lane, and glare can be prevented. In other words, if sufficiently bright light can be detected in the side region, it can be said that low beam control on the safe side is performed according to the fail-safe concept.
検出ユニットは、少なくとも前方領域において、取得された画像フレームデータの前後の差分を採り同一方向に変位する所定輝度値以上のペア光を検出したときにペア光を前走車と見なしてもよい。この場合、前走車の検出処理を迅速かつ正確に行うことが可能となり、前方車の検出遅れが低減され、適切な前照灯の照射制御がスムーズにできる。 The detection unit may consider the paired light as the preceding vehicle when detecting a paired light having a predetermined luminance value or more that takes a difference before and after the acquired image frame data in at least the front region and is displaced in the same direction. In this case, it is possible to quickly and accurately perform the detection process for the preceding vehicle, reduce the detection delay of the preceding vehicle, and smoothly perform appropriate headlamp illumination control.
本発明の車両用前照灯システムによれば、自車より前方の前方車の検出が迅速かつ効率的に実施可能となり、適切な前照灯の照射制御ができる。 According to the vehicle headlamp system of the present invention, detection of a forward vehicle ahead of the host vehicle can be performed quickly and efficiently, and appropriate headlamp illumination control can be performed.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を、図面に基づいて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form (henceforth embodiment) for implementing this invention is demonstrated based on drawing.
図1は、本実施形態の車両用前照灯システム100の構成概念図である。車両用前照灯システム100は、撮影ユニット102と前照灯ユニット210を中心に構成されている。前照灯ユニット210は、車両の車幅方向の端部に左側の前照灯ユニット210Lと右側の前照灯ユニット210Rを1灯ずつ配置している。本実施形態の前照灯ユニット210L,210Rは、例えば1つの光源から照射されるビームの一部を遮ることによりロービーム用配光パターンを形成し、遮らないときにハイビーム用配光パターンを形成する、いわゆる配光可変式前照灯である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a configuration of a
各前照灯ユニット210L,210Rに含まれる灯具ユニット10は、車幅方向と直交する車両前方に向く光軸を有する複数の配光パターンを形成する。各前照灯ユニット210L,210Rは、交通法規が左側通行である地域で利用する左通行ロービーム用配光パターンと、ハイビーム用配光パターンを含む。また、交通法規が右側通行である地域で利用する、いわゆる「ドーバーロービーム」と称される右通行ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターンの一部を遮光した片ハイ用配光パターン等を形成できるものを含んでもよい。
The
撮影ユニット102は、車両前方の画像フレームデータを取得する例えばCCDカメラで構成できる。撮影ユニット102は、例えばルームミラーの裏側ブラケットやフロントガラスの内側、ダッシュボードの上など車両前方を見渡せる位置に固定することが望ましい。撮影ユニット102の撮影範囲は、自車前方の領域で、少なくとも自車が走行する自車線と対向車線および路側を含み、ハイビーム用配光パターンの照射領域を含む範囲とすることが望ましい。また、片側複数車線の場合は、自車線と少なくとも自車線の左右の車線を含み、ハイビーム用配光パターンの照射領域を含む範囲とすることが望ましい。撮影ユニット102の画角は例えば左右に±20°とすることができる。撮影ユニット102で撮影された画像フレームデータは、検出ユニット104に提供される。検出ユニット104は、車両制御部302から提供される情報に基づいて画像フレームデータの処理を行い前方車の検出を実行する。検出ユニット104は検出した前方車に関する情報を車両制御部302に提供し、当該車両制御部302はその情報に基づく指示を前照灯ユニット210L,210Rの照射制御部228L,228Rに提供する。そして、照射制御部228L,228Rでは前方車の検出状態に適した配光パターンの形成制御を実行する。
The photographing
図2は、前照灯ユニット210の内部構造を説明する概略断面図である。前述したように、前照灯ユニット210は車両の車幅方向の左右に1灯ずつ配置される配光可変式前照灯であり、その構造は実質的に左右同等なので代表して車両右側に配置される前照灯ユニット210Rの構造を説明する。前照灯ユニット210Rは、ランプボディ212と透明カバー214を含む。ランプボディ212は、車両前方方向に開口部を有し、後方側にはバルブ14の交換時等に取り外す着脱カバー212aを有する。そして、ランプボディ212の前方の開口部には、透明カバー214が接続されて灯室216が形成される。灯室216には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット10が収納されている。灯具ユニット10の一部には、当該灯具ユニット10の揺動中心となるピボット機構218aを有するランプブラケット218が形成されている。ランプブラケット218はランプボディ212の壁面に回転自在に支持されたエイミング調整ネジ220と螺合している。したがって、灯具ユニット10はエイミング調整ネジ220の調整状態で定められた灯室216内の所定位置に傾動可能な状態で支持されることになる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining the internal structure of the
また、灯具ユニット10の下面には、曲線道路走行時等に進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯(Adaptive Front-lighing System:AFS)を構成するためのスイブルアクチュエータ222の回転軸222aが固定されている。スイブルアクチュエータ222は車両側から提供される操舵量のデータやナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、前方車と自車の相対位置の関係等に基づいて灯具ユニット10をピボット機構218aを中心に進行方向に旋回(スイブル:swivel)させる。その結果、灯具ユニット10の照射領域が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視界を向上させる。スイブルアクチュエータ222は、例えばステッピングモータで構成することができる。スイブルアクチュエータ222を含む機構は、光軸を車幅方向に揺動させる光軸揺動機構として機能する。なお、スイブル角度が固定値の場合には、ソレノイドなども利用可能である。
Further, on the lower surface of the
スイブルアクチュエータ222は、ユニットブラケット224に固定されている。ユニットブラケット224には、ランプボディ212の外部に配置されたレベリングアクチュエータ226が接続されている。レベリングアクチュエータ226は例えばロッド226aを矢印M,N方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド226aが矢印M方向に伸長した場合、灯具ユニット10はピボット機構218aを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド226aが矢印N方向に短縮した場合、灯具ユニット10はピボット機構218aを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット10が後傾姿勢になると、光軸を上方に向けるレベリング調整ができる。また、灯具ユニット10が前傾姿勢になると、光軸を下方に向けるレベリング調整ができる。このような、レベリング調整をすることで車両姿勢に応じた光軸調整ができる。その結果、前照灯ユニット210による前方照射の到達距離を最適な距離に調整することができる。なお、レベリングアクチュエータ226を含む機構を光軸揺動機構ということもできる。
The
このレベリング調整は、走行中の車両姿勢に応じて実行することもできる。例えば、車両が走行中に加速する場合は後傾姿勢となり、逆に減速する場合は前傾姿勢となる。したがって、前照灯ユニット210の照射方向も車両の姿勢状態に対応して上下に変動して、前方照射距離が長くなったり短くなったりする。そこで、車両姿勢に基づき灯具ユニット10のレベリング調整をリアルタイムで実行することで走行中でも前方照射の到達距離を最適に調整できる。これを「オートレベリング」と称することもある。
This leveling adjustment can also be executed according to the running vehicle posture. For example, when the vehicle accelerates while traveling, it is in a backward leaning posture, and conversely when it is decelerated, it is in a forward leaning posture. Therefore, the irradiation direction of the
灯室216の内壁面、例えば、灯具ユニット10の下方位置には、灯具ユニット10の点消灯制御や配光パターンの形成制御を実行する照射制御部228が配置されている。図2の場合、前照灯ユニット210Rを制御するための照射制御部228Rが配置されている。この照射制御部228Rは、スイブルアクチュエータ222、レベリングアクチュエータ226等の制御も実行する。なお、前照灯ユニット210Lは専用の照射制御部228Lを有していてもよいし、前照灯ユニット210Rに設けられた照射制御部228Rが前照灯ユニット210Rおよび前照灯ユニット210Lの各アクチュエータの制御や配光パターンの形成制御を一括して制御するようにしてもよい。
On the inner wall surface of the
灯具ユニット10はエイミング調整機構を備えることができる。例えば、レベリングアクチュエータ226のロッド226aとユニットブラケット224の接続部分に、エイミング調整時の揺動中心となるエイミングピボット機構を配置する。また、ランプブラケット218には前述したエイミング調整ネジ220が車幅方向に間隔を空けて配置されている。例えば2本のエイミング調整ネジ220を反時計回り方向に回転させれば、灯具ユニット10はエイミングピボット機構を中心に前傾姿勢となり光軸が下方に調整される。同様に2本のエイミング調整ネジ220を時計回り方向に回転させれば、灯具ユニット10はエイミングピボット機構を中心に後傾姿勢となり光軸が上方に調整される。また、車幅方向左側のエイミング調整ネジ220を反時計回り方向に回転させれば、灯具ユニット10はエイミングピボット機構を中心に右旋回姿勢となり右方向に光軸が調整される。また、車幅方向右側のエイミング調整ネジ220を反時計回り方向に回転させれば、灯具ユニット10はエイミングピボット機構を中心に左旋回姿勢となり左方向に光軸が調整される。このエイミング調整は、車両出荷時や車検時、前照灯ユニット210の交換時に行われる。そして、前照灯ユニット210が設計上定められた姿勢に調整され、この姿勢を基準に本実施形態の配光パターンの形成制御が行われる。
The
灯具ユニット10は、回転シェード12(可変シェードという場合もある)を含むシェード機構18、光源としてのバルブ14、リフレクタ16を内壁に支持する灯具ハウジング17、投影レンズ20で構成される。バルブ14は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、LEDなどが使用可能である。本実施形態では、バルブ14をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ16はバルブ14から放射される光を反射する。そして、バルブ14からの光及びリフレクタ16で反射した光は、その一部がシェード機構18を構成する回転シェード12を経て投影レンズ20へと導かれる。
The
図3は、回転シェード12の概略斜視図である。回転シェード12は、回転軸12aを中心に回転可能な円筒形状の部材である。また、回転シェード12は軸方向に一部が切り欠かれた切欠部22を有し、当該切欠部22以外の外周面12b上に板状のシェードプレート24を複数保持している。回転シェード12は、その回転角度に応じて投影レンズ20の後方焦点を含む後方焦点面の位置に切欠部22または、シェードプレート24のいずれか1つを移動させることができる。そして、回転シェード12の回転角度に対応して光軸O上に位置するシェードプレート24の稜線部の形状に従う配光パターンが形成される。例えば、回転シェード12のシェードプレート24のいずれか1つを光軸O上に移動させてバルブ14から照射された光の一部を遮光することで、ロービーム用配光パターンまたは一部にロービーム用配光パターンの特徴を含む配光パターンを形成する。また、光軸O上に切欠部22を移動させてバルブ14から照射された光を非遮光とすることでハイビーム用配光パターンを形成する。
FIG. 3 is a schematic perspective view of the
回転シェード12は、例えばモータ駆動により回転可能であり、モータの回転量を制御することで回転して所望の配光パターンを形成するためのシェードプレート24または切欠部22を光軸O上に移動させる。なお、回転シェード12の外周面12bの切欠部22を省略して、回転シェード12に、遮光機能だけを持たせてもよい。そして、ハイビーム用配光パターンを形成する場合は、例えばソレノイド等を駆動して回転シェード12を光軸Oの位置から退避させるようにしてもよい。この場合、回転シェード12は切欠部22を持たないので、例えば回転シェード12を回転させるモータがフェールしてもロービーム用配光パターンまたはそれに類似する配光パターンで固定されることになる。つまり、回転シェード12がハイビーム用配光パターンの形成姿勢で固定されてしまうことを確実に回避してフェールセーフ機能を実現できる。
The
投影レンズ20は、車両前後方向に延びる光軸O上に配置され、バルブ14は投影レンズ20の後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ20は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として前照灯ユニット210前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。
The
図4は、車両用前照灯システム100全体を説明する機能ブロック図である。すなわち、上述のように構成される前照灯ユニット210L,210Rの照射制御部228L,228Rと車両300側の車両制御部302の動作連携を説明する説明図である。なお、前述したように、前照灯ユニット210L,210Rの構成は基本的に同じなので前照灯ユニット210R側のみの説明を行い前照灯ユニット210L側の説明は省略する。また、本実施形態では、車両制御部302は、各種センサからの情報に基づき車両側の制御を行うと共に、前照灯ユニット210の配光パターンの選択処理等を行う制御部として機能する例を説明する。
FIG. 4 is a functional block diagram illustrating the entire
前照灯ユニット210Rの照射制御部228Rは、車両300に搭載された車両制御部302の指示に従って電源回路230の制御を行いバルブ14の点灯制御を実行する。また、照射制御部228Rは車両制御部302からの指示に従い可変シェード制御部232、スイブル制御部234、レベリング制御部236を制御する。可変シェード制御部232は、回転シェード12の回転軸12aにギア機構を介して接続されたモータ238を回転制御して、所望のシェードプレート24または切欠部22を光軸O上に移動させる。なお、可変シェード制御部232には、モータ238や回転シェード12に備えられたエンコーダ等の検出センサから回転シェード12の回転状態を示す回転情報が提供されてフィードバック制御により正確な回転制御が実現される。
The
スイブル制御部234は、スイブルアクチュエータ222を制御して灯具ユニット10の光軸を車幅方向について調整する。例えば、曲路走行や右左折走行などの旋回時に灯具ユニット10の光軸をこれから進行する方向に向ける。また、レベリング制御部236は、レベリングアクチュエータ226を制御して、灯具ユニット10の光軸を車両上下方向について調整する。例えば、加減速時における車両姿勢の前傾、後傾に応じて灯具ユニット10の姿勢を調整して前方照射の到達距離を最適な距離に調整する。車両制御部302は、前照灯ユニット210Lに対しても同様な制御を実施する。
The
本実施形態の場合、前照灯ユニット210L,210Rによって形成される配光パターンは、運転者によるライトスイッチ304の操作内容に応じて切り替え可能である。この場合、ライトスイッチ304の操作に応じて、車両制御部302が照射制御部228L,228Rを制御し、可変シェード制御部232を介してモータ238の駆動により所望の配光パターンを形成する。
In the case of this embodiment, the light distribution pattern formed by the
本実施形態の前照灯ユニット210L,210Rは、ライトスイッチ304の操作によらず、各種センサで検出された車両周囲状況に応じた最適な配光パターンを形成するように自動制御されることもできる。例えは、自車の前方に前走車や対向車等が存在することが検出できた場合には、車両制御部302はロービーム用配光パターンを形成してグレアを防止するべきであると判定して照射制御部228L,228Rを制御する。また、自車の前方に前走車や対向車等が存在しないことが検出できた場合には、車両制御部302は回転シェード12による遮光を伴わないハイビーム用配光パターンを形成して運転者の視界を向上させるべきであると判定して照射制御部228L,228Rを制御する。
The
このように前走車や対向車などの対象物を検出するために車両制御部302には、対象物の認識手段として例えばステレオカメラなどのカメラ306が接続されている。カメラ306で撮影された画像フレームデータは、データ保持部308で一時的に保持され必要に応じて検出ユニット104で対象物認識処理など所定の画像処理が施されて少なくとも自車に対する前方車の検出を実行する。車両制御部302は、検出ユニット104で検出された前方車に関するデータに基づき、その前方車を考慮した最適な配光パターンを形成するように照射制御部228L,228Rに情報を提供する。また、データ保持部308で保持された画像フレームデータは必要に応じて車両制御部302へ直接提供されてもよく、例えば、リアルタイム画像を車載ディスプレイやオーバーヘッドディスプレイに表示するようにしてもよいし、前照灯装置以外の他の制御に利用するようにしてもよい。なお、本実施形態では、カメラ306とデータ保持部308とで撮影ユニット102を構成している。
As described above, for example, a
車両制御部302は、車両300に通常搭載されているステアリングセンサ310、車速センサ312などからの情報も取得可能である。そして、車両制御部302は車両300の走行状態や走行姿勢に応じて形成する配光パターンを選択したり、光軸の方向を変化させて簡易的に配光パターンを変化させることができる。例えば、車両制御部302はステアリングセンサ310からの情報に基づき車両が旋回していると判定した場合、回転シェード12を回転制御して旋回方向の視界を向上させるような配光パターンを形成するシェードプレート24を選択することができる。また、回転シェード12の回転状態は変化させずに、スイブル制御部234によりスイブルアクチュエータ222を制御して灯具ユニット10の光軸を旋回方向に向けて視界を向上させてもよい。このような制御モードを旋回感応モードという場合がある。
The
また、夜間に高速走行しているときには、対向車、前走車、道路標識やメッセージボードの認識をできるだけ早く行えるように前照灯による照明を実行することが好ましい。そこで、車両制御部302は車速センサ312からの情報に基づき高速走行していると判定したときに、回転シェード12を回転制御してロービーム用配光パターンの一部の形状を変えたハイウェイモードのロービーム用配光パターンを形成するシェードプレート24を選択してもよい。同様な制御は、レベリング制御部236によりレベリングアクチュエータ226を制御して灯具ユニット10を後傾姿勢に変化させることでも実現できる。前述したレベリングアクチュエータ226による加減速時のオートレベリング制御は、照射距離を一定に維持するような制御である。この制御を利用して、積極的にカットオフラインの高さを制御すれば、回転シェード12を回転させて異なるカットオフラインを選択する制御と同等の制御ができる。このような制御モードを速度感応モードという場合がある。
Further, when traveling at high speed at night, it is preferable to execute illumination with a headlamp so that the oncoming vehicle, the preceding vehicle, the road sign and the message board can be recognized as soon as possible. Therefore, when the
なお、灯具ユニット10の光軸の調整は、スイブルアクチュエータ222やレベリングアクチュエータ226を用いずに実行することもできる。例えば、エイミング制御をリアルタイムで実行するようにして灯具ユニット10を旋回させたり前傾姿勢や後傾姿勢にして、所望する方向の視界を向上させてもよい。
The adjustment of the optical axis of the
この他、車両制御部302は、ナビゲーションシステム314から道路の形状情報や形態情報、道路標識の設置情報などを取得することもできる。これらの情報を事前に取得することにより、レベリングアクチュエータ226、スイブルアクチュエータ222、モータ238等を制御して、走行道路に適した配光パターンをスムーズに形成することができる。このような制御モードをナビ感応モードという場合もある。
In addition, the
このように、自車の走行状態や自車周囲の状況に応じて自車の配光パターンを自動的に変更することにより、前走車や対向車等の前方車の運転者や同乗者に与えるグレアを抑制しつつ、自車運転者の視界向上が可能となる。 In this way, by automatically changing the light distribution pattern of the vehicle according to the traveling state of the vehicle and the surroundings of the vehicle, the driver and passengers of the preceding vehicle such as the preceding vehicle and the oncoming vehicle The visibility of the driver can be improved while suppressing the glare to be given.
実施形態1.
ところで、検出ユニット104が前方車等の認識を実行する場合、撮影ユニット102で取得された画像フレームデータの中に前方車と見なせる物体が存在するか否かを検出する。例えば、画像フレームデータの中に予め保持した車両の形状データと一致するデータが存在するか否かをパターン認識にて判定して前方車を認識することができる。また、前方車のヘッドライトやテールランプを検出することによっても前方車を認識することができる。具体的には、前方車のヘッドライトの光点やテールランプの光点は通常左右2個がセットで点灯している。この場合、もしその光点が車両のものであれば、2個の光点は同じ挙動を示しながら移動していく。つまり、同じ挙動を示す2個の光点が確認できれば、それが車両のヘッドライトまたはテールランプであると見なせる。つまり、前方車と見なすことができる。ヘッドライトやテールランプの光点の検出は、比較的容易であり処理負荷も低く前走車の検出処理を迅速かつ正確に行うことができる。なお、ヘッドライトとテールランプの識別は、光点の色により判断できる。すなわち、「赤」であればテールランプであり、それ以外の光点の色はヘッドライトであると判定できる。
Embodiment 1. FIG.
By the way, when the
上述のように2個セットの光点の検出や、形状データを用いたパターン認識の場合、検出ユニット104は自車と同じ走行車線で前方を走行する前走車や自車の遠前方から接近する対向車等であれば、容易に検出できる。しかしながら、自車の後方より接近し、自車を追い越して行く追越車両がある場合、自車が認識している車両の形状データとの一致処理や2個セットの光点の検出が迅速できない場合がある。例えば、図5に示すように、撮影ユニット102が所定画角の画像フレームFLで自車前方を撮影した画像フレームデータを取得している場合を考える。この場合、自車の右側から追い越す追越車両400は、画像フレームFLの側方縁部C1または下方縁部B1の少なくも一方から画像フレームFL内に入り込むことになる。つまり、追越車両400が位置400aにある場合、画像フレームFLに追越車両400の全体像や2個セットのテールランプは映り込まない。その結果、位置400aにある追越車両400を自車の前方車として検出できない。追越車両400を前方車として検出できるのは、追越車両400が位置400b付近まで移動して追越車両400の全体像や2個のテールランプが撮影できてからである。したがって、図5の場合、自車はまた追越車両400を前方車と認識していない。つまり、自車がハイビーム状態で走行していたとすると、追越車両400が位置400aに来て自車より前方に出てもハイビームからロービームへの自動切り替えが行われない。その結果、追越車両400が位置400b付近の前方車として検出される検出可能位置まで移動するまでの間は、追越車両400のルームミラーやバックミラーに自車のハイビームが照射されてしてしまうことがある。つまり、追越車両400の運転者や同乗者にグレアを与えてしまう場合がある。
As described above, in the case of detection of two sets of light spots and pattern recognition using shape data, the
そこで、図5に示すように検出ユニット104は、画像フレームFL中の撮影領域を自車前方の所定領域、例えば自車の車両中心線を含む自車線領域を中心とする前方領域Mと、当該前方領域Mの少なくとも左または右に位置する側方領域N1,N2とに分割している。そして、検出ユニット104は、前方領域Mと側方領域N1,N2において異なる検出基準に従い少なくとも自車に対する前方車の検出を実行するように構成されている。図5の例の場合、検出ユニット104は、側方領域N1,N2を例えば画像フレームFLの側方縁部C1,C2または下方縁部B1の少なくも一方から画像フレームFL内に入り込む物体映像を撮影可能な領域に設定している。そして、検出ユニット104は側方領域N1,N2における前方車の検出基準を前方領域Mにおける前方車の検出基準より緩く設定している。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
検出ユニット104は、例えば前方領域Mにおける前方車の検出基準を、「2個セットの光点が検出された場合、それを前方車とする」とする。例えば、検出ユニット104は、前方領域Mにおいて、取得された画像フレームデータの前後の差分を採り同一方向に変位する所定輝度値以上の2個セットのペア光点を検出したときにペア光点を前走車と見なす。この場合、光点検出のみで複雑な画像処理を必要としないので、前走車の検出処理を迅速かつ正確に行うことができる。一方、検出ユニット104は側方領域N1,N2における前方車の検出基準を、前方領域Mより条件の緩い「光点が1個でも検出されたらそれを前方車とする」とする。つまり、前方車と認識するための特徴項目を前方領域Mより側方領域N1,N2で少なくする。このように側方領域N1,N2で異なる検出基準を前方領域Mにおける検出基準より緩く設定することにより、前方領域Mにおける前方車の検出処理より側方領域N1,N2における前方車の検出処理が早くなったり軽負荷になったりする。また、前方車の検出が敏感なる。その結果、検出ユニット104は追越車両400の可能性のある物体を迅速に検出することができる。車両制御部302は、現在の配光パターンの状態がハイビーム状態の場合に、追越車両400の可能性のある物体を検出したら照射制御部228L,228Rに対してロービーム状態に切り替える制御を実行させる。その結果、もし、追越車両400の可能性のある物体が現実に追越車両400であった場合は、追越車両400の運転者や同乗者にグレアを与える可能性が低減できるグレア抑制制御が実現できる。
The
また、自車の左側に車線が存在する場合、この車線を用いて追越車両400が自車前方に移動する場合もある。したがって、検出ユニット104において、側方領域N2も同様に「光点が1個でも検出されたらそれを前方車とする」を検出基準にしておけば、前述と同様に、迅速に追越車両400の可能性のある物体を検出することができる。その結果、上述と同様に追越車両400に対するグレア抑制制御が実現できる。
Further, when a lane exists on the left side of the host vehicle, the passing
なお、車両制御部302は、追越車両400が存在する場合でも、前照灯ユニット210のスイブル制御によりハイビーム用配光パターンのままでも追越車両400にグレアを与えないようにできる場合は、スイブル制御を条件にハイビーム用配光パターンを用いてもよい。同様に、検出ユニット104は、追越車両400が存在する場合でもハイビームのうち一部を遮光した片ハイ用配光パターンによって追越車両400にグレアを与えないようにできる場合には、ロービーム用配光パターンではなく片ハイ用配光パターンを用いてもよい。
In addition, even when the overtaking
なお、図5に示す例では、前方領域Mの右に側方領域N1、左に側方領域N2を設定する例を説明した。この場合、自車の右側または左側から追い越される場合の両方の場合に対応し、良好にグレア抑制制御が実現できる。ところで、交通法規が左側通行の地域で、片側複数車線の場合、追い越し車線が自車の右側に設定されている。したがって、ハイビームでの走行中に自車の左側から追い越されることは少ない。そこで、側方領域Nを前方領域Mの右側のみに設定するようにしてもよい。この場合、自車の左側で「光点が1つのもの」があっても追越車両400と見なさない。例えば、路肩にあるデリニエータや自動販売機等の光を追越車両400のテールランプと誤検出して、配光パターンの切り替えを行ってしまう誤動作を低減できる。
In the example illustrated in FIG. 5, the example has been described in which the side region N1 is set to the right of the front region M and the side region N2 is set to the left. In this case, the glare suppression control can be satisfactorily realized in correspondence with both cases of overtaking from the right side or the left side of the own vehicle. By the way, in the area where traffic regulations are on the left side and there are multiple lanes on one side, the overtaking lane is set on the right side of the vehicle. Therefore, it is unlikely that the vehicle is overtaken from the left side of the vehicle while traveling on the high beam. Therefore, the side area N may be set only on the right side of the front area M. In this case, even if there is “one light spot” on the left side of the own vehicle, it is not regarded as the overtaking
なお、上述の説明では、光点に基づいて追越車両400の存在を検出する例を説明したが、例えば、車両の形状データの一致性に基づき追越車両400の存在を検出してもよい。この場合、検出ユニット104は前方領域Mでは形状データの例えば80%以上が一致した場合、前方車と認識するようにして、側方領域N1,N2では,形状テータの20%が一致した場合に前方車であると認識すればよい。このように、形状データによる場合でも前方領域Mと側方領域N1,N2で異なる検出基準を設けることにより、追越車両400を迅速に検出し、グレア抑制制御をスムーズに実施することができる。
In the above description, the example in which the presence of the overtaking
また、図5の例では、概ね正方形の側方領域N1,N2を側方縁部C1,C2の中央付近に設定する例を示したが、側方領域N1,N2の形状は正方形以外の長方形や三角形等の多角形や曲線部を含む形状でもよい。例えば側方領域N1,N2を長方形として、側方縁部C1,C2の上端から下端まで延設してもよいし、中央付近から下端まで延設してもよい。側方縁部C1,C2の上端側を側方領域N1,N2に含まないようにすることで、例えば、街灯等による光点を追越車両400と誤認識してしまうことを防止できる。
Further, in the example of FIG. 5, an example in which the substantially square side areas N1 and N2 are set near the center of the side edge portions C1 and C2 is shown. However, the shape of the side areas N1 and N2 is a rectangle other than a square. A shape including a polygon such as a triangle or a curved portion may be used. For example, the side regions N1 and N2 may be rectangular and may extend from the upper end to the lower end of the side edge portions C1 and C2, or may extend from the vicinity of the center to the lower end. By not including the upper end sides of the side edges C1 and C2 in the side areas N1 and N2, it is possible to prevent, for example, misrecognizing a light spot from a streetlight or the like as the passing
実施形態2.
上述したように、撮影ユニット102で取得された画像フレームデータの中に予め保持した車両の形状データと一致するデータが存在したり、前方車のヘッドライトまたはテールランプの光点が存在した場合に、検出ユニット104は前方車を検出することができる。つまり、画像フレームデータに車両形状や光点が実際に存在する必要があった。しかし、図6(a)に示すように、自車402がハイビーム状態で走行中に、前方の交差点に交差道路を通って接近する前方車404が存在する場合、自車402の撮影ユニット102では、前方車404の車両形状もヘッドライトの光点も撮影することができない。そのため、自車402は、接近する前方車404の確認が検出できず、ハイビーム状態のまま交差点に接近して交差点に進入しようとする前方車404にグレアを与えてしまう可能性がある。同様に、図6(b)に示すように、自車402がハイビーム状態で曲路を走行している場合、曲路前方から接近してくる前方車404の検出が遅れてしまう場合がある。特に、自車402の前照灯が曲路に沿ってスイブル制御されている場合には、撮影ユニット102では撮影できない領域に光を照射している場合もある。この場合、自車402の運転者が認識しない間に曲路遠方の前方車404にグレアを与えてしまう可能性があった。
Embodiment 2. FIG.
As described above, when there is data that matches the vehicle shape data stored in advance in the image frame data acquired by the photographing
ところで、自車402が前照灯を点灯しているような場合、前方車404も前照灯を点灯していると考えられる。図7(a)、図7(b)に示すように、前方車404の前照灯の点灯により路面を照らす光は、前方車404の前方数十メートルの位置まで達し、その部分の輝度を高める。そこで、本実施形態2では、前方車404の前照灯が路面を照射することにより高まる輝度変化を検出して前方車404と見なせる物体が接近していることを検出している。
By the way, when the
具体的には、図7(c)に示すように、検出ユニット104は、画像フレームFL中の撮影領域を自車402の前方の所定領域を中心とする前方領域Pと、当該前方領域Pの左右に位置する側方領域Q1,Q2とに分割する。そして、検出ユニット104は、前方領域Pと側方領域Q1,Q2において異なる検出基準を設定する。検出ユニット104は、前方領域Pについては、予め記憶した車両形状との一致検出やヘッドライト等の2個セットの光点検出ができたときに、前方車の検出基準を満たしたものとする。一方、検出ユニット104は、側方領域Q1,Q2を画像フレームFLの前方領域Pに対し側方から入り込む光を撮影可能な領域としている。また、側方領域Q1,Q2を自車402の前照灯により照射されない領域としている。そして、検出ユニット104は側方領域Q1,Q2における検出基準は、側方領域Q1,Q2の輝度値の総和または平均値が、所定閾値を越えたときに自車402に側方から接近する前方車404が存在することを検出するような輝度閾値に設定している。
Specifically, as illustrated in FIG. 7C, the
例えば、側方領域Q1および側方領域Q2に対応する画像フレームFLの画素の輝度成分の総和または平均値は前方車404等の接近車がない場合は、自車402の前照灯の光が照射される前方領域Pの輝度成分の総和または平均値より低い値になっている。つまり、暗い領域になっている。この状態を標準輝度値とする。そして、図7(a)のように交差点の左または右またはその両方から前方車404が接近してきた場合、接近側の側方領域Q1または側方領域Q2の輝度成分が前方車404の接近に伴って徐々に上昇する。検出ユニット104は、側方領域Q1または側方領域Q2の輝度成分が標準輝度値の例えば50%上昇に相当する輝度閾値を越えた場合に前方車404と見なせる物体が交差点に接近していることを検出する。そして、検出ユニット104は、前方車404と見なせる物体を検出したことを示す情報を車両制御部302に提供する。そして、車両制御部302は、照射制御部228L,228Rに対し、現在の配光状態がハイビーム状態の場合はロービーム状態に切り替える制御を実行させ、現在の配光状態がロービーム状態の場合はロービーム状態を維持するように制御を実行させる。
For example, the sum or average value of the luminance components of the pixels of the image frame FL corresponding to the side area Q1 and the side area Q2 is the light of the headlamp of the
図8は、図7(c)の検出パターンにおける配光パターンの切り替え手順を説明するフローチャートである。
車両制御部302は、自車402の前照灯の点灯要求があるか否か監視して、点灯要求がない場合(S100のN)、S100の監視を継続する。また、車両制御部302は、点灯要求があり(S100のY)、検出ユニット104からの情報に基づき、前方領域Pに前方車が存在する場合(S102のY)、照射制御部228L,228Rに対し、ロービーム状態で点灯するような制御を実行させる(S104)。その後、車両制御部302はS100以降のフローを継続する。S102において、前方領域Pに前方車が存在しない場合(S102のN)、車両制御部302は検出ユニット104の検出結果において、側方領域Q1の輝度総和が閾値以上の場合(S106のY)、交差点の左側から前方車404と見なせる物体が接近していると判定する。そして、車両制御部302は、S104に移行して、照射制御部228L,228Rに対し、ロービーム状態で点灯するような制御を実行させる。
FIG. 8 is a flowchart for explaining a light distribution pattern switching procedure in the detection pattern of FIG.
The
S106において、側方領域Q1の輝度総和が閾値以上でない場合で(S106のN)、側方領域Q2の輝度総和が閾値以上である場合(S108のY)、車両制御部302は交差点の右側から前方車404と見なせる物体が接近していると判定する。そして、車両制御部302は、S104に移行して、照射制御部228L,228Rに対し、ロービーム状態で点灯するような制御を実行させる。また、S108において、側方領域Q2の輝度総和も閾値以上でない場合(S108のN)、車両制御部302は前走車や対向車および交差点に左右から接近する前方車404が存在しないと判定する。そして、車両制御部302は、照射制御部228L,228Rに対し、ハイビーム状態で点灯するような制御を実行させる(S110)。その後、車両制御部302はS100以降のフローを継続する。
In S106, when the luminance summation of the side area Q1 is not equal to or greater than the threshold value (N in S106), and the luminance summation of the side area Q2 is equal to or greater than the threshold value (Y in S108), the
このように、側方領域Q1,Q2について、輝度成分の変化に基づいて交差点に接近してくる前方車404と見なせる物体の検出を実行することにより、車両形状やヘッドライト等の光点の確認ができない場合でも自車402の配光パターンを迅速にロービーム状態に切り替えられる。その結果、交差点に進入しようとする前方車404に対してグレア抑制制御ができる。なお、図7(b)に示す曲路前方から接近する前方車404の場合も同様に側方領域Q1,Q2の輝度成分の変化で検出することが可能で、同様の効果を得ることができる。
As described above, by detecting the object that can be regarded as the
図9(a)〜図9(c)は、図7(a)〜図7(c)の例と同様に自車402に接近する前方車404の事前検出を実施する他例を説明する説明図である。この場合、曲路前方から前方車404が接近する例を説明する。
FIG. 9A to FIG. 9C illustrate another example in which prior detection of the
図9(a)は、画像フレームFLで分割された前方領域Pと側方領域Q1,Q2を説明する図である。図9(a)の場合も図7(c)で説明した例と同様に、画像フレームFL中の撮影領域を自車402の前方の所定領域を中心とする前方領域Pと、当該前方領域Pの左右に位置する側方領域Q1,Q2とに分割している。そして、検出ユニット104は、前方領域Pと側方領域Q1,Q2において異なる検出基準を設定する。検出ユニット104は、前方領域Pについては、予め記憶した車両形状との一致検出やヘッドライト等の2個セットの光点検出ができたときに、前方車の検出基準を満たしたものとする。一方、検出ユニット104は、側方領域Q1,Q2を画像フレームFLの前方領域Pに対し側方から入り込む光を撮影可能な領域としている。また、側方領域Q1,Q2は、自車402の前照灯により照射されない領域としている。そして、側方領域Q1,Q2における検出基準は、側方領域Q1,Q2に所定の閾値以上の輝度領域が出現し、さらにその輝度領域が時間の経過と共に増加(拡大)した場合に自車402に接近する前方車404が存在することを検出するような輝度閾値に設定している。
FIG. 9A is a diagram illustrating the front area P and the side areas Q1 and Q2 divided by the image frame FL. In the case of FIG. 9A as well, as in the example described with reference to FIG. 7C, the shooting area in the image frame FL is a front area P centered on a predetermined area in front of the
例えば、自車402が曲路を走行中に曲路遠方から前方車404、例えば対向車が接近した場合、図9(a)〜図9(c)に示すように、時間の経過と共に更新される画像フレームFLでは、対向車のヘッドライトによる照射領域が段階的に増加する。前述したように、側方領域Q1,Q2は、前方領域Pより暗く曲路前方より光の差し込みがない限りその明るさは概ね安定している。一方、図9(b)に示すように、曲路前方から前方車404が接近する場合、側方領域Qに所定閾値を越える輝度領域が出現する。さらに、図9(c)に示すように、時間の経過と共に前方車404が接近すれば、所定閾値を越える輝度領域が増加する。したがって、検出ユニット104は時間の経過と共に撮影ユニット102から提供される画像フレームFLが更新される度に所定閾値を越える輝度領域が拡大して場合、前方車404と見なせる物体が曲路遠方より自車402に接近してると判定できる。その結果、車両制御部302は、実際に前方車404の形状を撮影したりその光点を確認する前の段階で、前方車404と見なせる物体を検出可能となり、照射制御部228L,228Rに対し、ロービーム状態で点灯するような制御を早急に実行させることができる。そして、自車402に接近する物体に対してグレア抑制制御が迅速にできる。
For example, when the
図10は、図9(a)〜図9(c)で説明した検出パターンにおける配光パターンの切り替え手順を説明するフローチャートである。
車両制御部302は、自車402の前照灯の点灯要求があるか否か監視して、点灯要求がない場合(S200のN)、S200の監視を継続する。また、車両制御部302は、点灯要求があり(S200のY)、検出ユニット104からの情報に基づき、前方領域Pに前方車が存在する場合(S202のY)、照射制御部228L,228Rに対し、ロービーム状態で点灯するような制御を実行させる(S204)。その後、車両制御部302はS200以降のフローを継続する。S202において、前方領域Pに前方車が存在しない場合(S202のN)、車両制御部302は検出ユニット104の検出結果において、側方領域Q1または側方領域Q2に閾値以上の輝度領域が存在するか否かを確認する。この場合の閾値は、予め試験により一般的な車両の前照灯が画像フレームFLに差し込みはじめたときの輝度を基準に設定しておくことが望ましい。そして、側方領域Q1,Q2に閾値以上の輝度領域が存在する場合(S206のY)、現在参照している画像フレームFLとそれ以前の画像フレームFLとの間で、閾値以上の輝度領域が拡大しているか否か比較する。そして、輝度領域が増加(拡大)している場合(S208のY)、曲路前方から前方車404と見なせる物体が接近していると判定する。そして、車両制御部302は、S204に移行して、照射制御部228L,228Rに対し、ロービーム状態で点灯するような制御を実行させる。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a light distribution pattern switching procedure in the detection patterns described in FIGS. 9A to 9C.
The
また、S206において、側方領域Q1,Q2に閾値以上の輝度領域が存在しない場合(S206のN)、車両制御部302は自車402の前方には前方車や前方車と見なせる物体が存在しないと判定する。そして、車両制御部302は、照射制御部228L,228Rに対し、ハイビーム状態で点灯するような制御を実行させる(S210)。その後、車両制御部302はS200以降のフローを継続する。同様に、S208において、側方領域Q1,Q2に閾値以上の輝度領域が存在するが、前回の画像フレームFLと比較しても輝度領域が増加(拡大)していない場合(S208のN)、車両制御部302は自車402の前方には前方車や前方車と見なせる物体が存在しないと判定する。そして、車両制御部302は、照射制御部228L,228Rに対し、ハイビーム状態で点灯するような制御を実行させる(S210)。その後、車両制御部302はS200以降のフローを継続する。
Further, in S206, when there is no luminance area greater than or equal to the threshold value in the side areas Q1 and Q2 (N in S206), the
このように、側方領域Q1,Q2について、輝度領域の増加の有無に基づいて接近する前方車404と見なせる物体の検出を実行することにより、車両形状やヘッドライト等の光点の確認ができない場合でも自車402の配光パターンを迅速にロービーム状態に切り替えられる。その結果、曲路遠方から接近してくる前方車404に対してグレア抑制制御ができる。なお、図7(a)に示す交差点に接近する前方車404の場合も同様に側方領域Q1,Q2の輝度領域の増加の有無に基づいて検出することが可能で、同様の効果を得ることができる。
As described above, the detection of the light spot such as the vehicle shape and the headlight cannot be performed by detecting the object that can be regarded as the approaching
なお、この場合も車両制御部302は、交差点に進入する前方車404や曲路前方から接近する前方車404が存在する場合でも、前照灯ユニット210のスイブル制御によりハイビーム用配光パターンのままでも前走車にグレアを与えないようにできる場合は、スイブル制御を条件にハイビーム用配光パターンを用いてもよい。同様に、交差点に進入する前方車404や曲路前方から接近する前方車404が存在する場合でも、ハイビームのうち一部を遮光した片ハイ用配光パターンによって前方車404にグレアを与えないようにできる場合には、ロービーム用配光パターンではなく片ハイ用配光パターンを用いてもよい。
In this case, the
実施形態3.
上述した各実施形態では、画像フレームFL中の撮影領域を自車前方の所定領域を中心とする前方領域と、この前方領域の少なくとも左または右に位置する側方領域とに分割した。そして、前方領域と側方領域において異なる検出基準に従い少なくとも自車に対する前方車の検出を迅速かつ効率的に行い適切な前照灯の照射制御を可能にした。この制御は、前方車の検出を迅速かつ効率的に行い前方車にグレアを与えない安全側のロービーム用の配光パターンに迅速に切り替える制御であるといえる。ところで、自車より前方の前方車の検出を迅速かつ効率的に行い適切な前照灯の照射制御を可能にするという目的を別の観点から見た場合、前方車の検出精度を向上させる、つまり誤検出の可能性を低減させることによってもその目的は達成できる。
In each of the embodiments described above, the shooting area in the image frame FL is divided into a front area centered on a predetermined area in front of the host vehicle and a side area located at least to the left or right of the front area. Then, according to different detection criteria in the front area and the side area, at least the front vehicle with respect to the host vehicle is detected quickly and efficiently, and appropriate headlamp illumination control is enabled. This control can be said to be a control that promptly and efficiently detects the preceding vehicle and quickly switches to the light distribution pattern for the low beam on the safe side that does not give glare to the preceding vehicle. By the way, when looking at the purpose of enabling appropriate headlamp illumination control by quickly and efficiently detecting the forward vehicle ahead of the host vehicle, improving the detection accuracy of the forward vehicle, That is, the object can be achieved also by reducing the possibility of erroneous detection.
そこで、実施形態3では、検出基準の異なる前方領域と側方領域を用いて前方車の誤検出の可能性を低減させる例を説明する。 Therefore, in the third embodiment, an example will be described in which the possibility of erroneous detection of a forward vehicle is reduced by using a front region and a side region having different detection criteria.
撮影ユニット102は所定の画角で画像フレームFLを取得しているが、自車の走行環境によっては、画像フレームFLの中に前方車の画像が入り込む確率が所定値より低いと推定される非存在領域が存在する。例えば、自車の走行している道路の走行車線情報に基づいて画像フレームFL中に前方車の非存在領域を設定することができる。そして、検出ユニット104の検出基準を前方領域における前方車の検出基準より非存在領域である側方領域における前方車の検出基準を厳しく設定しておけば、非存在領域に光点等が存在していたとしても前方車と誤検出することが防止できる。
The photographing
具体的には、図11(a)に示すように、自車が一方通行道路を走行している場合、非存在領域を自車線以外の部分とすることができる。つまり、前方車は自車の前を走行する前走車406以外に存在しない。つまり、図11(a)の場合、前方領域Sにおいて前方車を検出していれば、非存在領域である側方領域R1,R2は前方車の検出処理が不要となる。つまり、非存在領域における前方車の検出処理を省略してもよいことになる。その結果、一方通行道路の路肩に存在する可能性のあるデリニエータの反射、自動販売機の照明や街灯等を前方車として誤検出することが防止できると共に、非存在領域における前方車の検出処理の省略により検出ユニット104の処理負荷が軽減できる。その結果、自車より前方の前方車の検出を迅速かつ効率的に実行できる。そして、自車の前方に前方車が検出できない場合には、ハイビームの照射を許容し、前方車が検出できた場合にはロービームの照射を実行するように制御する適切な前照灯の照射制御が可能となる。
Specifically, as shown in FIG. 11A, when the host vehicle is traveling on a one-way street, the non-existing region can be a portion other than the host lane. That is, there is no forward vehicle other than the preceding
同様に、図11(b)に示すように、自車が片側一車線道路を走行している場合、自車線および対向車線以外の部分を非存在領域にできる。つまり、前方車は自車の前を走行する前走車406と対向車線の対向車408のみとなる。その結果、図11(b)の場合も、前方領域Sにおいて前方車を検出していれば側方領域R1,R2は前方車の検出処理が不要になる。つまり、非存在領域における前方車の検出処理を省略してもよいことになる。その結果、片側一車線道路の路肩に存在する可能性のあるデリニエータの反射、自動販売機の照明や街灯等を前方車として誤検出することが防止できると共に、非存在領域における前方車の検出処理の省略により検出ユニット104の処理負荷を軽減することができる。その結果、自車より前方の前方車の検出を迅速かつ効率的に実行することができる。そして、自車の前方に前方車が検出できない場合には、ハイビームの照射を許容し、前方車が検出できた場合にはロービームの照射を実行するように制御する適切な前照灯の照射制御が可能となる。
Similarly, as shown in FIG. 11B, when the host vehicle is traveling on a one-lane road, portions other than the host lane and the oncoming lane can be made non-existing regions. In other words, the preceding vehicle is only the preceding
さらに、図11(c)に示す片側二車線以上の道路においても前方領域Sに対して非存在領域となる側方領域R1,R2を設定することにより図11(a)、図11(b)の例と同様の効果が得られる。なお、片側二車線以上の道路の場合、自車が走行する車線によって画像フレームFL内における前方車の非存在領域の位置と形状が変化する。図11(c)は片側二車線道路で自車が左側(走行車線)を走行している状態であり、図11(d)は、片側二車線道路で自車が右側(追い越し車線)を走行している状態であり、それぞれ側方領域R1,R2に対応する領域が異なっている。このように、自車が走行する車線によって非存在領域の位置と形状を変化させることにより、前方車の誤検出防止を効率よく実行することができる。 Further, by setting the side areas R1 and R2 which are non-existing areas with respect to the front area S even on a road with two or more lanes on one side shown in FIG. 11 (c), FIG. 11 (a) and FIG. 11 (b). The same effect as in the example can be obtained. In the case of a road with two or more lanes on one side, the position and shape of the non-existing area of the preceding vehicle in the image frame FL change depending on the lane in which the host vehicle travels. FIG. 11 (c) shows a state where the host vehicle is traveling on the left side (traveling lane) on the one-sided two-lane road, and FIG. 11 (d) is a state where the host vehicle is traveling on the right side (passing lane) on the one-sided two-lane road. The regions corresponding to the side regions R1 and R2 are different from each other. As described above, by changing the position and shape of the non-existing region depending on the lane in which the host vehicle is traveling, it is possible to efficiently prevent erroneous detection of the preceding vehicle.
なお、自車が走行している道路が一方通行か、片側一車線道路かなどの走行車線情報は例えばナビゲーションシステム314等から取得できる。同様に、片側二車線以上の道路で、自車がどの車線を走行しているかは、ナビゲーションシステム314等から自車位置を取得すること可能となる。また、撮影ユニット102を用いて道路に付された白線認識を実行して自車の走行車線を特定することも可能である。
Note that traveling lane information such as whether the road on which the vehicle is traveling is one-way or one-lane road can be acquired from the
上述したように、自車が走行している道路に応じて、概ね非存在領域の位置と形状が決まる。したがって、検出ユニット104は、道路の形態に対応させた非存在領域の位置と形状を表すマップを準備しておき、ナビゲーションシステム314から道路情報が得られたらそのマップを参照し、画像フレームFLをマスクするようにしてもよい。例えば、図11(a)の一方通行道路では、非存在領域の位置と形状は「マップA」を対応させ、図11(b)の片側一車線道路では、非存在領域の位置と形状は「マップB」を対応させる。同様に、図11(c)の片側二車線以上の道路で、自車が走行車線を走行中は、「マップC」を対応させ、追い越し車線を走行中は、「マップD」を対応させるようにしてもよい。このように、道路情報に対応したマップを準備しておくことにより検出ユニット104の処理負荷を軽減することができる。
As described above, the position and shape of the non-existing region are generally determined according to the road on which the vehicle is traveling. Therefore, the
上述した例では、前方車の存在確率の低い非存在領域である側方領域R1,R2における前方車の検出処理を省略する例を示した。別の実施形態では、画像フレームFLにおける前方領域S中の輝度値が第1閾値を越えたときに前方車を検出し、側方領域R1,R2中の輝度値が第1閾値より大きな第2閾値を越えたときに前方車を検出するようにしてもよい。つまり、基本的には非存在領域である側方領域R1,R2における車両検出を抑制するが、強い光が存在する場合はその光の発生源にグレアを与えない安全側の制御が実施できるように前方車が存在する場合と同様に扱うようにする。例えば、自車が走行する道路が一方通行道路であっても、前方に立体交差の道路があったり、一方通行道路とほぼ平行に延びる別の道路が存在する場合がある。そして、その道路に対向車が存在する場合がある。そのような場合、対向車が存在する位置は、自車のハイビームの照射領域からは外れているものの自車がハイビームを点灯していることにより弱いながらグレアを与えてしまう可能性がある。 In the above-described example, an example in which the detection process of the front vehicle in the side regions R1 and R2, which are non-existing regions where the presence probability of the front vehicle is low, is omitted is shown. In another embodiment, a front vehicle is detected when the luminance value in the front area S in the image frame FL exceeds the first threshold, and the second luminance value in the side areas R1 and R2 is larger than the first threshold. A forward vehicle may be detected when the threshold value is exceeded. In other words, the vehicle detection in the side areas R1 and R2 which are basically non-existing areas is suppressed, but when strong light is present, it is possible to perform safety-side control that does not give glare to the light source. It is handled in the same way as when there is a vehicle ahead. For example, even if the road on which the vehicle travels is a one-way road, there may be a three-dimensional intersection road ahead or another road that extends substantially parallel to the one-way road. There may be an oncoming vehicle on the road. In such a case, although the position where the oncoming vehicle exists is outside the high beam irradiation area of the own vehicle, there is a possibility that glare may be given although the own vehicle is lit by turning on the high beam.
そこで、上述したように、自車が走行する道路の形態では前方車の存在確率の低い非存在領域であっても第2閾値を越える光を検出した場合は、安全側の制御が行えるように前方車と見なせる物体を検出できるようにしている。そして、前方領域Sに前方車が存在せず、側方領域R1,R2に前方車と見なせる物体が存在しない場合には、車両制御部302はハイビームの照射を許容する。また、前方領域Sに前方車が検出できた場合、または側方領域R1,R2に前方車と見なせる物体が検出できた場合には、車両制御部302はロービームの照射を実行するように照射制御部228L,228Rを制御する。その結果、自車が走行する道路とは直接関連しない、立体交差の道路や平行道路を走行する車両に対してもグレア抑制を実行することが可能となる。
Therefore, as described above, in the form of the road on which the vehicle travels, if light exceeding the second threshold is detected even in a non-existing region where the presence probability of the preceding vehicle is low, control on the safe side can be performed. An object that can be regarded as a forward vehicle can be detected. When there is no forward vehicle in the front area S and there are no objects that can be regarded as front cars in the side areas R1 and R2, the
図12は、図11(a)〜図11(d)で説明した非存在領域のマップを用いた前方車の検出と配光パターンの切り替え手順を説明するフローチャートである。
車両制御部302は、自車の前照灯の点灯要求があるか否か監視して、点灯要求がない場合(S300のN)、S300の監視を継続する。また、点灯要求がある場合(S300のY)、車両制御部302は各種センサ信号から自車の走行状態および走行環境に関する情報を取得する(S302)。この場合、車両制御部302は、ナビゲーションシステム314から自車が走行している道路の種類、例えば一方通行道路か片側一車線道路かなどの情報を取得する。また、撮影ユニット102から得られる画像フレームデータから白線検出用のデータを取得したり、前方領域Sに存在する前方車の情報を取得する。
FIG. 12 is a flowchart for explaining a procedure for detecting a forward vehicle and switching a light distribution pattern using the non-existing area map described in FIGS. 11 (a) to 11 (d).
The
続いて、車両制御部302は取得したセンサ信号に基づき自車の現在の走行道路の形態を取得する。そして、自車の走行道路が一方通行の場合(S304のY)、車両制御部302は図11(a)に示す「マップA」を選択し(S306)、検出ユニット104はマップAを用いた画像処理を実行する(S308)。検出ユニット104が非存在領域において前方車の検出を省略するように設定されている場合、前方領域Sのみに注目し前方車位置を検出する(S310)。また、検出ユニット104が、前方領域Pに輝度の判定値として第1閾値が設定され、非存在領域である側方領域R1,R2に第2閾値が設定されている場合、第1閾値に基づいて前方車の検出を行い、第2閾値に基づいて前方車と見なせる物体の検出を実行する。
Subsequently, the
そして、車両制御部302は、前方車の位置に基づき配光パターンを決定する(S312)。つまり、前方車が存在すると判定された場合、車両制御部302は、ロービームで照射するように照射制御部228L,228Rに制御情報を提供してロービームを照射させる(S314)。また、前方車が存在しないと判定された場合、ハイビームで照射するように照射制御部228L,228Rに制御情報を提供してハイビームを照射させる(S314)。なお、車両制御部302は、前方車が存在する場合でも、前照灯ユニット210のスイブル制御によりハイビーム用配光パターンのままでも前走車にグレアを与えないようにできる場合は、スイブル制御を条件にハイビーム用配光パターンを用いてもよい。同様に、前方車が存在する場合でも、ハイビームのうち一部を遮光した片ハイ用配光パターンによって前方車にグレアを与えないようにできる場合には、ロービーム用配光パターンではなく片ハイ用配光パターンを用いてもよい。
And the
S304において、自車の走行道路が一方通行でない場合で(S304のN)、走行道路が片側一車線の場合(S316のY)、車両制御部302は図11(b)に示す「マップB」を選択し(S318)、検出ユニット104はマップBを用いた画像処理を実行する(S320)。そして、車両制御部302は、S310に移行して以降の処理を実行する。
In S304, when the traveling road of the vehicle is not one-way (N in S304) and the traveling road is one lane on one side (Y in S316), the
S316において、自車の走行道路が片側一車線でない場合で(S316のN)、自車の走行路が走行車線の場合(S322のY)、車両制御部302は図11(c)に示す「マップC」を選択し(S324)、検出ユニット104はマップCを用いた画像処理を実行する(S326)。そして、車両制御部302は、S310に移行して以降の処理を実行する。また、S322において、自車の走行路が追い越し車線の場合(S322のN)、車両制御部302は図11(d)に示す「マップD」を選択し(S328)、検出ユニット104はマップDを用いた画像処理を実行する(S330)。そして、車両制御部302は、S310に移行して以降の処理を実行する。
In S316, when the traveling road of the own vehicle is not one lane on one side (N in S316) and the traveling road of the own vehicle is a traveling lane (Y in S322), the
このように、前方車が存在する可能性が低いと見なせる非存在領域を用いて自車前方の前方車の検出を実行することで、検出ユニット104による前方車の誤検出の可能性を低減しつつ、検出ユニット104の処理負荷を軽減することができる。
In this way, by performing detection of the forward vehicle ahead of the host vehicle using the non-existing region where the possibility that the forward vehicle is present is low, the possibility of erroneous detection of the forward vehicle by the
上述したように、自車の走行する走行道路の形態に応じてマップを切り替えることにより自車より前方の前方車の検出を迅速かつ効率的に行えることを説明したが、例えば、一方通行道路が交差点と交わる場合がある。この場合、自車がハイビーム状態で走行している場合、図7(a)で説明したように交差点に進入する前方車にグレアを与えてしまう可能性がある。そこで、図13(a)に示すように、一方通行道路でマップAを用いて前方車を検出しつつ走行している場合に、前方で交差点と交わる場合は、図13(b)に示すように、検出ユニット104では画像フレームFLに使用するマップを交差点用マップEに変更して、前方車の検出範囲を拡大することが好ましい。なお、この場合、交差点における前方車404の検出は、図7(c)で説明した検出方法を用いる。つまり、検出ユニット104は、画像フレームFL中の撮影領域を自車402の前方の所定領域を中心とする前方領域Pと、当該前方領域Pの左右に位置する側方領域Q1,Q2とに分割する。そして、検出ユニット104は、前方領域Pと側方領域Q1,Q2において異なる検出基準を設定する。そして、側方領域Q1,Q2について、輝度成分の変化に基づいて交差点に接近してくる前方車404と見なせる物体の検出を実行するようにする。検出ユニット104は、交差点と交わるか否かを例えばナビゲーションシステム314からの情報や撮影ユニット102からの情報により判定することができる。また、検出ユニット104は、交差点を通過した場合、使用するマップを図13(a)に示すように、自車の走行する走行道路の形態に応じたマップAに戻して、前方車の検出を実行することが望ましい。図13(a)、図13(b)では、自車が走行する走行道路の形態として一方通行道路の場合を説明したが、片側一車線道路の場合や片側二車線以上の道路の場合も同様に、交差点と交わる場合には一時的に交差点用マップEに変更すると共に、図7(c)で説明した検出方法に切り替えることが望ましい。
As described above, it has been described that the front vehicle ahead of the own vehicle can be detected quickly and efficiently by switching the map according to the form of the traveling road on which the own vehicle travels. May cross an intersection. In this case, when the host vehicle is traveling in a high beam state, there is a possibility that glare will be given to the preceding vehicle entering the intersection as described with reference to FIG. Therefore, as shown in FIG. 13 (a), when traveling on a one-way road while detecting a forward vehicle using the map A, when crossing an intersection ahead, as shown in FIG. 13 (b). In addition, the
また、別の例では、図13(a)に示すように、マップAを用いている場合、交差点と交わる場合に、一時的にマップの使用を禁止して、図7(c)で説明した検出方法に完全に切り替えるようにしてもよい。同様に、マップA〜マップDのいずれかを用いて走行中に前方に交差点や曲路が現れた場合は、一時的にマップの使用を禁止して、図9(a)〜図9(c)で説明した検出方法に完全に切り替えるようにしてもよい。 In another example, as shown in FIG. 13 (a), when the map A is used, the use of the map is temporarily prohibited when intersecting with an intersection as described in FIG. 7 (c). You may make it switch completely to a detection method. Similarly, when an intersection or a curved road appears ahead while traveling using any of the maps A to D, the use of the map is temporarily prohibited, and FIGS. 9A to 9C are used. It may be possible to completely switch to the detection method described in (1).
このように、自車の車両用前照灯システム100は、撮影ユニット102やナビゲーションシステム314等から提供される情報に基づいて自車の走行している道路の形態や自車の周囲の状況を取得する。そして、上述した各実施形態の前方車の検出方法を適宜切り替えて利用することにより、また複合して利用することにより、自車より前方の前方車の検出を迅速かつ効率的に実行して、適切な前照灯の照射制御がスムーズに実行できる。
As described above, the
図14は、自車の走行道路に応じて前方車の検出基準を変化させて配光パターンの選択制御を行う変形例を説明するフローチャートである。この変形例の場合、自車の走行している走行道路の形態により画像フレームFLにおける前走車を検出する輝度の閾値を変更している。つまり、多くの前方車が存在する可能性の低い一方通行道路ほど輝度閾値を高くして、前方車の誤検出率を低下させて、自車の配光パターンが必要以上にロービームに切り替わり運転者の視界を低下させることを防止する。一方、多くの前方車が存在する可能性の高い道路、例えば片側二車線以上の道路ほど輝度閾値を低くして敏感に前方車および前方車と見なせる物体を検出して、前方車および前方車と見なせる物体に対しグレア抑制制御をし易くしている。なお、以下の説明では、走行道路が一方通行道路の場合に用いる輝度の閾値をα、片側一車線道路の場合に用いる閾値をβ、片側二車線以上の道路で自車が走行車線を走行している場合の閾値をγ、片側二車線以上の道路で自車が追い越し車線を走行している場合の閾値をδとする。そして、各閾値の間には、α>β>γ>δの関係があるものとする。 FIG. 14 is a flowchart for explaining a modification in which the light distribution pattern selection control is performed by changing the detection reference of the preceding vehicle according to the traveling road of the own vehicle. In the case of this modification, the luminance threshold value for detecting the preceding vehicle in the image frame FL is changed according to the form of the traveling road on which the vehicle is traveling. In other words, the one-way road that is unlikely to have many vehicles ahead increases the brightness threshold, reduces the false detection rate of vehicles ahead, and switches the light distribution pattern of the vehicle to a lower beam than necessary. To prevent the field of view from being lowered. On the other hand, roads where there is a high possibility that many forward vehicles exist, such as roads with two or more lanes on one side, lower the brightness threshold to detect objects that can be considered sensitively as forward and forward vehicles. This makes it easy to control glare suppression for objects that can be considered. In the following description, the brightness threshold used when the road is a one-way road is α, the threshold used when the road is a one-lane road is β, and the vehicle travels in the driving lane on a road with two or more lanes on one side. Is γ, and the threshold is δ when the vehicle is driving in an overtaking lane on a road with two or more lanes on one side. It is assumed that there is a relationship of α> β> γ> δ between the threshold values.
車両制御部302は、自車の前照灯の点灯要求があるか否か監視して、点灯要求がない場合(S400のN)、S400の監視を継続する。また、点灯要求がある場合(S400のY)、車両制御部302は各種センサ信号から自車の走行状態および走行環境に関する情報を取得する(S402)。この場合、車両制御部302は、ナビゲーションシステム314から自車が走行している道路の種類、例えば一方通行道路か片側一車線道路か等の情報を取得する。また、撮影ユニット102から得られる画像フレームデータから白線検出用のデータを取得したり、前方領域Sに存在する前方車の情報を取得する。
The
続いて、車両制御部302は取得したセンサ信号に基づき自車の現在の走行道路の形態を取得する。そして、自車の走行道路が一方通行の場合(S404のY)、車両制御部302は画像フレームFL内で前方車を認識するための輝度の閾値として閾値αを選択する(S406)。そして、検出ユニット104は、画像フレームFL内に輝度が輝度値≧αとなる部分がある場合に前方車を検出したものとする(S408)。そして、車両制御部302は、前方車の位置に基づき配光パターンを決定する(S410)。つまり、前方車が存在すると判定された場合、車両制御部302は、ロービームで照射するように照射制御部228L,228Rに制御情報を提供してロービームを照射させる(S412)。また、前方車が存在しないと判定された場合、ハイビームで照射するように照射制御部228L,228Rに制御情報を提供してハイビームを照射させる(S412)。なお、車両制御部302は、前方車が存在する場合でも、前照灯ユニット210のスイブル制御によりハイビーム用配光パターンのままでも前走車にグレアを与えないようにできる場合は、スイブル制御を条件にハイビーム用配光パターンを用いてもよい。同様に、前方車が存在する場合でも、ハイビームのうち一部を遮光した片ハイ用配光パターンによって前方車にグレアを与えないようにできる場合には、ロービーム用配光パターンではなく片ハイ用配光パターンを用いてもよい。
Subsequently, the
S404において、自車の走行道路が一方通行でない場合で(S404のN)、走行道路が片側一車線の場合(S414のY)、車両制御部302は画像フレームFL内で前方車を認識するための輝度の閾値として閾値βを選択する(S416)。そして、検出ユニット104は、画像フレームFL内に輝度が輝度値≧βとなる部分がある場合に前方車を検出したものとする(S418)。そして、車両制御部302は、S410に移行して以降の処理を実行する。
In S404, when the traveling road of the vehicle is not one-way (N in S404) and the traveling road is one lane on one side (Y in S414), the
S414において、自車の走行道路が片側一車線でない場合で(S414のN)、自車の走行路が走行車線の場合(S420のY)、車両制御部302は画像フレームFL内で前方車を認識するための輝度の閾値として閾値γを選択する(S422)。そして、検出ユニット104は、画像フレームFL内に輝度が輝度値≧γとなる部分がある場合に前方車を検出したものとする(S424)。そして、車両制御部302は、S410に移行して以降の処理を実行する。また、S420において、自車の走行路が追い越しの場合(S420のN)、画像フレームFL内で前方車を認識するための輝度の閾値として閾値δを選択する(S426)。そして、検出ユニット104は、画像フレームFL内に輝度が輝度値≧δとなる部分がある場合に前方車を検出したものとする(S428)。そして、車両制御部302は、S410に移行して以降の処理を実行する。
In S414, when the traveling road of the own vehicle is not one lane on one side (N in S414) and the traveling road of the own vehicle is a traveling lane (Y in S420), the
このように、前方車を検出するための輝度の閾値を自車の走行している走行道路の形態に応じて変化させることにより、自車の運転者の視界確保を重視した制御と、前方車および前方車と見なせる物体に対しグレアを抑制した他車に対する配慮を重視した制御をバランスよく実現することができる。 In this way, by changing the threshold of brightness for detecting the vehicle ahead according to the form of the traveling road on which the vehicle is traveling, control that places importance on ensuring the visibility of the driver of the vehicle, In addition, it is possible to achieve a balanced control with an emphasis on consideration for other vehicles in which glare is suppressed for an object that can be regarded as a front vehicle.
なお、上述した各実施形態や変形例においては、配光パターンを回転シェード12によって形成する場合を説明したが、配光パターンの形成方法は適宜選択できる。例えば、板状のシェードを車両上下方向に進退させて配光パターンを選択するタイプでもよいし、マスクや液晶フィルタにより配光パターンを変化させるものでもよく、本実施形態および変形例を同様の効果を得ることができる。
In each of the above-described embodiments and modifications, the case where the light distribution pattern is formed by the
なお、上述した実施形態では、説明の都合上、各種センサで取得した情報を車両制御部302に集め、車両制御部302が前方車等の検出を行う例を示した。また、車両制御部302が前方車等の検出の結果を利用して、前照灯ユニット210で形成する配光パターンの形状を決定して照射制御部228を制御する例を説明した。別の実施形態では、照射制御部228が車両側の各種センサの情報を取得して前方車等の検出処理や配光パターンの選択、形成処理を行うようにしてもよく、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。また、車両300側で前方車等の検出処理を行い、照射制御部228で配光パターンの選択処理を行うようにしてもよい。また、車両用前照灯システム100の構成の一例として前照灯ユニット210の構造を図2に示し、その機能ブロック図を図4に示したが、ハイビーム用配光パターンとロービーム用配光パターンを周囲の状況に応じての自動的に切り替える車両用前照灯システムであれば、本実施形態が適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
In the above-described embodiment, for the sake of explanation, information obtained by various sensors is collected in the
本発明は、上述の各実施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等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added based on the knowledge of those skilled in the art. The configuration shown in each figure is for explaining an example, and any configuration that can achieve the same function can be changed as appropriate, and the same effect can be obtained.
10 灯具ユニット、 20 投影レンズ、 100 車両用前照灯システム、 102 撮影ユニット、 104 検出ユニット、 210 前照灯ユニット、 222 スイブルアクチュエータ、 226 レベリングアクチュエータ、 228 照射制御部、 232 可変シェード制御部、 234 スイブル制御部、 236 レベリング制御部、 300 車両、 302 車両制御部、 306 カメラ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
車両に配置されて、所定画角の画像フレームで車両前方を撮影した画像フレームデータを順次取得可能な撮影ユニットと、
前記画像フレーム中の撮影領域を自車前方の所定領域を中心とする前方領域と、当該前方領域の少なくとも左または右に位置する側方領域とに分割し、前記前方領域と前記側方領域において異なる検出基準に従い少なくとも自車に対する前方車の検出を行う検出ユニットと、
前記検出ユニットの検出結果に応じて、前記灯具ユニットで形成可能な配光パターンの中からいずれか1つを選択して形成させる制御部と、
を含むことを特徴とする車両用前照灯システム。 A lamp unit capable of selectively forming a plurality of light distribution patterns having an optical axis facing the front of the vehicle;
An imaging unit arranged in the vehicle and capable of sequentially acquiring image frame data obtained by imaging the front of the vehicle with an image frame having a predetermined angle of view;
The shooting area in the image frame is divided into a front area centered on a predetermined area in front of the host vehicle and a side area located at least left or right of the front area, and the front area and the side area A detection unit that detects at least the vehicle ahead of the vehicle according to different detection criteria;
According to the detection result of the detection unit, a control unit that selects and forms any one of the light distribution patterns that can be formed by the lamp unit;
A vehicle headlamp system comprising:
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