JP2012201118A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、歩行者に眩しさを与える事態を精度よく抑制可能な車両用前照灯装置を提供する。
【解決手段】可視光遮断フィルタおよび赤外線遮断フィルタは、前照灯光源の前方を上下方向に移動可能に設けられ、各々、前照灯光源の照射範囲中に可視光遮断範囲および赤外線遮断範囲を形成する。ＥＣＵは、赤外線センサにより取得した赤外線画像から自車両の前方に存在する歩行者の人体範囲を抽出し、抽出した人体範囲から顔範囲の特定を行う（Ｓ２１０、２２０）。次に、赤外線画像上の歩行者の顔範囲に画像上の赤外線遮断範囲が重なるように、赤外線遮断フィルタの位置を設定する（Ｓ２３０、２４０）。このとき形成される赤外線遮断範囲である設定赤外線遮断範囲に可視光遮断範囲が重なるように、可視光遮断フィルタの位置を設定する（Ｓ２５０）。最後に赤外線遮断フィルタを全開位置へ移動させる（Ｓ２６０）。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両に搭載して使用する車両用前照灯装置に関する。

従来、夜間運転において、自車両の前照灯により歩行者に眩しさを与えてしまう事態を抑制するために、歩行者の顔に照射光が照射されないように前照灯の制御を行う車両用前照灯装置が知られている。例えば特許文献１に開示される前照灯制御装置では、前照灯の光軸の向きを制御することにより、歩行者の顔に照射光が照射されないように前照灯の照射範囲を設定している（特許文献１参照）。

特許第４１７８６４４号明細書

ところで、前照灯の光軸の向きは、車両に搭載された赤外線カメラの画像に基づき制御される。この場合、赤外線カメラの設置高さと前照灯の設置高さとは通常異なるため、赤外線カメラの画像に基づいて求められた前照灯の光軸の向き（以下「赤外線カメラ画像光軸角度」という）をそのまま制御に用いることができず、赤外線カメラ画像光軸角度を補正する必要があった。

具体的には、図１１に示すように、赤外線カメラ９２は前照灯９３の上方に設置されている。車両９０の水平軸を基準としたとき、赤外線カメラ画像光軸角度φと実際に歩行者の顔に照射光が照射されないときの前照灯９３の光軸の向き（以下「実光軸角度」という）θとは必ずしも一致しない。実光軸角度θは次式により求めることができる。

ここで、ｈは車高方向における赤外線カメラ９２と前照灯９３との間隔であり、ｄは車長方向における赤外線カメラ９２と前照灯９３との間隔である。距離Ｌは自車両９０と歩行者９１との距離であり、既知の値ではない。赤外線カメラ画像光軸角度φを補正するためには、自車両９０と歩行者９１との距離Ｌを測定する必要がある。

すなわち、歩行者の顔に前照灯の照射光が照射されないように前照灯の照射範囲を設定するためには、補正により前照灯の光軸の向きの制御精度を向上させる必要があり、補正に必要となる自車両と歩行者との距離を測定すべくミリ波センサのような測距装置を車両に搭載する必要があった。

しかしながら、測距装置は全ての車両に搭載されているわけではない。
このため、測距装置を搭載しない車両では、歩行者に眩しさを与える事態を抑制するための制御を精度よく行うことが困難であるという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、簡易な構成で歩行者に眩しさを与える事態を抑制するための制御を精度よく行うことが可能な車両用前照灯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発明である請求項１に記載の車両用前照灯装置は、前照灯光源により車両前方を照らし、画像取得部により車両前方からの赤外線を集光し赤外線画像を取得する。ここでいう「前照灯光源」とは、可視領域のみならず赤外線領域までの波長を含む照射光を照射可能な光源を意味する。

可視光遮断部は、前照灯光源の照射光に含まれる可視光を遮断する。赤外線遮断部は、前照灯光源の照射光に含まれる赤外線を遮断する。
人体範囲抽出手段は、画像取得部にて取得された赤外線画像から人体が撮像されている範囲である人体範囲を抽出する。顔範囲特定手段は、人体範囲抽出手段にて抽出された人体範囲のうち、顔が位置すると推定される範囲を顔範囲として特定する。

赤外線遮断位置設定手段は、顔範囲特定手段にて特定された顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なるように、赤外線遮断部の位置を設定する。ここでいう「赤外線遮断範囲」とは赤外線遮断部により赤外線を遮断することで前照灯光源の照射範囲に形成される部位を意味し、「画像上赤外線遮断範囲」とは赤外線遮断範囲に対応する赤外線画像上の範囲を意味する。

可視光遮断位置設定手段は、可視光遮断範囲が設定赤外線遮断範囲に重なるように、可視光遮断部の位置を設定する。ここでいう「設定赤外線遮断範囲」とは赤外線遮断位置設定手段により位置設定された赤外線遮断部によって形成される赤外線遮断範囲を意味し、「可視光遮断範囲」とは可視光遮断部により可視光を遮断することで前照灯光源の照射範囲に形成される部位を意味する。

夜間運転において、画像取得部により取得される赤外線画像は、前照灯光源から照射される赤外線の反射光が画像化されたものと考えてよい。車両前方からの照射光には環境光として道路の街灯からの照射光や市街地の照明等も含まれるが、これらの照射光は、主に蛍光灯やネオンによるものであり、赤外線を含まないためである。

このため、赤外線遮断部により前照灯光源から照射される赤外線を遮断すると、赤外線画像上で、画像上赤外線遮断範囲は当該画像上赤外線遮断範囲を除いた部位にくらべて輝度が極めて低くなる。環境光を全く考慮しない場合、画像上赤外線遮断範囲は黒色に画像化される。この場合、顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なるように、つまり顔範囲が黒色に画像化されるように赤外線遮断部の位置を設定すれば、設定赤外線遮断範囲は自車両の前方に存在する人の顔範囲に相当する。

従って、このように構成された本発明の車両用前照灯装置では、赤外線遮断部により形成された設定赤外線遮断範囲に可視光遮断範囲が重なるように可視光遮断部の位置を設定するため、前照灯の光軸の向きを求める必要がなく、更には光軸の向きの補正に必要とされる自車両と歩行者との距離を測定する装置を備える必要もない。これにより、本発明の車両用前照灯装置は、簡易な構成で歩行者に眩しさを与える事態を精度よく抑制することができる。

ところで、自車両の前方の状況に応じて車両用前照灯装置をハイビーム状態またはロービーム状態に自動で切り替えることにより、夜間運転における視認性を向上させることができる。

そこで、本発明の車両用前照灯装置においては、請求項２に記載のように、自車両の前方に存在する車両を検出する車両検出手段と、自動設定手段とをさらに備える。
ここで、車高方向を上下方向として、前照灯光源の照射範囲のうち、予め設定されたロービーム上限位置より上方に位置する部位が可視光遮断範囲である状態をロービーム状態とする。一方、前照灯光源の照射範囲中に可視光遮断範囲が存在しない状態をハイビーム状態とする。

自動設定手段は、車両検出手段により車両が検出されている間は、ロービーム位置に可視光遮断部の位置を設定する。また、車両検出手段により車両が未検出である間は、ハイビーム位置に可視光遮断部の位置を設定する。これにより、前方の車両状況に応じて、ハイビーム状態またはロービーム状態が自動で切り替わる。

ここで特に、赤外線遮断位置設定手段および可視光遮断位置設定手段は、車両検出手段による車両の検出状態が未検出である場合に作動する。すなわち、自車両の前方に車両が存在する場合は、自車両前方の歩行者の存在に関係なく、可視光遮断部の位置をロービーム位置に設定する。

一方、自車両の前方に車両が存在しない場合は、可視光遮断部の位置をハイビーム位置に設定する。さらに、可視光遮断部の位置がハイビーム位置に設定されている場合に自車両前方に歩行者が存在すると、赤外線遮断位置設定手段および可視光遮断位置設定手段を作動させ、可視光遮断範囲が設定赤外線遮断範囲に重なるように可視光遮断部の位置を設定する。

従って、このように構成された本発明の車両用前照灯装置では、自車両の前方に車両が存在せず歩行者が存在する場合に、歩行者の顔に前照灯の照射光が照射されないように可視光遮断部の位置を設定するため、前方の車両の運転者に眩しさを与える事態を抑制するとともに歩行者に眩しさを与える事態を抑制することができる。また、自車両の運転者の視界を最大限に確保しつつ歩行者に眩しさを与える事態を抑制することができる。

また、本発明の車両用前照灯装置においては、請求項３に記載のように、赤外線遮断位置設定手段は、顔範囲下限位置に画像上赤外線遮断範囲下限位置が重なるときの赤外線遮断部の位置を、設定赤外線遮断範囲が形成されるときの赤外線遮断部の位置としてもよい。

上述のように、画像上赤外線遮断範囲は当該画像上赤外線遮断範囲を含まない部位に比べて輝度が極めて低くなるため、画像上赤外線遮断範囲下限位置を特定することは容易である。

従って、このように構成された本発明の車両用前照灯装置によれば、設定赤外線遮断範囲を形成するときの赤外線遮断部の位置を設定することが容易となる。結果として、歩行者に眩しさを与える事態を迅速に抑制することができる。

さらに、本発明の車両用前照灯装置においては、請求項４に記載のように、顔範囲特定手段は、抽出手段にて抽出された人体範囲において頭頂部から予め設定された割合を占める部位を顔範囲として特定してもよい。このように構成された本発明の車両用前照灯装置によれば、顔範囲を簡易に特定することができる。結果として、歩行者に眩しさを与える事態を迅速に抑制することができる。

また、本発明の車両用前照灯装置においては、請求項５に記載のように、可視光遮断部は、赤外線を透過させることが好ましい。このように構成された本発明の車両用前照灯装置によれば、可視光遮断部の位置に関係なく、画像取得部にて赤外線画像を取得することができる。結果として、自車両の運転者の視認性を向上しつつ歩行者に眩しさを与える事態を抑制することができる。

実施形態の車両用前照灯装置の構成を示すブロック図である。 可視光遮断フィルタおよび赤外線遮断フィルタの位置と照射光の照射範囲との関係を示す模式図である（ハイビーム状態）。 可視光遮断フィルタおよび赤外線遮断フィルタの位置と照射光の照射範囲との関係を示す模式図である（ロービーム状態）。 ＥＣＵが実行する対車両照射範囲設定処理を示すフローチャートである。 ＥＣＵが実行する対歩行者照射範囲設定処理を示すフローチャートである。 可視光遮断フィルタおよび赤外線遮断フィルタの位置と照射光の照射範囲との関係を示す模式図である。 可視光遮断フィルタおよび赤外線遮断フィルタの位置と照射光の照射範囲との関係を示す模式図である。 可視光遮断フィルタおよび赤外線遮断フィルタの位置と照射光の照射範囲との関係を示す模式図である（中間ハイビーム状態）。 ＥＣＵが実行する顔範囲を特定する処理を説明する説明図である（歩行者の場合）。 ＥＣＵが実行する顔範囲を特定する処理を説明する説明図である（自転車に乗っている人の場合）。 従来の前照灯制御装置と車両および前方歩行者との関係を示す模式図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［全体構成］
本発明が適用された車両用前照灯装置の構成を図１に示す。本実施形態の車両用前照灯装置は、図示しない車両に搭載して使用する。なお、以下では車両の車高方向を上下方向といい、上下方向は、図１１に示した従来と同様、紙面の上下方向と一致しているものとする。

図１に示すように、車両用前照灯装置１は、車両に搭載して使用され、図示しない車両の前端部において車幅方向の両端部に設置され車両前方を照らす前照灯光源１０と、前照灯光源１０をＯＮ、ＯＦＦする際に操作される前照灯操作装置２１と、車両前方からの赤外線を集光し赤外線画像を取得する赤外線画像センサ２３と、赤外線を透過させ可視光を遮断する可視光遮断フィルタ３１と、可視光を透過させ赤外線を遮断する赤外線遮断フィルタ４１と、可視光遮断フィルタ３１および赤外線遮断フィルタ４１を個別に移動させるための駆動部２５と、前照灯光源１０の照射範囲を設定するための各種処理を行うＥＣＵ５０とを備えている。

前照灯光源１０は、ハロゲンランプであり、可視領域のみならず赤外線領域までの波長を含む照射光を照射する。前照灯操作装置２１は、運転者の操作により前照灯光源１０の点灯および消灯を切り替えるスイッチである。赤外線画像センサ２３は、自車両前方からの近赤外線を集光して画像化する近赤外線画像センサであり、図示しない自車両内のルームミラー付近に設置されている。

ここで、図２、３、６−８は、可視光遮断フィルタ３１および赤外線遮断フィルタ４１の位置と照射光の形状（照射範囲）との関係を模式的に示した説明図である。
図２等に示すように、前照灯光源１０は、反射面の断面が放射線状に形成されたリフレクタ１１の内部に配置されており、前照灯光源１０からの照射光は、リフレクタ１１によって車両前方を指向する光線（以下「ビーム」という）に変換されて、リフレクタ１１の開口部から照射される。図中の一点鎖線は、ビーム中心軸（光軸）１２を示し、二点鎖線はビームの境界１７を示す。

可視光遮断フィルタ３１および赤外線遮断フィルタ４１は、リフレクタ１１の開口部の前方において、ビームの上方に位置してビームを遮ることのない非遮断位置Ａ、ビームの少なくとも一部を遮る遮断位置Ｂとの間を移動可能に支持され、駆動部２５を構成するステッピングモータ２７、２９（図１参照）によって個別に駆動される。

［ロービーム状態およびハイビーム状態］
ここで、図２に示すように、可視光遮断フィルタ３１および赤外線遮断フィルタ４１が非遮断位置Ａに位置する場合、ビームは、遮られることなくリフレクタ１１の開口部から照射される。つまり、前照灯光源１０の照射光に含まれる可視光および赤外線が、可視光遮断フィルタ３１および赤外線遮断フィルタ４１に遮られることなく、車両前方に照射される。このように、可視光遮断フィルタ３１および赤外線遮断フィルタ４１が非遮断位置Ａに位置し、可視光が遮られることなく車両前方に照射される状態をハイビーム状態という。ハイビーム状態では、例えば約１００ｍ先まで可視光が照射される。

一方、図３に示すように、赤外線遮断フィルタ４１が非遮断位置Ａに位置し、可視光遮断フィルタ３１が遮断位置Ｂに位置する場合、前照灯光源１０の照射光に含まれる赤外線は、遮られることなく車両前方に照射される。可視光は可視光遮断フィルタ３１により一部が遮られ、可視光が遮られる部位である可視光遮断範囲６１と可視光が照射される可視光照射範囲６２とが、前照灯光源１０の照射範囲中すなわちビーム照射範囲６０中に形成される。このように、可視光遮断フィルタ３１が遮断位置Ｂに、赤外線遮断フィルタ４１が非遮断位置Ａに位置し、可視光の一部が遮られる状態をロービーム状態という。ロービーム状態では、例えば約６０ｍ先まで可視光が照射されるように、非遮断位置Ａから所定間隔３３だけ下方に離れた位置に遮断位置Ｂが設定される。遮断位置Ｂの設定により、可視光遮断範囲６１と可視光照射範囲６２との境界であるロービーム上限位置Ｄが設定される。

なお、前照灯光源１０から照射される赤外線が赤外線遮断フィルタ４１により遮断されると自車両前方の赤外線画像が取得できなくなるため、後述する処理の実行時以外は、ハイビーム状態およびロービーム状態のいずれの状態であっても、赤外線遮断フィルタ４１は上述のように非遮断位置Ａに位置している。

［ＥＣＵの構成］
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等を備えたマイクロコンピュータを中心として構成され、さらに赤外線画像センサ２３により取得された赤外線画像の画像処理を行うための図示しないＤＳＰを少なくとも備えている。ＥＣＵ５０では、対車両照射範囲設定処理５１がマイクロコンピュータ上で実行される（図１参照）。対車両照射範囲設定処理５１は、前照灯操作装置２１および赤外線画像センサ２３からの入力に応じて、自車両の前方に存在する車両および歩行者に対して前照灯光源１０の照射範囲を設定する。対車両照射範囲設定処理５１中で、特に歩行者に対して前照灯光源１０の照射範囲を設定する処理が対歩行者照射範囲設定処理５３である。以下詳細に説明する。

［対車両照射範囲設定処理］
図４に示すフローチャートに沿って、対車両照射範囲設定処理５１を説明する。本処理は、運転者が前照灯操作装置２１を操作することにより前照灯光源１０をＯＮすることをきっかけとして実行される。

最初のステップＳ１１０（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す）では、前方物体検出を行う。前方物体検出では、赤外線画像センサ２３にて取得した赤外線画像に対して画像処理における周知の手法を用いて、自車両の前方に存在する物体を検出する。

続くＳ１２０では、Ｓ１１０で検出した物体中に車両が存在するか否かを判断する。具体的には、車両が存在する場合に肯定判断する。ここで、車両が存在すると判断した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０へ移行する。一方、車両が存在しないと判断した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１４０へ移行する。車両が存在するか否かの判断は、赤外線画像中の物体の軌跡や輝度の変化等に基づく周知の方法により実現される。

車両が存在すると判断した場合に移行するＳ１３０では、ロービーム状態が形成されるように、ステッピングモータ２７の駆動により遮断位置Ｂ（図３参照）に可視光遮断フィルタ３１を移動させ、Ｓ１７０へ移行する。

車両が存在しないと判断した場合に移行するＳ１４０では、Ｓ１１０で検出した物体中に人が存在するか否かを判断する。具体的には、人を検出した場合に肯定判断する。ここで、人が存在すると判断した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０へ移行する。一方、人が存在しないと判断した場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、Ｓ１５０へ移行する。

人が存在しないと判断した場合に移行するＳ１５０では、ハイビーム状態が形成されるように、ステッピングモータ２７の駆動により非遮断位置Ａ（図２参照）に可視光遮断フィルタ３１を移動させ、Ｓ１７０へ移行する。

人が存在すると判断した場合に移行するＳ１６０では、後述する対歩行者照射範囲設定処理５３へ移行し、対歩行者照射範囲設定処理５３の終了後にＳ１７０へ移行する。
Ｓ１７０では、前照灯操作装置２１により前照灯がＯＦＦされたか否かを判断する。具体的には、前照灯がＯＦＦされた場合に肯定判断する。ここで、前照灯がＯＦＦされたと判断された場合、本処理を終了する。一方、前照灯がＯＦＦされていないと判断された場合、Ｓ１１０へ移行する。このように、前照灯がＯＮされてからＯＦＦされるまでの間、Ｓ１１０からＳ１７０までの処理が繰り返し実行される。

具体的には、例えば、自車両前方に対向車両が存在した場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０にてロービーム状態が形成される。その対向車両とすれ違った後、自車両前方に別の対向車両が存在する場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０にてロービーム状態が維持される。

一方、対向車両とすれ違った後、自車両前方に更なる対向車両が存在せず（Ｓ１２０：ＮＯ）、かつ自車両前方に歩行者が存在しない場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、Ｓ１５０にてハイビーム状態（図４）が形成される。また、対向車両とすれ違った後、自車両前方に更なる対向車両が存在せず（Ｓ１２０：ＮＯ）、かつ自車両前方に歩行者が存在する場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、次に説明する対歩行者照射範囲設定処理５３へ移行する。

［対歩行者照射範囲設定処理］
図５に示すフローチャートに沿って、対歩行者照射範囲設定処理５３にて実行される処理を説明する。対歩行者照射範囲設定処理５３は、上述のように、対車両照射範囲設定処理５１にて自車両の前方に存在する車両の検出状態が未検出である場合に作動する。

最初のステップＳ２１０では、自車両の前方に存在する歩行者の人体が撮像されている人体範囲を赤外線画像から抽出する。
続くＳ２２０では、Ｓ２１０にて抽出した人体範囲から顔が位置すると推定される範囲としての顔範囲の特定を行う処理である顔範囲特定を行う。

具体的には、この顔範囲特定は、Ｓ２１０にて抽出した人体範囲において、頭頂部から予め設定された割合を占める部位を顔範囲として特定する方法により実現される。例えば、赤外線画像センサ２３により取得した赤外線画像である図９、１０において、自車両の前方の歩行者に対しては、人体範囲７１にて頭頂部から約１０％を占める部位を顔範囲７２として特定する（図９（ａ）参照）。また、自転車に乗っている人に対しては、人体範囲７５にて頭頂部から約１５％を占める部位を顔範囲７６として特定する（図１０(ａ)参照）。

このように、歩行者、自転車に乗車している人等、車両前方に存在する人の状態に応じて人体に対して顔が占める割合を予め設定し、人体範囲において頭頂部からこの割合を占める部位を顔範囲として特定している。

続くＳ２３０では、Ｓ２２０で特定した顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なっているか否かを判断する。具体的には、顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なっている場合に肯定判断する。ここで、顔範囲に画像境界位置が重なっていると判断した場合（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２５０へ移行する。一方、顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なっていないと判断した場合（Ｓ２３０：ＮＯ）、Ｓ２４０へ移行する。

次に、Ｓ２４０では、赤外線遮断フィルタ４１を下方向へ所定量だけ移動させるようにステッピングモータ２７を駆動し、Ｓ２３０へ移行する。すなわち、赤外線画像上で顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なるまで、Ｓ２３０、２４０の処理を繰り返す。

顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なっていると判断した場合に移行するＳ２５０では、可視光遮断範囲が設定赤外線遮断範囲に重なるように、ステッピングモータ２７の駆動により、可視光遮断フィルタ３１を移動させる。ここでいう「設定赤外線遮断範囲」とは、顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なるときに赤外線遮断フィルタ４１により形成される赤外線遮断範囲をいう。

続くＳ２７０では、ステッピングモータ２９の駆動により、赤外線遮断フィルタ４１を非遮断位置Ａに移動させ、本処理を終了する。
以下では、各ステップにおける可視光遮断フィルタ３１および赤外線遮断フィルタ４１の位置と照射範囲との関係を、図３、６−８を参照しながら具体的に説明する。

はじめに、この対歩行者照射範囲設定処理５３の開始時には、可視光遮断フィルタ３１は遮断位置Ｂに位置し、赤外線遮断フィルタ４１は非遮断位置Ａに位置し、ロービーム状態が形成されているものとする（図３参照）。この状態で人体範囲抽出（Ｓ２１０）および顔範囲特定（Ｓ２２０）を実行する。その結果に基づき、顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なっていない場合（Ｓ２３０：ＮＯ）は、赤外線遮断フィルタ４１を非遮断位置Ａから下方に所定量だけ移動させる（Ｓ２４０）。

例えば、自車両の前方に歩行者が存在する場合は、図９（ａ）に示す赤外線画像上で顔範囲７２に画像上赤外線遮断範囲が重なるまで赤外線遮断フィルタ４１の移動を繰り返す。また、自車両の前方に自転車に乗る人が存在する場合は、図１０（ａ）に示す赤外線画像上で顔範囲７６に画像上赤外線遮断範囲が重なるまで赤外線遮断フィルタ４１の移動を繰り返す。

赤外線画像上では画像上赤外線遮断範囲は黒色に画像化されるため、赤外線遮断フィルタ４１を下方に移動させるにつれて、赤外線画像上で黒色に画像化される範囲が下方へ増加していく。ここでは、赤外線画像上の上下と車高方向の上下とが一致している。自車両の前方に歩行者が存在する場合は、図９（ｂ）に示すように顔範囲７２に画像上赤外線遮断範囲７３が重なったときの赤外線遮断フィルタ４１の位置を位置Ｃとする。また、自車両の前方に自転車に乗る人が存在する場合は、図１０（ｂ）に示すように顔範囲７６に画像上赤外線遮断範囲７７が重なったときの赤外線遮断フィルタ４１の位置を位置Ｃとする。

位置Ｃ（図６参照）に赤外線遮断フィルタ４１が位置しているとき、前照灯光源１０から照射される赤外線は赤外線遮断フィルタ４１により一部が遮られ、赤外線が遮られる部位である赤外線遮断範囲６３と赤外線が照射される赤外線照射範囲６４とがビーム照射範囲６０中に形成される。赤外線遮断フィルタ４１が位置Ｃに位置しているときに形成される赤外線遮断範囲６３が上述の設定赤外線遮断範囲である。設定赤外線遮断範囲は、自車両前方に存在する歩行者の顔範囲に相当している。

赤外線画像上で顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なっている場合（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、可視光遮断範囲６１が設定赤外線遮断範囲に重なるように、可視光遮断フィルタ３１を上方に移動させる（図７参照、Ｓ２５０）。これにより、可視光遮断範囲６１は、自車両前方に存在する歩行者の顔範囲に相当することになる。

続いて、赤外線遮断フィルタ４１を位置Ｃから非遮断位置Ａまで移動させる（図８参照、Ｓ２６０）。これにより、前照灯光源１０から照射される赤外線が赤外線遮断フィルタ４１により遮断されないため、自車両前方の赤外線画像が取得可となる。

このように、可視光遮断フィルタ３１が位置Ｃに位置し、赤外線遮断フィルタ４１が非遮断位置Ａに位置し、可視光遮断範囲６１が自車両前方に存在する歩行者の顔範囲に相当する状態を中間ハイビーム状態という。また、位置Ｃを中間ハイビーム位置という。

つまり、対歩行者照射範囲設定処理５３により中間ハイビーム状態が形成されることにより、自車両の運転者の視界を最大限に確保しつつ歩行者に眩しさを与える事態を抑制する制御が精度よく行われる。

［効果］
以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯装置１では、歩行者に眩しさを与える事態を抑制するための制御を行うにあたり、赤外線遮断フィルタ４１により形成された設定赤外線遮断範囲に可視光遮断範囲６１が重なるように可視光遮断フィルタ３１の位置を設定する。このため、前照灯光源１０の光軸の向きを求める必要がなく、更には光軸の向きの補正に必要とされる自車両と歩行者との距離を測定する装置を備える必要もない。これにより、本実施形態の車両用前照灯装置１は、簡易な構成で歩行者に眩しさを与える事態を精度よく抑制することができる。

また、本実施形態の車両用前照灯装置１によれば、自車両の前方に車両が存在せず歩行者が存在する場合に、歩行者の顔に前照灯光源１０の照射光が照射されないように可視光遮断フィルタ３１の位置を設定するため、前方の車両の運転者に眩しさを与える事態を抑制するとともに歩行者に眩しさを与える事態を抑制することができる。また、自車両の運転者の視界を最大限に確保しつつ歩行者に眩しさを与える事態を抑制することができる。

また、本実施形態の車両用前照灯装置１によれば、顔範囲特定手段は、人体範囲抽出手段にて抽出された人体範囲において頭頂部から予め設定された割合を占める部位を顔範囲として特定するため、顔範囲を簡易に特定することができる。結果として、歩行者に眩しさを与える事態を迅速に抑制することができる。

また、本実施形態の車両用前照灯装置１によれば、可視光遮断フィルタ３１は赤外線を透過させるため、可視光遮断フィルタ３１の位置に関係なく、赤外線画像センサにて赤外線画像を取得することができる。結果として、自車両の運転者の視認性を向上しつつ歩行者に眩しさを与える事態を抑制することができる。

［発明との対応］
本実施形態における赤外線画像センサ２３が特許請求の範囲における「画像取得部」に相当し、可視光遮断フィルタ３１が特許請求の範囲における「可視光遮断部」に相当し、赤外線遮断フィルタ４１が特許請求の範囲における「赤外線遮断部」に相当する。また、遮断位置Ａが特許請求の範囲における「ロービーム位置」に相当し、非遮断位置Ｂが特許請求の範囲における「ハイビーム位置」に相当する。

また、本実施形態におけるＥＣＵ５０が、特許請求の範囲における「可視光遮断位置設定手段」、「赤外線遮断位置設定手段」、「人体範囲抽出手段」、「顔境界位置特定手段」、「車両検出手段」、「自動設定手段」を構成する。さらに、図５のＳ２１０が「人体範囲抽出手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ２２０が「顔境界位置特定手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ２３０、２４０が「赤外線遮断範囲設定手段」の機能としての処理に相当し、Ｓ２５０が「可視光遮断範囲設定手段」の機能としての処理に相当する。また、図４のＳ１２０から１５０までが、「車両検出手段」および「自動設定手段」の機能としての処理に相当する。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて様々な態様で実施することが可能である。

（イ）上記実施形態では、対車両照射範囲設定処理５１のＳ１４０にて肯定判断したことをきっかけとして対歩行者照射範囲設定処理５３を開始したが、車両用前照灯装置１がハイビーム状態となったことをきっかけとして対歩行者照射範囲設定処理５３を開始してもよい。

この場合、具体的には、図４のフローチャートにおいて、Ｓ１４０とＳ１５０の順序を逆にする。つまり、Ｓ１２０にて車両が存在しないと判断した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）、ハイビーム状態を形成（Ｓ１５０）してからＳ１４０へ移行するようにし、続くＳ１４０にて人が存在しないと判断した場合（Ｓ１２０：ＮＯ）にＳ１７０へ移行するようにする。

これによると、例えば、対向車両とすれ違った後、自車両前方に車両が存在しなくなった場合、まずハイビーム状態が形成されるため、山間部など夜間に歩行者が存在することの少ない道路状況において、特に自車両の運転者の視認性を向上させることができる。

（ロ）また、上記実施形態では、対車両照射範囲設定処理５１において自車両前方に車両が存在するか否かに応じてハイビーム状態またはロービーム状態を自動的に設定したが、ハイビーム状態およびロービーム状態の設定は自車両の運転者により手動で設定されてもよい。この場合、例えば、ハイビーム状態およびロービーム状態の切替スイッチを備えることにより実現される。

これによると、上述の実施形態と同様の効果が奏されるとともに、ハイビーム状態およびロービーム状態を自動で切り替えるための処理をＥＣＵにて実施する必要がなくなるため、ＥＣＵの負荷を低減することができる。

（ハ）ところで、対歩行者照射範囲設定処理５３のＳ２３０における顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なっているか否かの判断では、具体的には、赤外線画像上で顔範囲下限位置と画像上赤外線遮断範囲下限位置とが一致するように赤外線遮断フィルタ４１を移動させる。

これによると、画像上赤外線遮断範囲を含まない部位と画像上赤外線遮断範囲との輝度の差から画像上赤外線遮断範囲下限位置を特定することが容易であるため、顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なっているか否かの判断を迅速に行うことができる。結果として、歩行者に眩しさを与える事態を迅速に抑制することができる。

（ニ）また、上記実施形態では、対歩行者照射範囲設定処理５３において、赤外線画像上で顔範囲に画像上赤外線遮断範囲が重なるように赤外線遮断フィルタ４１の位置を設定したが、赤外線画像上で人体範囲から顔範囲を除いた部位（つまり体に相当する部位）に画像上赤外線遮断範囲が重なるように赤外線遮断フィルタの位置を設定してもよい。

この場合、ハイビーム状態およびロービーム状態が形成される場合は、赤外線遮断フィルタ４１を、図２に示す非遮断位置Ａではなく、例えば、非遮断位置Ａが光軸１２に対して線対称となる位置（図示せず）であり、かつリフレクタ１１の開口部の前方において前照灯光源１０の照射光を遮ることのない位置に位置させる。ここで、図５のフローチャートに示すＳ２４０では、この位置から所定量ずつ上方へ赤外線遮断フィルタ４１を移動させる。そして、人体範囲の体に相当する部位に画像上赤外線遮断範囲が重なるときの赤外線遮断フィルタ４１の上端に、可視光遮断フィルタ３１の下端が接するように可視光遮断フィルタ３１の位置を設定すれば、可視光遮断範囲は、自車両前方に存在する歩行者の顔範囲に相当することになる。

これによっても、自車両の運転者の視認性を向上しつつ歩行者に眩しさを与える事態を抑制するという、上記実施形態と同様の効果が奏される。

１０・・・前照灯光源 ２３・・・赤外線画像センサ ３１・・・可視光遮断フィルタ ４１・・・赤外線遮断フィルタ ５０・・・ＥＣＵ

Claims (5)

1. 車両に搭載して使用する車両用前照灯装置であって、
   自車両の前方を照らす前照灯光源と、
   自車両前方からの赤外線を集光することにより赤外線画像を取得する画像取得部と、
   前記前照灯光源の照射光に含まれる可視光を遮断する可視光遮断部と、
   前記前照灯光源の照射光に含まれる赤外線を遮断する赤外線遮断部と、
   前記赤外線画像から人体が撮像されている範囲を人体範囲として抽出する人体範囲抽出手段と、
   前記抽出手段にて抽出された人体範囲のうち、顔が位置すると推定される範囲を顔範囲として特定する顔範囲特定手段と、
   前記赤外線遮断部により赤外線を遮断することで前記前照灯光源の照射範囲に形成される部位を赤外線遮断範囲、前記赤外線遮断範囲に対応する前記赤外線画像上の範囲を画像上赤外線遮断範囲として、前記顔範囲特定手段にて特定された顔範囲に、前記画像上赤外線遮断範囲が重なるように前記赤外線遮断部の位置を設定する赤外線遮断位置設定手段と、
   前記赤外線遮断位置設定手段により位置設定された前記赤外線遮断部によって形成される赤外線遮断範囲を設定赤外線遮断範囲、前記可視光遮断部により可視光を遮断することで前記前照灯光源の照射範囲に形成される部位を可視光遮断範囲として、前記可視光遮断範囲が前記設定赤外線遮断範囲に重なるように前記可視光遮断部の位置を設定する可視光遮断位置設定手段と、
   を備えることを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 自車両の前方に存在する車両を検出する車両検出手段と、
   車高方向を上下方向として、前記前照灯光源の照射範囲のうち、予め設定されたロービーム上限位置より上方に位置する部位が前記可視光遮断範囲である状態をロービーム状態、前記前照灯光源の照射範囲中に前記可視光遮断範囲が存在しない状態をハイビーム状態として、前記可視光遮断部の位置を、前記車両検出手段により車両が検出されている間は前記ロービーム状態を形成するロービーム位置に、前記車両検出手段により車両が未検出である間は前記ハイビーム状態を形成するハイビーム位置に設定する自動設定手段と、
   を備え、
   前記赤外線遮断位置設定手段および前記可視光遮断位置設定手段は、前記車両検出手段による車両の検出状態が未検出である場合に作動することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯装置。
3. 車高方向を上下方向とし、前記顔範囲の下限位置を顔範囲下限位置、前記画像上赤外線遮断範囲の下限位置を画像上赤外線遮断範囲下限位置として、
   前記赤外線遮断位置設定手段は、前記顔範囲下限位置に前記画像上赤外線遮断範囲下限位置が重なるときの前記赤外線遮断部の位置を前記設定赤外線遮断範囲が形成されるときの前記赤外線遮断部の位置とすることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯装置。
4. 前記顔範囲特定手段は、前記抽出手段にて抽出された人体範囲において頭頂部から予め設定された割合を占める部位を顔範囲として特定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用前照灯装置。
5. 前記可視光遮断部は、赤外線を透過させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用前照灯装置。