JP2012250618A - 画像処理装置および配光制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】画像処理ECU32は、取得した車両前方の撮像画像を、車両から前方のそれぞれの領域までの距離に応じて区画された複数のブロックに分割する画像分割部70と、複数のブロックの画像情報に基づいて、該ブロックに対応する領域のそれぞれについて雰囲気の明るさを推定する明るさ推定部72と、車両からの距離が異なる複数の領域の推定された雰囲気の明るさに基づいて、前照灯ユニットの光により照射が可能な照射領域における雰囲気の明るさの変化を予見する明るさ予見部74と、を備える。
【選択図】図9
Description
リスクは、主に、何秒先に車両が到達する空間に視対象が存在するか(予見時間)と、視対象が見えるか否(視認性)とに基づいて決定される。視対象が遠方に存在すればリスクは低くなり、事故回避が難しい位置に存在すればリスクは高くなる。そして、視対象が見えない場合にはリスクは高くなり、見える場合には低くなる。そこで、リスクは予見時間に対するその視対象(障害物、歩行者)の可視度レベルVL(Visibility Level)で定義することが一つの方法として挙げられる。
可視度VLは、以下の式(1)で定義される。
VL=C/Cth・・・式(1)
ここで、Cは輝度対比であり、視対象の輝度をL、背景の輝度をLbとすれば式(2)で定義される。Cthは視認限界における限界輝度対比である。
C=(L−Lb)/Lb・・・式(2)
本実施の形態では、カメラの画像データから視認確率VR(可視度VL)と予見時間リスクPRを求め、それらから所定位置における安全視環境を推定するとともに、それに基づいて総合リスクRを決定する。ここではそれらの決定方法に先立ち、画像計測方法について説明する。
通常、ドライバは、歩行者の一部、例えば膝から下や頭部のみを視認した場合でも、それら視対象の輝度と背景輝度の輝度対比が大きければ視対象を歩行者と認識できる。一般に、移動体である車両のカメラは、所定範囲の濃度分布あるいは輝度分布は測定できる。しかし、移動するカメラでは、歩行者はもとより歩行者の一部を認識することは難しい。これは、カメラの移動(オプティカルフロー)を考慮しなければならないことと、夜間の背景の輝度分布が複雑であり、その中から種々の反射率・色材の着衣を着ている歩行者を見分けることが難しいからである。
視対象がどの程度の距離に存在するかを予見時間という。前述のように、視対象が遠方に存在すればリスクは低くなり、事故回避が難しい位置に存在すればリスクは高くなる。
停止距離SD=空走距離(V・t/3.6)+制動距離{(V/3.6)2/(2g・f)}・・・式(3)
ここでV:車速[km/h]、t:運転者の認知反応時間=0.5〜1.0[s]、f:路面の摩擦係数(乾燥時60km/hでは0.53)、g:重力加速度(9.8m/s2)。
次に、視対象の存在する位置をカメラにより取得した画像データから推定するために好適な、車両前方の視野の分割例について説明する。図5は、車両前方の視野の分割例を示す模式図である。
安全走行にかかわるリスクは、車両の移動空間において一定であることがリスク管理上求められる。したがって、それを規定する可視度VL(VL=0;見えない、VL=1;見える限界、VL=5;普通に見える、VL=25;はっきり見える)が急変しないこと、また可視度VLの値が所定値以上に維持されていることが好ましい。
次に、可視度VLの低い領域において、可視度VLが所定の値以上となるような配光を実現できるヘッドランプの配光制御について説明する。図7(a)は、カットオフラインを揺動制御するロービーム用配光パターンの一例を示す模式図、図7(b)は、カットオフラインを上下制御するロービーム用配光パターンの一例を示す模式図、図7(c)は、重畳したスポット光を上下左右に移動制御したロービーム用配光パターンの一例を示す模式図、図7(d)は、重畳した複数のスポット光を上下左右に移動制御するハイビーム用配光パターンの一例を示す模式図である。
次に、本実施の形態に係る車両用前照灯装置について説明する。図9は、本実施の形態に係る車両用前照灯装置110の概略構成を示すブロック図である。車両用前照灯装置110は、前照灯ユニット12R,12Lと、前照灯ユニット12R,12Lによる光の照射を制御する制御システム14とを備える。そして、車両用前照灯装置110は、制御システム14において、取得した車両前方の撮像画像を、車両から前方のそれぞれの領域までの距離に応じて区画された複数のブロックに分割し、複数のブロックの画像情報に基づいて、該ブロックに対応する領域のそれぞれについて雰囲気の明るさ(または可視度VL)を推定し、車両からの距離が異なる複数の領域の推定された雰囲気の明るさに基づいて、前照灯ユニットの光により照射が可能な照射領域における雰囲気の明るさ(または可視度VLの変化)を予見することができる。そして、車両用前照灯装置110は、予見した雰囲気の明るさの変化、または、可視度VLの変化に基づいて配光制御条件を決定し、決定された配光制御条件に基づいて前照灯ユニット12R,12Lによる光の照射を制御する。
図9に示すように、制御システム14は、画像処理ECU32と、配光制御ECU34と、GPSナビゲーションECU36と、車車間通信ECU37と、車内LAN制御ECU38とを備える。各種ECUおよび各種車載センサは、車内LANバス40により接続されデータの送受信が可能になっている。
Claims (5)
- 取得した車両前方の撮像画像を、車両から前方のそれぞれの領域までの距離に応じて区画された複数のブロックに分割する画像分割部と、
前記複数のブロックの画像情報に基づいて、該ブロックに対応する前記領域のそれぞれについて雰囲気の明るさを推定する明るさ推定部と、
車両からの距離が異なる複数の前記領域の推定された雰囲気の明るさに基づいて、前照灯ユニットの光により照射が可能な照射領域における雰囲気の明るさの変化を予見する明るさ予見部と、
を備える画像処理装置。 - 予見される前記照射領域における雰囲気の明るさの変化を緩和するように、前照灯ユニットの配光を制御する制御信号を予め算出する制御信号算出部を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
- 取得した車両前方の撮像画像を、車両から前方のそれぞれの領域までの距離に応じて区画された複数のブロックに分割する画像分割部と、
前記複数のブロックの画像情報に基づいて、該ブロックに対応する前記領域のそれぞれについて雰囲気の明るさを推定する明るさ推定部と、
車両からの距離が異なる複数の前記領域の推定された雰囲気の明るさに基づいて、前照灯ユニットにより照射が可能な照射領域における可視度の変化を予見する可視度予見部と、
を備える画像処理装置。 - 予見される前記照射領域における可視度が所定の値以上となるように、前照灯ユニットの配光を制御する制御信号を予め算出する制御信号算出部を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の画像処理装置。
- 取得した車両前方の撮像画像から消失点を算出し、
前記消失点に基づいて、車両から前方の領域までの距離に応じて区画されたブロックを前記撮像画像から抽出し、
前記ブロックの画像情報に基づいて、該ブロックに対応する領域の雰囲気の明るさを推定し、
前照灯ユニットの光により照射が可能な照射領域に次に含まれると予測される前記領域の、推定された雰囲気の明るさに応じて前照灯ユニットの配光を制御する、
配光制御方法。
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