JP2014004913A - Lighting fixture system for vehicle - Google Patents

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JP2014004913A JP2012141733A JP2012141733A JP2014004913A JP 2014004913 A JP2014004913 A JP 2014004913A JP 2012141733 A JP2012141733 A JP 2012141733A JP 2012141733 A JP2012141733 A JP 2012141733A JP 2014004913 A JP2014004913 A JP 2014004913A
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修 遠藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting fixture system for a vehicle capable of surely recognizing an obstacle existing in front of a lighting fixture by using a light source unit and imaging means of a lighting fixture for a vehicle.SOLUTION: A lighting fixture system for a vehicle 100 includes a light source unit 10, imaging means 2 for imaging the front of the lighting fixture, and a control part 3 for controlling the light source unit 10 and the imaging means 2. The control part 3 images a lighting image B when the light source unit 10 is lighted and a non-lighting image A when the light source unit 10 is not lighted by the imaging means 2, and determines that an obstacle 200 exists in front of the lighting fixture when the lighting image B does not coincide with the non-lighting image A.

Description

本発明は、光源ユニットと撮像手段とを備える車両用灯具システムに関する。   The present invention relates to a vehicular lamp system including a light source unit and imaging means.

従来より、車両前方に障害物が存在することを検知して運転者に注意喚起するための車両の運転支援装置が知られている。
このような運転支援装置の一例として、特許文献1には、自車両に搭載されたステレオカメラによって車両前方の障害物を認識して、自車両と当該障害物との衝突可能性を推定する運転支援装置が記載されている。
また、特許文献2には、車両前方に向けてレーダ波を送信するとともに車両前方からの反射波を受信するレーダユニットと、車両前方を赤外線により撮像する赤外カメラとを備え、レーダユニットおよび赤外カメラを利用して車両前方の対象物までの距離や対象物の形状を検出する運転支援装置が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a vehicle driving support device for detecting the presence of an obstacle in front of a vehicle and alerting the driver.
As an example of such a driving support device, Patent Document 1 discloses a driving for recognizing an obstacle ahead of a vehicle by a stereo camera mounted on the own vehicle and estimating a collision possibility between the own vehicle and the obstacle. A support device is described.
Patent Document 2 includes a radar unit that transmits a radar wave toward the front of the vehicle and receives a reflected wave from the front of the vehicle, and an infrared camera that images the front of the vehicle with infrared light. A driving support device that detects the distance to an object in front of the vehicle and the shape of the object using an outside camera is described.

特開平10−117341号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-117341 特開2008−230333号公報JP 2008-230333 A

特許文献1に記載された運転支援装置の場合、ステレオカメラによる車両前方の撮像だけでは障害物を認識できない状況がある。一般的に、ステレオカメラにおいては、撮像した画像を白黒の二値化処理して、エッジを検出することにより、障害物の形状や障害物までの距離を認識している。しかし、障害物がステレオカメラの撮像領域よりも大きい単色の壁やガラス窓であるような場合には、撮像した画像を二値化処理するとコントラストが出なくなり、エッジを検知することができない。そのため、その障害物の存在を認識することができないおそれがある。   In the case of the driving support device described in Patent Document 1, there is a situation where an obstacle cannot be recognized only by imaging the front of the vehicle with a stereo camera. In general, in a stereo camera, a captured image is binarized in black and white to detect an edge, thereby recognizing the shape of the obstacle and the distance to the obstacle. However, when the obstacle is a monochromatic wall or glass window larger than the imaging area of the stereo camera, the binarized processing of the captured image results in no contrast and the edge cannot be detected. Therefore, there is a possibility that the presence of the obstacle cannot be recognized.

また、特許文献2の運転支援装置においては、車両用灯具の光源ユニットとは別にレーダ波および反射波を送受信して障害物を認識するレーダユニットを車両に搭載する必要があり、部品点数や生産コストが増大してしまう。   In addition, in the driving support device of Patent Document 2, it is necessary to mount a radar unit that recognizes an obstacle by transmitting and receiving radar waves and reflected waves separately from the light source unit of the vehicle lamp. Cost increases.

そこで、本発明は、既存の車両用灯具の光源ユニットおよび撮像手段を利用して灯具前方に存在する障害物を確実に認識することができる車両用灯具システムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicular lamp system capable of reliably recognizing an obstacle existing in front of the lamp by using an existing light source unit and imaging means of the vehicular lamp.

本発明によれば、上記目的を達成するために、
光源ユニットと、
灯具前方を撮像する撮像手段と、
前記光源ユニットおよび前記撮像手段を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記光源ユニットを点灯状態としたときの点灯画像と前記光源ユニットを非点灯状態としたときの非点灯画像とを前記撮像手段により撮像させ、前記点灯画像と前記非点灯画像とが不一致であるときに灯具前方に障害物があると判断する、車両用灯具システムを提供する。
この構成によれば、光源ユニットにより灯具前方を照射して、灯具前方に障害物が存在した場合に発生する反射光を撮像手段により捉えることにより、障害物を確実に認識することができる。
According to the present invention, in order to achieve the above object,
A light source unit;
Imaging means for imaging the front of the lamp;
A control unit for controlling the light source unit and the imaging means;
With
The control unit causes the imaging unit to capture a lighting image when the light source unit is in a lighting state and a non-lighting image when the light source unit is in a non-lighting state, and the lighting image and the non-lighting image. Provided is a vehicular lamp system that determines that there is an obstacle in front of a lamp when they are inconsistent.
According to this configuration, the obstacle can be reliably recognized by irradiating the front of the lamp with the light source unit and capturing the reflected light generated when the obstacle exists in front of the lamp by the imaging unit.

本発明によれば、上記の車両用灯具システムにおいて、前記制御部は、前記点灯画像の撮像時において運転者に前記光源ユニットの点灯を感知させないように前記光源ユニットを瞬間的に点灯させてもよい。
この構成によれば、運転者に違和感を与えずに灯具前方の障害物の有無を判断することができる。
According to the present invention, in the vehicle lamp system described above, the control unit may turn on the light source unit instantaneously so that the driver does not sense the lighting of the light source unit when the lighting image is captured. Good.
According to this configuration, it is possible to determine the presence or absence of an obstacle in front of the lamp without causing the driver to feel uncomfortable.

本発明によれば、上記の車両用灯具システムにおいて、前記光源ユニットは、半導体発光素子を有していてもよい。
この構成によれば、瞬間的な点灯が可能な半導体素子を用いることにより、運転者が感じる違和感をさらに抑制することができる。
According to the present invention, in the above vehicle lamp system, the light source unit may include a semiconductor light emitting element.
According to this configuration, by using a semiconductor element capable of instantaneous lighting, it is possible to further suppress the uncomfortable feeling felt by the driver.

本発明によれば、上記の車両用灯具システムにおいて、前記光源ユニットは、ロービーム用配光パターンまたはハイビーム用配光パターンを形成可能であってもよい。
この構成によれば、車両用灯具の点灯時に使用されるロービーム用配光パターンまたはハイビーム用配光パターンを利用して障害物から反射された反射光を捉えることで、障害物の有無を容易に判断することができる。
According to the present invention, in the vehicle lamp system described above, the light source unit may be capable of forming a low beam light distribution pattern or a high beam light distribution pattern.
According to this configuration, it is possible to easily detect the presence or absence of an obstacle by capturing reflected light reflected from an obstacle using a low-beam light distribution pattern or a high-beam light distribution pattern used when a vehicle lamp is turned on. Judgment can be made.

本発明によれば、上記の車両用灯具システムにおいて、前記制御部は、車両の発進時に前記点灯画像と前記非点灯画像とを撮像させて前記障害物の有無を判断してもよい。
この構成によれば、車両発進時に灯具前方の障害物の有無を判断することで、車両の誤発進を防ぎ、安全性を確保することができる。
According to the present invention, in the vehicle lamp system described above, the control unit may determine the presence or absence of the obstacle by capturing the lighting image and the non-lighting image when the vehicle starts.
According to this configuration, it is possible to prevent the vehicle from starting erroneously and to ensure safety by determining the presence or absence of an obstacle in front of the lamp when starting the vehicle.

本発明に係る車両用灯具システムによれば、障害物を確実に認識することができるとともに、既存の車両用灯具と撮像手段とを利用することにより安価な構成で障害物を認識するシステムを実現することができる。   According to the vehicular lamp system according to the present invention, an obstacle can be reliably recognized, and a system for recognizing an obstacle with an inexpensive configuration is realized by using an existing vehicular lamp and an imaging unit. can do.

本発明の実施形態に係る車両用灯具システムが搭載された車両の正面図である。It is a front view of the vehicle carrying the vehicle lamp system which concerns on embodiment of this invention. 前記車両用灯具システムの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the said vehicle lamp system. 前記車両灯具システムにおいて、光源ユニットを点灯させて、非点灯画像と点灯画像とを撮像する場合を示す図である。In the said vehicle lamp system, it is a figure which shows the case where a light source unit is turned on and a non-lighting image and a lighting image are imaged. (a)は、カメラセンサにより撮像された非点灯画像を示す図であり、(b)はカメラセンサにより撮像された点灯画像を示す図である。(A) is a figure which shows the non-lighting image imaged with the camera sensor, (b) is a figure which shows the lighting image imaged with the camera sensor.

以下において添付図面を参照しながら、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In each drawing, the scale is appropriately changed to make each member a recognizable size.

図1に示すように、本発明の一実施形態に係る車両用灯具システム100は、車両の左右前端部に設けられる一対の前照灯ユニット1と、車室内の前端部に設けられてフロントガラスを透過して車両前方を撮像するカメラセンサ2(撮像手段の一例)と、前照灯ユニット1とカメラセンサ2とを制御する制御部3(図2参照)と、を備えている。   As shown in FIG. 1, a vehicular lamp system 100 according to an embodiment of the present invention includes a pair of headlamp units 1 provided at left and right front ends of a vehicle, and a windshield provided at a front end of a vehicle interior. And a control unit 3 (see FIG. 2) that controls the headlamp unit 1 and the camera sensor 2.

本実施形態の前照灯ユニット1は、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形成することができる複数(ここでは、左右3つずつ)の前照灯10(光源ユニットの一例)を備えている。   The headlamp unit 1 according to the present embodiment includes a plurality of (here, three each on the left and right) headlamps 10 (an example of a light source unit) that can form a low-beam light distribution pattern and a high-beam light distribution pattern. I have.

カメラセンサ2は、たとえば、フロントガラスの内側であって、ルームミラーの裏側に設けられ、前照灯ユニット1の光により照らされる車両前方の画像を撮影する。このカメラセンサ2としては、たとえば、自動で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との切り替えを行うAuto Hi Beam(AHB)システムにおいて使用される車載カメラを用いることができる。   The camera sensor 2 is provided inside the windshield, for example, on the back side of the rearview mirror, and captures an image in front of the vehicle illuminated by the light from the headlamp unit 1. As the camera sensor 2, for example, an in-vehicle camera used in an Auto Hi Beam (AHB) system that automatically switches between a low beam light distribution pattern and a high beam light distribution pattern can be used.

なお、カメラセンサ2の撮影範囲は、車両前方の領域で、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンの照射領域を含む広い範囲とすることが望ましい。なお、カメラセンサ2の画角は例えば左右に±40°とすることができる。   The imaging range of the camera sensor 2 is desirably a wide range including an irradiation area of the low beam light distribution pattern and the high beam light distribution pattern in an area in front of the vehicle. Note that the angle of view of the camera sensor 2 can be ± 40 ° to the left and right, for example.

図2は、車両用灯具システム100の構成を示す模式図であり、前照灯ユニット1については垂直面で切断して左側方から見た構造を示している。   FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the vehicular lamp system 100, and shows the structure of the headlamp unit 1 cut from a vertical plane and viewed from the left side.

図2に示すように、前照灯ユニット1は、前方が開口したランプボディ11と、このランプボディ11の開口を覆うように取り付けられる素通し状のアウターカバー12とを備えている。なお、本例において、前方とは、前照灯ユニット1におけるアウターカバー12側(図2の左方向)であり、後方とは、前方と反対のランプボディ11側(図2の右方向)である。   As shown in FIG. 2, the headlamp unit 1 includes a lamp body 11 having an opening at the front, and a transparent outer cover 12 attached so as to cover the opening of the lamp body 11. In this example, the front is the outer cover 12 side (left direction in FIG. 2) in the headlamp unit 1, and the rear is the lamp body 11 side (right direction in FIG. 2) opposite to the front. is there.

アウターカバー12は、ランプボディ11に接着により固定されて取り付けられている。このアウターカバー12をランプボディ11に取り付けることで、前照灯ユニット1の内部に、密閉された灯室Sが形成されている。   The outer cover 12 is fixed and attached to the lamp body 11 by bonding. By attaching the outer cover 12 to the lamp body 11, a sealed lamp chamber S is formed inside the headlamp unit 1.

前照灯10は、灯室S内に配置されており、投影レンズ20と、第1光学系21および第2光学系22とを有している。投影レンズ20は、車両前後方向の光軸Axを有するものであり、この投影レンズ20の後方に、第1光学系21および第2光学系22が配置されている。   The headlamp 10 is disposed in the lamp chamber S, and includes a projection lens 20, a first optical system 21, and a second optical system 22. The projection lens 20 has an optical axis Ax in the vehicle front-rear direction, and a first optical system 21 and a second optical system 22 are disposed behind the projection lens 20.

投影レンズ20は、後方側が平面形状の入射面20aとされ、前方側が凸形状のレンズ面20bとされており、入射面20aから入射した光を集光してレンズ面20bから出射させる。   The projection lens 20 has a planar incident surface 20a on the rear side and a convex lens surface 20b on the front side. The projection lens 20 collects light incident from the incident surface 20a and emits the light from the lens surface 20b.

ランプボディ11の後面板11aには、ボルト25a,25bによって第1支持板26が支持されている。この第1支持板26には、第2支持板27が一体的に形成されている。この第2支持板27は、車両前後方向の光軸Axに沿って略水平に延在されて第1光学系21と第2光学系22との間に配置されている。この第2支持板27は、その先端が遮光部材28として機能するものである。遮光部材28は、配光パターンにカットオフラインを形成するシェードとしての機能を有している。   A first support plate 26 is supported on the rear plate 11a of the lamp body 11 by bolts 25a and 25b. A second support plate 27 is formed integrally with the first support plate 26. The second support plate 27 extends substantially horizontally along the optical axis Ax in the vehicle longitudinal direction and is disposed between the first optical system 21 and the second optical system 22. The tip of the second support plate 27 functions as a light shielding member 28. The light shielding member 28 has a function as a shade for forming a cut-off line in the light distribution pattern.

第1光学系21は、ロービーム用配光パターンを形成する光学系であり、第1半導体発光素子31と、第1リフレクタ32とを有している。第1半導体発光素子31は、Light Emitting Diode(LED)からなるものであり、第2支持板27の上面に固定されて略上向きに発光する。第1リフレクタ32は、楕円面を基調とする自由曲面からなる内面を有しており、第1半導体発光素子31からの光を前方へ向けて光軸Ax寄りに反射させて投影レンズ20の後方焦点F近傍に収束させる。   The first optical system 21 is an optical system that forms a low beam light distribution pattern, and includes a first semiconductor light emitting element 31 and a first reflector 32. The first semiconductor light emitting element 31 is made of a light emitting diode (LED), and is fixed to the upper surface of the second support plate 27 and emits light substantially upward. The first reflector 32 has an inner surface composed of a free-form surface based on an ellipsoid, and reflects light from the first semiconductor light emitting element 31 forward and toward the optical axis Ax to be behind the projection lens 20. Converge to the vicinity of the focal point F.

第2光学系22は、第1光学系21とともにハイビーム用配光パターンを形成する光学系であり、第2半導体発光素子35と、第2リフレクタ36とを有している。第2半導体発光素子35は、LEDからなるものであり、第2支持板27の下面に固定されて略下向きに発光する。第2リフレクタ36は、楕円面を基調とする自由曲面からなる内面を有しており、第2半導体発光素子35からの光を前方へ向けて光軸Ax寄りに反射させて投影レンズ20の後方焦点F近傍に収束させる。   The second optical system 22 is an optical system that forms a high-beam light distribution pattern together with the first optical system 21, and includes a second semiconductor light emitting element 35 and a second reflector 36. The second semiconductor light emitting element 35 is made of an LED, and is fixed to the lower surface of the second support plate 27 and emits light substantially downward. The second reflector 36 has an inner surface that is a free-form surface based on an ellipsoidal surface, reflects light from the second semiconductor light emitting element 35 forward and toward the optical axis Ax, and is behind the projection lens 20. Converge to the vicinity of the focal point F.

上記構成の前照灯10では、車両前方へロービーム用配光パターンを形成する場合は、第1光学系21のみを点灯させる。また、車両前方へハイビーム用配光パターンを形成する場合は、第1光学系21および第2光学系22を点灯させる。   In the headlamp 10 having the above configuration, only the first optical system 21 is turned on when the low beam distribution pattern is formed in front of the vehicle. Further, when the high beam light distribution pattern is formed in front of the vehicle, the first optical system 21 and the second optical system 22 are turned on.

制御部3は、制御線40を介して、第1光学系21の第1半導体発光素子31および第2光学系22の第2半導体発光素子35と通信可能に電気的に接続されている。また、制御部3は、画像処理部4を介して、カメラセンサ2と通信可能に電気的に接続されている。
カメラセンサ2で撮影された画像データは、画像処理部4で障害物認識処理などの所定の画像処理が施され、制御部3へ提供される。
The control unit 3 is electrically connected to the first semiconductor light emitting element 31 of the first optical system 21 and the second semiconductor light emitting element 35 of the second optical system 22 through the control line 40 so as to be communicable. The control unit 3 is electrically connected to the camera sensor 2 via the image processing unit 4 so as to be communicable.
Image data photographed by the camera sensor 2 is subjected to predetermined image processing such as obstacle recognition processing by the image processing unit 4 and provided to the control unit 3.

制御部3は、その少なくとも一部が、コンピュータのプロセッサやメモリをはじめとする素子、機械装置、電気回路などのハードウェアと、コンピュータプログラムなどのソフトウェアと、の組み合せで構成されている。この制御部3は、各種制御プログラムを実行するCPU、そのプログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAMなどを有し、車両における種々の制御を実行することができる。   At least a part of the control unit 3 is configured by a combination of hardware such as an element such as a computer processor and memory, a mechanical device and an electric circuit, and software such as a computer program. The control unit 3 includes a CPU that executes various control programs, a ROM that stores the programs, a RAM that is used as a work area for data storage and program execution, and performs various controls in the vehicle. Can do.

次に、本実施形態のカメラセンサ2、第1光学系21および第2光学系22の制御について、図3を参照して説明する。   Next, control of the camera sensor 2, the first optical system 21, and the second optical system 22 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

図3(a)に示すように、制御部3は、車両の発進を示す信号を受信したとき、カメラセンサ2に対して、図示しないカメラシャッタのON/OFFを2回繰り返して2つの画像データを取得するよう、制御指令を送信する。このとき、カメラセンサ2のシャッタ開放時間t1,t2は、それぞれ30msec以下であることが好ましい。   As shown in FIG. 3A, when receiving a signal indicating the start of the vehicle, the control unit 3 repeats ON / OFF of a camera shutter (not shown) twice with respect to the camera sensor 2 to generate two pieces of image data. A control command is transmitted so that At this time, the shutter opening times t1 and t2 of the camera sensor 2 are preferably 30 msec or less, respectively.

このとき、制御部3は、図3(b)に示すように、カメラシャッタのシャッタ開放時間t2内において、前照灯10の点灯を運転者に感知させないように前照灯10を瞬間的に点灯させる。ただし、シャッタ開放時間中においてカメラセンサ2が障害物から反射される像を認識できるように、前照灯10の点灯時間t3を設定する必要がある。
なお、前照灯10は、第1半導体発光素子31のみ、または第1半導体発光素子31および第2半導体発光素子35を点灯させることで、車両走行時に使用されるロービーム用配光パターンまたはハイビーム用配光パターンを形成することができる。
At this time, as shown in FIG. 3B, the control unit 3 instantaneously moves the headlamp 10 so that the driver does not sense the lighting of the headlamp 10 within the shutter opening time t2 of the camera shutter. Light up. However, it is necessary to set the lighting time t3 of the headlamp 10 so that the camera sensor 2 can recognize the image reflected from the obstacle during the shutter opening time.
The headlamp 10 lights only the first semiconductor light-emitting element 31 or the first semiconductor light-emitting element 31 and the second semiconductor light-emitting element 35 so that the low-beam light distribution pattern or the high-beam light used when the vehicle travels. A light distribution pattern can be formed.

図3(c)に示すように、車両前方に障害物が存在する場合は、前照灯10から照射された光により反射光L(図4(b)参照)が発生する。そのため、シャッタ開放時間t2内に取得される画像によって、その反射光Lを捉えることができる。   As shown in FIG. 3C, when an obstacle exists in front of the vehicle, reflected light L (see FIG. 4B) is generated by the light emitted from the headlamp 10. Therefore, the reflected light L can be captured by an image acquired within the shutter opening time t2.

このようにして、カメラセンサ2により、前照灯10を非点灯状態としたときの非点灯画像Aと、前照灯10を点灯状態としたときの点灯画像Bと、を撮像することができる。   In this way, the camera sensor 2 can capture the non-lighted image A when the headlamp 10 is turned off and the lit image B when the headlamp 10 is turned on. .

次に、カメラセンサ2により撮像された非点灯画像Aと点灯画像Bは、画像処理部4にて所定の画像処理が施される。その後、制御部3は、画像処理がなされた非点灯画像Aと点灯画像Bの画像データを受信する。   Next, the non-lighted image A and the lighted image B captured by the camera sensor 2 are subjected to predetermined image processing by the image processing unit 4. Thereafter, the control unit 3 receives the image data of the non-lighted image A and the lighted image B that have been subjected to image processing.

制御部3は、受信した非点灯画像Aと点灯画像Bとを比較し、非点灯画像Aと点灯画像Bとが不一致であるときに、前照灯10の前方に障害物があると判断する。   The control unit 3 compares the received non-lighted image A with the lighted image B, and determines that there is an obstacle ahead of the headlamp 10 when the non-lighted image A and the lighted image B do not match. .

図4(a)は、前照灯10を非点灯状態としたときの非点灯画像Aを示し、図4(b)は、前照灯10を点灯状態としたときの点灯画像Bを示している。なお、図4(a)および(b)においては、車両前方であって、駐車位置の境界を示す白線A上に、障害物(ここでは、駐車ポール200)が存在している状況を示している。
車両前方に障害物が存在する場合、図4(b)に示すように、前照灯10の点灯により障害物からの反射光Lが発生する。そのため、点灯画像Bにおいては反射光Lを捉えた像が撮像され、非点灯画像Aと点灯画像Bとは不一致の画像となる。
一方、車両前方に障害物が存在しない場合には、前照灯10を点灯させても、反射光Lは発生しないため、非点灯画像Aと点灯画像Bとは一致した画像となる。
4A shows a non-lighted image A when the headlamp 10 is turned off, and FIG. 4B shows a turned-on image B when the headlight 10 is turned on. Yes. 4A and 4B show a situation where an obstacle (here, the parking pole 200) is present on the white line A indicating the boundary of the parking position in front of the vehicle. Yes.
When there is an obstacle in front of the vehicle, reflected light L from the obstacle is generated by turning on the headlamp 10, as shown in FIG. Therefore, in the lighting image B, an image capturing the reflected light L is captured, and the non-lighting image A and the lighting image B are inconsistent images.
On the other hand, when there is no obstacle in front of the vehicle, the reflected light L is not generated even if the headlamp 10 is turned on, so the non-lighted image A and the lighted image B are images that match.

非点灯画像Aと点灯画像Bとが一致するか否かは、画像処理された非点灯画像Aと点灯画像Bとを比較して、たとえば非点灯画像Aと点灯画像Bとの明るさの差異が予め設定した範囲内であるか否かにより判断することができる。また、撮像される画像データを複数の領域に分割して、領域ごとの明るさの差異を比較することで、車両前方の領域における障害物の位置を認識することもできる。   Whether the non-lighted image A and the lighted image B coincide with each other is determined by comparing the image-processed non-lighted image A and the lighted image B, for example, the difference in brightness between the non-lighted image A and the lighted image B Can be determined based on whether or not is within a preset range. Moreover, the position of the obstacle in the area ahead of the vehicle can also be recognized by dividing the image data to be captured into a plurality of areas and comparing the brightness difference between the areas.

前照灯10の前方に障害物があると判断した場合、制御部3は、所定の警告手段により障害物の存在を運転者に通知するように構成してもよい。また、車両の発進を一時的に禁止するように、車両の駆動制御部に指令を出してもよい。   When it is determined that there is an obstacle in front of the headlamp 10, the control unit 3 may be configured to notify the driver of the presence of the obstacle by a predetermined warning means. Moreover, you may issue a command to the drive control part of a vehicle so that the start of a vehicle may be prohibited temporarily.

なお、本実施形態の車両用灯具システム100の制御を行うタイミングとしては、車両の発進時、すなわち、エンジンを始動させて、シフトポジションがパーキングポジションからドライブポジションあるいはニュートラルポジションに切り替えられたときが好ましいが、シフトポジションがリバースポジションへ切り替えたときやアクセルペダルが踏み込まれたとき等のタイミングでも行うことができる。   The timing for controlling the vehicular lamp system 100 according to the present embodiment is preferably when the vehicle starts, that is, when the engine is started and the shift position is switched from the parking position to the drive position or the neutral position. However, it can also be performed at a timing such as when the shift position is switched to the reverse position or when the accelerator pedal is depressed.

以上説明した本実施形態に係る車両用灯具システム100によれば、前照灯10を点灯させて、車両前方に障害物が存在した場合に発生する反射光Lをカメラセンサ2により捉えて、制御部3で障害物の存在を判断することにより、障害物を確実に認識することができる。
特に、本実施形態では、障害物がカメラセンサ2の撮像領域よりも大きい単色の壁やガラス窓であるような場合であっても、障害物からの反射光Lを捉えることにより、非点灯画像Aと点灯画像Bとが不一致の画像であると判断することができる。そのため、カメラセンサ2の撮像だけでは認識しにくい障害物をも確実に認識することができる。
According to the vehicle lamp system 100 according to the present embodiment described above, the headlamp 10 is turned on, and the reflected light L generated when there is an obstacle in front of the vehicle is captured by the camera sensor 2 and controlled. By determining the presence of the obstacle in the section 3, the obstacle can be recognized with certainty.
In particular, in the present embodiment, even when the obstacle is a monochromatic wall or glass window larger than the imaging area of the camera sensor 2, the non-lighted image is obtained by capturing the reflected light L from the obstacle. It can be determined that A and the lighting image B are inconsistent images. For this reason, it is possible to reliably recognize an obstacle that is difficult to recognize only by imaging with the camera sensor 2.

また、上記の車両用灯具システム100によれば、車両用灯具の光源ユニットとは別に、レーダユニットや赤外センサ等を車両に搭載する必要がなく、AHBシステム等において使用される前照灯10とカメラセンサ2とを利用することにより、車両前方の障害物の存在を認識するシステムを構築することができる。そのため、新たな装置の設置に伴う部品点数や生産コストの増大を回避することができる。   Further, according to the vehicle lamp system 100 described above, it is not necessary to mount a radar unit, an infrared sensor, or the like separately from the light source unit of the vehicle lamp, and the headlamp 10 used in an AHB system or the like. And the camera sensor 2 can be used to construct a system that recognizes the presence of an obstacle ahead of the vehicle. Therefore, it is possible to avoid an increase in the number of parts and production costs associated with the installation of a new device.

また、障害物がたとえば図4(a)および(b)に示すような駐車ポール200であって、カメラセンサ2の撮像範囲の中の狭い箇所に存在するものである場合は、従来のようにレーダユニットを使用しても、レーダの走査範囲内に駐車ポール200が入らずに駐車ポール200の存在を認識することができないおそれがある。このような場合であっても、本実施形態によれば、駐車ポール200からの反射光Lを捉えて、非点灯画像Aと点灯画像Bが不一致であると判断できるため、この駐車ポール200の存在を確実に認識することができる。   Further, when the obstacle is a parking pole 200 as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), for example, the obstacle is present in a narrow place in the imaging range of the camera sensor 2, as in the conventional case. Even if the radar unit is used, there is a possibility that the parking pole 200 does not enter the scanning range of the radar and the presence of the parking pole 200 cannot be recognized. Even in such a case, according to the present embodiment, the reflected light L from the parking pole 200 can be captured and it can be determined that the non-lighting image A and the lighting image B are inconsistent. Recognize existence reliably.

また、上記の車両用灯具システム100によれば、点灯画像Bの撮像時において前照灯10の点灯を運転者に感知させないように前照灯10を瞬間的に点灯させているため、運転者に違和感を与えずに車両前方の障害物の有無を判断することができる。   Further, according to the vehicle lamp system 100 described above, the driver 10 instantaneously lights the headlamp 10 so that the driver does not sense the lighting of the headlamp 10 when the lighting image B is captured. It is possible to determine the presence or absence of an obstacle in front of the vehicle without giving a sense of incongruity to the vehicle.

さらに、上記の車両用灯具システム100によれば、制御部3は、車両の発進時に点灯画像Bと非点灯画像Aとを撮像させて障害物の有無を判断しているため、車両の誤発進を防ぎ、安全性を確保することができる。   Furthermore, according to the vehicle lamp system 100 described above, the control unit 3 captures the lit image B and the non-lit image A when starting the vehicle, and determines the presence or absence of an obstacle. Can be prevented and safety can be ensured.

以上において本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、必要に応じて他の構成を採用することが可能である。   Although an example of an embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and other configurations can be adopted as necessary.

たとえば、上記実施の形態においては、車両前方に設けられた前照灯ユニット1と車両前方を撮像するカメラセンサ2とにより車両用灯具システム100が構成されているが、車両後方に設けられたストップランプやテールランプ等の標識灯と車両後方を撮像するカメラセンサとにより車両用灯具システムが構成されていてもよい。この構成によれば、車両後方の障害物を確実に認識することができる。
なお、前照灯ユニット1の代わりにターンシグナルランプやデイタイムランニングランプを点灯させる構成であってもよい。
For example, in the above embodiment, the vehicle lamp system 100 is configured by the headlamp unit 1 provided in the front of the vehicle and the camera sensor 2 that images the front of the vehicle, but the stop provided in the rear of the vehicle. A vehicular lamp system may be configured by a marker lamp such as a lamp or a tail lamp and a camera sensor that images the rear of the vehicle. According to this configuration, an obstacle behind the vehicle can be reliably recognized.
Instead of the headlamp unit 1, a turn signal lamp or a daytime running lamp may be lit.

また、上記実施の形態においては、カメラセンサ2は、フロントガラスの内側であってルームミラーの裏側に設けられているが、車両前方を広範囲に撮像できる位置であれば、ダッシュボードの上部などに設けられていてもよい。   In the above embodiment, the camera sensor 2 is provided on the inner side of the windshield and on the rear side of the rear-view mirror. It may be provided.

また、カメラセンサ2としては、検出された先行車や対向車に直接ハイビームを当てないように前方への照射光を部分的に遮光するAdaptive Driving Beam(ADB)システムや、車両が車線から逸脱しようとする前に聴覚または触覚的な警告を運転者に対して発するLane Departure Warning(LDW)システム、車両前方に先行車などの障害物が接近した場合に警告を行うForward Collision Warning(FCW)システム等において使用されるものであってもよい。いずれのシステムも、車両に搭載される画像認識用のカメラセンサを使用するものとして周知である。   In addition, as the camera sensor 2, an Adaptive Driving Beam (ADB) system that partially blocks the irradiation light in front so that a high beam is not directly applied to the detected preceding vehicle or oncoming vehicle, or the vehicle will deviate from the lane. A Lane Departure Warning (LDW) system that issues an audible or tactile warning to the driver before a vehicle is stopped, a forward collision warning (FCW) system that issues a warning when an obstacle such as a preceding vehicle approaches in front of the vehicle, etc. May be used. Both systems are well known as using a camera sensor for image recognition mounted on a vehicle.

また、上記実施の形態においては、第1半導体発光素子31および第2半導体発光素子35を備える前照灯10が用いられているが、第1半導体発光素子31と複数の半導体発光素子をアレイ状に配置したLEDアレイとが組み合わせて用いられる構成としてもよい。第1半導体発光素子31とLEDアレイとを組み合わせることでハイビーム用配光パターンが形成される。LEDアレイも半導体発光素子が光源として用いられているため、運転者に違和感を与えないように、瞬間的に点灯させることができる。   In the above embodiment, the headlamp 10 including the first semiconductor light emitting element 31 and the second semiconductor light emitting element 35 is used. However, the first semiconductor light emitting element 31 and the plurality of semiconductor light emitting elements are arranged in an array. It is good also as a structure used in combination with the LED array arrange | positioned. By combining the first semiconductor light emitting element 31 and the LED array, a high beam light distribution pattern is formed. Since the LED array also uses a semiconductor light emitting element as a light source, it can be turned on instantaneously so as not to give the driver a sense of incongruity.

さらに、第1半導体発光素子31および第2半導体発光素子35のうち第1半導体発光素子31のみを備えるとともに、投影レンズ20とリフレクタ32との間の後方焦点F近傍にロータリーシェードが設けられる構成としてもよい。ロータリーシェードは回転可能に支持されており、ロービーム用配光パターン形成部と、ハイビーム用配光パターン形成部とを備えているため、後方焦点F近傍を通過する光を部分的に遮光することによって、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とを形成することができる。
なお、運転者に与える違和感を回避するためには、瞬間的に点消灯できる半導体発光素子31,35やLEDアレイを用いることが好適であるが、その代わりに、白熱球やハロゲンランプ、放電球等を使用してもよい。
Further, only the first semiconductor light emitting element 31 of the first semiconductor light emitting element 31 and the second semiconductor light emitting element 35 is provided, and a rotary shade is provided in the vicinity of the rear focal point F between the projection lens 20 and the reflector 32. Also good. The rotary shade is rotatably supported and includes a low beam light distribution pattern forming unit and a high beam light distribution pattern forming unit, so that the light passing near the rear focal point F is partially blocked. A low beam light distribution pattern and a high beam light distribution pattern can be formed.
In order to avoid the uncomfortable feeling given to the driver, it is preferable to use the semiconductor light emitting elements 31, 35 and the LED array that can be turned on and off instantaneously, but instead, an incandescent bulb, a halogen lamp, a discharge bulb is used. Etc. may be used.

また、上記実施の形態においては、前照灯10を非点灯状態としたときの非点灯画像Aを先に撮像し、その後、前照灯10を点灯状態としたときの点灯画像Bを撮像しているが、撮像の順番はこれに限られず、点灯画像Bを先に撮像して、後から非点灯画像Aを撮像してもよい。   Moreover, in the said embodiment, the non-lighting image A when the headlamp 10 is made into a non-lighting state is imaged first, and then the lighting image B when the headlight 10 is turned on is picked up. However, the order of imaging is not limited to this, and the lighting image B may be captured first, and the non-lighting image A may be captured later.

さらに、上記実施の形態においては、制御部3によりカメラセンサ2と第1光学系21および第2光学系22とを制御する構成としているが、灯具ユニット20の灯室S内に第1光学系21および第2光学系22を制御する灯具制御部を設けて、制御部3と灯具制御部との動作連携により第1光学系21および第2光学系22の制御を行う構成としてもよい。   Furthermore, in the said embodiment, although it is set as the structure which controls the camera sensor 2, the 1st optical system 21, and the 2nd optical system 22 by the control part 3, it is set as the 1st optical system in the lamp chamber S of the lamp unit 20. A lamp control unit that controls the first optical system 21 and the second optical system 22 may be provided to control the first optical system 21 and the second optical system 22 through operation cooperation between the control unit 3 and the lamp control unit.

1:前照灯ユニット、2:カメラセンサ(撮像手段)、3:制御部、4:画像処理部、10:前照灯(光源ユニット)、20:投影レンズ、21:第1光学系、22:第2光学系、31:第1半導体発光素子、35:第2半導体発光素子、100:車両用灯具システム、200:駐車ポール(障害物)、L:反射光 1: headlamp unit, 2: camera sensor (imaging means), 3: control unit, 4: image processing unit, 10: headlamp (light source unit), 20: projection lens, 21: first optical system, 22 : Second optical system, 31: first semiconductor light emitting element, 35: second semiconductor light emitting element, 100: vehicle lamp system, 200: parking pole (obstacle), L: reflected light

Claims (5)

光源ユニットと、
灯具前方を撮像する撮像手段と、
前記光源ユニットおよび前記撮像手段を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記光源ユニットを点灯状態としたときの点灯画像と前記光源ユニットを非点灯状態としたときの非点灯画像とを前記撮像手段により撮像させ、前記点灯画像と前記非点灯画像とが不一致であるときに灯具前方に障害物があると判断する、車両用灯具システム。
A light source unit;
Imaging means for imaging the front of the lamp;
A control unit for controlling the light source unit and the imaging means;
With
The control unit causes the imaging unit to capture a lighting image when the light source unit is in a lighting state and a non-lighting image when the light source unit is in a non-lighting state, and the lighting image and the non-lighting image. A vehicle lamp system that determines that there is an obstacle in front of the lamp when they are inconsistent.
前記制御部は、前記点灯画像の撮像時において運転者に前記光源ユニットの点灯を感知させないように前記光源ユニットを瞬間的に点灯させる、請求項1に記載の車両用灯具システム。   The vehicular lamp system according to claim 1, wherein the control unit momentarily lights the light source unit so that a driver does not sense the lighting of the light source unit when the lighting image is captured. 前記光源ユニットは、半導体発光素子を有する、請求項1または2に記載の車両用灯具システム。   The vehicular lamp system according to claim 1, wherein the light source unit includes a semiconductor light emitting element. 前記光源ユニットは、ロービーム用配光パターンまたはハイビーム用配光パターンを形成可能である、請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用灯具システム。   4. The vehicular lamp system according to claim 1, wherein the light source unit is capable of forming a low beam light distribution pattern or a high beam light distribution pattern. 5. 前記制御部は、車両の発進時に前記点灯画像と前記非点灯画像とを撮像させて前記障害物の有無を判断する、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用灯具システム。   The vehicular lamp system according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit determines whether or not the obstacle is present by capturing the lighting image and the non-lighting image when the vehicle starts.
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