JP2015136066A - 物体検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置で撮像した画像中のハレーションを抑制しつつ、自車の周囲の物体を適切に検出することのできる物体検出装置を提供すること。
【解決手段】車両１の周囲を撮像するカメラ１５と、カメラ１５の撮像領域に対して投光を行い、且つ、投光領域５０中の部分領域５１ごとに投光量を調整可能なヘッドランプ２０と、カメラ１５で撮像した画像４１に基づき、画像中における所定の画素領域４２の輝度値が大きい場合における当該所定の画素領域４２に対応する投光領域５０中の部分領域５１への投光量が、当該所定の画素領域４２の輝度値が小さい場合における部分領域５１への投光量に対して、より小さくなるようにヘッドランプ２０の投光量を制御するＥＣＵ３０と、を備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、物体検出装置に関する。

近年の車両には、ドライバの運転を支援するために、車両に搭載された撮像手段によって自車の周囲の状況を撮像し、撮像した画像情報を、自車の走行制御に利用しているものがある。例えば、特許文献１に記載された物体検出装置では、夜間であることを検出したら、撮像手段の撮像モードを、灯火類を有する物体の灯火類の輪郭部分を可能なモードと、灯火類を有しない対象を検出可能なモードとの間で切り替えることにより、夜間に、灯火類を有する他車等と、灯火類を備えない歩行者等とを適切に検出することを可能にしている。

特開２００９−２３４３４４号公報

ここで、夜間の走行時には、自車の前端に備えられるライトを点灯させ、このライトで自車の前方を照射しながら走行する。このため、自車の周囲を撮像する撮像手段も、ライトから照射された光の反射光を受光することにより、自車の前方の物体を撮像する。また、夜間は、ライトを点灯させても日中より光量が少ないため、撮像装置で撮像を行う際には、暗部の情報を得るために、露光時間を長く取って撮像を行う。

しかし、露光時間を長く取った場合において、自車のライトからの光を対象物で多く反射し、この多くの反射光を撮像装置で受光した場合、対象物の周囲の部分と照度が大幅に異なることがある。特に、車両のライトのハイビームは、照射する光の光量が多いため、この光が歩行者等の対象物で反射をすると、撮像装置では、対象物から多くの反射光を受光することになる。このような場合、多くの光を反射した対象物の照度と、対象物の周囲の部分の照度とが大幅に異なることになり、これに起因して、撮像装置で撮像した画像にハレーションが発生することがある。

撮像装置で撮像した画像にハレーションが発生すると、その部分では対象物の情報を取得できなくなってしまう。このようなハレーションを抑制する手法としては、撮像装置の露光時間を短くするか、ライトの光量を弱めることが考えられるが、いずれの手法を用いた場合でも、撮像装置で撮像した画像では、多くの光を反射する対象物以外の部分が暗くなり過ぎることになる。このため、撮像した画像より情報を認識することが困難になるため、自車の周囲の物体を検出することが困難になってしまう。これらのように、夜間走行時に、ハレーションを抑えつつ、自車の周囲の情報を適切に取得することは、大変困難なものとなっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、撮像装置で撮像した画像中のハレーションを抑制しつつ、自車の周囲の物体を適切に検出することのできる物体検出装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る物体検出装置は、車両の周囲を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像領域に対して投光を行い、且つ、投光領域中の部分領域ごとに投光量を調整可能な投光手段と、前記撮像手段で撮像した画像に基づき、前記画像中における所定の画素領域の輝度値が大きい場合における当該所定の画素領域に対応する前記投光領域中の前記部分領域への投光量が、当該所定の画素領域の輝度値が小さい場合における前記部分領域への投光量に対して、より小さくなるように前記投光手段の投光量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、上記物体検出装置において、前記制御手段は、前記画素領域の輝度値が閾値以上の場合に、当該画素領域に対応する前記投光領域中の前記部分領域への投光量を低減させることが好ましい。

本発明に係る物体検出装置は、撮像装置で撮像した画像中のハレーションを抑制しつつ、自車の周囲の物体を適切に検出することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る物体検出装置を備える車両の平面図である。 図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。 図３は、図１に示すヘッドランプの構成概略図であり、ヘッドランプの光源の正面図である。 図４は、実施形態に係る物体検出装置の要部構成図である。 図５は、撮像領域についての説明図である。 図６は、投光領域についての説明図である。 図７は、実施形態に係る物体検出装置によって物体を検出する際におけるフロー図である。

以下に、本発明に係る物体検出装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能、且つ、容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

〔実施形態〕
図１は、実施形態に係る物体検出装置を備える車両の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ矢視図である。なお、以下の説明では、物体検出装置２が搭載される車両１の前後方向を、物体検出装置２においても前後方向とし、車両１の左右方向を、物体検出装置２においても左右方向とし、車両１の上下方向を、物体検出装置２においても上下方向として説明する。実施形態に係る物体検出装置２は、車両１の周囲を撮像する撮像手段であるカメラ１５と、カメラ１５の撮像領域に対して投光を行う投光手段であるヘッドランプ２０とを備えている。

このうち、カメラ１５は、車内に配設されており、例えば、車両１のルーフ１０の車内側に、前方を撮像することができる向きで取り付けられている。このように配設されるカメラ１５は、フロントウィンドウ１１越しに前方を撮影することにより、他の車両や歩行者、車両１が走行する道路の環境等を撮影することが可能になっている。

また、ヘッドランプ２０は、車両１の前端部分に配設されている。このヘッドランプ２０は、車両１の前端における左端に配設される左側ランプ２１と、車両１の前端における右端に配設される右側ランプ２２とを有している。この左側ランプ２１と右側ランプ２２とは、共に車両１の前方に向けて光を照射することができるようになっている。これらの左側ランプ２１と右側ランプ２２とは、共にそれぞれ多数の光源を有しており、これらの光源が発光することにより、車両１の前方の同じ領域を照射することが可能になっている。

図３は、図１に示すヘッドランプの構成概略図であり、ヘッドランプの光源の正面図である。左側ランプ２１と右側ランプ２２とが、共にそれぞれ有する多数の光源、即ち、１つのヘッドランプ２０が有する多数の光源について説明すると、ヘッドランプ２０の光源としては、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）２５が用いられている。

ヘッドランプ２０が有する多数のＬＥＤ２５は、ヘッドランプ２０での照射方向に直交する略平面上に並ぶ向きで配列され、ヘッドランプ２０に備えられている。つまり、ヘッドランプ２０の光源であるＬＥＤ２５は、車両１の正面視において、多数のＬＥＤ２５が左右方向と上下方向に並んで配設されている。

また、ヘッドランプ２０には、各ＬＥＤ２５に対応したリフレクタ２６を備えている。つまり、ヘッドランプ２０は、各ＬＥＤ２５からの光を所望の方向に反射させて所望の方向に照射させるリフレクタ２６を、ＬＥＤ２５ごとに備えている。つまり、リフレクタ２６は、ＬＥＤ２５と同様に、車両１の正面視において、多数のリフレクタ２６が左右方向と上下方向に並んで配設されており、これらのリフレクタ２６によって多数の領域に区画されている。ＬＥＤ２５は、このようにリフレクタ２６によって区画された領域ごとに配設されている。

図４は、実施形態に係る物体検出装置の要部構成図である。カメラ１５やヘッドランプ２０は、車両１に搭載されると共に車両１の各部を制御する制御手段であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３０に接続されている。ＥＣＵ３０のハード構成は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を有する処理部や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部等を備えた公知の構成であるため、説明は省略する。

このＥＣＵ３０は、カメラ１５で撮像した画像内の情報の認識や画像の処理を行う画像処理部３１と、ヘッドランプ２０の投光制御を行うライト出力決定部３２と、を備えている。カメラ１５やヘッドランプ２０は、このＥＣＵ３０によって、撮像や投光の制御が可能になっている。

本実施形態に係る物体検出装置２は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。物体検出装置２は、車両１の走行時にドライバの運転支援を行うために、フロントウィンドウ１１を介して車両１の前方を撮像している。この運転支援としては、例えば、自車の前方を走行する先行車両等を検出し、それに基づいて自車両の走行制御を行うクルーズコントロールや、自車の前方に障害物等が存在した時に、衝突回避の支援をする制御等が挙げられる。運転支援の制御では、カメラ１５で撮像した画像に基づいて、自らの車両１の前方に存在する他の車両や歩行者等の物体を認識し、認識した物体の状態に応じて、駆動制御や制動制御、旋回の補助制御、ドライバへの報知の制御等を行う。

図５は、撮像領域についての説明図である。車両１の前方を撮像するカメラ１５は、当該カメラ１５で撮像することができる領域である撮像領域４０を撮像することにより、車両１の前方を撮像する。このカメラ１５は、日中は、太陽から照射された光の各部での反射光を受光することにより、撮像領域４０を撮像し、歩行者４５等の車両１の前方に位置する物体を撮像することが可能になっている。撮像した画像４１は、ＥＣＵ３０の画像処理部３１に伝達され、画像処理部３１で取得する。

一方、夜間や曇りの日、照明の無いトンネル走行時など、車両１の周囲には太陽からの光が照射されない、或いは、その光量が少なくなることにより周囲が暗くなるような走行環境下では、カメラ１５は、ヘッドランプ２０から照射された光を用いて、車両１の前方を撮像する。詳しくは、夜間等の周囲が暗い状況では、ドライバは、ヘッドランプ２０を点灯させる操作を行い、ヘッドランプ２０を点灯させて車両１の前方の状況を視認可能な状態にして、車両１を走行させる。

ヘッドランプ２０を点灯させた際には、光源であるＬＥＤ２５が発光し、ＬＥＤ２５からの光の一部は、ヘッドランプに２０に多数設けられるＬＥＤ２５のそれぞれに対応して設けられたリフレクタ２６で反射する。ヘッドランプ２０の点灯時は、このように多数のＬＥＤ２５からの光が、直接、またはリフレクタ２６で反射して前方に向かうことにより、車両１の前方に向かって照射され、ドライバは、このヘッドランプ２０からの光を用いて、車両１の前方の状況を視認する。

夜間等の車両１の周囲が暗い状況では、カメラ１５も、ヘッドランプ２０からの光の各部での反射光を受光することにより撮像領域４０を撮像し、車両１の前方を撮像する。つまり、カメラ１５は車両１の前方を撮像し、ヘッドランプ２０も車両１の前方に対して光を照射するため、ヘッドランプ２０の点灯時は、ヘッドランプ２０はカメラ１５の撮像領域４０に光を照射することになり、カメラ１５は、この光によって撮像領域４０を撮像する。ヘッドランプ２０からの光によって撮像した撮像領域４０の画像４１は、太陽からの光によって撮像した画像４１と同様に、ＥＣＵ３０の画像処理部３１に伝達され、画像処理部３１で取得する。

画像処理部３１には、カメラ１５から継続的に画像４１が伝達され、画像処理部３１は、このように継続的に伝達される画像４１同士を比較するなどして、車両１の前方の状況を判断し、運転支援の制御に用いる。例えば、画像処理部３１は、カメラ１５から伝達される画像４１に基づいて、車両１の前方に歩行者４５がいるか否かを判断し、ＥＣＵ３０は、この判断結果を運転支援の制御に用いる。

図６は、投光領域についての説明図である。ヘッドランプ２０は、カメラ１５の撮像領域４０に対して投光を行うことが可能になっているが、さらに、ヘッドランプ２０は、当該ヘッドランプ２０が投光を行う領域である投光領域５０中の部分ごとに、投光量を調節することが可能になっている。詳しくは、ヘッドランプ２０は、光源として多数のＬＥＤ２５が用いられているが、これらのＬＥＤ２５は、ＥＣＵ３０のライト出力決定部３２で制御することにより、それぞれ独立して点灯や消灯を行うことができる。

また、ヘッドランプ２０には、各ＬＥＤ２５に対応するリフレクタ２６を多数備えているため、それぞれのＬＥＤ２５からの照射光は、ヘッドランプ２０の投光領域５０中の一部の領域である部分領域５１に照射される。換言すると、ヘッドランプ２０の投光領域５０は、１つのＬＥＤ２５の照射光が照射される狭い照射領域である部分領域５１が多数集まることにより、広い照射領域である投光領域５０として構成されている。これらのように投光するヘッドランプ２０は、ＥＣＵ３０のライト出力決定部３２によって、各ＬＥＤ２５の点灯や消灯を制御することにより、ヘッドランプ２０の投光領域５０中の部分領域５１ごとに、投光量を調整可能になっている。

つまり、ヘッドランプ２０は、左側ランプ２１と右側ランプ２２とで、同じ投光領域５０に対して投光するように構成されているため、投光領域５０に照射される光の光量は、左側ランプ２１からの照射光と右側ランプ２２からの照射光とが合わさった光量になっている。また、左側ランプ２１と右側ランプ２２とは、それぞれが有する多数のＬＥＤ２５の点灯を消灯とを、それぞれ独立して切り替えることが可能になっている。

これらの左側ランプ２１と右側ランプ２２とで、任意の部分領域５１に対応するそれぞれのＬＥＤ２５を独立して点灯させたり消灯させたりすることにより、部分領域５１への、左側ランプ２１からの投光量と、右側ランプ２２からの投光量とを合わせた投光量を、調整することが可能になっている。つまり、任意の部分領域５１に対応する、左側ランプ２１と右側ランプ２２との双方のＬＥＤ２５を共に点灯させた場合における、この部分領域５１での投光量を１とすると、双方のＬＥＤ２５のうち一方を消した場合は、この部分での投光量は０．５になり、両方消した場合は、投光量は０になる。投光領域５０に対して投光するヘッドランプ２０は、これらのように、投光領域５０を分解した領域である部分領域５１ごとに投光することのできる、分解能を有しており、部分領域５１ごとに投光量を調整することが可能になっている。

夜間等、周囲が暗い状況では、ヘッドランプ２０から車両１の前方に対して投光しつつ、カメラ１５で車両１の前方を撮像しながら車両１を走行させるが、車両１の周囲が暗い場合、カメラ１５は、適切な画像４１を得るために、露光時間を長くして撮像する。つまり、カメラ１５は、撮像領域４０の情報を読み取るための適切な画像４１を得るために、撮像時には、撮像領域４０の明るさに合わせて露光時間を変化させる。例えば、撮像領域４０全体が明るい状況では、カメラ１５で受光する光量が多いため、露光時間を比較的短くして撮像する。一方、撮像領域４０全体が暗い状況では、カメラ１５で受光する光量が少なくなり、単位時間あたりの光量が少なくなるため、露光時間を長くすることによって受光する光量を補い、撮像領域４０の情報を読み取ることができる適切な画像４１を取得する。

夜間等に、ヘッドランプ２０からの照射光によって撮像領域４０を撮像する場合、日中に太陽の光によって撮像領域４０を撮像する場合よりも、撮像領域４０全体の光量は少なくなるので、カメラ１５は、露光時間を長くして撮像する。ここで、このようにカメラ１５の露光時間を長くし、ヘッドランプ２０からの照射光によって撮像領域４０を撮像した場合、撮像領域４０に位置する物体と、ヘッドランプ２０及びカメラ１５の位置関係により、カメラ１５で撮像した画像４１にハレーションが発生することがある。

例えば、投光領域５０中に歩行者４５が位置し、この歩行者４５に対してヘッドランプ２０から投光された光が多く照射されて歩行者４５で反射し、この反射光をカメラ１５で受光した場合、露光時間を長く取っているカメラ１５は、歩行者４５からの反射光を、多く受光することになる。このため、撮像領域４０中における歩行者４５が位置する部分は、撮像領域４０内のその他の部分と比較して光量が多くなり過ぎて輝度が高くなり過ぎ、撮像した画像４１はその部分が白飛びしてしまう。つまり、撮像した画像４１では、歩行者４５で反射した大量の反射光を受光した部分が、いわゆるハレーションを起こしてしまい、この部分の情報を読み取ることができなくなってしまう。特に、ヘッドランプ２０をハイビームにした場合は、投光量が多くなるため、カメラ１５で撮像した画像４１にはハレーションが発生し易くなる。

このような場合、ＥＣＵ３０は、ライト出力決定部３２でヘッドランプ２０のＬＥＤ２５の点灯状態を制御することにより、画像４１中におけるハレーションを起こしている部分のＬＥＤ２５の光量を下げる。つまり、カメラ１５で撮像した画像４１中における、ハレーションを起こしている部分領域５１に対応するＬＥＤ２５の点灯や消灯を切り替えることにより、ハレーションを起こしている部分への投光量を低減させる。

このように、カメラ１５で撮像した画像４１に基づいて、ヘッドランプ２０の投光量を制御する際の具体的な手法について説明すると、カメラ１５で撮像した画像４１の情報には、画像を構成する１つの画素ごとに、輝度値が０〜２５５の範囲内の数値で含まれている。ＥＣＵ３０の画像処理部３１は、輝度値が閾値Ａ以上になっている部分は、輝度が飽和状態になっていると判定し、輝度値が閾値Ａ以上になっている画素が複数連なることにより、１つの塊になっている部分は、ハレーションを起こしている部分であると判定する。この判定を行う際に用いる輝度値の閾値である閾値Ａとしては、具体的には輝度値の最大値である２５５を設定する。なお、閾値Ａは輝度値の最大値に近い任意の値として設定してもよく、例えば、２５０などの値を設定してもよい。

画像処理部３１は、この判定を行うため、画像４１中において、輝度値が閾値Ａ以上になっている画素が連なって１つの塊になっている部分を探し、この塊を構成する画素数が、所定の閾値である閾値Ｂ以上の数であるか否かを判定する。この判定により、輝度値が閾値Ａ以上の画素の塊が、閾値Ｂ以上の数の画素から構成される場合には、その部分でハレーションが発生していると判定する。

このハレーションが発生しているか否かの判定は、画像４１中の所定の領域である画素領域４２ごとに行う。つまり、ハレーションが発生している画素の塊が、複数の画素領域４２にまたがっている場合には、この画素の塊がかかっている全ての画素領域４２で、ハレーションが発生していると判定する。つまり、画像処理部３１は、輝度値が閾値Ａ以上で、且つ、閾値Ｂ以上を満たす領域をハレーションが発生しているハレーション領域である画素領域Ｉとして判定する。

なお、この画素領域４２は、画像４１中において、投光領域５０の部分領域５１に対応する領域になっており、即ち画素領域４２は、画像４１中において、ヘッドランプ２０からの投光量を調整することができる単位領域になっている。このため、カメラ１５で撮像した画像４１にハレーションが発生していると画像処理部３１で判定した場合は、ライト出力決定部３２でヘッドランプ２０の点灯状態を制御することにより、ハレーションが発生している画素領域４２に対応する部分領域５１の投光量を低減させる。

具体的には、左側ランプ２１と右側ランプ２２とのうち、一方のランプの多数のＬＥＤ２５において、ハレーションが発生している画素領域４２に対応する部分領域５１に対して投光するＬＥＤ２５を消灯させる。これにより、この部分領域５１への投光量は、左側ランプ２１と右側ランプ２２との双方のＬＥＤ２５から投光される場合と比較して、投光量は１／２になる。ライト出力決定部３２は、カメラ１５で撮像した画像４１中における画素領域４２の輝度値が閾値Ａ以上である場合には、これらのように当該画素領域４２に対応する投光領域５０中の部分領域５１への投光量を、当該画素領域４２の輝度値が閾値Ａ未満である場合の投光量より低減させる。

このように、所定の部分領域５１の投光量を低減した場合、この部分領域５１に存在する物体からの反射光の光量も低減する。このため、投光領域５０を撮像領域４０として撮像したカメラ１５の画像４１は、この部分領域５１に対応する画素領域４２の輝度値が低減する。

これにより、例えば、カメラ１５で撮像した画像４１中の歩行者４５の部分でハレーションが発生した場合、ハレーションが発生している画素領域４２に対応する部分領域５１の投光量を低減することにより、ヘッドランプ２０から歩行者４５に照射される光の光量が低減する。歩行者４５に照射される光の光量が低減すると、歩行者４５での反射光が低減するため、カメラ１５で撮像した画像４１では、歩行者４５が位置する画素領域４２の輝度値が低下し、閾値Ａ未満の値になる。このため、画像４１中でハレーションが発生していた歩行者４５の部分の情報を読み取ることができ、読み取った情報に基づいて、ＥＣＵ３０で運転支援の制御を行う。

次に、ヘッドランプ２０の点灯時に、本実施形態に係る物体検出装置２で物体を検出する場合における処理手順の概略について説明する。図７は、実施形態に係る物体検出装置によって物体を検出する際におけるフロー図である。ヘッドランプ２０の点灯時に、物体検出装置２で物体を検出する場合には、まず、画像４１を取得する（ステップＳＴ１０１）。この画像４１は、撮像領域４０の明るさに応じてカメラ１５の露光時間等を調節する露光制御を行い、露光制御を行ったカメラ１５で撮像した画像４１を、ＥＣＵ３０の画像処理部３１で取得する。

次に、ハイビーム設定であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０２）。つまり、点灯中のヘッドランプ２０は、ハイビームの状態で点灯させる設定であるか否かを、ライト出力決定部３２で判定する。

この判定により、ヘッドランプ２０はハイビーム設定であると判定された場合（ステップＳＴ１０２、Ｙｅｓ判定）は、露光時間が最大であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０３）。つまり、撮像領域４０を撮像中のカメラ１５は、露光時間が最大の状態で撮像しているか否かを、画像処理部３１で判定する。

この判定により、露光時間は最大であると判定された場合（ステップＳＴ１０３、Ｙｅｓ判定）は、画像４１中において閾値Ａ以上の領域はあるか否かを判定する（ステップＳＴ１０４）。即ち、取得した画像４１中の画素のうち、輝度が閾値Ａ以上になる画素の領域はあるか否かを、画像処理部３１で判定する。

この判定により、画像４１中に閾値Ａ以上の領域があると判定された場合（ステップＳＴ１０４、Ｙｅｓ判定）は、次に、輝度が閾値Ａ以上の画素が閾値Ｂ以上の数で構成される領域はあるか否かを判定する（ステップＳＴ１０５）。即ち、輝度が閾値Ａ以上になる画素が連なることにより形成される画素領域のうち、画素の数が、予め設定されている閾値Ｂ以上の数で構成されている画素領域があるか否かを、画像処理部３１で判定する。つまり、輝度が閾値Ａ以上になる画素が、閾値Ｂ以上の数で連なって構成されている画素領域を、ハレーションが発生している画素領域Ｉであると判断し、このような画素領域Ｉの有無を判定することにより、例えば、走行路の案内用に道路の側方に設置されているリフレクタ等での光の反射を除外する。

この判定により、輝度が閾値Ａ以上の画素が閾値Ｂ以上の数で構成される画素領域Ｉがあると判定された場合（ステップＳＴ１０５、Ｙｅｓ判定）は、次に、判定された画素領域Ｉに対し、自車からの角度を求める（ステップＳＴ１０６）。詳しくは、輝度が閾値Ａ以上の画素が閾値Ｂ以上の数で構成されると判定された画素領域Ｉに対するヘッドランプ２０の照射方向を、水平方向と垂直方向とで導出する。これにより、ヘッドランプ２０の照射方向に対する、画像４１中においてハレーションが発生している位置を、ＥＣＵ３０が有するライト出力決定部３２で導出する。

次に、判定された画素領域Ｉは、ヘッドランプ２０の分解能よりも小さいか否かを判定する（ステップＳＴ１０７）。つまり、画像４１中においてハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉの大きさは、ヘッドランプ２０の投光領域５０中の１つの部分領域５１の大きさよりも小さいか否かを、ライト出力決定部３２で判定する。例えば、画像４１中においてハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉの大きさが、この画素領域Ｉを含有する画素領域４２に対応する部分領域５１に包含される大きさである場合には、画素領域Ｉはヘッドランプ２０の分解能よりも小さいと判定する。

この判定により、ハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉは、ヘッドランプ２０の分解能よりも小さくないと判定された場合（ステップＳＴ１０７、Ｎｏ判定）は、該当の角度への強度を減衰させた、ヘッドランプ２０への制御値を生成する（ステップＳＴ１０８）。なお、この場合における強度は、ヘッドランプ２０からの照射光の放射強度を示しており、具体的にはヘッドランプ２０からの投光の度合い、即ち、投光量の多さになっている。つまり、画像４１中においてハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉの大きさが、１つの部分領域５１の大きさよりも大きいと判定された場合は、ハレーションが発生している画素領域４２に該当する全ての部分領域５１への強度を減衰させた、ヘッドランプ２０への制御値をライト出力決定部３２で生成する。具体的には、ヘッドランプ２０が有する多数のＬＥＤ２５のうち、点灯させるＬＥＤ２５と点灯させないＬＥＤ２５についての制御値を生成する。この制御値は、ヘッドランプ２０が有する複数のＬＥＤ２５のそれぞれの点灯状態を、ＥＣＵ３０によって制御する際の制御信号になっている。

これに対し、ハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉは、ヘッドランプ２０の分解能よりも小さいと判定された場合（ステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ判定）は、ハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉは、ヘッドランプ２０の分解能の境界にくるか否かを判定する（ステップＳＴ１０９）。つまり、画像４１中においてハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉが、ヘッドランプ２０の投光領域５０中の部分領域５１間をまたぐか否かを、ライト出力決定部３２で判定する。

この判定により、ハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉは、ヘッドランプ２０の分解能の境界にはこないと判定された場合（ステップＳＴ１０９、Ｎｏ判定）には、該当の角度への強度を減衰させた、ヘッドランプ２０への制御値を生成する（ステップＳＴ１０８）。つまり、ハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉは、ヘッドランプ２０の分解能よりも小さく（ステップＳＴ１０７、Ｙｅｓ判定）、ヘッドランプ２０の分解能の境界にはこない（ステップＳＴ１０９、Ｎｏ判定）と判定された場合は、この領域は、当該画素領域４２に対応する１つの部分領域５１に包含されることになる。このため、この場合は、ハレーションが発生している画素領域４２に該当する１つの部分領域５１への強度を減衰させた、ヘッドランプ２０への制御値をライト出力決定部３２で生成する。

これに対し、ハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉは、ヘッドランプ２０の分解能の境界にくると判定された場合（ステップＳＴ１０９、Ｙｅｓ判定）には、該当のまたがる両方の角度への強度を減衰させた、ヘッドランプ２０への制御値を生成する（ステップＳＴ１１０）。つまり、画像４１中においてハレーションを起こしていると判定された、ヘッドランプ２０の分解能よりも小さい領域が、部分領域５１間をまたぐと判定された場合は、ハレーションを起こしていると判定された画素領域４２がまたがる全ての部分領域５１への強度を減衰させた、ヘッドランプ２０への制御値をライト出力決定部３２で生成する。即ち、ヘッドランプ２０からの投光を、広めに減衰させるように、ヘッドランプ２０への制御値を生成する。

これらのように、ハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉの角度への強度を減衰させた、ヘッドランプ２０への制御値を生成したり（ステップＳＴ１０８）、ハレーションを起こしていると判定された画素領域Ｉがまたがる両方の角度への強度を減衰させた、ヘッドランプ２０への制御値を生成したり（ステップＳＴ１１０）した場合は、ヘッドランプ２０に、ライト出力決定部３２で生成した制御値を送る（ステップＳＴ１１１）。制御値が送られたヘッドランプ２０は、制御値に沿って投光する（ステップＳＴ１１２）。この制御値は、ヘッドランプ２０が有する多数のＬＥＤ２５のうち、点灯させるＬＥＤ２５と点灯させないＬＥＤ２５との制御を含む制御値になっている。詳しくは、この制御値は、ヘッドランプ２０が有する多数のＬＥＤ２５のうち、照射強度を減衰させる（ステップＳＴ１０８、ＳＴ１１０）部分に該当する左側ランプ２１のＬＥＤ２５と右側ランプ２２のＬＥＤ２５とのうち、いずれか一方を消灯する制御値になっている。ライト出力決定部３２は、この制御値をヘッドランプ２０に対して送る。

制御値が送られたヘッドランプ２０は、制御値に基づいて投光する（ステップＳＴ１１２）。つまり、ヘッドランプ２０は、ライト出力決定部３２から送られた制御値に基づいてＬＥＤ２５が点灯したり消灯したりする。これにより、左側ランプ２１と右側ランプ２２とのうち一方は、照射強度を減衰させる（ステップＳＴ１０８、ＳＴ１１０）部分に対して投光するＬＥＤ２５を消灯し、ヘッドランプ２０が有する他のＬＥＤ２５は、点灯状態を維持する。これにより、ヘッドランプ２０は、ハレーションが発生している画素領域４２に該当する部分領域５１の光量を減衰させて、投光する。

投光領域５０に対して、ヘッドランプ２０によりこのように投光した状態で、カメラ１５で撮像領域４０を撮像することにより、画素領域４２うち、ハレーションが発生していた画素領域Ｉを含む画素領域４２の輝度が低下した画像４１を取得することができる。これにより、ハレーションが発生していた部分は、輝度が低下することにより、画像４１中の情報を適切に得ることができ、それ以外の部分は、多くの光量で投光した光を用いて撮像することにより、適切な画像４１を得ることができる。

これらに対し、ヘッドランプ２０はハイビーム設定ではないと判定された場合（ステップＳＴ１０２、Ｎｏ判定）や、露光時間は最大ではないと判定された場合（ステップＳＴ１０３、Ｎｏ判定）、画像４１中に閾値Ａ以上の領域はないと判定された場合（ステップＳＴ１０４、Ｎｏ判定）、輝度が閾値Ａ以上の画素が閾値Ｂ以上の数で構成される領域はないと判定された場合（ステップＳＴ１０５、Ｎｏ判定）は、ヘッドランプ２０に、全照射の制御値を送る（ステップＳＴ１１３）。即ち、照射強度を減衰させない。この制御値を受けたヘッドランプ２０は、制御値に基づいてＬＥＤ２５を点灯させることにより、全てのＬＥＤ２５を点灯させて、全照射の光を投光する（ステップＳＴ１１２）。

以上の実施形態に係る物体検出装置２は、部分領域５１ごとに投光量を調整できるようにヘッドランプ２０を構成し、ヘッドランプ２０の点灯時に所定の画素領域４２の輝度値が大きい場合には、当該所定の画素領域４２に対応する投光領域５０中の部分領域５１への投光量が、当該所定の画素領域４２の輝度値が小さい場合における部分領域５１への投光量に対して、より小さくなるようにヘッドランプ２０の投光量を制御する。このため、輝度値が適切な大きさになった画像４１を得ることができる。つまり、このように投光量を制御することにより、自車からの投光を、当該自車へ反射することにより輝度値が過剰になる要因となる対象物への投光に絞って、その投光量を減らすことが可能となる。これにより、夜間等の周囲が暗い状況でヘッドランプ２０を点灯させて撮像することにより取得した画像４１中に、ハレーションが発生する場合でも、ハレーションを抑えた画像４１を得ることができる。従って、カメラ１５で撮像した画像４１の全画素領域４２で、画像４１中の情報を適切に得ることができる。この結果、カメラ１５で撮像した画像４１中のハレーションを抑制しつつ、自車の周囲の物体を適切に検出することができる。

また、ヘッドランプ２０の点灯時にカメラ１５で撮像した画像４１中における画素領域４２の輝度値が、閾値Ａ以上の場合には、当該画素領域４２に対応する部分領域５１への投光量を低減させているため、輝度値が高過ぎる領域を有する画素領域４２がある場合でも、この部分の情報をより確実に取得することができる。この結果、カメラ１５で撮像した画像４１中のハレーションをより確実に抑制しつつ、自車の周囲の物体を適切に検出することができる。

また、撮像した画像４１中にハレーションが発生している場合に、画像処理によってハレーションを除去しようとすると、ハレーションが発生している領域の情報が大きく失われることになる。また、撮像した画像４１中にハレーションが発生している場合に、ハレーションが発生している領域の露光時間を、それ以外の領域の露光時間よりも短くすることによりハレーションを除去しようとすると、ハレーションが発生している領域の画像４１と、それ以外の領域の画像４１とが、異なる画像４１になる。この場合、撮像領域４０中に存在する物体の検出精度が、低下することがある。これらに対し、本実施形態に係る物体検出装置２では、ハレーションが発生している場合は、その領域への投光量を低減するため、その領域の情報を失うことなく、ハレーションが発生していた領域の情報も含んだ画像４１を、１つの画像４１で得ることができる。これらの結果、カメラ１５で撮像した画像４１中のハレーションをより確実に抑制しつつ、自車の周囲の物体を適切に検出することができる。

また、カメラ１５で撮像した画像中においてハレーションが発生していると判断される領域が、部分領域５１間をまたぐ場合は、この両方の部分領域５１への投光量を減衰させ、広めに減衰させるので、画像４１中のハレーションを、より確実に抑制することができる。

また、ハレーションの発生時における投光量の減衰は、ヘッドランプ２０がハイビーム投光を行い、カメラ１５の露光時間が最大のときにのみ行うので、投光量の調整が頻繁に行われることを抑制することができる。この結果、露光制御と、投光制御とのハンチングを抑制することができる。

なお、上述した実施形態に係る物体検出装置２では、ハイビーム使用時で、且つ、露光時間が最大のときにおいてハレーションが発生した際に、投光量を減衰する実施形態を示したが、ハレーションが発生した際に投光量を減衰する制御は、これに限らない。ハレーションが発生した際に投光量を減衰する制御は、ハイビーム不使用時、及び露光時間が最大でないときの、少なくともいずれかであるときであっても適用してよい。

１ 車両
２ 物体検出装置
１５ カメラ（撮像手段）
２０ ヘッドランプ（投光手段）
２１ 左側ランプ
２２ 右側ランプ
２５ ＬＥＤ
２６ リフレクタ
３０ ＥＣＵ（制御手段）
３１ 画像処理部
３２ ライト出力決定部
４０ 撮像領域
４１ 画像
４２ 画素領域
４５ 歩行者
５０ 投光領域
５１ 部分領域

Claims (2)

1. 車両の周囲を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段の撮像領域に対して投光を行い、且つ、投光領域中の部分領域ごとに投光量を調整可能な投光手段と、
   前記撮像手段で撮像した画像に基づき、前記画像中における所定の画素領域の輝度値が大きい場合における当該所定の画素領域に対応する前記投光領域中の前記部分領域への投光量が、当該所定の画素領域の輝度値が小さい場合における前記部分領域への投光量に対して、より小さくなるように前記投光手段の投光量を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする物体検出装置。
2. 前記制御手段は、前記画素領域の輝度値が閾値以上の場合に、当該画素領域に対応する前記投光領域中の前記部分領域への投光量を低減させる請求項１に記載の物体検出装置。

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