JP2017094965A - Vehicle exterior environment recognition device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably determine necessity of high beam.SOLUTION: A vehicle exterior environment recognition device comprises a computer operating as: an illumination deriving part for deriving vehicle exterior illumination using an imaging device; an integrated value deriving part for deriving addition/subtraction values so that the lower the illumination (the greater the exposure) is, the greater the addition/subtraction value becomes compared to the case with higher illumination (smaller exposure) and deriving an integrated value by integrating the addition/subtraction values; and a necessity determination part for determining whether or not high beam of head lamps is necessary on the basis of the integrated value. The necessity determination part determines that the high beam is available when the integrated value is equal to or greater than a predetermined first integrated threshold value, and that the high beam is unnecessary when the integrated value is less than a predetermined second integrated threshold value, which is smaller than the predetermined first integrated threshold value.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、車外環境に応じてヘッドランプの配光制御を行う車外環境認識装置に関する。   The present invention relates to a vehicle exterior environment recognition device that performs light distribution control of a headlamp according to a vehicle exterior environment.

従来、自車両の前方に位置する車両等の立体物を検出し、先行車両との衝突を回避したり(衝突回避制御)、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように制御する(クルーズコントロール)技術が知られている(例えば、特許文献1)。   Conventionally, a three-dimensional object such as a vehicle positioned in front of the host vehicle is detected, and a collision with a preceding vehicle is avoided (collision avoidance control), or the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is controlled to be kept at a safe distance ( (Cruise control) technology is known (for example, Patent Document 1).

また、夜間の安全走行のため、車外の明るさが十分ではなくなると自動的にヘッドランプを点灯させるオートライト機能の採用が進んでいる。また、モニタセンサから得られた露光情報に基づいて周囲環境の明るさを判定し、オートライトに活用する技術が知られている(例えば、特許文献2)。   In addition, for safe driving at night, the adoption of an autolight function that automatically turns on the headlamp when the brightness outside the vehicle is not sufficient is in progress. Also, a technique is known in which the brightness of the surrounding environment is determined based on exposure information obtained from a monitor sensor and used for autolight (for example, Patent Document 2).

特許第3349060号公報Japanese Patent No. 3349060 特開平11−187390号公報JP-A-11-187390

自車両に撮像装置を備える場合、車外の明るさを露光量(露光時間やゲイン)で判断することができる。例えば、撮像装置の制御情報からゲインや露光時間を取得し、それらを閾値と比較して車外環境を判断する。   When the host vehicle is equipped with an imaging device, the brightness outside the vehicle can be determined by the exposure amount (exposure time or gain). For example, the gain or exposure time is acquired from the control information of the imaging apparatus, and the outside environment is determined by comparing them with a threshold value.

ここで、ゲインが小さく、露光時間が短いと車外が明るいと判断できるので、ハイビームが不要となる。逆に、ゲインが大きく、露光時間が長いと車外が暗いと判断できるので、ハイビームの要求があれば、ハイビームを照射することが可能となる。しかし、露光量を単に閾値と比較するだけでは、ゲインや露光時間の変動に応じて明るいか否かの判断が頻繁に反転するような場合に、ハイビームの点灯状態が安定しないという問題が生じる。   Here, if the gain is small and the exposure time is short, it can be determined that the outside of the vehicle is bright, so that a high beam is not necessary. Conversely, if the gain is large and the exposure time is long, it can be determined that the outside of the vehicle is dark. Therefore, if there is a request for a high beam, the high beam can be irradiated. However, if the exposure amount is simply compared with the threshold value, there is a problem in that the lighting state of the high beam is not stable when the determination as to whether the light is bright or not is frequently reversed according to the gain and exposure time fluctuations.

本発明は、このような課題に鑑み、ハイビームが不要か否かの判定を安定させることが可能な、車外環境認識装置を提供することを目的としている。   In view of such a problem, an object of the present invention is to provide an external environment recognition device capable of stabilizing determination of whether or not a high beam is necessary.

上記課題を解決するために、本発明の車外環境認識装置は、コンピュータが、撮像装置を通じて車外の照度を導出する照度導出部と、照度が低いほど、照度が高い場合に比べて値が大きくなるように加減算値を導出し、加減算値を積算した積算値を導出する積算値導出部と、積算値に基づいてヘッドランプのハイビームが不要か否かを判定する要否判定部、として機能することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the vehicle environment recognition apparatus according to the present invention has an illuminance deriving unit that derives illuminance outside the vehicle through the imaging device, and a value that is higher as the illuminance is lower than when the illuminance is higher. In this manner, the addition / subtraction value is derived, and an integration value deriving unit that derives an integration value obtained by integrating the addition / subtraction value, and a necessity determination unit that determines whether the high beam of the headlamp is unnecessary based on the integration value. It is characterized by.

要否判定部は、積算値が、所定の第1積算閾値以上となるとハイビームが利用可能と判定し、積算値が、第1積算閾値より小さい第2積算閾値未満となるとハイビームが不要と判定してもよい。   The necessity determining unit determines that the high beam is usable when the integrated value is equal to or greater than a predetermined first integrated threshold, and determines that the high beam is unnecessary when the integrated value is less than the second integrated threshold that is smaller than the first integrated threshold. May be.

積算値導出部は、照度が所定の露光閾値以上であれば、積算値が所定の第3積算閾値未満の場合の照度に対する正の加減算値が、積算値が所定の第3積算閾値以上の場合の照度に対する正の加減算値より絶対値が大きくなるように加減算値を導出し、照度が露光閾値未満であれば、積算値が所定の第3積算閾値未満の場合の照度に対する負の加減算値が、積算値が所定の第3積算閾値以上の場合の照度に対する負の加減算値より絶対値が小さくなるように加減算値を導出してもよい。   The integrated value deriving unit, when the illuminance is greater than or equal to a predetermined exposure threshold, the positive addition / subtraction value with respect to the illuminance when the integrated value is less than the predetermined third integrated threshold is greater than or equal to the predetermined third integrated threshold The addition / subtraction value is derived so that the absolute value is larger than the positive addition / subtraction value with respect to the illuminance, and if the illuminance is less than the exposure threshold, the negative addition / subtraction value with respect to the illuminance when the integration value is less than the predetermined third integration threshold is The addition / subtraction value may be derived so that the absolute value is smaller than the negative addition / subtraction value with respect to the illuminance when the integration value is equal to or greater than a predetermined third integration threshold.

積算値導出部は、照度に加え、撮像装置から取得した画像における空に相当する領域の輝度を取得し、空に相当する領域の輝度が所定の暗さ条件を満たすと、積算値に所定値を加算してもよい。   The integrated value deriving unit acquires the luminance of the area corresponding to the sky in the image acquired from the imaging device in addition to the illuminance, and if the luminance of the area corresponding to the sky satisfies a predetermined darkness condition, the integrated value is a predetermined value. May be added.

積算値導出部は、照度センサの検出値が所定の照度閾値以上であり、かつ、積算値が第3積算閾値以上であれば、積算値を第3積算閾値に設定してもよい。   The integrated value deriving unit may set the integrated value as the third integrated threshold if the detection value of the illuminance sensor is equal to or greater than a predetermined illuminance threshold and the integrated value is equal to or greater than the third integrated threshold.

積算値導出部は、オートライト機能が有効であり、ロービームが点灯しておらず、かつ、積算値が第3積算閾値以上であれば、積算値を第3積算閾値に設定してもよい。   The integrated value deriving unit may set the integrated value as the third integrated threshold if the auto light function is effective, the low beam is not lit, and the integrated value is equal to or greater than the third integrated threshold.

積算値導出部は、撮像装置を通じて認識した立体物の奥行き距離が所定の距離閾値未満であると、積算値を更新しないとしてもよい。   The integrated value deriving unit may not update the integrated value when the depth distance of the three-dimensional object recognized through the imaging device is less than a predetermined distance threshold.

積算値導出部は、自車両が停止状態であり、かつ、前方に対向車両が存在すると判定されていると、積算値を更新しないとしてもよい。   The integrated value deriving unit may not update the integrated value when it is determined that the host vehicle is in a stopped state and an oncoming vehicle is present ahead.

積算値導出部は、現在の走行シーンが市街地であると判定されている間、露光閾値を小さくしてもよい。   The integrated value deriving unit may decrease the exposure threshold while it is determined that the current traveling scene is an urban area.

積算値導出部は、照度が所定の露光閾値未満となる状態が所定の時間閾値以上連続し、かつ、積算値が第3積算閾値以上であれば、積算値を第3積算閾値に設定してもよい。   The integrated value deriving unit sets the integrated value as the third integrated threshold if the state in which the illuminance is less than the predetermined exposure threshold continues for a predetermined time threshold and the integrated value is equal to or greater than the third integrated threshold. Also good.

本発明によれば、ハイビームが不要か否かの判定を安定させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to stabilize the determination of whether a high beam is unnecessary.

車外環境認識システムの接続関係を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the connection relation of the external environment recognition system. 車外環境認識装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which showed the schematic function of the external environment recognition apparatus. 車外環境認識処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a vehicle exterior environment recognition process. 輝度画像と距離画像を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a luminance image and a distance image. 要否判定部の判定処理の一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the determination process of the necessity determination part. 検出範囲を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating a detection range. 露光時間の異なる輝度画像を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the brightness | luminance image from which exposure time differs. テールランプと赤反射板との関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the relationship between a tail lamp and a red reflecting plate. テールランプと赤反射板との関係を示した他の説明図である。It is the other explanatory view showing the relation between a tail lamp and a red reflector. 先行車両抽出部が累積するポイントを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the point which a preceding vehicle extraction part accumulates. ヘッドランプの配光制御を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating the light distribution control of a headlamp. カットライン角度と画角との関係を説明するための上視面図である。It is a top view for demonstrating the relationship between a cut line angle and a field angle. カットライン角度のテーブルを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the table of a cut line angle. 配光制御部の動作を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed operation | movement of the light distribution control part. ADBの配光制御を説明した説明図である。It is explanatory drawing explaining the light distribution control of ADB.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(車外環境認識システム100)
図1は、車外環境認識システム100の接続関係を示したブロック図である。車外環境認識システム100は、撮像装置110と、車外環境認識装置120と、車両制御装置(ECU:Engine Control Unit)130とを含んで構成される。
(External vehicle environment recognition system 100)
FIG. 1 is a block diagram showing a connection relationship of the external environment recognition system 100. The vehicle exterior environment recognition system 100 includes an imaging device 110, a vehicle exterior environment recognition device 120, and a vehicle control device (ECU: Engine Control Unit) 130.

撮像装置110は、CCD(Charge-Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子を含んで構成され、自車両1の前方の車外環境を撮像し、少なくとも輝度の情報が含まれる輝度画像(カラー画像やモノクロ画像)を生成することができる。また、撮像装置110は、自車両1の進行方向側において2つの撮像装置110それぞれの光軸が略平行になるように、略水平方向に離隔して配置される。撮像装置110は、自車両1の前方の検出領域に存在する立体物を撮像した輝度画像を、例えば1/60秒のフレーム毎(60fps)に連続して生成する。ここでは、2つの撮像装置110によって異なる視点の輝度画像が生成されるので、立体物の距離も把握することが可能となる。ここで、撮像装置110によって認識する立体物は、車両(先行車両、対向車両)、歩行者、街灯、信号機、道路(進行路)、道路標識、ガードレール、建物といった独立して存在する物のみならず、その一部として特定できる物も含む。   The imaging device 110 is configured to include an imaging element such as a charge-coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS), captures an environment outside the host vehicle 1 and includes at least luminance information. A luminance image (color image or monochrome image) can be generated. In addition, the imaging devices 110 are arranged in a substantially horizontal direction so that the optical axes of the two imaging devices 110 are substantially parallel on the traveling direction side of the host vehicle 1. The imaging device 110 continuously generates a luminance image obtained by imaging a three-dimensional object existing in the detection area in front of the host vehicle 1, for example, every 1/60 second frame (60 fps). Here, since the luminance images of different viewpoints are generated by the two imaging devices 110, the distance of the three-dimensional object can be grasped. Here, solid objects recognized by the imaging device 110 are only objects that exist independently such as vehicles (preceding vehicles, oncoming vehicles), pedestrians, street lights, traffic lights, roads (traveling paths), road signs, guardrails, and buildings. The thing which can be specified as a part of it is also included.

車外環境認識装置120は、2つの撮像装置110それぞれから輝度画像を取得し、一方の輝度画像から任意に抽出したブロック(複数の画素の集合体)に対応するブロックを他方の輝度画像から検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差(奥行き距離)、および、任意のブロックの画面内の位置を示す画面位置を導出し、各ブロックの3次元位置を導出する。そして、車外環境認識装置120は、車外環境に存在する立体物、例えば、同方向に走行する先行車両や、対向して走行する対向車両を特定する。また、車外環境認識装置120は、このように立体物を特定すると、立体物との衝突を回避したり(衝突回避制御)、先行車両との車間距離を安全な距離に保つように自車両1を制御する(クルーズコントロール)。   The vehicle exterior environment recognition device 120 acquires a luminance image from each of the two imaging devices 110, and searches the other luminance image for a block corresponding to a block (an aggregate of a plurality of pixels) arbitrarily extracted from one luminance image. The so-called pattern matching is used to derive parallax (depth distance) and a screen position indicating the position of an arbitrary block in the screen, and a three-dimensional position of each block is derived. Then, the outside environment recognition device 120 identifies a three-dimensional object existing in the outside environment, for example, a preceding vehicle that travels in the same direction or an oncoming vehicle that travels oppositely. Further, when the three-dimensional object is specified in this way, the vehicle exterior environment recognition device 120 avoids a collision with the three-dimensional object (collision avoidance control), or keeps the distance between the vehicle and the preceding vehicle at a safe distance. Control (cruise control).

また、車外環境認識装置120では、照明スイッチ122を通じて運転手の要求(意思)を受け付け、車外環境に応じ、照明機構124を通じてヘッドランプ等の配光制御を行う。かかる配光制御として、例えば、ハイビームを照射すべきではない、先行車両や対向車両等の立体物が前方に存在する場合はハイビームをOFFにし、そうでない場合はONにするHBA(High Beam Assist)や、ハイビームを照射する領域を可変とし、ハイビームを照射すべきではない立体物が存在する場合、その領域のみハイビームを照射せず、その他の、街灯、道路標識、看板、反射板等の立体物が存在するであろう領域にはハイビームを照射するADB(Adaptive Driving Beam)が挙げられる。このような配光制御を実現すべく、例えば、照明スイッチ122として、ランプの点灯状態を、消灯、スモールランプ(ポジションランプ)、点灯(ロービーム)、オートライトのいずれかにポジションを切り換えるメインスイッチと、ハイビーム不可、ハイビーム可のいずれかにポジションを切り換えるディマースイッチを設けている。そして、照明機構124としては、HBAの場合、ロービームとハイビームを切り換える機構を有し、ADBの場合、ハイビームの領域を可変させる機構を有している。   In addition, the outside environment recognition device 120 receives a driver's request (intention) through the lighting switch 122 and performs light distribution control such as a headlamp through the lighting mechanism 124 according to the outside environment. As such light distribution control, for example, an HBA (High Beam Assist) that should not be irradiated with a high beam is turned off when a three-dimensional object such as a preceding vehicle or an oncoming vehicle is ahead, and turned on otherwise. If there is a solid object that should not be irradiated with a high beam when the area to be irradiated with the high beam is variable, other solid objects such as street lights, road signs, signboards, reflectors, etc. An ADB (Adaptive Driving Beam) that irradiates a high beam is an example of a region in which there is likely to exist. In order to realize such light distribution control, for example, as the illumination switch 122, a main switch that switches the position of the lamp to any one of the off, small lamp (position lamp), on (low beam), and auto lights. A dimmer switch is provided to switch the position between high beam impossible and high beam possible. In the case of HBA, the illumination mechanism 124 has a mechanism for switching between a low beam and a high beam, and in the case of ADB, the illumination mechanism 124 has a mechanism for changing the region of the high beam.

また、車両制御装置130は、ステアリングホイール132、アクセルペダル134、ブレーキペダル136を通じて運転手の操作入力を受け付け、操舵機構142、駆動機構144、制動機構146に伝達することで自車両1を制御する。また、車両制御装置130は、車外環境認識装置120の指示に従い、操舵機構142、駆動機構144、制動機構146を制御する。   Further, the vehicle control device 130 receives the driver's operation input through the steering wheel 132, the accelerator pedal 134, and the brake pedal 136, and transmits the operation input to the steering mechanism 142, the drive mechanism 144, and the brake mechanism 146 to control the host vehicle 1. . Further, the vehicle control device 130 controls the steering mechanism 142, the drive mechanism 144, and the braking mechanism 146 in accordance with instructions from the outside environment recognition device 120.

上述したように、車外環境認識システム100では、先行車両に対しクルーズコントロールしたり、先行車両や対向車両へハイビームを照射するのを回避したりするために、先行車両や対向車両を迅速かつ正確に特定することが要求される。当該車外環境認識システム100では、2つの撮像装置110による輝度画像を通じ、3次元位置の情報やカラー情報を取得することで、先行車両や対向車両を迅速かつ正確に特定し、ヘッドランプを適切に配光制御することを目的とする。   As described above, in the outside environment recognition system 100, the preceding vehicle and the oncoming vehicle are quickly and accurately detected in order to cruise control the preceding vehicle and to avoid irradiating the preceding vehicle and the oncoming vehicle with a high beam. It is required to specify. In the outside environment recognition system 100, the information of the three-dimensional position and the color information are acquired through the luminance images obtained by the two imaging devices 110, so that the preceding vehicle and the oncoming vehicle can be quickly and accurately identified, and the headlamp is appropriately set. The purpose is to control light distribution.

以下、このような目的を実現するための車外環境認識装置120の構成について詳述する。ここでは、本実施形態に特徴的な、ヘッドランプの配光制御について詳細に説明し、本実施形態の特徴と無関係の構成については説明を省略する。   Hereinafter, the configuration of the outside environment recognition device 120 for realizing such an object will be described in detail. Here, the light distribution control of the headlamp, which is characteristic of the present embodiment, will be described in detail, and the description of the configuration unrelated to the characteristics of the present embodiment will be omitted.

(車外環境認識装置120)
図2は、車外環境認識装置120の概略的な機能を示した機能ブロック図である。図2に示すように、車外環境認識装置120は、I/F部150と、データ保持部152と、中央制御部154とを含んで構成される。
(Vehicle environment recognition device 120)
FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic function of the outside environment recognition device 120. As shown in FIG. 2, the vehicle exterior environment recognition device 120 includes an I / F unit 150, a data holding unit 152, and a central control unit 154.

I/F部150は、撮像装置110、および、車両制御装置130との双方向の情報交換を行うためのインターフェースである。データ保持部152は、RAM、フラッシュメモリ、HDD等で構成され、以下に示す各機能部の処理に必要な様々な情報を保持する。   The I / F unit 150 is an interface for performing bidirectional information exchange with the imaging device 110 and the vehicle control device 130. The data holding unit 152 includes a RAM, a flash memory, an HDD, and the like, and holds various pieces of information necessary for processing of each functional unit described below.

中央制御部154は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含む半導体集積回路で構成され、システムバス156を通じて、I/F部150、データ保持部152等を制御する。また、本実施形態において、中央制御部154は、画像処理部160、3次元位置導出部162、積算値導出部164、要否判定部166、検出範囲設定部168、先行車両抽出部170、先行車両認識部172、対向車両抽出部174、対向車両認識部176、街灯抽出部178、街灯認識部180、走行シーン判定部182、配光制御部184としても機能する。以下、本実施形態に特徴的なヘッドランプを配光制御する車外環境認識処理について、当該中央制御部154の各機能部の動作も踏まえて詳述する。   The central control unit 154 is configured by a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), a ROM storing a program, a RAM as a work area, and the like, and through the system bus 156, an I / F unit 150, a data holding unit 152 and the like are controlled. In the present embodiment, the central control unit 154 includes the image processing unit 160, the three-dimensional position deriving unit 162, the integrated value deriving unit 164, the necessity determining unit 166, the detection range setting unit 168, the preceding vehicle extracting unit 170, the preceding It also functions as a vehicle recognition unit 172, an oncoming vehicle extraction unit 174, an oncoming vehicle recognition unit 176, a streetlight extraction unit 178, a streetlight recognition unit 180, a travel scene determination unit 182 and a light distribution control unit 184. Hereinafter, the vehicle environment recognition processing for controlling the light distribution of the headlamp characteristic to the present embodiment will be described in detail based on the operation of each functional unit of the central control unit 154.

(車外環境認識処理)
図3は、車外環境認識処理の流れを示すフローチャートである。車外環境認識処理では、画像処理部160が、撮像装置110から取得した画像を処理し(S200)、3次元位置導出部162が、画像から3次元位置を導出し(S202)、要否判定部166が、ヘッドランプのハイビームが不要か否かを判定し(S204)、ハイビームが不要と判定されれば(S204におけるYES)、当該車外環境認識処理を終了する。
(External vehicle environment recognition processing)
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the external environment recognition process. In the outside environment recognition processing, the image processing unit 160 processes the image acquired from the imaging device 110 (S200), the three-dimensional position deriving unit 162 derives the three-dimensional position from the image (S202), and the necessity determining unit. 166 determines whether the high beam of the headlamp is unnecessary (S204). If it is determined that the high beam is not required (YES in S204), the vehicle exterior environment recognition process is terminated.

また、ハイビームが不要ではないと判定されれば(S204におけるNO)、検出範囲設定部168が、取得した画像において、テールランプ、ヘッドランプ、街灯それぞれの検出範囲を設定し(S206)、先行車両抽出部170が、先行車両検出範囲からテールランプを抽出し(S208)、先行車両認識部172が、先行車両を認識し(S210)、対向車両抽出部174が、対向車両検出範囲からヘッドランプを抽出し(S212)、対向車両認識部176が、対向車両を認識し(S214)、街灯抽出部178が、街灯検出範囲から街灯を抽出し(S216)、街灯認識部180が、街灯を認識し(S218)、走行シーン判定部182が、街灯の位置情報等からハイビームを照射可能な走行シーンであるか否か判定し(S220)、配光制御部184が、先行車両、対向車両、および、走行シーンに基づいてヘッドランプの配光制御を実行し(S222)、当該車外環境認識処理を終了する。以下、個々の処理を詳述する。   If it is determined that the high beam is not necessary (NO in S204), the detection range setting unit 168 sets the detection ranges of the tail lamp, the headlamp, and the streetlight in the acquired image (S206), and the preceding vehicle is extracted. The unit 170 extracts the tail lamp from the preceding vehicle detection range (S208), the preceding vehicle recognition unit 172 recognizes the preceding vehicle (S210), and the oncoming vehicle extraction unit 174 extracts the headlamp from the oncoming vehicle detection range. (S212) The oncoming vehicle recognition unit 176 recognizes the oncoming vehicle (S214), the streetlight extraction unit 178 extracts the streetlight from the streetlight detection range (S216), and the streetlight recognition unit 180 recognizes the streetlight (S218). ), The traveling scene determination unit 182 determines whether or not the traveling scene can be irradiated with a high beam from the position information of the streetlight (S220). , The light distribution control unit 184, a preceding vehicle, an oncoming vehicle, and performs the light distribution control of the headlamp on the basis of the traveling scene (S222), and finishes the environment outside the vehicle recognition processing. Hereinafter, each process is explained in full detail.

(画像処理S200)
画像処理部160は、2つの撮像装置110それぞれから輝度画像を取得し、一方の輝度画像から任意に抽出したブロック(例えば水平4画素×垂直4画素の配列)に対応するブロックを他方の輝度画像から検索する、所謂パターンマッチングを用いて視差を導き出す。ここで、「水平」は画面横方向を示し、「垂直」は画面縦方向を示す。
(Image processing S200)
The image processing unit 160 acquires a luminance image from each of the two imaging devices 110, and selects a block corresponding to a block arbitrarily extracted from one luminance image (for example, an array of horizontal 4 pixels × vertical 4 pixels) as the other luminance image. The parallax is derived using so-called pattern matching that is searched from the above. Here, “horizontal” indicates the horizontal direction of the screen, and “vertical” indicates the vertical direction of the screen.

このパターンマッチングとしては、2つの輝度画像間において、任意の画像位置を示すブロック単位で輝度(Y色差信号)を比較することが考えられる。例えば、輝度の差分をとるSAD(Sum of Absolute Difference)、差分を2乗して用いるSSD(Sum of Squared intensity Difference)や、各画素の輝度から平均値を引いた分散値の類似度をとるNCC(Normalized Cross Correlation)等の手法がある。画像処理部160は、このようなブロック単位の視差導出処理を検出領域(例えば水平600画素×垂直180画素)に映し出されている全てのブロックについて行う。ここでは、ブロックを水平4画素×垂直4画素としているが、ブロック内の画素数は任意に設定することができる。   As this pattern matching, it is conceivable to compare the luminance (Y color difference signal) in units of blocks indicating an arbitrary image position between two luminance images. For example, SAD (Sum of Absolute Difference) that takes a luminance difference, SSD (Sum of Squared Intensity Difference) that uses the difference squared, or NCC that takes the similarity of a variance value obtained by subtracting an average value from the luminance of each pixel There are methods such as (Normalized Cross Correlation). The image processing unit 160 performs such a block-unit parallax derivation process for all blocks displayed in the detection area (for example, horizontal 600 pixels × vertical 180 pixels). Here, the block is assumed to be horizontal 4 pixels × vertical 4 pixels, but the number of pixels in the block can be arbitrarily set.

ただし、画像処理部160では、検出分解能単位であるブロック毎に視差を導出することはできるが、そのブロックがどのような立体物の一部であるかを認識できない。したがって、視差は、立体物単位ではなく、検出領域における検出分解能単位(例えばブロック単位)で独立して導出されることとなる。ここでは、このようにして導出された視差の情報(後述する奥行き距離zに相当)を輝度画像に対応付けた画像を距離画像という。   However, the image processing unit 160 can derive the parallax for each block, which is a detection resolution unit, but cannot recognize what kind of three-dimensional object the block is. Therefore, the parallax is independently derived not in units of solid objects but in units of detection resolution (for example, blocks) in the detection region. Here, an image in which parallax information (corresponding to a depth distance z described later) derived in this way is associated with a luminance image is referred to as a distance image.

図4は、輝度画像212と距離画像214を説明するための説明図である。例えば、2つの撮像装置110を通じ、画像領域216について図4(a)のような輝度画像212が生成されたとする。ただし、ここでは、理解を容易にするため、撮像装置110それぞれが生成した2つの輝度画像212の一方のみを模式的に示している。本実施形態において、画像処理部160は、このような輝度画像212からブロック毎の視差を求め、図4(b)のような距離画像214を形成する。距離画像214における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。   FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the luminance image 212 and the distance image 214. For example, assume that a luminance image 212 as shown in FIG. 4A is generated for the image region 216 through the two imaging devices 110. However, here, for easy understanding, only one of the two luminance images 212 generated by each of the imaging devices 110 is schematically illustrated. In the present embodiment, the image processing unit 160 obtains the parallax for each block from such a luminance image 212 and forms a distance image 214 as shown in FIG. Each block in the distance image 214 is associated with the parallax of the block. Here, for convenience of description, blocks from which parallax is derived are represented by black dots.

(3次元位置導出処理S202)
続いて、3次元位置導出部162は、画像処理部160で生成された距離画像214に基づいて画像領域216内のブロック毎の視差の情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離x、高さyおよび奥行き距離(相対距離)zを含む実空間における3次元位置に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体部位(画素または複数の画素からなるブロック)の距離画像214における視差からその立体部位の撮像装置110に対する奥行き距離zを導出する方法である。このとき、3次元位置導出部162は、立体部位の奥行き距離zと、立体部位と同奥行き距離zにある道路表面上の点と立体部位との距離画像214上の検出距離とに基づいて、立体部位の道路表面からの高さyを導出する。そして、導出された3次元位置を改めて距離画像214に対応付ける。かかる奥行き距離zの導出処理や3次元位置の特定処理は、様々な公知技術を適用できるので、ここでは、その説明を省略する。
(Three-dimensional position derivation process S202)
Subsequently, the three-dimensional position deriving unit 162 uses the so-called stereo method to calculate the parallax information for each block in the image area 216 based on the distance image 214 generated by the image processing unit 160, and the horizontal distance x, It is converted into a three-dimensional position in real space including depth y and depth distance (relative distance) z. Here, the stereo method is a method of deriving the depth distance z with respect to the imaging device 110 of the three-dimensional part from the parallax in the distance image 214 of the three-dimensional part (a pixel or a block composed of a plurality of pixels) by using a triangulation method. is there. At this time, the three-dimensional position deriving unit 162 is based on the depth distance z of the three-dimensional part and the detection distance on the distance image 214 between the point on the road surface at the same depth distance z as the three-dimensional part and the three-dimensional part. The height y of the three-dimensional part from the road surface is derived. Then, the derived three-dimensional position is associated with the distance image 214 again. Since various known techniques can be applied to the depth distance z deriving process and the three-dimensional position specifying process, description thereof is omitted here.

(要否判定処理S204)
次に、要否判定部166は、車外が明るいか否(昼か夜)か、すなわち、ヘッドランプのハイビームが不要か否かを判定する。そして、要否判定部166が、ハイビームが不要(以下、かかる状態を単にハイビーム不要状態という)と判定すれば、以降のヘッドランプの配光制御S206〜S222を省略する。こうして、処理負荷を軽減できる。
(Necessity determination processing S204)
Next, the necessity determination unit 166 determines whether the outside of the vehicle is bright (day or night), that is, whether the high beam of the headlamp is unnecessary. If the necessity determination unit 166 determines that a high beam is unnecessary (hereinafter, this state is simply referred to as a high beam unnecessary state), the subsequent headlamp light distribution controls S206 to S222 are omitted. Thus, the processing load can be reduced.

ところで、撮像装置110では、露光量調整部(図示せず)が車外環境に基づいて露光量を調整している。ここで、露光量は、感度(本実施形態ではゲイン)と、絞りと、露光時間とに基づいて算出できる。例えば、露光量調整部は、生成された画像の一部の領域(例えば、路面領域)の輝度分布を用い、その領域の輝度が高ければゲインおよび露光時間を小さくし、その領域の輝度が低ければゲインおよび露光時間を大きくする。つまり、様々な立体物の認識に適した輝度となるように、ゲインおよび露光時間を調整している。かかる露光調整部は、車外の照度を導出する照度導出部として機能し、露光量が大きいと照度が低いことを示し、露光量が小さいと照度が高いことを示すこととなる。以下の実施形態では、車外の照度を露光量で表し、照度の閾値(照度閾値)を露光量の閾値(露光閾値)で表すが、例えば、画像から得られる照度や、照度センサから得られる照度に置換して考えることができるのは言うまでもない。   By the way, in the imaging device 110, an exposure adjustment unit (not shown) adjusts the exposure based on the environment outside the vehicle. Here, the exposure amount can be calculated based on the sensitivity (gain in this embodiment), the stop, and the exposure time. For example, the exposure adjustment unit uses the luminance distribution of a partial area (for example, a road surface area) of the generated image, and if the luminance of the area is high, the gain and the exposure time are reduced, and the luminance of the area is low. Increase the gain and exposure time. That is, the gain and the exposure time are adjusted so that the luminance is suitable for recognition of various three-dimensional objects. The exposure adjusting unit functions as an illuminance deriving unit for deriving the illuminance outside the vehicle. When the exposure amount is large, the illuminance is low, and when the exposure amount is small, the illuminance is high. In the following embodiments, the illuminance outside the vehicle is represented by the exposure amount, and the illuminance threshold (illumination threshold) is represented by the exposure amount threshold (exposure threshold). For example, the illuminance obtained from the image or the illuminance obtained from the illuminance sensor Needless to say, it can be replaced with.

したがって、要否判定部166は、撮像装置110の露光量調整部が調整している露光量を参照することで、外部の明るさを把握することができる。例えば、所定の閾値と比較し、ゲインが小さく、露光時間が短いと(露光量が小さいと)車外が明るく(照度が高く)ハイビーム不要状態であると判断でき、逆に、ゲインが大きく、露光時間が長いと(露光量が大きいと)車外が暗く(照度が低く)ハイビームが利用可能である(以下、かかる状態を単にハイビーム許可状態という)と判断できる。   Therefore, the necessity determination unit 166 can grasp the external brightness by referring to the exposure amount adjusted by the exposure amount adjustment unit of the imaging device 110. For example, when the gain is small and the exposure time is short (small exposure amount) compared to a predetermined threshold, it can be determined that the outside of the vehicle is bright (the illuminance is high) and the high beam is unnecessary, and conversely, the gain is large and the exposure is high. If the time is long (the exposure amount is large), it can be determined that the outside of the vehicle is dark (the illuminance is low) and that a high beam can be used (hereinafter, this state is simply referred to as a high beam permission state).

ただし、露光量を単に閾値と比較するだけでは、ゲインや露光時間の変動に応じてハイビーム不要状態か否かの判断が、例えばフレーム単位で頻繁に反転(チャタリング)するような場合に、ヘッドランプの点灯状態が安定しないという問題が生じる。そこで、本実施形態では、ある程度長い期間の情報を時系列に集約し、その結果に基づいてハイビーム不要状態であるか否かを判定する。具体的に、積算値導出部164は、露光量に応じた加減算値(例えば−15〜+15の範囲内の値)を導出するとともに、加減算値を所定周期(フレーム)毎に積算した積算値(例えば0〜10000の範囲内の値)を導出する。そして、要否判定部166は、このように導出された積算値に基づいて、例えば、積算値が小さいとハイビーム不要状態と判定し、積算値が大きいとハイビーム許可状態と判定する。また、ハイビーム不要状態か否かの判定が頻繁に反転するのを回避すべく、積算値を比較する閾値にヒステリシス特性を設ける。   However, when the exposure amount is simply compared with the threshold value, the headlamp is used when the determination as to whether or not the high beam is not necessary is frequently reversed (chattering), for example, in accordance with fluctuations in gain and exposure time. There is a problem that the lighting state of is not stable. Therefore, in the present embodiment, information over a certain period of time is aggregated in time series, and it is determined whether or not the high beam is unnecessary based on the result. Specifically, the integrated value deriving unit 164 derives an addition / subtraction value (for example, a value within a range of −15 to +15) according to the exposure amount, and also adds an addition / subtraction value integrated every predetermined period (frame) ( For example, a value in the range of 0 to 10,000 is derived. The necessity determining unit 166 determines, for example, that the high beam is not necessary when the integrated value is small, and determines the high beam permission state when the integrated value is large, based on the integrated value thus derived. Further, in order to avoid frequent inversion of the determination as to whether or not the high beam is unnecessary, a hysteresis characteristic is provided for the threshold value for comparing the integrated values.

図5は、要否判定部166の判定処理の一例を示した説明図である。要否判定部166は、積算値導出部164が、露光量が所定の露光閾値(例えば露光量の中央値、TH3とTH4の中央値)未満であれば、負の加減算値を導出し、露光量が露光閾値以上であれば、正の加減算値を導出する。また、要否判定部166は、図5(a)のように、積算値が所定の第3積算閾値(例えば5000)未満であれば、露光閾値より大きい露光量に対する加減算値が、露光閾値より小さい露光量に対する加減算値より絶対値が大きくなるように加減算値を導出し、積算値が第3積算閾値以上であれば、露光閾値より大きい露光量に対する加減算値が、露光閾値より小さい露光量に対する加減算値より絶対値が小さくなるように加減算値を導出する。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the determination process of the necessity determination unit 166. The necessity determining unit 166 derives a negative addition / subtraction value when the integrated value deriving unit 164 is less than a predetermined exposure threshold (for example, the median value of the exposure amount, the median value of TH3 and TH4), and exposes the exposure value. If the amount is greater than or equal to the exposure threshold, a positive addition / subtraction value is derived. Further, as shown in FIG. 5A, if the integrated value is less than a predetermined third integrated threshold value (for example, 5000), the necessity determining unit 166 sets the addition / subtraction value for the exposure amount larger than the exposure threshold value from the exposure threshold value. The addition / subtraction value is derived so that the absolute value is larger than the addition / subtraction value for the small exposure amount, and if the integrated value is equal to or greater than the third integration threshold value, the addition / subtraction value for the exposure amount greater than the exposure threshold value is for the exposure amount smaller than the exposure threshold value. The addition / subtraction value is derived so that the absolute value becomes smaller than the addition / subtraction value.

別の視点から見ると、積算値導出部164は、露光量が所定の露光閾値以上であれば、積算値が所定の第3積算閾値未満の場合の露光量に対する加減算値が、積算値が所定の第3積算閾値以上の場合の露光量に対する加減算値より絶対値が大きくなるように加減算値を導出し、露光量が露光閾値未満であれば、積算値が所定の第3積算閾値未満の場合の露光量に対する加減算値が、積算値が所定の第3積算閾値以上の場合の露光量に対する加減算値より絶対値が小さくなるように加減算値を導出する。ここで、TH1〜TH6は、露光量範囲内の各閾値を示し、TH1>TH2>TH3>TH4>TH5>TH6(値が大きいほど暗いことを示す)の関係を有している。   From another viewpoint, the integrated value deriving unit 164 adds and subtracts the exposure value when the integrated value is less than the predetermined third integrated threshold if the integrated exposure value is equal to or greater than the predetermined exposure threshold. The addition / subtraction value is derived so that the absolute value is larger than the addition / subtraction value with respect to the exposure amount when the third integration threshold is greater than or equal to the third integration threshold. If the exposure amount is less than the exposure threshold, the integration value is less than the predetermined third integration threshold. The addition / subtraction value is derived so that the absolute value of the addition / subtraction value for the exposure amount becomes smaller than the addition / subtraction value for the exposure amount when the integration value is equal to or greater than a predetermined third integration threshold. Here, TH1 to TH6 indicate threshold values within the exposure amount range, and have a relationship of TH1> TH2> TH3> TH4> TH5> TH6 (indicating that the larger the value, the darker).

ここでは、露光量の閾値を細かく分割し、露光量に対して個々に加減算値を設定することで、以下のような特性を得ることができる。すなわち、図5(b)のように、車外の明るさが明るい場面から暗くなる場面(16時→20時)では、図5(c)のように、積算値が第3積算閾値(例えば5000)未満の状態で、露光量に応じ積算値が第3積算閾値に近づく。このとき、露光量が大きければ大きいほど加減算値の絶対値が大きいので、より暗い場合に、より積算値が第3積算閾値に迅速に近づくこととなる。ただし、積算値が第3積算閾値以上となると、例えば、露光量がTH1未満の状態で、その積算値の増加速度が落ち、第3積算閾値近傍で停滞する。そして、車外が十分に暗くなると(露光量≧TH1)、積算値が第1積算閾値(例えば6000)以上となり、要否判定部166は、図5(d)のように、ハイビーム許可状態と判定することになる。   Here, the following characteristics can be obtained by finely dividing the exposure amount threshold value and individually setting the addition and subtraction values for the exposure amount. That is, as shown in FIG. 5B, in a scene where the brightness outside the vehicle becomes darker from a bright scene (from 16:00 to 20:00), the integrated value becomes the third integrated threshold (for example, 5000) as shown in FIG. 5C. ), The integrated value approaches the third integrated threshold according to the exposure amount. At this time, the larger the exposure amount, the larger the absolute value of the addition / subtraction value. Therefore, in the darker case, the integrated value comes closer to the third integrated threshold more quickly. However, when the integrated value is equal to or greater than the third integrated threshold, for example, in the state where the exposure amount is less than TH1, the increasing rate of the integrated value decreases and stagnates near the third integrated threshold. When the outside of the vehicle becomes sufficiently dark (exposure amount ≧ TH1), the integrated value becomes equal to or greater than a first integrated threshold (for example, 6000), and the necessity determining unit 166 determines that the high beam permission state is set as shown in FIG. Will do.

かかる構成により、十分暗い場面において積算値は10000となり、十分明るい場面において積算値は0となり、両者の中間程度の明るさにおいて積算値は5000近傍となる。したがって、露光量がTH3やTH4近傍といったように少し暗い程度では、ハイビーム不要状態であるか否かの判定は行われない。仮に、積算値に拘わらず、露光量が十分に明るいか暗いかのみに基づいて加減算値を導出した場合、昼から夜になる場面において、十分暗くなるまで積算値は上がらない(0に滞在している)ので、夜になった後に、積算値が0から6000まで上昇するのを待つ必要がある。これに対し、本実施形態では、夕方の時点で積算値が5000まで上昇しているので、積算値が5000から6000まで上がるのを待てば足り、より短時間でハイビーム許可状態であることを判定することが可能となる。   With this configuration, the integrated value is 10,000 in a sufficiently dark scene, the integrated value is 0 in a sufficiently bright scene, and the integrated value is in the vicinity of 5000 at a brightness that is intermediate between the two. Therefore, when the exposure amount is a little dark such as in the vicinity of TH3 or TH4, it is not determined whether or not the high beam is unnecessary. If the addition / subtraction value is derived based only on whether the exposure is sufficiently bright or dark regardless of the integrated value, the integrated value does not increase until it becomes dark enough in the scene from day to night (it stays at 0). Therefore, after the night comes, it is necessary to wait for the integrated value to rise from 0 to 6000. On the other hand, in the present embodiment, since the integrated value has increased to 5000 at the evening time, it is sufficient to wait for the integrated value to increase from 5000 to 6000, and it is determined that the high beam permission state is reached in a shorter time. It becomes possible to do.

一方、車外の明るさが暗い場面(積算値=10000)から明るくなる場面では、図5(a)のように、露光量が小さくなる(明るくなる)につれて加減算値の絶対値が大きく、かつ、積算値が第3積算閾値より小さい場合に比べて大きい方が、加減算値の絶対値が大きく設定されているので、図5(c)のように、積算値が第3積算閾値に迅速に近づくこととなる。ただし、積算値が第3積算閾値未満となると、例えば、露光量がTH6以上の状態で、その積算値の減少速度が落ち、第3積算閾値近傍で停滞する。そして、車外が十分に明るくなると(露光量<TH6)、積算値が第2積算閾値(例えば4000)未満となり、要否判定部166は、図5(d)のように、ハイビーム不要状態と判定することになる。こうして、仮に、夜から昼になる場面においても、明け方の時点で積算値が5000まで下降しているので、積算値が5000から4000まで下がるのを待てば足り、単に、積算値に拘わらず、露光量が十分に明るいか暗いかのみに基づいて加減算値を導出する場合より短時間でハイビーム不要状態であることを判定することが可能となる。   On the other hand, in a scene where the brightness outside the vehicle becomes darker from a dark scene (integrated value = 10000), the absolute value of the addition / subtraction value increases as the exposure amount decreases (becomes brighter) as shown in FIG. Since the absolute value of the addition / subtraction value is set larger when the integrated value is smaller than the third integrated threshold value, the integrated value quickly approaches the third integrated threshold value as shown in FIG. It will be. However, when the integrated value is less than the third integrated threshold, for example, in a state where the exposure amount is TH6 or more, the decreasing rate of the integrated value decreases and stagnates near the third integrated threshold. When the outside of the vehicle becomes sufficiently bright (exposure amount <TH6), the integrated value becomes less than the second integrated threshold (for example, 4000), and the necessity determining unit 166 determines that the high beam is not necessary as shown in FIG. Will do. Thus, even in the scene from night to noon, the integrated value has decreased to 5000 at dawn, so it is sufficient to wait for the integrated value to decrease from 5000 to 4000. It is possible to determine that the high beam is not required in a shorter time than when the addition / subtraction value is derived based only on whether the exposure amount is sufficiently bright or dark.

また、積算値を第1積算閾値より小さく、第2積算閾値より大きい第3積算閾値近傍で停滞させ、積算値が第3積算閾値以上であるか第3積算閾値未満であるかに応じて加減算値を変える構成により、十分に暗い状態が継続しないと積算値が第1積算閾値以上となることはなく、また、十分に明るい状態が継続しないと積算値が第2積算閾値未満となることはない。したがって、昼に物影やトンネルを通過したり、夜に街中を通過する場合であっても、ハイビーム不要状態か否かの判定が不要に切り換わることがなく、安定した判定結果を得ることが可能となる。   Also, the accumulated value is stagnated in the vicinity of the third accumulated threshold value that is smaller than the first accumulated threshold value and greater than the second accumulated threshold value, and is added or subtracted depending on whether the accumulated value is greater than or equal to the third accumulated threshold value or less than the third accumulated threshold value. If the dark state does not continue sufficiently, the integrated value does not exceed the first integrated threshold, and if the sufficiently bright state does not continue, the integrated value becomes less than the second integrated threshold. Absent. Therefore, even when passing through shadows and tunnels in the daytime or passing through the city at night, the determination of whether or not the high beam is unnecessary is not switched unnecessarily, and a stable determination result can be obtained. It becomes possible.

なお、本実施形態ではヒステリシス特性を設けているので、要否判定部166は、積算値が、所定の第1積算閾値(例えば6000)以上となるとハイビーム許可状態と判定し、積算値が、第1積算閾値より小さい第2積算閾値(4000)未満となるとハイビーム不要状態と判定する。したがって、積算値が第1積算閾値以上となり、要否判定部166が、一旦ハイビーム許可状態と判定すると、積算値が第2積算閾値未満となるまでは、ハイビーム不要状態と判定される(判定が反転する)ことがなくなる。同様に、積算値が第2積算閾値未満となり、要否判定部166が、一旦ハイビーム不要状態と判定すると、積算値が第1積算閾値以上となるまでは、ハイビーム許可状態と判定されることもなくなる。   In the present embodiment, since the hysteresis characteristic is provided, the necessity determination unit 166 determines that the high beam is permitted when the integrated value is equal to or greater than a predetermined first integrated threshold (for example, 6000), and the integrated value is the first value. If it is less than the second integration threshold (4000), which is less than the one integration threshold, it is determined that the high beam is not required. Therefore, once the integrated value is equal to or greater than the first integrated threshold and the necessity determination unit 166 determines that the high beam permission state is once, it is determined that the high beam is not necessary until the integrated value is less than the second integrated threshold (determination is determined). Will not be reversed). Similarly, once the integrated value is less than the second integrated threshold value and the necessity determination unit 166 determines that the high beam is not necessary, the high beam permission state may be determined until the integrated value exceeds the first integrated threshold value. Disappear.

上述したように、要否判定部166が、ハイビーム不要状態であると判定すれば、以降のヘッドランプの配光制御S206〜S222を省略する。したがって、ハイビーム不要状態が継続している間、先行車両抽出処理S208、先行車両認識処理S210、対向車両抽出処理S212、および、対向車両認識処理S214は実行されない。しかし、ハイビーム不要状態からハイビーム許可状態に移行し、上記の処理S208〜S214が唐突に開始されると、ヘッドランプの配光処理が不安定になるおそれがある。そこで、ここでは、ハイビーム不要状態であっても、積算値が所定値(例えば5500)以上であれば、ハイビーム許可状態へ移行する可能性が高くなるので、ヘッドランプの配光処理を開始する事前準備として、先行車両抽出処理S208、先行車両認識処理S210、対向車両抽出処理S212、および、対向車両認識処理S214を事前に実行させてもよい。   As described above, if the necessity determination unit 166 determines that the high beam is not necessary, the following headlamp light distribution controls S206 to S222 are omitted. Therefore, the preceding vehicle extraction process S208, the preceding vehicle recognition process S210, the oncoming vehicle extraction process S212, and the oncoming vehicle recognition process S214 are not executed while the high beam unnecessary state continues. However, if the process shifts from the high beam unnecessary state to the high beam permission state and the above processes S208 to S214 are suddenly started, the light distribution process of the headlamp may become unstable. Therefore, here, even if the high beam is not required, if the integrated value is equal to or greater than a predetermined value (for example, 5500), the possibility of shifting to the high beam permission state increases. As preparation, the preceding vehicle extraction process S208, the preceding vehicle recognition process S210, the oncoming vehicle extraction process S212, and the oncoming vehicle recognition process S214 may be executed in advance.

本実施形態では、図5を用いて説明したように、露光量に応じた加減算値を積算し、その積算値に基づいてハイビーム不要状態か否か判定している。以下では、かかる基本的な技術に対し、実際の車外環境をより反映させるべく、車外環境に応じて積算値等を変更する処理について(1)〜(9)で述べる。   In the present embodiment, as described with reference to FIG. 5, the addition / subtraction values according to the exposure amount are integrated, and it is determined whether or not the high beam is unnecessary based on the integrated value. In the following, (1) to (9) will be described with respect to such a basic technique, in order to reflect the actual environment outside the vehicle more, processing for changing the integrated value or the like according to the environment outside the vehicle.

(1)自動車の運転開始(起動)時は、1日のどの時間であるか定まっていない。したがって、その時点の積算値の値に拘わらず、積算値を強制的に第3積算閾値(例えば5000)に設定するとともに、判定結果をハイビーム不要状態とする(既にハイビーム不要状態であれば維持、ハイビーム許可状態であればハイビーム不要状態に切り換える)。こうして、要否判定部166にハイビーム不要状態か否かを迅速に判定させることが可能となる。   (1) At the start (start-up) of driving of a car, it is not determined which time of the day. Therefore, regardless of the value of the integrated value at that time, the integrated value is forcibly set to the third integrated threshold value (for example, 5000) and the determination result is set to the high beam unnecessary state (maintained if already in the high beam unnecessary state, If it is in the high beam permission state, it is switched to the high beam unnecessary state). In this way, the necessity determining unit 166 can quickly determine whether or not the high beam is unnecessary.

(2)また、自動車に設けられているオートライト機能を利用して積算値を変更することもできる。ここで、オートライト機能は、照度センサの検出値が所定の照度閾値未満となると(車外の明るさが十分ではなくなると)ヘッドランプを自動的に点灯させる機能である。かかるヘッドランプの自動点灯が不要な状況下では、当然ハイビームも不要である。したがって、オートライトの照度センサの検出値が所定の照度閾値以上、すなわち、ヘッドランプの自動点灯が不要である場合、その時の積算値が第3積算閾値(例えば5000)以上であれば、積算値を強制的に第3積算閾値(例えば5000)に設定するとともに、判定結果をハイビーム不要状態とする。ただし、積算値が第3積算閾値未満の場合、積算値を変更することなく、判定結果のみをハイビーム不要状態とする。こうして、要否判定部166にハイビーム不要状態か否かを迅速に判定させることが可能となる。   (2) The integrated value can also be changed using an autolight function provided in the automobile. Here, the autolight function is a function for automatically turning on the headlamp when the detection value of the illuminance sensor becomes less than a predetermined illuminance threshold (when the brightness outside the vehicle is not sufficient). Under such circumstances where automatic lighting of the headlamp is unnecessary, the high beam is naturally unnecessary. Therefore, if the detected value of the illuminance sensor of the autolight is equal to or greater than a predetermined illuminance threshold, that is, if the automatic lighting of the headlamp is not required, the accumulated value is equal to or greater than the third accumulated threshold (for example, 5000). Is forcibly set to a third integrated threshold (for example, 5000), and the determination result is set to a high beam unnecessary state. However, when the integrated value is less than the third integrated threshold, only the determination result is set to the high beam unnecessary state without changing the integrated value. In this way, the necessity determining unit 166 can quickly determine whether or not the high beam is unnecessary.

ただし、照度センサとヘッドランプとの制御系は、当該車外環境認識装置120の制御系と独立している場合があり、照度センサの検出値を直接参照することができない場合がある。この場合、上記のオートライトの照度センサの検出値が所定の照度閾値以上か否かの判定の代わりに、オートライト機能が有効であり(メインスイッチがオートライトに位置しており)、かつ、ロービームが点灯していないことを条件に、積算値や判定結果を切り換えることができる。   However, the control system of the illuminance sensor and the headlamp may be independent of the control system of the external environment recognition device 120, and the detected value of the illuminance sensor may not be directly referred to. In this case, instead of determining whether or not the detection value of the illuminance sensor of the autolight is equal to or greater than a predetermined illuminance threshold, the autolight function is valid (the main switch is located in the autolight), and The integrated value and determination result can be switched on condition that the low beam is not lit.

(3)また、メインスイッチのみならずディマースイッチを利用して積算値を変更することもできる。例えば、ディマースイッチがハイビーム可となっている場合、これは、運転手がヘッドランプをハイビームとしたい意思を表しているとも認識することができる。しかし、運転手によっては、HBAやADBを常に有効にしておきたいと考え、ディマースイッチを常にハイビーム可の状態にし続ける場合がある。したがって、ディマースイッチがハイビーム可となっていることのみをもって単純に運転手がハイビームの点灯を望んでいると判断できない場合がある。   (3) The integrated value can be changed using not only the main switch but also the dimmer switch. For example, when the dimmer switch is capable of high beam, it can be recognized that this indicates that the driver wants to set the headlamp to high beam. However, some drivers want to keep HBA and ADB always valid, and keep the dimmer switch always in a high beam enabled state. Therefore, it may not be determined that the driver simply wants to turn on the high beam only because the dimmer switch is enabled.

そこで、ディマースイッチが定常的にハイビーム可となっている状態ではなく、ハイビーム不可からハイビーム可にポジションが切り換わったことをもって、運転手がヘッドランプをハイビームとしたい意思を表していると判断する。すなわち、ディマースイッチがハイビーム不可からハイビーム可へと切り換わったことを契機に、積算値が、第3積算閾値以上でありかつ第1積算閾値未満である所定値(ここでは5500)未満であれば、積算値を当該所定値(5500)に切り換える。また、積算値が所定値以上であれば、積算値を切り換えない(維持する)。ただし、ハイビーム不要状態か否かの判定結果は変更しない。当該(3)の処理では、ディマースイッチといったハードウェアの情報を利用しているので、露光量に応じた加減算値を積算しなくとも、撮像装置110を用いず、照度センサ等により車外の照度を直接検出して、その照度に応じた加減算値を積算することで、積算値を変更する処理を実現することができる。   Therefore, the driver determines that the driver wants to set the headlamp to the high beam because the dimmer switch is not in a state where the high beam is constantly enabled but the position is switched from the high beam disabled to the high beam enabled. That is, if the integrated value is less than a predetermined value (here, 5500) that is greater than or equal to the third accumulated threshold and less than the first accumulated threshold when the dimmer switch is switched from high beam disabled to high beam enabled. The integrated value is switched to the predetermined value (5500). If the integrated value is equal to or greater than a predetermined value, the integrated value is not switched (maintained). However, the determination result of whether or not the high beam is unnecessary is not changed. In the process (3), since hardware information such as a dimmer switch is used, the illuminance outside the vehicle can be obtained by an illuminance sensor or the like without using the imaging device 110 without adding up or subtracting values according to the exposure amount. By directly detecting and integrating the addition / subtraction values according to the illuminance, a process of changing the integration value can be realized.

ここで、所定値を第3積算閾値以上の値(第1積算閾値より少し小さい値)を用いているのは、運転手がハイビームの点灯を望んでいるのを迅速に反映するためである。また、所定値を第1積算閾値未満としているのは、昼間にHBAやADBを有効にするためにディマースイッチをハイビーム可に切り換えた場合であっても、安易にハイビーム許可状態と判定させないためである。こうして、要否判定部166にハイビーム不要状態か否かを迅速に判定させることが可能となる。   Here, the reason why the predetermined value is equal to or greater than the third integration threshold (a value slightly smaller than the first integration threshold) is to quickly reflect that the driver desires to turn on the high beam. Also, the reason why the predetermined value is less than the first integrated threshold value is that the high beam permission state is not easily determined even when the dimmer switch is switched to high beam enabling to enable HBA and ADB in the daytime. is there. In this way, the necessity determining unit 166 can quickly determine whether or not the high beam is unnecessary.

(4)また、車外が特殊な環境である場合に積算値を変更することができる。例えば、曇天の早朝明け方では、露光量がTH6以上(図5(a)参照)という状態が長時間続き、ハイビーム不要状態への切り換えが迅速に行われない場合が生じうる。そこで、露光量が所定の露光閾値(例えばTH5)未満となる状態(図5(a)参照)が所定の時間閾値(例えば、5〜10分の間、または、それに相当するフレーム数)以上連続すると、積算値が、第3積算閾値以上であれば、積算値を第3積算閾値に切り換える。また、積算値が第3積算閾値未満であれば、積算値を切り換えない。このとき、いずれも、判定結果をハイビーム不要状態とする。   (4) Further, the integrated value can be changed when the outside of the vehicle is in a special environment. For example, in the early morning on a cloudy day, the exposure amount may be TH6 or more (see FIG. 5A) for a long time, and switching to the high beam unnecessary state may not be performed quickly. Therefore, a state where the exposure amount is less than a predetermined exposure threshold value (for example, TH5) (see FIG. 5A) continues for a predetermined time threshold value (for example, for 5 to 10 minutes or the number of frames corresponding thereto). Then, if the integrated value is greater than or equal to the third integrated threshold, the integrated value is switched to the third integrated threshold. If the integrated value is less than the third integrated threshold, the integrated value is not switched. At this time, the determination result is set to a high beam unnecessary state.

(5)また、車外が他の特殊な環境である場合に積算値を変更することができる。上述したように、露光量調整部は、生成された画像の一部の領域(例えば、路面領域)の輝度分布を用い、露光量を調整している。通常、路面は灰色から黒色の間の色となる場合が多いが、例えば、積雪があった場合の路面は白色となるため、輝度が比較的高くなる。そうすると、ハイビーム許可状態であるべき十分暗い状況下においても、露光量≧TH1を満たし、ハイビーム不要状態となる場合がある。   (5) Further, the integrated value can be changed when the outside of the vehicle is in another special environment. As described above, the exposure amount adjustment unit adjusts the exposure amount using the luminance distribution of a partial region (for example, a road surface region) of the generated image. Usually, the road surface often has a color between gray and black, but for example, the road surface when there is snow is white, so the brightness is relatively high. Then, even under sufficiently dark conditions that should be in a high beam permission state, the exposure amount ≧ TH1 may be satisfied and a high beam unnecessary state may occur.

そこで、画像中の、露光量を調整するために参照する路面領域以外の、例えば、上空に相当する領域(そのうち例えば100画素)を参照し、その輝度を取得する。そして、かかる領域の輝度が所定の暗さ条件、すなわち、輝度が所定値(例えば256段階の10)未満となる画素数が所定値(例えば90)以上の場合、その時点の積算値が第3積算閾値未満ならば、積算値に4を加算し、積算値が第3積算閾値以上ならば、積算値に2を加算する。ただし、かかる処理は露光量がTH4以上である場合等の所定の条件を満たしているときのみ行う。こうして、夜間の積雪路面であってもハイビーム不要状態が不要に長時間継続する問題を解消することができる。   Therefore, for example, an area corresponding to the sky (for example, 100 pixels) other than the road surface area referred to in order to adjust the exposure amount in the image is referred to, and the luminance is acquired. When the luminance of the region is a predetermined dark condition, that is, when the number of pixels whose luminance is less than a predetermined value (for example, 10 in 256 steps) is a predetermined value (for example, 90) or more, the integrated value at that time is the third value. If the integrated value is less than the integrated threshold value, 4 is added to the integrated value, and if the integrated value is greater than or equal to the third integrated threshold value, 2 is added to the integrated value. However, such processing is performed only when a predetermined condition is satisfied, such as when the exposure amount is TH4 or more. Thus, it is possible to solve the problem that the high beam unnecessary state continues unnecessarily for a long time even on a snowy road surface at night.

(6)また、車外環境に応じて積算値の積算処理を一時的に停止することもできる。例えば、先行車両や対向車両といった障害物が自車両1の直前に位置している場合、先行車両のテールランプやブレーキランプ、または、自車両1のヘッドランプの反射等の影響を受け、夜間においても露光量が小さくなる場合がある。そこで、画像処理S200で導出した3次元位置を用い、直前の立体物の奥行き距離が所定の距離閾値(例えば10m)未満となると、その間は積算値の値を更新しない(積算しない)としてもよい。   (6) Further, the integration processing of the integrated value can be temporarily stopped according to the environment outside the vehicle. For example, when an obstacle such as a preceding vehicle or an oncoming vehicle is located immediately before the host vehicle 1, it is affected by the reflection of the tail lamp or brake lamp of the preceding vehicle or the head lamp of the host vehicle 1, and at night. The exposure amount may be small. Therefore, when the three-dimensional position derived in the image processing S200 is used and the depth distance of the immediately preceding solid object becomes less than a predetermined distance threshold (for example, 10 m), the integrated value may not be updated (not integrated) during that time. .

なお、かかる処理を採用した場合、渋滞中に昼から夜になる状況下では積算値が変化しないこととなるが、そもそも直近に先行車両や障害物がある場合、ハイビームは必要ないので、支障は生じない。こうして、先行車両のテールランプやブレーキランプ、または、自車両1のヘッドランプの反射等の影響により、不要にハイビーム不要状態となるのを回避できる。   If such processing is adopted, the integrated value will not change under conditions of daytime to night during traffic jams, but if there is a preceding vehicle or obstacle in the first place, a high beam is not necessary, so there is a problem. Does not occur. In this way, it is possible to avoid an unnecessary high beam unnecessary state due to the influence of the reflection of the tail lamp and brake lamp of the preceding vehicle or the head lamp of the host vehicle 1.

(7)また、車外環境に応じて他の積算値の積算処理を一時的に停止することもできる。例えば、夜間、交差点において、自車両が先頭に位置している状態で停止していると、対向車両のヘッドランプが明るい場合がある。この場合、対向車両のヘッドランプの影響で露光量が小さくなる場合がある。そこで、自車両1が停止状態であり、かつ、前方に対向車両が存在すると判定されている場合、積算値の値を更新しない(積算しない)としてもよい。こうして、対向車両のヘッドランプの影響により、不要にハイビーム不要状態となるのを回避できる。   (7) Further, the integration processing of other integrated values can be temporarily stopped according to the environment outside the vehicle. For example, if the host vehicle is stopped at an intersection at night, the headlamps of the oncoming vehicle may be bright. In this case, the exposure amount may be reduced due to the influence of the headlamp of the oncoming vehicle. Therefore, when it is determined that the host vehicle 1 is in a stopped state and there is an oncoming vehicle ahead, the value of the integrated value may not be updated (not integrated). Thus, it is possible to avoid unnecessary high beam unnecessary state due to the influence of the headlamp of the oncoming vehicle.

(8)また、他の積算値の積算処理を一時的に停止することもできる。例えば、昼間であっても、撮像装置110の光軸を遮蔽されると、車外環境に拘わらず、露光量が大きくなり、ハイビーム許可状態となる場合がある。また、撮像装置110は天候等の影響を受けやすく、降雨や霧、あるいは逆光等によって先行車両等を認識できないことがある。そこで、このような撮像装置110による制御が一時的に禁止(HALT判定)されていると判定された場合、積算値の値を更新しない(積算しない)としてもよい。こうして、撮像装置110が車外環境を正常に認識できない場合においても、不要にハイビーム許可状態となるのを回避できる。   (8) Also, the integration process of other integrated values can be temporarily stopped. For example, even during the daytime, if the optical axis of the imaging device 110 is blocked, the exposure amount may increase and the high beam permission state may be entered regardless of the environment outside the vehicle. In addition, the imaging device 110 is easily affected by weather and the like, and may not recognize a preceding vehicle or the like due to rain, fog, backlight, or the like. Therefore, when it is determined that such control by the imaging device 110 is temporarily prohibited (HALT determination), the value of the integrated value may not be updated (not integrated). In this way, even when the imaging apparatus 110 cannot normally recognize the environment outside the vehicle, it is possible to avoid unnecessarily entering the high beam permission state.

(9)また、車外環境に応じて露光量の閾値を変更することもある。例えば、自車両1が市街地を走行している間、街灯の影響で露光量が小さくなる場合がある。そこで、前回フレームの走行シーン判定処理S220において、現在のシーンが市街地であると判定されている間、図5(a)の各閾値(TH1〜TH6)を所定比率(例えば、10%)小さくするとしてもよい。こうして、市街地においても、街灯の影響で、不要にハイビーム不要状態となるのを回避できる。   (9) The threshold value of the exposure amount may be changed according to the environment outside the vehicle. For example, while the vehicle 1 is traveling in an urban area, the exposure amount may be reduced due to the influence of a streetlight. Therefore, while the current scene is determined to be an urban area in the traveling scene determination process S220 of the previous frame, each threshold value (TH1 to TH6) in FIG. 5A is reduced by a predetermined ratio (for example, 10%). It is good. In this way, even in an urban area, it is possible to avoid an unnecessary high beam condition due to the influence of the street lamp.

(検出範囲設定処理S206)
要否判定部166が、ハイビーム許可状態と判定すると(S204におけるNO)、検出範囲設定部168は、取得した画像において、立体物を検出する通常の範囲に加え、先行車両(テールランプ)、対向車両(ヘッドランプ)、街灯それぞれを検出するための処理リソースをかけて、より詳細かつ高精度に立体物を検出する範囲(検出範囲)を決定する。このように画像内で、通常の立体物の検出範囲に加え、詳細かつ高精度に検出する範囲を限定することで、先行車両や対向車両を抽出する処理時間の短縮を図るとともに、先行車両や対向車両が本来存在しない領域での誤検出を防止することができる。以下、このように立体物を詳細かつ高精度に検出する検出範囲について詳述する。
(Detection range setting process S206)
When the necessity determining unit 166 determines that the high beam permission state is set (NO in S204), the detection range setting unit 168 includes a preceding vehicle (tail lamp) and an oncoming vehicle in addition to the normal range for detecting a three-dimensional object in the acquired image. (Head lamp) and processing resources for detecting the street lamps are allotted, and a range (detection range) for detecting a three-dimensional object in more detail and with high accuracy is determined. In this way, in addition to the normal three-dimensional object detection range in the image, by limiting the range to be detected in detail and with high accuracy, the processing time for extracting the preceding vehicle and the oncoming vehicle is reduced, and the preceding vehicle and It is possible to prevent erroneous detection in an area where no oncoming vehicle originally exists. Hereinafter, the detection range in which the three-dimensional object is detected in detail and with high accuracy will be described in detail.

図6は、検出範囲を説明するための説明図である。検出範囲設定部168は、検出する対象である先行車両、対向車両、街灯それぞれに対し、画像領域216のうちの図6に示す予め定められた位置に、破線の矩形で示す先行車両検出範囲220a、一点鎖線の矩形で示す対向車両検出範囲220b、二点鎖線の矩形で示す街灯検出範囲220cを設定する。図6を参照して理解できるように、先行車両検出範囲220aは、対向車両検出範囲220bに含まれ、両者と街灯検出範囲220cとは排他的になっている。   FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the detection range. The detection range setting unit 168 detects the preceding vehicle detection range 220a indicated by a broken-line rectangle at a predetermined position shown in FIG. 6 in the image area 216 for each of the preceding vehicle, the oncoming vehicle, and the streetlight to be detected. The oncoming vehicle detection range 220b indicated by the dashed-dotted rectangle and the streetlight detection range 220c indicated by the two-dot dashed rectangle are set. As can be understood with reference to FIG. 6, the preceding vehicle detection range 220a is included in the oncoming vehicle detection range 220b, and both and the streetlight detection range 220c are exclusive.

このような先行車両検出範囲220a、対向車両検出範囲220b、街灯検出範囲220cは、車外環境や進行路に応じてオフセット可能となっている。例えば、道路が湾曲していたり、勾配を有していると、その度合いに応じて先行車両検出範囲220a、対向車両検出範囲220b、街灯検出範囲220cをオフセットさせる。例えば、進行路が左カーブであれば、検出範囲設定部168は、先行車両検出範囲220a、対向車両検出範囲220b、街灯検出範囲220cそれぞれを、進行路に応じた分だけ左にオフセットする。こうして、先行車両、対向車両、街灯が存在する可能性が最も高い位置を検出範囲として設定することが可能となる。   The preceding vehicle detection range 220a, the oncoming vehicle detection range 220b, and the streetlight detection range 220c can be offset according to the environment outside the vehicle and the traveling path. For example, if the road is curved or has a slope, the preceding vehicle detection range 220a, the oncoming vehicle detection range 220b, and the streetlight detection range 220c are offset according to the degree. For example, if the travel path is a left curve, the detection range setting unit 168 offsets the preceding vehicle detection range 220a, the oncoming vehicle detection range 220b, and the streetlight detection range 220c to the left by an amount corresponding to the travel path. In this way, it is possible to set as a detection range a position where the possibility of the presence of a preceding vehicle, an oncoming vehicle, and a streetlight is highest.

(先行車両抽出処理S208)
続いて、先行車両抽出部170は、先行車両検出範囲220aから、輝度およびカラー情報ならびに3次元位置に応じてテールランプを抽出する。ただし、先行車両のテールランプは、後述する対向車両のヘッドランプや街灯と光量が異なる。そうすると、撮像装置110において、テールランプを取得可能な露光時間で撮像すると、ヘッドランプや街灯の輝度が飽和し、逆にヘッドランプや街灯を取得可能な露光時間で撮像すると、テールランプを検出できなくなってしまう。そこで、撮像装置110は、フレームを異にして、少なくとも長短2つの露光時間で画像を生成する。
(Preceding vehicle extraction process S208)
Subsequently, the preceding vehicle extraction unit 170 extracts a tail lamp from the preceding vehicle detection range 220a according to the luminance and color information and the three-dimensional position. However, the tail lamp of the preceding vehicle is different in light quantity from the head lamp and street lamp of the oncoming vehicle described later. Then, when the imaging device 110 captures images with an exposure time in which the tail lamp can be acquired, the brightness of the headlamps and street lamps is saturated, and conversely, if the imaging is performed with the exposure time in which the head lamps and street lights can be acquired, the tail lamp cannot be detected. End up. Therefore, the imaging apparatus 110 generates an image with at least two exposure times with different frames.

図7は、露光時間の異なる輝度画像212を説明するための説明図である。例えば、図7(a)は、露光時間が長く、図7(b)は、露光時間が短い。したがって、図7(a)の輝度画像212を用いると、ヘッドランプや街灯の輝度が飽和するおそれはあるものの、テールランプを適切に抽出でき、図7(b)の輝度画像212を用いると、テールランプを抽出できないおそれはあるものの、ヘッドランプや街灯を適切に抽出できる。   FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining luminance images 212 having different exposure times. For example, FIG. 7A shows a long exposure time, and FIG. 7B shows a short exposure time. Therefore, if the luminance image 212 in FIG. 7A is used, the luminance of the headlamp and the streetlight may be saturated, but the tail lamp can be appropriately extracted. If the luminance image 212 in FIG. Although there is a possibility that it cannot be extracted, headlamps and street lamps can be appropriately extracted.

そして、先行車両抽出部170は、先行車両検出範囲220aにおいて、カラー情報(RGBまたはYUV)が、赤色を示す所定の色範囲内にあり、3次元位置が所定の距離範囲(例えば1.5画素)内にある画素同士をグループ化する。ただし、先行車両抽出部170は、この条件を満たす画素を全て含む、水平線および垂直線からなる矩形状に画素同士をグループ化する。グループ化したテールランプ候補では、グループの上下左右座標、グループ内画素数、グループ内最大輝度値、最小輝度値、グループの平均奥行き距離(平均視差)といった基本特徴量を有する。   In the preceding vehicle detection range 220a, the preceding vehicle extraction unit 170 has color information (RGB or YUV) within a predetermined color range indicating red, and a three-dimensional position within a predetermined distance range (for example, 1.5 pixels). ) Group the pixels in the parentheses. However, the preceding vehicle extraction unit 170 groups the pixels into a rectangular shape including a horizontal line and a vertical line that includes all the pixels that satisfy this condition. The grouped tail lamp candidates have basic feature amounts such as the vertical and horizontal coordinates of the group, the number of pixels in the group, the maximum luminance value in the group, the minimum luminance value, and the average depth distance (average parallax) of the group.

ここで、先行車両抽出部170は、グループの上下左右座標の差分(サイズ)が所定値(例えば2画素)以下、グループの上下左右座標の差分(サイズ)が所定値(奥行き距離によって決定)以上、グループ内画素数が所定値(例えば2)以下といった除外条件のいずれかを満たす場合、テールランプ候補として除外する。   Here, the preceding vehicle extraction unit 170 determines that the difference (size) between the vertical and horizontal coordinates of the group is a predetermined value (for example, two pixels) or less, and the difference (size) between the vertical and horizontal coordinates of the group is a predetermined value (determined by the depth distance) If any of the exclusion conditions such as the number of pixels in the group satisfying a predetermined value (for example, 2) or less is satisfied, it is excluded as a tail lamp candidate.

また、先行車両検出範囲220aに、テールランプに加え、赤反射板が含まれる場合があり、カラー情報のみで両者を区別するのは難しい。しかし、赤反射板が光の反射を利用しているのに対し、テールランプは自発光しているので、同一の奥行き距離において、テールランプの方が赤反射板より輝度が高くなる。ここでは、かかる特性を利用して、テールランプと赤反射板とを区別する。   In addition, the preceding vehicle detection range 220a may include a red reflector in addition to the tail lamp, and it is difficult to distinguish the two based only on color information. However, since the red reflector uses light reflection, the tail lamp emits light spontaneously, and therefore the tail lamp has higher brightness than the red reflector at the same depth distance. Here, the tail lamp and the red reflecting plate are distinguished from each other using such characteristics.

図8は、テールランプと赤反射板との関係を示した説明図である。図8において実線で示したテールランプおよび破線で示した赤反射板のいずれも奥行き距離が大きくなるに連れ輝度が低下するが、いずれの距離においてもテールランプの方が赤反射板より輝度が高い。なお、図8では、距離と輝度の関係を、説明の便宜上、線形的に示しているが、実際は線形にはならない場合が多い。先行車両抽出部170は、テールランプ候補の奥行き距離と輝度とに基づき、その関係が図8における赤反射板に相当すると判断した場合、テールランプ候補から除外する。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the tail lamp and the red reflector. In FIG. 8, both the tail lamp indicated by the solid line and the red reflecting plate indicated by the broken line decrease in luminance as the depth distance increases, but at any distance, the tail lamp has higher luminance than the red reflecting plate. In FIG. 8, the relationship between the distance and the luminance is shown linearly for convenience of explanation, but in reality, it is often not linear. If the preceding vehicle extraction unit 170 determines that the relationship corresponds to the red reflector in FIG. 8 based on the depth distance and brightness of the tail lamp candidate, the preceding vehicle extraction unit 170 excludes the candidate from the tail lamp candidate.

上記のように、本実施形態では、先行車両検出範囲220aにおいてテールランプの抽出を行う。しかし、先行車両検出範囲220aの奥行き距離は、0m〜数百mと非常に長く、遠方のテールランプを認識するために露光時間を長くせざるを得ない。そうすると、比較的奥行き距離が長いA領域に位置するテールランプは、奥行き距離と輝度との関係を特定でき、例えば、赤反射板と区別できるが、図8に示すように、奥行き距離が短いB領域に位置するテールランプは、輝度が最大値で飽和してしまい、奥行き距離と輝度との関係を特定できない。なお、輝度が飽和するのはテールランプの発光部分であって、その周囲では赤色が存在するため、テールランプ候補自体は抽出できる。   As described above, in the present embodiment, the tail lamp is extracted in the preceding vehicle detection range 220a. However, the depth distance of the preceding vehicle detection range 220a is very long, from 0 m to several hundred m, and the exposure time must be increased in order to recognize a distant tail lamp. Then, the tail lamp located in the A region having a relatively long depth distance can specify the relationship between the depth distance and the brightness, and can be distinguished from, for example, a red reflector, but as shown in FIG. In the tail lamp located at, the luminance is saturated at the maximum value, and the relationship between the depth distance and the luminance cannot be specified. It should be noted that the luminance is saturated at the light emitting portion of the tail lamp, and red is present around it, so that the tail lamp candidate itself can be extracted.

かかるテールランプについては、対向車両のヘッドランプに比べ、輝度が低いため、そもそもテールランプと赤反射板との輝度の差は小さい。ここでは、図8に示すように、B領域において奥行き距離が短くなれば、テールランプと赤反射板との差が縮み、ついには、テールランプと赤反射板のいずれも輝度が飽和してしまう。このように奥行き距離が短いところでは、テールランプと赤反射板とを区別できなくなってしまう。   Since such a tail lamp has a lower luminance than the headlamp of the oncoming vehicle, the difference in luminance between the tail lamp and the red reflector is small in the first place. Here, as shown in FIG. 8, when the depth distance is shortened in the region B, the difference between the tail lamp and the red reflector is reduced, and finally the luminance of both the tail lamp and the red reflector is saturated. In such a place where the depth distance is short, it becomes impossible to distinguish between the tail lamp and the red reflector.

なお、赤反射板は、走行中の運転手に注意喚起を促す表示として用いられるのに加え、車両のリフレクタとしても用いられている。本実施形態では、あくまで走行中の先行車両に対し、ハイビームによる眩惑(グレア)を与えないことが目的であり、テールランプが点灯していない、例えば、駐車車両にはハイビームを当てるのが望ましい。   The red reflector is used as a vehicle reflector in addition to being used as a display to call attention to a driver who is traveling. In the present embodiment, the purpose is not to give glare due to the high beam to the preceding vehicle that is running, and it is desirable to apply a high beam to a parked vehicle where the tail lamp is not lit, for example.

例えば、米国の住宅街では路上の縦列駐車が一般的であるため、赤反射板とテールランプとを誤認識すると、路上駐車が多い場所でハイビーム点灯ができない、または、ハイビームとロービームとのハンチングが生じる等の問題が生じ得る。このような事態を回避すべく、テールランプ候補の形状や速度(≠0)を用いることが考えられるが、前者は形状では赤反射板を除外できない場合が多いこと、後者は静止している先行車両も存在すること等から精度の高い識別は難しい。   For example, parallel parking on the street is common in US residential areas, so if the red reflector and the tail lamp are misrecognized, high beam lighting cannot be performed in places where there is a lot of street parking, or high beam and low beam hunting occurs. Such problems may occur. In order to avoid such a situation, it is conceivable to use the shape and speed (≠ 0) of the tail lamp candidate. However, the former often does not exclude the red reflector, and the latter is a stationary preceding vehicle. It is difficult to identify with high accuracy.

そこで、やはり、テールランプと赤反射板とは、奥行き距離と輝度との関係に基づいて区別するのが望ましい。ここでは、上述した、テールランプを抽出するため露光時間の長い図7(a)の輝度画像212に加え、異なるフレームで生成される、ヘッドランプや街灯を抽出するための図7(b)の輝度画像212を用いる。   Therefore, it is desirable that the tail lamp and the red reflector are distinguished from each other based on the relationship between the depth distance and the luminance. Here, in addition to the above-described luminance image 212 of FIG. 7A having a long exposure time for extracting the tail lamp, the luminance of FIG. 7B for extracting the headlamps and street lamps generated in different frames. An image 212 is used.

図9は、テールランプと赤反射板との関係を示した他の説明図である。先行車両抽出部170は、まず、図7(a)の輝度画像(第1画像)を用いる。かかる図7(a)の輝度画像212では、ブロックの輝度と奥行き距離との関係が図9(a)のようになり、Aの領域に関し、ブロックの輝度と奥行き距離とに基づいて両者を区別し、先行車両のテールランプを抽出することができる。   FIG. 9 is another explanatory view showing the relationship between the tail lamp and the red reflecting plate. The preceding vehicle extraction unit 170 first uses the luminance image (first image) of FIG. In the luminance image 212 shown in FIG. 7A, the relationship between the luminance of the block and the depth distance is as shown in FIG. 9A, and the region A is distinguished based on the luminance and the depth distance of the block. Then, the tail lamp of the preceding vehicle can be extracted.

そして、ブロックの奥行き距離が所定の距離閾値(例えば150m)未満であれば、先行車両抽出部170は、図7(a)の輝度画像212より露光時間の短い図7(b)の輝度画像(第2画像)を用いる。かかる図7(b)の輝度画像212では、ブロックの輝度と奥行き距離との関係が図9(b)のようになり、Aの領域より奥行き距離の短いBの領域に関しても、ブロックの輝度と奥行き距離とに基づいて両者を区別し、先行車両のテールランプを抽出することができる。   And if the depth distance of a block is less than a predetermined distance threshold (for example, 150 m), the preceding vehicle extraction part 170 will be the brightness | luminance image (b) of FIG.7 (b) whose exposure time is shorter than the brightness | luminance image 212 of FIG.7 (a). (Second image) is used. In the luminance image 212 of FIG. 7B, the relationship between the luminance of the block and the depth distance is as shown in FIG. 9B, and the luminance of the block is also related to the region B having a shorter depth distance than the region A. Based on the depth distance, the two can be distinguished and the tail lamp of the preceding vehicle can be extracted.

なお、露光時間の短い図7(b)の輝度画像212からテールランプを抽出する場合の先行車両検出範囲220aは、露光時間の長い図7(a)の輝度画像212からテールランプを抽出する場合の先行車両検出範囲220aをそのまま利用するか、または、多少拡大(例えば1.1倍)して利用する。すなわち、先行車両検出範囲220aは、露光時間の短い図7(b)の輝度画像212における、既に導出されている先行車両検出範囲220aに基づく範囲からテールランプを抽出することとなる。ここでは、フレームレートが十分に小さく、先行車両と自車両1との相対速度が小さいので、フレーム間で先行車両の位置が余り移動することはない。したがって、フレームの異なる輝度画像212に、このように先行車両検出範囲220aを流用したとしても問題は生じない。こうして、先行車両検出範囲220aの再導出処理を回避し、処理負荷の軽減を図ることができる。   It should be noted that the preceding vehicle detection range 220a in the case of extracting the tail lamp from the luminance image 212 in FIG. 7B with a short exposure time is the preceding vehicle detection range 220a in the case of extracting the tail lamp from the luminance image 212 in FIG. The vehicle detection range 220a is used as it is or is used after being slightly enlarged (for example, 1.1 times). That is, in the preceding vehicle detection range 220a, the tail lamp is extracted from the range based on the already derived preceding vehicle detection range 220a in the luminance image 212 of FIG. 7B having a short exposure time. Here, since the frame rate is sufficiently small and the relative speed between the preceding vehicle and the host vehicle 1 is small, the position of the preceding vehicle does not move much between frames. Therefore, even if the preceding vehicle detection range 220a is diverted to the luminance image 212 having a different frame, no problem occurs. In this way, it is possible to avoid the re-derivation processing of the preceding vehicle detection range 220a and reduce the processing load.

以下、先行車両抽出部170が露光時間の短い図7(b)の輝度画像212からテールランプを抽出する具体的な処理を説明する。まず、先行車両抽出部170は、テールランプの特徴量として、テールランプ候補の赤色成分(RGBのR)の最大値を用いる。ただし、最大値を求めるのはR≧G、R≧Bの条件を満たす画素のみとする。   Hereinafter, a specific process in which the preceding vehicle extraction unit 170 extracts the tail lamp from the luminance image 212 of FIG. 7B having a short exposure time will be described. First, the preceding vehicle extraction unit 170 uses the maximum value of the red component (RGB R) of the tail lamp candidate as the feature amount of the tail lamp. However, the maximum value is obtained only for pixels that satisfy the conditions of R ≧ G and R ≧ B.

また、テールランプの明るさは車両の種別や環境に応じてばらつきが生じるため、複数フレーム間の得点方式で累積した値を用いる。具体的に、いずれも初期値を0とする「テールランプらしさ」を示すテールランプポイントと、「テールランプではないらしさ」を示す非テールランプポイントをフレーム毎に累積する。   Further, since the brightness of the tail lamp varies depending on the type and environment of the vehicle, a value accumulated by a scoring method between a plurality of frames is used. Specifically, in each case, a tail lamp point indicating “tail lamp likelihood” with an initial value of 0 and a non-tail lamp point indicating “not tail lamp” are accumulated for each frame.

図10は、先行車両抽出部170が累積するポイントを説明するための説明図である。かかる図10では、図9(b)のテールランプと赤反射板との奥行き距離と輝度との関係に基づいて4つの領域((a)〜(d))を設定している。ここでは、テールランプの奥行き距離と輝度との関係に相当するハッチングで示した(b)の領域をテールランプらしいと判定し、赤反射板の奥行き距離と輝度との関係に相当するクロスハッチングで示した(d)の領域をテールランプではないらしいと判定し、その間の(c)の領域をどちらともいえないと判定し、(b)の領域より輝度が高い(ブレーキランプに相当する程度輝度が高い)、(a)の領域を確実にテールランプらしいと判定する。なお、図10では、説明の便宜上、奥行き距離に対して線形的に領域を示しているが、奥行き距離を複数の段階に分割し、それぞれの奥行き距離毎に離散化(階段状に)してもよい。   FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining points accumulated by the preceding vehicle extraction unit 170. In FIG. 10, four regions ((a) to (d)) are set based on the relationship between the depth distance between the tail lamp and the red reflector and the luminance in FIG. Here, the area (b) indicated by hatching corresponding to the relationship between the depth distance of the tail lamp and the luminance is determined to be a tail lamp, and is indicated by cross hatching corresponding to the relationship between the depth distance of the red reflector and the luminance. The area (d) is determined not to be a tail lamp, the area (c) in between is determined to be neither, and the brightness is higher than the area (b) (the brightness is high enough to correspond to a brake lamp). , (A) is definitely determined to be a tail lamp. In FIG. 10, for convenience of explanation, the region is shown linearly with respect to the depth distance. However, the depth distance is divided into a plurality of stages and is discretized (stepped) for each depth distance. Also good.

そして、先行車両抽出部170は、ブロックの奥行き距離と輝度の関係が、(a)の領域に含まれると判断すると、テールランプポイントに5点加算し、(b)の領域に含まれると判断すると、テールランプポイントに1点加算し、(c)の領域に含まれると判断すると、なんら処理を行わず、(d)の領域に含まれると判断すると、非テールランプポイントに1点加算する。このようにして求められたテールランプポイントと、非テールランプポイントは、後述する先行車両認識処理S210で用いられる。具体的に、先行車両認識部172において、先行車両候補が先行車両であると判定された後、その補正を行うためにテールランプポイント、および、非テールランプポイントが用いられる。かかる補正については後程、先行車両認識処理S210において詳述する。   When the preceding vehicle extraction unit 170 determines that the relationship between the depth distance of the block and the luminance is included in the region (a), the preceding vehicle extraction unit 170 adds five points to the tail lamp point and determines that the relationship is included in the region (b). When one point is added to the tail lamp point and it is determined that it is included in the area (c), no processing is performed, and when it is determined that it is included in the area (d), one point is added to the non-tail lamp point. The tail lamp point and the non-tail lamp point thus obtained are used in the preceding vehicle recognition process S210 described later. Specifically, after the preceding vehicle recognition unit 172 determines that the preceding vehicle candidate is a preceding vehicle, the tail lamp point and the non-tail lamp point are used to correct the preceding vehicle candidate. This correction will be described in detail later in the preceding vehicle recognition process S210.

ところで、テールランプや後述するヘッドランプ(以下、簡潔に説明するためテールランプを対象に述べる)は、画像中の特徴量(輝度やカラー情報)に基づいて抽出されるが、その特徴量が閾値付近で変動した場合、テールランプの抽出自体が不安定になる場合がある。例えば、実際に存在する先行車両に対し、そのテールランプを、任意のフレームではテールランプであると判定するが、他のフレームではテールランプではないと判定するといった状況を繰り返す。このようにテールランプが不安定に抽出されると、それに伴って自車両1のヘッドランプの配光制御がハイビームとロービームとを繰り返すハンチングが生じる。   By the way, a tail lamp and a head lamp (to be described below for the sake of brevity) will be extracted based on feature values (luminance and color information) in the image. If it fluctuates, the tail lamp extraction itself may become unstable. For example, for a preceding vehicle that actually exists, a situation is repeated in which the tail lamp is determined to be a tail lamp in an arbitrary frame but is not a tail lamp in another frame. When the tail lamp is extracted in an unstable manner as described above, hunting in which the light distribution control of the head lamp of the host vehicle 1 repeats a high beam and a low beam occurs.

また、進行路近傍に位置する反射板等、自発光しない立体物は、自車両1のヘッドランプの当たり方で、画像の特徴量が異なることとなり、テールランプ(先行車両)やヘッドランプ(対向車両)と誤認識し易くなる。例えば、自車両1がハイビームに設定されると、その反射によりテールランプ(先行車両)と誤認識され、先行車両にハイビームを照射しないように、ハイビームがロービームに切り換わる。しかし、ロービームに切り換わることでハイビームの反射が無くなり、テールランプとは認識されなくなると、再びハイビームになるといったようにハンチングが生じ得る。   In addition, a three-dimensional object that does not emit light, such as a reflector located in the vicinity of the traveling path, has different image feature amounts depending on how the headlamp of the host vehicle 1 hits, and a tail lamp (preceding vehicle) or a headlamp (oncoming vehicle). ). For example, when the host vehicle 1 is set to a high beam, the reflection is misrecognized as a tail lamp (preceding vehicle), and the high beam is switched to a low beam so that the preceding vehicle is not irradiated with the high beam. However, when switching to the low beam, the reflection of the high beam disappears, and when it is not recognized as the tail lamp, hunting may occur such that the beam becomes a high beam again.

このようなハンチングに対し、先行車両や対向車両の認識後の配光制御において対策処理を実行することもできるが、配光制御の元となる認識自体が不安定であると、配光制御自体を複雑にせざるを得ず、結果としてロバスト性を失うこととなる。   For such hunting, countermeasure processing can also be executed in light distribution control after recognition of the preceding vehicle or oncoming vehicle, but if the recognition itself that is the basis of light distribution control is unstable, the light distribution control itself Must be complicated, resulting in loss of robustness.

そこで、本実施形態では、テールランプ等の抽出時点で、認識処理にヒステリシス特性を組み込んだ処理を行う。具体的には、抽出する対象にハイビームが当たっているか否かに応じて、特徴量を比較する閾値を異ならせる。   Therefore, in the present embodiment, at the time of extraction of the tail lamp or the like, processing in which hysteresis characteristics are incorporated into the recognition processing is performed. Specifically, the threshold value for comparing the feature amounts is varied depending on whether or not the target to be extracted is hit with a high beam.

例えば、ハイビームが当たっている領域では、ハイビームが当たっていない領域より閾値を高く(厳しく)して、テールランプ等の誤検出を防止する。もしくは、ハイビームが当たっていない領域では、ハイビームが当たっている領域より閾値を低く(緩く)して、テールランプ等を抽出し易くする。こうして、テールランプ等を適切に抽出し、ハンチングを防止することができる。   For example, in a region where a high beam is hit, a threshold is set higher (stricter) than in a region where a high beam is not hit, thereby preventing erroneous detection of a tail lamp or the like. Alternatively, in a region where the high beam is not applied, the threshold is set lower (relaxed) than in a region where the high beam is applied, so that the tail lamp or the like can be easily extracted. In this way, tail lamps and the like can be appropriately extracted and hunting can be prevented.

このようにハイビームが当たっているか否かによって閾値を変更するため、まず、ハイビームが当たっている領域を判断しなければならない。   In order to change the threshold depending on whether or not the high beam is hitting in this way, first, it is necessary to determine the area hitting the high beam.

図11は、ヘッドランプの配光制御を説明するための機能ブロック図である。本実施形態においては、当該先行車両抽出部170や対向車両抽出部174によってテールランプやヘッドランプが抽出される。そして、先行車両認識部172や対向車両認識部176が抽出されたテールランプやヘッドランプに基づいて先行車両や対向車両を認識する。そして、このような情報に基づき、配光制御部184が、ヘッドランプの配光、すなわち、ハイビームの照射範囲(もしくは照射有無)を決定し、照明機構124が、破線で示したCAN(Controller Area Network)通信を通じて取得したハイビームの照射範囲に基づき、ハイビームを照射する。   FIG. 11 is a functional block diagram for explaining the light distribution control of the headlamp. In the present embodiment, tail lamps and headlamps are extracted by the preceding vehicle extraction unit 170 and the oncoming vehicle extraction unit 174. And a preceding vehicle and an oncoming vehicle are recognized based on the tail lamp and headlamp which the preceding vehicle recognition part 172 and the oncoming vehicle recognition part 176 extracted. Then, based on such information, the light distribution control unit 184 determines the light distribution of the headlamp, that is, the high beam irradiation range (or the presence or absence of irradiation), and the illumination mechanism 124 indicates the CAN (Controller Area) indicated by the broken line. Network) High beam irradiation is performed based on the high beam irradiation range acquired through communication.

ここで、先行車両抽出部170が、図11に破線で示したように、CAN通信を通じて、照明機構124がどの照射範囲にハイビームを照射したかの結果的な情報を取得し、上記のように閾値を変更したとする。そうすると、以下のように、CAN通信の遅れ等の影響を受ける場合がある。   Here, as shown by the broken line in FIG. 11, the preceding vehicle extraction unit 170 obtains information as a result of which irradiation range the illumination mechanism 124 has irradiated with the high beam through CAN communication, as described above. Assume that the threshold is changed. Then, as described below, there may be an influence such as a delay of CAN communication.

すなわち、先行車両を認識すると、配光制御部184が、その領域のハイビームをロービームに切り換える指示を送る。照明機構124は、かかる指示に従ってハイビームをロービームに切り換える。しかし、配光制御部184から照明機構124まで、および、照明機構124から先行車両抽出部170までのCAN通信の遅れにより、配光制御部184でロービームへの切換を指示した時点では、まだ、先行車両抽出部170および対向車両抽出部174は、照明機構124がハイビームを照射しているという過去の情報しか得られない。   That is, when recognizing the preceding vehicle, the light distribution control unit 184 sends an instruction to switch the high beam in the region to the low beam. The illumination mechanism 124 switches the high beam to the low beam according to the instruction. However, at the time when switching to the low beam is instructed by the light distribution control unit 184 due to a delay in CAN communication from the light distribution control unit 184 to the illumination mechanism 124 and from the illumination mechanism 124 to the preceding vehicle extraction unit 170, The preceding vehicle extraction unit 170 and the oncoming vehicle extraction unit 174 can only obtain past information that the illumination mechanism 124 is irradiating a high beam.

したがって、先行車両抽出部170は、次のフレームにおいても、ヘッドランプがハイビームであるという過去の情報に基づいて、かかる領域の閾値が高いままテールランプを抽出することとなり、折角、抽出したテールランプを次のフレームで見失ってしまうおそれがある。   Therefore, the preceding vehicle extraction unit 170 extracts the tail lamp with the threshold of the region being high based on the past information that the headlamp is a high beam even in the next frame. There is a risk of losing sight of the frame.

そこで、先行車両抽出部170は、図11に破線で示したように、CAN通信を通じて、照明機構124がどの照射範囲にハイビームを照射したかの結果的な情報を取得するとともに、一点鎖線で示す、配光制御部184がどの照射範囲にハイビームを照射するように指示したかの情報も取得する。そして、先行車両抽出部170は、両情報を併用して閾値を変更する。   Therefore, as shown by the broken line in FIG. 11, the preceding vehicle extraction unit 170 acquires the resultant information indicating which irradiation range the illumination mechanism 124 has irradiated with the high beam through the CAN communication, and also indicates it with a one-dot chain line. Information on which irradiation range the light distribution control unit 184 has instructed to irradiate with the high beam is also acquired. And the preceding vehicle extraction part 170 changes a threshold value using both information together.

具体的に、先行車両抽出部170は、照明機構124がどの照射範囲にハイビームを照射したかの結果的な情報(照明機構124が実行した情報)と、配光制御部184がどの照射範囲にハイビームを照射するように指示したかの情報(配光制御部184が指示した情報)とのいずれかがロービーム(ハイビームではない)を示していれば、ロービームを照射する(ハイビームを照射しない)領域として認識する。例えば、HBAの場合は、いずれかがロービームを示していれば、ロービームを照射していると判断し、ADBの場合は、角度範囲(領域)毎にいずれかがロービームを示していれば、ロービームを照射していると判断する。   Specifically, the preceding vehicle extraction unit 170 includes information as a result of which irradiation range the illumination mechanism 124 has irradiated the high beam (information executed by the illumination mechanism 124), and to which irradiation range the light distribution control unit 184 has been applied. A region where a low beam is irradiated (not irradiated with a high beam) if any of the information indicating whether a high beam is irradiated (information specified by the light distribution control unit 184) indicates a low beam (not a high beam) Recognize as For example, in the case of HBA, if any of them indicates a low beam, it is determined that the low beam is irradiated. In the case of ADB, if any of the angular ranges (regions) indicates a low beam, the low beam is determined. Is determined to be irradiated.

かかる構成により、ハイビームからロービームに切り換わった場面において、CAN通信の遅れにより、照明機構124がどの照射範囲にハイビームを照射したかの結果的な情報が未だハイビームを示していても、配光制御部184がどの照射範囲にハイビームを照射するように指示したかの情報がロービーム(ハイビームではない)となっているので、閾値として低い(緩い)値が用いられ、先行車両(対向車両)を安定して検出し続けることが可能となる。こうして、先行車両(対向車両)に対し、ハイビームを当ててしまう可能性を削減することが可能となる。   With such a configuration, even in a situation where the high beam is switched to the low beam, light distribution control is performed even if the resulting information indicating which irradiation range the illumination mechanism 124 has irradiated the high beam is still indicating the high beam due to a delay in CAN communication. Since the information indicating which irradiation range the unit 184 instructed to irradiate with the high beam is a low beam (not a high beam), a low (loose) value is used as a threshold value, and the preceding vehicle (oncoming vehicle) is stabilized. Thus, detection can be continued. In this way, it is possible to reduce the possibility that a high beam is applied to the preceding vehicle (oncoming vehicle).

また、ADBを用いている場合、照明機構124がどの照射範囲にハイビームを照射したかの情報は、照明機構124から伝達されるハイビームの照射角度を示すカットライン角度情報から得ることとなる。しかし、かかるカットライン角度情報のみでは、輝度画像212のどの範囲にハイビームが当たっているかを単純に特定することはできない。   In addition, when ADB is used, information on which irradiation range the illumination mechanism 124 has irradiated the high beam is obtained from cut line angle information indicating the irradiation angle of the high beam transmitted from the illumination mechanism 124. However, it is not possible to simply specify in which range of the luminance image 212 the high beam is hit only by such cut line angle information.

図12は、カットライン角度と画角との関係を説明するための上視面図である。例えば、図12において、同一の任意の画角にAとBとが存在していたとする。カットライン角度を参照すると、AとBとは撮像装置110で生成された輝度画像212中の水平位置は等しいが、Aにはハッチングで示すようにハイビームが当たっており、Bにはハイビームが当たっていない。これは、図12のように、撮像装置110とヘッドランプ(照明機構124)の位置の違いに基づくものである。したがって、ブロックの奥行き距離さえ把握できれば、先行車両抽出部170は、そのブロックの画角および奥行き距離と、カットライン角度とに基づいて、図12のように幾何学的計算で輝度画像212のどの範囲(ブロック)にハイビームが当たっているか否かを判定することができる。   FIG. 12 is a top view for explaining the relationship between the cut line angle and the angle of view. For example, in FIG. 12, it is assumed that A and B exist at the same arbitrary angle of view. Referring to the cut line angle, A and B have the same horizontal position in the luminance image 212 generated by the imaging device 110, but A is hit by a high beam as shown by hatching, and B is hit by a high beam. Not. This is based on the difference in position between the imaging device 110 and the headlamp (illumination mechanism 124) as shown in FIG. Therefore, as long as the depth distance of the block can be grasped, the preceding vehicle extraction unit 170 determines which of the luminance images 212 by geometric calculation as shown in FIG. 12 based on the view angle and depth distance of the block and the cut line angle. It can be determined whether or not the high beam is hitting the range (block).

ただし、図12におけるブロックの画角および奥行き距離とカットライン角度とに基づいて、ハイビームが当たっているか否かを計算するとなると、三角関数や除算など処理負荷の増大を招いてしまう。そこで、本実施形態では、奥行き距離を複数の距離範囲に分け、距離範囲毎にテーブルを用いて処理負荷を低減する。   However, if it is calculated whether or not the high beam is hit based on the view angle and depth distance of the block in FIG. 12 and the cut line angle, an increase in processing load such as trigonometric function and division is caused. Therefore, in this embodiment, the depth distance is divided into a plurality of distance ranges, and the processing load is reduced using a table for each distance range.

図13は、カットライン角度のテーブルを説明するための説明図である。ここでは、奥行き距離を5段階(0m〜10m、10m〜30m、30m〜70m、70m〜200m、200m〜)に分け、それぞれの距離範囲において1つのカットライン角度(分解能0.1°)を対応付ける。ここで、図13(a)においていずれも破線で示した、奥行き距離10mのカットライン角度と、奥行き距離30mのカットライン角度とを比較する。そうすると、奥行き距離が短い程、カットライン角度が広がっているのが理解できる。   FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining a table of cut line angles. Here, the depth distance is divided into five stages (0 m to 10 m, 10 m to 30 m, 30 m to 70 m, 70 m to 200 m, 200 m to), and one cut line angle (resolution 0.1 °) is associated with each distance range. . Here, the cut line angle having a depth distance of 10 m and the cut line angle having a depth distance of 30 m, both indicated by broken lines in FIG. 13A, are compared. Then, it can be understood that the shorter the depth distance, the wider the cut line angle.

そこで、図13(b)のように、距離範囲10m〜30mの画像上のカットライン角度は、破線で示した奥行き距離が最短となる10mのカットライン角度(ここでは24.9°)を用いることとする。したがって、距離範囲10m〜30mも含め、全ての奥行き距離において、真のカットライン角度よりもカットライン角度を広くとることとなり、先行車両に対し、ハイビームを当ててしまう可能性を削減することが可能となる。   Therefore, as shown in FIG. 13B, the cut line angle on the image in the distance range of 10 m to 30 m is a cut line angle of 10 m (here, 24.9 °) at which the depth distance indicated by the broken line is the shortest. I will do it. Therefore, the cut line angle is made wider than the true cut line angle at all depth distances including the distance range of 10 m to 30 m, and the possibility of hitting the high beam to the preceding vehicle can be reduced. It becomes.

なお、図13(b)に示すように、5段階の距離範囲は等分割ではなく、非線形に変化させている。これは、画像上のカットライン角度と真のカットライン角度の差分が、距離が短い程、急激に大きくなるためである。このように距離範囲を非線形に変化させることで、奥行き距離に応じた適切なカットライン角度を設定することが可能となる。   As shown in FIG. 13B, the five-step distance range is not divided equally but is changed nonlinearly. This is because the difference between the cut line angle on the image and the true cut line angle increases rapidly as the distance is shorter. Thus, by changing the distance range nonlinearly, it is possible to set an appropriate cut line angle according to the depth distance.

このようにして、先行車両抽出部170は、画像のブロックの画角および奥行き距離と、ハイビームのカットライン角度とに基づいて、そのブロックにハイビームが当たっているか否か判定し、その結果に応じてテールランプであるか否かを判定する閾値を変更し、先行車両のテールランプを抽出し、それに基づいて、後述するように先行車両認識部172が先行車両を認識する。   In this way, the preceding vehicle extraction unit 170 determines whether or not the high beam hits the block based on the angle of view and the depth distance of the block of the image and the cut line angle of the high beam, and according to the result. Then, the threshold value for determining whether or not it is a tail lamp is changed, the tail lamp of the preceding vehicle is extracted, and based on this, the preceding vehicle recognition unit 172 recognizes the preceding vehicle as will be described later.

しかし、先行車両は水平方向にある程度の車幅を有しているため、例えば、先行車両の水平方向半分にハイビームが当たり、他の半分に当たっていないという状況も生じる。この場合、先行車両候補に対し、ハイビームが当たっている割合と、ハイビームが当たっていない割合とを比較し、その割合が大きい方に準じることとする。したがって、ハイビームが当たっている割合が大きければ先行車両候補全体にハイビームが当たっているとし、ハイビームが当たっていない割合が大きければ先行車両候補全体にハイビームが当たっていないとする。   However, since the preceding vehicle has a certain vehicle width in the horizontal direction, for example, a situation occurs in which the high beam hits the horizontal half of the preceding vehicle and does not hit the other half. In this case, the ratio of the high beam hitting the preceding vehicle candidate and the ratio not hitting the high beam are compared, and the higher ratio is applied. Therefore, it is assumed that the high beam hits the entire preceding vehicle candidate if the ratio of the high beam hit is large, and the high beam does not hit the entire preceding vehicle candidate if the ratio of no high beam hit is large.

なお、疑わしきは当たっていないと判断するという考えもあるが、上述したように、当該テーブルを用いることで、カットライン角度は真のカットライン角度より広く、ハイビームが当たっていない方向に寄せているので、過剰にハイビームが当たっていないとならないように、ここでは、単純に割合に応じてハイビームの当否を決定している。   Although there is an idea that it is determined that there is no suspicion, as described above, by using the table, the cut line angle is wider than the true cut line angle, and the high beam is not hit. Therefore, whether or not the high beam is hit is simply determined according to the ratio so that the high beam is not excessively hit.

こうして、ハイビームとロービームのハンチングを防止するとともに、先行車両に対し、ハイビームを当ててしまう可能性を削減することが可能となる。   In this way, hunting of the high beam and the low beam can be prevented, and the possibility of hitting the high beam with respect to the preceding vehicle can be reduced.

(先行車両認識処理S210)
続いて、先行車両認識部172は、先行車両抽出部170が抽出したテールランプ同士をグループ化し、先行車両検出範囲220a中の先行車両を認識する。
(Preceding vehicle recognition process S210)
Subsequently, the preceding vehicle recognition unit 172 groups the tail lamps extracted by the preceding vehicle extraction unit 170, and recognizes the preceding vehicle in the preceding vehicle detection range 220a.

具体的に、テールランプ(グループ)間の画像上の距離が同一の自動車に含まれる距離範囲(先行車両抽出処理S208の所定の距離範囲より長い)にあるか、平均奥行き距離(平均視差)の差が同一の自動車に含まれる距離範囲にあるか、最大輝度値の比が所定範囲にあるかの条件を全て満たした場合に、テールランプ同士をグループ化して先行車両候補とする。   Specifically, the distance on the image between the tail lamps (groups) is within a distance range (longer than the predetermined distance range in the preceding vehicle extraction process S208) included in the same vehicle, or a difference in average depth distance (average parallax) Are all within the distance range included in the same vehicle, or the ratio of the maximum luminance value is within a predetermined range, the tail lamps are grouped together as a preceding vehicle candidate.

このようにグループ化した先行車両候補は、グループ化する前のテールランプの基本特徴量を受け継ぐ。例えば、先行車両候補の上下左右座標は、先行車両候補外方に相当するテールランプの上下左右座標を受け継ぎ、先行車両候補のうち最大輝度値、最小輝度値はテールランプのうち最大輝度値、最小輝度値のいずれも大きい方を受け継ぎ、先行車両候補の平均奥行き距離はテールランプの平均奥行き距離が短い方(平均視差の大きい方)を受け継ぐ。そして、先行車両候補に含まれるテールランプ数も計数する。   The preceding vehicle candidates grouped in this way inherit the basic feature values of the tail lamps before grouping. For example, the up / down / left / right coordinates of the preceding vehicle candidate inherit the up / down / left / right coordinates of the tail lamp corresponding to the outside of the preceding vehicle candidate, and the maximum brightness value and the minimum brightness value of the preceding vehicle candidate are the maximum brightness value and the minimum brightness value of the tail lamp. Both of these are inherited, and the average depth distance of the preceding vehicle candidate is inherited that the tail lamp has the shorter average depth distance (the one with the larger average parallax). Then, the number of tail lamps included in the preceding vehicle candidates is also counted.

また、先行車両認識部172は、過去のフレームにおいて同等の3次元位置に先行車両の存在が確認できていたか否か判定し、確認できた存在回数を計数する。かかる存在回数は先行車両らしさの信頼度に影響する。そして、先行車両認識部172は、先行車両としての信頼性があることを示す条件を満たすか、および、先行車両としての信頼性がないことを示す条件を満たすか判断し、その結果に応じて先行車両候補を先行車両として特定、もしくは、先行車両候補から除外する。このような先行車両認識処理S210は、例えば、特願2014−232431号等、既存の様々な技術を採用可能なので、ここでは、その詳細な説明を省略する。   Further, the preceding vehicle recognition unit 172 determines whether or not the presence of the preceding vehicle has been confirmed at an equivalent three-dimensional position in the past frame, and counts the number of existences that have been confirmed. The number of such times affects the reliability of the likelihood of the preceding vehicle. Then, the preceding vehicle recognition unit 172 determines whether the condition indicating that the preceding vehicle is reliable or the condition indicating that the preceding vehicle is not reliable is satisfied, and according to the result A preceding vehicle candidate is specified as a preceding vehicle, or excluded from a preceding vehicle candidate. Such a preceding vehicle recognition process S210 can employ various existing technologies such as Japanese Patent Application No. 2014-232431, and a detailed description thereof will be omitted here.

続いて、先行車両認識部172は、先行車両抽出部170が累積しているテールランプポイント、および、非テールランプポイントに基づいて、特定された先行車両を補正する。具体的に、先行車両認識部172は、非テールランプポイントが所定値(例えば3)以上であれば、特定された先行車両を先行車両候補から除外する。その後、先行車両認識部172は、テールランプポイントが所定値以上であれば、除外された先行車両を改めて先行車両として特定する。こうして、「テールランプらしさ」を示すテールランプポイントを、「テールランプではないらしさ」を示す非テールランプポイントより強く反映する。ただし、先行車両から除外する補正は、ハイビームが当たっているとされる領域に存在する先行車両候補のみを対象とする。これは、先行車両の認識を安定化するためである。   Subsequently, the preceding vehicle recognition unit 172 corrects the specified preceding vehicle based on the tail lamp points accumulated by the preceding vehicle extraction unit 170 and the non-tail lamp points. Specifically, the preceding vehicle recognition unit 172 excludes the specified preceding vehicle from the preceding vehicle candidates if the non-tail lamp point is a predetermined value (for example, 3) or more. After that, if the tail lamp point is equal to or greater than a predetermined value, the preceding vehicle recognition unit 172 again identifies the excluded preceding vehicle as a preceding vehicle. Thus, the tail lamp point indicating “tail lamp likelihood” is more strongly reflected than the non-tail lamp point indicating “not tail lamp”. However, the correction to be excluded from the preceding vehicle is targeted only for the preceding vehicle candidate existing in the region where the high beam is hit. This is to stabilize the recognition of the preceding vehicle.

ここで、テールランプポイントと比較する所定値は、テールランプ数に応じて異なり、例えば、テールランプが1つであれば8、2つ以上であれば5等を採用する。これは、路肩に存在する単独の反射板をテールランプと誤認識し難くするためである。   Here, the predetermined value to be compared with the tail lamp point differs depending on the number of tail lamps. For example, 8 is used if there is one tail lamp, and 5 is used if there are two or more tail lamps. This is to make it difficult to mistakenly recognize a single reflector on the shoulder as a tail lamp.

(対向車両抽出処理S212)
続いて、対向車両抽出部174は、対向車両検出範囲220bから、輝度およびカラー情報ならびに3次元位置に応じてヘッドランプを抽出する。ただし、上述したように、対向車両のヘッドランプは、先行車両のテールランプと光量が異なるので、図7(b)に示した露光時間の短い輝度画像212を用いる。
(Oncoming vehicle extraction process S212)
Subsequently, the oncoming vehicle extraction unit 174 extracts a headlamp from the oncoming vehicle detection range 220b according to the luminance and color information and the three-dimensional position. However, as described above, since the headlamp of the oncoming vehicle has a different light amount from the tail lamp of the preceding vehicle, the luminance image 212 having a short exposure time shown in FIG. 7B is used.

次に、対向車両抽出部174は、対向車両検出範囲220b内において、輝度が所定の輝度閾値(例えば256段階の5〜10)以上であり、3次元位置が所定の距離範囲(例えば1.5画素)内にある画素同士をグループ化する。ただし、対向車両抽出部174は、この条件を満たす画素を全て含む、水平線および垂直線からなる矩形状に画素同士をグループ化する。グループ化したヘッドランプ候補では、グループの上下左右座標、グループ内画素数、グループ内最大輝度値、最小輝度値、グループの平均奥行き距離(平均視差)といった基本特徴量を有する。   Next, in the oncoming vehicle detection range 220b, the oncoming vehicle extraction unit 174 has a luminance equal to or higher than a predetermined luminance threshold (for example, 5 to 10 in 256 steps), and the three-dimensional position is within a predetermined distance range (for example, 1.5). Pixels) are grouped together. However, the oncoming vehicle extraction unit 174 groups the pixels into a rectangular shape including a horizontal line and a vertical line that includes all the pixels that satisfy this condition. The grouped headlamp candidates have basic feature amounts such as the vertical and horizontal coordinates of the group, the number of pixels in the group, the maximum luminance value in the group, the minimum luminance value, and the average depth distance (average parallax) of the group.

ここで、対向車両抽出部174は、グループの上下左右座標の差分(サイズ)が所定値(例えば2画素)以下、グループの上下左右座標の差分(サイズ)が所定値(奥行き距離によって決定)以上、グループ内画素数が所定値(例えば2)以下といった除外条件のいずれかを満たす場合、ヘッドランプ候補として除外してもよい。ここで、輝度と比較する所定値は、前回フレームでの所定値を踏まえて調整される。このような対向車両抽出処理S212は、例えば、特願2014−232430号等、既存の様々な技術を採用可能なので、ここでは、その詳細な説明を省略する。   Here, the oncoming vehicle extraction unit 174 determines that the difference (size) between the vertical and horizontal coordinates of the group is a predetermined value (for example, two pixels) or less, and the difference (size) of the vertical and horizontal coordinates of the group is a predetermined value (determined by the depth distance). If any of the exclusion conditions such that the number of pixels in the group satisfies a predetermined value (for example, 2) or less may be excluded as a headlamp candidate. Here, the predetermined value to be compared with the luminance is adjusted based on the predetermined value in the previous frame. Such an oncoming vehicle extraction process S212 can employ various existing technologies such as Japanese Patent Application No. 2014-232430, and a detailed description thereof will be omitted here.

また、当該対向車両抽出処理S212において、上述した、先行車両抽出処理S208の技術をそのまま利用できる。すなわち、対向車両抽出部174は、照明機構124がどの照射範囲にハイビームを照射したかの結果的な情報と、配光制御部184がどの照射範囲にハイビームを照射するように指示したかの情報とのいずれかがロービーム(ハイビームではない)を示していれば、ロービームを照射する(ハイビームを照射しない)領域として認識する。例えば、HBAの場合は、いずれかがロービームを示していれば、ロービームを照射していると判断し、ADBの場合は、角度(領域)毎にいずれかがロービームを示していれば、ロービームを照射していると判断する。   Moreover, in the said oncoming vehicle extraction process S212, the technique of the preceding vehicle extraction process S208 mentioned above can be utilized as it is. That is, the oncoming vehicle extraction unit 174 provides information on which irradiation range the illumination mechanism 124 has applied to the high beam, and information on which irradiation range the light distribution control unit 184 has instructed to apply the high beam. Is a low beam (not a high beam), it is recognized as a region irradiated with a low beam (not irradiated with a high beam). For example, in the case of HBA, if any of them indicates a low beam, it is determined that a low beam is irradiated. In the case of ADB, if any of the angles (regions) indicates a low beam, a low beam is determined. Judge that it is irradiating.

かかる構成により、ハイビームからロービームに切り換わった場面において、CAN通信の遅れにより、照明機構124がどの照射範囲にハイビームを照射したかの結果的な情報が未だハイビームを示していても、配光制御部184がどの照射範囲にハイビームを照射するように指示したかの情報がロービーム(ハイビームではない)となっているので、閾値として低い(緩い)値が用いられ、対向車両を安定して検出し続けることが可能となる。こうして、対向車両に対し、ハイビームを当ててしまう可能性を削減することが可能となる。   With such a configuration, even in a situation where the high beam is switched to the low beam, light distribution control is performed even if the resulting information indicating which irradiation range the illumination mechanism 124 has irradiated the high beam is still indicating the high beam due to a delay in CAN communication. Since the information indicating which irradiation range the unit 184 has instructed to irradiate with the high beam is a low beam (not a high beam), a low (loose) value is used as the threshold value, and the oncoming vehicle is stably detected. It is possible to continue. In this way, it is possible to reduce the possibility of hitting the oncoming vehicle with a high beam.

また、対向車両抽出部174は、ブロックの画角および奥行き距離と、カットライン角度とに基づいて、計算により輝度画像212のどの範囲にハイビームが当たっているかを特定することができる。こうして、ハイビームとロービームのハンチングを防止するとともに、対向車両に対し、ハイビームを当ててしまう可能性を削減することが可能となる。   Further, the oncoming vehicle extraction unit 174 can specify which range of the luminance image 212 is hit by calculation based on the view angle and depth distance of the block and the cut line angle. In this way, it is possible to prevent hunting of the high beam and the low beam and reduce the possibility of hitting the oncoming vehicle with the high beam.

(対向車両認識処理S214)
続いて、対向車両認識部176は、対向車両抽出部174が抽出したヘッドランプ同士をグループ化し、対向車両検出範囲220b中の対向車両を認識する。
(Oncoming vehicle recognition process S214)
Subsequently, the oncoming vehicle recognition unit 176 groups the headlamps extracted by the oncoming vehicle extraction unit 174 and recognizes the oncoming vehicle in the oncoming vehicle detection range 220b.

具体的に、ヘッドランプ(グループ)間の画像上の距離が同一の自動車に含まれる距離範囲(対向車両抽出処理S212の所定の距離範囲より長い)にあるか、平均奥行き距離の差が同一の自動車に含まれる距離範囲にあるか、最大輝度値の比が所定範囲にあるかの条件を全て満たした場合に、ヘッドランプ同士をグループ化して対向車両候補とする。   Specifically, the distance on the image between the headlamps (groups) is in a distance range (longer than the predetermined distance range in the oncoming vehicle extraction process S212) included in the same vehicle, or the difference in average depth distance is the same. When all the conditions that the vehicle is within the distance range or the ratio of the maximum luminance value is within the predetermined range are satisfied, the headlamps are grouped to be the oncoming vehicle candidate.

このようにグループ化した対向車両候補は、グループ化する前のヘッドランプの基本特徴量を受け継ぐ。例えば、対向車両候補の上下左右座標は、対向車両候補外方に相当するヘッドランプの上下左右座標を受け継ぎ、対向車両候補のうち最大輝度値、最小輝度値はヘッドランプのうち最大輝度値、最小輝度値のいずれも大きい方を受け継ぎ、対向車両候補の平均視差(奥行き距離)はヘッドランプの平均奥行き距離が短い方(平均視差の大きい方)を受け継ぐ。そして、対向車両候補に含まれるヘッドランプ数も計数する。   The oncoming vehicle candidates grouped in this way inherit the basic feature values of the headlamps before grouping. For example, the up / down / left / right coordinates of the oncoming vehicle candidate inherit the up / down / left / right coordinates of the headlamp corresponding to the outside of the oncoming vehicle candidate, and the maximum luminance value and the minimum luminance value of the oncoming vehicle candidate are the maximum luminance value and the minimum of the headlamp. All of the luminance values are inherited, and the average parallax (depth distance) of the oncoming vehicle candidate is inherited that has the shorter average depth distance of the headlamp (the one with the larger average parallax). The number of headlamps included in the oncoming vehicle candidate is also counted.

また、対向車両認識部176は、過去のフレームにおいて同等の3次元位置に対向車両の存在が確認できていたか否か判定し、確認できた存在回数を計数する。かかる存在回数は対向車両らしさの信頼度に影響する。そして、対向車両認識部176は、対向車両としての信頼性があることを示す条件を満たすか、および、対向車両としての信頼性がないことを示す条件を満たすか判断し、その結果に応じて対向車両候補を対向車両として特定、もしくは、対向車両候補から除外する。このような対向車両認識処理S214は、例えば、特願2014−231301号等、既存の様々な技術を採用可能なので、ここでは、その詳細な説明を省略する。   Further, the oncoming vehicle recognition unit 176 determines whether or not the presence of the oncoming vehicle has been confirmed at an equivalent three-dimensional position in the past frame, and counts the number of times that the oncoming vehicle has been confirmed. The number of such presences affects the reliability of the oncoming vehicle quality. Then, the oncoming vehicle recognition unit 176 determines whether the condition indicating that the oncoming vehicle is reliable or the condition indicating that the oncoming vehicle is not reliable is satisfied, and according to the result The oncoming vehicle candidate is specified as an oncoming vehicle or excluded from the oncoming vehicle candidate. Such an oncoming vehicle recognition process S214 can employ various existing technologies such as Japanese Patent Application No. 2014-231301, and a detailed description thereof will be omitted here.

(街灯抽出処理S216)
続いて、街灯抽出部178は、対向車両抽出処理S212と同様の処理により、街灯検出範囲220cから、輝度およびカラー情報ならびに3次元位置に応じて街灯を抽出する。
(Street lamp extraction process S216)
Subsequently, the streetlight extraction unit 178 extracts streetlights from the streetlight detection range 220c according to the luminance and color information and the three-dimensional position by the same processing as the oncoming vehicle extraction processing S212.

(街灯認識処理S218)
街灯認識部180は、街灯抽出部178が抽出した街灯を認識する。ここで、街灯はハイビームを照射すべきでない立体物ではないが、後段の走行シーン判定処理S220において利用される。
(Street lamp recognition process S218)
The streetlight recognition unit 180 recognizes the streetlight extracted by the streetlight extraction unit 178. Here, the streetlight is not a three-dimensional object that should not be irradiated with a high beam, but is used in the subsequent travel scene determination process S220.

(走行シーン判定処理S220)
走行シーン判定部182は、ハイビームを照射可能な走行シーンであるか否か判定する。例えば、走行シーン判定部182は、車速が所定値(例えば20km/h)以下である場合、ハイビームが不要なシーンであると判定する。また、走行シーン判定部182は、自車両1が左右折する場合、ハイビームが不要なシーンであると判定する。さらに、走行シーン判定部182は、街灯の数が所定数(例えば3)以上存在する場合、車外が十分明るいとしてハイビームが不要なシーンであると判定する。このような走行シーン判定処理S220は、例えば、特願2014−232408号、特願2014−232409号等、既存の様々な技術を採用可能なので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
(Running scene determination process S220)
The traveling scene determination unit 182 determines whether or not the traveling scene can be irradiated with a high beam. For example, when the vehicle speed is a predetermined value (for example, 20 km / h) or less, the traveling scene determination unit 182 determines that the scene does not require a high beam. Moreover, the traveling scene determination unit 182 determines that the high beam is unnecessary when the host vehicle 1 turns left or right. Furthermore, when the number of street lamps is greater than or equal to a predetermined number (for example, 3), the traveling scene determination unit 182 determines that the scene outside the vehicle is sufficiently bright and does not require a high beam. Such a traveling scene determination process S220 can employ various existing technologies such as Japanese Patent Application No. 2014-232408 and Japanese Patent Application No. 2014-232409, and therefore detailed description thereof will be omitted here.

(配光制御処理S222)
最後に、配光制御部184は、先行車両、対向車両、および、走行シーンに基づいて自車両1のヘッドランプの配光制御を実行する。
(Light distribution control process S222)
Finally, the light distribution control unit 184 performs light distribution control of the headlamps of the host vehicle 1 based on the preceding vehicle, the oncoming vehicle, and the traveling scene.

図14は、配光制御部184の動作を示した説明図である。図14に示すように、走行シーン判定部182が、ハイビームが不要なシーンであると判定すると、HBAであるかADBであるか、および、照射すべきではない立体物(先行車両、対向車両)の数に拘わらず、ハイビームの照射を行わない。また、走行シーン判定部182が、ハイビームの利用を許可するシーンであると判定すると、HBAの場合、照射すべきではない立体物が1以上あれば、ハイビームの照射を行わず、照射すべきではない立体物がなければ、ハイビームの照射を行う。また、ADBの場合、照射すべきではない立体物が1以上あれば、その立体物への照射を回避しつつ、一部の範囲にハイビームの照射を行い、照射すべきではない立体物がなければ、全範囲にハイビームの照射を行う。   FIG. 14 is an explanatory diagram showing the operation of the light distribution control unit 184. As illustrated in FIG. 14, when the traveling scene determination unit 182 determines that the scene does not require a high beam, it is an HBA or ADB, and a solid object that should not be irradiated (preceding vehicle, oncoming vehicle). Irrespective of the number, high beam irradiation is not performed. Also, if the traveling scene determination unit 182 determines that the scene permits the use of the high beam, in the case of the HBA, if there is one or more solid objects that should not be irradiated, the high beam should not be irradiated and should be irradiated. If there is no solid object, high beam irradiation is performed. In addition, in the case of ADB, if there is one or more solid objects that should not be irradiated, high beam irradiation should be performed on a part of the range while avoiding irradiation of the solid objects, and there should be no solid objects that should not be irradiated. For example, a high beam is irradiated over the entire range.

図15は、ADBの配光制御を説明した説明図である。ここで、ADBにおいて、照射すべきではない立体物が1以上あれば、図15(a)のように、立体物全てにおける水平方向の最大幅Wを計算し、その位置より外側のみハイビームの照射を行う。ただし、ADBのハイビームを分割させて中央部分にも照射可能であれば、図15(b)のように、照射すべきではない先行車両と対向車両とのそれぞれ水平方向の最大幅W1、W2を計算し、中央および外側にハイビームの照射を行う。   FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating light distribution control of ADB. Here, if there are one or more solid objects that should not be irradiated in the ADB, as shown in FIG. 15A, the horizontal maximum width W of all the three-dimensional objects is calculated, and high beam irradiation is performed only outside the position. I do. However, if the ADB high beam can be divided and irradiated to the central portion, the maximum horizontal widths W1 and W2 of the preceding vehicle and the oncoming vehicle, which should not be irradiated, as shown in FIG. Calculate and irradiate the center and outside with a high beam.

なお、ADBの場合、対向車両が自車両1に非常に近くなると、対向車両検出範囲220b外となる場合がある。そのため、対向車両がある程度の奥行き距離(例えば50m)まで近づくと、すれ違いが予想される方向への照射は一定期間(例えば1sec)行わないこととする。   In the case of ADB, when the oncoming vehicle is very close to the host vehicle 1, it may be outside the oncoming vehicle detection range 220b. For this reason, when the oncoming vehicle approaches a certain depth distance (for example, 50 m), irradiation in a direction in which passing is expected is not performed for a certain period (for example, 1 sec).

かかる車外環境認識装置120によって、ヘッドランプの配光制御を適切に実行することが可能となる。   The vehicle exterior environment recognition device 120 can appropriately execute the light distribution control of the headlamp.

また、コンピュータを車外環境認識装置120として機能させるプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD、DVD、BD等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。   Also provided are a program for causing a computer to function as the vehicle environment recognition device 120, and a computer-readable storage medium such as a flexible disk, magneto-optical disk, ROM, CD, DVD, or BD on which the program is recorded. Here, the program refers to data processing means described in an arbitrary language or description method.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

例えば、上述した実施形態では、その都度、HBAやADBによる配光制御を説明しているが、全ての処理がいずれの配光制御にも適用できる。   For example, in the above-described embodiment, the light distribution control by HBA or ADB is described each time, but all the processes can be applied to any light distribution control.

また、上述した実施形態では、様々な閾値を設定しているが、かかる値は、適宜変更可能であり、経験値や実験値によって設定することもできる。   In the above-described embodiment, various threshold values are set, but such values can be changed as appropriate, and can be set based on experience values and experimental values.

なお、本明細書の車外環境認識処理の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。   It should be noted that each step of the vehicle environment recognition processing in the present specification does not necessarily have to be processed in time series in the order described in the flowchart, and may include processing in parallel or by a subroutine.

本発明は、車外環境に応じてヘッドランプの配光制御を行う車外環境認識装置に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an external environment recognition device that performs light distribution control of a headlamp according to the external environment.

120 車外環境認識装置
124 照明機構
164 積算値導出部
166 要否判定部
168 検出範囲設定部
170 先行車両抽出部
172 先行車両認識部
174 対向車両抽出部
176 対向車両認識部
178 街灯抽出部
180 街灯認識部
182 走行シーン判定部
184 配光制御部
220a 先行車両検出範囲
220b 対向車両検出範囲
220c 街灯検出範囲
120 Outside vehicle environment recognition device 124 Illumination mechanism 164 Integrated value deriving unit 166 Necessity determining unit 168 Detection range setting unit 170 Leading vehicle extraction unit 172 Leading vehicle recognition unit 174 Oncoming vehicle extraction unit 176 Oncoming vehicle recognition unit 178 Streetlight extraction unit 180 Streetlight recognition Unit 182 traveling scene determination unit 184 light distribution control unit 220a preceding vehicle detection range 220b oncoming vehicle detection range 220c streetlight detection range

Claims (10)

コンピュータが、
撮像装置を通じて車外の照度を導出する照度導出部と、
前記照度が低いほど、該照度が高い場合に比べて値が大きくなるように加減算値を導出し、該加減算値を積算した積算値を導出する積算値導出部と、
前記積算値に基づいてヘッドランプのハイビームが不要か否かを判定する要否判定部、
として機能することを特徴とする車外環境認識装置。
Computer
An illuminance deriving unit for deriving the illuminance outside the vehicle through the imaging device;
An integration value deriving unit for deriving an addition / subtraction value so that a value is larger as the illuminance is lower than that when the illuminance is higher, and an integration value obtained by integrating the addition / subtraction value;
A necessity determination unit that determines whether a high beam of a headlamp is unnecessary based on the integrated value,
It functions as an outside environment recognition device.
前記要否判定部は、前記積算値が、所定の第1積算閾値以上となると前記ハイビームが利用可能と判定し、該積算値が、該第1積算閾値より小さい第2積算閾値未満となると該ハイビームが不要と判定することを特徴とする請求項1に記載の車外環境認識装置。   The necessity determination unit determines that the high beam can be used when the integrated value is greater than or equal to a predetermined first integrated threshold, and when the integrated value is less than a second integrated threshold smaller than the first integrated threshold, The external environment recognition device according to claim 1, wherein it is determined that a high beam is unnecessary. 前記積算値導出部は、
前記照度が所定の露光閾値以上であれば、前記積算値が所定の第3積算閾値未満の場合の該照度に対する正の加減算値が、該積算値が所定の第3積算閾値以上の場合の該照度に対する正の加減算値より絶対値が大きくなるように加減算値を導出し、
前記照度が前記露光閾値未満であれば、前記積算値が所定の第3積算閾値未満の場合の該照度に対する負の加減算値が、該積算値が所定の第3積算閾値以上の場合の該照度に対する負の加減算値より絶対値が小さくなるように加減算値を導出することを特徴とする請求項2に記載の車外環境認識装置。
The integrated value deriving unit
If the illuminance is greater than or equal to a predetermined exposure threshold, a positive addition / subtraction value with respect to the illuminance when the integrated value is less than a predetermined third integrated threshold is equal to that when the integrated value is greater than or equal to a predetermined third integrated threshold. Deriving the addition / subtraction value so that the absolute value is larger than the positive addition / subtraction value for illuminance,
If the illuminance is less than the exposure threshold, the negative addition / subtraction value for the illuminance when the integrated value is less than the predetermined third integrated threshold is the illuminance when the integrated value is greater than or equal to the predetermined third integrated threshold. The vehicle exterior environment recognition device according to claim 2, wherein the addition / subtraction value is derived so that the absolute value is smaller than the negative addition / subtraction value for.
前記積算値導出部は、前記照度に加え、撮像装置から取得した画像における空に相当する領域の輝度を取得し、該空に相当する領域の輝度が所定の暗さ条件を満たすと、前記積算値に所定値を加算することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車外環境認識装置。   In addition to the illuminance, the integrated value deriving unit acquires the luminance of a region corresponding to the sky in the image acquired from the imaging device, and the luminance is calculated when the luminance of the region corresponding to the sky satisfies a predetermined darkness condition. The vehicle exterior environment recognition device according to any one of claims 1 to 3, wherein a predetermined value is added to the value. 前記積算値導出部は、照度センサの検出値が所定の照度閾値以上であり、かつ、前記積算値が前記第3積算閾値以上であれば、該積算値を該第3積算閾値に設定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車外環境認識装置。   The integrated value deriving unit sets the integrated value as the third integrated threshold if the detected value of the illuminance sensor is equal to or greater than a predetermined illuminance threshold and the integrated value is equal to or greater than the third integrated threshold. The external environment recognition device according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記積算値導出部は、オートライト機能が有効であり、ロービームが点灯しておらず、かつ、前記積算値が前記第3積算閾値以上であれば、該積算値を該第3積算閾値に設定することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の車外環境認識装置。   The integrated value deriving unit sets the integrated value as the third integrated threshold value when the auto light function is effective, the low beam is not lit, and the integrated value is equal to or greater than the third integrated threshold value. The external environment recognition device according to any one of claims 1 to 4, wherein: 前記積算値導出部は、前記撮像装置を通じて認識した立体物の奥行き距離が所定の距離閾値未満であると、前記積算値を更新しないことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の車外環境認識装置。   The integrated value deriving unit does not update the integrated value when the depth distance of the three-dimensional object recognized through the imaging device is less than a predetermined distance threshold value. The vehicle exterior environment recognition device as described. 前記積算値導出部は、自車両が停止状態であり、かつ、前方に対向車両が存在すると判定されていると、前記積算値を更新しないことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の車外環境認識装置。   The integrated value deriving unit does not update the integrated value when it is determined that the host vehicle is in a stopped state and an oncoming vehicle is present ahead of the integrated value deriving unit. Vehicle external environment recognition device as described in the paragraph. 前記積算値導出部は、現在の走行シーンが市街地であると判定されている間、前記露光閾値を小さくすることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の車外環境認識装置。   The vehicle exterior environment recognition device according to any one of claims 1 to 8, wherein the integrated value deriving unit reduces the exposure threshold while it is determined that the current traveling scene is an urban area. . 前記積算値導出部は、前記照度が所定の露光閾値未満となる状態が所定の時間閾値以上連続し、かつ、前記積算値が前記第3積算閾値以上であれば、該積算値を該第3積算閾値に設定することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の車外環境認識装置。   The integrated value deriving unit determines the integrated value as the third integrated value if the state where the illuminance is less than the predetermined exposure threshold continues for a predetermined time threshold or more and the integrated value is equal to or greater than the third integrated threshold. The vehicle exterior environment recognition device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it is set to an integration threshold value.
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