JP4007578B2

JP4007578B2 - 前照灯照射範囲制御方法及び前照灯装置

Info

Publication number: JP4007578B2
Application number: JP2002073582A
Authority: JP
Inventors: 隆三岡田; 賢一前田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2022-03-18
Also published as: JP2003267125A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用前照灯の照射範囲制御装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には夜間等に車両前方を照射して運転者の視認性を向上させる前照灯が装備されている。この前照灯は、照射範囲がハイビームとロービームの２段階にのみ切り替え可能となっている構成が一般的である。ハイビームは遠方まで照射可能で運転者の前方視認性を大幅に向上させることができる利点があるが、先行車両や対向車両等の他車両が存在する場合には、他車両の運転者を眩惑させて視認性を低下させてしまい事故の原因になりうる。一方、ロービームは他車両の運転者を眩惑させる可能性は低いものの、運転者の視認性の向上という点ではハイビームに比べて劣る。
【０００３】
そこで運転者は、他車両が存在しない場合はハイビームを使用し、他車両の存在を認識した時点で手動でロービームに切り替え、他車両に前照灯の光を直接照射しないようにして、他車両の運転者を眩惑を防いでいる。
【０００４】
しかし、運転者が正しくハイビームとロービームを切り替えても、車両が道路の凹凸によって振動した場合や進行方向の道路に坂道等の大きな起伏の変化がある場合には、他車両の運転者に光ビームが直接入射して眩惑させてしまうことが多々ある。
【０００５】
このような問題を解決するために、特開２００１−２７７９３８号公報では、レーザーレーダーを用いて他車両の３次元的な座標を求めて、他車両に前照灯の光ビームを直接照射しないように照射範囲を制御する方式が提案されている。しかし、レーダーは距離の分解能は高いが方向の分解能は低いため、他車両の位置を十分正確に検出するのが難しい。
【０００６】
また、特開平７−１０１２９１号公報や特開平７−１３７５７４号公報では、標準的な車両について予め求めておいた、１台のカメラで取得した画像上の車幅と車間距離の関係を用いて、他車両の３次元的な座標を求めて照射範囲を制御する方式が提案されている。これらの方式では、画像処理による他車両の認識と距離計測に関する精度と安定性が重要であるが、１台のカメラで取得した画像を用いた画像処理によって物体の３次元的な位置を求めることは、現段階では難しい処理なので精度に問題がある。
【０００７】
このほかにも、カメラを複数台用いて三角測量の原理で３次元的座標を求めるいわゆるステレオ視を用いる方式や、特開平６−２６７３０３号公報で提案されている、画像処理とレーザーレーダーの検出結果を組み合わせて３次元的座標を求める方式も考えられるが、カメラやレーザー測距装置が増えるため、装置全体が高価になるという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では３次元的座標を求めることなく、他車両の眩惑を防ぐことのできる前照灯装置及び前照灯照射範囲制御方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の前照灯照射範囲制御方法は、車両前方をカメラで撮影して画像を取得する画像入力ステップと、前記画像内から先行車両や対向車両の灯火に相当する明領域を検出する明領域検出ステップと、前記画像中における前記明領域の座標を用いて前記カメラから見た前記明領域の方向を算出して、前記前照灯の照射範囲が前記明領域を含まないように決定する照射範囲決定ステップと、前記前照灯の照射範囲を前記決定された照射範囲に修正する前照灯制御ステップとを有する。
【００１０】
また、本発明の前照灯装置は、車両に搭載して前方を照射する前照灯と、前記車両の前方を撮影して画像を取得する画像入力部と、前記画像から先行車両や対向車両の灯火に相当する明領域を検出する明領域検出部と、前記画像中における前記明領域の座標を用いて前記画像入力部から見た前記明領域の方向を算出して、前記前照灯の照射範囲が前記明領域を含まないように決定する照射範囲決定部と、前記前照灯の照射範囲を前記決定された照射範囲に修正する前照灯制御部とを有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）図１は、本発明の第１の実施形態である車両用前照灯装置の構成を説明する図である。本装置は、カメラで画像を撮影して画像データを生成する画像入力部１と、画像データから明るい領域を検出する明領域検出部２と、検出した明領域に基づいて前照灯の照射範囲を決定する照射範囲決定部３を有する。さらに、決定した照射範囲に従って前照灯の照射範囲を制御する前照灯制御部４と、前照灯５とを有する。
【００１２】
尚、図１で破線で示したように、前照灯制御部４及び前照灯５は車両の必要に応じて複数系統有することが可能である。例えば、図２に示すように乗用車の左右１対の前照灯５Ｌ、前照灯５Ｒを１つの画像入力部１でカバーする場合は２系統になる。本実施形態では、図３に示すように１つの画像入力部１Ｌに対して一つの前照灯５Ｌを備えた場合、すなわち１系統だけの場合を例に説明を行う。
【００１３】
この車両用前照灯装置は自動車等の車両に設置され、前照灯５と画像入力部１のカメラを隣接させて前照灯の光源位置と画像を取得するカメラの焦点位置をほぼ同位置にする。また、前照灯５の光源と画像入力部１のカメラの光軸は平行にしておく。本明細書中では、本装置を搭載した車両を「自車両」と、先行車両や対向車両等の他の車両を「他車両」と記述する。
【００１４】
図４は本実施形態の車両用前照灯装置で行う処理の流れを説明する流れ図である。
【００１５】
画像取得部１では画像取得を行う（ステップ１０００）。そして、明領域検出部２では取得した画像を用いて明領域の検出領域設定を行い（ステップ１１００）、検出領域内で明領域候補を探索して明領域候補検出を行う（ステップ１２００）。さらに、明領域候補の中から真の明領域を抽出する明領域抽出を行う（ステップ１３００）。照射範囲決定部３では検出した真の明領域に基づいて照射範囲決定を行う（ステップ１４００）。前照灯制御部４では決定された照射範囲に基づいて前照灯５を制御する照射範囲制御を行う（ステップ１５００）。
【００１６】
画像入力部１はカメラを有し、自車両前方を撮影して画像データを生成する。
【００１７】
明領域検出部２は、画像中から明領域を検出する範囲を設定する検出領域設定（ステップ１１００）と、設定された検出範囲内で明領域候補を検出する明領域候補検出（ステップ１２００）と、候補の中から真の明領域を抽出する明領域抽出（ステップ１３００）を行う。結果、明領域検出部２では、画像入力部１で得られた画像データから他車両の前照灯やテールランプに相当する画像内の明度の高い領域を検出する処理を行う（ステップ１１００からステップ１３００）。
【００１８】
明領域検出部２では、まず、画像中で明領域の検出領域の設定を行う（ステップ１１００）。本実施形態では図５に示したように前照灯光源６２の最大照射範囲６５を画像平面６４上に投影した領域を検出領域６６とする。最大照射範囲６５と検出領域６６の関係は予め本装置の製造時に明領域検出部２に記憶させておく。そして、明領域検出部２は、検出領域６６の外側の画素値を全て０にして明領域検出用画像を生成する。これにより検出領域６６の外側で明領域が検出されることはなくなる。尚、検出領域６６の設定方法はこれに限らず、他車両の前照灯またはテールランプが存在する可能性のある３次元空間中の領域（例えば、路面と平行で、高さ５０ｃｍと１ｍの平面で挟まれる領域）を画像平面に投影した領域を検出領域６６として実装しても良い。
【００１９】
明領域検出部２は次に、明領域候補抽出処理（ステップ１２００）を行う。ここでは、生成された明領域検出用画像から他車両の前照灯やテールランプに相当する明領域と思われる領域を抽出する。前照灯を点灯するのは夜間であり、他車両も前照灯及びテールランプを点灯しているので、これらは画像上で明るい円形状若しくは矩形状の領域として現れるはずである。
【００２０】
まず、画像から輝度値が所定の閾値以上である画素を抽出して２値画像を生成する。そして、２値画像において連結している画素の集団を一つの領域として検出し、その領域に番号を付ける。そして、明領域検出部２は各領域の番号とそこに属する画素の座標を記憶する。
【００２１】
このようにして検出された明領域候補は、外灯などで偶然明るくなった場所を検出した可能性があるので、検出された領域が本当に他車両の前照灯やテールランプであるか検証するために、明領域抽出（ステップ１３００）を行う。
【００２２】
図６は明領域抽出（ステップ１３００）を説明するフローチャートである。
【００２３】
まず、各明領域候補の重心位置を求める（ステップ１３０１）。そして、明領域抽出用画像において、各明領域候補の重心位置を中心にして図７のような、他車両の前照灯やテールランプの形状に相当する同心の円形または矩形の領域をあてはめ（ステップ１３０２）、内側の領域Ｉ及び外側の領域Ｏそれぞれについての下記のような計算によって分離度ηを求める（ステップ１３０３）。
【００２４】
【数１】

【００２５】
この、同心の円形または矩形の領域による分離度ηの計算は、図８（ａ）、（ｂ）のように複数の大きさの領域について小さいものから順に行う。本実施形態では、矩形の領域を利用して領域Ｉと領域Ｏを合わせた大きさが「16画素×16画素」「32画素×32画素」「64画素×64画素」「128画素×128画素」の４段階について、「16画素×16画素」から順に計算を行う。他車両の前照灯やテールランプ等の光源であれば、光源とその周囲とでは画像上の輝度値の差が大きくなり、分離度ηは大きくなる。
【００２６】
そこで、分離度ηが所定の閾値と比較し（ステップ１３０４）、閾値を上回った場合に限り、その重心を中心とする領域は他車両の前照灯やテールランプ等の明るい領域、すなわち真の明領域とみなす（ステップ１３０５）。
【００２７】
閾値未満であった場合は、前述の通り領域Ｉと領域Ｏの大きさを一段階大きくした処理を試みる（ステップ１３１５）。大きくできる場合はステップ１３０２を実行し、既に最大のものを使っていた場合は、その領域は真の明領域ではないとみなし、明領域候補から削除する（ステップ１３１６）
そして、上記の処理を全ての明領域候補について行うまで繰り返す（ステップ１３０６）。このようにして残った明領域候補が真の明領域となり、次段の照射範囲決定部３に出力される。
【００２８】
照射範囲決定部３では、明領域検出部２で生成した明領域検出用画像と検出した真の明領域とを用いて、前照灯の照射範囲を決定する、照射範囲決定（ステップ１４００）を行う。
【００２９】
図９は照射範囲決定の処理を説明するフローチャートである。まず、画像平面６４と同じ大きさで、明領域検出部２で検出した真の明領域をプロットした画像１０１を用意して、画像１０１を図１０のように左、中、右の３つの領域に分割して左画像１０１Ｌ、中画像１０１Ｃ、右画像１０１Ｒを生成する（ステップ１４０１）。分割の方法は本実施形態では３等分とするが、これに限らず、例えば、自車両の走行車線、右隣の車線、左隣の車線を検出して、検出した車線に基づいて分割しても良い。
【００３０】
そして、中画像１０１Ｃを用いて照射範囲の上限を決定する。図１１は照射範囲の上限の決定方法を説明する図である。真の明領域は他車両の前照灯やテールランプ等の灯火に相当するので、真の明領域より上部に運転者がいると考えられる。そこで、図１１のように画像内で最も下に位置する、真の明領域の重心を通る水平なラインＬ_uを検出する（ステップ１４１２）。そして、カメラ焦点１１８から見たＬ_uの角度Ｒ_uを、前照灯５の照射範囲の上限の角度とする（ステップ１４１３）。Ｒ_uはカメラの焦点距離をｆ、画像平面におけるＬ_uの車高方向の座標をｙとすると（画像平面の原点はカメラ焦点を画像平面に投影した点とする）、
【００３１】
【数２】

【００３２】
さらに、左画像１０１Ｌを用いて照射範囲の左側限界を決定する。図１０に示しているように、左の画像で最も右側にある明領域の重心を通る鉛直方向のラインＬ_lを検出する（ステップ１４０２）。そしてカメラの焦点から見たＬ_lの角度Ｒ_lを、前照灯５の照射範囲の左側限界の角度とする（ステップ１４０３）。
【００３３】
また、右画像１０１Ｒを用いて照射範囲の右側限界を決定する。図１０に示しているように、右の画像で最も左側にある明領域の重心を通る鉛直方向のラインＬ_rを検出する（ステップ１４２２）。そしてカメラの焦点から見たＬ_rの角度Ｒ_rを、前照灯５の照射範囲の右側限界の角度とする（ステップ１４２３）。
【００３４】
これら左画像、中画像、右画像における照射範囲の限界決定処理には特に優先順位はない。どれから実施しても良いが、３つの処理を１セットにして、１セットの処理全てが終わるまで待機する（ステップ１４０４）。そして、決定した照射範囲の限界を次段の前照灯制御部４へ出力する。
【００３５】
上述のようにして前照灯５の照射範囲の限界を決定するために、本装置の製造時、出荷時若しくは設置時に照射範囲が画像平面上のどの領域に投影されるかを対応付けて照射範囲決定部３にパラメータとして与えておく。そして、この対応付けに基づいて、画像上で求めた真の明領域の重心の座標から実際の照射範囲が求められる。
【００３６】
前照灯制御部４では、上述のようにして決定した照射範囲に基づいて、前照灯５を制御して照射範囲を変更する（ステップ１５００）。照射範囲の変更方法として（１）前照灯の光軸を変化させる、（２）前照灯の光源近傍に遮光板を設けておき、遮光板を動かして前照灯のビーム遮光範囲を変化させる等の方法が考えられるが、ここでは特に限定はしない。
【００３７】
本実施形態では前照灯の光源位置とカメラの焦点位置をほぼ同じ位置にし、かつ前照灯の光源とカメラの光軸を平行になるように設置するとしてあるが、上述のように前照灯の照射範囲を変化させるために光軸を動かした場合は、光軸の角度差を計測して入力画像を各画像を取得した時点における角度に基づいて前照灯の光源位置を視点とする画像に変換することで、これまで説明した照射範囲決定法を適用することができる。
【００３８】
装置の設計段階から光軸が平行ではない場合も同様で、光軸の角度差を予め本装置の製造時に測定して、画像入力部１に記憶させておけば、上述のようにカメラから得られた画像を前照灯の光源位置を視点とする画像に変換させることが可能であるので、照射範囲の決定を光軸が平行な時と全く同等に行うことができる。
【００３９】
本実施形態では、画像１０１を左画像１０１Ｌ、中画像１０１Ｃ、右画像１０１Ｒに３分割して照射範囲の上限、左右の限界を決定したが、これに限らず、左画像１０１Ｌと右画像１０１Ｒでも照射範囲の上限を決定する構成や、中画像１０１Ｃのみを用いて照射範囲の上限のみを定める構成や、あるいは画像分割をせずに画像１０１全体で最も道路面に近い明領域の方向から照射範囲の上限を定める構成にしても良い。
【００４０】
さらに、画像１０１において、水平方向に離れた１対の明領域を四輪自動車の前照灯あるいは尾灯とみなして、四輪自動車のみを検出して、画像１０１中で最も道路面に近い四輪自動車の方向から照射範囲の上限を定めても良い。
【００４１】
また、本実施形態では画像１０１は３分割（３等分）としたが、明領域を検出する際に明領域の色を検出し、画像１０１では「赤い明領域」と「白色〜白黄色の明領域」を区別してプロットした上で、画像１０１中で「白色〜白黄色の明領域」が存在する領域を対向車線の領域と推定し、「赤い明領域」が存在する領域を走行車線及び並走車線の領域と推定して画像１０１を２分割して、分割したそれぞれの領域について照射範囲の上限を定めても良い。これに加えて、上述のように１対の明領域から四輪自動車を検出して照射範囲の上限を決定しても良い。
【００４２】
以上本実施形態によれば、１台のカメラで取得した画像から他車両の３次元的な方角を求めて自車両の前照灯の照射範囲を決定するので、３次元的な座標、特に距離を求めなくても他車両の運転者を眩惑を防げる。また、本実施形態では、カメラと前照灯をほぼ同じ位置に配置するのでカメラと前照灯間の配線等を省略でき、装置をコンパクトにできる。従って、現行車両にも容易に設置可能であるとともに２輪車にも設置可能であるという利点を持つ。
【００４３】
（第２の実施形態）以下、本発明第２の実施形態について説明する。装置の概要は第１の実施形態と同様で、異なるのはカメラと前照灯の位置関係である。本実施形態では、図２のようにカメラを前照灯より高く、運転者に近い位置に設置して、１台のカメラで２つの前照灯をカバーする。まず、カメラの光軸と前照灯の光軸が平行である場合を考える。
【００４４】
この場合、明領域検出部２では、図１２に示すように「前照灯の最大照射範囲を画像平面に投影した領域」を検出領域１２５とすれば良い。この領域は前照灯とカメラの位置関係から求めることができる。
【００４５】
照射範囲決定部３では、第１の実施形態と同様に画像を３分割して照射範囲の決定を行う。ステップ１４０１の画像３分割の処理は、図１３のように左右の前照灯光源１３２Ｌ、１３２Ｒを通る鉛直方向の直線を画像平面に投影した線である画像分割ライン１３５を用いて行う。
【００４６】
そして、右側の照射範囲の限界には、右画像１０１Ｒに存在する明領域、すなわち図１３のようにカメラ焦点１３６と右側の前照灯光源１３２Ｒを結ぶ直線より右側に存在する明領域に着目し、図１４のようにカメラ焦点１４１から見た他車両の光源の角度Ｒ_rをそのまま用いる。これならば他車両１４６の距離に関係なく確実に他車両１４６の存在地点を照射範囲外にできる。
【００４７】
同様にして、左側の照射範囲の限界には、左画像１０１Ｌに存在する明領域に着目して、カメラから見た他車両１４４の光源の角度Ｒ_lをそのまま用いる。
【００４８】
照射範囲の上限には、第１の実施形態と同様に中画像１０１Ｃで最も道路面側に存在する明領域の重心を通る水平なラインＬ_uに着目して、カメラの焦点から見たＬ_uの角度Ｒ_uをそのまま用いる。
【００４９】
本実施形態ではカメラは前照灯より高く、かつ、運転者に近い位置に存在するので、通常の走行状態では図１５のように他車両の前照灯やテールランプ等の明領域１５３は、カメラの焦点１５１と自車両の前照灯光源１５５を結ぶ直線より上にある。よって、図１６に示すように、カメラ焦点１６１から見た他車両１６２の明領域１６３の角度Ｒ_uは、自車両の前照灯光源１６５から見た場合の角度Ｒ_u’よりも小さくなる。つまり、前照灯１６５の照射範囲の上限をＲ_uに設定する限り、他車両１６２の明領域１６３より高い場所に直接照射することはない。
【００５０】
また、中画像１０１Ｃ上に存在する明領域については左右の照射範囲制御の対象とはせず、車高方向のみの照射範囲制御で対応する。これは、左右の照射範囲制御によって運転者の眩惑を防ぐ必要のある他車両は、車幅方向に離れている他車両、例えば隣の車線を走行する車両や対向車両の類である。しかし、中央の画像に映る他車両は、先行車両である可能性が非常に高いため、左右の照射範囲制御はあまり意味が無く、むしろ上下方向の制御の方が重要である。
【００５１】
ここまではカメラの光軸と前照灯の光軸が平行な場合を説明したが、これらの光軸が平行ではない場合は、第１の実施形態と同様に、光軸の角度差に応じた画像変換を行うことで、平行な場合と同様に扱える。
【００５２】
また、本実施形態では１台のカメラで２台の前照灯の照射範囲制御のための画像取得を行ったが、前照灯の数には制限は無い。
【００５３】
以上本実施形態によれば、１台のカメラで取得した画像から他車両の３次元的な方角を求めて自車両の前照灯の照射範囲を決定するので、３次元的な座標、特に距離を求めなくても他車両の運転者を眩惑を防げる。また、複数台の前照灯の照射範囲の制御のための画像取得を１台のカメラで扱えるので装置の製作コストを低く抑えることが可能となる。
【００５４】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、他車両の３次元的な座標、特に距離を求めることなく、他車両の運転者を前照灯で直接照射しないように照射範囲を制限することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の前照灯装置の構成を説明するブロック図
【図２】本発明の１実施形態における、カメラと前照灯の配置を説明する図。
【図３】本発明の１実施形態における、カメラと前照灯の配置を説明する図。
【図４】本発明の１実施形態の前照灯装置の処理を説明するフローチャート。
【図５】前照灯の照射範囲とカメラの視野と明領域検出領域の関係を説明する図。
【図６】明領域抽出の処理を説明するフローチャート。
【図７】明領域抽出の処理で分離度の計算に用いる同心状の領域の例。
【図８】（ａ）分離度の計算の際に同心状の領域を当てはめたが、同心状の領域が明領域に比べて小さかった場合。（ｂ）同心状の領域のサイズを大きくして再度当てはめた例。
【図９】照射範囲決定の処理を説明するフローチャート。
【図１０】照射範囲決定の処理を説明する図。
【図１１】照射範囲の上限を決定する処理を説明する図。
【図１２】本発明第２の実施形態におけるカメラと前照灯の位置関係を説明する図。
【図１３】本発明第２の実施形態におけるカメラと前照灯の位置関係及び画像分割ラインを説明する図。
【図１４】本発明第２の実施形態における照射範囲の左右の限界の決定方法の概要を説明する図。
【図１５】本発明第２の実施形態における自車両と他車両の位置関係を説明する図。
【図１６】本発明第２の実施形態における照射範囲の上限の決定方法の概要を説明する図。
【符号の説明】
１、１Ｌ、１Ｒ画像入力部
２明領域検出部
３照射範囲決定部
４前照灯制御部
５、５Ｌ、５Ｒ前照灯
６１、１１８、１２３、１３６、１４１、１５１１６１カメラ焦点
６２、１１７、１２４、１３２Ｌ、１３２Ｒ、１４７、１５５、１６５前照灯光源
６３、１１４、１２２カメラの視野
６４、１１１、１２１、１３３、１４３、１６４画像平面
６５、１２６前照灯の最大照射範囲
６６、１１３、１２５検出領域
６７、１５４、１６７路面
８１、１１２、１４２、１６３明領域
８２明領域抽出用画像
１０１画像
１０１Ｌ左画像
１０１Ｃ中画像
１０１Ｒ右画像
１０２明領域
１０３左側限界の検出限界
１０４右側限界の検出限界
１１５制御後の照射範囲
１１６制御前の照射範囲
１３１他車両の存在を考慮する範囲
１３４、１５３他車両の前照灯等
１３５画像分割ライン
１４５、１６６前照灯照射範囲
１４４、１４６、１６２他車両
１５２他車両の存在する範囲

Claims

車両に搭載された前照灯の照射範囲を制御する方法であって、
車両前方をカメラで撮影して画像を取得する画像入力ステップと、
前記画像中から先行車両や対向車両の灯火に相当する明領域を検出する明領域検出ステップと、
前記画像中における前記明領域の座標を用いて前記カメラから見た前記明領域の方向を算出して、前記前照灯の照射範囲を決定する照射範囲決定ステップと、
前記前照灯の照射範囲を前記決定された照射範囲に修正する前照灯制御ステップと
を有し、
前記照射範囲決定ステップでは、
前記画像を水平方向に３分割して左画像、中画像、右画像を生成し、
前記左画像において最も右側に存在する明領域の方向から照射範囲の左側限界を決定し、
前記中画像において最も道路面側に存在する明領域の方向から照射範囲の上限を決定し、
前記右画像において最も左側に存在する明領域の方向から照射範囲の右側限界を決定する
ことを特徴とする前照灯照射範囲制御方法。
前記照射範囲決定ステップでは、前記明領域が複数存在する場合は、画像中で最も道路面側に存在する明領域の方向から照射範囲の上限を決定することを特徴とする請求項１記載の前照灯照射範囲制御方法。
前記明領域検出ステップでは、
前記画像から第１の閾値以上の輝度を有する複数の画素が集まった明領域候補を抽出し、
各明領域候補の重心位置を中心にして灯火の形状に相当する閉曲線を設定して、前記閉曲線の内側の領域と外側の領域との分離度を前記閉曲線の大きさを変えながら計算し、
第２の閾値以上の前記分離度を有する前記明領域候補を前記明領域として検出する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の前照灯照射範囲制御方法。
車両に搭載して前方を照射する前照灯と、
前記車両の前方を撮影して画像を取得する画像入力部と、
前記画像から先行車両や対向車両の灯火に相当する明領域を検出する明領域検出部と、
前記画像中における前記明領域の座標を用いて前記画像入力部から見た前記明領域の方向を算出して、前記前照灯の照射範囲を決定する照射範囲決定部と、
前記前照灯の照射範囲を前記決定された照射範囲に修正する前照灯制御部と
を有し、
前記照射範囲決定部では、
前記画像を３分割して左画像、中画像、右画像を生成し、
前記左画像において最も右側に存在する明領域の方向から照射範囲の左側限界を決定し、
前記中画像において最も道路面側に存在する明領域の方向から照射範囲の上限を決定し、
前記右画像において最も左側に存在する明領域の方向から照射範囲の右側限界を決定する
ことを特徴とする前照灯装置。
前記前照灯は、
前記車両の進行方向左側に搭載して前方を照射する左前照灯と、
前記車両の進行方向右側に搭載して前方を照射する右前照灯とを有し、
前記画像入力部では、前記左前照灯及び前記右前照灯より高くて、かつ、進行方向に対して後ろの位置から前方を撮影して画像を取得し、
前記照射範囲決定部で行う前記画像の分割処理は、前記画像入力部から見た前記右前照灯の方向を用いて右画像と中画像の境界を決定し、
前記画像入力部から見た前記左前照灯の方向を用いて左画像と中画像の境界を決定する
ことを特徴とする請求項４に記載の前照灯装置。
前記照射範囲決定部では、前記明領域が複数存在する場合は、画像中で最も道路面側に存在する明領域の方向から照射範囲の上限を決定することを特徴とする請求項４または請求項５のいずれか一項に記載の前照灯装置。
前記明領域検出部は、
前記画像から第１の閾値以上の輝度を有する複数の画素が集まった明領域候補を抽出する手段と、
各明領域候補の重心位置を中心にして灯火の形状に相当する閉曲線を設定して、前記閉曲線の内側の領域と外側の領域との分離度を前記閉曲線の大きさを変えながら計算する手段と、
第２の閾値以上の前記分離度を有する前記明領域候補を前記明領域として検出する手段と、
を有することを特徴とする請求項４から請求項６までのいずれか一項に記載の前照灯照射範囲制御方法。