JP5831302B2 - Multi-light headlight - Google Patents
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Description
本発明は、配光を制御可能な多光式ヘッドライトに関する。 The present invention relates to a multi-light headlight capable of controlling light distribution.
夜間、車両は前照灯を点灯して走行する。前照灯が遠方を照明するほど運転者の視界が確保されやすいが、先行車両や対向車両の運転者を眩惑する場合がある。従来から、カメラが撮影した車両前方の画像から先行車両と対向車両を検出した場合に、走行用配光(以下、ハイビーム(Hi‐Beam)という)からすれ違い配光(以下、ロービーム(Low‐Beam)という)に切り替える前照灯装置が知られている。 At night, the vehicle runs with the headlights on. Although the driver's field of view is more easily secured as the headlight illuminates far away, the driver of the preceding vehicle or the oncoming vehicle may be dazzled. Conventionally, when a preceding vehicle and an oncoming vehicle are detected from an image in front of the vehicle taken by a camera, a passing light distribution (hereinafter referred to as a “Hi-Beam”) and a passing light distribution (hereinafter referred to as a “Low-Beam”). )) Is known.
一方、すれ違い配光の照明範囲では、遠方の障害物を十分に照明できない場合があるため、障害物を積極的に照明する技術が考えられている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、画像データ中の障害物の有無を判断する手段と、該手段で障害物が有ると判断した場合、障害物までの距離及び方向を算出する手段と、算出した距離及び方向に応じて、ヘッドライトの光軸方向を、障害物に対して照射可能な方向へ変更するヘッドライト照射方向変更システムが開示されている。
On the other hand, in the illumination range of the passing light distribution, there is a case where a distant obstacle cannot be sufficiently illuminated, and therefore a technique for actively illuminating the obstacle is considered (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、このように歩行者を照射した場合、運転者による歩行者の視認性は向上するが、歩行者を眩惑するおそれがある。この点に関し、障害物付近において所定高度以上の領域を照射しないように、ランプの光軸角度を上下方向に調節する車両用障害物照射装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。 However, when the pedestrian is irradiated in this way, the visibility of the pedestrian by the driver is improved, but the pedestrian may be dazzled. In this regard, a vehicle obstacle irradiation device is disclosed that adjusts the optical axis angle of the lamp in the vertical direction so as not to irradiate a region above a predetermined altitude near the obstacle (see, for example, Patent Document 2). .
しかしながら、特許文献2に記載されているように、歩行者の上半身を一切、照明しないように照射範囲を制御すると、自車両の運転者が、歩行者の存在に気付かないおそれがあるという問題がある。例えば、暗い色の服装の歩行者の下半身だけ照明しても、距離や歩行者の状態によっては静止物と区別がつかないことがある。
However, as described in
本発明は、上記課題に鑑み、歩行者の眩惑を抑制しつつ運転者が歩行者を良好に視認可能な多光式ヘッドライトを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a multi-light headlight that allows a driver to visually recognize a pedestrian while suppressing dazzling of the pedestrian.
本発明は、配光を制御可能な多光式ヘッドライトであって、歩行者検出センサから取得した歩行者の位置情報に基づき、歩行者を照明する光線を特定する歩行者光線特定手段と、前記歩行者検出センサから取得した歩行者までの距離が小さいほど、前記歩行者光線特定手段が特定した光線による歩行者の上半身周辺への照明量を低下させる照明量制御手段と、を有し、前記照明量制御手段は、前記歩行者検出センサから取得した歩行者までの距離が第一閾値より大きい場合、前記歩行者光線特定手段が特定した光線による歩行者への照明量を低下させず、歩行者までの距離が第二閾値以下になった場合、前記歩行者光線特定手段が特定した光線による歩行者の上半身周辺へ照明量をゼロにする、ことを特徴とする。
The present invention is a multi-light type headlight capable of controlling light distribution, and based on pedestrian position information acquired from a pedestrian detection sensor, a pedestrian light beam specifying means for specifying a light beam that illuminates the pedestrian, Illumination amount control means for reducing the amount of illumination to the upper body periphery of the pedestrian by the light ray specified by the pedestrian light ray specifying means, as the distance to the pedestrian acquired from the pedestrian detection sensor is small, If the distance to the pedestrian acquired from the pedestrian detection sensor is greater than a first threshold, the illumination amount control means does not reduce the illumination amount to the pedestrian by the light beam specified by the pedestrian light beam specifying unit, When the distance to the pedestrian is less than or equal to the second threshold, the amount of illumination is set to zero around the upper body of the pedestrian by the light beam specified by the pedestrian light beam specifying means .
歩行者の眩惑を抑制しつつ運転者が歩行者を良好に視認可能な多光式ヘッドライトを提供することができる。 It is possible to provide a multi-light type headlight that allows a driver to visually recognize a pedestrian while suppressing dazzling of the pedestrian.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の車両用灯火装置による配光を模式的に説明する図の一例である。配光パターンはロービーム領域とハイビーム領域とにより構成される。ロービーム領域は一定の領域及び照明量であるが、ハイビーム領域は図の矩形領域毎に照明の有無を制御することができる。本実施形態の車両用灯火装置は以下のようにハイビーム領域の配光を制御する。
(1)先行車両又は対向車両が含まれる領域は、照明しない。
(2)歩行者のうち上半身が含まれる領域は、距離に応じて照明量を調整する(距離が大きいほど強く照明する)。
(3)先行車両、対向車両、及び、歩行者の上半身が含まれない領域は、標準の(100%の)照明量で照明する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an example of a diagram schematically illustrating light distribution by the vehicular lighting device of the present embodiment. The light distribution pattern is composed of a low beam region and a high beam region. The low beam region is a fixed region and the amount of illumination, but the high beam region can control the presence or absence of illumination for each rectangular region in the figure. The vehicle lighting device of this embodiment controls the light distribution in the high beam region as follows.
(1) The area including the preceding vehicle or the oncoming vehicle is not illuminated.
(2) The area including the upper body of the pedestrian adjusts the amount of illumination according to the distance (the greater the distance, the stronger the illumination).
(3) The area where the preceding vehicle, the oncoming vehicle, and the upper body of the pedestrian are not included is illuminated with a standard (100%) illumination amount.
このように本実施形態の車両用灯火装置は、歩行者の上半身の照明量を距離に応じて変更することで、運転者は遠方から歩行者を発見しやすくなり、また、歩行者を眩惑することも低減できる。 As described above, the vehicle lighting device according to the present embodiment changes the illumination amount of the upper body of the pedestrian according to the distance, so that the driver can easily find the pedestrian from a distance and dazzles the pedestrian. This can also be reduced.
〔構成例〕
図2は、本実施形態の車両用灯火装置100のシステム構成図の一例を示す。車両用灯火装置100はランプ制御ECU(Electronic Control Unit)11により制御される。ランプ制御ECU11は多灯式ヘッドライト16の配光を制御するECUである。ランプ制御ECU11には車両検出センサ12、歩行者検出センサ13、光源ドライバ14、及び、DMDドライバ15が接続されている。この他、ランプ制御ECU11は例えばボディECUにCAN(Controller Area Network)を介して接続されている。
[Configuration example]
FIG. 2 shows an example of a system configuration diagram of the
なお、図2ではロービーム領域を照明する光源は省略している。ロービームについては、従来と同様に、ロービームの光源を多灯式ヘッドライトに配置してもよい。この場合、ロービームの光源は下半分が遮光フードにより覆われているため、光源の下半分の光はリフレクタに反射されないため、水平方向よりも上側を照明する光がカットされている。または、DMD19のマイクロミラー21の一部をロービームに振り分けてもよい。
In FIG. 2, the light source that illuminates the low beam region is omitted. As for the low beam, the low beam light source may be arranged in the multi-lamp headlight as in the conventional case. In this case, since the lower half of the low beam light source is covered with the light shielding hood, the light in the lower half of the light source is not reflected by the reflector, and thus the light that illuminates the upper side of the horizontal direction is cut. Alternatively, a part of the
多灯式ヘッドライト16は、1つ以上の光源17からの光をDMD(Digital Micromirror Device)によって反射させ、レンズ18で集光して車両前方を照射する。光源は例えば、HIDランプ、ハロゲンランプ、又は、LEDランプである。光源がHIDランプの場合、光源ドライバ14は、バッテリ電圧をHIDランプが必要な電圧に昇圧し(インバータとして機能し)、また、一定の電流が流れるように制御する。また、光源17がLEDランプの場合、光源ドライバ14は、光源17に定電流が流れるようにバッテリ電圧をPWM信号で制御する。
The
DMDドライバ15はDMD19の角度を、DMD19を構成するマイクロミラー毎に制御する。
The
図3(a)はDMD19の概略構成図の一例を示す。DMD19には、複数の矩形のマイクロミラー21が縦横に敷き詰められている。説明のため、マイクロミラー21には番号を付与した。例えば、左上を原点にして横方向をX、縦方向をYとし、各マイクロミラー21をM(X,Y)で表す。
FIG. 3A shows an example of a schematic configuration diagram of the
各マイクロミラー21は、基板側に揺動可能に取り付けられている。揺動は上下方向・左右方向それぞれに可能であり、上下左右に揺動させることで、所定の立体角の範囲に光軸を向けることができる。
Each
基板側には、4つの電極が配置されており、マイクロミラー21との間に静電力を作用させる。DMDドライバ15は、各マイクロミラー毎に4つの電極の電圧を制御することで、各マイクロミラー21の角度を制御する。なお、このような角度の制御方法は一例に過ぎず、マイクロミラー21の角度はどのように制御されてもよい。
Four electrodes are arranged on the substrate side, and an electrostatic force acts between the
1つのマイクロミラー21の照射範囲が、図1の1つの矩形領域に対応する(1つのマイクロミラー21が反射する光が、特許請求の範囲の光線に相当する)。光は発散するので、矩形領域は距離によって大きさが変わるが、1つのマイクロミラー21の照射範囲が1つの矩形領域に対応する。
The irradiation range of one
例えば、あるマイクロミラー21の角度をロービーム領域に向ければ、そのマイクロミラー21が本来、照射すべき矩形領域は照明されない。したがって、光源ドライバ14によって光源17を点灯して、DMDドライバ15によってDMD19の各マイクロミラー21の角度を制御することによって、矩形領域毎に照明するか否かを制御できる。
For example, if the angle of a certain
例えば、複数のマイクロミラー21がある領域を照明している場合の領域の照明量を100%とすると、そのうちの1つ以上のマイクロミラー21の角度をその領域以外に向けることで、ある領域の照明量は100%未満となる(減光される)。このように、本実施形態では、100%の照明量を基準に照明量を表す。
For example, assuming that the illumination amount of a region when a plurality of
また、マイクロミラー21の角度を変える以外に、マイクロミラー21の反射率を電圧などで制御できるDMD19であれば、マイクロミラー21の角度を一定にしたまま、矩形領域毎に照明するか否かだけでなく、マイクロミラー21毎に照明量を制御できる。
Further, in addition to changing the angle of the
なお、車両が直進している場合の各マイクロミラー21の角度は所定の向きに予め調整されている。また、本実施形態のように歩行者に対し減光する際に角度を変える以外に、運転者のステアリング操作に応じて車両の進行方向を多く配光されるようにマイクロミラー21の角度を変えることができる。
In addition, the angle of each micromirror 21 when the vehicle is traveling straight is adjusted in advance in a predetermined direction. In addition to changing the angle when dimming the pedestrian as in the present embodiment, the angle of the
〔歩行者検出〕
図4(a)は歩行者の検出を説明する図の一例である。歩行者検出センサ13は、例えば、車両前方を撮影する車載カメラを有している。車載カメラは、例えば、光軸を車両前方のやや下向きに向けてルームミラーの車両前方側に配置される。カメラは、歩行者が反射する近赤外光に感度を有することが好適である。歩行者検出センサ13は、車載カメラが所定の周期で撮影する画像データから歩行者を検出する。歩行者検出センサ13は例えば、以下の手順で、画像データから歩行者を検出する。
[Pedestrian detection]
FIG. 4A is an example for explaining detection of a pedestrian. The
(i)画像データのエッジを検出する。エッジの検出には、フィルタ演算を行えばよい。検出するエッジ強度を調整しておくことで、不要なエッジをある程度排除する。検出されたエッジから連続する一連のエッジを取り出す。この時点で、エッジの外接矩形の縦横比などから、明らかに歩行者でないエッジを排除できる。 (I) An edge of image data is detected. For edge detection, a filter operation may be performed. By adjusting the edge strength to be detected, unnecessary edges are eliminated to some extent. A series of consecutive edges are extracted from the detected edges. At this point, edges that are clearly not pedestrians can be excluded from the aspect ratio of the circumscribed rectangle of the edges.
(ii) エッジで構成される形状と、テンプレートマッチングを行う。歩行者検出センサ13は、予め歩行者を表すいくつかの標準テンプレートを有している。また、歩行者までの距離を想定して、異なるサイズの標準テンプレートが用意されている。
(Ii) Perform template matching with the shape composed of edges. The
歩行者検出センサ13は、例えば、画像データの下側から、標準テンプレートを画像データに相関させていくことで探索していく。すなわち、標準テンプレートと同じ位置にエッジがあるか否かを、標準テンプレートの配置位置毎にカウントする。例えば、標準テンプレートの画素数に対し、そのうち何カ所でエッジと重なるかをカウント(これを相関値という)する。
The
(iii) 相関値が閾値以上の場合、歩行者検出センサ13は標準テンプレートを配置した場所に歩行者がいると判定する。
(Iii) When the correlation value is greater than or equal to the threshold value, the
(iv) 1つの標準テンプレートの位置をずらしながら画像の全体を探索したら、次に小さい(遠い距離用の)標準テンプレートを用いて同様の処理を繰り返す。 (Iv) After searching the entire image while shifting the position of one standard template, the same processing is repeated using the next smaller standard template (for a far distance).
なお、歩行者検出センサ13は、歩行者が存在しない領域(例えば、対向車両や先行車両の領域)を探索領域から除外することで、歩行者検出処理を高速化する。また、顔認識技術を使用して、顔が認識された領域を重点的に歩行者検出することも可能である。また、一度検出された歩行者にはラベルが付与され、次のフレームにおいてラベルにより同じ歩行者であると判定される。異なるフレーム間で歩行者を追跡することで歩行者の移動方向や移動速度を推定できる。
In addition, the
歩行者検出センサ13は、標準テンプレートのサイズに基づき、または、歩行者の外接矩形の縦・横の長さから、検出した歩行者までの距離を決定する。
The
また、歩行者検出センサ13は、歩行者の画像上の位置を特定する。例えば、歩行者のエッジの外接矩形の対角頂点の位置、歩行者のエッジの重心と幅・高さ、など、歩行者が占める領域を特定できる情報であればよい。歩行者検出センサ13は歩行者までの距離及び画像上の位置情報をランプ制御ECU11に出力する。図では左上と右下の対角頂点の座標が検出されている。この座標は、X方向・Y方向それぞれの画素位置で特定されている。
Moreover, the
なお、歩行者検出センサ13がステレオカメラを有している場合、歩行者までの距離の検出精度を向上できる。ステレオカメラは視差以外の差がないようにカメラパラメータが調整された2つのカメラの画像データを出力する。
In addition, when the
歩行者検出センサ13は、2つの画像データに相関演算を施し画素毎に視差を算出する。視差が同程度の画素が連続する領域をグルーピングすると、グルーピングされた候補領域には、歩行者やその他の障害物が含まれる。この段階で歩行者(候補領域)との距離情報が得られる。
The
歩行者検出センサ13が候補領域に対し、歩行者を認識するための標準テンプレートを用いてパターンマッチングを行うことで、候補領域に歩行者が存在するか否かを判定できる。よって、ステレオカメラの場合、歩行者検出センサ13は歩行者までの精度のよい距離及び画像上の位置情報をランプ制御ECU11に出力することができる。
The
〔先行車両・対向車両の検出〕
車両検出センサ12は、先行車両及び対向車両を検出する。車両検出センサ12は、例えばカメラが撮影する画像から先行車両及び対向車両を検出する。本実施形態では、夜間の車両が検出できればよいので、先行車両はテールランプを点灯し、対向車両は前照灯を点灯していると考えられる。したがって、車両検出センサ12は、画像データからテールランプ及び前照灯を検出すればよい。
(i) 車両検出センサ12は画像データを所定の閾値で二値化する。輝度値が0〜255の値を取る場合、例えば200以上の明るい画素を抽出する。これにより、図4(b)に示すように、テールランプ及び前照灯が撮影された画素は、“1”の画素値(以下、光点という)になる。
(ii) テールランプ及び前照灯は左右に対に配置されているので、同程度の大きさの2つの光点が左右の同じ高さに配置されている対の光点を特定する。
(iii) 対の光点の間隔が適切か否かを評価する。テールランプや前照灯の場合、距離が近いほど間隔は大きくなるはずである。一方、光点の大きさは、距離が小さいほど大きくなる。したがって、予め定められた規則を用いて光点の大きさから適切な標準間隔を導き出し、この標準間隔に対し画像データの光点間の間隔が閾値内のずれしかない対の光点をテールランプ又は前照灯とすればよい。
[Detection of preceding and oncoming vehicles]
The
(I) The
(Ii) Since the tail lamp and the headlamp are arranged in pairs on the left and right, the pair of light spots in which two light spots having the same size are arranged at the same height on the left and right are specified.
(Iii) Evaluate whether the distance between the pairs of light spots is appropriate. In the case of tail lamps and headlamps, the closer the distance, the greater the spacing. On the other hand, the size of the light spot increases as the distance decreases. Therefore, an appropriate standard interval is derived from the size of the light spot using a predetermined rule, and a pair of light spots in which the distance between the light points of the image data is within a threshold with respect to the standard interval is determined as a tail lamp or Use a headlight.
車両検出センサ12はテールランプ又は前照灯の位置情報をランプ制御ECU11に出力する。図では左上と右下の対角頂点の座標が検出されている。
The
また、先行車両及び対向車両は、ミリ波レーダ装置でも検出することができる。ミリ波レーダ装置は、車両のフロントグリルなど車両の前方の中央部に配置され、車両の前方を中心に所定の角度にミリ波を出射し、この範囲に存在する物体により反射したミリ波を受信する。送信信号と受信信号がミキシングされたビート信号の周波数は相対速度によりシフトし、送信信号と受信信号の位相差は対象物との距離に比例する。ビート信号を例えばFFT解析することで対象物との距離及び相対速度が得られる。なお、ビート信号の解析により、対象物の方位も得られる。 The preceding vehicle and the oncoming vehicle can also be detected by a millimeter wave radar device. The millimeter wave radar device is arranged in the center of the front of the vehicle such as the front grille of the vehicle, emits a millimeter wave at a predetermined angle centered on the front of the vehicle, and receives the millimeter wave reflected by an object existing in this range. To do. The frequency of the beat signal in which the transmission signal and the reception signal are mixed is shifted by the relative speed, and the phase difference between the transmission signal and the reception signal is proportional to the distance from the object. The distance and relative speed with respect to the object can be obtained by, for example, FFT analysis of the beat signal. The direction of the object can also be obtained by analyzing the beat signal.
路面に対する車速が所定値以上の対象物は、先行車両であると判定でき、相対速度の絶対値と自車両の路面に対する車速との差が所定値以上の対象物は対向車両であると判定できる。 An object whose vehicle speed relative to the road surface is equal to or higher than a predetermined value can be determined as a preceding vehicle, and an object whose difference between the absolute value of the relative speed and the vehicle speed relative to the road surface of the own vehicle is equal to or higher than a predetermined value can be determined as an oncoming vehicle. .
ミリ波レーダ装置を用いた場合、車両検出センサ12は、方位と距離情報をランプ制御ECU11に出力する。ランプ制御ECU11は、方位と距離情報から先行車両又は対向車両が含まれる照明領域を決定する。
When the millimeter wave radar device is used, the
〔ランプ制御ECUの機能〕
図5は、ランプ制御ECU11の機能ブロック図の一例を示す。ランプ制御ECU11は、マイコン、電源ユニット、入出力用のコネクタ等が基板に配置された情報処理装置である。マイコンは、CPU、RAM、ROM,フラッシュROM、入出力I/O、A/D変換回路、CANコントローラ等がバスに接続されている。CPUはフラッシュROMに記憶されたプログラムを実行し、ハードウェアを適宜制御することで図示する機能を実現する。
[Function of the lamp control ECU]
FIG. 5 shows an example of a functional block diagram of the
・マイクロミラーの特定
まず、画素ミラー対応テーブル34について説明する。カメラの撮影範囲と多灯式ヘッドライト16の照射範囲は完全には一致しないものの、カメラの撮影範囲のほぼ全てを多灯式ヘッドライト16の照射範囲がカバーしているとしてよい。1つのマイクロミラー21の照射範囲は遠くに行くほど広がるが、角度を変えなければある一定方向を照射する。したがって、画像データの各矩形領域を、各マイクロミラー21の照射範囲と対応させることができる。例えば、画像データの画素数が、マイクロミラー21の数と同じであれば、1つの画素と1つのマイクロミラー21が対応する。本実施形態では、「画像データの画素数>マイクロミラー21の数」であるとして説明している。
-Identification of micromirror First, the pixel mirror correspondence table 34 will be described. Although the shooting range of the camera and the irradiation range of the
図6は、画像データとマイクロミラー21の対応を説明する図の一例である。画像データがマイクロミラー21と同じ数(X,Y方向それぞれ)の領域に区分された場合、1つの領域が1つのマイクロミラー21と対応する。マイクロミラー21と同様に各領域に番号を付与する。左上を原点にして横方向をX、縦方向をYとし、画像データの各領域をG(X,Y)で表す。
FIG. 6 is an example of a diagram for explaining the correspondence between the image data and the
M(1,1)のマイクロミラー21はG(1,1)の領域を照射し、
M(1,2)のマイクロミラー21はG(1,2)の領域を照射し、
M(1,3)のマイクロミラー21はG(1,3)の領域を照射し、…(略)…
M(17,9)のマイクロミラー21はG(17,9)の領域を照射する。
The M (1,1)
The M (1,2)
The M (1, 3)
The M (17, 9)
画素ミラー対応テーブル34は、画素位置(例えば、640×480)で表される歩行者の画像上の位置情報をM(X,Y)のマイクロミラー21に対応づける。
The pixel mirror correspondence table 34 associates position information on a pedestrian image represented by a pixel position (for example, 640 × 480) with the M (X, Y)
歩行者が撮影されている領域G(X,Y)を歩行者撮影領域とすると、歩行者撮影領域が含まれる全てのG(X,Y)と対応するM(X,Y)を求めばよい。歩行者照射ミラー特定部31は、歩行者の画像上の位置情報に基づき画素ミラー対応テーブル34を参照して、歩行者を照射するマイクロミラー21を特定する。
If a region G (X, Y) where a pedestrian is photographed is defined as a pedestrian photographing region, M (X, Y) corresponding to all G (X, Y) including the pedestrian photographing region may be obtained. . The pedestrian irradiation
図示する例では、歩行者を照射するマイクロミラー21は、M(3,2)、M(4,2)、M(5,2)、M(3,3)、M(4,3)、M(5,3)、M(3,4)、M(4,4)、M(5,4)、M(3,5)、M(4,5)、M(5,5)である。以下、これらのマイクロミラー21を歩行者照射ミラーという。
In the illustrated example, the
・照明量の決定
次に、照明量決定部32は、歩行者撮影領域の照明量を、歩行者までの距離に応じて決定する。距離と照明量は例えば以下のように関係づけられる。
距離が80m以上:歩行者撮影領域を100%の照明量で照射する
距離が80m〜50m以上:歩行者撮影領域の上半分を、距離に応じて100〜30%の照明量で照射する。
距離が50m以下:歩行者撮影領域の上半分を、遮光する(0%の照明量で照射する)。
-Determination of illumination amount Next, the illumination
Distance is 80 m or more: Distance for irradiating the pedestrian shooting area with 100% illumination amount is 80 m to 50 m or more: The upper half of the pedestrian shooting area is irradiated with 100 to 30% illumination amount according to the distance.
The distance is 50 m or less: The upper half of the pedestrian shooting area is shielded from light (irradiates with 0% illumination).
なお、フラッシングすることも可能である。
距離が閾値内で接近するおそれがある場合:歩行者撮影領域をフラッシングする。
歩行者撮影領域の上半分が遮光される前にフラッシングすれば、運転者は上半身が照明されなくても歩行者が存在すると認識すべきことが分かる。
It is also possible to perform flushing.
When the distance may approach within the threshold: flushing the pedestrian shooting area.
If flushing is performed before the upper half of the pedestrian shooting area is shaded, it is understood that the driver should recognize that there is a pedestrian even if the upper body is not illuminated.
・マイクロミラーの角度の決定
ミラー方向決定部33は照明量に基づきマイクロミラーの角度を決定する。
100%で照射する場合、ミラー方向決定部33は歩行者照射ミラーの角度を決定する必要はない。
-Determination of the angle of a micromirror The mirror
When irradiating at 100%, the mirror
100〜30%の照明量で照射する場合、ミラー方向決定部33は所望の照明量が得られるように歩行者照射ミラーの角度を決定する。
照明量90%:歩行者照射ミラーの上半分の90%を正面向きのままにして、残りの10%の歩行者照射ミラーが少なくとも歩行者撮影領域を照明しないように角度を変える。図の例では、歩行者照射ミラーの数は12個なので、上半分では6個になる。6個の10%は切り上げて1つとして、上半分の6個のマイクロミラー21の1つが歩行者撮影領域を照明しないように角度を変える。マイクロミラー21の選択規則としては、上方かつ真ん中のマイクロミラー21から選択することで、歩行者の眩惑を抑制しやすくなる。例えば、M(4,2)のマイクロミラー21の角度を歩行者撮影領域外に変更する。
When irradiating with an illumination amount of 100 to 30%, the mirror
Illumination amount 90%: 90% of the upper half of the pedestrian irradiation mirror is left facing the front, and the angle is changed so that the remaining 10% of the pedestrian irradiation mirror does not illuminate at least the pedestrian shooting area. In the example shown in the figure, the number of pedestrian irradiation mirrors is 12, so the upper half is 6. The 10% of the six are rounded up to one, and the angle is changed so that one of the six
照明量80%:6個の20%は切り上げて2つとして、上半分の6個のミラーのうち2つが歩行者撮影領域を照明しないように、角度を変える。例えば、M(4,2)、M(5,2)のマイクロミラー21の角度を歩行者撮影領域外に変更する。
照明量70%:同様に、6個の30%は切り上げて2つとして、上半分の6個のミラーのうち2つが歩行者撮影領域を照明しないように、角度を変える。例えば、M(4,2)、M(5,2)のマイクロミラー21の角度を歩行者撮影領域外に変更する。 Illumination amount 70%: Similarly, six 30% are rounded up to two, and the angle is changed so that two of the six mirrors in the upper half do not illuminate the pedestrian shooting area. For example, the angles of the micro mirrors 21 of M (4, 2) and M (5, 2) are changed outside the pedestrian shooting area.
照明量60%:6個の40%は切り上げて3つとして、上半分の6個のミラーのうち3つが歩行者撮影領域を照明しないように、角度を変える。例えば、M(4,2)、M(5,2)、M(3,2)のマイクロミラー21の角度を歩行者撮影領域外に変更する。
Illumination amount 60%: Six of 40% are rounded up to three, and the angle is changed so that three of the six mirrors in the upper half do not illuminate the pedestrian shooting area. For example, the angle of the
照明量50%:6個の50%は3つなので、上半分の6個のミラーのうち3つが歩行者撮影領域を照明しないように、角度を変える。例えば、M(4,2)、M(5,2)、M(3,2)のマイクロミラー21の角度を歩行者撮影領域外に変更する。
照明量40%:6個の60%は切り上げて4つとして、上半分の6個のミラーのうち4つが歩行者撮影領域を照明しないように、角度を変える。例えば、M(4,2)、M(5,2)、M(3,2)、M(4,3)のマイクロミラー21の角度を歩行者撮影領域外に変更する。
Illumination amount 40%: 60% of the six are rounded up to four, and the angle is changed so that four of the six mirrors in the upper half do not illuminate the pedestrian shooting area. For example, the angle of the
照明量30%:6個の70%は切り上げて5つとして、上半分の6個のミラーのうち5つが歩行者撮影領域を照明しないように、角度を変える。例えば、M(4,2)、M(5,2)、M(3,2)、M(4,3)、M(5,3)のマイクロミラー21の角度を歩行者撮影領域外に変更する。
Illumination amount 30%: 70% of the six are rounded up to five, and the angle is changed so that five of the six mirrors in the upper half do not illuminate the pedestrian shooting area. For example, the angle of the
照明量0%(歩行者撮影領域の上半分を遮光):上半分の6個のミラーの全てが歩行者撮影領域を照明しないように、角度を変える。例えば、M(4,2)、M(5,2)、M(3,2)、M(4,3)、M(5,3)、M(3,3)のマイクロミラー21の角度を歩行者撮影領域外に変更する。
Illumination amount 0% (the upper half of the pedestrian shooting area is shielded): The angle is changed so that all the six mirrors in the upper half do not illuminate the pedestrian shooting area. For example, the angle of the
フラッシングの場合:マイクロミラー21が歩行者撮影領域を点滅させるには、歩行者照射ミラーの角度を、歩行者撮影領域内から歩行者撮影領域外に、歩行者撮影領域外から歩行者撮影領域内に、周期的に切り替える。こうすることで、運転者には歩行者撮影領域が点滅(フラッシング)しているように見える。
In the case of flushing: In order for the
・先行車両、対向車両
なお、照明量決定部32は、先行車両と対向車両の撮影領域(以下、車両撮影領域という)を遮光する。このため、歩行者照射ミラー特定部31は車両検出センサ12から取得した先行車両又は対向車両の画像における位置情報に基づき画素ミラー対応テーブル34を参照して、先行車両又は対向車両を照射するマイクロミラー21(以下、車両照射ミラーという)を特定する。例えば、外接矩形の位置情報が得られた場合、外接矩形が含まれる全てのG(X,Y)からM(X,Y)を求める。図示する例では、先行車両又は対向車両を照射するマイクロミラー21は、M(8,6)、M(9,6)、M(10,6)、M(8,7)、M(9,7)、M(10,7)である。
-Preceding vehicle and oncoming vehicle The illumination
また、先行車両又は対向車両に対し遮光する場合、先行車両又は対向車両の運転者の視界の近くを遮光することが好ましいので、歩行者照射ミラー特定部31は、上方向に対象のマイクロミラー21を拡大する。どの程度の数のマイクロミラー21を上方向に拡大するかは、DMD19の精細度に依存する。
Further, when light is shielded from the preceding vehicle or the oncoming vehicle, it is preferable to shield the vicinity of the driver's field of view of the preceding vehicle or the oncoming vehicle, so the pedestrian irradiation
また、DMD19の精細度だけでなく、先行車両又は対向車両までの距離によっても、1つのマイクロミラー21の照射範囲は変わってくる。しかしながら、距離の影響はテールランプ又は前照灯の外接矩形の縦・横の長さに含まれている。したがって、例えば、外接矩形の位置情報が得られたY方向のマイクロミラー21の数を定数倍すれば、距離の影響を考慮できたことになる。例えば、Y方向のマイクロミラー21の数を1〜2倍程度すれば、車室をカバーできる。すなわち、テールランプを照射するY方向のマイクロミラー21の数が2個の場合、上方向に2×1個(又は2個)、対象のマイクロミラー21を拡大する。よって、Y方向に合計4個のマイクロミラー21を特定すればよい。
Further, the irradiation range of one
したがって、さらに、M(8,5)、M(9,5)、M(10,5)、M(8,4)、M(9,4)、M(10,4)を先行車両又は対向車両を照射するマイクロミラー21に加える。以上の12個のマイクロミラー21が車両照射ミラーとなる。
Therefore, M (8,5), M (9,5), M (10,5), M (8,4), M (9,4), and M (10,4) are set to the preceding vehicle or opposite. It adds to the
ミラー方向決定部33は、車両照射ミラーが車両撮影領域を照明しないように角度を決定する。車両撮影領域は遮光すればよいので、車両照射ミラーの全てが車両撮影領域外を照明するように角度を変える。
The mirror
〔動作手順〕
図7は、ランプ制御ECU11が多灯式ヘッドライト16の配光を制御する手順を示すフローチャート図の一例を、図8は多灯式ヘッドライト16の配光を模式的に説明する図の一例である。
[Operation procedure]
FIG. 7 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the
車両が走行している場合、歩行者は相対的に遠方から接近するので、歩行者との距離は大きい状態から徐々に小さくなる。歩行者検出センサ13が歩行者を検出すると、画像上の位置情報と距離が、ランプ制御ECU11に送信される。
When the vehicle is traveling, since the pedestrian approaches relatively from a distance, the distance from the pedestrian gradually decreases from a large state. When the
ランプ制御ECU11は、例えば80mに接近するまで(S10のNo)、配光を制御することなく歩行者撮影領域を100%の照明量で照明する(S20)。
For example, the
80m以下に接近した場合(S10のYes)、例えば50mに接近するまでの間(S30のNo)、ランプ制御ECU11は、距離に応じて歩行者の上半身に対する照明量を制御する(S40)。すなわち、歩行者照射ミラー特定部31が歩行者照射ミラーを特定し、照明量決定部32が距離に応じて照明量を決定し、ミラー方向決定部33が上半身を照射する歩行者照射ミラーの角度を決定する。
When approaching 80 m or less (Yes in S10), for example, until it approaches 50 m (No in S30), the
なお、80m以下に接近した直後、ランプ制御ECU11は、1秒間程度、歩行者の全身を100%照射する。これにより、運転者は歩行者の存在に気づきやすくなり、歩行者も車両の接近に気づきやすくなる。 In addition, immediately after approaching 80 m or less, lamp control ECU11 irradiates 100% of the whole body of a pedestrian for about 1 second. This makes it easier for the driver to notice the presence of a pedestrian and also makes it easier for the pedestrian to notice the approach of the vehicle.
歩行者までの距離が50m以下になった場合(S30のYes)、ランプ制御ECU11又は歩行者検出センサ13が危険度推定を行う(S50)。例えば、歩行者の位置が道路方向に接近している場合、又は、歩行者の位置が道路上にある場合、ランプ制御ECU11は歩行者の存在を運転者に注意喚起すべきであるし、歩行者に車両の接近を注意喚起すべきであると判定する。
When the distance to the pedestrian is 50 m or less (Yes in S30), the
このため、危険度が高いと判定されると(S60のYes)、ランプ制御ECU11は歩行者撮影領域をフラッシングする(S70)。すなわち、ミラー方向決定部33は、歩行者照射ミラーの角度が、歩行者撮影領域の内側と外側を交互に照明するように決定する。
For this reason, if it is determined that the degree of risk is high (Yes in S60), the
フラッシングした後は、歩行者を眩惑しないように、ランプ制御ECU11は歩行者の上半身を遮光する(S80)。危険度が高いと判定されなかった場合(S60のNo)も、歩行者を眩惑しないように、ランプ制御ECU11は歩行者の上半身を遮光する(S80)。すなわち、歩行者照射ミラー特定部31が歩行者照射ミラーを特定し、ミラー方向決定部33が上半身を照射する歩行者照射ミラーの角度を歩行者撮影領域外に決定する。
After the flushing, the
図8(a)は歩行者との距離が80m以上の場合の歩行者に対する照明量を示している。ステップS20にて説明したように、歩行者の全身が100%の照明量で照明される。 Fig.8 (a) has shown the illumination amount with respect to a pedestrian in case the distance with a pedestrian is 80 m or more. As described in step S20, the whole body of the pedestrian is illuminated with 100% illumination.
図8(b)は歩行者との距離が80〜50m以上の場合の歩行者に対する照明量を示している。ステップS40にて説明したように、歩行者の上半身が距離に応じて100〜30%の照明量で照明される。 FIG.8 (b) has shown the illumination amount with respect to a pedestrian in case the distance with a pedestrian is 80-50 m or more. As described in step S40, the upper body of the pedestrian is illuminated with an illumination amount of 100 to 30% depending on the distance.
図8(c)は歩行者との距離が例えば50m以下になった場合に、歩行者の移動方向又位置が危険であると判定された場合の歩行者に対するフラッシングを示している。ステップS70にて説明したように、歩行者の全身がフラッシングされている。 FIG.8 (c) has shown the flushing with respect to a pedestrian when it determines with the movement direction or position of a pedestrian being dangerous when the distance with a pedestrian becomes 50 m or less, for example. As described in step S70, the whole body of the pedestrian is flushed.
図8(d)は歩行者との距離が例えば50m以下になった場合の歩行者に対する照明量を示している。ステップS80にて説明したように、歩行者の上半身が遮光されている。 FIG. 8D shows the amount of illumination for the pedestrian when the distance from the pedestrian is, for example, 50 m or less. As described in step S80, the upper body of the pedestrian is shielded from light.
本実施形態の車両用灯火装置100は、歩行者との距離が大きい場合は上半身の照明量を大きくし、歩行者との距離が短くなるにつれて照明量を小さくし最終的にはゼロにするすることで、歩行者の眩惑を抑制しかつ運転者の視認性を確保することができる。また、状況によって歩行者をフラッシングすることで、運転者及び歩行者に対する注意喚起性を向上できる。
The
〔多灯式ヘッドライトの別の構成例〕
多灯式ヘッドライト16としてDMD19を用いることなく、多灯式ヘッドライト16にLEDアレイを搭載してもよい。
[Another configuration example of a multi-lamp headlight]
An LED array may be mounted on the
図9(a)はLEDアレイ23を用いた多灯式ヘッドライト16の概略構成図の一例を、図9(b)はLEDアレイ23の正面図の一例をそれぞれ示す。LEDアレイ23には、複数のLED24が縦横に配置されている。各LED24の照射範囲は決まっている。
FIG. 9A shows an example of a schematic configuration diagram of the
LED24は、個別に、点灯・消灯及び輝度を制御できる。一方、LEDアレイ23の向きを変えることができても、各LED24の照明方向を変えることが困難である。したがって、図9の光源ドライバ14は、歩行者撮影領域を照明するLED24の輝度を制御することで、歩行者撮影領域の上半分の照明量を制御する。
The
また、歩行者撮影領域を照明するLED24を消灯することで、歩行者撮影領域の上半分を遮光できる。また、歩行者撮影領域を照明するLED24を点滅させれば、フラッシングさせることもできる。
Moreover, the upper half of the pedestrian shooting area can be shielded by turning off the
このように、LEDアレイ23を用いても本実施形態体の車両用灯火装置100を実現できる。
In this way, the
11 ランプ制御ECU
12 車両検出センサ
13 歩行者検出センサ
14 光源ドライバ
15 DMDドライバ
16 多灯式ヘッドライト
17 光源
18 レンズ
19 DMD
100 車両用灯火装置
11 Lamp control ECU
DESCRIPTION OF
100 vehicle lighting system
Claims (6)
歩行者検出センサから取得した歩行者の位置情報に基づき、歩行者を照明する光線を特定する歩行者光線特定手段と、
前記歩行者検出センサから取得した歩行者までの距離が小さいほど、前記歩行者光線特定手段が特定した光線による歩行者の上半身周辺への照明量を低下させる照明量制御手段と、を有し、
前記照明量制御手段は、前記歩行者検出センサから取得した歩行者までの距離が第一閾値より大きい場合、前記歩行者光線特定手段が特定した光線による歩行者への照明量を低下させず、
歩行者までの距離が第二閾値以下になった場合、前記歩行者光線特定手段が特定した光線による歩行者の上半身周辺へ照明量をゼロにする、ことを特徴とする多光式ヘッドライト。 A multi-light headlight that can control light distribution,
Based on the pedestrian position information acquired from the pedestrian detection sensor, a pedestrian light beam specifying means for specifying a light beam that illuminates the pedestrian,
Illumination amount control means for reducing the amount of illumination to the upper body periphery of the pedestrian by the light ray specified by the pedestrian light ray specifying means, as the distance to the pedestrian acquired from the pedestrian detection sensor is small,
If the distance to the pedestrian acquired from the pedestrian detection sensor is greater than a first threshold, the illumination amount control means does not reduce the illumination amount to the pedestrian by the light beam specified by the pedestrian light beam specifying unit,
A multi-light type headlight characterized in that , when the distance to a pedestrian is less than or equal to a second threshold value, the amount of illumination is zero around the upper body of the pedestrian by the light beam specified by the pedestrian light beam specifying means .
前記歩行者光線特定手段が特定した光線による歩行者への照明量を周期的に増減させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の多光式ヘッドライト。 The illumination amount control means, when the distance to the pedestrian acquired from the pedestrian detection sensor is equal to or less than a third threshold, and the pedestrian detection sensor predicts abnormal approach with the pedestrian,
Periodically increasing or decreasing the amount of illumination to the pedestrian by the light beam specified by the pedestrian light beam specifying means,
The multi-light type headlight according to claim 1 .
前記照明量制御手段は、前記歩行者光線特定手段が特定した歩行者を照明する前記マイクロミラーの角度を変えることで歩行者への照明量を制御する、
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の多光式ヘッドライト。 One light beam that illuminates the pedestrian is the light from the light source reflected by one micromirror of a DMD (Digital Micromirror Device).
The illumination amount control means controls the illumination amount to the pedestrian by changing the angle of the micromirror that illuminates the pedestrian specified by the pedestrian ray specifying means.
The multi-light type headlight according to any one of claims 1 to 3 .
前記照明量制御手段は、前記歩行者光線特定手段が特定した歩行者を照明する前記LEDを消灯させることで歩行者への照明量を制御する、
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の多光式ヘッドライト。 One light that illuminates the pedestrian is emitted by one LED in the LED array,
The illumination amount control means controls the illumination amount to the pedestrian by turning off the LED that illuminates the pedestrian specified by the pedestrian ray specifying means.
The multi-light type headlight according to any one of claims 1 to 3 .
前記照明量制御手段は、前記歩行者光線特定手段が特定した光線による先行車両又は対向車両への照明量をゼロにする、
ことを特徴とする請求項1〜5いずれか1項記載の多光式ヘッドライト。 The pedestrian light beam specifying means specifies a light beam that illuminates the preceding vehicle or the oncoming vehicle based on the position information of the preceding vehicle or the oncoming vehicle acquired from the vehicle detection sensor,
The illumination amount control means sets the illumination amount to the preceding vehicle or the oncoming vehicle by the light beam specified by the pedestrian light beam specifying means to zero,
The multi-light type headlight according to any one of claims 1 to 5, wherein
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