JP5934612B2 - 車両用前照灯の点灯制御装置、車両用前照灯システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の前照灯による照射状態を制御する技術に関する。

夜間に車両を走行させる際に、運転者は、基本的に前照灯によりハイビームを照射させることにより車両の前方を確認し、必要に応じてロービームに切り換えるが、切り替えの煩わしさや道路環境によりロービームを用いる場合も多い。このとき、いわゆるカットオフラインより上側に光を照射すると、対向車両や先行車両（以下、これらを「前方車両」という。）にグレアを与えるおそれがある。このため近年では、自車両に搭載されたカメラによって前方車両を撮影して得られる画像を用いて前方車両のランプ（テールランプまたはヘッドランプ）の位置を検出し、前方車両の位置が遮光範囲となるようにしてハイビームの照射パターンを制御する配光制御技術が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。この技術によれば、前方車両へのグレアを抑制するとともに歩行者の早期発見や遠方視認性の向上を図ることができる。また、自車両の前方に存在する歩行者を検出してその領域にマーキングライトを照射することで、運転者による歩行者の早期発見を補助する技術も種々提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。

ところで、前方車両の近くに歩行者が存在し、この歩行者に対して自車両からマーキングライトを照射しているときに、例えばこの歩行者の位置が前方車両の側方に移動しつつある場合を考える。この場合に、前方車両や歩行者が移動して歩行者が前方車両に隠れると歩行者に対するマーキングライトの照射が停止されるが、実際には配光制御にタイムラグが生じ得る。このため、歩行者が前方車両に隠れた後にも少しの時間はマーキングライトの照射が継続してしまい、前方車両に対して一時的にグレアを与えてしまう場合がある。

特許第４６２４２５７号公報 特開２００６−１５９９２８号公報 特開２００８−１２０１６２号公報

本発明に係る具体的態様は、歩行者に対してマーキングライトを照射する場合において前方車両へグレアを与えることを回避し得る配光制御技術を提供することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の車両用前照灯の点灯制御装置は、車両用前照灯による光照射状態を制御するための点灯制御装置であって、（ａ）カメラにより撮影される自車両の前方の画像に基づいて前方車両及び歩行者の位置を検出する車両／歩行者検出部と、（ｂ）車両／歩行者検出部によって検出される歩行者および前方車両の位置に基づいて、歩行者と前方車両の単位時間あたりの相対的な位置変化量を検出する位置変化量検出部と、（ｃ）位置変化量検出部によって検出される単位時間あたりの相対的な位置変化量に基づいて、歩行者と前方車両とが所定時間内に一定範囲まで接近するか否かを判定する接近判定部と、（ｄ）接近判定部による判定結果が肯定的である場合には歩行者を含む領域の上方側を光の非照射範囲に設定して下方側を光の照射範囲に設定し、接近判定部による判定結果が否定的である場合には歩行者を含む領域の上方側及び下方側のいずれも光の照射範囲に設定する光照射範囲設定部と、（ｅ）光照射範囲設定部によって設定される光の照射範囲及び非照射範囲に対応した制御信号を生成して車両用前照灯へ出力する配光制御部を含む、車両用前照灯の点灯制御装置である。

上記構成によれば、歩行者と前方車両とが所定時間内に一定範囲まで接近すると予測される場合に、歩行者を含む領域の上方側を光の非照射範囲に設定して下方側を光の照射範囲に設定してマーキングライトが照射される。したがって、歩行者に対してマーキングライトを照射する場合において配光制御のタイムラグに起因して前方車両へグレアを与えることを回避することが可能となる。

上記の点灯制御装置においては、例えば、単位時間あたりの相対的な位置変化量が相対角速度であることが好ましい。

これによれば、両者の相対的な位置変化量を簡単に求めることができる。特に、車両／歩行者検出部によって検出される歩行者および前方車両の位置が角度によって表されている場合にはそれらの値を用いることで位置変化量を簡単に求められる。

上記の点灯制御装置において、例えば、所定時間は、車両／歩行者検出部により前方車両及び歩行者の位置が検出されてから配光制御部により制御信号が出力されて車両用前照灯による光照射状態が変化するまでに要すると想定される処理遅延時間であるか又は当該処理遅延時間に相関する時間であることが好ましい。

これにより、配光制御のタイムラグに対応した所定時間を定めることができる。

上記の点灯制御装置は、車両／歩行者検出部によって検出される歩行者及び前方車両の位置に基づいて歩行者と前方車両とが重なったか否かを判定する歩行者重なり判定部をさらに含み、光照射範囲設定部は、歩行者重なり判定部により歩行者と前方車両が重なったと判定され、かつ歩行者より前方車両が手前と判断された場合には歩行者を含む領域のすべてを光の非照射範囲に設定する、ことも好ましい。

これにより、歩行者が前方車両と重なった場合においても確実にグレアを抑制することができる。

本発明に係る一態様の車両用前照灯システムは、上記した車両用前照灯の点灯制御装置と、この点灯制御装置によって制御される車両用前照灯を含んで構成される。

これにより、歩行者に対してマーキングライトを照射する場合において前方車両へグレアを与えることを回避することが可能な車両用前照灯システムが提供される。

図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。 図２（Ａ）は、ランプユニットの構成例を示す模式図である。図２（Ｂ）は、ランプユニットの光学的な構成を示す模式図である。 図３は、図２（Ａ）に示したランプユニットを用いて形成される配光パターンを説明するための図である。 図４は、マーキングライトの照射制御の概要を説明するための図である。 図５は、一実施形態の車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。 図６は、一実施形態の車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。 図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、自車両、前方車両および歩行者の位置関係を説明するための図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、それぞれ、マーキングライトの照射制御について説明するための図である。 図９は、マーキングライトの照射制御における数値例を示すグラフである。 図１０は、歩行者と前方車両の重なり検出処理をさらに加えた場合の車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。 図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、それぞれ、マーキングライトの照射制御について説明するための図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。図１に示す車両用前照灯システムは、自車両の前方の空間（対象空間）を撮像して得られる画像に基づいて配光パターンを設定して光照射を行うものであり、カメラ１０、車両／歩行者検出部１１、制御部１２、一対のランプユニット２０Ｒ、２０Ｌを含んで構成されている。なお、車両／歩行者検出部１１および制御部１２が点灯制御装置に相当し、各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌが車両用前照灯に相当する。

カメラ１０は、自車両の所定位置（例えば室内バックミラー付近）に設置されており、自車両の前方の空間を撮影し、その画像（画像データ）を出力する。

車両／歩行者検出部１１は、カメラ１０から出力される画像データを用いて所定の画像処理を行うことにより、前方車両の位置および歩行者の位置をそれぞれ検出し、それぞれの位置情報を制御部１２へ出力する。ここでいう「前方車両」とは、先行車両または対向車両である。この車両／歩行者検出部１１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現される。この車両／歩行者検出部１１は、例えばカメラ１０と一体に構成されている。なお、車両／歩行者検出部１１の機能は制御部１２において実現されてもよい。

制御部１２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現されるものであり、機能ブロックとしての位置変化量検出部１３、接近判定部１４、歩行者重なり判定部１５、光照射範囲設定部１６および配光制御部１７を備える。

位置変化量検出部１３は、車両／歩行者検出部１１によって検出される歩行者および前方車両の位置に基づいて、歩行者と前方車両の単位時間あたりの相対的な位置変化量を検出する。本実施形態では、位置変化量として相対角速度が求められる。

接近判定部１４は、位置変化量検出部１３によって検出される単位時間あたりの相対的な位置変化量に基づいて、歩行者と前方車両が所定時間内に一定範囲まで接近するか否かを判定する。

歩行者重なり判定部１５は、車両／歩行者検出部１１によって検出される歩行者および前方車両の位置に基づいて、歩行者と前方車両が重なったか否かを判定する。

光照射範囲設定部１６は、車両／歩行者検出部１１によって検出される歩行者および前方車両の各位置に応じた光照射範囲を設定する。具体的には、光照射範囲設定部１６は、前方車両の存在する領域を光の非照射範囲としてそれ以外を光の照射範囲に設定するとともに、歩行者の存在する領域を周囲の領域より光強度の大きいマーキングライトの照射範囲として設定する。また、光照射範囲設定部１６は、接近判定部１４により歩行者と前方車両が接近したと判定された場合には歩行者を含む領域の上方側をマーキングライトの非照射範囲に設定し、下方側をマーキングライトの照射範囲に設定し、さらに歩行者重なり判定部１５により歩行者と前方車両が重なったと判定され、かつ歩行者より前方車両が手前と判断された場合には歩行者を含む領域の上方側および下方側をともにマーキングライトの非照射範囲に設定する。

配光制御部１７は、光照射範囲設定部１６によって設定される光照射範囲に基づいてその配光パターンに応じた制御信号（配光制御信号）を生成し、各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌへ出力する。

ランプユニット２０Ｒは、自車両の前方右側に設置され、自車両の前方を照らす光を照射するために用いられるものであり、ＬＥＤ点灯回路２１およびマトリクスＬＥＤ２２を有する。同様に、ランプユニット２０Ｌは、自車両の前方左側に設置され、自車両の前方を照らす光を照射するために用いられるものであり、ＬＥＤ点灯回路２１およびマトリクスＬＥＤ２２を有する。

ＬＥＤ点灯回路２１は、配光制御部１７から出力される制御信号に基づいて、マトリクスＬＥＤ２２に含まれる複数のＬＥＤ（発光ダイオード）に対して駆動信号を供給することにより、各ＬＥＤを選択的に点灯させる。

マトリクスＬＥＤ２２は、マトリクス状に配列された複数のＬＥＤを備えており、ＬＥＤ点灯回路２１から供給される駆動信号に基づいて複数のＬＥＤが選択的に点灯する。このマトリクスＬＥＤ２２は、複数のＬＥＤをそれぞれ独立に点灯させ、かつその光強度（明るさ）を制御することが可能である。

なお、図１においては図示を省略しているが、車速が速い場合の精度向上や遠方視認性の向上、カメラによる検知精度の向上を図るために近赤外線ランプをさらに用いてもよい。その場合には、カメラ１０としても近赤外線カメラを用いる必要がある。また、歩行者検知用に遠赤外線カメラを用いてもよく、その場合には、車両のバンパー内など車両外に遠赤外線カメラを設置すればよい。

図２（Ａ）は、ランプユニットの構成例を示す模式図である。また、図２（Ｂ）は、各ランプユニットの光学的な構成を示す模式図である。図２（Ａ）に示すランプユニット２０Ｒ（または２０Ｌ）は、ハイビーム部とロービーム部が一体化されたハイ／ロービーム部２４を備える。ハイ／ロービーム部２４は、上記したマトリクスＬＥＤ２２とその前面に配置されたレンズ２３を備えており、マトリクスＬＥＤ２２から出射する光がレンズ２３によって前方へ投影されることでハイビーム、ロービーム等が形成される。ここでは１０行３０列のＬＥＤを備えるマトリクスＬＥＤ２２を想定している。

図３は、図２（Ａ）に示したランプユニットを用いて形成される配光パターンを説明するための図である。図３に示す配光パターンは、全体として１０行３０列の領域に分割されており、相対的に上側に配置されたハイビーム領域１０１と、相対的に下側に配置されたロービーム領域１０２を含んでいる。これら１０行３０列の領域に対して選択的に光照射が行われる。また、ハイビーム領域１０１とロービーム領域１０２との境界はカットオフライン１０３と呼ばれる（図中、点線で示す）。本例のカットオフライン１０３は、水平方向の略中央において段差を有しており、この段差より左側が右側よりも相対的にラインが高くなっている。このカットオフライン１０３は、概ね、前方車両１１１の上側よりも低い位置になり、かつ歩行者１１２の上半身（特に頭部）よりも低い位置となるようにその高さが設定される。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、それぞれ、マーキングライトの照射制御の概要を説明するための図である。図４（Ａ）に示すように、自車両１１０と前方車両（この場合、対向車両）１１１が相対しており、かつ前方車両１１１の側方に歩行者１１２が存在する場合を考える。この場合には、自車両１１０からは、自車両１１０の前方を照らすための照射光（ロービームやハイビーム）１２０のほかに、歩行者１１２を照らすためのマーキングライト１２１が歩行者１１２の方向に向けて照射される。このときに、本実施形態の車両用前照灯システムは、前方車両１１１や歩行者１１２の位置の時間的な変動量（位置変化量）を検出することにより歩行者１１２が前方車両１１１で隠されるまでに要する時間を予測し、この予測した時間に対応して歩行者１１２へのマーキングライト１２１の照射を停止する。それにより、図４（Ｂ）に示すように、実際に歩行者１１２が前方車両１１１で隠されたときには、すでにマーキングライト１２１が消灯されているので、前方車両１１１へグレアを与えることを回避できる。

以下に、上記のようなマーキングライトの照射制御を実現するための動作手順について説明する。なお、通常のロービームやハイビームの照射制御については説明を省略する。また、マーキングライトについては、基本的に、ロービーム領域とハイビーム領域のいずれにおいても歩行者を含んだ領域が照射されているものとする。

図５および図６は、それぞれ、一実施形態の車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。また、図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、それぞれ、自車両、前方車両および歩行者の位置関係を説明するための図である。また、図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、それぞれ、マーキングライトの照射制御について説明するための図である。

カメラ１０により撮影される自車両の前方の画像に基づいて、車両／歩行者検出部１１により前方車両および歩行者の位置が検出される。この位置検出は、一定期間毎に実行される。本実施形態では、歩行者の位置情報としての角度αpと、前方車両の位置情報としての角度αc1、αc2が検出される。図７（Ａ）あるいは図７（Ｂ）に示すように、歩行者１１２の角度αpは、自車両１１０の進行方向を基準とした相対的な角度で検出される。また、前方車両１１１の角度αc1は、自車両１１０の進行方向を基準とした前方車両１１１の左端（自車両１１０から見た左端）のランプ位置の相対的な角度で検出され、前方車両１１１の角度αc2は、自車両１１０の進行方向を基準とした前方車両１１１の右端（自車両１１０から見た右端）のランプ位置の相対的な角度で検出される。

位置変化量検出部１３は、歩行者の角度αpと前方車両の角度αc1、αc2を取得し（ステップＳ１１）、歩行者の角度αpが前方車両の角度αc2よりも大きいか（αp＞αc2か）を判定する（ステップＳ１２）。αpがαc2より大きい場合というのは、図７（Ａ）に示すように水平方向において歩行者１１２が前方車両１１１よりも自車両から遠い位置にいる場合に対応する。つまり、本ステップＳ１２では、歩行者１１２が前方車両１１１よりも自車両１１０から遠いかどうかを判定していることになる。角度αpが角度αc2よりも大きくない場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、後述するステップＳ１９へ移行する。

角度αpが角度αc2よりも大きい場合に（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、位置変化量検出部１３は、歩行者と前方車両の右端との角度差（αp−αc2）を算出し、これを用いて歩行者と前方車両の単位時間あたりの相対的な位置変化量としての相対角速度ωを算出する（ステップＳ１３）。ここで、相対角速度ωは、直近の２回の位置検出タイミングで算出された角度差（αp−αc2）の差分Δ（αp−αc2）をそれらの位置検出タイミングの相互間隔である単位時間Δｔで除算することによって得られる。すなわち、ω＝Δ（αp−αc2）／Δｔを演算して得られる。

次に、接近判定部１４は、位置変化量検出部１３によって求められた相対角速度ωを用いて、歩行者と前方車両が所定条件を満たした状態に接近したか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定は、例えば以下の消灯判定式を用いて行われる。
αp−αc2＜ω×Ｔd×ｋ

ここで、Ｔdは配光制御に要する処理遅延時間であり、例えば１６０ミリ秒間に設定される。より具体的には、この処理遅延時間は、例えば車両／歩行者検出部１１により前方車両と歩行者の位置が検出されてから配光制御部１６により制御信号が出力されて各光学ユニット２０Ｒ、２０Ｌによる光照射状態が変化するまでに要すると想定される時間であり、予め実測することにより定めることができる。また、ｋは任意に設定される定数であり、例えば１に設定される。この定数ｋを処理遅延時間に乗算した値は、処理遅延時間に相関する時間となる。定数ｋを増減することで消灯判定式による判定結果を微調整することができる。すなわち、実際に車両用前照灯システムを動作させてみた際に、歩行者と前方車両との接近がより早いタイミングで検出されるようにしたい場合には定数ｋを１より小さい値に設定すればよいし、逆の場合には定数ｋを１より大きい値に設定すればよい。

消灯判定式の技術的な意味は以下の通りである。相対角速度ωに処理遅延時間Ｔdと定数ｋを乗算した値が現在の歩行者と前方車両の角度差（αp−αc2）と一致する場合というのは、その時点から所定時間（Ｔd×ｋ）が経過した時には歩行者と前方車両の角度差が０になる場合といえる。すなわち、所定時間（Ｔd×ｋ）が経過した時には、歩行者の位置と前方車両の右端の位置がほぼ一致するほどに接近するということである。そして、角度差（αp−αc2）よりも（ω×Ｔd×ｋ）が大きくなるということは、所定時間（Ｔd×ｋ）が経過した時には歩行者が前方車両に隠れる状態になるほど接近するといえる。このため、消灯判定式に示す条件が満たされる場合には、所定時間（Ｔd×ｋ）内に歩行者が前方車両に隠れてしまうと予測される一定範囲まで両者が接近している状態であると判断できる。

歩行者と前方車両が上記の所定条件を満たした状態で接近している場合には（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、その旨の判定結果が接近判定部１４から光照射範囲設定部１６へ出力される。これを受けて光照射範囲設定部１６は、カットオフライン（図３参照）より上方のマーキングライトを消灯し、カットオフラインより下方のマーキングライトを点灯するように光照射範囲を設定する。配光制御部１７は、光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲に基づいて配光パターンを設定し、この配光パターンに応じた制御信号を生成して出力する（ステップＳ１５）。この制御信号に基づいて各光学ユニット２０Ｒ、２０Ｌが動作することにより所望の配光パターンが実現される。具体的には、図８（Ａ）に示すように、前方車両１１１に歩行者１１２が一定程度接近した時点でマーキングライト１２１のカットオフライン１０３よりも上方の部分が消灯し、マーキングライト１２１のカットオフライン１０３よりも下方の部分が引き続き点灯するように配光制御される。

次に、歩行者重なり判定部１５は、歩行者および前方車両の検出結果に基づいて歩行者と前方車両が重なったか否かを判定する（ステップＳ１６）。例えば、歩行者および前方車両の検出結果に基づいて、歩行者の一部または前方車両の一部が隠れたと判断できる場合には両者が重なったと判断する。

歩行者と前方車両が重なった場合に（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、歩行者重なり判定部１５は、歩行者よりも前方車両のほうが手前（自車両に近い側）にいるか否かを判定する（ステップＳ１７）。例えば、歩行者について上半身側（頭部）と下半身側が識別可能に検出されている場合には、上半身側だけ検出され、下半身側が検出されない場合に、前方車両のほうが手前であると判定できる。

歩行者よりも前方車両のほうが手前である場合に（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、その旨の判定結果が歩行者重なり判定部１５から光照射範囲設定部１６へ出力される。これを受けて光照射範囲設定部１６は、カットオフライン（図３参照）より下方のマーキングライトも消灯するように光照射範囲を設定する。配光制御部１７は、光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲に基づいて配光パターンを設定し、この配光パターンに応じた制御信号を生成して出力する（ステップＳ１８）。この制御信号に基づいて各光学ユニット２０Ｒ、２０Ｌが動作することにより所望の配光パターンが実現される。具体的には、図８（Ｂ）に示すように、前方車両１１１が歩行者１１２よりも手前になったときに、マーキングライト１２１のカットオフライン１０３よりも上方の部分も下方の部分も消灯するように配光制御される。

なお、上記ステップＳ１４、ステップＳ１６、ステップＳ１７のいずれかにおいて否定判断（ＮＯ）がなされた場合には、マーキングライトの配光制御を終了する。

また、上記したステップＳ１２において、角度αpが角度αc2よりも大きくない場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、位置変化量検出部１３は、歩行者の角度αpが前方車両の角度αc1から所定の余裕角度βを除算した値よりも小さいか、すなわち（αp＜αc1−β）となっているか否かを判定する（ステップＳ１９）。αpが（αc1−β）より小さい場合というのは、上記した図７（Ｂ）に示すように水平方向において歩行者１１２が前方車両１１１よりも自車両から近い位置にいる場合に対応する。つまり、本ステップＳ１２では、歩行者１１２が前方車両１１１よりも自車両１１０に近いかどうかを判定していることになる。

αpが（αc1−β）より小さい場合に（ステップＳ１９；ＹＥＳ）、位置変化量検出部１３は、歩行者と前方車両の左端との角度差{（αc1−β）−αp}を算出し、これを用いて歩行者と前方車両の単位時間あたりの相対的な位置変化量としての相対角速度ωを算出する（ステップＳ２０）。ここで、相対角速度ωは、直近の２回の位置検出タイミングで算出された角度差{（αc1−β）−αp}の差分Δ{（αc1−β）−αp}をそれらの位置検出タイミングの相互間隔である単位時間Δｔで除算することによって得られる。すなわち、ω＝Δ{（αc1−β）−αp}／Δｔを演算して得られる。

次に、接近判定部１４は、位置変化量検出部１３によって求められた相対角速度ωを用いて、歩行者と前方車両が所定条件を満たした状態に接近したか否かを判定する（ステップＳ２１）。
この判定は、例えば以下の消灯判定式を用いて行われる。
（αc1−β）−αp＜ω×Ｔd×ｋ
ただし、上記と同様にＴdは配光制御に要する処理遅延時間であり、例えば１６０ミリ秒間に設定される。また、ｋは任意に設定される定数であり、例えば１に設定される。この定数ｋを増減することで消灯判定式による判定結果を微調整することができる。消灯判定式の物理的な意味は上記と同様であり、ここでは説明を省略する。

歩行者と前方車両が上記の所定条件を満たした状態で接近している場合には（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、その旨の判定結果が接近判定部１４から光照射範囲設定部１６へ出力される。これを受けて光照射範囲設定部１６は、カットオフライン（図３参照）より上方のマーキングライトを消灯し、カットオフラインより下方のマーキングライトを点灯するように光照射範囲を設定する。配光制御部１７は、光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲に基づいて配光パターンを設定し、この配光パターンに応じた制御信号を生成して出力する（ステップＳ２２）。この制御信号に基づいて各光学ユニット２０Ｒ、２０Ｌが動作することにより所望の配光パターンが実現される。

次に、歩行者重なり判定部１５は、歩行者および前方車両の検出結果に基づいて歩行者と前方車両が重なったか否かを判定する（ステップＳ２３）。例えば、歩行者および前方車両の検出結果に基づいて、歩行者の一部または前方車両の一部が隠れたと判断できる場合には両者が重なったと判断する。

歩行者と前方車両が重なった場合に（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、歩行者重なり判定部１５は、歩行者よりも前方車両のほうが手前（自車両に近い側）にいるか否かを判定する（ステップＳ２４）。例えば、歩行者について上半身側（頭部）と下半身側が識別可能に検出されている場合には、上半身側だけ検出され、下半身側が検出されない場合に、前方車両のほうが手前であると判定できる。

歩行者よりも前方車両のほうが手前である場合に（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、その旨の判定結果が歩行者重なり判定部１５から光照射範囲設定部１６へ出力される。これを受けて光照射範囲設定部１６は、カットオフライン（図３参照）より下方のマーキングライトも消灯するように光照射範囲を設定する。配光制御部１７は、光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲に基づいて配光パターンを設定し、この配光パターンに応じた制御信号を生成して出力する（ステップＳ２５）。この制御信号に基づいて各光学ユニット２０Ｒ、２０Ｌが動作することにより所望の配光パターンが実現される。

なお、上記ステップＳ１９、ステップＳ２１、ステップＳ２３、ステップＳ２４のいずれかにおいて否定判断（ＮＯ）がなされた場合には、マーキングライトの配光制御を終了する。

図９は、マーキングライトの照射制御における数値例を示すグラフである。ここでは、前方車両としての対向車両が自車両の前方８０ｍの位置から時速３０ｋｍ／ｈで自車両に接近しつつあり、歩行者が自車両の前方５０ｍの位置から時速４ｋｍ／ｈで自車両の直進方向と同方向へ進んで対向車両の右端へ接近しつつある状況を想定する。なお、車幅や道幅などは一般的な数値を想定した。また、処理遅延時間Ｔdは１６０ミリ秒間であり、歩行者および前方車両の位置（角度）を検出するタイミングは６０ミリ秒間毎であるとする（つまり、Δｔ＝６０ｍｓ）。このとき、歩行者と前方車両の角度差は時刻０の時点で１．８°程度であり、時刻４ｓを少し過ぎた時点で０°となる。本実施形態の車両用前照灯システムによれば、歩行者と前方車両の角度差が負の値になるより前のタイミングでマーキングライトの上方が消灯されるので、前方車両に対してグレアを与えないことが分かる。

ところで、上記した処理手順では画像処理結果に基づいて歩行者と前方車両の重なりを検出していたが、これらの位置検出結果である角度の値に基づく両者の重なり検出処理をさらに行うようにすることも好ましい。以下にその場合の処理手順を説明する。なお、図５および図６に示した処理手順と重複する部分については説明を省略する。

図１０は、歩行者と前方車両の重なり検出処理をさらに加えた場合の車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。ここに示すフローチャートは、上記した図６に示したステップＳ１９で否定判断がなされた後の処理として行われるものである。また、図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、それぞれ、マーキングライトの照射制御について説明するための図である。

歩行者の角度αpが前方車両の角度αc2よりも大きくない場合であって（ステップＳ１２；ＮＯ）、かつ、歩行者の角度αpが前方車両の角度（αc1−β）よりも小さくない場合（ステップＳ１９；ＮＯ）、歩行者重なり検出部１５は、歩行者の角度αp、前方車両の角度αc1、αc2に基づいて、歩行者と前方車両が重なったか否かを判定する（ステップＳ３０）。例えば、それぞれの角度の間にαc1＜αp＜αc2の関係が成り立つ場合、もしくは、歩行者の角度αpが取得できない場合（検出不可である場合）には、歩行者と前方車両が重なったと判断できる。

歩行者と前方車両が重なった場合に（ステップＳ３０；ＹＥＳ）、歩行者重なり検出部１５は、歩行者が前方車両の手前に存在するか否かを判定する（ステップＳ３１）。例えば、歩行者の角度αpが取得できており、αc1＜αp＜αc2の関係が成り立つ場合には歩行者が手前に存在すると判断できる。反対に、歩行者の角度αpが取得できない場合には歩行者が手前に存在しないと判断できる。

歩行者が前方車両の手前に存在する場合に（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、その旨の判定結果が歩行者重なり判定部１５から光照射範囲設定部１６へ出力される。これを受けて光照射範囲設定部１６は、カットオフライン（図３参照）より上方のマーキングライトを消灯するように光照射範囲を設定する。配光制御部１７は、光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲に基づいて配光パターンを設定し、この配光パターンに応じた制御信号を生成して出力する（ステップＳ３２）。この制御信号に基づいて各光学ユニット２０Ｒ、２０Ｌが動作することにより所望の配光パターンが実現される。具体的には、図１１（Ａ）に示すように、歩行者１１２が前方車両１１１よりも手前になったときに、マーキングライト１２１のカットオフライン１０３よりも上方の部分が消灯するように配光制御される。

一方、歩行者が前方車両の手前に存在しない場合に（ステップＳ３１；ＮＯ）、その旨の判定結果が歩行者重なり判定部１５から光照射範囲設定部１６へ出力される。これを受けて光照射範囲設定部１６は、すべてのマーキングライトを消灯するように光照射範囲を設定する。配光制御部１７は、光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲に基づいて配光パターンを設定し、この配光パターンに応じた制御信号を生成して出力する（ステップＳ３３）。この制御信号に基づいて各光学ユニット２０Ｒ、２０Ｌが動作することにより所望の配光パターンが実現される。具体的には、図１１（Ｂ）に示すように、前方車両１１１が歩行者１１２よりも手前になったときに、マーキングライト１２１のカットオフライン１０３よりも上方の部分も下方の部分もすべて消灯するように配光制御される。

なお、上記ステップＳ３０において否定判断（ＮＯ）がなされた場合には、マーキングライトの配光制御を終了する。

このような本実施形態によれば、歩行者と前方車両とが所定時間内に一定範囲まで接近すると予測される場合に、歩行者を含む領域の上方側を光の非照射範囲に設定して下方側を光の照射範囲に設定してマーキングライトが照射される。したがって、歩行者に対してマーキングライトを照射する場合において配光制御のタイムラグに起因して前方車両へグレアを与えることを回避することが可能となる。

なお、本発明は上述した各実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態においては歩行者や前方車両の位置情報が角度によって得られていたが、これらの位置情報が二次元座標によって表されていてもよい。その場合であっても、二次元座標から角度を演算することにより上記実施形態と同様に配光制御が可能である。あるいは、角速度を用いなくとも、歩行者と前方車両の相対的な位置関係の時間変化を直近の位置変化量から予測することで上記実施形態と同様に配光制御が可能である。また、上記した各実施形態では１つのカメラと１つの車両／歩行者検出部を備える場合を例示していたが、歩行者検出用と車両検出用で別々のカメラと検出部が用いられてもよい。

１０：カメラ
１１：車両／歩行者検出部
１２：制御部
１３：位置変化量検出部
１４：接近判定部
１５：歩行者重なり判定部
１６：光照射範囲設定部
１７：配光制御部
２０Ｒ、２０Ｌ：ランプユニット
２１：ＬＥＤドライバ
２２：マトリクスＬＥＤ
２３：レンズ
２４：ハイ／ロービーム部
１０１：ハイビーム領域
１０２：ロービーム領域
１０３：カットオフライン
１１０：自車両
１１１：前方車両
１１２：歩行者
１２０：ロービーム／ハイビーム
１２１：マーキングライト

Claims (5)

1. 車両用前照灯による光照射状態を制御するための点灯制御装置であって、
   カメラにより撮影される自車両の前方の画像に基づいて前方車両及び歩行者の位置を検出する車両／歩行者検出部と、
   前記車両／歩行者検出部によって検出される前記歩行者及び前記前方車両の位置に基づいて、前記歩行者と前記前方車両の単位時間あたりの相対的な位置変化量を検出する位置変化量検出部と、
   前記位置変化量検出部によって検出される前記単位時間あたりの相対的な位置変化量に基づいて、前記歩行者と前記前方車両とが所定時間内に一定範囲まで接近するか否かを判定する接近判定部と、
   前記接近判定部による判定結果が肯定的である場合には前記歩行者を含む領域の上方側を前記光の非照射範囲に設定して下方側を前記光の照射範囲に設定し、前記接近判定部による判定結果が否定的である場合には前記歩行者を含む領域の上方側及び下方側のいずれも前記光の照射範囲に設定する光照射範囲設定部と、
   前記光照射範囲設定部によって設定される前記光の照射範囲及び前記光の非照射範囲に対応した制御信号を生成して前記車両用前照灯へ出力する配光制御部と、
   を含む、
   車両用前照灯の点灯制御装置。
2. 前記単位時間あたりの相対的な位置変化量は、相対角速度である、
   請求項１に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
3. 前記所定時間は、前記車両／歩行者検出部により前記前方車両及び前記歩行者の位置が検出されてから前記配光制御部により前記制御信号が出力されて前記車両用前照灯による光照射状態が変化するまでに要すると想定される処理遅延時間であるか又は当該処理遅延時間に相関する時間である、
   請求項１又は２に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
4. 前記車両／歩行者検出部によって検出される前記歩行者及び前記前方車両の位置に基づいて前記歩行者と前記前方車両とが重なったか否かを判定する歩行者重なり判定部、
   を更に含み、
   前記光照射範囲設定部は、前記歩行者重なり判定部により前記歩行者と前記前方車両が重なったと判定され、かつ前記歩行者より前記前方車両が手前と判断された場合には前記歩行者を含む領域のすべてを前記光の非照射範囲に設定する、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用前照灯の点灯制御装置と、
   前記点灯制御装置によって制御される車両用前照灯、
   を含む、車両用前照灯システム。