WO2018096619A1 - 照明装置 - Google Patents

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illumination
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嶋田 堅一
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マクセル株式会社
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    • G06T2207/30252Vehicle exterior; Vicinity of vehicle
    • G06T2207/30261Obstacle

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device.
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • Patent Document 1 discloses a headlamp device and a luminance control method that can determine whether the host vehicle should be dimmed and adjust the luminance.
  • the headlamp device uses an LED as a light source and detects a headlamp status for lighting the headlamp, and the brightness of the headlamp from zero according to the headlamp lighting status. Dimming control means for reducing to a large predetermined value.
  • the brightness of a plurality of partial areas corresponding to each of a plurality of light distribution change elements forming a light distribution change unit is acquired from a captured image of an illumination range under illumination light, and based on each brightness.
  • an imaging device including an illumination device that prevents an object to be imaged located at a short distance and a long distance from the illumination device from being overexposed and underexposed is disclosed.
  • the headlamp device disclosed in Patent Document 1 a region in the image data in which the subject to be imaged is difficult to change is used for determination of illuminance change. For this reason, for example, the illuminance of the headlamp cannot be dimmed according to the situation in which the ambient brightness changes dynamically as seen from the driver of the vehicle, such as lighting of a side road or lighting of a parallel running vehicle. .
  • the luminance information of the illumination light irradiation range is acquired in a stationary state, and the light distribution of the illumination light is adjusted by correcting the luminance information to a preset target luminance for each partial region.
  • the light distribution of the headlamp is corrected by faithfully following the change. Will work.
  • the driver may perceive that the illumination light is blinking, which may cause the driver to feel uncomfortable or tired. It is also possible that the blinking of the illumination light is misunderstood as passing.
  • an object of the present invention is to provide a lighting device and a light control method for the lighting device capable of appropriately adjusting the brightness even in a situation where the surrounding brightness dynamically changes.
  • An illumination device in a vehicle, images a predetermined imaging region in front of the vehicle, generates an image including a plurality of pixels, and image data for each pixel based on the image.
  • An image processing unit that generates a luminance for each pixel based on image data, and an average luminance of each partial region of the imaging region configured by a plurality of partial regions based on the luminance for each pixel
  • a controller that performs luminance adjustment, and a lighting unit that includes a plurality of light sources, adjusts each light source to a predetermined light amount based on the luminance adjustment result of the luminance adjustment, and illuminates the partial area.
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the usage condition of the illuminating device which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure which shows an example of a structure of the illuminating device which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a flowchart figure which shows an example of the light control method of the illuminating device which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is the schematic which shows the other example of the light control method of the illuminating device which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is the schematic which shows an example of the method of determining whether the brightness
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a usage state of the lighting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Fig.1 (a) is a figure which shows the condition where the illuminating device is irradiating the front of a vehicle.
  • FIG. 1B is a diagram illustrating a luminance distribution before dimming.
  • FIG. 1C is a diagram illustrating a luminance distribution after dimming.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the illumination device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the vehicle 1 includes a lighting device 10 and the like.
  • the illumination device 10 illuminates the front of the vehicle 1 when traveling at night, for example.
  • the illumination device 10 illuminates, for example, the positive direction of the Z axis (left direction in the drawing).
  • the illumination device 10 includes, for example, an imaging unit 20, an image processing unit 30, a controller 40, an illumination unit 50, and the like.
  • the imaging unit 20 captures a predetermined imaging region 20A in front of the vehicle 1 (in the positive direction of the Z axis), for example, as shown in FIGS. 1B and 1C, and generates an image.
  • the imaging region 20A is composed of a plurality of partial regions as shown in FIGS. 1B and 1C, for example.
  • the imaging region 20A is divided into columns A to H along the vertical direction (Y-axis direction), and along the horizontal direction (X-axis direction). And a plurality of partial areas divided into respective rows a to d.
  • FIG. 1B shows an example in which the imaging area 20A is divided into 32 partial areas.
  • the imaging region 20A may be divided into, for example, a larger number of partial regions or a smaller number of partial regions.
  • the imaging unit 20 includes, for example, an imaging lens 21, a diaphragm 22, an imaging element 23, an AGC (Automatic Gain Control) 24, an A / D converter 25, an exposure control unit 26, and the like. I have.
  • the imaging lens 21 condenses light that has arrived from the imaging region 20A. In addition, the imaging lens 21 adjusts the optical path so that the condensed light is directed to the imaging element 23.
  • the imaging lens 21 may be composed of a single lens or a plurality of lenses.
  • the diaphragm 22 adjusts the amount of light collected by the imaging lens 21.
  • the diaphragm 22 is composed of, for example, a plurality of diaphragm blades 22a, and adjusts the aperture diameter of the diaphragm 22 by changing the arrangement of the diaphragm blades 22a.
  • the aperture 22 adjusts the aperture diameter based on control by the exposure control unit 26.
  • the image sensor 23 includes, for example, an electronic shutter and an image sensor (not shown).
  • the electronic shutter is disposed between the diaphragm 22 and the image sensor, and adjusts the exposure amount of light irradiated to the image sensor by adjusting the shutter speed.
  • the electronic shutter adjusts the shutter speed based on the control by the exposure control unit 26.
  • the image sensor is composed of, for example, a CMOS or CCD having a plurality of pixels.
  • the image sensor generates an image composed of a plurality of pixels. For example, the image sensor generates an image by generating a pixel signal (for example, voltage) based on the exposure amount for each pixel. Then, the image sensor outputs the generated pixel signal (image) to the AGC 24.
  • the AGC 24 adjusts the gain of the pixel signal output from the image sensor 23. For example, the AGC 24 adjusts the gain of the pixel signal based on the control by the exposure control unit 26. For example, the AGC 24 adjusts the gain (for example, voltage) so that the pixel signal is within an appropriate range. The AGC 24 outputs each pixel signal whose gain has been adjusted to the A / D converter 25.
  • the exposure control unit 26 is connected to the diaphragm 22, controls the aperture diameter of the diaphragm 22, and adjusts the amount of light reaching the image sensor 23. For example, when the shooting area is dark and the amount of collected light is small, the exposure control unit 26 changes the arrangement of the respective aperture blades 22a to increase the aperture diameter. Thereby, the exposure control unit 26 suppresses a decrease in the amount of light irradiated to the image sensor 23. For example, when the photographing area is bright and the amount of condensed light is large, the exposure control unit 26 changes the arrangement of the respective aperture blades 22a to reduce the aperture diameter. Thereby, the exposure control unit 26 suppresses an increase in the amount of light emitted to the image sensor 23.
  • the exposure control unit 26 is connected to the image sensor 23, controls the shutter speed of the electronic shutter, and adjusts the exposure amount to the image sensor. For example, when the amount of light reaching the image sensor 23 is large, the exposure control unit 26 increases the shutter speed and suppresses the exposure amount to the image sensor. Further, when the amount of light reaching the image sensor 23 is small, the exposure control unit 26 slows the shutter speed and increases the exposure amount to the image sensor.
  • the exposure control unit 26 is connected to the AGC 24 and adjusts the gain of the AGC 24. For example, the exposure control unit 26 adjusts the gain of the AGC 24 so that the voltage of the pixel signal is in an appropriate range. For example, when the voltage of the pixel signal whose gain has been adjusted becomes larger than an appropriate range, the exposure control unit 26 reduces the gain of the AGC 24. For example, when the voltage of the pixel signal whose gain has been adjusted is smaller than an appropriate range, the exposure control unit 26 increases the gain of the AGC 24.
  • the A / D converter 25 converts each pixel signal (analog signal) output from the AGC 24 into a digital signal. Then, the A / D converter 25 generates image data based on pixel signals obtained by digitally converting all the pixels. The A / D converter 25 outputs the generated image data to the image processing unit 30. Note that the imaging unit 20 may be used to grasp the surrounding situation for the purpose of avoiding a collision with a preceding vehicle.
  • the image processing unit 30 calculates the luminance for each pixel based on the image data output from the imaging unit 20. For example, the image processing unit 30 calculates the luminance for each pixel by estimating a Y value called luminous reflectance or luminous transmittance based on image data.
  • the luminance of each pixel depends on, for example, the aperture diameter of the diaphragm 22, the exposure amount in the image sensor 23, and the set value of the gain of the AGC 24. For this reason, it is desirable that the image processing unit 30 obtains in advance each information of the aperture diameter of the diaphragm 22, the exposure amount, and the set value of the gain, and calculates the luminance for each pixel based on the information and the luminance information. . In addition, it is desirable that various parameters relating to the calculation of luminance are appropriately adjusted so that the luminance of each pixel is substantially equal to the actual luminance. The image processing unit 30 generates luminance information related to the luminance for each pixel and outputs the generated luminance information to the controller 40.
  • the image processing unit 30 may be provided in a place other than the lighting device 10 of the vehicle 1, for example. Further, the image processing unit 30 may perform not only the image data output from the imaging unit 20 but also other image processing performed by the vehicle 1.
  • the controller 40 calculates the average luminance for each of the plurality of partial areas in the imaging area 20A from the image generated by the imaging unit 20. In addition, the controller 40 outputs information for individually controlling the light amounts of a plurality of light sources in the illumination unit 50 to the illumination unit 50 based on the calculated average luminance and a predetermined luminance threshold described later.
  • the controller 40 includes, for example, a calculation unit 41 and a dimming unit 46, as shown in FIG. As illustrated in FIG. 2, the calculation unit 41 includes, for example, an average luminance calculation unit 42 and a luminance adjustment determination unit 43.
  • the average luminance calculation unit 42 calculates the average luminance for each partial area constituting the imaging area 20A based on the luminance information output from the image processing unit 30.
  • the average luminance calculation unit 42 calculates the average luminance of this partial area based on the luminance information of all the pixels constituting one partial area. In this way, the average luminance calculation unit 42 calculates the average luminance of all partial areas.
  • the average luminance calculation unit 42 outputs average luminance information related to the average luminance of each partial area to the luminance adjustment determination unit 43.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines whether or not to adjust the luminance of the illumination light for each partial region based on the average luminance information output from the average luminance calculation unit 42. For example, the luminance adjustment determination unit 43 determines whether or not to adjust the luminance of the illumination light based on the average luminance information and a luminance threshold set in advance for each partial region.
  • the luminance threshold defines an upper limit of the average luminance of each partial area.
  • the brightness adjustment determination unit 43 compares the average brightness and the brightness threshold for each partial area, and if the average brightness exceeds the brightness threshold, the brightness adjustment should be performed on the determination target partial area. judge.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines that it is not necessary to adjust the luminance for the partial region to be determined.
  • the luminance adjustment determination unit 43 outputs luminance adjustment determination information related to the luminance adjustment determination result for each partial region to the dimming unit 46.
  • the brightness adjustment determination information may include information on average brightness for each partial region.
  • the lighting device 10 is separately provided with a distance measuring sensor (not shown) that measures the distance from the vehicle 1 to each partial region, and is measured by the average luminance calculated by the average luminance calculating unit 42 and the distance measuring sensor.
  • a luminance threshold value for each partial region may be set based on the distance. For example, the lighting device 10 may set the luminance threshold value of the partial region having a large distance from the vehicle 1 to a value lower than the luminance threshold value of the partial region having a close distance from the vehicle 1. For example, the lighting device 10 may set the set value of the brightness threshold so as to be inversely proportional to the square of the distance from the vehicle 1. In this way, if the luminance threshold value for each partial region is set, a more appropriate luminance threshold value is set according to the surrounding situation that dynamically changes.
  • the luminance threshold value in the present embodiment is, for example, the requirements described in paragraphs 6.2.4 and 6.3.3 of the European Economic Commission (ECE) rule (ECE112). Set to a satisfactory value.
  • EAE European Economic Commission
  • the light control unit 46 controls the illumination light based on the brightness adjustment determination information for each partial area output from the brightness adjustment determination unit 43. For example, the light control unit 46 generates light amount setting information for adjusting the light amount so that the luminance of the partial region is equal to or lower than the luminance threshold value for the light source that irradiates the partial region that is determined to have the luminance adjusted. For example, the light control unit 46 may generate light amount setting information that varies the light amount for each light source, or may generate light amount setting information that makes the light amounts of a plurality of light sources that illuminate the same partial region the same. Good. The light control unit 46 outputs the generated light amount setting information to the illumination unit 50.
  • the illumination unit 50 illuminates each partial area with a predetermined amount of light based on the brightness adjustment result by the controller 40.
  • the illumination unit 50 is provided at the front end of the vehicle 1.
  • the illumination unit 50 includes a light source unit 51, a projection lens 52, and the like.
  • the light source unit 51 includes a plurality of light sources.
  • the light source is composed of, for example, an LED or a semiconductor laser.
  • a plurality of light sources are arranged in an array.
  • each light source may be arranged so as to correspond to each of the partial regions of the imaging region 20A illustrated in FIG.
  • one light source may correspond to one partial area
  • a plurality of light sources may correspond to one partial area.
  • the light source unit 51 individually or independently adjusts the light amount of each light source based on the light amount setting information output from the controller 40. For example, in a light source that illuminates a partial area where the average luminance is greater than the luminance threshold, the amount of light is reduced so that the average luminance of the partial area is less than or equal to the luminance threshold. Note that the light amount of the light source that illuminates the partial area whose average luminance is smaller than the luminance threshold may be increased as long as the average luminance of the partial area is within the luminance threshold.
  • the average luminance of each partial area after dimming has a distribution as shown in FIG. In FIG. 1C, the partial area where the average luminance is adjusted is indicated by hatching.
  • the thickness of the diagonal line indicates the average luminance after dimming. For example, as the diagonal line becomes thicker, the average luminance of the partial area decreases.
  • the luminances of the partial areas Db, Ga, and Hc after dimming are almost the same.
  • the luminance of the partial areas Db, Ga, and Hc after the light control is greater than the luminance of the partial area Bc.
  • the luminance of the partial area Bc after dimming is larger than the luminance of the partial area Cc.
  • the luminance of the partial area Cc after dimming is larger than the luminance of the partial area Cb.
  • the luminance of the partial area Cb after dimming is larger than the luminance of the partial area Dc.
  • the projection lens 52 is composed of one or a plurality of lenses.
  • the projection lens 52 condenses the illumination light output from each light source of the light source unit 51.
  • the projection lens 52 projects the collected illumination light in a predetermined direction in front of the vehicle 1 as shown in FIG.
  • the lighting device 10 may be provided with a plurality of lighting units 50.
  • the illumination units 50 may be provided on the left and right of the front end of the vehicle 1, respectively.
  • the controller 40 adjusts the average luminance of the partial area by adjusting the luminance for each illumination unit 50.
  • the lighting unit 50 is controlled to be turned on in a time-sharing manner, and the imaging unit 2 may take an image when the lighting unit 50 is turned off instantaneously, for example.
  • the imaging part 20 can image, without the illumination of the illumination part 50 approaching inside directly.
  • the influence of the illumination light on the image data is suppressed, and an accurate luminance for each pixel is calculated.
  • the illumination unit 50 can illuminate at a wide angle in the horizontal direction (X-axis direction), it is desirable that the imaging unit 20 can shoot at a wide angle so as to encompass the illumination range of the illumination unit 50.
  • the projection lens 52 has distortion. For this reason, for example, when the projection lens 52 has a so-called pincushion-type distortion, the region corresponding to the partial region on the image is smaller than the actual partial region. For example, FIG. , (C), it is desirable that the area of the partial region is increased as the wide-angle region is increased.
  • the region corresponding to the partial region on the image is larger than the actual partial region.
  • FIGS. It is desirable that the area of the partial region indicated by () be smaller as the wide-angle region.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of a dimming method for the lighting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the brightness of each partial area is adjusted by each process in steps S101 to S105.
  • step (first step) S101 the image processing unit 30 acquires luminance information for each pixel based on the image data output from the imaging unit 20.
  • the imaging element 23 images the front of the vehicle 1 as shown in FIG.
  • the image sensor 23 outputs a pixel signal for each pixel related to the captured landscape to the AGC 24.
  • the AGC 24 adjusts the gain of the pixel signal and outputs the pixel signal whose gain has been adjusted to the A / D converter 25.
  • the A / D converter 25 digitizes the pixel signal whose gain has been adjusted, and generates image data.
  • the A / D converter 25 outputs the generated image data to the image processing unit 30.
  • the image processing unit 30 calculates the luminance of each pixel based on the image data output from the A / D converter 25.
  • the image processing unit 30 generates luminance information related to the calculated luminance of each pixel, and outputs the luminance information to the controller 40.
  • step (second step) S102 the controller 40 calculates the average luminance of each partial region of the imaging region 20A.
  • the average luminance calculation unit 42 of the calculation unit 41 calculates the average luminance of each partial region of the imaging region 20A based on the luminance information output from the image processing unit 30.
  • the average luminance calculation unit 42 extracts the luminance of all the pixels constituting one partial region from the luminance information, and calculates the average luminance of this partial region based on the extracted luminance of each pixel.
  • the average luminance calculating unit 42 calculates the average luminance of each of the partial areas (32 pieces) shown in FIG.
  • the average luminance calculation unit 42 outputs average luminance information regarding the calculated average luminance to the luminance adjustment determination unit 43.
  • step (third step) S103 the controller 40 determines whether or not to adjust the luminance of each partial region based on the average luminance information.
  • the luminance adjustment determination unit 43 of the calculation unit 41 determines whether the average luminance of each partial area exceeds a predetermined luminance threshold.
  • the information on the brightness threshold is stored in a data storage unit (not shown), and the brightness adjustment determination unit 43 reads the information on the brightness threshold from the data storage unit. Note that the luminance threshold value may be common to all partial areas.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines whether or not to perform luminance adjustment for each partial region based on the average luminance information and the luminance threshold output from the average luminance calculation unit 42. For example, the luminance adjustment determination unit 43 determines that the luminance adjustment should be performed on the partial region where the average luminance exceeds the luminance threshold (Yes). Further, the luminance adjustment determination unit 43 determines that it is not necessary to adjust the luminance for the partial region whose average luminance is equal to or lower than the luminance threshold (No).
  • the average brightness of the partial areas Bc, Cb, Cc, Db, Dc, Ga, Hc exceeds the brightness threshold, and the brightness adjustment determination unit 43 It is determined that the luminance adjustment should be performed on the partial area. Further, it is determined that the luminance adjustment is not necessary for the partial areas other than these.
  • the luminance adjustment determination unit 43 outputs luminance adjustment determination information related to the luminance adjustment determination result for each partial region to the dimming unit 46. As shown in FIG. 3, the process of step S ⁇ b> 104 is performed on the partial area determined to be subjected to the brightness adjustment.
  • step (fourth step) S104 the controller 40 adjusts the luminance of the partial area that is determined to be adjusted based on the luminance adjustment determination information.
  • the light control unit 46 sets the average brightness after light control for the partial area to be determined.
  • the light control unit 46 sets the light amount of the light source that illuminates the partial region to be determined.
  • the light control unit 46 generates light amount setting information for reducing the light amount so that the luminance of the partial region is equal to or lower than the luminance threshold value with respect to the light source that illuminates the partial region that is determined to be subjected to luminance adjustment.
  • the light control unit 46 outputs the generated light amount setting information to the illumination unit 50.
  • step (fifth step) S105 the illumination unit 50 adjusts the light amount of the light source of the light source unit 51 based on the light amount setting information output from the controller 40.
  • the light source unit 51 of the illumination unit 50 reduces the light amount of the light source based on the light amount setting information output from the light control unit 46.
  • the light source illuminates each partial area with the light amount adjusted based on the light amount setting information.
  • luminance of each partial area becomes below a predetermined
  • the average brightness of the partial areas Ba, Bb, Bd, and Fd after dimming is substantially the same.
  • the average luminance of the partial areas Db, Ga, and Hc after dimming is substantially the same.
  • the average luminance of the partial areas Ba, Bb, Bd, and Fd after dimming is larger than the average luminance of the partial areas Db, Ga, and Hc after dimming.
  • the average luminance of the partial areas Db, Ga, and Hc after dimming is larger than the average luminance of the partial area Bc after dimming.
  • the average brightness of the partial area Bc after dimming is larger than the average brightness of the partial area Cc after dimming.
  • the average luminance of the partial area Cc after dimming is larger than the average luminance of the partial area Cb after dimming.
  • the average luminance of the partial area Cb after dimming is larger than the average luminance of the partial area Dc after dimming.
  • the dimming unit 46 does not adjust the light amount of the light source that illuminates the partial area.
  • the light control unit 46 does not generate light amount setting information regarding the light source that illuminates the partial region.
  • the light control unit 46 may generate light amount setting information that maintains the light amount of the light source that illuminates the partial region, and output the generated light amount setting information to the illumination unit 50. Therefore, the light source that illuminates the partial area illuminates without adjusting the light amount.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating another example of the light control method for the lighting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a landscape 120 in front of the vehicle 1.
  • FIG. 4B is a diagram illustrating an imaging region 120A in the landscape 120.
  • FIG. 4C is a diagram illustrating an example of average luminance for each partial region.
  • FIG. 4D is a diagram illustrating a partial region in which luminance adjustment is performed.
  • step S101 the image sensor 23 images a landscape 120 in front of the vehicle including the illumination area 101A of the front vehicle 101, as shown in FIG.
  • the image processing unit 30 calculates the luminance of each pixel of the image data including the illumination area 101A.
  • step S102 the average luminance calculation unit 42 calculates, for example, the average luminance of each partial region constituting the imaging region 120A illustrated in FIG. 4B based on the luminance information output from the image processing unit 30.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines whether or not to perform luminance adjustment for each partial region of the imaging region 120A.
  • FIG. 4C shows the average luminance of each partial area.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines that the luminance adjustment should be performed on these partial areas.
  • these partial areas are areas where the influence of the illumination of the front car 101 is large, for example.
  • step S104 the light control unit 46 performs light control on the partial regions Bb, Cb, Db, Dc, Eb, and Ec shown in FIG.
  • the controller 40 calculates the average luminance of each partial area of the imaging regions 20A and 120A configured by a plurality of partial areas based on the luminance for each pixel, and calculates the average luminance and the luminance. It is determined whether or not the luminance adjustment is performed for each partial region based on the threshold value, and the luminance adjustment of the partial region is performed based on the determination result of the luminance adjustment. According to this configuration, since the light amount of the light source that illuminates each partial area is adjusted based on the determination result of the luminance adjustment, the luminance for each partial area is appropriately adjusted. Thereby, even in a situation where the surrounding luminance changes dynamically, the luminance of the imaging regions 20A and 120A is appropriately adjusted.
  • the controller 40 determines that the luminance adjustment should be performed on the determination target partial area when the average luminance of the determination target partial area exceeds the luminance threshold, and the determination Luminance adjustment is performed so that the average luminance of the target partial area is equal to or less than the luminance threshold.
  • the luminance is adjusted to be equal to or lower than the luminance threshold value, so that the luminance for each partial area is appropriately adjusted.
  • luminance of imaging region 20A, 120A is adjusted appropriately.
  • the controller 40 produces
  • the luminance threshold value of each partial region is set based on the distance measured by the distance measuring sensor. According to this configuration, since a more appropriate luminance threshold is set according to the situation of the imaging region 20, the luminance adjustment for each partial region is more appropriately performed.
  • the luminance threshold value of each partial region is set to a value that is inversely proportional to the square of the distance measured by the distance measuring sensor. According to this configuration, since the influence of light diffusion from each partial area is taken into consideration, the luminance threshold value for each partial area is set more appropriately.
  • the controller 40 calculates the average luminance for each of the plurality of partial regions in the imaging regions 20A and 120A from the image generated by the imaging unit 20, and calculates the calculated average luminance and the predetermined luminance.
  • Information for individually controlling the light amounts of the plurality of light sources in the illumination unit 50 is output to the illumination unit 50 based on the threshold value. According to this structure, since the light quantity of each light source is adjusted separately, the brightness
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of a method for determining whether or not to perform luminance adjustment of a partial region according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a temporal change in the calculated average luminance.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a determination result of whether or not the average luminance exceeds the luminance threshold value.
  • FIG. 5C is a diagram illustrating an example of a determination result as to whether or not the luminance adjustment of the partial area is performed.
  • step S ⁇ b> 101 when image data is output to the image processing unit 30, imaging time information related to the time taken by the imaging unit 20 is also output. Note that the imaging time information may be included in the image data. Then, the image processing unit 30 outputs the generated luminance information and imaging time information to the controller 40. Note that the imaging unit 20 may output imaging time information to the controller 40.
  • step S102 the average luminance calculation unit 42 outputs the calculated average luminance information and imaging time information to the luminance adjustment determination unit 43.
  • the controller 40 acquires imaging time information.
  • step S103 the brightness adjustment determination unit 43 determines whether or not the average brightness of each partial area exceeds a predetermined brightness threshold. Specifically, the luminance adjustment determination unit 43 detects a time during which the average luminance of the partial area exceeds the luminance threshold based on the temporal change in average luminance shown in FIG. Then, as shown in FIG. 5B, the luminance adjustment determination unit 43 generates a luminance threshold excess determination flag related to a determination result as to whether or not the average luminance exceeds a predetermined luminance threshold. For example, when the average luminance exceeds a predetermined luminance threshold, the luminance adjustment determination unit 43 generates a high-level luminance threshold excess determination flag as illustrated in FIG. On the other hand, when the average luminance is equal to or lower than the predetermined luminance threshold, the luminance adjustment determination unit 43 generates a low-level luminance threshold excess determination flag as shown in FIG.
  • the controller 40 detects a luminance threshold transcending time, which is a time during which the average luminance of the partial area exceeds the luminance threshold based on the acquired imaging time information.
  • the average luminance calculation unit 42 detects the luminance threshold transcending time based on a plurality of luminance information and a plurality of imaging time information.
  • T1 to T6 shown in FIG. 5B indicate luminance threshold transcending times, respectively.
  • the luminance threshold transcending times T1 to T4 correspond to the case where the average luminance changes abruptly, and the luminance threshold transcending periods T5 to T6 correspond to the case where the average luminance changes gently. Therefore, the luminance threshold transcending times T1 to T4 are shorter than the luminance threshold transcending time periods T5 to T6.
  • the controller 40 determines whether or not to perform luminance adjustment for each partial area based on the luminance threshold transcending time (for example, T1 to T6) and a predetermined waiting time Ts. For example, the luminance adjustment determination unit 43 determines that the luminance adjustment should be performed on the partial region to be determined when the luminance threshold transcending time of the luminance threshold excess determination flag exceeds a predetermined waiting time Ts. To do. At this time, the luminance adjustment determination unit 43 generates a high-level luminance adjustment determination flag as shown in FIG. For example, since the luminance threshold transcending times T5 to T6 shown in FIG.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines that each time (T5-Ts, T6-Ts) A brightness adjustment determination flag is generated. During these times (T5-Ts, T6-Ts), as shown in FIG. 3, the brightness adjustment is performed by the process of step S104 on the partial region to be determined.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines that it is not necessary to perform luminance adjustment on the corresponding partial area. . At this time, the luminance adjustment determination unit 43 generates a low-level luminance adjustment determination flag as shown in FIG. For example, since the luminance threshold transcending times T1 to T4 shown in FIG. 5B are equal to or shorter than the waiting time Ts, the luminance adjustment determination unit 43 generates a low-level luminance adjustment determination flag at each of the times T1 to T4. To do. During these times T1 to T4, as shown in FIG. 3, the luminance adjustment is not performed on the partial area to be determined.
  • the brightness adjustment determination unit 43 outputs information on the generated brightness adjustment determination flag to the light control unit 46 as brightness adjustment determination information.
  • the waiting time Ts is preferably set so that the increase or decrease (or blinking) of the amount of illumination light is not mistaken for the passing or hazard lamp blinking.
  • the waiting time Ts is preferably set longer than the blinking interval of the hazard lamp (for example, 0.5 seconds to 1 second), and more preferably set to 1 second or more, for example.
  • step S104 the controller 40 sets the average brightness after dimming of each partial area based on the brightness adjustment determination flag output as the brightness adjustment determination information.
  • the dimming unit 46 sets the average luminance after dimming of the partial region where the luminance adjustment determination flag is at a high level.
  • step S105 processing similar to that in step S105 of the first embodiment is performed, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the controller 40 detects the luminance threshold transcending time, which is the time during which the average luminance exceeds the luminance threshold, based on the imaging time information, and the luminance threshold transcending time and the predetermined waiting time Based on Ts, it is determined whether or not brightness adjustment is performed for each partial region. Then, when the luminance threshold transcending time of the determination target partial area exceeds the waiting time Ts, the controller 40 determines that the luminance adjustment should be performed on the determination target partial area. According to this configuration, since the luminance adjustment of the partial area to be determined is performed after the luminance threshold transcending time exceeds the waiting time Ts, a rapid luminance change of the partial area can be suppressed.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a dimming method for the lighting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an example of a dimming method for an illumination apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a partial region to be determined for luminance adjustment.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a prefetch partial area in which a change in average luminance of the partial area to be determined is prefetched.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a partial region to be determined for luminance adjustment.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating an example of a prefetch partial area in which a change in average luminance of the partial area to be determined is prefetched.
  • FIG. 7C is a diagram illustrating an example of the determination result of the average luminance of the determination target partial area, the determination result of the average luminance of the prefetched partial area, and the determination result regarding the luminance adjustment for the determination target partial area.
  • the illumination light output from the illumination device is dimmed in steps S201 to S207.
  • steps S201 to S202 processing similar to that in steps S101 to S102 described above is performed, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • step (sixth step) S203 the controller 40 calculates the average brightness of the pre-read partial area 251 that pre-reads the luminance change of each partial area 250 shown in FIG.
  • the average luminance calculation unit 42 calculates the average luminance of the prefetch partial area 251 based on the luminance information output from the image processing unit 30.
  • the average luminance calculation unit 42 outputs average luminance information related to the calculated average luminance of the prefetch partial area 251 to the luminance adjustment determination unit 43.
  • the prefetch partial area 251 is an area in the vicinity of the partial area 250, for example.
  • an area constituting the partial area 250 is selected later (for example, immediately after the current time).
  • the upper right area in contact with the partial area 250 is selected as shown in FIG.
  • the controller 40 determines the partial region to be determined based on the luminance threshold transcending time of the determination target partial region 250, the waiting time Ts, and the average luminance of the prefetch partial region 251 when the luminance threshold transcending time has elapsed. It is determined whether or not 250 brightness adjustment is performed.
  • step S204 the controller 40 determines whether or not the time during which the average luminance of the determination target partial area 250 exceeds a predetermined luminance threshold exceeds a predetermined waiting time. For example, as illustrated in FIG. 7B, the luminance adjustment determination unit 43 generates a high-level luminance threshold excess determination flag when the average luminance of the determination target partial region 250 exceeds a predetermined luminance threshold. . On the other hand, the luminance adjustment determination unit 43 generates a low-level luminance threshold excess determination flag when the average luminance of the determination target partial region 250 is equal to or lower than a predetermined luminance threshold as shown in FIG. 7B.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines whether or not the luminance threshold transcending time of the luminance threshold excess determination flag of the partial region 250 exceeds a predetermined waiting time Ts. For example, when it is determined that the luminance threshold transcending time of the partial region 250 exceeds the predetermined waiting time Ts (Yes), the process of step S205 is performed as shown in FIG. On the other hand, when it is determined that the luminance threshold transcending time of the partial region 250 is equal to or shorter than the predetermined waiting time Ts (No), as shown in FIG. 6, the luminance adjustment for the partial region 250 to be determined is not performed. In the example of FIG. 7B, both of the luminance threshold transcending times T31 and T32 exceed the waiting time Ts, and in either case, the process of step S205 is performed.
  • step (seventh step) S205 the controller 40 determines that the average luminance of the prefetch partial area 251 exceeds the predetermined luminance threshold when the luminance threshold transcending time of the determination target partial area 250 has exceeded the predetermined waiting time Ts. Determine whether or not.
  • the luminance adjustment determination unit 43 sets the luminance threshold transcending time of the determination target partial region 250 to a predetermined waiting time Ts based on the luminance threshold excess determination flag of the prefetch partial region 251 shown in FIG. It is determined whether or not the average luminance of the prefetch partial area 251 at that time exceeds a predetermined luminance threshold.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines that the luminance adjustment should be performed on the determination target partial region 250.
  • the luminance adjustment determination unit 43 generates a high-level luminance adjustment determination flag, and outputs the generated luminance adjustment determination flag to the dimming unit 46 as luminance adjustment determination information. .
  • the process of step S206 is performed.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines It is determined that it is not necessary to adjust the luminance of the target partial area 250. At this time, as shown in FIG. 7B, the luminance adjustment determination unit 43 generates a low-level luminance adjustment determination flag, and outputs the generated luminance adjustment determination flag to the dimming unit 46 as luminance adjustment determination information. . In this case, as shown in FIG. 6, dimming is not performed on the partial region 250 to be determined.
  • step S206 the same processing as in step S104 of the above-described second embodiment is performed, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • step S207 the same processing as in step S105 of the second embodiment is performed, and thus detailed description thereof is omitted here.
  • the size of the prefetch partial area 251 may be appropriately set according to how much time is prefetched. If the area is increased toward the vanishing point 290 shown in FIG. 7A, the average luminance of the farther region can be detected, and the prefetching time can be increased.
  • the controller 40 calculates the average luminance of the prefetch partial area 251 and the luminance threshold transcending time, the waiting time Ts, and the luminance threshold transcending time of the partial area 250 to be determined have elapsed. It is determined whether or not to adjust the luminance of the determination target partial region 250 based on the average luminance of the prefetched partial region 251 at the time. Then, the controller 40 reads the prefetch partial region when the luminance threshold transcending time of the determination target partial region 250 has passed the waiting time Ts and the luminance threshold transcending time of the determination target partial region 250 has exceeded the waiting time Ts.
  • the luminance adjustment of the partial region 250 is not performed. The luminance change is further suppressed.
  • a distance measuring sensor (not shown) is separately provided, and for example, the controller 40 or the like may determine whether the distance to the prefetch partial area 251 is farther than the partial area 250. After such determination is made, the controller 40 may perform dimming as shown in FIG. 7, for example.
  • the distance information to the partial area 250 and the pre-reading partial area 251 is acquired by the distance measuring sensor, and the controller 40 determines whether the pre-reading partial area 251 is far from the partial area 250, thereby improving the accuracy of the pre-reading. To do.
  • the imaging unit 20 and the illumination unit 50 are often arranged at positions separated from each other. For this reason, the optical axis of the imaging unit 20 and the optical axis of the illumination unit 50 do not coincide with each other, and a parallax occurs between the imaging unit 20 and the illumination unit 50, so that an image is captured between the imaging region and the actual imaging region. Deviation occurs. In this case, there is a possibility that a deviation occurs in the brightness adjustment of each partial area.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a configuration of a lighting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the illumination device includes a plurality of illumination units and a plurality of imaging units.
  • the illumination device 310 includes, for example, imaging units 320R and 320L, an image processing unit 30, a controller 340, illumination units 350R and 350L, and the like.
  • the controller 340 includes, for example, a calculation unit 41, a light control unit 46, and a timing control unit 349.
  • the timing control unit 349 adjusts the imaging timing for the imaging units 320R and 320L, for example.
  • the timing control unit 349 outputs an imaging timing signal for adjusting the imaging timing to the imaging units 320R and 320L.
  • the timing control unit 349 adjusts the lighting timing for turning on and off the lighting units 350R and 350L.
  • the timing control unit 349 outputs an illumination timing signal related to the lighting and extinguishing timings of the lighting units 350R and 350L to the dimming unit 46.
  • the light control unit 46 generates light amount setting information for setting the light amount of each light source of the illumination units 350R and 350L based on the illumination timing signal.
  • the dimming unit 46 generates light amount setting information that sets the light amounts of all the light sources to 0 when the illumination units 350R and 350L are turned off.
  • the light control unit 46 when the lighting units 350R and 350L are turned on, the light control unit 46 generates light amount setting information for setting each light source to a predetermined light amount.
  • the imaging units 320R and 320L have the same configuration as the imaging unit 20 shown in FIG. Therefore, detailed description thereof is omitted.
  • the imaging units 320R and 320L capture an image based on the imaging timing signal output from the timing control unit 349. For example, each exposure control unit 26 of the imaging units 320R and 320L controls each unit based on the imaging timing signal.
  • An imaging unit is arranged close to each illumination unit.
  • the imaging unit 320R is disposed close to the illumination unit 350R.
  • the imaging unit 320R and the illumination unit 350R may be housed in the same housing.
  • the imaging unit 320R and the illumination unit 350R may be integrally configured by sharing some components.
  • the imaging unit 320L is disposed close to the illumination unit 350L.
  • the imaging unit 320L and the illumination unit 350L may be housed in the same housing.
  • the imaging unit 320L and the illumination unit 350L may be integrally configured by sharing some components.
  • the illumination unit 350R is provided, for example, on the right side of the front end of the vehicle 1.
  • the illumination unit 350R mainly illuminates the right front of the vehicle 1, for example.
  • the illumination unit 350L is provided, for example, on the left side of the front end of the vehicle 1.
  • the illumination unit 350L mainly illuminates the left front of the vehicle 1.
  • each part of illumination part 350R, 350L is the structure similar to each part of the illumination part 50 shown in FIG.
  • the illumination units 350R and 350L are turned on and off based on the illumination timing signal output from the timing control unit 349.
  • the light sources of the illumination units 350R and 350L are turned on and off based on the light amount setting information output from the light control unit 46.
  • the illumination unit 350R, the imaging unit 320R, the illumination unit 350L, and the imaging unit 320L are arranged close to each other, the illumination light output from the illumination units 350R, 350L is supplied to the imaging units 320R, 320L, respectively. It is necessary not to leak as disturbance light.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of illumination timing of the illumination unit according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating an example of illumination timing of the illumination units 350L and 350R.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating a state of the illumination units 350R and 350L when an image is captured by the imaging unit 320L.
  • FIG. 9C is a diagram illustrating a state of the illumination units 350R and 350L when an image is captured by the imaging unit 320R.
  • the controller 340 turns off the illumination unit arranged close to the one imaging unit when one imaging unit captures an image.
  • the illumination unit 350L is turned off during the periods T41 and T43, and is lit during other periods.
  • the illumination unit 350R is turned off during the periods T42 and T44, and is lit during other periods.
  • the imaging unit 320L captures images within the periods T41 and T43 illustrated in FIG. That is, the imaging unit 320L captures an image with the illumination unit 320L turned off and the illumination unit 350R turned on.
  • the imaging unit 320R captures images within the periods T42 and T44 illustrated in FIG. That is, the imaging unit 320R captures an image with the illumination unit 320R turned off and the illumination unit 350L turned on.
  • the luminance adjustment of the illumination unit 350R is performed based on the image data generated by the imaging unit 320R. Further, the luminance adjustment of the illumination unit 350L is performed based on the image data generated by the imaging unit 320L.
  • any one of the illumination units 350R and 350L is turned off during imaging by the imaging units 20R and 20L, the amount of illumination light in the imaging region is reduced. Therefore, at the time of imaging by the imaging units 20R and 20L, dimming may be performed so as to temporarily increase the light amount of the lighting unit that is lit.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the relationship between the illumination timing and the amount of light of the illumination unit according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the illumination timing of the illumination units 350R and 350L is the same as that in FIG. As shown in FIG. 10, the light quantity of the illumination unit 350R when the illumination unit 350L is turned off is larger than when the illumination unit 350L is turned on.
  • the light control unit 46 outputs light amount setting information for increasing the light amount of the illumination unit 350R together with the light amount setting information for turning off the illumination unit 350L.
  • the light quantity of the illumination unit 350L when the illumination unit 350R is turned off is larger than when the illumination unit 350R is turned on.
  • the light control unit 46 outputs light amount setting information for increasing the light amount of the illumination unit 350L together with the light amount setting information for turning off the illumination unit 350R.
  • the illumination unit 350R and the imaging unit 320R are arranged close to each other. Further, the illumination unit 350L and the imaging unit 320L are arranged close to each other. According to this configuration, since the parallax between the imaging unit 320R and the illumination unit 350R is suppressed, a shift between the imaging region in the image and the actual imaging region can be suppressed. Thereby, the shift
  • the illumination unit 350R, the imaging unit 320R, the illumination unit 350L, and the imaging unit 320L are housed in the same casing. According to this configuration, the illumination unit 350R, the imaging unit 320R, the illumination unit 350L, and the imaging unit 320L are handled in an integrated manner, so that they can be handled easily. Moreover, since the fluctuation
  • the controller 340 turns off the illumination unit 350R when the imaging unit 320R takes an image.
  • the controller 340 turns off the illumination unit 350L when the imaging unit 320L captures an image. According to this configuration, disturbance light that leaks into the imaging units 320R and 320L is suppressed during imaging, so that the imaging region is clearly imaged. Thereby, the average brightness of each partial area is calculated more accurately, and more accurate brightness adjustment is performed.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a dimming method for an illumination apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.
  • Fig.11 (a) is a figure which shows each illumination area of the own vehicle and another vehicle.
  • FIG. 11B is a diagram showing luminance distributions of the respective illumination areas of the subject vehicle and other vehicles before dimming along the line A-A ′ in FIG.
  • FIG. 11C is a diagram showing the sum of the luminance distributions of the host vehicle and other vehicles before dimming along the line A-A ′.
  • FIG. 11D is a diagram showing the luminance distribution of the respective illumination areas of the subject vehicle and the other vehicle after dimming along the line A-A ′.
  • FIG. 11E is a diagram showing the sum of the luminance distributions of the subject vehicle and the other vehicles after dimming along the line A-A ′.
  • the own vehicle (for example, the vehicle 1) and the other vehicle (for example, the forward vehicle 101) include an information communication unit (not shown).
  • the own vehicle and other vehicles transmit and receive various types of information through inter-vehicle communication via the information communication unit.
  • the information communication unit may be provided, for example, in the above-described lighting devices 10 and 310, or may be provided separately from the lighting devices 10 and 310.
  • the own vehicle (for example, the vehicle 1) and the other vehicle (for example, the forward vehicle 101) illuminate predetermined illumination areas 501 and 502, respectively, as shown in FIG.
  • the illumination area 501 of the own vehicle and the illumination area 502 of the other vehicle overlap in the common illumination area 503 as shown in FIG. That is, in FIG. 11, the illumination areas of the illumination units of a plurality of vehicles overlap.
  • the illumination light of the own vehicle and other vehicles has a luminance distribution as shown in FIG.
  • the total luminance of these illumination lights has a distribution as shown in FIG.
  • FIG.11 (c) the area
  • the controller 40 of one vehicle cooperates with the controller of another vehicle (for example, another vehicle) by inter-vehicle communication via the information communication unit, and thereby the average luminance of the common illumination area 503 is obtained. Adjust the brightness.
  • the light amount setting information of the light source that illuminates the common illumination area 503 is set between the own vehicle and the other vehicle. Share.
  • the own vehicle and the other vehicle transmit and receive light amount setting information of the light source that illuminates each partial region including the common illumination region 503 via the information communication unit.
  • the own vehicle and other vehicles reduce the light quantity of the light source which illuminates the common illumination area
  • the luminance of the common illumination region 503 after dimming is equal to or lower than the luminance threshold as shown in FIG.
  • the luminance threshold value in the present embodiment is also set to a value that satisfies the requirements described in, for example, 6.2.4 or 6.3.3 of the ECE rules.
  • the following effects can be obtained in addition to the effects of the above-described embodiments.
  • the controller 40 of the own vehicle for example, via the information communication unit
  • the brightness adjustment of the average brightness of the common illumination area 503 is performed by cooperating with the controller of another vehicle by inter-vehicle communication.
  • this configuration for example, not only the own vehicle but also the light amount of the light source of the illumination unit of another vehicle is adjusted, so that power consumption is reduced in a plurality of vehicles.
  • Information that should be recognized by the driver when driving a car safely includes obstacles such as pedestrians, animals, signs, signals, lanes, and moving objects. It is desirable for the driver to drive the vehicle while recognizing this information without leaking it. However, at night when the surroundings are dark, it may be difficult to recognize all obstacles. On the other hand, triggered by research and development aimed at automatic driving, sensing technology has been developed that uses cameras and radar to grasp the situation inside and outside the vehicle in real time instead of the human eye.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of the illumination device according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the illumination device 610 includes, for example, an imaging unit 20, an image processing unit 30, a controller 640, an illumination unit 50, a line-of-sight management unit 660, and the like.
  • the line-of-sight monitoring unit 660 includes, for example, an imaging device that generates a still image and a moving image of the driver.
  • the line-of-sight monitoring unit 660 acquires driver's line-of-sight information.
  • the line-of-sight monitoring unit 660 detects, for example, the driver's line-of-sight direction from the driver image generated by the imaging device, and generates line-of-sight information related to the line-of-sight direction.
  • the line-of-sight monitoring unit 660 outputs the generated line-of-sight information to the image processing unit 30. Note that the line-of-sight monitoring unit 660 may output the generated line-of-sight information to the controller 640.
  • the image processing unit 30 detects, for example, signs, signals, pedestrians, animals, other obstacles, and their positions based on the image data. For example, the image processing unit 30 generates obstacle position information related to the position of the obstacle. Then, the image processing unit 30 outputs the obstacle position information and the line-of-sight information output from the line-of-sight monitoring unit 660 to the controller 640 together with the luminance information.
  • the controller 640 includes, for example, a calculation unit 641 and a dimming unit 46 as shown in FIG.
  • the calculation unit 641 includes an average luminance calculation unit 42, a luminance adjustment determination unit 43, and an obstacle recognition determination unit 644.
  • the obstacle recognition determination unit 644 determines whether the driver recognizes the obstacle based on the obstacle position information and the line-of-sight information output from the image processing unit 30, for example. For example, the obstacle recognition determination unit 644 detects the position of the obstacle from the obstacle position information. The obstacle recognition determination unit 644 detects the driver's line-of-sight direction from the line-of-sight information. The obstacle recognition determination unit 644 compares the position information of the obstacle with the driver's line-of-sight direction, and determines whether the driver's line of sight is directed toward the obstacle.
  • the obstacle recognition determination unit 644 may perform such determination continuously, for example, and detect the time when the driver's line of sight is directed toward the obstacle based on the line-of-sight information. In this case, when the time when the driver's line of sight is directed toward the obstacle exceeds a predetermined obstacle recognition time, the obstacle recognition determination unit 644 determines that the driver has recognized the obstacle. judge. When the time when the driver's line of sight is directed toward the obstacle is equal to or shorter than the predetermined obstacle recognition time, the obstacle recognition determination unit 644 assumes that the driver has not recognized the obstacle. judge.
  • the obstacle recognition determination part 644 produces
  • the obstacle recognition determination unit 644 outputs the generated obstacle recognition determination information to the light control unit 46.
  • the light control unit 46 generates light amount setting information for each light source based on the luminance adjustment determination information output from the luminance adjustment determination unit 43 and the obstacle determination information. For example, the dimming unit 46 reduces the light amount of the light source that illuminates the partial area where the average luminance exceeds the luminance threshold, and illuminates the partial area that includes the obstacle that is determined not to be recognized by the driver. Light amount setting information for increasing the light amount of the light source is generated.
  • the illumination unit 50 reduces the luminance of the partial area where the average luminance exceeds the luminance threshold based on the light amount setting information output from the dimming unit 46, and the obstacle determined that the driver has not recognized Increase the brightness of the partial area containing.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of driver's line-of-sight monitoring according to Embodiment 6 of the present invention.
  • Fig.13 (a) is a figure which shows the illumination direction before light control.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a landscape in front of the vehicle before dimming.
  • FIG.13 (c) is a figure which shows the illumination direction after light control.
  • FIG. 13D is a diagram illustrating a landscape in front of the vehicle after dimming.
  • the illumination unit 50 before dimming mainly illuminates the area in front of the pedestrian 680 and hardly illuminates the pedestrian 680 as shown in FIG.
  • the line of sight of the driver 681 is directed toward the road surface 1000 and is not directed toward the pedestrian 680.
  • the line-of-sight monitoring unit 660 outputs the line-of-sight information of the driver 681 directed in the road surface direction to the controller 640.
  • the controller 640 determines that the driver 681 does not recognize the pedestrian 680 and performs dimming so that the pedestrian 680 is illuminated.
  • the illumination unit 50 illuminates the pedestrian 680 based on the light amount setting information, as shown in FIG. As a result, the line of sight of the driver 681 is directed to the pedestrian 680 as shown in FIG. As a result, the driver 681 can recognize the pedestrian 680.
  • the partial area having an obstacle may be set according to the shape of the obstacle, for example. Thereby, since only the light source which an obstacle illuminates is selected suitably, the illumination to an obstacle is performed efficiently.
  • the controller 640 may include, for example, a timing adjustment unit 349 illustrated in FIG. Moreover, the illuminating device 610 may be provided with the information communication part which is not shown in figure, for example.
  • the controller 640 detects the position of an obstacle (for example, a pedestrian 680) based on the image data, and based on the position of the obstacle and the line-of-sight information of the driver 681. Thus, it is determined whether or not the driver 681 recognizes the obstacle. If the controller 640 determines that the driver 681 does not recognize the obstacle, the controller 640 performs brightness adjustment so as to increase the light amount of the light source that illuminates the obstacle. According to this configuration, since an obstacle that the driver 681 does not recognize is illuminated, the driver 681 can recognize the obstacle. Thereby, the occurrence of an accident during driving can be suppressed.
  • an obstacle for example, a pedestrian 680
  • the controller 640 recognizes the obstacle when the driver 681 recognizes the obstacle when the time when the line of sight of the driver 681 is directed to the obstacle is equal to or shorter than the predetermined obstacle recognition time. Judge that it is not. According to this configuration, since it is more reliably determined whether or not the driver 681 recognizes the obstacle, the obstacle is efficiently illuminated. Thereby, the driver 681 can recognize the obstacle more reliably while suppressing an increase in power consumption.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a dimming method for an illumination apparatus according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 14A is a diagram illustrating the average luminance of the partial areas P1 and P2 before dimming.
  • FIG. 14B is a diagram illustrating the average luminance of the partial areas P1 and P2 after dimming.
  • the controller 40 in FIG. 2 determines whether or not to adjust the luminance of each partial area based on the average luminance information.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines whether the average luminance of each partial region is less than a predetermined low luminance threshold.
  • the low luminance threshold defines a lower limit of the average luminance of each partial area.
  • the information on the low luminance threshold is stored in a data storage unit (not shown), and the luminance adjustment determination unit 43 reads the information on the low luminance threshold from the data storage unit. Note that the low luminance threshold may be common to all partial regions.
  • the luminance adjustment determination unit 43 determines whether to perform luminance adjustment for each partial region based on the average luminance information and the low luminance threshold. For example, the luminance adjustment determination unit 43 determines that the luminance adjustment should be performed on a partial region whose average luminance is less than the low luminance threshold. In addition, the luminance adjustment determination unit 43 determines that it is not necessary to adjust the luminance for the partial region whose average luminance is equal to or higher than the low luminance threshold.
  • the average luminance of the partial region P1 is less than the low luminance threshold value, and the luminance adjustment determination unit 43 determines that the luminance adjustment of the partial region P1 should be performed.
  • the light control unit 46 adjusts the light amount of the light source that illuminates the partial region P1.
  • the light control unit 46 generates light amount setting information for increasing the light amount for each light source that illuminates the partial region P1 so that the luminance of the partial region is equal to or higher than the low luminance threshold and equal to or lower than the luminance threshold.
  • the light source unit 51 of the illumination unit 50 increases the light amount of each light source based on the light amount setting information.
  • the average brightness of the partial region P2 is not less than the low brightness threshold and not more than the brightness threshold, as shown in FIG.
  • the average luminance of the partial region P2 is equal to or higher than the low luminance threshold, and the luminance adjustment determination unit 43 determines that it is not necessary to adjust the luminance of the partial region P2. In this case, the average luminance of the partial region P2 is maintained as shown in FIG. 14B, for example.
  • the dimming unit 46 performs dimming so that the average luminance of the partial area is equal to or higher than the low luminance threshold and equal to or lower than the luminance threshold.
  • the controller 40 or the like determines whether or not to perform luminance adjustment for each partial region based on the luminance threshold value and the low luminance threshold value. When the average luminance of the determination target partial area is less than the low luminance threshold, the controller 40 determines that the luminance adjustment should be performed on the determination target partial area. Then, the controller 40 or the like performs luminance adjustment so that the average luminance of the determination target partial region is equal to or higher than the low luminance threshold and equal to or lower than the luminance threshold.
  • the luminance adjustment is performed so as to increase the average luminance of the partial area to be determined so that it falls within the low luminance threshold and the luminance threshold. Variation in brightness between the two is suppressed. This also suppresses the opportunity for the driver to feel uncomfortable with variations in the brightness of the imaging region, and reduces the stress experienced by the driver during driving.
  • the controller 40 or the like determines whether or not to perform luminance adjustment for each partial region based on the luminance threshold value and the low luminance threshold value. When the average luminance of the determination target partial area exceeds the luminance threshold value, the controller 40 determines that the luminance adjustment should be performed on the determination target partial area. Then, the controller 40 or the like performs luminance adjustment so that the average luminance of the determination target partial region is equal to or higher than the low luminance threshold and equal to or lower than the luminance threshold. According to this configuration, when the average luminance is too high, the luminance adjustment is performed so as to reduce the average luminance of the partial area to be determined so that the average luminance is within the low luminance threshold and the luminance threshold. Variation in brightness between the two is suppressed. This also suppresses the opportunity for the driver to feel uncomfortable with variations in the brightness of the imaging region, and reduces the stress experienced by the driver during driving.
  • An imaging unit that images a predetermined imaging region in front of the vehicle to generate an image including a plurality of pixels, and generates image data for each pixel based on the image;
  • An image processing unit that calculates luminance for each pixel based on the image data; Based on the luminance for each pixel, the average luminance of each of the partial areas of the imaging area composed of a plurality of partial areas is calculated, and the average luminance and the upper limit of the average luminance of the partial areas are defined.
  • An illumination unit that has a plurality of light sources, adjusts each of the light sources to a predetermined light amount based on a luminance adjustment result by the luminance adjustment, and illuminates the partial region;
  • a lighting control method comprising: A first step in which the image processing unit calculates a luminance of the pixel; A second step in which the controller calculates an average luminance of the partial region; A third step in which the controller determines whether the average luminance of the partial area to be determined exceeds the luminance threshold; When the controller determines that the average luminance of the determination target partial area exceeds the luminance threshold, a fourth step of performing the luminance adjustment on the determination target partial area; A fifth step in which the illumination unit adjusts the light amount of the light source that illuminates the determination target partial region; Is done, Dimming method for lighting device.
  • the controller detects a luminance threshold transcending time, which is a time during which the average luminance exceeds the luminance threshold, based on imaging time information related to the time when the imaging unit has imaged, and the luminance Determine whether to perform brightness adjustment for each of the partial areas based on a threshold transcending time and a predetermined waiting time; If the controller exceeds the waiting time exceeding the brightness threshold of the determination target partial area, the fourth step is performed. Dimming method for lighting device.
  • a sixth step is performed in which the controller calculates an average luminance of a pre-reading partial region that will later constitute the partial region to be determined.
  • the controller determines that the average luminance of the prefetch partial area when the luminance threshold transcending time, the waiting time, and the luminance threshold transcending time have elapsed.
  • the fourth step is performed. Dimming method for lighting device.

Abstract

車両に設けられ、車両の前方の所定の撮像領域を撮像して複数の画素からなる画像を生成し、画像に基づいて画素ごとの画像データを生成する撮像部と、画像データに基づいて画素ごとの輝度を算出する画像処理部と、画素ごとの輝度に基づいて、複数の部分領域で構成された撮像領域のそれぞれの部分領域の平均輝度を算出し、平均輝度と、部分領域の平均輝度の上限を規定する輝度閾値と、に基づいて部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、輝度調整の判定結果に基づいて部分領域の輝度調整を行うコントローラと、複数の光源を有し、光源が輝度調整による輝度調整結果に基づいてそれぞれの光源を所定の光量に調整し、部分領域を照明する照明部と、を備えている。

Description

照明装置
 本発明は、照明装置に関する。
 夜間における交通事故の発生を抑え、車社会の安全性を向上させるために、走行中の車の前照灯を常にハイビームとすることが提案されている。そこで、走行中は基本として運転者の視界を明るく照らしつつ、前方車や対向車へのグレアを回避するため、周囲の状況に応じて前照灯を部分消灯するAdaptive Driving Beam(ADB)と呼ばれる技術を搭載した照明装置が実用化され始めている。
 例えば、特許文献1には、自車両が減光すべきかどうかを判定して、輝度を調整できる前照灯装置及び輝度制御方法が開示されている。具体的には、前照灯装置は、LEDを光源とし、前照灯を点灯する前照灯状況を検出する状況検出手段と、前照灯点灯状況に応じて前照灯の輝度をゼロより大きい所定値まで低下させる減光制御手段と、を有する。
 また、特許文献2には、照明光下の照明範囲の撮像画像から、配光変更部をなす複数の配光変更素子夫々に対応した複数の部分領域の輝度を取得し、夫々の輝度に基づいて複数の配光変更素子夫々の光学パラメータを制御することにより、照明装置から近距離及び遠距離に位置する被照明物が夫々輝度過剰及び輝度不足になることを防ぐ配光調整方法及び照明装置、並びに照明装置から近距離及び遠距離に位置する被撮像物が夫々露光過剰及び露光不足になることを防ぐ照明装置を備えた撮像装置が開示されている。
特開2012-61992号公報 特開2009-204734号公報
 ところが、特許文献1で開示された前照灯装置では、画像データのうち撮影対象の変化がしにくい領域を、照度変化の判定に使用している。このため、例えば、側道の照明や併走する車両の照明など、車の運転者から見て動的に周囲の明るさが変化する状況に応じて前照灯の照度を調光することができない。
 また、特許文献2で開示された照明装置では、静止状態において照明光の照射範囲の輝度情報を取得し、部分領域毎に予め設定した目標輝度に補正することにより照明光の配光が調整される。このため、動的に周囲の明るさが変化する非定常状態では、例えば、周囲の輝度分布が周期的に変化した場合、その変化に忠実に追従して前照灯の配光を補正する作用が働いてしまう。その結果、運転者は照明光が点滅している様に知覚し、運転者に違和感や疲労を与えるおそれがある。また、照明光の点滅がパッシングと誤解される事も考えられる。
 そこで、本発明は、周囲の輝度が動的に変化する状況においても、適切に輝度を調整することが可能な照明装置、および照明装置の調光方法を提供することを目的とする。
 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
 本発明の代表的な実施の形態による照明装置は、車両に設けられ、車両の前方の所定の撮像領域を撮像して複数の画素からなる画像を生成し、画像に基づいて画素ごとの画像データを生成する撮像部と、画像データに基づいて画素ごとの輝度を算出する画像処理部と、画素ごとの輝度に基づいて、複数の部分領域で構成された撮像領域のそれぞれの部分領域の平均輝度を算出し、平均輝度と、部分領域の平均輝度の上限を規定する輝度閾値と、に基づいて部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、輝度調整の判定結果に基づいて部分領域の輝度調整を行うコントローラと、複数の光源を有し、光源が輝度調整による輝度調整結果に基づいてそれぞれの光源を所定の光量に調整し、部分領域を照明する照明部と、を備えている。
 本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。すなわち、本発明の代表的な実施の形態によれば、周囲の輝度が動的に変化する状況においても、適切に輝度を調整することが可能となる。
本発明の実施の形態1に係る照明装置の使用状況の一例を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る照明装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る照明装置の調光方法の一例を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態1に係る照明装置の調光方法の他の例を示す概略図である。 本発明の実施の形態2に係る部分領域の輝度調整を行うかどうかを判定する方法の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態3に係る照明装置の調光方法の一例を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態3に係る照明装置の調光方法の一例を示す概念図である。 本発明の実施の形態4に係る照明装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態4に係る照明部の照明タイミングの一例を示す図である。 本発明の実施の形態4に係る照明部の照明タイミングと光量との関係の一例を示す図である。 本発明の実施の形態5に係る照明装置の調光方法の一例を示す図である。 本発明の実施の形態6に係る照明装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態6に係る運転者の視線監視の一例を示す図である。 本発明の実施の形態7に係る照明装置の調光方法の一例を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
 (実施の形態1)
 <照明装置の構成>
 図1は、本発明の実施の形態1に係る照明装置の使用状況の一例を示す図である。図1(a)は、照明装置が車両の前方を照射している状況を示す図である。図1(b)は、調光前の輝度分布を示す図である。図1(c)は、調光後の輝度分布を示す図である。図2は、本発明の実施の形態1に係る照明装置の構成の一例を示す図である。車両1は、図1(a)に示すように、照明装置10等を備えている。照明装置10は、例えば夜間の走行時等に車両1の前方を照明する。照明装置10は、図1(a)に示すように、例えば、Z軸の正方向(図示で左方向)を照明する。照明装置10は、図1~2に示すように、例えば、撮像部20、画像処理部30、コントローラ40、照明部50等を備えている。
 撮像部20は、例えば図1(b)、(c)に示すように、車両1の前方(Z軸の正方向)の所定の撮像領域20Aを撮像して画像を生成する。撮像領域20Aは、例えば、図1(b)、(c)に示すように、複数の部分領域で構成されている。例えば、撮像領域20Aは、図1(b)、(c)に示すように、縦方向(Y軸方向)に沿ってA~Hの各列に分割され、横方向(X軸方向)に沿ってa~dの各行に分割された複数の部分領域で構成されている。なお、以下では、例えば、A列とa行とが交差する部分領域を部分領域Aa、H列とd行とが交差する部分領域を部分領域Hd等と表記する場合がある。なお、図1(b)では、撮像領域20Aが32個の部分領域に分割された例が示されている。ただし、撮像領域20Aは、例えば、これ以上の個数の部分領域に分割されてもよいし、これ以下の個数の部分領域に分割されてもよい。
 撮像部20は、図2に示すように、例えば、撮像レンズ21、絞り22、撮像素子23、AGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)24、A/D変換器25、露光制御部26等を備えている。
 撮像レンズ21は、撮像領域20Aから到達した光を集光する。また、撮像レンズ21は、集光した光が撮像素子23へ向かうよう光路を調整する。撮像レンズ21は、1枚のレンズで構成されてもよいし、複数枚のレンズで構成されてもよい。
 絞り22は、撮像レンズ21で集光された光の光量を調整する。絞り22は、例えば、複数の絞り羽根22aで構成され、絞り羽根22aの配置を異ならせることにより絞り22の開口径を調整する。絞り22は、露光制御部26による制御に基づいて開口径を調整する。
 撮像素子23は、例えば、いずれも図示しない電子シャッタ、イメージセンサを備えている。電子シャッタは、絞り22とイメージセンサとの間に配置され、シャッタ速度を調整することによりイメージセンサへ照射される光の露光量を調整する。電子シャッタは、露光制御部26による制御に基づいてシャッタ速度を調整する。イメージセンサは、例えば、複数の画素を有するCMOS、CCD等で構成されている。イメージセンサは、複数の画素からなる画像を生成する。例えば、イメージセンサは、画素ごとに露光量に基づいた画素信号(例えば、電圧)を生成することにより画像を生成する。そして、イメージセンサは、生成した画素信号(画像)をAGC24へ出力する。
 AGC24は、撮像素子23から出力された画素信号の利得の調整を行う。例えば、AGC24は、露光制御部26による制御に基づいて画素信号の利得の調整を行う。例えば、AGC24は、画素信号が適切な範囲内に収まるよう、利得の調整(例えば、電圧)を行う。AGC24は、利得の調整を行ったそれぞれの画素信号をA/D変換器25へ出力する。
 露光制御部26は、絞り22と接続され、絞り22の開口径を制御し、撮像素子23に到達する光の光量を調整する。例えば、撮影領域が暗く、集光された光の光量が少ない場合、露光制御部26は、それぞれの絞り羽根22aの配置を変更し、開口径を大きくする。これにより、露光制御部26は、撮像素子23へ照射される光の光量の低下を抑える。また、例えば、撮影領域が明るく、集光された光の光量が多い場合、露光制御部26は、それぞれの絞り羽根22aの配置を変更し、開口径を小さくする。これにより、露光制御部26は、撮像素子23へ照射される光の光量の増大を抑える。
 また、露光制御部26は、撮像素子23と接続され、電子シャッタのシャッタ速度を制御し、イメージセンサへの露光量を調整する。例えば、露光制御部26は、撮像素子23に到達する光の光量が多い場合、シャッタ速度を速くし、イメージセンサへの露光量を抑える。また、露光制御部26は、撮像素子23へ到達する光の光量が少ない場合、シャッタ速度を遅くし、イメージセンサへの露光量を増大させる。
 また、露光制御部26は、AGC24と接続され、AGC24の利得を調整する。例えば、露光制御部26は、画素信号の電圧が適切な範囲となるようAGC24の利得を調整する。例えば、利得が調整された画素信号の電圧が適切な範囲より大きくなる場合、露光制御部26は、AGC24の利得を小さくする。また、例えば、利得調整された画素信号の電圧が適切な範囲より小さくなる場合、露光制御部26は、AGC24の利得を大きくする。
 A/D変換器25は、AGC24から出力されたそれぞれの画素信号(アナログ信号)をデジタル信号に変換する。そして、A/D変換器25は、全ての画素のデジタル変換された画素信号に基づいて画像データを生成する。A/D変換器25は、生成した画像データを画像処理部30へ出力する。なお、撮像部20は、前方車との衝突回避などを目的に、周囲の状況を把握するために使用されてもよい。
 画像処理部30は、撮像部20から出力された画像データに基づいて、画素ごとの輝度を算出する。画像処理部30は、例えば、画像データに基づいて、視感反射率や視感透過率と呼ばれるY値を見積ることにより画素ごとの輝度を算出する。
 各画素の輝度は、例えば、絞り22の開口径、撮像素子23における露光量、AGC24の利得の設定値に依存する。このため、画像処理部30は、絞り22の開口径、露光量、利得の設定値の各情報を予め取得し、これらの情報、及び輝度情報に基づいて画素ごとの輝度を算出することが望ましい。なお、各画素の輝度が実際の輝度と略同等となる様に、輝度の算出に係る各種パラメータが適宜調整されていることが望ましい。画像処理部30は、画素ごとの輝度に関する輝度情報を生成し、生成した輝度情報をコントローラ40へ出力する。
 なお、画像処理部30は、例えば、車両1の照明装置10以外の場所に設けられてもよい。また、画像処理部30は、撮像部20から出力された画像データだけでなく、車両1で行うその他の画像処理を行ってもよい。
 コントローラ40は、撮像部20で生成された画像から、撮像領域20Aにおける複数の部分領域毎の平均輝度を算出する。また、コントローラ40は、算出した平均輝度と後述する所定の輝度閾値に基づいて、照明部50における複数の光源の光量を個別に制御するための情報を照明部50に出力する。
 コントローラ40は、図2に示すように、例えば、演算部41、調光部46を備えている。演算部41は、図2に示すように、例えば、平均輝度算出部42、輝度調整判定部43を備えている。
 平均輝度算出部42は、画像処理部30から出力された輝度情報に基づいて、撮像領域20Aを構成する部分領域ごとの平均輝度を算出する。平均輝度算出部42は、1つの部分領域を構成する全ての画素の輝度情報に基づいて、この部分領域の平均輝度を算出する。このように、平均輝度算出部42は、全ての部分領域の平均輝度を算出する。平均輝度算出部42は、各部分領域の平均輝度に関する平均輝度情報を輝度調整判定部43へ出力する。
 輝度調整判定部43は、平均輝度算出部42から出力された平均輝度情報に基づいて、部分領域ごとに照明光の輝度の調整を行うかどうかを判定する。例えば、輝度調整判定部43は、平均輝度情報、及び部分領域ごとに予め設定された輝度閾値に基づいて、照明光の輝度の調整を行うかどうかを判定する。ここで、輝度閾値とは、各部分領域の平均輝度の上限を規定するものである。例えば、輝度調整判定部43は、部分領域ごとに平均輝度と輝度閾値とを比較し、平均輝度が輝度閾値を超えている場合、判定対象の部分領域に対し、輝度調整をすべきであると判定する。また、輝度調整判定部43は、平均輝度が輝度閾値以下である場合、判定対象の部分領域に対し、輝度調整する必要はないものと判定する。輝度調整判定部43は、部分領域ごとの輝度調整判定結果に関する輝度調整判定情報を調光部46へ出力する。なお、輝度調整判定情報には、部分領域ごとの平均輝度に関する情報が含まれてもよい。
 なお、照明装置10は、車両1から各部分領域までの距離を測定する測距センサ(図示は省略)を別途備え、平均輝度算出部42で算出された平均輝度と測距センサで測定された距離とに基づいて部分領域ごとの輝度閾値を設定してもよい。例えば、照明装置10は、車両1からの距離が大きい部分領域の輝度閾値を、車両1からの距離が近い部分領域の輝度閾値より低い値に設定してもよい。例えば、照明装置10は、車両1からの距離の2乗に反比例するように輝度閾値の設定値を設定してもよい。このように、部分領域ごとの輝度閾値が設定されれば、動的に変化する周囲の状況に応じて、より適切な輝度閾値が設定される。
 なお、本実施の形態における輝度閾値は、例えば、欧州経済委員会(ECE:Economic Commission for Europe)規則(ECE112)の6.2.4項や6.3.3項等に記載された要件を満足する値に設定される。
 調光部46は、輝度調整判定部43から出力された部分領域ごとの輝度調整判定情報に基づいて照明光を調光する。例えば、調光部46は、輝度調整すべきであると判定された部分領域を照射する光源に対し、この部分領域の輝度が輝度閾値以下となるよう光量を調整する光量設定情報を生成する。調光部46は、例えば、光源ごとに光量を異ならせる光量設定情報を生成してもよいし、同一の部分領域を照明する複数の光源の光量を同一とする光量設定情報を生成してもよい。調光部46は、生成した光量設定情報を照明部50へ出力する。
 照明部50は、コントローラ40による輝度調整結果に基づいた所定の光量で各部分領域を照明する。照明部50は、例えば、車両1の前方の先端に設けられている。照明部50は、図2に示すように、光源部51、投影レンズ52等を備えている。光源部51は、複数の光源を備えている。光源は、例えば、LEDや半導体レーザ等で構成されている。光源部51では、例えば、複数の光源がアレイ状に配置されている。また、例えば、それぞれの光源は、図1(b)に示す撮像領域20Aの部分領域のそれぞれに対応するよう配置されてもよい。例えば、1つの部分領域に対して1つの光源が対応してもよいし、1つの部分領域に対して複数の光源が対応してもよい。
 光源部51は、コントローラ40から出力された光量設定情報に基づいて各光源の光量を個別或いは独立して調整する。例えば、平均輝度が輝度閾値より大きい部分領域を照明する光源は、この部分領域の平均輝度が輝度閾値以下となるよう光量が低減される。なお、平均輝度が輝度閾値より小さい部分領域を照明する光源は、この部分領域の平均輝度が輝度閾値以下となる範囲内であれば光量が増大されてもよい。調光後の、各部分領域の平均輝度は、例えば、図1(c)に示されるような分布となる。なお、図1(c)では、平均輝度の調整が行われた部分領域が斜線で示されている。また、斜線の太さは、調光後の平均輝度を示しており、例えば、斜線が太くなるごとに、部分領域の平均輝度が低くなっている。
 例えば、調光された後の部分領域Db、Ga、Hcの輝度は、ほぼ同一である。また、調光された後の部分領域Db、Ga、Hcの輝度は、部分領域Bcの輝度より大きい。また、調光された後の部分領域Bcの輝度は、部分領域Ccの輝度より大きい。また、調光された後の部分領域Ccの輝度は、部分領域Cbに輝度より大きい。また、調光された後の部分領域Cbの輝度は、部分領域Dcの輝度より大きい。
 投影レンズ52は、1又は複数のレンズで構成されている。投影レンズ52は、光源部51の各光源から出力された照明光を集光する。投影レンズ52は、図1(a)に示すように、集光した照明光を車両1の前方の所定の方向へ投影する。
 なお、照明装置10には、複数の照明部50が設けられてもよい。例えば、車両1の前方の先端の左右にそれぞれ照明部50が設けられてもよい。この場合、コントローラ40は、照明部50ごとに輝度調整を行うことにより部分領域の平均輝度を調整する。
 なお、照明部50が時分割で点灯制御され、例えば瞬間的に消灯している時に撮像部2が撮像してもよい。これにより、撮像部20は、照明部50の照明が直接内部に進入することなく撮像することができる。これにより、画像データへの照明光の影響が抑えられ、画素ごとの正確な輝度が算出される。
 また、例えば、照明部50は水平方向(X軸方向)に広角に照明することが可能であるため、撮像部20は照明部50の照明範囲を包含するよう、広角に撮影できることが望ましい。一般的に、投射レンズ52は歪曲収差を有している。このため、例えば、投射レンズ52が、いわゆる糸巻き型の歪曲収差を有する場合、画像上の部分領域に対応する領域は、実際の部分領域よりも小さくなってしまうので、例えば、図1(b)、(c)で示された部分領域の面積は、広角の領域ほど大きくされる事が望ましい。
 一方、投射レンズ52が、いわゆる樽型の歪曲収差を有する場合、画像上の部分領域に対応する領域は、実際の部分領域よりも大きくなってしまうので、例えば、図1(b)、(c)で示された部分領域の面積は、広角の領域ほど小さくされる事が望ましい。
 <照明装置の調光方法>
 次に、本実施の形態における照明装置の調光方法について説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る照明装置の調光方法の一例を示すフローチャート図である。本実施の形態では、図3に示すように、ステップS101~S105における各処理により、各部分領域の輝度調整がなされる。
 まず、ステップ(第1のステップ)S101では、画像処理部30は、撮像部20から出力された画像データに基づいて画素ごとの輝度情報を取得する。例えば、撮像素子23は、図1(b)に示すように車両1の前方を撮像する。撮像素子23は、撮像した風景に係る画素ごとの画素信号をAGC24へ出力する。AGC24は、画素信号の利得の調整を行い、利得が調整された画素信号をA/D変換器25へ出力する。A/D変換器25は、利得が調整された画素信号をデジタル化し、画像データを生成する。A/D変換器25は、生成した画像データを画像処理部30へ出力する。
 画像処理部30は、A/D変換器25から出力された画像データに基づいて各画素の輝度を算出する。画像処理部30は、算出した各画素の輝度に関する輝度情報を生成し、輝度情報をコントローラ40へ出力する。
 ステップ(第2のステップ)S102では、コントローラ40は、撮像領域20Aの各部分領域の平均輝度を算出する。例えば、演算部41の平均輝度算出部42は、画像処理部30から出力された輝度情報に基づき、撮像領域20Aの各部分領域の平均輝度を算出する。平均輝度算出部42は、輝度情報から、1つの部分領域を構成する全ての画素の輝度を抽出し、抽出した各画素の輝度に基づいてこの部分領域の平均輝度を算出する。平均輝度算出部42は、例えば図1(b)に示す全ての部分領域(32個)のそれぞれの平均輝度を算出する。平均輝度算出部42は、算出した平均輝度に関する平均輝度情報を輝度調整判定部43へ出力する。
 ステップ(第3のステップ)S103では、コントローラ40が、平均輝度情報に基づいて、各部分領域の輝度調整を行うかどうかを判定する。まず、演算部41の輝度調整判定部43は、各部分領域の平均輝度が所定の輝度閾値を超えているかどうかを判定する。輝度閾値に関する情報は、例えば、図示しないデータ格納部に格納され、輝度調整判定部43は、データ格納部から輝度閾値に関する情報を読み出す。なお、輝度閾値は、全ての部分領域において共通であってもよい。
 そして、輝度調整判定部43は、平均輝度算出部42から出力された平均輝度情報及び輝度閾値に基づき、各部分領域に対し輝度調整を行うかどうかを判定する。例えば、輝度調整判定部43は、平均輝度が輝度閾値を超えている部分領域に対し、輝度調整をすべきであると判定する(Yes)。また、輝度調整判定部43は、平均輝度が輝度閾値以下である部分領域に対し、輝度調整をする必要はないものと判定する(No)。
 図1の例では、図1(c)に示すように、部分領域Bc、Cb、Cc、Db、Dc、Ga、Hcの平均輝度が輝度閾値を超えており、輝度調整判定部43は、これらの部分領域に対し輝度調整をすべきであると判定する。また、これら以外の部分領域に対し輝度調整は必要ないものと判定する。輝度調整判定部43は、部分領域ごとの輝度調整判定結果に関する輝度調整判定情報を調光部46へ出力する。輝度調整を行うべきであると判定された部分領域に対しては、図3に示すように、ステップS104の処理が行われる。
 ステップ(第4のステップ)S104では、コントローラ40は、輝度調整判定情報に基づいて、輝度調整を行うべきであると判定された部分領域の輝度調整を行う。例えば、調光部46は、判定対象の部分領域に対する調光後の平均輝度の設定を行う。調光部46は、判定対象の部分領域を照明する光源の光量を設定する。例えば、調光部46は、輝度調整を行うべきであると判定された部分領域を照明する光源に対し、部分領域の輝度が輝度閾値以下となるよう光量を低減させる光量設定情報を生成する。調光部46は、生成した光量設定情報を照明部50へ出力する。
 ステップ(第5のステップ)S105では、照明部50は、コントローラ40から出力された光量設定情報に基づいて光源部51の光源の光量を調整する。例えば、照明部50の光源部51は、調光部46から出力された光量設定情報に基づいて光源の光量を低減させる。光源は、光量設定情報に基づいて調整された光量で各部分領域を照明する。そして、各部分領域の平均輝度は、所定の輝度閾値以下となる。図1(c)の例では、調光された後の部分領域Ba、Bb、Bd、Fdの平均輝度はほぼ同一である。また、調光後の部分領域Db、Ga、Hcの平均輝度は、ほぼ同一である。また、調光後の部分領域Ba、Bb、Bd、Fdの平均輝度は、調光後の部分領域Db、Ga、Hcの平均輝度より大きい。また、調光後の部分領域Db、Ga、Hcの平均輝度は、調光後の部分領域Bcの平均輝度より大きい。また、調光後の部分領域Bcの平均輝度は、調光後の部分領域Ccの平均輝度より大きい。また、調光後の部分領域Ccの平均輝度は、調光後の部分領域Cbの平均輝度より大きい。また、調光後の部分領域Cbの平均輝度は、調光後の部分領域Dcの平均輝度より大きい。
 一方、ステップS103において輝度調整を行う必要がないと判定された場合には、図3に示すように、調光部46は、この部分領域を照明する光源の光量の調整を行わない。このとき、調光部46は、この部分領域を照明する光源に関する光量設定情報を生成しない。あるいは、調光部46は、この部分領域を照明する光源の光量を維持する光量設定情報を生成し、生成した光量設定情報を照明部50へ出力してもよい。したがって、この部分領域を照明する光源は、光量が調整されることなく照明する。
 また、車両1の前方を前方車が走行している場合には、照明装置10は、前方車の照明光を考慮した調光を行ってもよい。図4は、本発明の実施の形態1に係る照明装置の調光方法の他の例を示す概略図である。図4(a)は、車両1の前方の風景120を示す図である。図4(b)は、風景120における撮像領域120Aを示す図である。図4(c)は、部分領域ごとの平均輝度の一例を示す図である。図4(d)は、輝度調整が行われる部分領域を示す図である。
 ステップS101では、撮像素子23は、図4(a)に示すように、前方車101の照明領域101Aを含む車両前方の風景120を撮像する。画像処理部30は、照明領域101Aを含む画像データの各画素の輝度を算出する。
 ステップS102では、平均輝度算出部42は、画像処理部30から出力された輝度情報に基づき、例えば、図4(b)に示す撮像領域120Aを構成する各部分領域の平均輝度を算出する。
 ステップS103では、輝度調整判定部43は、撮像領域120Aの各部分領域に対し、輝度調整を行うかどうかを判定する。例えば、図4(c)には、それぞれの部分領域の平均輝度が示されている。撮像領域120Aの部分領域のうち、例えば、図4(c)に示すように、部分領域Bb、Cb、Db、Dc、Eb、Ecの平均輝度が輝度閾値を超えている。したがって、輝度調整判定部43は、これらの部分領域に対し、輝度調整を行うべきであると判定する。なお、これらの部分領域は、例えば、前方車101の照明の影響が大きい領域である。
 ステップS104では、調光部46は、図4(d)に示す部分領域Bb、Cb、Db、Dc、Eb、Ecに対する調光を行う。
 <本実施の形態による効果>
 本実施の形態によれば、コントローラ40は、画素ごとの輝度に基づいて、複数の部分領域で構成された撮像領域20A、120Aのそれぞれの部分領域の平均輝度を算出し、平均輝度と、輝度閾値と、に基づいて部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、輝度調整の判定結果に基づいて部分領域の輝度調整を行う。この構成によれば、輝度調整の判定結果によりそれぞれの部分領域を照明する光源の光量が調整されるので、部分領域ごとの輝度が適切に調整される。これにより、周囲の輝度が動的に変化する状況においても、撮像領域20A、120Aの輝度が適切に調整される。
 また、本実施の形態によれば、コントローラ40は、判定対象の部分領域の平均輝度が輝度閾値を超えている場合、判定対象の部分領域に対し輝度調整を行うべきであると判定し、判定対象の部分領域の平均輝度が輝度閾値以下となるような輝度調整を行う。この構成によれば、部分領域の平均輝度が輝度閾値を超えても、輝度閾値以下に調整されるので、部分領域ごとの輝度が適切に調整される。これにより、周囲の輝度が上昇した場合にも、撮像領域20A、120Aの輝度が適切に調整される。
 また、本実施の形態によれば、コントローラ40は、判定対象の部分領域を照明するそれぞれの光源の光量を調整する光量設定情報を生成し、照明部50は、光量設定情報に基づいてそれぞれの光源の光量を調整する。この構成によれば、光源ごとに光量が設定されるので、部分領域の輝度がより詳細に調整される。
 また、本実施の形態によれば、それぞれの部分領域の輝度閾値は、測距センサにより測定された距離に基づいて設定されている。この構成によれば、撮像領域20の状況に応じたより適切な輝度閾値が設定されるので、部分領域ごとの輝度調整がより適切に行われる。
 また、本実施の形態によれば、それぞれの部分領域の輝度閾値は、測距センサにより測定された距離の2乗に反比例する値に設定されている。この構成によれば、それぞれの部分領域からの光の拡散の影響が考慮されるので、部分領域ごとの輝度閾値がより適切に設定される。
 また、本実施の形態によれば、コントローラ40は、撮像部20で生成された画像から、撮像領域20A、120Aにおける複数の部分領域毎の平均輝度を算出し、算出した平均輝度と所定の輝度閾値に基づいて、照明部50における複数の光源の光量を個別に制御するための情報を照明部50に出力する。この構成によれば、それぞれの光源の光量が個別に調整されるので、部分領域ごとの輝度が適切に調整される。これにより、周囲の輝度が動的に変化する状況においても、撮像領域20A、120Aの輝度が適切に調整される。
 (実施の形態2)
 次に、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2では、前述の実施の形態とは異なる方法で部分領域の輝度調整を行うかどうかを判定する場合について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則としてその説明を省略する。
 図5は、本発明の実施の形態2に係る部分領域の輝度調整を行うかどうかを判定する方法の一例を示す概略図である。図5(a)は、算出された平均輝度の時間変化の一例を示す図である。図5(b)は、平均輝度が輝度閾値を超えているかどうかの判定結果を示す図である。図5(c)は、部分領域の輝度調整を行うかどうかの判定結果の一例を示す図である。
 本実施の形態における照明装置の調光方法は、前述の図3のフローチャートに沿って行われる。ステップS101では、画像処理部30へ画像データを出力する際、撮像部20で撮像された時刻に関する撮像時刻情報も合わせて出力される。なお、画像データに、撮像時刻情報が含まれてもよい。そして、画像処理部30は、生成した輝度情報及び撮像時刻情報をコントローラ40へ出力する。なお、撮像部20は、撮像時刻情報をコントローラ40へ出力してもよい。
 ステップS102では、平均輝度算出部42は、算出した平均輝度情報及び撮像時刻情報を輝度調整判定部43へ出力する。このように、コントローラ40は、撮像時刻情報を取得する。
 ステップS103では、まず、輝度調整判定部43が、各部分領域の平均輝度が所定の輝度閾値を超えているかどうかを判定する。詳しくは、輝度調整判定部43は、図5(a)に示す平均輝度の時間変化に基づいて、部分領域の平均輝度が輝度閾値を超えている時間を検出する。そして、輝度調整判定部43は、図5(b)に示すように、平均輝度が所定の輝度閾値を超えているかどうかの判定結果に関する輝度閾値超え判定フラグを生成する。輝度調整判定部43は、例えば、平均輝度が所定の輝度閾値を超えている場合には、図5(b)に示すように、ハイレベルの輝度閾値超え判定フラグを生成する。一方、輝度調整判定部43は、平均輝度が所定の輝度閾値以下である場合には、図5(b)に示すように、ローレベルの輝度閾値超え判定フラグを生成する。
 コントローラ40は、取得した撮像時刻情報に基づいて部分領域の平均輝度が輝度閾値を超えている時間である輝度閾値超越時間を検出する。例えば、平均輝度算出部42は、複数の輝度情報及び複数の撮像時刻情報に基づいて輝度閾値超越時間を検出する。図5(b)に示すT1~T6は、輝度閾値超越時間をそれぞれ示している。輝度閾値超越時間T1~T4は、平均輝度が急激に変化する場合に対応し、輝度閾値超越期間時間T5~T6は、平均輝度が緩やかに変化する場合に対応している。このため、輝度閾値超越時間T1~T4は、輝度閾値超越期間時間T5~T6より短い。
 コントローラ40は、輝度閾値超越時間(例えば、T1~T6)と、所定の待ち時間Tsと、に基づいて部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定する。例えば、輝度調整判定部43は、輝度閾値超え判定フラグの輝度閾値超越時間が所定の待ち時間Tsを超えている場合には、判定対象の部分領域に対して輝度調整をすべきであると判定する。このとき、輝度調整判定部43は、図5(c)に示すように、ハイレベルの輝度調整判定フラグを生成する。例えば、図5(b)に示す輝度閾値超越時間T5~T6は、待ち時間Tsを超えているので、輝度調整判定部43は、それぞれの時間(T5-Ts、T6-Ts)、ハイレベルの輝度調整判定フラグを生成する。これらの時間(T5-Ts、T6-Ts)は、図3に示すように、判定対象の部分領域に対してステップS104の処理により輝度調整が行われる。
 一方、輝度閾値超え判定フラグの輝度閾値超越期間が所定の待ち時間Ts以下である場合には、輝度調整判定部43は、該当する部分領域に対して輝度調整を行う必要はないものと判定する。このとき、輝度調整判定部43は、図5(c)に示すように、ローレベルの輝度調整判定フラグを生成する。例えば、図5(b)に示す輝度閾値超越時間T1~T4は待ち時間Ts以下であるので、輝度調整判定部43は、それぞれの時間T1~T4においても、ローレベルの輝度調整判定フラグを生成する。これらの時間T1~T4は、図3に示すように、判定対象の部分領域に対して輝度調整が行われない。
 輝度調整判定部43は、生成した輝度調整判定フラグに関する情報を輝度調整判定情報として調光部46へ出力する。
 なお、待ち時間Tsは、照明光の光量の増減(あるいは点滅)が、パッシングやハザードランプの点滅と間違われないよう設定されることが好ましい。例えば、待ち時間Tsは、ハザードランプの点滅間隔(例えば、0.5秒~1秒)よりも長く設定される事が望ましく、例えば、1秒以上に設定される事がより望ましい。
 ステップS104では、コントローラ40は、輝度調整判定情報として出力された輝度調整判定フラグに基づいて各部分領域の調光後の平均輝度の設定を行う。例えば、調光部46は、輝度調整判定フラグがハイレベルとなっている部分領域の調光後の平均輝度の設定を行う。
 ステップS105では、前述の実施の形態1のステップS105と同様の処理が行われるので、ここでは、詳細な説明を省略する。
 本実施の形態によれば、前述の実施の形態における効果に加えて以下の効果が得られる。例えば、本実施の形態によれば、コントローラ40は、撮像時刻情報に基づいて平均輝度が輝度閾値を超えている時間である輝度閾値超越時間を検出し、輝度閾値超越時間と、所定の待ち時間Tsと、に基づいて部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定する。そして、コントローラ40は、判定対象の部分領域の輝度閾値超越時間が待ち時間Tsを超えている場合、判定対象の部分領域に対し輝度調整を行うべきであると判定する。この構成によれば、輝度閾値超越時間が待ち時間Tsを超えてから判定対象の部分領域の輝度調整が行われるので、部分領域の急激な輝度変化が抑えられる。
 (実施の形態3)
 次に、本発明の実施の形態3について説明する。前述の実施の形態2では、輝度閾値超越時間が待ち時間Tsを超えると、部分領域の輝度調整がなされることについて説明した。ただし、輝度閾値超越時間が待ち時間Tsをわずかに超える場合、部分領域は、わずかな時間Δtだけ減光された後、増光される場合もあり得る。このような急激な輝度変化を回避するためには、一度減光されたらある程度の時間は減光された状態が維持されることが望ましい。そこで、本実施の形態では、部分領域の輝度変化を先読みすることにより、輝度調整を行うかどうかを判定する照明装置について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則としてその説明を省略する。
 図6は、本発明の実施の形態3に係る照明装置の調光方法の一例を示すフローチャート図である。図7は、本発明の実施の形態3に係る照明装置の調光方法の一例を示す概念図である。図7(a)は、輝度調整の判定対象の部分領域の一例を示す図である。図7(b)は、判定対象の部分領域の平均輝度の変化の先読を行う先読み部分領域の一例を示す図である。図7(c)は、判定対象の部分領域の平均輝度の判定結果、先読み部分領域の平均輝度の判定結果、判定対象の部分領域に対する輝度調整に関する判定結果の一例を示す図である。本実施の形態では、図6に示すように、ステップS201~S207により、照明装置から出力される照明光が調光される。
 ステップS201~S202では、前述のステップS101~S102と同様の処理が行われるので、ここでは詳細な説明は省略する。
 ステップ(第6のステップ)S203では、コントローラ40は、図7(a)に示す、それぞれの部分領域250の輝度変化を先読みする先読み部分領域251の平均輝度を算出する。例えば、平均輝度算出部42は、画像処理部30から出力された輝度情報に基づいて先読み部分領域251の平均輝度を算出する。平均輝度算出部42は、算出した先読み部分領域251の平均輝度に関する平均輝度情報を輝度調整判定部43へ出力する。
 先読み部分領域251は、例えば、部分領域250の近傍の領域である。例えば、先読み部分領域251には、後に(例えば、現在時刻の直後に)部分領域250を構成する領域が選択される。例えば、先読み部分領域251には、図7(a)に示すように、部分領域250と接する右上の領域が選択される。
 そして、コントローラ40は、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間と、待ち時間Tsと、輝度閾値超越時間が経過した時の先読み部分領域251の平均輝度と、に基づいて判定対象の部分領域250の輝度調整を行うかどうかを判定する。
 まず、ステップS204では、コントローラ40は、判定対象の部分領域250の平均輝度が所定の輝度閾値を超えている時間が、所定の待ち時間を超えているかどうかを判定する。例えば、輝度調整判定部43は、図7(b)に示すように、判定対象の部分領域250の平均輝度が所定の輝度閾値を超えている場合、ハイレベルの輝度閾値越え判定フラグを生成する。一方、輝度調整判定部43は、図7(b)に示すように判定対象の部分領域250の平均輝度が所定の輝度閾値以下である場合、ローレベルの輝度閾値越え判定フラグを生成する。
 輝度調整判定部43は、部分領域250の輝度閾値超え判定フラグの輝度閾値超越時間が、所定の待ち時間Tsを超えているかどうかを判定する。例えば、部分領域250の輝度閾値超越時間が所定の待ち時間Tsを超えていると判定された場合(Yes)、図6に示すように、ステップS205の処理が行われる。一方、部分領域250の輝度閾値超越時間が所定の待ち時間Ts以下であると判定された場合(No)、図6に示すように、判定対象の部分領域250に対する輝度調整は行われない。なお、図7(b)の例では、輝度閾値超越時間T31、T32のいずれも待ち時間Tsを超えており、いずれの場合にもステップS205の処理が行われる。
 ステップ(第7のステップ)S205では、コントローラ40は、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間が所定の待ち時間Tsを経過したとき、先読み部分領域251の平均輝度が所定の輝度閾値を超えているかどうかを判定する。
 例えば、輝度調整判定部43は、図7(b)に示す先読み部分領域251の輝度閾値越え判定フラグに基づいて、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間が所定の待ち時間Tsとなったときの先読み部分領域251の平均輝度が所定の輝度閾値を超えているかどうかを判定する。
 例えば、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間が所定の待ち時間Tsを経過し、かつ、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間が待ち時間Tsを経過したときの先読み部分領域251の平均輝度が輝度閾値を超えている場合(Yes)、輝度調整判定部43は、判定対象の部分領域250に対して輝度調整をすべきであると判定する。このとき、輝度調整判定部43は、図7(b)に示すように、ハイレベルの輝度調整判定フラグを生成し、生成した輝度調整判定フラグを輝度調整判定情報として調光部46へ出力する。そして、図6に示すように、ステップS206の処理が行われる。
 一方、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間が所定の待ち時間Tsを経過したときの先読み部分領域251の平均輝度が輝度閾値以下である場合(No)、輝度調整判定部43は、判定対象の部分領域250に対して輝度調整をする必要はないものと判定する。このとき、輝度調整判定部43は、図7(b)に示すように、ローレベルの輝度調整判定フラグを生成し、生成した輝度調整判定フラグを輝度調整判定情報として調光部46へ出力する。この場合、図6に示すように、判定対象の部分領域250に対する調光は行われない。
 ステップS206では、前述の実施の形態2のステップのステップS104と同様の処理が行われるので、ここでは、詳細な説明を省略する。
 ステップS207では、前述の実施の形態2のステップS105と同様の処理が行われるので、ここでは、詳細な説明を省略する。
 なお、先読み部分領域251の大きさは、どの程度の時間を先読みするかに応じて、その大きさを適宜設定されてもよい。図7(a)に示す消失点290に向けて面積を大きくとれば、それだけ遠方の領域の平均輝度を検出でき、先読みできる時間を増やす事が出来る。
 本実施の形態によれば、前述の実施の形態における効果に加えて以下の効果が得られる。例えば、本実施の形態によれば、コントローラ40は、先読み部分領域251の平均輝度を算出し、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間と、待ち時間Tsと、輝度閾値超越時間が経過した時の先読み部分領域251の平均輝度と、に基づいて判定対象の部分領域250の輝度調整を行うかどうかを判定する。そして、コントローラ40は、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間が待ち時間Tsを経過し、かつ、判定対象の部分領域250の輝度閾値超越時間が待ち時間Tsを経過したときの先読み部分領域251の平均輝度が輝度閾値を超えている場合、判定対象の部分領域250に対し輝度調整を行うべきであると判定する。この構成によれば、輝度変化の先読みの結果、待ち時間Tsを経過した後の輝度閾値超越時間が短いと判断される場合、部分領域250の輝度調整が行われないので、部分領域の急激な輝度変化がより一層抑えられる。
 なお、図示しない測距センサが別途設けられ、例えば、先読み部分領域251までの距離が部分領域250よりも遠方に存在するかどうかをコントローラ40等が判定してもよい。このような判定が行われた後、コントローラ40は、例えば図7に示すような調光を行ってもよい。測距センサにより部分領域250及び先読み部分領域251までの距離情報が取得され、コントローラ40が、先読み部分領域251が部分領域250よりも遠方にあるかどうかを判定することで、先読みの精度が向上する。
 (実施の形態4)
 次に、本発明の実施の形態4について説明する。撮像部20及び照明部50は、互いに離れた位置に配置されていることが多い。このため、撮像部20の光軸と照明部50の光軸とが一致せず、撮像部20と照明部50との間に視差が生じ、画像おける撮像領域と、実際の撮像領域との間にずれが生じる。そうすると、各部分領域の輝度調整にずれが生じるおそれがある。
 そこで、本実施の形態では、このような輝度調整のずれを抑えた照明装置について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則としてその説明を省略する。図8は、本発明の実施の形態4に係る照明装置の構成の一例を示す図である。本実施の形態では、照明装置は、複数の照明部と、複数の撮像部と、を備えている。例えば、照明装置310は、図8に示すように、例えば、撮像部320R、320L、画像処理部30、コントローラ340、照明部350R、350L等を備えている。
 コントローラ340は、図8に示すように、例えば、演算部41、調光部46、タイミング制御部349を備えている。タイミング制御部349は、例えば、撮像部320R、320Lに対する撮像タイミングの調整を行う。例えば、タイミング制御部349は、撮像のタイミングを調整する撮像タイミング信号を撮像部320R、320Lへ出力する。
 また、タイミング制御部349は、照明部350R、350Lの点灯、消灯の照明タイミングの調整を行う。例えば、タイミング制御部349は、照明部350R、350Lの点灯、消灯のタイミングに関する照明タイミング信号を調光部46へ出力する。調光部46は、照明タイミング信号に基づいて、照明部350R、350Lの各光源の光量を設定する光量設定情報を生成する。例えば、調光部46は、照明部350R、350Lを消灯させる場合には、全ての光源の光量を0にする光量設定情報を生成する。また、調光部46は、照明部350R、350Lを点灯させる場合には、それぞれの光源を所定の光量にする光量設定情報を生成する。
 撮像部320R、320Lは、図2に示す撮像部20と同様の構成を備えている。このため、これらの詳細な説明は省略する。撮像部320R、320Lは、タイミング制御部349から出力された撮像タイミング信号に基づいて撮像する。例えば、撮像部320R、320Lのそれぞれの露光制御部26は、撮像タイミング信号に基づいて各部を制御する。
 それぞれの照明部には、撮像部が近接して配置されている。例えば、照明部350Rには、撮像部320Rが近接して配置されている。また、撮像部320R及び照明部350Rは、同一の筐体に収められてもよい。あるいは、撮像部320R、照明部350Rは、一部の部品が共通化される等により一体で構成されてもよい。また、例えば、照明部350Lには、撮像部320Lが近接して配置されている。また、撮像部320L及び照明部350Lは、同一の筐体に収められてもよい。あるいは、撮像部320L、照明部350Lは、一部の部品が共通化される等により一体で構成されてもよい。
 照明部350Rは、例えば、車両1の前方の先端右側に設けられている。照明部350Rは、例えば、主に車両1の右前方を照明する。照明部350Lは、例えば、車両1の前方の先端左側に設けられている。照明部350Lは、例えば、主に車両1の左前方を照明する。なお、照明部350R、350Lの各部は、図2に示す照明部50の各部と同様の構成である。照明部350R、350Lは、タイミング制御部349から出力された照明タイミング信号に基づいて点灯、消灯する。例えば、照明部350R、350Lの各光源は、調光部46から出力される光量設定情報に基づいて点灯、消灯する。
 ところで、照明部350R及び撮像部320R、照明部350L及び撮像部320L、はそれぞれ互いに近接して配置されているので、照明部350R、350Lから出力された照明光が撮像部320R、320Lのそれぞれに外乱光として漏れ込まないようにする必要がある。
 ここで、撮像部320R、320Lの撮像タイミング、及び照明部350R、350Lの照明タイミング(点灯、消灯)の例について説明する。図9は、本発明の実施の形態4に係る照明部の照明タイミングの一例を示す図である。図9(a)は、照明部350L、350Rの照明タイミングの一例を示す図である。図9(b)は、撮像部320Lで撮像するときの照明部350R、350Lの状態を示す図である。図9(c)は、撮像部320Rで撮像するときの照明部350R、350Lの状態を示す図である。
 コントローラ340は、1の撮像部が撮像する場合、1の撮像部と近接して配置された照明部を消灯させる。例えば、照明部350Lは、図9(a)に示すように、期間T41、T43では消灯し、それ以外の期間では点灯している。また、照明部350Rは、図9(a)に示すように、期間T42、T44では消灯し、それ以外の期間では点灯している。撮像部320Lは、図9(b)に示す期間T41、T43内に撮像する。すなわち、撮像部320Lは、照明部320Lが消灯し、照明部350Rが点灯した状態で撮像する。一方、撮像部320Rは、図9(c)に示す期間T42、T44内に撮像する。すなわち、撮像部320Rは、照明部320Rが消灯し、照明部350Lが点灯した状態で撮像する。
 照明部350Rの輝度調整は、撮像部320Rにより生成された画像データに基づいて行われる。また、照明部350Lの輝度調整は、撮像部320Lにより生成された画像データに基づいて行われる。
 また、撮像部20R、20Lによる撮像時、照明部350R、350Lのいずれかが消灯するので、撮像領域の照明光の光量が低下する。そこで、撮像部20R、20Lによる撮像時には、点灯している照明部の光量を一時的に増加させるような調光がなされてもよい。
 図10は、本発明の実施の形態4に係る照明部の照明タイミングと光量との関係の一例を示す図である。照明部350R、350Lの照明タイミングは、図9(a)と同様である。照明部350Lが消灯しているときの照明部350Rの光量は、図10に示すように、照明部350Lが点灯しているときよりも増大している。例えば、調光部46は、照明部350Lを消灯する光量設定情報とともに、照明部350Rの光量を増大させる光量設定情報を出力する。
 一方、照明部350Rが消灯しているときの照明部350Lの光量は、図10に示すように、照明部350Rが点灯しているときよりも増大している。例えば、調光部46は、照明部350Rを消灯する光量設定情報とともに、照明部350Lの光量を増大させる光量設定情報を出力する。
 本実施の形態によれば、前述の実施の形態における効果に加えて以下の効果が得られる。例えば、本実施の形態によれば、照明部350Rと撮像部320Rとが近接して配置されている。また、照明部350Lと撮像部320Lとが近接して配置されている。この構成によれば、撮像部320Rと照明部350Rとの間の視差が抑えられるので、画像における撮像領域と、実際の撮像領域との間のずれが抑えられる。これにより、各部分領域の輝度調整のずれが抑えられる。
 また、本実施の形態によれば、照明部350R及び撮像部320R、照明部350L及び撮像部320Lがそれぞれ同一の筐体に収められている。この構成によれば、照明部350R及び撮像部320R、照明部350L及び撮像部320Lのそれぞれが一体で取り扱われるので、これらの取り回しが容易となる。また、これにより、照明部350R及び撮像部320Rの相対位置、照明部350L及び撮像部320Lの相対位置の変動が抑えられるので、照明装置10の信頼性が向上する。
 また、本実施の形態によれば、コントローラ340は、撮像部320Rが撮像する場合、照明部350Rを消灯させる。また、コントローラ340は、撮像部320Lが撮像する場合、照明部350Lを消灯させる。この構成によれば、撮像時に、撮像部320R、320Lへ漏れこむ外乱光が抑えられるので、撮像領域が明瞭に撮像される。これにより、各部分領域の平均輝度がより正確に算出され、より正確な輝度調整が行われる。
 (実施の形態5)
 次に、本発明の実施の形態5について説明する。前述の実施の形態1では、前方車101の照明光を考慮して部分領域の調光を行う場合について説明した。この場合、例えば、減光による消費電力低減の恩恵を受けるのは自車のみである。一方、このような消費電力低減の恩恵を他車が受けられるような調光が行われてもよい。そこで、本実施の形態では、いわゆる車車間通信を介して、他車と連携して照明光の調光を行う場合について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則としてその説明を省略する。
 図11は、本発明の実施の形態5に係る照明装置の調光方法の一例を示す図である。図11(a)は、自車及び他車のそれぞれの照明領域を示す図である。図11(b)は、図11(a)のA-A’線における調光前の自車及び他車のそれぞれの照明領域の輝度分布を示す図である。図11(c)は、A-A’線における調光前の自車及び他車それぞれの輝度分布の合計を示す図である。図11(d)は、A-A’線における調光後の自車及び他車のそれぞれの照明領域の輝度分布を示す図である。図11(e)は、A-A’線における調光後の自車及び他車それぞれの輝度分布の合計を示す図である。
 本実施の形態では、自車(例えば、車両1)及び他車(例えば、前方車101)は、図示しない情報通信部を備えている。自車及び他車は、情報通信部を介して車車間通信による各種情報の送受信を行う。情報通信部は、例えば、前述の照明装置10、310に設けられてもよいし、照明装置10、310とは別体で設けられてもよい。
 自車(例えば、車両1)及び他車(例えば、前方車101)は、図11(a)に示すように、所定の照明領域501、502をそれぞれ照明している。自車の照明領域501及び他車の照明領域502は、図11(a)に示すように、共通照明領域503で重複している。すなわち、図11では、複数の車両の照明部の照明領域が重複している。
 自車及び他車の照明光は、例えば、図11(b)に示すような輝度分布となっている。これらの照明光による輝度の合計は、例えば、図11(c)に示すような分布となっている。図11(c)によれば、共通照明領域503内に、照明光の輝度が所定の輝度閾値を超えている領域が存在する。そこで、1の車両(例えば、自車)のコントローラ40等は、情報通信部を介して車車間通信により他の車両(例えば、他車)のコントローラと連携することにより共通照明領域503の平均輝度の輝度調整を行う。
 例えば、自車及び他車は前述の実施の形態で示された手法により照明装置の調光を行う際、共通照明領域503を照明する光源の光量設定情報を自車と他車との間で共有する。例えば、自車及び他車は、情報通信部を介して共通照明領域503を包含する各部分領域を照明する光源の光量設定情報を互いに送受信する。そして、自車及び他車は、例えば、図11(d)に示すように、共通照明領域503を照明する光源の光量を低下させる。これにより、調光後の共通照明領域503の輝度は、図11(e)に示すように、輝度閾値以下となる。
 なお、本実施の形態における輝度閾値も、前述したように、例えば、ECE規則の6.2.4項や6.3.3項等に記載された要件を満足する値に設定される。
 本実施の形態によれば、前述の実施の形態における効果に加えて以下の効果が得られる。例えば、本実施の形態によれば、自車の照明領域501と他車の照明領域502とが共通照明領域503で重複する場合、例えば、自車のコントローラ40等は、情報通信部を介して車車間通信により他車のコントローラと連携することにより、共通照明領域503の平均輝度の輝度調整を行う。この構成によれば、例えば、自車だけでなく他車の照明部の光源の光量も調整されるので、複数の車両において消費電力が低減される。
 (実施の形態6)
 次に、本発明の実施の形態6について説明する。安全に車を運転する上で、運転手が認識すべき情報として、例えば歩行者、動物、標識、信号、車線、移動体等の障害物がある。運転手は、これらの情報を漏らす事なく認識しつつ車両を運転する事が望ましい。しかし、周囲が暗くなる夜間等は、全ての障害物を認識することが困難な場合もあり得る。一方、自動運転を目指した研究開発を契機に、カメラやレーダなどを用いて、人間の眼に代わってリアルタイムに車外や車内の状況を把握するセンシング技術が発展している。
 そこで、本実施の形態では、前述の実施の形態の内容を踏襲しつつ、運転手が障害物を認識していない場合の調光方法について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則としてその説明を省略する。
 図12は、本発明の実施の形態6に係る照明装置の構成の一例を示す図である。照明装置610は、図12に示すように、例えば、撮像部20、画像処理部30、コントローラ640、照明部50、視線管理部660等を備えている。
 視線監視部660は、例えば、運転手の静止画像や動画像を生成する撮像装置等で構成されている。視線監視部660は、運転手の視線情報を取得する。視線監視部660は、例えば、撮像装置により生成された運転手の画像から運転手の視線方向を検出し、視線方向に関する視線情報を生成する。視線監視部660は、生成した視線情報を画像処理部30へ出力する。なお、視線監視部660は、生成した視線情報をコントローラ640へ出力してもよい。
 画像処理部30は、画像データに基づいて、例えば、標識、信号、歩行者、動物、その他の障害物及びその位置を検出する。画像処理部30は、例えば、障害物の位置に関する障害物位置情報を生成する。そして、画像処理部30は、輝度情報とともに、障害物位置情報、及び視線監視部660から出力された視線情報をコントローラ640へ出力する。
 コントローラ640は、図12に示すように、例えば、演算部641、調光部46を備えている。演算部641は、例えば、図12に示すように、平均輝度算出部42、輝度調整判定部43、障害物認識判定部644を備えている。
 障害物認識判定部644は、例えば、画像処理部30から出力された障害物位置情報及び視線情報に基づいて、運転者が障害物を認識しているかどうかを判定する。例えば、障害物認識判定部644は、障害物位置情報から障害物の位置を検出する。また、障害物認識判定部644は、視線情報から運転手の視線方向を検出する。そして、障害物認識判定部644は、障害物の位置情報と運転手の視線方向とを比較し、運転手の視線が障害物の方向へ向けられているかどうかを判定する。
 また、障害物認識判定部644は、例えば、このような判定を連続して行い、視線情報に基づいて、運転手の視線が障害物の方向へ向けられた時間を検出してもよい。この場合、運転手の視線が障害物の方向へ向けられた時間が所定の障害物認識時間を超えている場合には、障害物認識判定部644は、運転手は障害物を認識したものと判定する。また、運転手の視線が障害物の方向へ向けられた時間が所定の障害物認識時間以下である場合には、障害物認識判定部644は、運転手は障害物を認識していないものと判定する。
 そして、障害物認識判定部644は、運転者が障害物を認識したかどうかの判定結果に関する障害物認識判定情報を生成する。障害物認識判定部644は、生成した障害物認識判定情報を調光部46へ出力する。
 調光部46は、輝度調整判定部43から出力された輝度調整判定情報、及び障害物判定情報に基づいて光源ごとの光量設定情報を生成する。例えば、調光部46は、平均輝度が輝度閾値を超えている部分領域を照明する光源の光量を低下させ、運転手が認識していないと判定された障害物を包含する部分領域を照明する光源の光量を増大させる光量設定情報を生成する。
 照明部50は、調光部46から出力された光量設定情報に基づいて、平均輝度が輝度閾値を超えている部分領域の輝度を低下させ、運転手が認識していないと判定された障害物を包含する部分領域の輝度を増大させる。
 ここで、障害物認識判定情報に基づいた調光方法の一例について説明する。図13は、本発明の実施の形態6に係る運転者の視線監視の一例を示す図である。図13(a)は、調光前における照明方向を示す図である。図13(b)は調光前における車両前方の風景を示す図である。図13(c)は、調光後における照明方向を示す図である。図13(d)は、調光後における車両前方の風景を示す図である。
 調光前の照明部50は、図13(a)に示すように、主に歩行者680の手前の領域を照明し、歩行者680をほとんど照明していない。このとき、運転手681の視線は、図13(b)に示すように、路面1000の方向に向けられており、歩行者680の方向に向けられていない。このとき、視線監視部660は、路面方向に向けられた運転手681の視線情報をコントローラ640へ出力する。コントローラ640は、運転手681が歩行者680を認識していないものと判定し、歩行者680を照明するような調光を行う。
 照明部50は、図13(c)に示すように、光量設定情報に基づいて歩行者680を照明する。これにより、運転手681の視線は、図13(d)に示すように、歩行者680へ向けられる。これにより、運転手681は、歩行者680を認識することができる。
 なお、本実施の形態では、障害物を有する部分領域が、例えば、障害物の形状に合わせて設定されてもよい。これにより、障害物が照明する光源のみが適宜選択されるので、障害物への照明が効率的に行われる。
 なお、コントローラ640は、例えば、図8に示すタイミング調整部349を備えていてもよい。また、照明装置610は、例えば、図示しない情報通信部を備えていてもよい。
 本実施の形態によれば、前述の実施の形態における効果に加えて以下の効果が得られる。例えば、本実施の形態によれば、コントローラ640は、画像データに基づいて障害物(例えば、歩行者680)の位置を検出し、障害物の位置と、運転手681の視線情報と、に基づいて、運転手681が障害物を認識しているかどうかを判定する。そして、コントローラ640は、運転手681が障害物を認識していないと判定した場合、障害物を照明する光源の光量を増大させるような輝度調整を行う。この構成によれば、運転手681が認識していない障害物が照明されるので、運転手681は障害物を認識することができる。これにより、運転中の事故の発生が抑えられる。
 また、本実施の形態によれば、コントローラ640は、運転手681の視線が障害物へ向けられた時間が所定の障害物認識時間以下である場合には、運転手681が障害物を認識していないと判定する。この構成によれば、運転手681が障害物を認識しているがどうかがより確実に判定されるので、障害物への照明が効率的に行われる。これにより、消費電力の増大が抑えられつつ、運転手681は障害物をより確実に認識することができる。
 (実施の形態7)
 次に、本発明の実施の形態7について説明する。前述の実施の形態では、輝度閾値を超えた部分領域の平均輝度を低減させる調光方法について説明した。本実施の形態では、輝度閾値を超えない範囲内で、各部分領域の平均輝度を増大させる調光方法について説明する。なお、以下では、前述の実施の形態と重複する箇所については、原則としてその説明を省略する。図14は、本発明の実施の形態7に係る照明装置の調光方法の一例を示す図である。図14(a)は、調光前の部分領域P1、P2の平均輝度を示す図である。図14(b)は、調光後の部分領域P1、P2の平均輝度を示す図である。
 例えば、図2のコントローラ40は、平均輝度情報に基づいて、各部分領域の輝度調整を行うかどうかを判定する。まず、輝度調整判定部43は、各部分領域の平均輝度が所定の低輝度閾値未満であるかどうかを判定する。ここで、低輝度閾値とは、各部分領域の平均輝度の下限を規定するものである。低輝度閾値に関する情報は、例えば、図示しないデータ格納部に格納され、輝度調整判定部43は、データ格納部から低輝度閾値に関する情報を読み出す。なお、低輝度閾値は、全ての部分領域において共通であってもよい。
 そして、輝度調整判定部43は、平均輝度情報及び低輝度閾値に基づき、各部分領域に対し輝度調整を行うかどうかを判定する。例えば、輝度調整判定部43は、平均輝度が低輝度閾値未満である部分領域に対し、輝度調整をすべきであると判定する。また、輝度調整判定部43は、平均輝度が低輝度閾値以上である部分領域に対し、輝度調整をする必要はないものと判定する。
 図14の例では、図14(a)に示すように、部分領域P1の平均輝度は低輝度閾値未満であり、輝度調整判定部43は、部分領域P1の輝度調整をすべきであると判定する。例えば、調光部46は、部分領域P1を照明する光源の光量調整を行う。例えば、調光部46は、部分領域P1を照明する各光源に対し、部分領域の輝度が低輝度閾値以上かつ輝度閾値以下となるよう光量を増大させる光量設定情報を生成する。照明部50の光源部51は、光量設定情報に基づいて各光源の光量を増大させる。これにより、部分領域P2の平均輝度は、図14(b)に示すように、低輝度閾値以上かつ輝度閾値以下となる。
 一方、図14(a)に示すように、部分領域P2の平均輝度は低輝度閾値以上であり、輝度調整判定部43は、部分領域P2の輝度調整をする必要はないものと判定する。この場合、部分領域P2の平均輝度は、例えば、図14(b)に示すように維持される。
 また、例えば、判定対象の部分領域の平均輝度が所定の輝度閾値を超えている場合、調光部46は、この部分領域の平均輝度が低輝度閾値以上かつ輝度閾値以下となるよう調光する。
 本実施の形態によれば、前述の実施の形態における効果に加えて以下の効果が得られる。例えば、本実施の形態によれば、コントローラ40等は、輝度閾値と、低輝度閾値と、に基づいて部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定する。そして、コントローラ40等は、判定対象の部分領域の平均輝度が低輝度閾値未満である場合、判定対象の部分領域に対し輝度調整を行うべきであると判定する。そして、コントローラ40等は、判定対象の部分領域の平均輝度が低輝度閾値以上、かつ、輝度閾値以下となるような輝度調整を行う。この構成によれば、平均輝度が低すぎる場合、低輝度閾値と輝度閾値との間に収まるよう、判定対象の部分領域の平均輝度を増加させるような輝度調整が行われるので、複数の部分領域間における輝度のばらつきが抑えられる。また、これにより、運転手が撮像領域の輝度のばらつきに違和感を感じる機会が抑えられ、運転者は運転中に受けるストレスが緩和される。
 また、本実施の形態によれば、コントローラ40等は、輝度閾値と、低輝度閾値と、に基づいて部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定する。そして、コントローラ40等は、判定対象の部分領域の平均輝度が輝度閾値を超えている場合、判定対象の部分領域に対し輝度調整を行うべきであると判定する。そして、コントローラ40等は、判定対象の部分領域の平均輝度が低輝度閾値以上、かつ、輝度閾値以下となるような輝度調整を行う。この構成によれば、平均輝度が高すぎる場合、低輝度閾値と輝度閾値との間に収まるよう、判定対象の部分領域の平均輝度を低減させるような輝度調整が行われるので、複数の部分領域間における輝度のばらつきが抑えられる。また、これにより、運転手が撮像領域の輝度のばらつきに違和感を感じる機会が抑えられ、運転者は運転中に受けるストレスが緩和される。
 以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
 なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
 また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる場合がある。
 以下に、本発明の好ましい主な態様について付記する。
[付記1]
 車両に設けられ、
 前記車両の前方の所定の撮像領域を撮像して複数の画素からなる画像を生成し、前記画像に基づいて前記画素ごとの画像データを生成する撮像部と、
 前記画像データに基づいて前記画素ごとの輝度を算出する画像処理部と、
 前記画素ごとの前記輝度に基づいて、複数の部分領域で構成された前記撮像領域のそれぞれの前記部分領域の平均輝度を算出し、前記平均輝度と、前記部分領域の前記平均輝度の上限を規定する輝度閾値と、に基づいて前記部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、前記輝度調整の判定結果に基づいて前記部分領域の前記輝度調整を行うコントローラと、
 複数の光源を有し、前記光源が前記輝度調整による輝度調整結果に基づいてそれぞれの前記光源を所定の光量に調整し、前記部分領域を照明する照明部と、
 を備えた照明装置の調光方法であって、
 前記画像処理部が、前記画素の輝度を算出する第1のステップと、
 前記コントローラが、前記部分領域の平均輝度を算出する第2のステップと、
 前記コントローラが、判定対象の前記部分領域の前記平均輝度が前記輝度閾値を超えているかどうかを判定する第3のステップと、
 前記コントローラが、前記判定対象の部分領域の前記平均輝度が前記輝度閾値を超えていると判定した場合、前記判定対象の部分領域に対し前記輝度調整を行う第4のステップと、
 前記照明部が、前記判定対象の部分領域を照明する前記光源の前記光量を調整する第5のステップと、
 が行われる、
 照明装置の調光方法。
 [付記2]
 付記1に記載の照明装置の調光方法において、
 前記第3のステップでは、前記コントローラが、前記撮像部で撮像された時刻に関する撮像時刻情報に基づいて前記平均輝度が前記輝度閾値を超えている時間である輝度閾値超越時間を検出し、前記輝度閾値超越時間と、所定の待ち時間と、に基づいて前記部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、
 前記コントローラが、前記判定対象の部分領域の前記輝度閾値超越時間が前記待ち時間を超えている場合、前記第4のステップが行われる、
 照明装置の調光方法。
 [付記3]
 付記2に記載の照明装置の調光方法において、
 前記第2のステップと前記第3のステップとの間に、前記コントローラが、後に前記判定対象の部分領域を構成する先読み部分領域の平均輝度を算出する第6のステップが行われ、
 前記第3のステップと前記第4のステップとの間に、前記コントローラが、前記輝度閾値超越時間と、前記待ち時間と、前記輝度閾値超越時間が経過した時の前記先読み部分領域の前記平均輝度と、に基づいて前記判定対象の部分領域の前記輝度調整を行うかどうかを判定する第7のステップが行われ、
 前記第7のステップにおいて、前記コントローラが、前記判定対象の部分領域の前記輝度閾値超越時間が前記待ち時間を経過し、かつ、前記判定対象の部分領域の前記輝度閾値超越時間が前記待ち時間を経過したときの前記先読み部分領域の前記平均輝度が前記輝度閾値を超えていると判定した場合、前記第4のステップが行われる、
 照明装置の調光方法。
 1…車両、10…照明装置、20…撮像部、20A…撮像領域、30…画像処理部、40…コントローラ、50…照明部、120A…撮像領域、250…部分領域、251…先読み部分領域、310…照明装置、320R、320L…撮像部、340…コントローラ、350R、350L…照明部、501、502…照明領域、503…共通照明領域、610…照明装置、640…コントローラ、660…視線監視部、680…歩行者、681…運転手、T1~T6…輝度閾値超越時間、Ts…待ち時間
 

Claims (16)

  1.  車両に設けられ、
     前記車両の前方の所定の撮像領域を撮像して複数の画素からなる画像を生成し、前記画像に基づいて前記画素ごとの画像データを生成する撮像部と、
     前記画像データに基づいて前記画素ごとの輝度を算出する画像処理部と、
     前記画素ごとの前記輝度に基づいて、複数の部分領域で構成された前記撮像領域のそれぞれの前記部分領域の平均輝度を算出し、前記平均輝度と、前記部分領域の前記平均輝度の上限を規定する輝度閾値と、に基づいて前記部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、前記輝度調整の判定結果に基づいて前記部分領域の前記輝度調整を行うコントローラと、
     複数の光源を有し、前記光源が前記輝度調整による輝度調整結果に基づいてそれぞれの前記光源を所定の光量に調整し、前記部分領域を照明する照明部と、
     を備えている、
     照明装置。
  2.  請求項1に記載の照明装置において、
     前記コントローラは、判定対象の前記部分領域の前記平均輝度が前記輝度閾値を超えている場合、前記判定対象の部分領域に対し前記輝度調整を行うべきであると判定し、前記判定対象の部分領域の前記平均輝度が前記輝度閾値以下となるような前記輝度調整を行う、
     照明装置。
  3.  請求項2に記載の照明装置において、
     前記コントローラは、前記判定対象の前記部分領域を照明するそれぞれの前記光源の光量を調整する光量設定情報を生成し、
     前記照明部は、前記光量設定情報に基づいてそれぞれの前記光源の前記光量を調整する、
     照明装置。
  4.  請求項2に記載の照明装置において、
     前記コントローラは、前記撮像部で撮像された時刻に関する撮像時刻情報に基づいて前記平均輝度が前記輝度閾値を超えている時間である輝度閾値超越時間を検出し、前記輝度閾値超越時間と、所定の待ち時間と、に基づいて前記部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、前記判定対象の部分領域の前記輝度閾値超越時間が前記待ち時間を超えている場合、前記判定対象の部分領域に対し前記輝度調整を行うべきであると判定する、
     照明装置。
  5.  請求項4に記載の照明装置において、
     前記コントローラは、後に前記判定対象の部分領域を構成する先読み部分領域の平均輝度を算出し、前記輝度閾値超越時間と、前記待ち時間と、前記輝度閾値超越時間が経過した時の前記先読み部分領域の前記平均輝度と、に基づいて前記判定対象の部分領域の前記輝度調整を行うかどうかを判定し、前記判定対象の部分領域の前記輝度閾値超越時間が前記待ち時間を経過し、かつ、前記判定対象の部分領域の前記輝度閾値超越時間が前記待ち時間を経過したときの前記先読み部分領域の前記平均輝度が前記輝度閾値を超えている場合、前記判定対象の部分領域に対し前記輝度調整を行うべきであると判定する、
     照明装置。
  6.  請求項2に記載の照明装置において、
     前記車両から前記部分領域までの距離を測定する測距センサを備え、
     それぞれの前記部分領域の前記輝度閾値は、前記測距センサにより測定された前記距離に基づいて設定されている、
     照明装置。
  7.  請求項6に記載の照明装置において、
     それぞれの前記部分領域の前記輝度閾値は、前記距離の2乗に反比例する値に設定されている、
     照明装置。
  8.  請求項2に記載の照明装置において、
     前記照明部と前記撮像部とが近接して配置されている、
     照明装置。
  9.  請求項8に記載の照明装置において、
     前記照明部及び前記撮像部が同一の筐体に収められている、
     照明装置。
  10.  請求項8に記載の照明装置において、
     複数の前記照明部と、複数の前記撮像部と、を備え、それぞれの前記照明部には、前記撮像部が近接して配置されており、
     前記コントローラは、1の前記撮像部が撮像する場合、前記1の撮像部と近接して配置された前記照明部を消灯させる、
     照明装置。
  11.  請求項2に記載の照明装置において、
     前記車両は車車間通信を行う情報通信部を備え、
     複数の前記車両の前記照明部の照明領域が重複する場合、
     1の前記車両の前記コントローラは、前記情報通信部を介して前記車車間通信により他の前記車両の前記コントローラと連携することにより重複する前記照明領域の前記平均輝度の前記輝度調整を行う、
     照明装置。
  12.  請求項2に記載の照明装置において、
     前記車両の運転手の視線に関する視線情報を取得する視線監視部を備え、
     前記コントローラは、前記画像データに基づいて障害物の位置を検出し、前記障害物の位置と、前記視線情報と、に基づいて、前記運転手が前記障害物を認識しているかどうかを判定し、前記運転手が前記障害物を認識していないと判定した場合、前記障害物を照明する前記光源の前記光量を増大させるような前記輝度調整を行う、
     照明装置。
  13.  請求項12に記載の照明装置について、
     前記コントローラは、前記視線情報に基づいて前記運転手の前記視線が前記障害物へ向けられた時間を検出し、前記運転手の前記視線が前記障害物へ向けられた前記時間が所定の障害物認識時間以下である場合には、前記運転手が前記障害物を認識していないと判定する、
     照明装置。
  14.  請求項2に記載の照明装置において、
     前記コントローラは、前記輝度閾値と、前記部分領域の前記平均輝度の下限を規定する低輝度閾値と、に基づいて前記部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、前記判定対象の前記部分領域の前記平均輝度が前記輝度閾値を超えている場合、前記判定対象の部分領域に対し前記輝度調整を行うべきであると判定し、前記判定対象の部分領域の前記平均輝度が前記低輝度閾値以上、かつ、前記輝度閾値以下となるような前記輝度調整を行う、
     照明装置。
  15.  請求項1に記載の照明装置において、
     前記コントローラは、前記輝度閾値と、前記部分領域の前記平均輝度の下限を規定する低輝度閾値と、に基づいて前記部分領域ごとに輝度調整を行うかどうかを判定し、判定対象の前記部分領域の前記平均輝度が前記低輝度閾値未満である場合、前記判定対象の部分領域に対し前記輝度調整を行うべきであると判定し、前記判定対象の部分領域の前記平均輝度が前記低輝度閾値以上、かつ、前記輝度閾値以下となるような前記輝度調整を行う、
     照明装置。
  16.  車両に設けられる照明装置であって、
     複数の光源を有する照明部と、
     前記車両の前方の所定の撮像領域を撮像して画像を生成する撮像部と、
     前記撮像部で生成された前記画像から、前記撮像領域における複数の部分領域毎の平均輝度を算出し、該算出した平均輝度と所定の輝度閾値に基づいて、前記照明部における複数の光源の光量を個別に制御するための情報を前記照明部に出力するコントローラと、
    を備える照明装置。
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