WO2019131055A1 - 車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法 - Google Patents

車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法 Download PDF

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WO2019131055A1
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brightness
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low
illuminance
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山村　聡志
裕介 仲田
隆延 豊嶋
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株式会社小糸製作所
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    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • ADB control it is possible to improve the visibility of the driver of the host vehicle while avoiding glare to oncoming vehicles and the like.
  • the improvement in visibility allows the driver to more reliably recognize obstacles ahead, thus improving driving safety.
  • one mode of the present invention is a lighting system for vehicles.
  • the system includes an imaging unit for imaging the front of the vehicle, a luminance analysis unit for detecting the luminance of each of a plurality of individual areas arranged in front of the vehicle based on information obtained from the imaging unit, and detection results of the luminance analysis unit
  • An illuminance setting unit for determining an illuminance value of light to be irradiated to each individual region, a light source unit capable of independently adjusting the illuminance of light to be irradiated to each of a plurality of individual regions, and an illuminance value determined by the illuminance setting unit
  • a light source control unit that controls the light source unit based on the
  • the illuminance setting unit detects a high brightness area and a low brightness area in contact with each other based on the detection result of the brightness analysis section, and the high brightness side edge and the low brightness along the boundary between the high brightness area and the low brightness area.
  • the borderline is emphasized by
  • control device for a vehicle lamp.
  • the control device sets the illuminance value of the light to be irradiated to each of the individual areas based on the detection results of the luminance analysis part and the luminance analysis part that detect the luminance of each of the plurality of individual areas arranged in front of the vehicle
  • a light source control unit configured to control a light source unit capable of independently adjusting the illuminance of light to be irradiated to each individual area based on the illuminance value determined by the illuminance setting unit.
  • the illuminance setting unit detects a high brightness area and a low brightness area in contact with each other based on the detection result of the brightness analysis section, and the high brightness side edge and the low brightness along the boundary between the high brightness area and the low brightness area.
  • the borderline is emphasized by setting the illuminance value so that the difference in luminance with the side edge becomes large.
  • the safety of driving can be improved.
  • FIG. 6A and 6B are flowcharts showing an example of ADB control executed in the vehicle lamp system according to the embodiment.
  • FIG. 7A and FIG. 7B are schematic diagrams for explaining the edge enhancement control according to the first modification.
  • FIG. 8A and FIG. 8B are schematic diagrams for explaining the outline emphasis control according to the second modification.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a vehicle lamp system according to an embodiment.
  • FIG. 1 some of the components of the vehicle lamp system 1 are depicted as functional blocks. These functional blocks are realized as hardware configuration by elements and circuits such as a CPU of a computer and a memory, and software configuration is realized by a computer program and the like. Those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software.
  • the vehicle lamp system 1 is applied to a vehicle headlamp apparatus having a pair of headlamp units disposed on the left and right of the front of the vehicle.
  • the pair of headlamp units have substantially the same configuration except that they have a symmetrical structure, so FIG. 1 shows the configuration of one headlamp unit as the vehicle lamp 2.
  • the vehicle lamp 2 included in the vehicle lamp system 1 includes a lamp body 4 having an opening on the front side of the vehicle, and a translucent cover 6 attached so as to cover the opening of the lamp body 4.
  • the translucent cover 6 is formed of a translucent resin, glass or the like.
  • a light source unit 10, an imaging unit 12, and a control device 50 are accommodated in a lamp chamber 8 formed by the lamp body 4 and the light transmitting cover 6.
  • the light source unit 10 is a device capable of independently adjusting the illuminance (intensity) of light irradiated to each of a plurality of individual areas (see FIG. 3) arranged in front of the vehicle.
  • the light source unit 10 includes a light source 22, a reflective optical member 24, a light deflection device 26, and a projection optical member 28. Each part is attached to the lamp body 4 by a support mechanism (not shown).
  • the light deflection device 26 is disposed on the optical axis of the projection optical member 28 and is configured to selectively reflect the light emitted from the light source 22 to the projection optical member 28.
  • the light deflection device 26 is configured by, for example, a DMD (Digital Mirror Device). That is, the light deflection device 26 is one in which a plurality of micro mirrors are arranged in an array (matrix). The reflection direction of the light emitted from the light source 22 can be selectively changed by controlling the angles of the reflection surfaces of the plurality of micro mirrors.
  • the light deflection device 26 reflects a part of the light emitted from the light source 22 toward the projection optical member 28 and reflects the other light in a direction not effectively used by the projection optical member 28.
  • the direction that is not effectively used may be, for example, a direction that is incident on the projection optical member 28 but hardly contributes to the formation of a light distribution pattern, or a direction toward a light absorbing member (light shielding member) not shown. it can.
  • FIG. 2A is a front view showing a schematic configuration of the light deflection apparatus.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the light deflecting device shown in FIG. 2A taken along the line AA.
  • the light deflection device 26 includes a micro mirror array 32 in which a plurality of minute mirror elements 30 are arranged in a matrix, and the right side of the light deflection device 26 shown on the front side of the reflection surface 30 a of the mirror element 30 (FIG. 2B) And the transparent cover member 34 disposed in FIG.
  • the cover member 34 is made of, for example, glass, plastic or the like.
  • the mirror element 30 is substantially square and has a pivot shaft 30 b which extends in the horizontal direction and which divides the mirror element 30 approximately equally.
  • Each mirror element 30 of the micro mirror array 32 can switch between the first reflection position (the position shown by the solid line in FIG. 2B) and the second reflection position (the position shown by the dotted line in FIG. 2B) It is configured.
  • the first reflection position is a position that reflects light emitted from the light source 22 toward the projection optical member 28 so as to be used as part of a desired light distribution pattern.
  • the second reflection position is a position at which light emitted from the light source 22 is reflected so as not to be effectively used.
  • Each mirror element 30 is pivoted around the pivot shaft 30 b and switched individually between the first reflection position and the second reflection position.
  • Each mirror element 30 takes a first reflection position when it is on, and takes a second reflection position when it is off.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the front of the vehicle.
  • the light source unit 10 includes a plurality of mirror elements 30 as individual irradiation units capable of emitting light independently of each other toward the front of the lamp.
  • the light source unit 10 can emit light to the plurality of individual regions R arranged in front of the vehicle by the mirror element 30.
  • Each individual area R is an area corresponding to a set of one or more pixels of the imaging unit 12, more specifically, for example, the high-speed camera 36. Further, in the present embodiment, each individual region R and each mirror element 30 are associated with each other.
  • the mirror elements 30 and the individual areas R are arranged in a size of 10 ⁇ 8, but the number of the mirror elements 30 and the individual areas R is not particularly limited.
  • the resolution of the micro mirror array 32 (in other words, the number of mirror elements 30 and the individual regions R) is 1 to 300,000 pixels.
  • the time required for the light source unit 10 to form one light distribution pattern is, for example, 0.1 to 5 ms. That is, the light source unit 10 can change the light distribution pattern every 0.1 to 5 ms.
  • the projection optical member 28 is made of, for example, a free curved surface lens having a free curved surface shape on the front side surface and the rear side surface.
  • the projection optical member 28 projects a light source image formed on the back focal plane including the back focal point thereof in front of the lamp as a reverse image.
  • the projection optical member 28 is disposed such that its rear focal point is located on the optical axis of the vehicular lamp 2 and near the reflecting surface of the micro mirror array 32.
  • the projection optical member 28 may be a reflector.
  • the light emitted from the light source 22 is reflected by the reflective optical member 24 and is irradiated to the micro mirror array 32 of the light deflection device 26.
  • the light deflector 26 reflects light towards the projection optics 28 by means of a predetermined mirror element 30 in the first reflection position.
  • the reflected light passes through the projection optical member 28 and travels to the front of the lamp, and is irradiated to the individual regions R corresponding to the mirror elements 30. Thereby, a light distribution pattern of a predetermined shape is formed in front of the lamp.
  • the imaging unit 12 is an apparatus for imaging the front of the vehicle.
  • the imaging unit 12 includes a high speed camera 36 and a low speed camera 38.
  • the high-speed camera 36 has a relatively high frame rate, for example, 200 fps or more and 10000 fps or less (0.1 to 5 ms per frame).
  • the low speed camera 38 has a relatively low frame rate, for example, not less than 30 fps and not more than 120 fps (about 8 to 33 ms per frame).
  • the high speed camera 36 has a relatively low resolution, for example, not less than 300,000 pixels and less than 5 million pixels.
  • the low speed camera 38 has a relatively large resolution, for example, 5 million pixels or more.
  • the high-speed camera 36 and the low-speed camera 38 capture all the individual regions R.
  • the resolutions of the high speed camera 36 and the low speed camera 38 are not limited to the above numerical values, and can be set to arbitrary values within the technically consistent range.
  • the control device 50 includes a luminance analysis unit 14, a situation analysis unit 16, a lamp control unit 18, and a light source control unit 20.
  • the image data acquired by the imaging unit 12 is sent to the luminance analysis unit 14 and the situation analysis unit 16.
  • the luminance analysis unit 14 detects the luminance of each individual region R based on the information (image data) obtained from the imaging unit 12.
  • the luminance analysis unit 14 is a high-speed low-accuracy analysis unit that executes image analysis with lower accuracy than the situation analysis unit 16 and outputs analysis results at high speed.
  • the luminance analysis unit 14 of the present embodiment detects the luminance of each individual region R based on the information obtained from the high-speed camera 36.
  • the luminance analysis unit 14 detects the luminance of each individual area R, for example, every 0.1 to 5 ms.
  • the detection result of the luminance analysis unit 14, that is, a signal indicating the luminance information of the individual region R is transmitted to the lamp control unit 18.
  • the situation analysis unit 16 detects the situation in front of the vehicle based on the information obtained from the imaging unit 12. For example, the situation analysis unit 16 detects a target present ahead of the vehicle.
  • the situation analysis unit 16 is a low-speed high-accuracy analysis unit that executes image analysis with higher accuracy than the brightness analysis unit 14 and outputs analysis results at low speed.
  • the situation analysis unit 16 of the present embodiment detects the situation in front of the host vehicle based on the information obtained from the low speed camera 38.
  • the situation analysis unit 16 detects the situation, for example, every 50 ms.
  • a target detected by the situation analysis unit 16 as shown in FIG. 3, an oncoming vehicle 100, a pedestrian 200 and the like are exemplified.
  • the target vehicle includes a preceding vehicle, an obstacle that hinders the traveling of the vehicle, a road sign, a road marking, a road shape, and the like.
  • the situation analysis unit 16 can detect a target using a conventionally known method including algorithm recognition and deep learning. For example, the situation analysis unit 16 holds feature points indicating the oncoming vehicle 100 in advance. Then, the situation analysis unit 16 recognizes the position of the oncoming vehicle 100 when there is data including a feature point indicating the oncoming vehicle 100 in the imaging data of the low speed camera 38.
  • the “characteristic point indicating the oncoming vehicle 100” is, for example, the light spot 102 (see FIG. 3) having a predetermined light intensity or more appearing in the estimated existing area of the headlight of the oncoming vehicle 100.
  • the situation analysis unit 16 holds in advance feature points indicating the pedestrian 200 and other targets, and when data including these feature points is present in the imaging data of the low-speed camera 38, the situation analysis unit 16 Recognize the position of the target corresponding to the feature point.
  • a detection result of the situation analysis unit 16, that is, a signal indicating target information ahead of the vehicle is transmitted to the lamp control unit 18.
  • the lamp control unit 18 uses the detection results of the luminance analysis unit 14 and / or the situation analysis unit 16 to determine the specific target, detect the displacement of the specific target, set the specific individual area R1, and irradiate each individual area R Setting the illumination value of the light to be
  • the lamp control unit 18 includes a tracking unit 40 and an illuminance setting unit 42.
  • the tracking unit 40 determines a specific target from among the targets detected by the situation analysis unit 16.
  • the tracking unit 40 also detects the displacement of the specific target based on the detection result of the luminance analysis unit 14.
  • the oncoming vehicle 100 is used as a specific target as an example.
  • the specific individual area R1 includes an individual area R overlapping with the driver of the oncoming vehicle. Then, the illuminance setting unit 42 determines a specific illuminance value for the specific individual region R1. For example, the specific illuminance value 0 is set.
  • FIG. 4A is a schematic view showing luminance image data generated by the luminance analysis unit.
  • FIG. 4B is a schematic view showing the boundary between the high luminance region and the low luminance region.
  • FIG. 5A and FIG. 5B are schematic diagrams for explaining the outline emphasis control according to the embodiment.
  • FIG. 5A and FIG. 5B schematically show luminance image data generated by the luminance analysis unit 14 in a situation where the light source unit 10 forms a contour-enhanced light distribution pattern.
  • FIG. 5B corresponds to the symbol in FIG. 5A, a broken line indicating the boundary between the edge and the inner region, and a solid line indicating the boundary 320 removed.
  • the illuminance setting unit 42 sets an area within the predetermined distance from the boundary line 320 in the high luminance area 300 to the high luminance side edge portion 302. Determined. Further, a region farther from the boundary 320 than the high brightness side edge portion 302 is defined as a high brightness inner region 304. Further, the illuminance setting unit 42 defines an area within the predetermined distance from the boundary 320 in the low luminance area 310 as the low luminance side edge 312 and is farther from the boundary 320 than the low luminance side edge 312. An area is defined as a low luminance inner area 314.
  • the illuminance setting unit 42 sets the light source unit 10 to the luminance independent light distribution pattern which does not depend on the detection result of the luminance analysis unit 14 for all individual regions R excluding the specific individual region R1.
  • the luminance independent light distribution pattern is, for example, a constant illuminance light distribution pattern in which the illuminance of all the individual regions R excluding the specific individual region R1 is set to the same predetermined value (hereinafter referred to as a reference illuminance value as appropriate).
  • the luminance of each individual region R obtained in the situation where the luminance independent light distribution pattern is formed is used to form the contour-enhanced light distribution pattern.
  • the brightness-independent light distribution pattern may be formed by the lamp unit at the beginning of the contour enhancement control.
  • the illuminance setting unit 42 raises the illuminance value of the individual region R overlapping with the high luminance side edge portion 302 more than the reference illuminance value in the luminance independent light distribution pattern. Further, the illuminance value of the individual region R overlapping with the low luminance side edge portion 312 is made lower than the reference illuminance value. For individual regions R overlapping with the high-intensity inner region 304 and the low-intensity inner region 314, reference illuminance values are used.
  • the brightness of the high brightness side edge portion 302 can be made higher than the brightness of the high brightness inner region 304, and the brightness of the low brightness side edge portion 312 can be made lower than the brightness of the low brightness inner region 314. it can.
  • the increase amount of the illuminance value of the high brightness side edge portion 302 and the decrease amount of the illuminance value of the low brightness side edge portion 312 can be appropriately set based on an experiment or simulation by a designer.
  • the luminance of each individual region R obtained in the situation where the outline enhanced light distribution pattern is formed is used to form a new outline enhanced light distribution pattern.
  • the target forming the high brightness area 300 moves, the light irradiated to the high brightness side edge 302 before the movement is not reflected by the target, so the high brightness side edge before the movement Reference numeral 302 denotes a low luminance area 310.
  • the light irradiated to the low luminance side edge 312 before movement is reflected by the target after movement, so the low luminance side edge 312 before movement becomes the high luminance region 300.
  • the illuminance setting unit 42 can set the boundary line 320 following the movement of the target.
  • the light source control unit 20 controls the light source unit 10 based on the illuminance value determined by the illuminance setting unit 42.
  • the light source control unit 20 controls turning on / off of the light source 22 and on / off switching of each mirror element 30.
  • the light source control unit 20 adjusts the on time ratio (width or density) of each mirror element 30 based on the illuminance value of the light emitted to each of the individual regions R. Thereby, the illumination intensity of the light irradiated to each separate area
  • the light source control unit 20 transmits a drive signal to the light source 22 and / or the light deflector 26 every 0.1 to 5 ms, for example.
  • the vehicle lamp system 1 executes ADB (Adaptive Driving Beam) control that forms an optimal light distribution pattern according to the position of a specific target ahead of the host vehicle.
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • the illuminance setting unit 42 sets the specific illuminance value “0” to the specific individual area R1 determined according to the existing position of the oncoming vehicle 100, and the illuminance value “1” to the other individual areas R. Set ".
  • This setting is referred to as first illuminance information.
  • the illuminance setting unit 42 sets illuminance values for all the individual areas R including the specific individual area R1 according to the contour emphasis control. This setting is taken as second illumination information.
  • contour emphasis control is performed using only the luminance information of each individual region R. For this reason, the contour enhanced light distribution pattern can be updated at high speed. Therefore, the contour-enhanced light distribution pattern can be made to track with high accuracy with respect to the change in the situation ahead of the vehicle.
  • a luminance analysis unit 14 that detects the luminance of each of a plurality of individual regions R arranged in front of the host vehicle;
  • An illuminance setting unit 42 that determines an illuminance value of light to be irradiated to each individual region R based on the detection result of the luminance analysis unit 14;
  • a light source control unit 20 for controlling the light source unit 10 capable of independently adjusting the illuminance of light to be irradiated to each individual region R based on the illuminance value determined by the illuminance setting unit 42; Equipped with The illuminance setting unit 42 detects the high luminance region 300 and the low luminance region 310 in contact with each other based on the detection result of the luminance analysis unit 14, and the height along the boundary 320 between the high luminance region 300 and the low luminance region 310
  • the control device 50 of the vehicle lamp 2 which sets the illuminance value so as to increase the difference in brightness between the brightness side edge portion 302 and the low brightness side edge portion

Abstract

車両用灯具システム（１）は、自車前方を撮像する撮像部（１２）と、撮像部（１２）から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部（１４）と、輝度解析部（１４）の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部（４２）と、複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部（１０）と、照度設定部（４２）が定めた照度値に基づいて光源部（１０）を制御する光源制御部（２０）とを備える。照度設定部（４２）は、輝度解析部（１４）の検出結果に基づいて互いに接する高輝度領域と低輝度領域とを検出し、高輝度領域と低輝度領域との境界線に沿った高輝度側縁部と低輝度側縁部との輝度差が大きくなるように照度値を設定して境界線を強調する。

Description

車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法
　本発明は、車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に関する。
　従来、様々な配光パターンを形成可能な車両用灯具が知られている。例えば、特許文献１には、複数の微小ミラーをアレイ状に配列したＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いて配光パターンを形成する技術が開示されている。また、特許文献２には、光源光で自車前方を走査するスキャン光学系を用いて配光パターンを形成する技術が開示されている。また、特許文献３には、ＬＥＤアレイを用いて配光パターンを形成する技術が開示されている。
特開２０１５－０６４９６４号公報 特開２０１２－２２７１０２号公報 特開２００８－０９４１２７号公報
　上述したＡＤＢ制御によれば、対向車等へのグレアを回避しつつ、自車両の運転者の視認性を向上させることができる。視認性向上により、運転者は前方の障害物をより確実に認識することができるため、運転の安全性が向上する。一方で、運転の安全性を向上させたいという要求は常にある。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転の安全性を向上させる技術を提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具システムである。当該システムは、自車前方を撮像する撮像部と、撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、輝度解析部の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて光源部を制御する光源制御部と、を備える。照度設定部は、輝度解析部の検出結果に基づいて互いに接する高輝度領域と低輝度領域とを検出し、高輝度領域と低輝度領域との境界線に沿った高輝度側縁部と低輝度側縁部との輝度差が大きくなるように照度値を設定して境界線を強調する。この態様によれば、運転の安全性を向上させることができる。
　上記態様において、照度設定部は、高輝度側縁部の輝度が、高輝度領域における高輝度側縁部よりも境界線から離れた高輝度内側領域の輝度よりも高くなるように照度値を設定してもよい。また、上記態様において、照度設定部は、低輝度側縁部の輝度が、低輝度領域における低輝度側縁部よりも境界線から離れた低輝度内側領域の輝度よりも低くなるように照度値を設定してもよい。また、上記態様において、照度設定部は、高輝度側縁部の輝度が、高輝度領域における高輝度側縁部よりも境界線から離れた高輝度内側領域の輝度よりも高く、且つ低輝度側縁部の輝度が、低輝度領域における低輝度側縁部よりも境界線から離れた低輝度内側領域の輝度よりも低くなるように照度値を設定してもよい。
　本発明の他の態様は、車両用灯具の制御装置である。当該制御装置は、自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれの輝度を検出する輝度解析部と、輝度解析部の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、照度設定部が定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御する光源制御部と、を備える。照度設定部は、輝度解析部の検出結果に基づいて互いに接する高輝度領域と低輝度領域とを検出し、高輝度領域と低輝度領域との境界線に沿った高輝度側縁部と低輝度側縁部との輝度差が大きくなるように照度値を設定して境界線を強調する。
　また、本発明の他の態様は、車両用灯具の制御方法である。当該制御方法は、自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれの輝度を検出するステップと、検出した輝度に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定めるステップと、定めた照度値に基づいて、各個別領域に光を照射するステップと、を含む。照度値を定めるステップにおいて、輝度を検出するステップの結果に基づいて互いに接する高輝度領域と低輝度領域とを検出し、高輝度領域と低輝度領域との境界線に沿った高輝度側縁部と低輝度側縁部との輝度差が大きくなるように照度値を設定して境界線を強調する。
　なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
　本発明によれば、運転の安全性を向上させることができる。
実施の形態に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。 図２（Ａ）は、光偏向装置の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ－Ａ断面図である。 自車前方の様子を模式的に示す図である。 図４（Ａ）は、輝度解析部が生成した輝度画像データを示す模式図である。図４（Ｂ）は、高輝度領域と低輝度領域との境界線を示す模式図である。 図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、実施の形態に係る輪郭強調制御を説明するための模式図である。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施の形態に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。 図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、変形例１に係る輪郭強調制御を説明するための模式図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、変形例２に係る輪郭強調制御を説明するための模式図である。
　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限り、この用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
　図１は、実施の形態に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。図１では、車両用灯具システム１の構成要素の一部を機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックは、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
　車両用灯具システム１は、車両前方の左右に配置される一対の前照灯ユニットを有する車両用前照灯装置に適用される。一対の前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、図１には車両用灯具２として一方の前照灯ユニットの構造を示す。
　車両用灯具システム１が備える車両用灯具２は、車両前方側に開口部を有するランプボディ４と、ランプボディ４の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー６とを備える。透光カバー６は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。ランプボディ４と透光カバー６とにより形成される灯室８内には、光源部１０と、撮像部１２と、制御装置５０とが収容される。
　光源部１０は、自車前方に並ぶ複数の個別領域（図３参照）のそれぞれに照射する光の照度（強度）を独立に調節可能な装置である。光源部１０は、光源２２と、反射光学部材２４と、光偏向装置２６と、投影光学部材２８とを有する。各部は、図示しない支持機構によりランプボディ４に取り付けられる。
　光源２２は、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子や、電球、白熱灯（ハロゲンランプ）、放電灯（ディスチャージランプ）等を用いることができる。
　反射光学部材２４は、光源２２から出射された光を光偏向装置２６の反射面に導くように構成される。反射光学部材２４は、内面が所定の反射面となっている反射鏡で構成される。なお、反射光学部材２４は、中実導光体などであってもよい。また、光源２２から出射した光を光偏向装置２６に直接導くことができる場合は、反射光学部材２４を設けなくてもよい。
　光偏向装置２６は、投影光学部材２８の光軸上に配置され、光源２２から出射された光を選択的に投影光学部材２８へ反射するように構成される。光偏向装置２６は、例えばＤＭＤ（Digital Mirror Device）で構成される。すなわち、光偏向装置２６は、複数の微小ミラーをアレイ（マトリックス）状に配列したものである。これらの複数の微小ミラーの反射面の角度をそれぞれ制御することで、光源２２から出射された光の反射方向を選択的に変えることができる。
　つまり、光偏向装置２６は、光源２２から出射された光の一部を投影光学部材２８へ向けて反射し、それ以外の光を、投影光学部材２８によって有効に利用されない方向へ向けて反射することができる。ここで、有効に利用されない方向とは、例えば、投影光学部材２８には入射するが配光パターンの形成にほとんど寄与しない方向や、図示しない光吸収部材（遮光部材）に向かう方向と捉えることができる。
　図２（Ａ）は、光偏向装置の概略構成を示す正面図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す光偏向装置のＡ－Ａ断面図である。光偏向装置２６は、複数の微小なミラー素子３０がマトリックス状に配列されたマイクロミラーアレイ３２と、ミラー素子３０の反射面３０ａの前方側（図２（Ｂ）に示す光偏向装置２６の右側）に配置された透明なカバー部材３４とを有する。カバー部材３４は、例えば、ガラスやプラスチック等で構成される。
　ミラー素子３０は略正方形であり、水平方向に延びミラー素子３０をほぼ等分する回動軸３０ｂを有する。マイクロミラーアレイ３２の各ミラー素子３０は、第１反射位置（図２（Ｂ）において実線で示す位置）と、第２反射位置（図２（Ｂ）において点線で示す位置）とを切り替え可能に構成されている。第１反射位置は、光源２２から出射された光を、所望の配光パターンの一部として利用されるように投影光学部材２８へ向けて反射する位置である。第２反射位置は、光源２２から出射された光が有効に利用されないように反射する位置である。各ミラー素子３０は、回動軸３０ｂ周りに回動して、第１反射位置と第２反射位置との間で個別に切り替えられる。各ミラー素子３０は、オン時に第１反射位置をとり、オフ時に第２反射位置をとる。
　図３は、自車前方の様子を模式的に示す図である。上述のように光源部１０は、灯具前方に向けて互いに独立に光を照射可能な個別照射部としてのミラー素子３０を複数有する。光源部１０は、ミラー素子３０によって自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒに光を照射することができる。各個別領域Ｒは、撮像部１２、より具体的には例えば高速カメラ３６の１ピクセル又は複数ピクセルの集合に対応する領域である。また、本実施の形態では、各個別領域Ｒと各ミラー素子３０とが対応付けられている。
　図２（Ａ）及び図３では、説明の便宜上、ミラー素子３０及び個別領域Ｒを横１０×縦８の配列としているが、ミラー素子３０及び個別領域Ｒの数は特に限定されない。例えば、マイクロミラーアレイ３２の解像度（言い換えればミラー素子３０及び個別領域Ｒの数）は１０００～３０万ピクセルである。また、光源部１０が１つの配光パターンの形成に要する時間は、例えば０．１～５ｍｓである。すなわち、光源部１０は、０．１～５ｍｓ毎に配光パターンを変更することができる。
　図１に示すように、投影光学部材２８は、例えば、前方側表面及び後方側表面が自由曲面形状を有する自由曲面レンズからなる。投影光学部材２８は、その後方焦点を含む後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方に投影する。投影光学部材２８は、その後方焦点が車両用灯具２の光軸上、且つマイクロミラーアレイ３２の反射面の近傍に位置するように配置される。なお、投影光学部材２８は、リフレクタであってもよい。
　光源２２から出射された光は、反射光学部材２４で反射されて、光偏向装置２６のマイクロミラーアレイ３２に照射される。光偏向装置２６は、第１反射位置にある所定のミラー素子３０によって投影光学部材２８へ向けて光を反射する。この反射された光は、投影光学部材２８を通過して灯具前方に進行し、各ミラー素子３０に対応する各個別領域Ｒに照射される。これにより、所定形状の配光パターンが灯具前方に形成される。
　撮像部１２は、自車前方を撮像する装置である。撮像部１２は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。高速カメラ３６は、比較的フレームレートが高く、例えば２００ｆｐｓ以上１００００ｆｐｓ以下（１フレームあたり０．１～５ｍｓ）である。一方、低速カメラ３８は、比較的フレームレートが低く、例えば３０ｆｐｓ以上１２０ｆｐｓ以下である（１フレームあたり約８～３３ｍｓ）。また、高速カメラ３６は、比較的解像度が小さく、例えば３０万ピクセル以上５００万ピクセル未満である。一方、低速カメラ３８は、比較的解像度が大きく、例えば５００万ピクセル以上である。高速カメラ３６および低速カメラ３８は、全ての個別領域Ｒを撮像する。なお、高速カメラ３６および低速カメラ３８の解像度は、上記数値に限定されず、技術的に整合する範囲で任意の値に設定することができる。
　制御装置５０は、輝度解析部１４と、状況解析部１６と、灯具制御部１８と、光源制御部２０とを有する。撮像部１２が取得した画像データは、輝度解析部１４および状況解析部１６に送られる。
　輝度解析部１４は、撮像部１２から得られる情報（画像データ）に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、状況解析部１６に比べて精度の低い画像解析を実行し、高速に解析結果を出力する高速低精度解析部である。本実施の形態の輝度解析部１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて、各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４は、例えば０．１～５ｍｓ毎に各個別領域Ｒの輝度を検出する。輝度解析部１４の検出結果、すなわち個別領域Ｒの輝度情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
　状況解析部１６は、撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方の状況を検出する。例えば、状況解析部１６は、自車前方に存在する物標を検出する。状況解析部１６は、輝度解析部１４に比べて精度の高い画像解析を実行し、低速に解析結果を出力する低速高精度解析部である。本実施の形態の状況解析部１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて自車前方の状況を検出する。状況解析部１６は、例えば５０ｍｓ毎に状況を検出する。状況解析部１６によって検出される物標としては、図３に示すように、対向車１００や歩行者２００等が例示される。また、先行車や、自車両の走行に支障を来す障害物、道路標識、道路標示、道路形状等も物標に含まれる。
　状況解析部１６は、アルゴリズム認識やディープラーニング等を含む、従来公知の方法を用いて物標を検出することができる。例えば、状況解析部１６は、対向車１００を示す特徴点を予め保持している。そして、状況解析部１６は、低速カメラ３８の撮像データの中に対向車１００を示す特徴点を含むデータが存在する場合、対向車１００の位置を認識する。前記「対向車１００を示す特徴点」とは、例えば対向車１００の前照灯の推定存在領域に現れる所定光度以上の光点１０２（図３参照）である。同様に、状況解析部１６は、歩行者２００やその他の物標を示す特徴点を予め保持しており、低速カメラ３８の撮像データの中にこれらの特徴点を含むデータが存在する場合、当該特徴点に対応する物標の位置を認識する。状況解析部１６の検出結果、すなわち自車前方の物標情報を示す信号は、灯具制御部１８に送信される。
　灯具制御部１８は、輝度解析部１４および／または状況解析部１６の検出結果を用いて、特定物標の決定、特定物標の変位検出、特定個別領域Ｒ１の設定、各個別領域Ｒに照射する光の照度値の設定等を実行する。一例として、灯具制御部１８は、トラッキング部４０と、照度設定部４２とを含む。
　トラッキング部４０は、状況解析部１６により検出された物標の中から特定物標を決定する。また、トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。本実施の形態では、一例として対向車１００を特定物標とする。
　具体的には、トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果と状況解析部１６の検出結果とを統合する。そして、輝度解析部１４で検出された各個別領域Ｒの輝度のうち、特定物標である対向車１００の光点１０２が位置する個別領域Ｒの輝度を対向車１００と関連付ける。トラッキング部４０は、その後に取得する輝度解析部１４の検出結果において、対向車１００と関連付けた輝度の位置を認識することで、特定物標である対向車１００の変位を検出することができる。トラッキング部４０は、例えば５０ｍｓ毎に特定物標の決定処理を実行する。また、トラッキング部４０は、例えば０．１～５ｍｓ毎に特定物標の変位検出処理（トラッキング）を実行する。
　照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。照度設定部４２は、各個別領域Ｒのうち、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対しては特定照度値を定める。
　具体的には、まず照度設定部４２は、特定物標である対向車１００の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１を定める。例えば照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に含まれる対向車１００の位置情報に基づいて、特定個別領域Ｒ１を定める。特定個別領域Ｒ１の設定について、例えば照度設定部４２は、対向車１００の前照灯に対応する２つの光点１０２間の水平方向距離ａ（図３参照）に対して、予め定められた所定比率の鉛直方向距離ｂ（図３参照）を定め、横ａ×縦ｂの寸法範囲と重なる個別領域Ｒを特定個別領域Ｒ１（図３参照）とする。特定個別領域Ｒ１には、対向車の運転者と重なる個別領域Ｒが含まれる。そして、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を定める。例えば、特定照度値０が設定される。
　また、照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く他の個別領域Ｒについても、輝度解析部１４の検出結果に基づいて照度値を定める。本実施の形態の照度設定部４２は、特定個別領域Ｒ１を除く他の個別領域Ｒの照度値設定に際し、輪郭強調制御を実行する。輪郭強調制御では、輝度解析部１４により検出される輝度に依存して各個別領域Ｒの照度値が設定され、これにより輪郭強調配光パターンが決定される。
　図４（Ａ）は、輝度解析部が生成した輝度画像データを示す模式図である。図４（Ｂ）は、高輝度領域と低輝度領域との境界線を示す模式図である。図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、実施の形態に係る輪郭強調制御を説明するための模式図である。図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、光源部１０によって輪郭強調配光パターンが形成されている状況で輝度解析部１４が生成する輝度画像データを模式的に示している。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）から符号、縁部と内側領域との境界を示す破線、および境界線３２０を示す実線を削除したものに相当する。
　図４（Ａ）に示すように、まず照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、互いに接する高輝度領域３００と低輝度領域３１０とを検出する。つまり、照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果である輝度画像データの中で、隣接する高輝度領域３００と低輝度領域３１０とを定める。高輝度領域３００は、低輝度領域３１０と比べて輝度の高い領域である。低輝度領域３１０は、高輝度領域３００と比べて輝度の低い領域である。例えば高輝度領域３００は、光源部１０の光が物標によって反射された結果として形成される。低輝度領域３１０は、この物標の背景によって形成される。背景は物標よりも光の反射量が小さいため、背景と重なる個別領域Ｒは高輝度領域３００に比べて低輝度となる。高輝度領域３００は、所定以上の面積を有する領域としてもよい。次に、図４（Ｂ）に示すように、照度設定部４２は高輝度領域３００と低輝度領域３１０との境界線３２０を導出する。
　続いて、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に示すように、照度設定部４２は、高輝度領域３００のうち境界線３２０から所定の距離以内にある領域を、高輝度側縁部３０２と定める。また、高輝度側縁部３０２よりも境界線３２０から離れた領域を、高輝度内側領域３０４と定める。また、照度設定部４２は、低輝度領域３１０のうち、境界線３２０から所定の距離以内にある領域を低輝度側縁部３１２と定め、低輝度側縁部３１２よりも境界線３２０から離れた領域を低輝度内側領域３１４と定める。したがって、高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２とは境界線３２０を挟んで並び、高輝度内側領域３０４と低輝度内側領域３１４とは高輝度側縁部３０２、境界線３２０および低輝度側縁部３１２を挟んで並ぶ。つまり、高輝度内側領域３０４と低輝度内側領域３１４とで挟まれる領域に、高輝度内側領域３０４側から高輝度側縁部３０２、境界線３２０、低輝度側縁部３１２がこの順に並ぶ。前記「所定の距離」は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
　そして、照度設定部４２は、境界線３２０に沿った高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２との輝度差が大きくなるように各個別領域Ｒの照度値を設定する。高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２との輝度差を大きくする照度値設定により、自車前方には、境界線３２０を強調する輪郭強調配光パターンが形成される。輪郭強調配光パターンの形成によって自車前方に存在する物標の輪郭が強調されるため、運転者が物標を視認しやすくなる。
　本実施の形態の照度設定部４２は、高輝度側縁部３０２の輝度が高輝度内側領域３０４の輝度よりも高く、且つ低輝度側縁部３１２の輝度が低輝度内側領域３１４の輝度よりも低くなるように照度値を設定する。高輝度側縁部３０２の輝度を高めることで、低輝度側縁部３１２との輝度差を大きくすることができる。また、低輝度側縁部３１２の輝度を下げることで、高輝度側縁部３０２との輝度差を大きくすることができる。さらに、両者を組み合わせることで、輝度差をより大きくすることができる。
　また、高輝度領域３００全体の輝度を高めるのではなく、高輝度内側領域３０４に対して高輝度側縁部３０２の輝度を高めることで、境界線３２０をより強調することができる。また、低輝度領域３１０全体の輝度を下げるのではなく、低輝度内側領域３１４に対して低輝度側縁部３１２の輝度を下げることで、境界線３２０をより強調することができる。さらに、両者を組み合わせることで、境界線３２０をより一層強調することができる。
　一例として、照度設定部４２は輪郭強調制御の最初に、特定個別領域Ｒ１を除く全ての個別領域Ｒに対して、輝度解析部１４の検出結果に依存しない輝度非依存配光パターンを光源部１０により形成する。輝度非依存配光パターンは、例えば特定個別領域Ｒ１を除く全ての個別領域Ｒの照度を同一の所定値（以下では適宜、基準照度値という）に定めた照度一定配光パターンである。この輝度非依存配光パターンが形成されている状況で得られる各個別領域Ｒの輝度が、輪郭強調配光パターンの形成に利用される。光源部１０に加えて従来公知の一般的な灯具ユニットをさらに備える場合には、輪郭強調制御の最初に当該灯具ユニットで輝度非依存配光パターンを形成してもよい。
　輪郭強調配光パターンの形成において、照度設定部４２は、高輝度側縁部３０２と重なる個別領域Ｒの照度値を、輝度非依存配光パターンにおける基準照度値よりも上げる。また、低輝度側縁部３１２と重なる個別領域Ｒの照度値を、基準照度値よりも下げる。高輝度内側領域３０４および低輝度内側領域３１４と重なる個別領域Ｒについては、基準照度値とする。これにより、高輝度側縁部３０２の輝度を高輝度内側領域３０４の輝度よりも高くすることができ、また低輝度側縁部３１２の輝度を低輝度内側領域３１４の輝度よりも低くすることができる。高輝度側縁部３０２の照度値の増加量と、低輝度側縁部３１２の照度値の低下量とは、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。
　以降は、輪郭強調配光パターンが形成されている状況で得られる各個別領域Ｒの輝度が、新たな輪郭強調配光パターンの形成に利用される。例えば、高輝度領域３００を形成している物標が移動した場合、移動前の高輝度側縁部３０２に照射されていた光は物標で反射されなくなるため、移動前の高輝度側縁部３０２は低輝度領域３１０となる。一方、移動前の低輝度側縁部３１２に照射されていた光は移動後の物標で反射されることになるため、移動前の低輝度側縁部３１２は高輝度領域３００となる。このため、照度設定部４２は、物標の移動に追従して境界線３２０を設定することができる。
　高輝度領域３００および低輝度領域３１０の検出方法、境界線３２０の導出方法、ならびに高輝度側縁部３０２、高輝度内側領域３０４、低輝度側縁部３１２および低輝度内側領域３１４の設定方法は、従来公知の方法を用いて実行することができる。
　また、照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の変位を認識し、特定個別領域Ｒ１の位置情報を更新する。そして、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を更新する。つまり、照度設定部４２は、新たな特定個別領域Ｒ１に対して特定照度値を定めるとともに、残りの個別領域Ｒに対して照射する新たな輪郭強調配光パターンを決定する。トラッキング部４０による処理と照度設定部４２による処理とは、少なくとも一時において並行して実行される。照度設定部４２は、各個別領域Ｒの照度値を示す信号を、光源制御部２０に送信する。照度設定部４２は、例えば０．１～５ｍｓ毎に照度値を設定する。
　光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて光源部１０を制御する。光源制御部２０は、光源２２の点消灯と、各ミラー素子３０のオン／オフ切り替えとを制御する。光源制御部２０は、各個別領域Ｒに照射する光の照度値に基づいて、各ミラー素子３０のオンの時間比率（幅や密度）を調節する。これにより、各個別領域Ｒに照射される光の照度を独立に調節することができる。そして、複数の部分照射領域が集まって、各種の配光パターンが構成される。光源制御部２０は、例えば０．１～５ｍｓ毎に、光源２２および／または光偏向装置２６に駆動信号を送信する。
　車両用灯具システム１は、自車前方の特定物標の位置に応じて最適な配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御を実行する。一例として、照度設定部４２は、対向車１００の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対して、特定照度値「０」を設定し、他の個別領域Ｒに対して、照度値「１」を設定する。この設定を、第１照度情報とする。また、照度設定部４２は、輪郭強調制御に準じて、特定個別領域Ｒ１を含む全ての個別領域Ｒに対する照度値を設定する。この設定を、第２照度情報とする。
　そして、照度設定部４２は、第１照度情報と第２照度情報とをＡＮＤ演算する。これにより、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値が「０」であり、他の個別領域Ｒに対する照度値が輪郭強調制御に準じて定まる照度値である照度情報が生成される。すなわち、特定個別領域Ｒ１は遮光され、特定個別領域Ｒ１を除く各個別領域Ｒには、輪郭強調配光パターンが形成される。
　なお、特定物標が歩行者２００である場合、特定目標輝度値は、一例として他の個別領域Ｒに比べて高い値に設定される。これにより、より高い照度の光を歩行者２００に照射して、自車運転者が歩行者２００を視認しやすくすることができる。この場合、歩行者２００の顔が位置する個別領域Ｒは、遮光することが望ましい。トラッキング部４０は、輝度解析部１４の検出結果である各個別領域Ｒの輝度データにエッジ強調等の公知の画像処理を施すことで、歩行者２００の位置を検出することができる。エッジ強調は、輝度解析部１４の処理に含めてもよい。また、歩行者２００は、輪郭強調配光パターンの照射対象であってもよい。
　図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、実施の形態に係る車両用灯具システムにおいて実行されるＡＤＢ制御の一例を示すフローチャートである。このフローは、例えば図示しないライトスイッチによってＡＤＢ制御の実行指示がなされ、且つイグニッションがオンのときに所定のタイミングで繰り返し実行され、ＡＤＢ制御の実行指示が解除される（あるいは停止指示がなされる）か、イグニッションがオフにされた場合に終了する。また、図６（Ａ）に示すフローは、例えば０．１～５ｍｓ毎に繰り返される高速処理であり、図６（Ｂ）に示すフローは、例えば５０ｍｓ毎に繰り返される低速処理である。この低速処理と高速処理とは、並行して実行される。
　図６（Ａ）に示すように、高速処理では、まず輪郭強調配光パターン形成フラグがオンであるか判断される（Ｓ１０１）。当該判断は、例えば照度設定部４２により実行される。輪郭強調配光パターン形成フラグがオンである場合（Ｓ１０１のＹ）、輪郭強調配光パターンが形成されている状態にあることを示す。この場合、高速カメラ３６によって自車前方が撮像される（Ｓ１０３）。輪郭強調配光パターン形成フラグがオンでない場合（Ｓ１０１のＮ）、照度一定配光パターンが形成された後に（Ｓ１０２）、高速カメラ３６によって自車前方が撮像される（Ｓ１０３）。
　次に、輝度解析部１４によって、高速カメラ３６の画像データに基づいて、各個別領域Ｒの輝度が検出される（Ｓ１０４）。続いて、特定個別領域Ｒ１が設定されているか判断される（Ｓ１０５）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。特定個別領域Ｒ１が設定されている場合（Ｓ１０５のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標がトラッキングされて特定個別領域Ｒ１の位置（変位）が検出される。照度設定部４２は、トラッキング部４０の検出結果に基づいて、特定個別領域Ｒ１の設定（位置情報）を更新する（Ｓ１０６）。
　次に、照度設定部４２によって、輪郭強調制御に準じて特定個別領域Ｒ１を除く各個別領域Ｒに照射する光の照度値が設定される（Ｓ１０７）。特定個別領域Ｒ１に対しては、特定照度値が設定される。次に、光源制御部２０によって光源部１０が駆動され、定められた照度の光が光源部１０から照射される（Ｓ１０８）。そして、照度設定部４２により輪郭強調配光パターン形成フラグがオンにされて（Ｓ１０９）、本ルーチンが終了する。特定個別領域Ｒ１が設定されていない場合（Ｓ１０５のＮ）、照度設定部４２によって、個別領域Ｒに照射する光の照度値が設定される（Ｓ１０６）。この場合、設定される照度値の中には、特定照度値は含まれない。その後は、ステップＳ１０７，Ｓ１０８，Ｓ１０９の処理が実行されて、本ルーチンが終了する。
　ステップＳ１０６において、トラッキングにより特定物標の消失が検出された場合には、特定個別領域Ｒ１の設定も消失する。したがって、ステップＳ１０７で設定される照度値の中には、特定照度値は含まれないこととなる。また、次回のルーチンにおけるステップＳ１０５では、後述するステップＳ２０５の処理が実行されるまでは、特定個別領域Ｒ１が設定されていない（Ｓ１０５のＮ）と判定される。
　図６（Ｂ）に示すように、低速処理では、まず低速カメラ３８によって自車前方が撮像される（Ｓ２０１）。次に、状況解析部１６によって、低速カメラ３８の画像データに基づいて、自車前方に存在する物標が検出される（Ｓ２０２）。次に、検出された物標の中に特定物標が含まれているか判断される（Ｓ２０３）。当該判断は、例えばトラッキング部４０により実行される。
　特定物標が含まれている場合（Ｓ２０３のＹ）、トラッキング部４０によって、特定物標が決定される（Ｓ２０４）。次に、照度設定部４２によって、特定物標の存在位置に基づいて特定個別領域Ｒ１が設定され（Ｓ２０５）、本ルーチンが終了する。特定物標が含まれていない場合（Ｓ２０３のＮ）、本ルーチンが終了する。なお、上記フローチャートでは、低速処理において特定個別領域が設定されているが、当該設定は高速処理において実行されてもよい。
　以上説明したように、本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、撮像部１２と、輝度解析部１４と、照度設定部４２と、光源部１０と、光源制御部２０とを備える。輝度解析部１４は、自車前方を撮像する撮像部１２から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒそれぞれの輝度を検出する。照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める。光源制御部２０は、照度設定部４２が定めた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０を制御する。
　ここで、照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて、互いに接する高輝度領域３００と低輝度領域３１０とを検出する。そして、高輝度領域３００と低輝度領域３１０との境界線３２０に沿った高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２との輝度差が大きくなるように照度値を設定し、これにより境界線３２０を強調する。このように、高輝度領域３００と低輝度領域３１０との境界線３２０を強調することで、運転者の視認性を向上させることができる。この結果、運転者は前方の障害物をより確実に認識することができるようになり、運転の安全性が向上する。また、低速カメラ３８の画像データは、輪郭強調配光パターンが形成された状態で取得される。このため、状況解析部１６は、物標をより高精度に検出することができる。
　また、輪郭強調制御は、各個別領域Ｒの輝度情報のみを用いて実行される。このため、輪郭強調配光パターンを高速に更新することができる。よって、自車前方の状況変化に対し、輪郭強調配光パターンを高精度に追従させることができる。
　また、照度設定部４２は、高輝度側縁部３０２の輝度が高輝度内側領域３０４の輝度よりも高く、且つ低輝度側縁部３１２の輝度が低輝度内側領域３１４の輝度よりも低くなるように照度値を設定する。これにより、高輝度側縁部３０２の輝度を上げるだけの場合や、低輝度側縁部３１２の輝度を下げるだけの場合に比べて、高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２との輝度差をより大きくすることができる。また、高輝度領域３００全体の輝度を上げる場合や低輝度領域３１０全体の輝度を下げる場合に比べて、境界線３２０をより強調することができる。その結果、運転者の視認性をより高めることができる。
　また、車両用灯具システム１は、状況解析部１６と、トラッキング部４０とを備える。状況解析部１６は、自車前方に存在する物標を検出する。トラッキング部４０は、状況解析部１６により検出された物標の中から特定物標を決定し、輝度解析部１４の検出結果に基づいて特定物標の変位を検出する。照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果と、トラッキング部４０の検出結果とに基づいて、特定物標の存在位置に応じて定まる特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値を含む、各個別領域Ｒの照度値を定める。
　状況解析部１６は、高精度に物標を検出できるが画像処理に比較的長時間を要するため、解析速度が劣る。このため、状況解析部１６の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、例えば特定物標が対向車１００である場合、遮光領域を絞り込んで自車運転者の視認性を高めた配光パターンの形成が可能であるが、対向車１００の変位に遮光領域を高精度に追従させることが困難である。
　一方、簡単な輝度検出を行う輝度解析部１４は、画像処理に要する時間が比較的短時間であるため、高速な解析が可能である。しかしながら、物標の検出精度が低いため、物標の存在位置を正確に把握することが困難である。このため、輝度解析部１４の解析結果のみに基づいてＡＤＢ制御を実行すると、配光パターンの遮光領域を広めに設定する必要があり、自車運転者の視認性が犠牲となる。
　これに対し、本実施の形態の車両用灯具システム１では、低速だが高度な画像解析手段である状況解析部１６と、単純だが高速な画像解析手段である輝度解析部１４とを組み合わせて、対向車１００の存在位置を高精度に把握し、配光パターンを決定している。このため、車両用灯具２における光の照射精度、言い換えれば配光パターンの形成精度を高めることができる。その結果、対向車１００の運転者に与えるグレアの回避と、自車両の運転者の視認性確保とをより高い次元で両立することができる。
　また、本実施の形態の撮像部１２は、高速カメラ３６と低速カメラ３８とを含む。そして、輝度解析部１４は、高速カメラ３６から得られる情報に基づいて輝度を検出する。また、状況解析部１６は、低速カメラ３８から得られる情報に基づいて物標を検出する。このように、輝度解析部１４と状況解析部１６とのそれぞれにカメラを割り当てることで、それぞれの画像解析に必要とされる性能に特化したカメラを採用することができる。一般に、輝度解析部１４と状況解析部１６の画像解析に必要とされる性能を兼ね備えるカメラは高価である。このため、本実施の形態によれば、撮像部１２の低コスト化を図ることができ、ひいては車両用灯具システム１の低コスト化を図ることができる。
　なお、本実施の形態では、特定個別領域Ｒ１に対する特定照度値の決定制御と輪郭強調制御とを組み合わせているが、輪郭強調制御単独で実行されてもよい。
　本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。上述した実施の形態と変形との組合せによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。
（変形例１）
　実施の形態で説明した輪郭強調制御では、高輝度側縁部３０２の輝度増大と低輝度側縁部３１２の輝度低減とを組み合わせているが、輪郭強調制御の他の例として、照度設定部４２は、以下のように各個別領域Ｒの照度値を設定してもよい。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、変形例１に係る輪郭強調制御を説明するための模式図である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、光源部１０によって輪郭強調配光パターンが形成されている状況で輝度解析部１４が生成する輝度画像データを模式的に示している。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）から符号、縁部と内側領域との境界を示す破線、および境界線３２０を示す実線を削除したものに相当する。
　すなわち、まず照度設定部４２は、実施の形態と同様に高輝度領域３００および低輝度領域３１０を定め、境界線３２０を導出する。続いて、照度設定部４２は、境界線３２０に沿った高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２との輝度差が大きくなるように各個別領域Ｒの照度値を設定する。本変形例において、照度設定部４２は、高輝度側縁部３０２の輝度が高輝度内側領域３０４の輝度よりも高くなるように照度値を設定する。高輝度側縁部３０２の輝度を高めることで、低輝度側縁部３１２との輝度差を大きくすることができる。また、高輝度領域３００全体の輝度を高めるのではなく、高輝度内側領域３０４に対して高輝度側縁部３０２の輝度を高めることで、境界線３２０をより強調することができる。低輝度側縁部３１２に対する照度値は、変更なく維持される。
　一例として、照度設定部４２は、高輝度側縁部３０２と重なる個別領域Ｒの照度値を、輝度非依存配光パターンの基準照度値よりも上げる。高輝度内側領域３０４、低輝度側縁部３１２および低輝度内側領域３１４と重なる個別領域Ｒについては、基準照度値とする。これにより、高輝度側縁部３０２の輝度を高輝度内側領域３０４の輝度よりも高くすることができる。なお、本変形例では、低輝度側縁部３１２および低輝度内側領域３１４の決定を省略することができる。これにより、輪郭強調制御の簡略化を図ることができる。また、本変形例には、低輝度領域３１０全体の輝度を下げる照度値設定を組み合わせてもよい。これにより、境界線３２０をより強調することができる。
（変形例２）
　輪郭強調制御のさらに他の例として、照度設定部４２は、以下のように各個別領域Ｒの照度値を設定してもよい。図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、変形例２に係る輪郭強調制御を説明するための模式図である。図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、光源部１０によって輪郭強調配光パターンが形成されている状況で輝度解析部１４が生成する輝度画像データを模式的に示している。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）から符号、縁部と内側領域との境界を示す破線、および境界線３２０を示す実線を削除したものに相当する。
　すなわち、まず照度設定部４２は、実施の形態と同様に高輝度領域３００および低輝度領域３１０を定め、境界線３２０を導出する。続いて、照度設定部４２は、境界線３２０に沿った高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２との輝度差が大きくなるように各個別領域Ｒの照度値を設定する。本変形例において、照度設定部４２は、低輝度側縁部３１２の輝度が低輝度内側領域３１４の輝度よりも低くなるように照度値を設定する。低輝度側縁部３１２の輝度を下げることで、高輝度側縁部３０２との輝度差を大きくすることができる。また、低輝度領域３１０全体の輝度を下げるのではなく、低輝度内側領域３１４に対して低輝度側縁部３１２の輝度を下げることで、境界線３２０をより強調することができる。高輝度内側領域３０４に対する照度値は、変更なく維持される。
　一例として、照度設定部４２は、低輝度側縁部３１２と重なる個別領域Ｒの照度値を、輝度非依存配光パターンの基準照度値よりも下げる。高輝度側縁部３０２、高輝度内側領域３０４および低輝度内側領域３１４と重なる個別領域Ｒについては、基準照度値とする。これにより、低輝度側縁部３１２の輝度を低輝度内側領域３１４の輝度よりも低くすることができる。なお、本変形例では、高輝度側縁部３０２および高輝度内側領域３０４の決定を省略することができる。これにより、輪郭強調制御の簡略化を図ることができる。また、本変形例には、高輝度領域３００全体の輝度を上げる照度値設定を組み合わせてもよい。これにより、境界線３２０をより強調することができる。
（その他）
　実施の形態および変形例では、撮像部１２、輝度解析部１４、状況解析部１６、灯具制御部１８及び光源制御部２０が灯室８内に設けられているが、それぞれは適宜、灯室８外に設けられてもよい。例えば、撮像部１２のうち低速カメラ３８は、車室内に搭載されている既存のカメラを利用することができる。なお、撮像部１２と光源部１０とは、画角が一致していることが望ましい。
　また、高速カメラ３６が低速カメラ３８と同等の解像度を有する場合には、低速カメラ３８を省略してもよい。これにより、車両用灯具システム１の小型化を図ることができる。この場合、状況解析部１６は、高速カメラ３６の画像データを用いて物標を検出する。光源部１０は、ＤＭＤである光偏向装置２６に代えて、光源光で自車前方を走査するスキャン光学系や、各個別領域Ｒに対応するＬＥＤが配列されたＬＥＤアレイを備えてもよい。
　以下の態様も本発明に含めることができる。
　自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒのそれぞれの輝度を検出する輝度解析部１４と、
　輝度解析部１４の検出結果に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定める照度設定部４２と、
　照度設定部４２が定めた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部１０を制御する光源制御部２０と、
を備え、
　照度設定部４２は、輝度解析部１４の検出結果に基づいて互いに接する高輝度領域３００と低輝度領域３１０とを検出し、高輝度領域３００と低輝度領域３１０との境界線３２０に沿った高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２との輝度差が大きくなるように照度値を設定して境界線３２０を強調する、車両用灯具２の制御装置５０。
　自車前方に並ぶ複数の個別領域Ｒのそれぞれの輝度を検出するステップと、
　検出した輝度に基づいて、各個別領域Ｒに照射する光の照度値を定めるステップと、
　定めた照度値に基づいて、各個別領域Ｒに光を照射するステップと、
を含み、
　照度値を定めるステップにおいて、輝度を検出するステップの結果に基づいて互いに接する高輝度領域３００と低輝度領域３１０とを検出し、高輝度領域３００と低輝度領域３１０との境界線３２０に沿った高輝度側縁部３０２と低輝度側縁部３１２との輝度差が大きくなるように照度値を設定して境界線３２０を強調する、車両用灯具２の制御方法。
　１　車両用灯具システム、　２　車両用灯具、　１０　光源部、　１２　撮像部、　１４　輝度解析部、　２０　光源制御部、　４２　照度設定部、　５０　制御装置、　３００　高輝度領域、　３０２　高輝度側縁部、　３０４　高輝度内側領域、　３１０　低輝度領域、　３１２　低輝度側縁部、　３１４　低輝度内側領域、　３２０　境界線。
　本発明は、車両用灯具システム、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具の制御方法に利用することができる。

Claims (6)

  1. 　自車前方を撮像する撮像部と、
    　前記撮像部から得られる情報に基づいて、自車前方に並ぶ複数の個別領域それぞれの輝度を検出する輝度解析部と、
    　前記輝度解析部の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、
    　前記複数の個別領域それぞれに照射する光の照度を独立に調節可能な光源部と、
    　前記照度設定部が定めた照度値に基づいて前記光源部を制御する光源制御部と、
    を備え、
    　前記照度設定部は、前記輝度解析部の検出結果に基づいて互いに接する高輝度領域と低輝度領域とを検出し、前記高輝度領域と前記低輝度領域との境界線に沿った高輝度側縁部と低輝度側縁部との輝度差が大きくなるように照度値を設定して前記境界線を強調することを特徴とする車両用灯具システム。
  2. 　前記照度設定部は、前記高輝度側縁部の輝度が、前記高輝度領域における前記高輝度側縁部よりも前記境界線から離れた高輝度内側領域の輝度よりも高くなるように照度値を設定する請求項１に記載の車両用灯具システム。
  3. 　前記照度設定部は、前記低輝度側縁部の輝度が、前記低輝度領域における前記低輝度側縁部よりも前記境界線から離れた低輝度内側領域の輝度よりも低くなるように照度値を設定する請求項１に記載の車両用灯具システム。
  4. 　前記照度設定部は、前記高輝度側縁部の輝度が、前記高輝度領域における前記高輝度側縁部よりも前記境界線から離れた高輝度内側領域の輝度よりも高く、且つ前記低輝度側縁部の輝度が、前記低輝度領域における前記低輝度側縁部よりも前記境界線から離れた低輝度内側領域の輝度よりも低くなるように照度値を設定する請求項１に記載の車両用灯具システム。
  5. 　自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれの輝度を検出する輝度解析部と、
    　前記輝度解析部の検出結果に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定める照度設定部と、
    　前記照度設定部が定めた照度値に基づいて、各個別領域に照射する光の照度を独立に調節可能な光源部を制御する光源制御部と、
    を備え、
    　前記照度設定部は、前記輝度解析部の検出結果に基づいて互いに接する高輝度領域と低輝度領域とを検出し、前記高輝度領域と前記低輝度領域との境界線に沿った高輝度側縁部と低輝度側縁部との輝度差が大きくなるように照度値を設定して前記境界線を強調することを特徴とする車両用灯具の制御装置。
  6. 　自車前方に並ぶ複数の個別領域のそれぞれの輝度を検出するステップと、
    　検出した輝度に基づいて、各個別領域に照射する光の照度値を定めるステップと、
    　定めた照度値に基づいて、各個別領域に光を照射するステップと、
    を含み、
    　前記照度値を定めるステップにおいて、前記輝度を検出するステップの結果に基づいて互いに接する高輝度領域と低輝度領域とを検出し、前記高輝度領域と前記低輝度領域との境界線に沿った高輝度側縁部と低輝度側縁部との輝度差が大きくなるように照度値を設定して前記境界線を強調することを特徴とする車両用灯具の制御方法。
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