WO2019186864A1 - 車両照明制御装置、車両照明制御方法及び車両照明制御プログラム - Google Patents

車両照明制御装置、車両照明制御方法及び車両照明制御プログラム Download PDF

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直之 藤山
亮太 関口
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三菱電機株式会社
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    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Definitions

  • the present invention relates to a lighting control technology mounted on a vehicle.
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • semiconductor light-emitting elements such as LEDs are arranged in a matrix, and the illumination area of the light distribution pattern is changed by controlling turning on and off of each light-emitting element.
  • the ADB function uses a sensor such as a monocular camera to detect the operation state of a pedestrian in the vicinity of the vehicle, and realizes partial on / off for the pedestrian so as not to dazzle the pedestrian (Patent Document 1). reference).
  • An object of the present invention is to make it easier for a driver to recognize an object such as a pedestrian.
  • the vehicle lighting control device includes: A first detection unit that detects an object existing outside the low beam irradiation range of the vehicle with a far-infrared camera; A second detection unit that detects a position of the object detected by the first detection unit by a distance measuring sensor that measures a distance using a laser; A light control unit that irradiates the position of the object detected by the second detection unit with a marking light that can be irradiated farther than the low beam.
  • a range in which an object existing outside the low beam irradiation range exists is irradiated by the marking light.
  • the driver can recognize a distant object that could not be recognized in a situation where only the low beam is used.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle lighting control device 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a configuration diagram of a light control unit 22 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an image coordinate system 50 of images obtained by the far-infrared camera 31 and the visible light camera 32 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a vehicle coordinate system 60 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows a light coordinate system 70 according to the first embodiment.
  • 3 is a flowchart showing the operation of the vehicle lighting control apparatus 10 according to the first embodiment. The figure which shows the relationship between the image obtained with the far-infrared camera 31 which concerns on Embodiment 1, and the horizontal angle of the marking light 35.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a control example of the marking light 35 according to the first embodiment.
  • the block diagram of the vehicle lighting control apparatus 10 which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 6 is a configuration diagram of a light control unit 22 according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distance measuring sensor coordinate system 80 according to the second embodiment.
  • 7 is a flowchart showing the operation of the vehicle lighting control apparatus 10 according to the second embodiment.
  • FIG. Explanatory drawing of the irradiation range of the low beam which concerns on Embodiment 2.
  • Embodiment 1 FIG. *** Explanation of configuration *** With reference to FIG. 1, the structure of the vehicle illumination control apparatus 10 which concerns on Embodiment 1 is demonstrated.
  • the vehicle lighting control device 10 is a computer such as an ECU (Electronic Control Unit) mounted on the vehicle 100.
  • the vehicle lighting control device 10 may be configured so as to be integral with the vehicle 100 or may be configured to be separable from the vehicle 100.
  • the vehicle lighting control device 10 includes a detection unit 21 and a light control unit 22 as functional components.
  • the detection unit 21 includes a first detection unit 23 and a second detection unit 24.
  • the light control unit 22, the first detection unit 23, and the second detection unit 24 are configured by independent ECUs. Note that two or more of the light control unit 22, the first detection unit 23, and the second detection unit 24 may be configured by one ECU.
  • the vehicle 100 includes a far-infrared camera 31, a visible light camera 32, an in-vehicle sensor 33, an LED driver 34, a marking light 35, a motor control device 36, and a horizontal driver 37.
  • a vertical driver 38, a horizontal stepping motor 39, and a vertical stepping motor 40 are mounted.
  • the light control unit 22 includes, as functional components, a pixel base prediction unit 41, a first angle calculation unit 42, a vehicle base prediction unit 43, a second angle calculation unit 44, a vehicle movement prediction unit 45, and a low beam detection.
  • the functional components included in the light control unit 22 are realized by software.
  • the ECU that realizes the light control unit 22 is equipped with a memory, and a program that realizes the function of each functional component is stored in the memory. This program is read into a processor which is an IC (Integrated Circuit) that executes processing, and is executed by the processor. Thereby, the function of each functional component provided in the light control unit 22 is realized.
  • the memory realizes the functions of the first parameter storage unit 421 and the second parameter storage unit 441.
  • the functions of the first detection unit 23 and the second detection unit 24 are also realized by software in the same manner as the functions of the functional components of the light control unit 22.
  • the functions of the light control unit 22, the first detection unit 23, and the second detection unit 24 may be realized by hardware such as ASIC and FPGA instead of software.
  • the processor and hardware such as ASIC and FPGA are processing circuits. That is, the functions of the light control unit 22, the first detection unit 23, and the second detection unit 24 are realized by the processing circuit.
  • the operation of the vehicle lighting control apparatus 10 according to the first embodiment corresponds to the vehicle lighting control method according to the first embodiment. Further, the operation of the vehicle lighting control device 10 according to the first embodiment corresponds to the processing of the vehicle lighting control program according to the first embodiment.
  • the object is a pedestrian.
  • the object is not limited to a pedestrian, but may be another type such as a bicycle, an animal, or a vehicle in a parking operation.
  • the image coordinate system 50 obtained by the far-infrared camera 31 has a horizontal axis as a positive U-axis and a vertical axis as a positive V-axis. If an image of horizontal M pixels and vertical N pixels is obtained, the pixel position at the uppermost left is represented as (1, 1), the pixel position at the lowermost right is represented as (M, N), and 1 ⁇ An arbitrary pixel position in the range of u ⁇ M and 1 ⁇ v ⁇ N is represented as (u, v).
  • a detection range of a pedestrian 51 that is an object imaged by the far-infrared camera 31 is represented as a detection frame 52.
  • the upper left pixel position 53 of the detection frame 52 is represented as (Utl, Vtl), and the lower right pixel position 54 is represented as (Ubr, Vbr).
  • the center coordinate 55 of the detection frame 52 is ((Utl + Ubr) / 2, (Vtl + Vbr) / 2).
  • the image coordinate system obtained by the visible light camera 32 is also defined in the same manner as the image coordinate system 50 obtained by the far-infrared camera 31. Therefore, the same variable is used for the image coordinate system obtained by the visible light camera 32.
  • the traveling direction of the vehicle 100 is defined as the Zw axis, and the Xw axis and the Yw axis are defined using the left-handed system.
  • the light irradiation direction is the Zl axis
  • the Xl axis and the Yl axis are defined using the left-handed system.
  • Step S1 First detection process
  • the 1st detection part 23 detects the pedestrian who is the target object which exists outside the irradiation range of the low beam which the vehicle 100 has.
  • the first detection unit 23 uses the far-infrared camera 31 to detect a pedestrian existing far in front of the vehicle 100 that cannot be visually recognized by the driver without reaching the low beam.
  • the distant place where the low beam does not reach is, for example, a range away from the vehicle 100 by 40 m or more.
  • the first detection unit 23 detects a pedestrian within the range of the vehicle 100 to 120 m out of a distant place where the low beam does not reach.
  • the far-infrared camera 31 is a camera that can acquire a heat source as an image.
  • the far-infrared camera 31 senses the temperature distribution with a sensor and outputs it as video data.
  • the first detection unit 23 receives the video data output by the far-infrared camera 31 and executes camera signal processing such as gradation processing by a circuit such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • the first detection unit 23 calculates a feature amount in the image from one still image by SoC (System on Chip) for automobile preventive safety, and determines whether the person is a pedestrian by applying a support vector machine .
  • SoC System on Chip
  • the 1st detection part 23 calculates the position of the pixel determined to be a pedestrian in a still image, pixel position 53 (Utl, Vtl) of the upper left of the detection frame 52 in the image coordinate system 50, and lower right.
  • the pixel position 54 (Ubr, Vbr) is output.
  • any method may be used for detecting pedestrians. Specifically, any method may be used for the feature quantity extraction method and the method for determining whether or not the person is a pedestrian from the feature quantity. Further, the output pixel position may be other positions such as the pedestrian's central coordinates 55 instead of the upper left pixel position 53 and the lower right pixel position 54.
  • Step S2 Pixel-based prediction process
  • the pixel base prediction unit 41 of the light control unit 22 predicts the pixel position of the pedestrian after a certain time based on the pixel position output in step S1.
  • the pixel-based prediction unit 41 determines the pixel position ⁇ (lu (t + p
  • the pixel base prediction unit 41 calculates the center coordinates 55 ((Utl + Ubr) /) from the upper left pixel position 53 (Utl, Vtl) and the lower right pixel position 54 (Ubr, Vbr) of the detection frame 52. 2, (Vtl + Vbr) / 2).
  • the pixel-based prediction unit 41 receives the center coordinate 55 as an input, and calculates a pixel position of a pedestrian's horizontal movement destination from 0.1 [s] to 5 [s] later by a Kalman filter. Note that the calculation method of the destination pixel position is not limited to the method using the Kalman filter, and other methods may be used.
  • a pixel position prediction method using the Kalman filter will be described.
  • the position is represented by l (Location)
  • the velocity is represented by v (Velocity)
  • the acceleration is represented by a (Acceleration).
  • the position on the image at time t, the velocity, and the acceleration are respectively the position (lu (t), lv (t)), velocity (vu (t)), vv (t)), and acceleration (au (t ), Av (t)).
  • F is a state transition matrix
  • G is a system noise transition matrix
  • ⁇ (t) is normal white noise with an average of 0 and covariance Q.
  • H is an observation matrix
  • ⁇ (t) is a normal white noise having an average of 0 and a covariance R.
  • K (t) P (t
  • t) x (t
  • t) P (t
  • t) Fx (t
  • t) FP (t
  • “ ⁇ ” represents a power.
  • X ⁇ Y represents XY .
  • X ⁇ ⁇ T ⁇ represents transposition of the matrix X.
  • “;” represents a line feed.
  • the system noise is defined such that the elements of the state vector are uncorrelated with each other, and G is defined as a 6 ⁇ 6 unit matrix.
  • Step S3 first irradiation process
  • the first angle calculation unit 42 of the light control unit 22 calculates the horizontal angle ⁇ (t + p
  • the control execution part 48 controls the marking light 35 based on the calculated horizontal angle (theta) (t + p
  • the marking light 35 is a light that can irradiate farther in a narrower range than the low beam. Further, the irradiation direction can be changed.
  • the vehicle 100 may include not only one marking light 35 but also a plurality of marking lights 35.
  • the brightness, color, or irradiation direction of each marking light can be individually controlled. Also good.
  • an LED is taken as an example of the marking light 35, and the irradiation direction of the light is changed by the horizontal stepping motor 39 and the vertical stepping motor 40.
  • the first angle calculation unit 42 determines the pixel position (lu (t + 1
  • t) of the marking light 35 in the coordinate system 70 is calculated.
  • the first angle calculator 42 outputs horizontal angles ⁇ (t + 1
  • the first angle calculation unit 42 obtains in advance the relationship (primary expression) of the horizontal angle of the marking light 35 with respect to the pixel position in the horizontal direction of the image obtained by the far-infrared camera 31, and uses the first parameter as a calibration parameter. This is stored in the storage unit 421.
  • the first angle calculation unit 42 calculates the horizontal angle of the marking light 7 corresponding to the pixel position in the horizontal direction based on the calibration parameter.
  • the calibration parameters will be described. For example, as shown in FIG. 7, the first angle calculation unit 42 has a horizontal angle of the marking light 35 of ⁇ 30 degrees, ⁇ 20 degrees, ⁇ 10 degrees, 0 degrees, 10 degrees, 20 degrees, and 30 degrees.
  • the horizontal position u ( ⁇ 30 degrees), u ( ⁇ 20 degrees), u ( ⁇ 10 degrees), u (0 degrees) and u (10 degrees) in the image coordinates of the far-infrared camera 31 with respect to degrees And u (20 degrees) and u (30 degrees) are measured in advance and stored in the first parameter storage unit 421 as a table.
  • This table is a calibration parameter.
  • the first angle calculation unit 42 determines which section of the table the central coordinates 55 ((Utl + Ubr) / 2, (Vtl + Vbr) / 2) calculated from the pixel position (lu (t + p
  • the first angle calculation unit 42 uses an angle corresponding to the center coordinates 55 ((Utl + Ubr) / 2, (Vtl + Vbr) / 2) in the section as a horizontal angle of the corresponding marking light 35 by a linear function.
  • the horizontal angle of the marking light 35 can be calculated with high accuracy by generating a table with many sampling points. Alternatively, the sampling point may be approximated by a polynomial, and the horizontal angle of the marking light 35 may be calculated based on the polynomial.
  • the control execution unit 48 In view of the processing time from when the horizontal angle is calculated to when the light is emitted from the marking light 35 to the pedestrian, the control execution unit 48 out of 50 horizontal angles from 0.1 second to 5 seconds later. Select one.
  • the control execution unit 48 outputs a motor control signal for rotating the marking light 35 to the selected horizontal angle to the horizontal driver 37.
  • the motor control signal is a signal indicating the rotation direction and the pulse width.
  • the control execution unit 48 outputs a driver control signal to the LED driver 34.
  • the horizontal driver 37 outputs a pulse signal to the horizontal stepping motor 39 based on the motor control signal.
  • the horizontal stepping motor 39 rotates the marking light 35 in the horizontal direction based on the pulse signal.
  • the LED driver 34 applies a voltage of 5 V to the marking light 35 when a driver control signal is input.
  • the marking light 35 is turned on when a voltage of 5V is applied. That is, the marking light 35 emits light toward the selected horizontal angle in the direction in which the pedestrian exists.
  • Step S4 second detection process
  • the second detection unit 24 detects a pedestrian that is an object existing in a range irradiated by the marking light 35 by the visible light camera 32.
  • the pedestrian when the pedestrian is irradiated with light by the marking light 35 in step S3, the pedestrian can be imaged by the visible light camera 32. Therefore, the second detection unit 24 images the range irradiated by the marking light 35 by the visible light camera 32 and detects a pedestrian.
  • the visible light camera 32 outputs video data obtained by imaging the range illuminated by the marking light 35. At this time, the visible light camera 32 takes an image after adjusting the exposure time and correcting the gradation by camera signal processing hardware mounted on the built-in ASIC or FPGA.
  • the second detection unit 24 receives the video data output by the visible light camera 32, calculates the feature amount in the image from one still image by the SoC for vehicle preventive safety, and applies a support vector machine Determine if you are a pedestrian.
  • the second detection unit 24 calculates the position of the pixel determined to be a pedestrian in the still image, the upper left pixel position 53 (Utl, Vtl) of the detection frame 52 in the image coordinate system 50, and the lower right pixel position.
  • step S1 any method may be used for detecting pedestrians.
  • Step S5A vehicle-based prediction process
  • the vehicle base prediction unit 43 of the light control unit 22 predicts the coordinate value of the destination of the pedestrian after a certain time based on the coordinate value of the pedestrian output in step S4.
  • the vehicle base prediction unit 43 has the coordinates ⁇ (xwp (t + p
  • t)), p 1,..., 50 ⁇ are calculated by the Kalman filter.
  • the coordinate prediction method by the Kalman filter can be obtained by the same algorithm as the pixel position prediction method by the Kalman in step S2.
  • the state vector may be defined in consideration of the physical model.
  • Step S5B vehicle movement prediction process
  • the vehicle movement prediction unit 45 of the light control unit 22 receives the traveling speed V (t) [m / s] of the vehicle 100 at a certain time t and the yaw rate (yaw angular velocity) r (t) [° / s from the in-vehicle sensor 33. ] And the steering angle ⁇ (t) [°].
  • the on-vehicle sensor 33 is various sensors mounted on the vehicle 100.
  • m [kg] is an inertial mass.
  • l [m] is the wheelbase length.
  • Kf is the cornering power of the front wheels.
  • Kr is the cornering power of the rear wheel. If [m] is the distance between the vehicle center of gravity and the front axle. lr [m] is the distance between the vehicle center of gravity and the rear axle, and is a constant for determining the turning radius when the movement of the vehicle 100 is predicted.
  • xwc (t, t + p) ⁇ ⁇ (t) + ⁇ (t) cos ( ⁇ (t, t + p))
  • zwc (t, t + p) ⁇ (t) sin ( ⁇ ( tw, t + p))
  • yaw rate r (t) negative
  • xwc (t, t + p) ⁇ (t) ⁇ (t) cos ( ⁇ (t, t + p))
  • zwc (t, t + p ) ⁇ (t) sin ( ⁇ (t, t + p)).
  • the vehicle movement prediction unit 45 may calculate a predicted value for the time t on the assumption that the vehicle 100 moves up and down by suspension in accordance with road undulations. In this case, the vehicle movement prediction unit 45 may calculate and output ywc (t, t + p). However, since a prediction is made by introducing a physical model of the suspension, the value is fixed here.
  • Step S5C Low beam determination process
  • the low beam detection unit 46 of the light control unit 22 determines whether or not the pedestrian has entered the low beam irradiation range. Specifically, the low beam detection unit 46 acquires video data obtained by imaging the front of the vehicle 100 with the visible light camera 32. As shown in FIG. 8, the low beam detection unit 46 divides image data at a certain time t in the video data into a plurality of blocks. For example, the low beam detection unit 46 divides the image data into blocks of 40 pixels ⁇ 40 pixels. Moreover, the low beam detection part 46 calculates the average value of the luminance value of the pixel contained in the block as a block average about each block.
  • the low beam detection part 46 specifies the block containing the pixel corresponding to the position of the pedestrian detected by step S4 performed most recently.
  • the low beam detection unit 46 determines whether the block average of the identified block is higher than a threshold value. Further, the low beam detection unit 46 determines whether or not the block average of all the blocks around the specified block is lower than the threshold value. When the block average of the specified block is higher than the threshold and the block average of all the blocks around the specified block is not lower than the threshold, the low beam detection unit 46 irradiates the low beam with the low beam. Judged to be in range.
  • Step S6A Angle calculation process
  • the second angle calculation unit 44 of the light control unit 22 performs the coordinates (xwp (t, t + p), ywp (t, t + p), 50 pedestrian coordinates of 50 vehicle coordinate systems 60 from 0.1 second to 5 seconds later.
  • the second angle calculation unit 44 uses the coordinates of the pedestrian (xwp (t + p
  • t)) are measured in advance and stored in the second parameter storage unit 441.
  • the calibration parameters are rotation (r11, r12, r13, r21, r22, r23, r31, r32, r33) and translation (t1, t2, t3) between two coordinates.
  • the second angle calculation unit 44 then calculates [xlp (t + p
  • t); 1] [r11 r12 r13 t1; r21 r22 r23 t2; r31 r32 r33 t3 0 0 0 1] ⁇ [xwp (t + p
  • the second angle calculation unit 44 applies the coordinates (xwc (t + p
  • the second angle calculation unit 44 includes the coordinates of the pedestrian (xlp (t + p
  • the horizontal angle ⁇ and the vertical angle ⁇ are calculated from (xlc (t + p
  • ). t) ⁇ ) to calculate the horizontal angle ⁇ . Further, the second angle calculation unit 44 calculates ⁇ (t + p, t) atan ( ⁇ ylp (t + p
  • ⁇ (t + p, t) indicates a horizontal angle after time p with respect to time t
  • ⁇ (t + p, t) indicates a vertical angle after time p with respect to time t.
  • Step S6B Collision position prediction process
  • the collision prediction unit 47 predicts that the pedestrian and the vehicle 100 move to the same position at the same time from the predicted position of the pedestrian calculated in step S5A and the predicted position of the vehicle 100 calculated in step S5B. It is determined whether or not it has been done.
  • the same time is not only strictly the same time but also a time having a certain range such as 1 second.
  • the same position is not only the exact same position but also a range having a certain extent such as 3 meters square.
  • the collision prediction unit 47 determines that the pedestrian and the vehicle 100 may collide. .
  • the collision prediction unit 47 specifies the same position described above as a collision position where the pedestrian and the vehicle 100 collide.
  • the second angle calculation unit 44 calculates the horizontal angle ⁇ and the vertical angle ⁇ of the collision position with respect to the traveling direction of the vehicle 100 from 0.1 second to 5 seconds later.
  • the calculation method of the horizontal angle ⁇ and the vertical angle ⁇ is the same as that in step S6A.
  • Step S7 second irradiation process
  • the control execution unit 48 controls the marking light 35 based on the horizontal angle ⁇ and vertical angle ⁇ calculated in step S6A, the result determined in step S6B, and the result determined in step S5C.
  • the control execution unit 48 changes the control between the case where it is determined in step S6B that there is a possibility of a collision and the case where it is determined that there is no possibility of a collision.
  • the control execution unit 48 controls the marking light 35 to irradiate light toward the direction of the collision position and the direction where the pedestrian is present. At this time, the control execution unit 48 changes the light emitted from the marking light 35 in a certain pattern. The control execution unit 48 controls the marking light 35 after a certain period of time and irradiates light only in the direction in which the pedestrian exists.
  • control execution unit 48 selects one of a set of 50 horizontal angles ⁇ and vertical angles ⁇ from 0.1 seconds to 5 seconds after each of the collision position and the pedestrian position. To do. At this time, the control execution unit 48 selects a set of the horizontal angle ⁇ and the vertical angle ⁇ in view of the processing time from the execution of step S7 until the light is emitted from the marking light 35. The control execution unit 48 outputs a motor control signal for rotating the marking light 35 to the selected horizontal angle ⁇ for each of the collision position and the pedestrian position to the horizontal driver 37, and sets the selected set to the vertical angle ⁇ . A motor control signal for rotating the marking light 35 is output to the vertical driver 38. Further, the control execution unit 48 outputs a driver control signal to the LED driver 34.
  • the horizontal driver 37 outputs a pulse signal to the horizontal stepping motor 39 based on the motor control signal.
  • the horizontal stepping motor 39 rotates the marking light 35 in the horizontal direction based on the pulse signal.
  • the vertical driver 38 outputs a pulse signal to the vertical stepping motor 40 based on the motor control signal.
  • the vertical stepping motor 40 rotates the marking light 35 in the vertical direction based on the pulse signal.
  • the horizontal stepping motor 39 and the vertical stepping motor 40 rotate some light sources of the marking light 35 in the direction of the collision position and rotate the remaining light sources in the direction of the pedestrian.
  • the LED driver 34 applies a voltage of 5 V to the marking light 35 when a driver control signal is input.
  • the control execution unit 48 selects one of the set of the horizontal angle ⁇ and the vertical angle ⁇ only for the collision position after a certain time has elapsed. And the marking light 35 is controlled and light is irradiated only toward the direction where a pedestrian exists.
  • control execution unit 48 may drive the LED driver 34 until a predetermined time elapses and irradiate the marking light 35 with light so as to scan from the vehicle 100 toward the collision position. Further, the control execution unit 48 may gradually change the color of the light of the marking light 35 from, for example, blue to red until a certain time elapses, and irradiate it toward the collision position. The control execution unit 48 may gradually change the light intensity of the marking light 35 and irradiate it toward the collision position until a predetermined time elapses.
  • the control execution unit 48 controls the marking light 35 to irradiate light in the direction in which the pedestrian exists, and stops the light irradiation when the pedestrian enters the low beam irradiation range.
  • the control execution part 48 may change the light irradiated from the marking light 35 with a fixed pattern.
  • control execution unit 48 selects one of a set of 50 horizontal angles ⁇ and vertical angles ⁇ from 0.1 seconds to 5 seconds after each position of the pedestrian. At this time, the control execution unit 48 selects a set of the horizontal angle ⁇ and the vertical angle ⁇ in view of the processing time from the execution of step S7 until the light is emitted from the marking light 35.
  • the control execution unit 48 outputs a motor control signal for rotating the marking light 35 to the horizontal angle ⁇ of the selected set to the horizontal driver 37, and a motor control signal for rotating the marking light 35 to the vertical angle ⁇ of the selected set. Is output to the vertical driver 38. Further, the control execution unit 48 outputs a driver control signal to the LED driver 34.
  • the horizontal driver 37 outputs a pulse signal to the horizontal stepping motor 39 based on the motor control signal.
  • the horizontal stepping motor 39 rotates the marking light 35 in the horizontal direction based on the pulse signal.
  • the vertical driver 38 outputs a pulse signal to the vertical stepping motor 40 based on the motor control signal.
  • the vertical stepping motor 40 rotates the marking light 35 in the vertical direction based on the pulse signal.
  • the LED driver 34 applies a voltage of 5 V to the marking light 35 when a driver control signal is input.
  • step S5C If it is determined in step S5C that the pedestrian has entered the low beam irradiation range, the control execution unit 48 outputs a driver control signal indicating that the irradiation is stopped to the LED driver 34. Then, when a driver control signal is input, the LED driver 34 applies a voltage of 0 V to the marking light 35. Thereby, the irradiation of the light from the marking light 35 stops.
  • step S7 the control execution unit 48 drives the LED driver 34 and determines the color temperature according to the distance from the vehicle 100 to the pedestrian until it is determined in step S5C that the pedestrian has entered the low beam irradiation range.
  • the marking light 35 may be irradiated with this light.
  • the control execution unit 48 may gradually change the color of light from blue to red as the distance approaches.
  • the control execution unit 48 may irradiate the marking light 35 with light having an intensity corresponding to the distance.
  • the distance from the vehicle 100 to the pedestrian can be calculated from the position of the vehicle 100 and the position of the pedestrian. At this time, the distance may be calculated using the position of the vehicle 100 and the position of the pedestrian in the vehicle coordinate system 60, or the distance may be calculated using the position of the vehicle 100 and the position of the pedestrian in the light coordinate system 70. May be.
  • the control execution unit 48 irradiates the marking light 35 with light in the order of (1), (2), and (3), and scans from the vehicle 100 toward the collision position. At the same time, as shown in (4) and (5), the control execution unit 48 irradiates the marking light 35 with light toward the range where the pedestrian exists. In addition, when the pedestrian moves as in (6), the control execution unit 48 irradiates the marking light 35 with light at the moved position. And the control execution part 48 stops light irradiation, when a pedestrian enters into the irradiation range of the low beam shown to (7).
  • the vehicle lighting control apparatus 10 detects a pedestrian existing outside the low beam irradiation range, and irradiates the range where the pedestrian exists with the marking light 35.
  • the driver can recognize a distant object that could not be recognized in a situation where only the low beam is used.
  • the pedestrian can obtain a sense of security that the driver is aware of the presence of light by being irradiated with the marking light 35.
  • the vehicle lighting control device 10 stops the light irradiation by the marking light 35 when the pedestrian enters the low beam irradiation range. Thereby, it is possible to prevent the driver from paying attention to the light of the marking light 35 and removing the attention to the pedestrian. Further, it is possible to suppress consumption of energy necessary for light irradiation and driving of the horizontal stepping motor 39 and the vertical stepping motor 40.
  • the vehicle lighting control device 10 uses the visible light camera 32 to detect a pedestrian existing in the range irradiated by the marking light 35.
  • the position where the pedestrian is present can be specified not only in the horizontal direction but also in the vertical direction. Thereby, it becomes possible to irradiate light to a pedestrian more accurately. It is also conceivable to perform control such as irradiating light at a position lower than the face of the pedestrian. Thereby, it can prevent a pedestrian from being dazzled.
  • the vehicle lighting control device 10 determines the color of light emitted by the marking light 35 and the intensity of light emitted by the marking light 35 according to the distance between the vehicle 100 and the pedestrian. Change at least one of the following. As a result, the driver can easily recognize the distance from the vehicle 100 to the pedestrian.
  • the vehicle lighting control device 10 predicts the collision position and irradiates the collision position with light by the marking light 35. Thereby, a driver and a pedestrian can be alerted.
  • the control execution unit 48 stops the light irradiation by the marking light 35 when the pedestrian enters the low beam irradiation range.
  • the control execution unit 48 may reduce the intensity of light from the marking light 35 when the pedestrian enters the low beam irradiation range. Thereby, it becomes possible for the driver to easily recognize the position where the pedestrian is present while preventing the driver from being confused by the light of the marking light 35.
  • the hardware of the horizontal driver 37 and the vertical driver 38 is used to control the direction of the marking light 35.
  • the control execution unit 48 may control the direction of the marking light 35 by software.
  • FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that a distance measuring sensor 321 such as a laser scanner is used instead of the visible light camera 32.
  • a distance measuring sensor 321 such as a laser scanner is used instead of the visible light camera 32.
  • this different point will be described, and the description of the same point will be omitted.
  • FIG. 1 shows that the vehicle 100 is equipped with a distance measuring sensor 321 instead of the visible light camera 32 and that the detection unit 21 includes a third parameter storage unit 241 and a fourth parameter storage unit 242. Different from the configuration shown.
  • the distance measuring sensor 321 is a sensor that measures a distance using a laser and outputs distance measurement data.
  • the distance measuring sensor 321 is a laser scanner such as LiDAR (Light Detection and Ranging).
  • the distance measuring sensor 321 irradiates a laser around the vehicle 100, receives the light reflected by the reflection point, calculates the distance to the reflection point, and calculates the calculated distance to the reflection point. Assume that the distance measurement data shown is output.
  • the light control unit 22 does not include the pixel-based prediction unit 41, the first angle calculation unit 42, and the first parameter storage unit 421, and includes the fifth parameter storage unit 461 in FIG. Different from the configuration shown in FIG.
  • the operation of the vehicle lighting control apparatus 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the operation of the vehicle lighting control apparatus 10 according to the second embodiment corresponds to the vehicle lighting control method according to the second embodiment.
  • the operation of the vehicle lighting control device 10 according to the second embodiment corresponds to the processing of the vehicle lighting control program according to the second embodiment.
  • the 0 degree irradiation direction of the laser is set as the ZL axis, and the XL axis and the YL axis are defined using the left hand system.
  • step S11 is the same as the process of step S1 of FIG.
  • Step S13B is the same as step S5B in FIG.
  • Steps S14A and S14B are the same as steps S6A and S6B in FIG.
  • Step S12 second detection process
  • the second detection unit 24 measures the distance to the pedestrian, which is an object existing outside the low beam irradiation range of the vehicle 100, based on the distance measurement data output from the distance sensor 231.
  • the second detection unit 24 converts the pixel position in the image coordinate system 50 of the pedestrian output in step S ⁇ b> 1 to the position in the distance measuring sensor coordinate system 80. That is, as shown in FIG. 14, the second detection unit 24 converts the pixel position 53 (Utl, Vtl) at the upper left of the detection frame 52 in the image coordinate system 50 for the pedestrian 56 to the horizontal angle ⁇ ( Utl) and vertical angle ⁇ (Vtl), and the lower right pixel position 54 (Ubr, Vbr) is converted into a horizontal angle ⁇ (Ubr) and a vertical angle ⁇ (Vbr) of the distance measuring sensor 231.
  • the second detection unit 24 applies the irradiation direction ( ⁇ (u, v), ⁇ (u, v) of the distance measuring sensor 231 to an arbitrary coordinate (u, v) of the image coordinate system 50 in the far infrared camera 31. v)) is stored in the third parameter storage unit 241 as a table. Then, the second detection unit 24 irradiates the distance measurement sensor 231 corresponding to each of the pixel position 53 (Utl, Vtl) output in step S1 and the lower right pixel position 54 (Ubr, Vbr) ( ⁇ (u, v), ⁇ (u, v)) is specified by subtracting the table stored in the third parameter storage unit 241.
  • the stored pixel positions are What is necessary is just to calculate by performing linear interpolation from the irradiation direction ( ⁇ (u, v), ⁇ (u, v)).
  • the method for creating the table is not particularly limited.
  • the second detection unit 24 has a range from the distance measurement data output by the distance measurement sensor 231 to the specified horizontal angle ⁇ (Utl) to the horizontal angle ⁇ (Ubr) of the distance measurement sensor 231, and Ranging data about the laser irradiated in the range from the vertical angle ⁇ (Vtl) to the vertical angle ⁇ (Vbr) is extracted. That is, the 2nd detection part 24 extracts the ranging data about the laser irradiated to the range where the pedestrian detected by step S11 exists. And the 2nd detection part 24 pinpoints the position where the reflection intensity of a laser is strong from the extracted ranging data.
  • the second detection unit 24 specifies the coordinates of the pedestrian (xLp (t), yLp (t), zLp (t)) from the distance to the specified position and the laser irradiation angle with respect to the specified position. To do.
  • the method for specifying the coordinates of the pedestrian from the extracted distance measurement data is not particularly limited.
  • the coordinates of the pedestrian may be specified after replacing a plurality of distance measurement data with an average value.
  • the second detection unit 24 converts the coordinates (xLp (t), yLp (t), zLp (t)) of the pedestrian in the specified distance measuring sensor coordinate system 80 into the coordinates (xwp) in the vehicle coordinate system 60. (T), ywp (t), zwp (t)) and output.
  • the second detection unit 24 uses the coordinates (xwp (t), ywp (t), zwp (t)) of the pedestrian in the vehicle coordinate system 60 and the coordinates (xLp ( t), yLp (t), zLp (t)) and the calibration parameters for conversion are measured in advance and stored in the fourth parameter storage unit 242.
  • This calibration parameter is represented by rotation (r11, r12, r13, r21, r22, r23, r31, r32, r33) and translation (t1, t2, t3) between two coordinates.
  • [xLp (t); yLp (t); zLp (t); 1] the coordinates of the pedestrian in the distance measuring sensor coordinate system 80 are converted into the coordinates of the pedestrian in the vehicle coordinate system 60 (xwp (t) , Ywp (t), zwp (t)).
  • Step S13A Distance-based prediction process
  • the vehicle base prediction unit 43 of the light control unit 22 predicts the coordinate value of the pedestrian's destination after a certain time based on the coordinate value of the pedestrian output in step S12. .
  • Step S13C Low beam determination processing
  • the low beam detection unit 46 of the light control unit 22 determines whether or not the pedestrian has entered the low beam irradiation range. Specifically, the low beam detection unit 46 stores a range in which the low beam reaches in the vehicle coordinate system 60 in the fifth parameter storage unit 461. For example, assume that a low beam is irradiated in a range as shown in FIG. In this case, the fifth parameter storage unit 461 stores the maximum value and the minimum value of the Xw axis for each Zw axis of 1.0 m as the low beam irradiation range.
  • the low beam detection unit 46 includes a range of the low beam that is stored in the fifth parameter storage unit 461 and the coordinates of the pedestrian (xwp (t), ywp (t), zwp () output in step S12 executed most recently. t)) to determine whether or not the pedestrian has entered the low beam irradiation range.
  • Step S15 second irradiation process
  • the control execution unit 48 controls the marking light 35 based on the horizontal angle ⁇ and the vertical angle ⁇ calculated in step S14A, the result determined in step S14B, and the result determined in step S14C.
  • the specific control is the same as the control in step S7 in FIG.
  • the vehicle lighting control apparatus 10 uses the distance measuring sensor 321 to specify the position of a pedestrian that is outside the low beam irradiation range, and to the range where the pedestrian exists. Light is irradiated by the marking light 35. As a result, the driver can recognize a distant object that could not be recognized in a situation where only the low beam is used.
  • the visible light camera 32 detected the pedestrian and specified the position of the pedestrian.
  • the position of the pedestrian can be specified without irradiating light with the marking light 35. Therefore, the same effects as in the first embodiment can be achieved by a simple process compared to the first embodiment.
  • SYMBOLS 10 Vehicle illumination control device, 21 detection part, 22 light control part, 23 1st detection part, 24 2nd detection part, 31 far-infrared camera, 32 visible light camera, 33 vehicle-mounted sensor, 34 LED driver, 35 marking light, 36 Motor control device, 37 horizontal driver, 38 vertical driver, 39 horizontal stepping motor, 40 vertical stepping motor, 41 pixel base prediction unit, 42 first angle calculation unit, 421 first parameter storage unit, 43 vehicle base prediction unit, 44th 2-angle calculation unit, 441, second parameter storage unit, 45 vehicle movement prediction unit, 46 low beam detection unit, 47 collision prediction unit, 48 control execution unit, 50 image coordinate system, 60 vehicle coordinate system, 70 light coordinate system, 100 vehicle .

Abstract

車両制御装置（１０）は、ライト制御部（２２）と、第１検知部（２３）と、第２検知部（２４）とを備える。第１検知部（２３）は、車両（１００）が有するロービームの照射範囲外に存在する対象物を遠赤外線カメラ（３１）により検知する。第２検知部（２４）は、第１検知部（２３）によって検知された対象物の位置を、レーザーを用いて測距する測距センサ（３２１）により検知する。ライト制御部（２２）は、ロービームよりも遠方まで照射可能なマーキングライト（３５）により、第２検知部（２４）によって検知された対象物の位置を照射する。

Description

車両照明制御装置、車両照明制御方法及び車両照明制御プログラム
　この発明は、車両に搭載された照明の制御技術に関する。
　ＬＥＤといった半導体の発光素子をマトリクス状に配列して、各発光素子の点消灯を制御することで配光パターンの照射エリアを変化させる、いわゆるＡｄａｐｔｉｖｅ　Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｂｅａｍ（以下、ＡＤＢ）機能を備えた車両用前照灯がある。ＡＤＢ機能は、単眼カメラといったセンサーを用いることによって車両の近傍の歩行者の動作状況を検知し、歩行者を眩惑しないよう歩行者に対して部分的な点消灯を実現している（特許文献１参照）。
特開２０１６－１１０８５３号公報
　しかし、歩行者を眩惑しないよう歩行者に対して部分消灯してしまうと、ドライバーが歩行者を目視で認知できなくなってしまう。そのため、道路を横断している歩行者を見落とし、衝突してしまう危険性がある。
　この発明は、ドライバーが歩行者といった対象物を認知し易くすることを目的とする。
　この発明に係る車両照明制御装置は、
　車両が有するロービームの照射範囲外に存在する対象物を遠赤外線カメラにより検知する第１検知部と、
　前記第１検知部によって検知された前記対象物の位置を、レーザーを用いて測距する測距センサにより検知する第２検知部と、
　前記ロービームよりも遠方まで照射可能なマーキングライトにより、前記第２検知部によって検知された前記対象物の位置を照射するライト制御部と
を備える。
　この発明では、ロービームの照射範囲外に存在する対象物が存在する範囲がマーキングライトにより照射される。これにより、ロービームのみ使用している状況では認知することのできなかった遠方の対象物をドライバーが認知することが可能になる。
実施の形態１に係る車両照明制御装置１０の構成図。 実施の形態１に係るライト制御部２２の構成図。 実施の形態１に係る遠赤外線カメラ３１及び可視光カメラ３２で得られる画像の画像座標系５０を示す図。 実施の形態１に係る車両座標系６０を示す図。 実施の形態１に係るライト座標系７０を示す図。 実施の形態１に係る車両照明制御装置１０の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る遠赤外線カメラ３１で得られた画像とマーキングライト３５の水平角度との関係を示す図。 実施の形態１に係るロービーム判定処理の説明図。 実施の形態１に係るマーキングライト３５の制御例を示す図。 実施の形態２に係る車両照明制御装置１０の構成図。 実施の形態２に係るライト制御部２２の構成図。 実施の形態２に係る測距センサー座標系８０を示す図。 実施の形態２に係る車両照明制御装置１０の動作を示すフローチャート。 実施の形態２に係る歩行者の画像座標系５０における画素位置と測距センサー座標系８０における位置との関係を示す図。 実施の形態２に係るロービームの照射範囲の説明図。
　実施の形態１．
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１を参照して、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０の構成を説明する。
　車両照明制御装置１０は、車両１００に搭載されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）といったコンピュータである。車両照明制御装置１０は、車両１００と一体不可分な構成であってもよいし、車両１００と分離可能な構成であってもよい。
　車両照明制御装置１０は、機能構成要素として、検知部２１と、ライト制御部２２とを備える。検知部２１は、第１検知部２３と、第２検知部２４とを備える。実施の形態１では、ライト制御部２２と第１検知部２３と第２検知部２４とはそれぞれ独立したＥＣＵによって構成される。なお、ライト制御部２２と第１検知部２３と第２検知部２４との２つ以上が１つのＥＣＵによって構成されてもよい。
　車両１００には、車両照明制御装置１０の他に、遠赤外線カメラ３１と、可視光カメラ３２と、車載センサー３３と、ＬＥＤドライバー３４と、マーキングライト３５と、モーター制御装置３６と、水平ドライバー３７と、垂直ドライバー３８と、水平ステッピングモーター３９と、垂直ステッピングモーター４０とが搭載される。
　図２を参照して、実施の形態１に係るライト制御部２２の構成を説明する。
　ライト制御部２２は、機能構成要素として、画素ベース予測部４１と、第１角度算出部４２と、車両ベース予測部４３と、第２角度算出部４４と、車両移動予測部４５と、ロービーム検出部４６と、衝突予測部４７と、制御実行部４８とを備える。ライト制御部２２が備える機能構成要素は、ソフトウェアで実現される。
　ライト制御部２２を実現するＥＣＵには、メモリが搭載されており、メモリには各機能構成要素の機能を実現するプログラムが格納されている。このプログラムは、処理を実行するＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）であるプロセッサに読み込まれ、プロセッサによって実行される。これにより、ライト制御部２２が備える各機能構成要素の機能が実現される。
　また、メモリは、第１パラメータ記憶部４２１と、第２パラメータ記憶部４４１との機能を実現する。
　第１検知部２３及び第２検知部２４の機能も、ライト制御部２２の各機能構成要素の機能と同様に、ソフトウェアで実現される。
　なお、ライト制御部２２と第１検知部２３と第２検知部２４との機能は、ソフトウェアではなく、ＡＳＩＣ及びＦＰＧＡといったハードウェアによって実現されてもよい。プロセッサとＡＳＩＣ及びＦＰＧＡといったハードウェアとは、処理回路である。つまり、ライト制御部２２と第１検知部２３と第２検知部２４との機能は、処理回路によって実現される。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図３から図９を参照して、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０の動作を説明する。
　実施の形態１に係る車両照明制御装置１０の動作は、実施の形態１に係る車両照明制御方法に相当する。また、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０の動作は、実施の形態１に係る車両照明制御プログラムの処理に相当する。
　実施の形態１では、対象物は歩行者であるとする。しかし、対象物は歩行者に限らず、自転車、動物、駐車動作中の車両といった他の種別であってもよい。
　図３から図５を参照して、実施の形態１に係る数学的定義を説明する。
　図３に示すように、遠赤外線カメラ３１によって得られる画像座標系５０は、水平方向の軸を右向きに正としてＵ軸とし、垂直方向の軸を下向きに正としてＶ軸とする。横Ｍ画素及び縦Ｎ画素の画像が得られるとすると、最も左上にある画素位置が（１，１）として表され、最も右下にある画素位置が（Ｍ，Ｎ）として表され、１≦ｕ≦Ｍ及び１≦ｖ≦Ｎの範囲にある任意の画素位置が（ｕ，ｖ）として表される。
　遠赤外線カメラ３１により撮像された対象物である歩行者５１の検知範囲が検知枠５２として表される。検知枠５２の左上の画素位置５３が（Ｕｔｌ，Ｖｔｌ）として表され、右下の画素位置５４が（Ｕｂｒ，Ｖｂｒ）として表される。検知枠５２の中心座標５５は、（（Ｕｔｌ＋Ｕｂｒ）／２，（Ｖｔｌ＋Ｖｂｒ）／２）である。
　可視光カメラ３２によって得られる画像座標系についても、遠赤外線カメラ３１によって得られる画像座標系５０と同様に定義される。したがって、可視光カメラ３２によって得られる画像座標系についても、同じ変数が用いられる。
　図４に示すように、車両座標系６０は、車両１００の進行方向をＺｗ軸とし、左手系を用いてＸｗ軸及びＹｗ軸が定義される。ある時刻Ｔ＝ｔにおける車両座標系６０での歩行者の座標は、（ｘｗｐ（ｔ），ｙｗｐ（ｔ），ｚｗｐ（ｔ））と表される。また、ある時刻Ｔ＝ｔにおける車両座標系６０での車両１００の座標は、（ｘｗｃ（ｔ），ｙｗｃ（ｔ），ｚｗｃ（ｔ））と表される。
　図５に示すように、ライト座標系７０は、ライトの照射方向をＺｌ軸とし、左手系を用いてＸｌ軸及びＹｌ軸が定義される。ある時刻Ｔ＝ｔにおけるライト座標系７０での歩行者の座標は、（ｘｌｐ（ｔ），ｙｌｐ（ｔ），ｚｌｐ（ｔ））と表される。また、ある時刻Ｔ＝ｔにおけるライト座標系７０での車両１００の座標は、（ｘｌｃ（ｔ），ｗｌｃ（ｔ），ｚｌｃ（ｔ））と表される。
　図６を参照して、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０の動作を説明する。
　（ステップＳ１：第１検知処理）
　第１検知部２３は、車両１００が有するロービームの照射範囲外に存在する対象物である歩行者を検知する。つまり、第１検知部２３は、遠赤外線カメラ３１を用い、ロービームが届かずにドライバーが目視で認知できない車両１００前方の遠方に存在する歩行者を検知する。ロービームが届かない遠方とは、例えば、車両１００から４０ｍ以上離れた範囲である。ここでは、第１検知部２３は、ロービームが届かない遠方のうち、車両１００～１２０ｍの範囲内の歩行者を検知する。
　具体的には、遠赤外線カメラ３１は、熱源を映像として取得できるカメラである。遠赤外線カメラ３１は、センサーで温度分布をセンシングして映像データとして出力する。
　第１検知部２３は、遠赤外線カメラ３１によって出力された映像データを入力として、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）といった回路により諧調処理といったカメラ信号処理を実行する。第１検知部２３は、自動車予防安全向けのＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　Ｃｈｉｐ）により、１枚の静止画像から画像内の特徴量を算出し、サポートベクターマシンを適用して歩行者か否かを判定する。そして、第１検知部２３は、静止画像における歩行者と判定された画素の位置を計算して、画像座標系５０における検知枠５２の左上の画素位置５３（Ｕｔｌ，Ｖｔｌ）と、右下の画素位置５４（Ｕｂｒ，Ｖｂｒ）とを出力する。
　なお、歩行者の検知方法は、どのような方法であってもよい。具体的には、特徴量抽出方法と、特徴量から歩行者か否かを判別する方法とは、どのような方法であってもよい。また、出力される画素位置は、左上の画素位置５３及び右下の画素位置５４ではなく、歩行者の中心座標５５といった他の位置であってもよい。
　（ステップＳ２：画素ベース予測処理）
　ライト制御部２２の画素ベース予測部４１は、ステップＳ１で出力された画素位置に基づき、ある時間後の歩行者の移動先の画素位置を予測する。ここでは、画素ベース予測部４１は、０．１［ｓ］から５［ｓ］後までの歩行者の移動先の画素位置｛（ｌｕ（ｔ＋ｐ｜ｔ）、ｌｖ（ｔ＋ｐ｜ｔ）），ｐ＝１，・・・，５０，ｐ＝１，・・・，５０｝をカルマンフィルタにより計算する。
　具体的には、画素ベース予測部４１は、検知枠５２の左上の画素位置５３（Ｕｔｌ，Ｖｔｌ）と、右下の画素位置５４（Ｕｂｒ，Ｖｂｒ）とから、中心座標５５（（Ｕｔｌ＋Ｕｂｒ）／２，（Ｖｔｌ＋Ｖｂｒ）／２）を計算する。画素ベース予測部４１は、中心座標５５を入力として、０．１［ｓ］から５［ｓ］後までの歩行者の水平方向の移動先の画素位置をカルマンフィルタにより計算する。
　なお、移動先の画素位置の計算方法は、カルマンフィルタを用いた方法に限定されるものではなく、他の方法でもよい。
　カルマンフィルタによる画素位置の予測方法を説明する。
　位置をｌ（Ｌｏｃａｔｉｏｎ）、速度をｖ（Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）、加速度をａ（Ａｃｃｅｌａｒａｔｉｏｎ）で表す。時刻ｔにおける画像上の位置と、速度と、加速度とをそれぞれ位置（ｌｕ（ｔ）、ｌｖ（ｔ））と、速度（ｖｕ（ｔ）），ｖｖ（ｔ））と、加速度（ａｕ（ｔ），ａｖ（ｔ））とする。状態ベクトルｘ（ｔ）を、ｘ（ｔ）＝［ｌｕ（ｔ）、ｌｖ（ｔ）、ｖｕ（ｔ）、ｖｖ（ｔ）、ａｕ（ｔ）、ａｖ（ｔ）］で定義する。
　状態空間モデルをｘ（ｔ＋１）＝Ｆｘ（ｔ）＋Ｇξ（ｔ）とする。ここで、Ｆは、状態遷移行列、Ｇはシステム雑音の遷移行列、ξ（ｔ）は平均０かつ共分散Ｑの正規性白色雑音である。また、検知した歩行者の画素位置の観測モデルをｙ（ｔ）＝Ｈｘ（ｔ）＋η（ｔ）とする。ここで、Ｈは観測行列、η（ｔ）は平均０かつ共分散Ｒの正規性白色雑音である。
　初期値をｘ（１｜０）＝ｘ０、Ｐ（１｜０）＝Ｐ０として与えることで、ｔ＝１，・・・，Ｎに対し、以下の予測推定値及び濾波推定値が求まる。但し、ｘ０はｘ（ｔ）が取り得る平均値、Ｐ０はｘ（ｔ）が取り得る共分散値を概算して与える。
　Ｋ（ｔ）＝Ｐ（ｔ｜ｔ－１）Ｈ＾｛Ｔ｝｛ＨＰ（ｔ｜ｔ－１）Ｈ＾｛Ｔ｝＋Ｒ｝＾｛－１｝
　ｘ（ｔ｜ｔ）＝ｘ（ｔ｜ｔ－１）＋Ｋ（ｔ）｛ｙ（ｔ）－Ｈｘ（ｔ｜ｔ－１）｝
　Ｐ（ｔ｜ｔ）＝Ｐ（ｔ｜ｔ－１）－ＫＨＰ（ｔ｜ｔ－１）
　ｘ（ｔ＋１｜ｔ）＝Ｆｘ（ｔ｜ｔ）
　Ｐ（ｔ＋１｜ｔ）＝ＦＰ（ｔ｜ｔ）Ｆ＾｛Ｔ｝＋ＧＱＧ＾｛Ｔ｝
　なお、式において“＾”はべき乗を表す。例えば、Ｘ＾Ｙは、ＸＹを表す。ただし、Ｘ＾｛Ｔ｝は行列Ｘの転置を表す。
　ここで、Ｆは６×６の行列であり、検知した歩行者の画素位置が等加速度直線運動をするとしてモデル化し、Ｆ＝［１　０　Δｔ　０　（（Δｔ）＾｛２｝）／２　０；０　１　０　Δｔ　０　（（Δｔ）＾｛２｝）／２；０　０　１　０　Δｔ　０；０　０　０　０　１　Δｔ；０　０　０　０　１　０；０　０　０　０　０　１］と定義される。なお、行列において“；”は改行を表す。
　また、システム雑音は状態ベクトルの要素はお互いに無相関であるとし、Ｇは６×６の単位行列と定義される。
　画素ベース予測部４１は、歩行者の画素位置（（Ｕｔｌ＋Ｕｂｒ）／２，（Ｖｔｌ＋Ｖｂｒ）／２）のみ出力する。そのため、観測行列Ｈは、Ｈ＝［１　０　０　０　０　０；０　１　０　０　０　０；０　０　０　０　０　０；０　０　０　０　０　０；０　０　０　０　０　０；０　０　０　０　０　０］と定義される。
　検知部２１からの出力が０．１［ｓ］周期であるとすると、Δｔ＝０．１［ｓ］として与えられ行列Ｆは具体的な値が決定する。
　また、カルマンフィルタとは別にｘ（ｔ＋ｐ｜ｔ）＝Ｆ＾｛ｐ｝ｘ（ｔ｜ｔ）の関係が求まる。Δｔ＝０．１［ｓ］から０．１［ｓ］後、０．２［ｓ］後、・・・、５［ｓ］後がｐ＝１，２，・・・，５０に対応する。そのため、上記式を用いることで状態ベクトルを５秒後まで０．１［ｓ］ごとに予測することができる。
　そして、０．１［ｓ］から５［ｓ］後までの状態ベクトルｘ（ｔ＋１｜ｔ），・・・，ｘ（ｔ＋５０｜ｔ）から、０．１［ｓ］から５［ｓ］後までの水平方向の画素位置ｌｕ（ｔ＋１｜ｔ），・・・，ｌｕ（ｔ＋５０｜ｔ）が計算可能である。
　（ステップＳ３：第１照射処理）
　ライト制御部２２の第１角度算出部４２は、車両１００の進行方向に対する歩行者の存在する方向の水平角度θ（ｔ＋ｐ｜ｔ）を計算する。そして、制御実行部４８は、計算された水平角度θ（ｔ＋ｐ｜ｔ）に基づき、マーキングライト３５を制御して、歩行者の存在する方向に向けて光を照射する。
　ここで、マーキングライト３５は、ロービームよりも狭い範囲で、且つ遠方まで照射可能なライトである。また、照射方向を変えることができる。車両１００は、マーキングライト３５を１つだけでなく複数備えても良く、複数のマーキングライト３５を備える場合には、各マーキングライトの輝度、色、または照射方向等を個別に制御できるようにしても良い。ここではマーキングライト３５としてＬＥＤを例とし、水平ステッピングモーター３９と垂直ステッピングモーター４０によってライトの照射方向を変える。
　具体的には、第１角度算出部４２は、ステップＳ２で計算された０．１［ｓ］から５［ｓ］後までの歩行者の水平方向の移動先の画素位置（ｌｕ（ｔ＋１｜ｔ）、ｌｖ（ｔ＋１｜ｔ）），・・・，画素位置（ｌｕ（ｔ＋５０｜ｔ）、ｌｖ（ｔ＋５０｜ｔ））を入力として、０．１［ｓ］から５［ｓ］後までのライト座標系７０におけるマーキングライト３５の水平角度θ（ｔ＋１｜ｔ）），・・・，θ（ｔ＋５０｜ｔ）を計算する。第１角度算出部４２は、０．１［ｓ］から５［ｓ］後までの水平角度θ（ｔ＋１｜ｔ）），・・・，θ（ｔ＋５０｜ｔ）をライト制御部２２に出力する。
　ここで、第１角度算出部４２は、遠赤外線カメラ３１によって得られる画像の水平方向の画素位置に対するマーキングライト３５の水平角度の関係（１次式）を予め求め、キャリブレーションパラメータとして第１パラメータ記憶部４２１に記憶しておく。第１角度算出部４２は、このキャリブレーションパラメータに基づき、水平方向の画素位置に対応するマーキングライト７の水平角度を計算する。
　キャリブレーションパラメータについて説明する。例えば図７に示すように、第１角度算出部４２は、マーキングライト３５の水平角度－３０度と、－２０度と、－１０度と、０度と、１０度と、２０度と、３０度とに対する遠赤外線カメラ３１の画像座標での水平位置ｕ（－３０度）と、ｕ（－２０度）と、ｕ（－１０度）と、ｕ（０度）と、ｕ（１０度）と、ｕ（２０度）と、ｕ（３０度）とを予め計測して、テーブルとして第１パラメータ記憶部４２１に保存しておく。このテーブルがキャリブレーションパラメータである。第１角度算出部４２は、画素位置（ｌｕ（ｔ＋ｐ｜ｔ）、ｌｖ（ｔ＋ｐ｜ｔ））から計算される中心座標５５（（Ｕｔｌ＋Ｕｂｒ）／２，（Ｖｔｌ＋Ｖｂｒ）／２）がテーブルのどの区間に入るのかを求める。そして、第１角度算出部４２は、その区間内における中心座標５５（（Ｕｔｌ＋Ｕｂｒ）／２，（Ｖｔｌ＋Ｖｂｒ）／２）に対応する角度を、対応するマーキングライト３５の水平角度として、１次関数により求める。
　なお、遠赤外線カメラ３１によって得られる画像の水平方向の画素位置に対するマーキングライト３５の水平角度の関係が非線形関係になる場合も考えられる。この場合には、多くのサンプリング点でテーブルを生成することにより、精度よくマーキングライト３５の水平角度を計算することができる。また、サンプリング点を多項式で近似し、多項式に基づきマーキングライト３５の水平角度を計算してもよい。
　制御実行部４８は、水平角度が計算されてからマーキングライト３５から光を歩行者に照射するまでの処理時間に鑑みて、０．１秒後から５秒後までの５０個の水平角度のうち１つを選択する。制御実行部４８は、選択された水平角度にマーキングライト３５を回転させるモーター制御信号を水平ドライバー３７に出力する。モーター制御信号は、回転方向及びパルス幅を示す信号である。また、制御実行部４８は、ドライバー制御信号をＬＥＤドライバー３４に出力する。
　すると、水平ドライバー３７は、モーター制御信号が入力されると、モーター制御信号に基づき水平ステッピングモーター３９にパルス信号を出力する。水平ステッピングモーター３９は、パルス信号に基づきマーキングライト３５を水平方向に回転させる。また、ＬＥＤドライバー３４は、ドライバー制御信号が入力されると、５Ｖの電圧をマーキングライト３５に印加する。マーキングライト３５は、５Ｖの電圧が印加されると点灯する。
　つまり、マーキングライト３５は、選択された水平角度に向けて、歩行者の存在する方向に向けて光を照射する。
　（ステップＳ４：第２検知処理）
　第２検知部２４は、可視光カメラ３２によりマーキングライト３５により照射された範囲に存在する対象物である歩行者を検知する。つまり、ステップＳ３でマーキングライト３５により歩行者に光が照射されることによって、可視光カメラ３２により歩行者を撮像することが可能になる。そこで、第２検知部２４は、可視光カメラ３２によりマーキングライト３５により照射された範囲を撮像して、歩行者を検知する。
　具体的には、可視光カメラ３２は、マーキングライト３５により照射された範囲を撮像して得られた映像データを出力する。この際、可視光カメラ３２は、内蔵されているＡＳＩＣ又はＦＰＧＡに実装されたカメラ信号処理ハードウエアによって、露光時間の調整及び諧調の補正を行った上で撮像する。
　第２検知部２４は、可視光カメラ３２によって出力された映像データを入力として、自動車予防安全向けＳｏＣにより、１枚の静止画像から画像内の特徴量を算出し、サポートベクターマシンを適用して歩行者か否かを判定する。第２検知部２４は、静止画像における歩行者と判定された画素の位置を計算して、画像座標系５０における検知枠５２の左上の画素位置５３（Ｕｔｌ，Ｖｔｌ）と、右下の画素位置５４（Ｕｂｒ，Ｖｂｒ）とを特定する。第２検知部２４は、左上の画素位置５３（Ｕｔｌ，Ｖｔｌ）と、右下の画素位置５４（Ｕｂｒ，Ｖｂｒ）とから中心座標５５を計算する。第２検知部２４は、中心座標５５に基づき、ある時刻Ｔ＝ｔにおける車両１００の位置を原点とした車両座標系６０における歩行者の座標値（ｘｗｐ（ｔ），ｙｗｐ（ｔ），ｚｗｐ（ｔ））を計算し、出力する。
　なお、ステップＳ１と同様に、歩行者の検知方法は、どのような方法であってもよい。
　（ステップＳ５Ａ：車両ベース予測処理）
　ライト制御部２２の車両ベース予測部４３は、ステップＳ４で出力された歩行者の座標値に基づき、ある時間後の歩行者の移動先の座標値を予測する。ここでは、車両ベース予測部４３は、ある時刻ｔに対して、０．１［ｓ］から５［ｓ］後までの歩行者の移動先の車両座標系６０における座標｛（ｘｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｙｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｚｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）），ｐ＝１，・・・，５０｝をカルマンフィルタにより計算する。
　ここで、カルマンフィルタによる座標の予測方法は，ステップＳ２におけるカルマンによる画素位置の予測方法と同様のアルゴリズムで求めることができる。なお、状態ベクトルの定義は物理モデルを勘案して定義すればよい。
　（ステップＳ５Ｂ：車両移動予測処理）
　ライト制御部２２の車両移動予測部４５は、車載センサー３３から、ある時刻ｔにおける車両１００の走行速度Ｖ（ｔ）［ｍ／ｓ］と、ヨーレート（ヨー角速度）ｒ（ｔ）［°／ｓ］と、操舵角δ（ｔ）［°］とを取得する。車載センサー３３は、車両１００に搭載された各種センサーである。車両移動予測部４５は、走行速度Ｖ（ｔ）と、ヨーレートｒ（ｔ）と、操舵角δ（ｔ）とを入力として、旋回半径ρ（ｔ）＝（１－ｍ／（２・ｌ＾（２））・（（ｌｆ・Ｋｆ－ｌｒ・Ｋｒ）／Ｋｆ・Ｋｒ）・（Ｖ（ｔ））＾（２）））・ｌ／δ（ｔ）を計算する。
　ここで、ｍ［ｋｇ］は慣性質量である。ｌ［ｍ］はホイールベース長である。Ｋｆは前輪のコーナリングパワーである。Ｋｒは後輪のコーナリングパワーである。ｌｆ［ｍ］は車両重心点と前車軸間の距離である。ｌｒ［ｍ］は車両重心点と後車軸間の距離であり、車両１００の移動を予測する際に旋回半径を求める際の定数となる。
　車両移動予測部４５は、ある時刻ｔに対して、ｐ＝１，・・・，５０について、半径ρ（ｔ）に沿った弧の長さＬ（ｔ，ｔ＋ｐ）＝Ｖ（ｔ）×０．１［ｓ］×ｐを計算する。これにより、車両移動予測部４５は、旋回半径ρ（ｔ）に沿った５秒後までの自車位置の軌跡を予測値として得る。
　車両移動予測部４５は、その際の回転角度（ｔ，ｔ＋ｐ）＝（３６０［°］×Ｌ（ｔ，ｔ＋ｐ））／（２×π×ρ（ｔ））計算する。そして、車両移動予測部４５は、ｐ＝１，・・・，５０について、時刻ｔにおける車両座標系６０での移動予測位置（ｘｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ），ｚｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ））を、ヨーレートｒ（ｔ）が正の場合はｘｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ）＝－ρ（ｔ）＋ρ（ｔ）ｃｏｓ（ψ（ｔ，ｔ＋ｐ）），ｚｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ）＝ρ（ｔ）ｓｉｎ（ψ（ｔ，ｔ＋ｐ））により計算し、ヨーレートｒ（ｔ）が負の場合はｘｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ）＝ρ（ｔ）－ρ（ｔ）ｃｏｓ（ψ（ｔ，ｔ＋ｐ）），ｚｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ）＝ρ（ｔ）ｓｉｎ（ψ（ｔ，ｔ＋ｐ））により計算する。
　但し、ここでは、車両１００の高さは道路より一定とし、ｙｗｃを定数として出力することとする。
　なお、車両移動予測部４５は、道路の起伏などに合わせ車両１００がサスペンションにより上下動をすると考え、時刻ｔに対する予測値を計算してもよい。この場合には、車両移動予測部４５は、ｙｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ）を計算して出力すればよい。但し、サスペンションの物理モデルを導入して予測することとなり煩雑となるため、ここでは一定値とする。
　（ステップＳ５Ｃ：ロービーム判定処理）
　ライト制御部２２のロービーム検出部４６は、歩行者がロービームの照射範囲に入ったか否かを判定する。
　具体的には、ロービーム検出部４６は、可視光カメラ３２により車両１００の前方を撮像してえられた映像データを取得する。ロービーム検出部４６は、図８に示すように、映像データのある時刻ｔの画像データを、複数のブロックに分割する。例えば、ロービーム検出部４６は、画像データを４０ピクセル×４０ピクセルのブロックに分割する。また、ロービーム検出部４６は、各ブロックについて、そのブロックに含まれる画素の輝度値の平均値をブロック平均として計算する。
　そして、ロービーム検出部４６は、直近に実行されたステップＳ４で検知された歩行者の位置に対応する画素を含むブロックを特定する。ロービーム検出部４６は、特定されたブロックのブロック平均が閾値よりも高いか否かを判定する。また、ロービーム検出部４６は、特定されたブロックの周囲の全てのブロックのブロック平均が閾値よりも低いか否かを判定する。ロービーム検出部４６は、特定されたブロックのブロック平均が閾値よりも高く、かつ、特定されたブロックの周囲の全てのブロックのブロック平均が閾値よりも低くない場合には、歩行者がロービームの照射範囲に入ったと判定する。
　（ステップＳ６Ａ：角度計算処理）
　ライト制御部２２の第２角度算出部４４は、０．１秒後から５秒後まで５０個の車両座標系６０の歩行者の座標（ｘｗｐ（ｔ，ｔ＋ｐ），ｙｗｐ（ｔ，ｔ＋ｐ），ｚｗｐ（ｔ，ｔ＋ｐ））と、０．１秒後から５秒後まで５０個の車両座標系６０の車両１００の座標（ｘｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ），ｙｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ），ｚｗｃ（ｔ，ｔ＋ｐ））とをライト座標系７０の座標に変換する。
　ここで、第２角度算出部４４は、車両座標系６０の歩行者の座標（ｘｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｙｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｚｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ））とライト座標の歩行者の座標（ｘｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｙｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｚｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ））との変換のためのキャリブレーションパラメータを予め計測しておき、第２パラメータ記憶部４４１に記憶しておく。このキャリブレーションパラメータは、２つの座標間での回転（ｒ１１，ｒ１２，ｒ１３，ｒ２１，ｒ２２，ｒ２３，ｒ３１，ｒ３２，ｒ３３）と、並進（ｔ１，ｔ２，ｔ３）とである。
　そして、第２角度算出部４４は、［ｘｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）；ｙｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）；ｚｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）；１］＝［ｒ１１　ｒ１２　ｒ１３　ｔ１；ｒ２１　ｒ２２　ｒ２３　ｔ２；ｒ３１　ｒ３２　ｒ３３　ｔ３；０　０　０　１］×［ｘｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）；ｙｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）；ｚｗｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）；１］を計算することにより、車両座標系６０の歩行者の座標をライト座標の歩行者の座標に変換することができる。
　第２角度算出部４４は、車両座標系６０の車両１００の座標（ｘｗｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｙｗｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｚｗｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ））についても、同様に、ライト座標の車両１００の座標（ｘｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｙｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｚｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ））に変換する。
　第２角度算出部４４は、ライト座標系７０の歩行者の座標（ｘｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｙｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｚｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ））と、ライト座標系７０の車両１００の座標（ｘｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｙｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ），ｚｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ））とから、水平角度θ及び垂直角度φを計算する。具体的には、第２角度算出部４４は、θ（ｔ＋ｐ，ｔ）＝ａｔａｎ（｛ｘｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）－ｘｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ）｝／｛ｚｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）－ｚｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ）｝）により、水平角度θを計算する。また、第２角度算出部４４は、φ（ｔ＋ｐ，ｔ）＝ａｔａｎ（｛ｙｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）－ｙｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ）｝／｛ｚｌｐ（ｔ＋ｐ｜ｔ）－ｚｌｃ（ｔ＋ｐ｜ｔ）｝）により、垂直角度φを計算する。
　ここでθ（ｔ＋ｐ，ｔ）は、時刻ｔに対して時間ｐ後の水平角度を示し、φ（ｔ＋ｐ，ｔ）は、時刻ｔに対して時間ｐ後の垂直角度を示している。
　（ステップＳ６Ｂ：衝突位置予測処理）
　衝突予測部４７は、ステップＳ５Ａで計算された歩行者の予測位置と、ステップＳ５Ｂで計算された車両１００の予測位置とから、歩行者と車両１００とが同じ時刻に同じ位置に移動すること予測されているか否かを判定する。ここで、同じ時刻とは、厳密に同一の時刻だけでなく、例えば１秒といったある程度の幅のある時間である。同様に、同じ位置とは、厳密に同一の位置だけでなく、３メートル四方といったある程度広さのある範囲である。衝突予測部４７は、歩行者と車両１００とが同じ時刻に同じ位置に移動すること予測されていると判定された場合には、歩行者と車両１００とが衝突する可能性があると判定する。
　そして、衝突予測部４７は、上述した同じ位置を歩行者と車両１００とが衝突する衝突位置として特定する。第２角度算出部４４は、０．１秒後から５秒後までについて、車両１００の進行方向に対する衝突位置の水平角度θ及び垂直角度φを計算する。水平角度θ及び垂直角度φの計算方法は、ステップＳ６Ａと同様である。
　（ステップＳ７：第２照射処理）
　制御実行部４８は、ステップＳ６Ａで計算された水平角度θ及び垂直角度φと、ステップＳ６Ｂで判定された結果と、ステップＳ５Ｃで判定された結果とに基づき、マーキングライト３５を制御する。制御実行部４８は、ステップＳ６Ｂで衝突する可能性があると判定された場合と、衝突する可能性がないと判定された場合とで制御を変える。
　衝突する可能性があると判定された場合の制御を説明する。
　制御実行部４８は、マーキングライト３５を制御して、衝突位置の方向と、歩行者が存在する方向とに向けて光を照射する。この際、制御実行部４８は、マーキングライト３５から照射される光を一定パターンで変化させる。制御実行部４８は、一定時間経過後、マーキングライト３５を制御して、歩行者が存在する方向だけに向けて光を照射する。
　具体的には、制御実行部４８は、衝突位置及び歩行者の位置それぞれについて、０．１秒後から５秒後までの５０個の水平角度θ及び垂直角度φの組のうち１つを選択する。この際、制御実行部４８は、ステップＳ７が実行されてからマーキングライト３５から光を照射するまでの処理時間に鑑みて、水平角度θ及び垂直角度φの組を選択する。制御実行部４８は、衝突位置及び歩行者の位置それぞれについて選択された組の水平角度θにマーキングライト３５を回転させるモーター制御信号を水平ドライバー３７に出力し、選択された組の垂直角度φにマーキングライト３５を回転させるモーター制御信号を垂直ドライバー３８に出力する。また、制御実行部４８は、ドライバー制御信号をＬＥＤドライバー３４に出力する。
　すると、水平ドライバー３７は、モーター制御信号が入力されると、モーター制御信号に基づき水平ステッピングモーター３９にパルス信号を出力する。水平ステッピングモーター３９は、パルス信号に基づきマーキングライト３５を水平方向に回転させる。同様に、垂直ドライバー３８は、モーター制御信号が入力されると、モーター制御信号に基づき垂直ステッピングモーター４０にパルス信号を出力する。垂直ステッピングモーター４０は、パルス信号に基づきマーキングライト３５を垂直方向に回転させる。この際、水平ステッピングモーター３９及び垂直ステッピングモーター４０は、マーキングライト３５の一部の光源を衝突位置の方向に回転させ、残りの光源を歩行者の方向に回転させる。また、ＬＥＤドライバー３４は、ドライバー制御信号が入力されると、５Ｖの電圧をマーキングライト３５に印加する。
　制御実行部４８は、一定時間経過後、衝突位置についてのみ、水平角度θ及び垂直角度φの組のうち１つを選択する。そして、マーキングライト３５を制御して、歩行者が存在する方向だけに向けて光を照射する。
　ここで、制御実行部４８は、一定時間が経過するまで、ＬＥＤドライバー３４を駆動して、車両１００から衝突位置に向けて走査するように、マーキングライト３５に光を照射させてもよい。また、制御実行部４８は、一定時間が経過するまで、マーキングライト３５の光の色を、例えば青から赤に徐々に変化させて、衝突位置に向けて照射させてもよい。制御実行部４８は、一定時間が経過するまで、マーキングライト３５の光の強度を徐々に変化させて、衝突位置に向けて照射させてもよい。
　衝突する可能性がないと判定された場合の制御を説明する。
　制御実行部４８は、マーキングライト３５を制御して、歩行者が存在する方向に向けて光を照射し、歩行者がロービームの照射範囲に入った場合に光の照射を止める。光を照射する際、制御実行部４８は、マーキングライト３５から照射される光を一定パターンで変化させてもよい。
　具体的には、制御実行部４８は、歩行者の位置それぞれについて、０．１秒後から５秒後までの５０個の水平角度θ及び垂直角度φの組のうち１つを選択する。この際、制御実行部４８は、ステップＳ７が実行されてからマーキングライト３５から光を照射するまでの処理時間に鑑みて、水平角度θ及び垂直角度φの組を選択する。制御実行部４８は、選択された組の水平角度θにマーキングライト３５を回転させるモーター制御信号を水平ドライバー３７に出力し、選択された組の垂直角度φにマーキングライト３５を回転させるモーター制御信号を垂直ドライバー３８に出力する。また、制御実行部４８は、ドライバー制御信号をＬＥＤドライバー３４に出力する。
　すると、水平ドライバー３７は、モーター制御信号が入力されると、モーター制御信号に基づき水平ステッピングモーター３９にパルス信号を出力する。水平ステッピングモーター３９は、パルス信号に基づきマーキングライト３５を水平方向に回転させる。同様に、垂直ドライバー３８は、モーター制御信号が入力されると、モーター制御信号に基づき垂直ステッピングモーター４０にパルス信号を出力する。垂直ステッピングモーター４０は、パルス信号に基づきマーキングライト３５を垂直方向に回転させる。また、ＬＥＤドライバー３４は、ドライバー制御信号が入力されると、５Ｖの電圧をマーキングライト３５に印加する。
　ステップＳ５Ｃで歩行者がロービームの照射範囲に入ったと判定された場合には、制御実行部４８は、照射を止めることを示すドライバー制御信号をＬＥＤドライバー３４に出力する。すると、ＬＥＤドライバー３４は、ドライバー制御信号が入力されると、０Ｖの電圧をマーキングライト３５に印加する。これにより、マーキングライト３５からの光の照射が止まる。
　ステップＳ７では、制御実行部４８は、ステップＳ５Ｃで歩行者がロービームの照射範囲に入ったと判定されるまでは、ＬＥＤドライバー３４を駆動して、車両１００から歩行者までの距離に応じた色温度の光をマーキングライト３５に照射させてもよい。制御実行部４８は、距離が近づくにつれて、徐々に光の色を青から赤に変化させていってもよい。制御実行部４８は、距離に応じた強度の光をマーキングライト３５に照射させてもよい。
　車両１００から歩行者までの距離は、車両１００の位置と歩行者の位置とから計算可能である。この際、車両座標系６０における車両１００の位置及び歩行者の位置を用いて距離を計算してもよいし、ライト座標系７０における車両１００の位置及び歩行者の位置を用いて距離を計算してもよい。
　例えば、図９に示すように、制御実行部４８は、（１）（２）（３）の順にマーキングライト３５に光を照射させて、車両１００から衝突位置に向けて走査を行う。同時に、制御実行部４８は、（４）（５）のように、歩行者の存在する範囲に向けてマーキングライト３５に光を照射させる。また、制御実行部４８は、（６）のように、歩行者が移動した場合には、移動した位置に対してマーキングライト３５に光を照射させる。そして、制御実行部４８は、（７）に示すロービームの照射範囲に、歩行者が入った場合には、光の照射を止める。
　＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０は、ロービームの照射範囲外に存在する歩行者を検知して、歩行者が存在する範囲へマーキングライト３５により光を照射する。これにより、ロービームのみ使用している状況では認知することのできなかった遠方の対象物をドライバーが認知することが可能になる。
　また、歩行者は、マーキングライト３５により光が照射されることにより、ドライバーが存在に気が付いているという安心感を得ることができる。
　また、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０は、歩行者がロービームの照射範囲に入った場合には、マーキングライト３５による光の照射を止める。これにより、ドライバーがマーキングライト３５の光に注視し、歩行者に対する注意が削がれることを防止できる。また、光の照射と、水平ステッピングモーター３９及び垂直ステッピングモーター４０の駆動とに必要なエネルギーの消費を抑えることができる。
　また、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０は、マーキングライト３５により照射された範囲に存在する歩行者を可視光カメラ３２を用いて検知する。可視光カメラ３２を用いて歩行者を検知することにより、歩行者の存在する位置を、水平方向だけでなく、垂直方向にも特定することが可能になる。これにより、より精度よく歩行者に光を照射することが可能になる。
　歩行者の顔よりも低い位置に光を照射するといった制御をすることも考えられる。これにより、歩行者を眩惑しないようにすることができる。
　また、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０は、車両１００と歩行者との間の距離に応じて、マーキングライト３５により照射する光の色と、マーキングライト３５により照射する光の強度との少なくともいずれかを変える。これにより、車両１００から歩行者までの距離をドライバーが容易に認識することができる。
　また、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０は、衝突位置を予測し、マーキングライト３５により衝突位置に光を照射する。これにより、ドライバー及び歩行者に注意を促すことができる。
　＊＊＊他の構成＊＊＊
　＜変形例１＞
　実施の形態１では、制御実行部４８は、歩行者がロービームの照射範囲に入った場合には、マーキングライト３５による光の照射を止めた。しかし、制御実行部４８は、歩行者がロービームの照射範囲に入った場合には、マーキングライト３５による光の強度を低くしてもよい。これにより、ドライバーがマーキングライト３５の光に惑わされることを防止しつつ、歩行者がいる位置をドライバーが認識し易くすることが可能になる。
　＜変形例２＞
　実施の形態１では、マーキングライト３５の方向を制御するために水平ドライバー３７及び垂直ドライバー３８のハードウェアを用いた。しかし、制御実行部４８がソフトウェアによりマーキングライト３５の方向を制御してもよい。
　実施の形態２．
　実施の形態２は、可視光カメラ３２に代えて、レーザースキャナーといった測距センサー３２１を用いる点が実施の形態１と異なる。実施の形態２では、この異なる点を説明し、同一の点については説明を省略する。
　＊＊＊構成の説明＊＊＊
　図１０を参照して、実施の形態２に係る車両照明制御装置１０の構成を説明する。
　車両１００には、可視光カメラ３２に代えて、測距センサー３２１が搭載される点と、検知部２１が第３パラメータ記憶部２４１と第４パラメータ記憶部２４２とを備える点とが図１に示す構成と異なる。
　測距センサー３２１は、レーザーを用いて測距し、測距データを出力するセンサーである。測距センサー３２１は、具体例としては、ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）といったレーザースキャナーである。実施の形態２では、測距センサー３２１は、車両１００の周囲にレーザーを照射し、反射点で反射した光を受信して反射点までの距離を計算し、計算された反射点までの距離を示す測距データを出力するとする。
　図１１を参照して、実施の形態２に係るライト制御部２２の構成を説明する。
　ライト制御部２２は、画素ベース予測部４１と、第１角度算出部４２と、第１パラメータ記憶部４２１とを備えていない点と、第５パラメータ記憶部４６１を備えている点とが図２に示す構成と異なる。
　＊＊＊動作の説明＊＊＊
　図１２から図１５を参照して、実施の形態２に係る車両照明制御装置１０の動作を説明する。
　実施の形態２に係る車両照明制御装置１０の動作は、実施の形態２に係る車両照明制御方法に相当する。また、実施の形態２に係る車両照明制御装置１０の動作は、実施の形態２に係る車両照明制御プログラムの処理に相当する。
　図１２を参照して、実施の形態２に係る数学的定義を説明する。
　図１２に示すように、測距センサー座標系８０は、レーザーの０度の照射方向をＺＬ軸とし、左手系を用いてＸＬ軸及びＹＬ軸が定義される。ある時刻Ｔ＝ｔにおける測距センサー座標系８０での歩行者の座標は、（ｘＬｐ（ｔ），ｙＬｐ（ｔ），ｚＬｐ（ｔ））と表される。また、ある時刻Ｔ＝ｔにおける測距センサー座標系８０での車両１００の座標は、（ｘＬｃ（ｔ），ｗＬｃ（ｔ），ｚＬｃ（ｔ））と表される。
　図１３を参照して、実施の形態２に係る車両照明制御装置１０の動作を説明する。
　ステップＳ１１の処理は、図６のステップＳ１の処理と同じである。ステップＳ１３Ｂは、図６のステップＳ５Ｂと同じである。ステップＳ１４Ａ及びステップＳ１４Ｂは、図６のステップＳ６Ａ及びステップＳ６Ｂと同じである。
　（ステップＳ１２：第２検知処理）
　第２検知部２４は、測距センサー２３１から出力された測距データにより、車両１００が有するロービームの照射範囲外に存在する対象物である歩行者までの距離を測定する。
　具体的には、まず、第２検知部２４は、ステップＳ１で出力された歩行者の画像座標系５０における画素位置を測距センサー座標系８０における位置に変換する。つまり、図１４に示すように、第２検知部２４は、歩行者５６についての画像座標系５０における検知枠５２の左上の画素位置５３（Ｕｔｌ，Ｖｔｌ）を測距センサー２３１の水平角度α（Ｕｔｌ）及び垂直角度β（Ｖｔｌ）に変換するとともに、右下の画素位置５４（Ｕｂｒ，Ｖｂｒ）とを、測距センサー２３１の水平角度α（Ｕｂｒ）、垂直角度β（Ｖｂｒ）に変換する。
　ここで、第２検知部２４は、遠赤外線カメラ３１における画像座標系５０の任意の座標（ｕ，ｖ）に対し、測距センサー２３１の照射方向（α（ｕ，ｖ）、β（ｕ，ｖ））をテーブルとして第３パラメータ記憶部２４１に記憶しておく。そして、第２検知部２４は、ステップＳ１で出力された画素位置５３（Ｕｔｌ，Ｖｔｌ）と、右下の画素位置５４（Ｕｂｒ，Ｖｂｒ）とのそれぞれに対応する測距センサー２３１の照射方向（α（ｕ，ｖ）、β（ｕ，ｖ））を第３パラメータ記憶部２４１に記憶されたテーブルを引いて特定する。
　第３パラメータ記憶部２４１は、１＜＝ｕ＜＝Ｕ及び１＜＝ｖ＜＝Ｖの全画素位置について照射方向（α（ｕ，ｖ）、β（ｕ，ｖ））がテーブルとして記憶されていてもよい。しかし、例えば、一定の間隔の画素位置について照射方向（α（ｕ，ｖ）、β（ｕ，ｖ））がテーブルとして記憶されていてもよい。一定の間隔の画素位置について照射方向（α（ｕ，ｖ）、β（ｕ，ｖ））が記憶されている場合には、記憶されていない画素位置については、記憶されている画素位置についての照射方向（α（ｕ，ｖ）、β（ｕ，ｖ））から線形補間を行い計算すればよい。テーブルの作成方法については特に限定するものではない。
　次に、第２検知部２４は、測距センサー２３１によって出力された測距データから、特定された測距センサー２３１の水平角度α（Ｕｔｌ）から水平角度α（Ｕｂｒ）までの範囲、かつ、垂直角度β（Ｖｔｌ）から垂直角度β（Ｖｂｒ）までの範囲に照射されたレーザーについての測距データを抽出する。つまり、第２検知部２４は、ステップＳ１１で検知された歩行者が存在する範囲に照射されたレーザーについての測距データを抽出する。
　そして、第２検知部２４は、抽出された測距データからレーザーの反射強度が強い位置を特定する。第２検知部２４は、特定された位置までの距離と、特定された位置に対するレーザーの照射角度とから、歩行者の座標（ｘＬｐ（ｔ），ｙＬｐ（ｔ），ｚＬｐ（ｔ））を特定する。なお、抽出された測距データから歩行者の座標を特定する方法については、特に限定されない。例えば、複数の測距データを平均値で置き換えた上で、歩行者の座標を特定するようにしてもよい。
　最後に、第２検知部２４は、特定された測距センサー座標系８０における歩行者の座標（ｘＬｐ（ｔ），ｙＬｐ（ｔ），ｚＬｐ（ｔ））を、車両座標系６０における座標（ｘｗｐ（ｔ），ｙｗｐ（ｔ），ｚｗｐ（ｔ））に変換し、出力する。
　ここで、第２検知部２４は、車両座標系６０の歩行者の座標（ｘｗｐ（ｔ），ｙｗｐ（ｔ），ｚｗｐ（ｔ））と測距センサー座標系８０の歩行者の座標（ｘＬｐ（ｔ），ｙＬｐ（ｔ），ｚＬｐ（ｔ））との変換のためのキャリブレーションパラメータを予め計測して、第４パラメータ記憶部２４２に記憶しておく。このキャリブレーションパラメータは、２つの座標間での回転（ｒ１１，ｒ１２，ｒ１３，ｒ２１，ｒ２２，ｒ２３，ｒ３１，ｒ３２，ｒ３３）と、並進（ｔ１，ｔ２，ｔ３）とで表される。そして、第２検知部２４は、［ｘｗｐ（ｔ）；ｙｗｐ（ｔ）；ｚｗｐ（ｔ）；１］＝［ｒ１１　ｒ１２　ｒ１３　ｔ１；ｒ２１　ｒ２２　ｒ２３　ｔ２；ｒ３１　ｒ３２　ｒ３３　ｔ３；０　０　０　１］×［ｘＬｐ（ｔ）；ｙＬｐ（ｔ）；ｚＬｐ（ｔ）；１］を計算することにより、測距センサー座標系８０の歩行者の座標を車両座標系６０の歩行者の座標（ｘｗｐ（ｔ），ｙｗｐ（ｔ），ｚｗｐ（ｔ））に変換する。
　（ステップＳ１３Ａ：距離ベース予測処理）
　図６のステップＳ５Ａと同様に、ライト制御部２２の車両ベース予測部４３は、ステップＳ１２で出力された歩行者の座標値に基づき、ある時間後の歩行者の移動先の座標値を予測する。
　（ステップＳ１３Ｃ：ロービーム判定処理）
　ライト制御部２２のロービーム検出部４６は、歩行者がロービームの照射範囲に入ったか否かを判定する。
　具体的には、ロービーム検出部４６は、車両座標系６０においてロービームが届く範囲を第５パラメータ記憶部４６１に記憶しておく。例えば、図１５のような範囲でロービームが照射されるとする。この場合には、第５パラメータ記憶部４６１には、Ｚｗ軸１．０ｍ毎のＸｗ軸の最大値と最小値が、ロービームの照射範囲として記憶される。ロービーム検出部４６は、第５パラメータ記憶部４６１に記憶されたロービームが届く範囲と、直近に実行されたステップＳ１２で出力された歩行者の座標（ｘｗｐ（ｔ），ｙｗｐ（ｔ），ｚｗｐ（ｔ））とを比較することにより、歩行者がロービームの照射範囲に入ったか否かを判定する。
　（ステップＳ１５：第２照射処理）
　制御実行部４８は、ステップＳ１４Ａで計算された水平角度θ及び垂直角度φと、ステップＳ１４Ｂで判定された結果と、ステップＳ１４Ｃで判定された結果とに基づき、マーキングライト３５を制御する。
　具体的な制御は、図６のステップＳ７の制御と同じである。
　＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
　以上のように、実施の形態１に係る車両照明制御装置１０は、測距センサー３２１を用いて、ロービームの照射範囲外に存在する歩行者の位置を特定して、歩行者が存在する範囲へマーキングライト３５により光を照射する。これにより、ロービームのみ使用している状況では認知することのできなかった遠方の対象物をドライバーが認知することが可能になる。
　特に、実施の形態１では、マーキングライト３５により光を照射した上で、可視光カメラ３２により歩行者を検知して、歩行者の位置を特定した。これに比べて、実施の形態２では、マーキングライト３５により光を照射することなく、歩行者の位置を特定することができる。そのため、実施の形態１と比べて単純な処理により、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
　１０　車両照明制御装置、２１　検知部、２２　ライト制御部、２３　第１検知部、２４　第２検知部、３１　遠赤外線カメラ、３２　可視光カメラ、３３　車載センサー、３４　ＬＥＤドライバー、３５　マーキングライト、３６　モーター制御装置、３７　水平ドライバー、３８　垂直ドライバー、３９　水平ステッピングモーター、４０　垂直ステッピングモーター、４１　画素ベース予測部、４２　第１角度算出部、４２１　第１パラメータ記憶部、４３　車両ベース予測部、４４　第２角度算出部、４４１　第２パラメータ記憶部、４５　車両移動予測部、４６　ロービーム検出部、４７　衝突予測部、４８　制御実行部、５０　画像座標系、６０　車両座標系、７０　ライト座標系、１００　車両。

Claims (7)

  1. 　車両が有するロービームの照射範囲外に存在する対象物を遠赤外線カメラにより検知する第１検知部と、
    　前記第１検知部によって検知された前記対象物の位置を、レーザーを用いて測距する測距センサにより検知する第２検知部と、
    　前記ロービームよりも遠方まで照射可能なマーキングライトにより、前記第２検知部によって検知された前記対象物の位置を照射するライト制御部と
    を備える車両照明制御装置。
  2. 　前記ライト制御部は、前記対象物が前記ロービームの照射範囲に入った場合には、前記マーキングライトによる照射を止める
    請求項１に記載の車両照明制御装置。
  3. 　前記ライト制御部は、前記対象物が前記ロービームの照射範囲に入った場合には、前記マーキングライトによる照射の強度を低くする
    請求項１に記載の車両照明制御装置。
  4. 　前記ライト制御部は、前記車両と前記対象物との間の距離に応じて、前記マーキングライトにより照射する光の色と、前記マーキングライトにより照射する光の強度との少なくともいずれかを変える
    請求項１から３までのいずれか１項に記載の車両照明制御装置。
  5. 　前記ライト制御部は、前記車両と前記対象物とが衝突する可能性がある衝突位置を予測し、前記マーキングライトにより前記衝突位置を照射する
    請求項１から４までのいずれか１項に記載の車両照明制御装置。
  6. 　第１検知部が、車両が有するロービームの照射範囲外に存在する対象物を遠赤外線カメラにより検知し、
    　第２検知部が、検知された前記対象物の位置を、レーザーを用いて測距する測距センサにより検知し、
    　ライト制御部が、前記ロービームよりも遠方まで照射可能なマーキングライトにより、検知された前記対象物の位置を照射する
    車両照明制御方法。
  7. 　車両が有するロービームの照射範囲外に存在する対象物を遠赤外線カメラにより検知する第１検知処理と、
    　前記第１検知処理によって検知された前記対象物の位置を、レーザーを用いて測距する測距センサにより検知する第２検知処理と、
    　前記ロービームよりも遠方まで照射可能なマーキングライトにより、前記第２検知処理によって検知された前記対象物の位置を照射するライト制御処理と
    をコンピュータに実行させる車両照明制御プログラム。
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