WO2023085213A1 - 配光制御装置および車両用灯具システム - Google Patents

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WO2023085213A1
WO2023085213A1 PCT/JP2022/041191 JP2022041191W WO2023085213A1 WO 2023085213 A1 WO2023085213 A1 WO 2023085213A1 JP 2022041191 W JP2022041191 W JP 2022041191W WO 2023085213 A1 WO2023085213 A1 WO 2023085213A1
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processing unit
arithmetic processing
arithmetic
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恭平 神谷
浩孝 沢田
聡 木原
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株式会社小糸製作所
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    • H05B47/115—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the presence or movement of objects or living beings
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    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/165—Controlling the light source following a pre-assigned programmed sequence; Logic control [LC]
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    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B47/20—Responsive to malfunctions or to light source life; for protection

Definitions

  • the present invention relates to a light distribution control device and a vehicle lamp system.
  • ADB (Adaptive Driving Beam) control has been proposed that dynamically and adaptively controls the light distribution pattern based on the vehicle's surrounding conditions.
  • ADB control uses a camera to detect the presence or absence of a forward vehicle that should be avoided from irradiating high-intensity light, and shades an area corresponding to the forward vehicle (see Patent Document 1, for example). By shielding the area corresponding to the forward vehicle, it is possible to improve the visibility of the driver of the own vehicle while reducing the glare given to the driver of the forward vehicle.
  • the inventors of the present invention have found that the usability of the light distribution control device is such that it is easy to incorporate into a vehicle system, and it is easy to adapt to changes in the built-in vehicle system. I came up with the technology to improve the
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and one of its purposes is to provide a technique for improving the usability of a light distribution control device.
  • one aspect of the present invention is a light distribution control device.
  • This light distribution control device receives image information in front of the own vehicle from the imaging device, receives position information of the forward vehicle from the vehicle ECU, and determines a light shielding area for the forward vehicle; a first arithmetic processing unit; a second arithmetic processing unit that receives information on the light shielding area from the optical unit, combines the light shielding area with the basic light distribution pattern, and determines a light distribution pattern to be formed by the optical unit.
  • the first arithmetic processing unit is composed of a parallel processing type arithmetic device.
  • the second arithmetic processing unit is composed of a sequential processing type arithmetic device.
  • This light distribution control device includes a second arithmetic processing unit that determines a light distribution pattern formed by an optical unit, including a light shielding area for a forward vehicle, based on image information in front of the own vehicle and positional information on the forward vehicle; a fifth arithmetic processing section that converts pattern information into unit information corresponding to the optical characteristics of the optical unit.
  • the second arithmetic processing unit is composed of a sequential processing type arithmetic device.
  • the fifth arithmetic processing unit is composed of a parallel processing type arithmetic device.
  • This vehicular lamp system includes an optical unit capable of irradiating a visible light beam having a variable intensity distribution to a front region of a vehicle, an imaging device for imaging the front region, and a light distribution control device according to any one of the aspects described above. Prepare.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle lamp system according to an embodiment
  • FIG. 4 is a timing chart of light distribution control executed by the light distribution control device according to the embodiment in normal times
  • FIG. 3A is a timing chart of light distribution control executed by the light distribution control device according to the embodiment when an abnormality is detected.
  • FIG. 3B is a timing chart of light distribution control executed by the light distribution control device according to the reference example when an abnormality is detected.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle lamp system 1 according to an embodiment.
  • the constituent elements of the vehicle lighting system 1 are drawn as functional blocks. These functional blocks are implemented by elements and circuits such as a CPU and memory of a computer as hardware configurations, and are implemented by computer programs and the like as software configurations.
  • the vehicle lighting system 1 includes an optical unit 2, an imaging device 4, and a light distribution control device 6. These may all be built in the same housing, or some members may be provided outside the housing.
  • the optical unit 2, imaging device 4, and light distribution control device 6 are housed in a lamp room.
  • the lamp chamber is defined by a lamp body having an opening on the front side of the vehicle and a translucent cover attached to cover the opening of the lamp body.
  • the imaging device 4 and the light distribution control device 6 may be arranged outside the lamp room, for example, on the vehicle side.
  • the imaging device 4 may be an in-vehicle camera.
  • the light distribution control device 6 may be incorporated in the vehicle ECU in whole or in part.
  • the optical unit 2 is a variable light distribution lamp capable of irradiating a visible light beam L1 with a variable intensity distribution to the front area of the own vehicle.
  • the optical unit 2 can individually change the illuminance of the light to irradiate a plurality of individual regions R arranged in the front region.
  • the plurality of individual regions R are arranged, for example, in a matrix.
  • the optical unit 2 receives information (unit information UPTN to be described later) designating a light distribution pattern from the light distribution control device 6, and emits a visible light beam L1 having an intensity distribution corresponding to the light distribution pattern.
  • a light distribution pattern is formed in front of the vehicle.
  • the light distribution pattern is grasped as a two-dimensional illuminance distribution of an irradiation pattern 902 formed on a virtual vertical screen 900 in front of the vehicle by the optical unit 2 .
  • the configuration of the optical unit 2 is not particularly limited, and includes, for example, a plurality of light sources arranged in a matrix and a lighting circuit that independently drives and lights each light source.
  • Preferred examples of light sources include semiconductor light sources such as LEDs (light emitting diodes), LDs (laser diodes), organic or inorganic ELs (electroluminescence).
  • Each individual region R is associated with each light source, and each individual region R is individually irradiated with light from each light source.
  • the resolution of the optical unit 2 in other words, the light distribution resolution is, for example, 1,000 pixels to 2,000,000 pixels.
  • the resolution of the optical unit 2 means the number of unit areas whose illuminance can be changed independently in the light distribution pattern.
  • the optical unit 2 includes a matrix type pattern forming device such as a DMD (Digital Mirror Device) or a liquid crystal device, or a scanning device that scans the front of the vehicle with light source light.
  • a matrix type pattern forming device such as a DMD (Digital Mirror Device) or a liquid crystal device, or a scanning device that scans the front of the vehicle with light source light.
  • Optical patterning devices and the like may also be included.
  • the imaging device 4 has sensitivity in the visible light region, and images the front region of the own vehicle to generate image information IMG.
  • the imaging device 4 images reflected light L2 of the visible light beam L1 from an object in front of the vehicle.
  • the imaging device 4 also captures light emitted by forward vehicles including preceding and oncoming vehicles.
  • the image information IMG generated by the imaging device 4 is sent to the light distribution control device 6 .
  • the image information IMG that the light distribution control device 6 acquires from the imaging device 4 may be RAW image data, or may be image data subjected to predetermined image processing by the imaging device 4 .
  • the case where the light distribution control device 6 receives image data obtained by performing image processing on RAW image data generated by the imaging device 4 by a processing device other than the imaging device 4 also corresponds to acquisition of the image information IMG from the imaging device 4. do.
  • the light distribution control device 6 performs ADB control that dynamically and adaptively controls the light distribution of the optical unit 2 according to the target existing in the forward area.
  • the light distribution control device 6 includes a first arithmetic processing unit 8, a second arithmetic processing unit 10, a third arithmetic processing unit 12, a fourth arithmetic processing unit 14, a fifth arithmetic processing unit 16, and a sixth arithmetic processing unit. and a processing unit 18 .
  • Each part operates by executing a program held in a memory by an integrated circuit that constitutes the part. Formation control of the light distribution pattern by the light distribution control device 6 will be described below.
  • the first arithmetic processing unit 8 receives image information IMG in front of the vehicle from the imaging device 4 . Further, the first arithmetic processing unit 8 receives the position information POS of the forward vehicle from the vehicle ECU 300 .
  • Vehicle ECU 300 repeatedly generates position information POS as part of control in, for example, advanced driver-assistance systems (ADAS). Vehicle ECU 300 receives image information IMG from imaging device 4 and performs image analysis on image information IMG using known methods including algorithm recognition and deep learning. Accordingly, vehicle ECU 300 can generate position information POS.
  • the position information POS as an example is information indicating an area where the forward vehicle exists in the image information IMG.
  • the vehicle in front has a pair of light spots corresponding to the lighting fixtures.
  • a pair of light spots corresponds to the headlamps if the forward vehicle is an oncoming vehicle and to the rear lamps if the forward vehicle is a leading vehicle.
  • Rear lamps include stop lamps and tail lamps.
  • vehicle ECU 300 determines the presence area of the forward vehicle based on the pair of light spots in image information IMG. It should be noted that vehicle ECU 300 may determine the presence area based on the contour of the forward vehicle. Also, the position information POS may be information of an area obtained by adding a predetermined margin around the existence area.
  • the first arithmetic processing unit 8 determines a light shielding area for the forward vehicle and generates light shielding area information (hereinafter referred to as light shielding area information SHD as appropriate).
  • a light-shielding region is a portion where the brightness (illuminance) in the light distribution pattern is zero, or a portion whose brightness is lower than before light-shielding.
  • the first arithmetic processing unit 8 synthesizes the position information POS with the image information IMG, and superimposes the presence area of the forward vehicle on the image information IMG. Then, the shaded area is determined based on the pairs of light spots in the existence area. Specifically, the first arithmetic processing unit 8 performs various types of image processing such as demosaicing, resizing, binarization, and morphological conversion on the entire image information IMG or, depending on the processing, on existing regions in the image information IMG. Apply. As a result, it is possible to generate an image including a light shielding area that overlaps with the presence area of the forward vehicle as the light shielding area information SHD.
  • the light shielding area information SHD may include a dimming area that overlaps with a high-brightness target such as a sign.
  • the dimming region is a portion of the light distribution pattern in which the luminance is higher than that of the light shielding region and lower than that before dimming.
  • the first arithmetic processing unit 8 sends the light shielding area information SHD to the second arithmetic processing unit 10 .
  • the third arithmetic processing unit 12 receives light distribution mode information MOD from the vehicle ECU 300 .
  • the light distribution mode information MOD is information about a light distribution mode determined based on a driver's instruction by operating a light switch (not shown) or the like, the running state of the own vehicle, the surrounding environment of the own vehicle, or the like.
  • the light distribution modes include a high beam mode that forms a high beam light distribution pattern, a low beam mode that forms a low beam light distribution pattern, a town mode that forms a light distribution pattern suitable for urban driving, and a light distribution suitable for high-speed driving. Pattern forming highway modes and the like are included.
  • the third arithmetic processing unit 12 determines a basic light distribution pattern according to the light distribution mode information MOD.
  • the basic light distribution pattern is a light distribution pattern to be combined with the light shielding area determined by the first arithmetic processing unit 8 .
  • the third arithmetic processing unit 12 sends the basic light distribution pattern information (hereinafter referred to as basic light distribution pattern information BPTN as appropriate) to the second arithmetic processing unit 10 .
  • Basic light distribution pattern information BPTN as an example is an image of a basic light distribution pattern.
  • the second arithmetic processing unit 10 repeatedly determines whether it has received the light shielding area information SHD from the first arithmetic processing unit 8 . Further, it repeatedly determines whether or not the basic light distribution pattern information BPTN has been received from the third arithmetic processing unit 12 . Then, when the light shielding area information SHD and the basic light distribution pattern information BPTN are input, the second arithmetic processing section 10 determines the light distribution pattern to be formed by the optical unit 2 based on these information, and determines the light distribution pattern information PTN. to generate In other words, the second arithmetic processing unit 10 determines the light distribution pattern including the light blocking area based on the image information IMG and the position information POS of the forward vehicle.
  • the second arithmetic processing unit 10 combines the image of the light shielding area with the image of the basic light distribution pattern. As a result, an image of the basic light distribution pattern including the light shielding area can be generated as the light distribution pattern information PTN.
  • the second arithmetic processing section 10 sends the light distribution pattern information PTN to the fifth arithmetic processing section 16 .
  • the fifth arithmetic processing section 16 converts the light distribution pattern information PTN into unit information UPTN corresponding to the optical characteristics of the optical unit 2 . For example, if the optical unit 2 has a projection lens, the light source image is flipped vertically and horizontally by the projection lens and projected onto the front area. Therefore, the fifth arithmetic processing section 16 generates the unit information UPTN by inverting the image forming the light distribution pattern information PTN.
  • the light distribution pattern that matches the processing power of the second arithmetic processing unit 10 and the light distribution pattern that matches the processing power of the optical unit 2 may differ in resolution, color space, frame rate, and the like.
  • the formats of information handled by the second arithmetic processing section 10 and the optical unit 2 may be different. Therefore, the fifth arithmetic processing section 16 generates the unit information UPTN by changing the format of the light distribution pattern information PTN to the format for the optical unit 2 .
  • the fifth arithmetic processing section 16 sends the unit information UPTN to the optical unit 2 .
  • the optical unit 2 is driven based on the unit information UPTN.
  • the dimming method of the light source is analog dimming
  • the optical unit 2 adjusts the DC level of the drive current flowing through the light source.
  • the light source dimming method is PWM (Pulse Width Modulation) dimming
  • the optical unit 2 switches the current flowing through the light source and adjusts the ratio of the ON period to adjust the average level of the drive current. do.
  • the optical unit 2 has a DMD, ON/OFF switching of each mirror element constituting the DMD may be controlled.
  • the optical unit 2 has a liquid crystal device, the light transmittance of the liquid crystal device may be controlled. As a result, a light distribution pattern corresponding to the light distribution pattern information PTN is formed in front of the vehicle.
  • the fifth arithmetic processing section 16 In addition to outputting the unit information UPTN to the optical unit 2 , the fifth arithmetic processing section 16 also sends timing information TIM indicating that the unit information UPTN has been output to the sixth arithmetic processing section 18 .
  • the sixth arithmetic processing unit 18 repeatedly determines whether or not the timing information TIM has been received from the fifth arithmetic processing unit 16 .
  • the sixth arithmetic processing unit 18 Upon receiving the timing information TIM, the sixth arithmetic processing unit 18 sends an imaging control signal TRG instructing imaging to the imaging device 4 . That is, the sixth arithmetic processing section 18 instructs the imaging device 4 to take an image in synchronization with transmission of the unit information UPTN from the fifth arithmetic processing section 16 to the optical unit 2 .
  • the imaging device 4 starts imaging when receiving the imaging control signal TRG. As a result, the imaging device 4 can capture an image of the front area under the condition that the optical unit 2
  • the fourth arithmetic processing unit 14 executes fail-safe control by transmitting the setting control signal CFG and the transmission control signal SND.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 of the present embodiment executes fail-safe control for all abnormalities in the vehicle ECU 300, the optical unit 2, and the imaging device 4. Only fail-safe control may be performed.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 receives the error signal ERR and the network monitoring signal NW from the vehicle ECU 300 .
  • Error signal ERR is transmitted from vehicle ECU 300 when vehicle ECU 300 detects the occurrence of an abnormality in the vehicle system.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 can detect that an abnormality has occurred in the vehicle system by receiving the error signal ERR.
  • the network monitoring signal NW continues to be input from the vehicle ECU 300 to the fourth arithmetic processing unit 14 when the communication between the vehicle ECU 300 and the light distribution control device 6 is normal.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 can detect that an abnormality (communication error due to interruption, noise, or the like) has occurred in communication with the vehicle ECU 300 based on the reception state of the network monitoring signal NW.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 receives the temperature signal TEMP and the network monitoring signal NW from the optical unit 2 .
  • a temperature signal TEMP is a signal indicating the temperature of the optical unit 2 and is periodically transmitted from a temperature sensor (not shown) provided in the optical unit 2 .
  • the fourth arithmetic processing section 14 can detect that the temperature abnormality has occurred in the optical unit 2 based on the temperature signal TEMP.
  • the temperature signal TEMP may be transmitted from the optical unit 2 only when the optical unit 2 has a temperature abnormality.
  • the network monitoring signal NW continues to be input from the optical unit 2 to the fourth arithmetic processing section 14 when the communication between the optical unit 2 and the light distribution control device 6 is normal.
  • the fourth arithmetic processing section 14 can detect that an abnormality has occurred in communication with the optical unit 2 based on the reception state of the network monitoring signal NW.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 receives the network monitoring signal NW from the imaging device 4 .
  • the network monitoring signal NW continues to be input from the imaging device 4 to the fourth arithmetic processing unit 14 when the communication between the imaging device 4 and the light distribution control device 6 is normal.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 can detect that an abnormality has occurred in communication with the imaging device 4 based on the reception state of the network monitoring signal NW.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 repeatedly determines whether it has received an error signal ERR from the vehicle ECU 300 . It also receives a temperature signal TEMP from the optical unit 2 and repeatedly determines whether the temperature of the optical unit 2 indicates a temperature abnormality. Further, it is repeatedly determined whether or not the network monitoring signal NW is received from the vehicle ECU 300, the optical unit 2 and the imaging device 4. FIG. When an abnormality related to at least one of the vehicle ECU 300, the optical unit 2 and the imaging device 4 is detected from these determination results, the fourth processing unit 14 sends a setting control signal CFG to the second processing unit 10. .
  • the setting control signal CFG is a signal for instructing the setting of the light distribution pattern for abnormal conditions.
  • the second arithmetic processing unit 10 repeatedly determines whether it has received the setting control signal CFG from the fourth arithmetic processing unit 14 .
  • the second arithmetic processing unit 10 that has received the setting control signal CFG instructs the optical unit 2 to form a light distribution pattern for use in abnormal conditions.
  • the fourth arithmetic processing section 14 sends the transmission control signal SND to the sixth arithmetic processing section 18 .
  • the transmission control signal SND is a signal that instructs transmission of the imaging control signal TRG regardless of the transmission timing of the unit information UPTN.
  • the sixth arithmetic processing unit 18 repeatedly determines whether or not it has received the transmission control signal SND from the fourth arithmetic processing unit 14 .
  • the sixth arithmetic processing section 18 that has received the transmission control signal SND performs imaging regardless of the transmission timing of the unit information UPTN, in other words, even if the timing information TIM is not received from the fifth arithmetic processing section 16.
  • a control signal TRG is generated and sent to the imaging device 4 .
  • the transmission of the imaging control signal TRG is earlier than when it is based on the timing information TIM.
  • the imaging device 4 When the imaging control signal TRG is transmitted, the imaging device 4 generates the image information IMG, and then the first arithmetic processing section 8 generates the light blocking area information SHD. Upon receiving the light shielding area information SHD, the second arithmetic processing unit 10 that has received the setting control signal CFG generates abnormal light distribution pattern information AbPTN using this as a trigger.
  • the light distribution control device 6 of the present embodiment executes the same processing to update the light distribution pattern in both a situation in which an abnormality is not detected and a situation in which an abnormality is detected. That is, the light distribution pattern is updated through the transmission of the imaging control signal TRG, the generation of the image information IMG, the generation of the shaded area information SHD, and the generation of the light distribution pattern information PTN. Therefore, the transmission of the imaging control signal TRG is the starting point for updating the light distribution pattern. Therefore, by transmitting the transmission control signal SND that prompts the transmission of the imaging control signal TRG, it is possible to form the abnormal light distribution pattern earlier.
  • the image information IMG is sent from the imaging device 4 to the second arithmetic processing unit 10 .
  • an abnormal distribution system having a light shielding area for all light spots included in the image information IMG or for all light spots included in the image forming the light shielding area information SHD is provided.
  • Exemplified are controls that define light patterns.
  • the basic light distribution pattern to be combined with the light shielding area may be determined based on the basic light distribution pattern information BPTN, or may be determined in advance for fail-safe control.
  • the light distribution pattern for low beam is set as the light distribution pattern for abnormal conditions.
  • control for setting the high-beam light distribution pattern to the abnormal light distribution pattern when there is no light spot If a pedestrian present in the front area can be detected, the light distribution pattern for emergency may include a brightened area for the pedestrian.
  • the second arithmetic processing unit 10 generates the abnormal light distribution pattern information AbPTN for instructing formation of the low beam light distribution pattern without using the image information IMG and the light shielding area information SHD.
  • the fail-safe control may be executed only by transmitting/receiving the setting control signal CFG. That is, the second arithmetic processing unit 10 may generate the abnormal light distribution pattern information AbPTN with the reception of the setting control signal CFG as a trigger. In this case, since the procedure from the transmission of the imaging control signal TRG to the generation of the light shielding area information SHD is not performed, the light distribution pattern for abnormal conditions can be formed earlier.
  • the lighting rate of the light source provided in the optical unit 2 decreases due to the formation of an abnormal light distribution pattern or a low beam light distribution pattern that has a larger light shielding area than in the normal state. 2 temperature can be lowered.
  • the first arithmetic processing unit 8 and the fifth arithmetic processing unit 16 are composed of parallel processing arithmetic units.
  • the second arithmetic processing unit 10, the third arithmetic processing unit 12, the fourth arithmetic processing unit 14, and the sixth arithmetic processing unit 18 are composed of sequential processing type (sequential processing type) arithmetic units.
  • the parallel processing arithmetic unit includes one or more integrated circuits selected from the group consisting of FPGA (field-programmable gate array), ASIC (application specific integrated circuit) and SoC (System-on-a-chip).
  • a sequential processing arithmetic device includes one or more integrated circuits selected from the group consisting of a CPU (Central Processing Unit) and a microcomputer (microcontroller).
  • the first arithmetic processing unit 8 and the fifth arithmetic processing unit 16 are configured by FPGA
  • the second arithmetic processing unit 10 the third arithmetic processing unit 12, the fourth arithmetic processing unit 14 and the sixth arithmetic processing unit 18 are CPUs.
  • Parallel processing arithmetic devices such as FPGAs execute hardware processing.
  • Parallel processing arithmetic devices can execute routine processing without conditional branching with high throughput and high time accuracy. In addition, it has the feature that it is easy to change the hardware design.
  • a sequential processing arithmetic unit such as a CPU executes software processing. Sequential processing arithmetic units are suitable for executing complex processing with conditional branching. In addition, it has the feature that it is easy to change the software design.
  • the process itself is a standard process without conditional branching. Therefore, by configuring the first arithmetic processing unit 8 with a parallel processing type arithmetic device, it is possible to generate the light shielding area information SHD at high speed and with high time accuracy.
  • the process of generating the light distribution pattern information PTN and the abnormal light distribution pattern information AbPTN executed by the second arithmetic processing unit 10 is a relatively complicated process involving conditional branching. Therefore, by configuring the second arithmetic processing unit 10 with a sequential processing type arithmetic device, it is possible to suitably execute the process of generating the light distribution pattern information PTN and the abnormal light distribution pattern information AbPTN.
  • the first arithmetic processing unit 8 that receives the image information IMG with a parallel processing type arithmetic device, the light distribution control device 6 can flexibly respond to changes in the imaging device 4 . Further, by interposing the first arithmetic processing unit 8 between the imaging device 4 and the second arithmetic processing unit 10, the first arithmetic processing unit 8 converts the image information IMG of various formats into the light shielded area information SHD of the fixed format. , and sent to the second arithmetic processing unit 10 . As a result, the second arithmetic processing unit 10 can execute the process of generating the light distribution pattern information PTN without being affected by the specification change of the imaging device 4 .
  • the range in which the control design is affected by the change of the imaging device 4 can be easily changed in the hardware design. can be limited to the first arithmetic processing unit 8.
  • the first arithmetic processing unit 8 can cope with the change of the imaging device 4, the flexibility of changing the imaging device 4 can be increased.
  • the vehicle ECU 300 may be frequently changed such as addition of types of light distribution modes and addition of types of system abnormalities to be detected.
  • the communication specifications between each of the vehicle ECU 300, the optical unit 2, and the imaging device 4 and the light distribution control device 6 may be changed.
  • Such a system change can be easily dealt with by changing the software design of the sequential processing arithmetic unit. Therefore, by configuring the third arithmetic processing unit 12, which receives the light distribution mode information MOD, which is susceptible to system changes, in other words, highly dependent on the vehicle system, with a sequential processing arithmetic unit, the light distribution control apparatus 6 can flexibly respond to system changes.
  • the light distribution control device 6 can be flexibly adapted to system changes. It is possible to correspond.
  • the processing executed by the third arithmetic processing unit 12 and the fourth arithmetic processing unit 14 may include conditional branching. Therefore, by constructing the third arithmetic processing unit 12 and the fourth arithmetic processing unit 14 with sequential processing type arithmetic units, consumption of resources required for execution of processing can be reduced compared to the case of forming with parallel processing type arithmetic units. can be suppressed.
  • a parallel processing type arithmetic unit does not easily adapt to system changes of the vehicle ECU 300 compared to a sequential processing type arithmetic unit.
  • the image information IMG and the position information POS input to the first arithmetic processing unit 8 are less dependent on the vehicle system and less susceptible to system changes. Therefore, there is no problem even if the first arithmetic processing unit 8 is configured by a parallel processing type arithmetic device. In this way, by changing the type of integrated circuit that receives information according to the characteristics of the input information, the performance and usability of the light distribution control device 6 can be improved.
  • the image information IMG is directly input from the imaging device 4 and the position information POS is directly input from the vehicle ECU 300 to the first arithmetic processing unit 8 .
  • the light distribution mode information MOD is directly input to the third arithmetic processing unit 12 from the vehicle ECU 300 .
  • data transfer between the first arithmetic processing unit 8 and the third arithmetic processing unit 12 is reduced compared to the case where information is sent from one of the first arithmetic processing unit 8 and the third arithmetic processing unit 12 to the other. Processing and components (such as terminals for voltage conversion) required for transfer can be omitted. Therefore, complication of the structure of the light distribution control device 6 can be suppressed.
  • the process of generating unit information UPTN executed by the fifth arithmetic processing unit 16 is a standard process without conditional branching. Therefore, by configuring the fifth arithmetic processing unit 16 with a parallel processing type arithmetic device, it is possible to generate the unit information UPTN at high speed and with high time accuracy.
  • the light distribution control device 6 can flexibly respond to changes in the optical unit 2 by configuring the fifth arithmetic processing section 16 that generates the unit information UPTN with a parallel processing type arithmetic device. Further, by interposing the fifth arithmetic processing section 16 between the optical unit 2 and the second arithmetic processing section 10, the light distribution pattern information PTN in the fixed format is processed by the fifth arithmetic processing section 16 suitable for the optical unit 2. It can be converted into unit information UPTN in the format and sent to the optical unit 2 . As a result, the second arithmetic processing section 10 can execute the process of generating the light distribution pattern information PTN without being affected by the specification change of the optical unit 2 .
  • the fifth arithmetic processing unit 16 interposing the fifth arithmetic processing unit 16 between the optical unit 2 and the second arithmetic processing unit 10, it is possible to easily change the hardware design by reducing the range in which the control design is affected by the change of the optical unit 2. can be limited to the fifth arithmetic processing unit 16 .
  • the optical unit 2 can be changed by the fifth arithmetic processing section 16, the degree of freedom in changing the optical unit 2 can be increased.
  • a parallel processing arithmetic unit is an integrated circuit suitable for executing routine processing, and starts processing at a fixed cycle.
  • a sequential processing arithmetic device can flexibly change the timing of starting processing. Therefore, by configuring the sixth arithmetic processing unit 18 with a sequential processing type arithmetic device, it is possible to more easily execute fail-safe control that makes the transmission timing of the imaging control signal TRG variable. In other words, compared to the case where the imaging control signal TRG is periodically transmitted by the parallel processing arithmetic unit, the imaging control signal TRG can be transmitted earlier, and thus the light distribution pattern for abnormal conditions can be formed earlier. be able to.
  • FIG. 2 is a timing chart of light distribution control executed by the light distribution control device 6 according to the embodiment during normal operation.
  • FIG. 3A is a timing chart of light distribution control executed by the light distribution control device 6 according to the embodiment when an abnormality is detected.
  • FIG. 3B is a timing chart of light distribution control executed by the light distribution control device according to the reference example when an abnormality is detected.
  • the first FPGA corresponds to the first arithmetic processing unit 8.
  • FIG. The second CPU corresponds to the second arithmetic processing section 10 .
  • the third CPU corresponds to the third arithmetic processing section 12 .
  • the fourth CPU corresponds to the fourth arithmetic processing section 14 .
  • the fifth FPGA corresponds to the fifth arithmetic processing section 16 .
  • the sixth CPU corresponds to the sixth arithmetic processing section 18 .
  • the sixth arithmetic processing unit 18 is configured by an FPGA, and is displayed as sixth FPGA in FIG. 3B.
  • the first FPGA, the second to fourth CPUs, and the fifth FPGA in FIG. 3(B) are the same as in FIGS. 2 and 3(A).
  • PTN2 and “PTN3” are displayed in the row of the second CPU in order to distinguish the light distribution pattern information PTN generated in each period by the second arithmetic processing unit 10 from each other.
  • UPTN2 and “UPTN3” are displayed in the row of the fifth FPGA in order to distinguish the unit information UPTN generated in each period by the fifth arithmetic processing section 16 from each other.
  • “PTN1” in the optical unit row means that the optical unit 2 forms a light distribution pattern corresponding to the light distribution pattern information PTN1.
  • PTN2 means that the optical unit 2 forms a light distribution pattern corresponding to the light distribution pattern information PTN2.
  • the sixth arithmetic processing unit 18 when an abnormality in the vehicle ECU 300 or the like is not detected, the sixth arithmetic processing unit 18 periodically generates an imaging control signal TRG and sends it to the imaging device 4 .
  • the third arithmetic processing unit 12 also receives light distribution mode information MOD (not shown) from the vehicle ECU 300 and periodically sends basic light distribution pattern information BPTN to the second arithmetic processing unit 10 .
  • the imaging device 4 Upon receiving the imaging control signal TRG, the imaging device 4 generates image information IMG and sends it to the first arithmetic processing section 8 . Also, the vehicle ECU 300 repeatedly sends the position information POS to the first arithmetic processing unit 8 (not shown).
  • the first arithmetic processing unit 8 Upon receiving the image information IMG and the position information POS, the first arithmetic processing unit 8 generates light shielding area information SHD and sends it to the second arithmetic processing unit 10 .
  • the second arithmetic processing unit 10 Upon receiving the light shielding area information SHD and the basic light distribution pattern information BPTN, the second arithmetic processing unit 10 generates light distribution pattern information PTN2 and sends it to the fifth arithmetic processing unit 16 .
  • the fifth arithmetic processing section 16 Upon receiving the light distribution pattern information PTN2, the fifth arithmetic processing section 16 generates unit information UPTN2 and sends it to the optical unit 2. Further, the fifth arithmetic processing section 16 outputs the timing information TIM to the sixth arithmetic processing section 18 together with the output of the unit information UPTN2.
  • the optical unit 2 Upon receiving the unit information UPTN2, the optical unit 2 switches the light distribution pattern corresponding to the light distribution pattern information PTN1 formed so far to a light distribution pattern corresponding to the light distribution pattern information PTN2.
  • One control cycle ends at the timing when the light distribution pattern is switched.
  • the sixth arithmetic processing unit 18 sends the imaging control signal TRG to the imaging device 4 . As a result, the front area is imaged by the imaging device 4 under the formation of the light distribution pattern according to the light distribution pattern information PTN2. After that, the same processing is repeated.
  • the fourth arithmetic processing unit 14 detects the occurrence of the abnormality, generates the setting control signal CFG, and sends it to the second arithmetic processing unit 10 .
  • the fourth arithmetic processing unit 14 also generates a transmission control signal SND and sends it to the sixth arithmetic processing unit 18 .
  • the sixth arithmetic processing unit 18 Upon receiving the transmission control signal SND, the sixth arithmetic processing unit 18 generates the imaging control signal TRG and sends it to the imaging device 4 without waiting for reception of the timing information TIM. Therefore, the imaging control signal TRG is sent to the imaging device 4 earlier than when it is normally sent to the imaging device 4 at the start of the next control cycle.
  • the imaging device 4 Upon receiving the imaging control signal TRG, the imaging device 4 generates image information IMG and sends it to the first arithmetic processing section 8 .
  • the first arithmetic processing unit 8 Upon receiving the image information IMG and the position information POS, the first arithmetic processing unit 8 generates light shielding area information SHD and sends it to the second arithmetic processing unit 10 .
  • the second arithmetic processing unit 10 that receives the setting control signal CFG generates the abnormal light distribution pattern information AbPTN and sends it to the fifth arithmetic processing unit 16 when receiving the light shielding area information SHD.
  • the fifth arithmetic processing unit 16 Upon receiving the abnormal light distribution pattern information AbPTN, the fifth arithmetic processing unit 16 generates unit information UAbPTN and sends it to the optical unit 2 .
  • the optical unit 2 switches the light distribution pattern corresponding to the light distribution pattern information PTN2 formed so far to a light distribution pattern corresponding to the light distribution pattern
  • the sixth arithmetic processing unit 18 when the sixth arithmetic processing unit 18 is configured by a parallel processing type arithmetic device such as FPGA, the sixth arithmetic processing unit 18 generates the imaging control signal TRG at a fixed cycle. and sent to the imaging device 4. Therefore, even if the fourth arithmetic processing unit 14 sends the transmission control signal SND to the sixth arithmetic processing unit 18, the transmission of the imaging control signal TRG is not hastened. Therefore, the formation of the light distribution pattern according to the abnormal light distribution pattern information AbPTN is delayed compared to the case where the sixth arithmetic processing unit 18 is composed of a sequential processing type arithmetic device.
  • a parallel processing type arithmetic device such as FPGA
  • each integrated circuit constituting the first to sixth arithmetic processing units 8 to 18 is mounted on a common wiring substrate.
  • the first arithmetic processing unit 8 to the sixth arithmetic processing unit 18 is integrated into one board, it is possible to increase the communication speed between the respective arithmetic processing units. Also, the size and cost of the light distribution control device 6 can be reduced.
  • the first arithmetic processing unit 8 and the fifth arithmetic processing unit 16 are composed of separate parallel processing type arithmetic units, but may be composed of one parallel processing type arithmetic unit.
  • the second arithmetic processing unit 10 the third arithmetic processing unit 12, the fourth arithmetic processing unit 14 and the sixth arithmetic processing unit 18 are composed of separate sequential processing arithmetic units, two or more of these are It may be composed of one sequential processing type arithmetic unit.
  • the first arithmetic processing unit 8 configured by a parallel processing type arithmetic device receives the image information IMG and the position information POS of the preceding vehicle, and controls the light. Generate area information SHD.
  • the second arithmetic processing unit 10 configured by a sequential processing type arithmetic device receives the light shielding area information SHD and the basic light distribution pattern BPTN and generates the light distribution pattern information PTN.
  • the usability of the light distribution control device 6 can be improved.
  • the latency of each process in light distribution control can be reduced.
  • the third arithmetic processing unit 12 configured by a sequential processing type arithmetic device receives the light distribution mode information MOD and generates the basic light distribution pattern information BPTN.
  • the fourth processing unit 14 configured by a sequential processing type processing device detects an abnormality related to at least one of the vehicle ECU 300, the optical unit 2 and the imaging device 4, and outputs the setting control signal CFG. and a transmission control signal SND. This makes it possible to flexibly cope with changes in the vehicle system. Therefore, the usability of the light distribution control device 6 can be improved.
  • the fifth arithmetic processing unit 16 configured by a parallel processing type arithmetic device generates the unit information UPTN. This makes it possible to flexibly cope with changes in the specifications of the optical unit 2 . Therefore, the usability of the light distribution control device 6 can be improved. In addition, processing latency in light distribution control can be reduced.
  • the sixth arithmetic processing unit 18 configured by a sequential processing arithmetic device generates the imaging control signal TRG. This makes it possible to flexibly change the imaging timing of the imaging device 4 and the switching timing of the light distribution pattern. Therefore, the usability of the light distribution control device 6 can be improved. Moreover, when an abnormality occurs in the vehicle ECU 300 or the like, the fail-safe control can be executed earlier. That is, it is possible to improve the responsiveness of the light distribution control device 6 to the occurrence of an abnormality.
  • a first arithmetic processing unit (8) receives image information (IMG) in front of the vehicle from an imaging device (4), receives position information (POS) of a vehicle ahead from a vehicle ECU (300), and determines a light shielding area for the vehicle ahead. )and, A second operation that receives the information (SHD) of the light shielding area from the first arithmetic processing unit (8), synthesizes the light shielding area with the basic light distribution pattern (BPTN), and determines the light distribution pattern to be formed by the optical unit (2).
  • IMG image information
  • POS position information
  • BPTN basic light distribution pattern
  • the first arithmetic processing unit (8) is composed of a parallel processing type arithmetic device
  • the second arithmetic processing unit (10) is composed of a sequential processing arithmetic unit, A light distribution control device (6).
  • the light distribution mode information (MOD) is received from the vehicle ECU (300), the basic light distribution pattern is determined according to the light distribution mode information (MOD), and the basic light distribution pattern information (BPTN) is sent to the second arithmetic processing unit (10 ), further comprising a third arithmetic processing unit (12) for sending to
  • the third arithmetic processing unit (12) is composed of a sequential processing arithmetic unit, A light distribution control device (6) according to the first item.
  • Image information is directly input from the imaging device (4) to the first arithmetic processing unit (8), and position information (POS) is directly input from the vehicle ECU (300), Light distribution mode information (MOD) is directly input to the third arithmetic processing unit (12) from the vehicle ECU (300).
  • the light distribution control device (6) according to the second item.
  • CFG setting control signal
  • the fourth arithmetic processing unit (14) is composed of a sequential processing arithmetic unit, A light distribution control device (6) according to any one of the first to third items.
  • the second arithmetic processing unit (10) is composed of a sequential processing arithmetic unit,
  • the fifth arithmetic processing unit (16) is composed of a parallel processing type arithmetic device, A light distribution control device (6).
  • a sixth arithmetic processing unit that sends an imaging control signal (TRG) instructing imaging to an imaging device (4) that generates image information (IMG) in accordance with transmission of unit information (UPTN) to the optical unit (2) further comprising (18),
  • the sixth arithmetic processing unit (18) is composed of a sequential processing arithmetic unit, The light distribution control device (6) according to the sixth item.
  • An abnormality related to at least one of a vehicle ECU (300), an optical unit (2), and an imaging device (4) is detected, and transmission of an imaging control signal (TRG) independent of transmission timing of unit information (UPTN) is performed.
  • the fourth arithmetic processing unit (14) is composed of a sequential processing arithmetic unit, A light distribution control device (6) according to the seventh item.
  • the present invention can be used for light distribution control devices and vehicle lamp systems.
  • Vehicle lighting system 2 optical unit, 4 imaging device, 6 light distribution control device, 8 first processing unit, 10 second processing unit, 12 third processing unit, 14 fourth processing unit, 16th 5 arithmetic processing unit, 18 sixth arithmetic processing unit, 300 vehicle ECU.

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Abstract

配光制御装置６は、撮像装置４から自車前方の画像情報ＩＭＧを受け、車両ＥＣＵ３００から前方車両の位置情報ＰＯＳを受けて、前方車両に対する遮光領域を定める第１演算処理部８と、第１演算処理部８から遮光領域情報ＳＨＤを受け、基本配光パターンに遮光領域を合成して、光学ユニット２に形成させる配光パターンを定める第２演算処理部１０と、を備える。第１演算処理部８は、並列処理型演算装置で構成される。第２演算処理部１０は、逐次処理型演算装置で構成される。

Description

配光制御装置および車両用灯具システム
　本発明は、配光制御装置および車両用灯具システムに関する。
　車両の周囲の状態に基づいて配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御が提案されている。ＡＤＢ制御は、高輝度の光照射を避けるべき前方車両の有無をカメラで検出し、前方車両に対応する領域を遮光するものである（例えば、特許文献１参照）。前方車両に対応する領域を遮光することで、前方車両の運転者に与えるグレアを低減しつつ、自車両の運転者の視認性を向上させることができる。
特開２０１５－０６４９６４号公報
　本発明者らは、ＡＤＢ制御を実行する配光制御装置について鋭意検討した結果、車両システムへの組み込み易さや、組み込まれた車両システムの変更への対応し易さといった、配光制御装置の使い勝手の向上を図る技術に想到した。
　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、配光制御装置の使い勝手の向上を図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、配光制御装置である。この配光制御装置は、撮像装置から自車前方の画像情報を受け、車両ＥＣＵから前方車両の位置情報を受けて、前方車両に対する遮光領域を定める第１演算処理部と、第１演算処理部から遮光領域の情報を受け、基本配光パターンに遮光領域を合成して、光学ユニットに形成させる配光パターンを定める第２演算処理部と、を備える。第１演算処理部は、並列処理型演算装置で構成される。第２演算処理部は、逐次処理型演算装置で構成される。
　本発明の他の態様は、配光制御装置である。この配光制御装置は、自車前方の画像情報および前方車両の位置情報に基づいて、前方車両に対する遮光領域を含む、光学ユニットに形成させる配光パターンを定める第２演算処理部と、配光パターンの情報を光学ユニットの光学特性に応じたユニット用情報に変換する第５演算処理部と、を備える。第２演算処理部は、逐次処理型演算装置で構成される。第５演算処理部は、並列処理型演算装置で構成される。
　本発明の他の態様は、車両用灯具システムである。この車両用灯具システムは、強度分布が可変である可視光ビームを車両の前方領域に照射可能な光学ユニットと、前方領域を撮像する撮像装置と、上記いずれかの態様の配光制御装置と、を備える。
　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、配光制御装置の使い勝手の向上を図ることができる。
実施の形態に係る車両用灯具システムのブロック図である。 正常時に実施の形態に係る配光制御装置が実行する配光制御のタイミングチャートである。 図３（Ａ）は、異常検知時に実施の形態に係る配光制御装置が実行する配光制御のタイミングチャートである。図３（Ｂ）は、異常検知時に参考例に係る配光制御装置が実行する配光制御のタイミングチャートである。
　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。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
　図１は、実施の形態に係る車両用灯具システム１のブロック図である。図１では、車両用灯具システム１の構成要素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。
　車両用灯具システム１は、光学ユニット２と、撮像装置４と、配光制御装置６とを備える。これらは全て同じ筐体に内蔵されていてもよいし、いくつかの部材は筐体の外部に設けられてもよい。例えば、光学ユニット２、撮像装置４および配光制御装置６は、灯室に収容される。灯室は、車両前方側に開口部を有するランプボディと、ランプボディの開口部を覆うように取り付けられた透光カバーとによって区画される。撮像装置４および配光制御装置６は、灯室外、例えば車両側に配置されてもよい。この場合、撮像装置４は車載カメラであってもよい。また、配光制御装置６は、全部または一部が車両ＥＣＵに組み込まれてもよい。
　光学ユニット２は、強度分布が可変である可視光ビームＬ１を自車両の前方領域に照射可能な配光可変ランプである。光学ユニット２は、前方領域に並ぶ複数の個別領域Ｒに照射する光の照度を個別に変更可能である。複数の個別領域Ｒは、例えばマトリクス状に配列される。光学ユニット２は、配光制御装置６から配光パターンを指示する情報（後述するユニット用情報ＵＰＴＮ）を受け、配光パターンに応じた強度分布を有する可視光ビームＬ１を出射する。これにより、自車前方に配光パターンが形成される。配光パターンは、光学ユニット２が自車前方の仮想鉛直スクリーン９００上に形成する照射パターン９０２の２次元の照度分布と把握される。
　光学ユニット２の構成は特に限定されず、例えばマトリクス状に配列された複数の光源と、各光源を独立に駆動して点灯させる点灯回路と、を含む。光源の好ましい例としては、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＬＤ（レーザーダイオード）、有機または無機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）等の半導体光源が挙げられる。各個別領域Ｒと各光源とが対応付けられて、各光源から各個別領域Ｒに対して個別に光が照射される。光学ユニット２の解像度、言い換えれば配光分解能は、例えば１０００ピクセル～２００万ピクセルである。光学ユニット２の解像度は、配光パターンにおいて独立に照度を変更できる単位領域の数を意味する。
　なお、光学ユニット２は、配光パターンに応じた照度分布を形成するために、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）や液晶デバイス等のマトリクス型のパターン形成デバイスや、光源光で自車前方を走査するスキャン光学型のパターン形成デバイス等を含んでもよい。
　撮像装置４は、可視光領域に感度を有し、自車両の前方領域を撮像して画像情報ＩＭＧを生成する。撮像装置４は、車両前方の物体による可視光ビームＬ１の反射光Ｌ２を撮像する。また、撮像装置４は、先行車および対向車を含む前方車両が照射する光を撮像する。撮像装置４が生成した画像情報ＩＭＧは、配光制御装置６に送られる。配光制御装置６が撮像装置４から取得する画像情報ＩＭＧは、ＲＡＷ画像データであってもよいし、撮像装置４によって所定の画像処理が施された画像データであってもよい。また、撮像装置４が生成したＲＡＷ画像データに撮像装置４以外の処理装置が画像処理を施した画像データを配光制御装置６が受ける場合も、撮像装置４からの画像情報ＩＭＧの取得に該当する。
　配光制御装置６は、前方領域に存在する物標に応じて、光学ユニット２の配光を動的、適応的に制御するＡＤＢ制御を実行する。配光制御装置６は、第１演算処理部８と、第２演算処理部１０と、第３演算処理部１２と、第４演算処理部１４と、第５演算処理部１６と、第６演算処理部１８とを備える。各部は、自身を構成する集積回路が、メモリに保持されたプログラムを実行することで動作する。以下、配光制御装置６による配光パターンの形成制御について説明する。
　第１演算処理部８は、撮像装置４から自車前方の画像情報ＩＭＧを受ける。また、第１演算処理部８は、車両ＥＣＵ３００から前方車両の位置情報ＰＯＳを受ける。車両ＥＣＵ３００は、例えば先進運転支援システム（ADAS:Advanced driver-assistance systems）における制御の一環として位置情報ＰＯＳを繰り返し生成する。車両ＥＣＵ３００は、撮像装置４から画像情報ＩＭＧを受け、アルゴリズム認識やディープラーニング等を含む公知の方法を用いて画像情報ＩＭＧに画像解析を実行する。これにより、車両ＥＣＵ３００は位置情報ＰＯＳを生成することができる。一例としての位置情報ＰＯＳは、画像情報ＩＭＧにおいて前方車両が存在する領域を示す情報である。
　前方車両は、灯具に対応する光点のペアを有する。光点のペアは、前方車両が対向車である場合にはヘッドランプに対応し、前方車両が先行車である場合にはリアランプに対応する。リアランプは、ストップランプとテールランプとを含む。一例として、車両ＥＣＵ３００は、画像情報ＩＭＧ中の光点のペアに基づいて前方車両の存在領域を定める。なお、車両ＥＣＵ３００は、前方車両の輪郭に基づいて存在領域を定めてもよい。また、位置情報ＰＯＳは、存在領域の周囲に所定のマージンを加えた領域の情報であってもよい。
　第１演算処理部８は、画像情報ＩＭＧおよび位置情報ＰＯＳに基づいて、前方車両に対する遮光領域を定めて、遮光領域の情報（以下では適宜、遮光領域情報ＳＨＤという）を生成する。遮光領域とは、配光パターン中の輝度（照度）がゼロの部分、または遮光前よりも輝度を低下させた部分である。
　一例として、第１演算処理部８は、画像情報ＩＭＧに位置情報ＰＯＳを合成して、画像情報ＩＭＧに前方車両の存在領域を重ねる。そして、存在領域中の光点のペアに基づいて遮光領域を定める。具体的には、第１演算処理部８は、画像情報ＩＭＧ全体あるいは処理によっては画像情報ＩＭＧ中の存在領域に対して、デモザイク、リサイズ、２値化処理およびモルフォロジー変換等の各種の画像処理を施す。これにより、遮光領域情報ＳＨＤとして、前方車両の存在領域と重なる遮光領域を含む画像を生成することができる。なお、遮光領域情報ＳＨＤは、標識等の高輝度物標と重なる減光領域を含んでもよい。減光領域とは、配光パターン中の輝度が遮光領域よりも高く且つ減光前よりも低い部分である。第１演算処理部８は、遮光領域情報ＳＨＤを第２演算処理部１０に送る。
　第３演算処理部１２は、車両ＥＣＵ３００から配光モード情報ＭＯＤを受ける。配光モード情報ＭＯＤは、ライトスイッチ（図示せず）の操作等による運転者の指示、自車両の走行状態、または自車両の周囲の環境等に基づいて決まる配光モードに関する情報である。配光モードには、ハイビーム用配光パターンを形成するハイビームモード、ロービーム用配光パターンを形成するロービームモード、市街地の走行に適した配光パターンを形成するタウンモード、高速走行に適した配光パターンを形成するハイウェイモード等が含まれる。
　第３演算処理部１２は、配光モード情報ＭＯＤに応じて基本配光パターンを定める。基本配光パターンは、第１演算処理部８が定めた遮光領域の合成対象となる配光パターンである。例えば配光モードがハイビームモードであれば、基本配光パターンはハイビーム用配光パターンである。そして、第３演算処理部１２は、基本配光パターンの情報（以下では適宜、基本配光パターン情報ＢＰＴＮという）を第２演算処理部１０に送る。一例としての基本配光パターン情報ＢＰＴＮは、基本配光パターンの画像である。
　第２演算処理部１０は、第１演算処理部８から遮光領域情報ＳＨＤを受けたか繰り返し判断する。また、第３演算処理部１２から基本配光パターン情報ＢＰＴＮを受けたか繰り返し判断する。そして、遮光領域情報ＳＨＤおよび基本配光パターン情報ＢＰＴＮが入力されると、第２演算処理部１０は、これらの情報に基づいて光学ユニット２に形成させる配光パターンを定め、配光パターン情報ＰＴＮを生成する。換言すれば、第２演算処理部１０は、画像情報ＩＭＧおよび前方車両の位置情報ＰＯＳに基づいて、遮光領域を含む配光パターンを定めている。
　例えば、第２演算処理部１０は、基本配光パターンの画像に遮光領域の画像を合成する。これにより、配光パターン情報ＰＴＮとして、遮光領域を含む基本配光パターンの画像を生成することができる。第２演算処理部１０は、配光パターン情報ＰＴＮを第５演算処理部１６に送る。
　第５演算処理部１６は、配光パターン情報ＰＴＮを光学ユニット２の光学特性に応じたユニット用情報ＵＰＴＮに変換する。例えば、光学ユニット２が投影レンズを有する場合、光源像は投影レンズによって上下左右が反転されて前方領域に投影される。そこで、第５演算処理部１６は、配光パターン情報ＰＴＮを構成する画像に反転処理を施すことで、ユニット用情報ＵＰＴＮを生成する。
　また、第２演算処理部１０の処理能力に合わせた配光パターンと、光学ユニット２の処理能力に合わせた配光パターンとでは、解像度、色空間、フレームレート等が異なる場合がある。つまり、第２演算処理部１０と光学ユニット２とで、扱う情報のフォーマットが異なり得る。そこで、第５演算処理部１６は、配光パターン情報ＰＴＮのフォーマットを光学ユニット２用のフォーマットに変更することで、ユニット用情報ＵＰＴＮを生成する。第５演算処理部１６は、ユニット用情報ＵＰＴＮを光学ユニット２に送る。
　光学ユニット２は、ユニット用情報ＵＰＴＮに基づいて駆動する。例えば、光源の調光方法がアナログ調光である場合、光学ユニット２は、光源に流れる駆動電流の直流レベルを調節する。また、光源の調光方法がＰＷＭ（Pulse Width Modulation）調光である場合、光学ユニット２は、光源に流れる電流をスイッチングし、オン期間の比率を調節することで、駆動電流の平均レベルを調節する。また、光学ユニット２がＤＭＤを有する場合は、ＤＭＤを構成する各ミラー素子のオン／オフ切り替えを制御してもよい。光学ユニット２が液晶デバイスを有する場合は、液晶デバイスの光透過率を制御してもよい。これにより、配光パターン情報ＰＴＮに応じた配光パターンが自車前方に形成される。
　また、第５演算処理部１６は、光学ユニット２へのユニット用情報ＵＰＴＮの出力とともに、ユニット用情報ＵＰＴＮを出力したことを示すタイミング情報ＴＩＭを第６演算処理部１８に送る。第６演算処理部１８は、第５演算処理部１６からタイミング情報ＴＩＭを受けたか繰り返し判断する。第６演算処理部１８は、タイミング情報ＴＩＭを受けると、撮像を指示する撮像制御信号ＴＲＧを撮像装置４に送る。つまり、第６演算処理部１８は、第５演算処理部１６から光学ユニット２へのユニット用情報ＵＰＴＮの送信に合わせて、撮像装置４に撮像を指示する。撮像装置４は、撮像制御信号ＴＲＧを受けると撮像を開始する。これにより、撮像装置４は、光学ユニット２が新たな配光パターンを形成した状況下で前方領域を撮像することができる。
　第４演算処理部１４は、車両ＥＣＵ３００、光学ユニット２および撮像装置４の少なくとも１つに関連する異常を検知した場合、設定制御信号ＣＦＧおよび送信制御信号ＳＮＤの送信によってフェールセーフ制御を実行する。本実施の形態の第４演算処理部１４は、車両ＥＣＵ３００、光学ユニット２および撮像装置４の全ての異常に対してフェールセーフ制御を実行するが、これらのうち１つまたは２つの異常に対してのみフェールセーフ制御を実行してもよい。
　第４演算処理部１４は、車両ＥＣＵ３００からエラー信号ＥＲＲおよびネットワーク監視信号ＮＷを受ける。エラー信号ＥＲＲは、車両システム内での異常の発生を車両ＥＣＵ３００が検知したときに、車両ＥＣＵ３００から送信される。第４演算処理部１４は、エラー信号ＥＲＲを受けることで、車両システムに異常が生じたことを検知することができる。ネットワーク監視信号ＮＷは、車両ＥＣＵ３００と配光制御装置６との通信が正常であるとき、車両ＥＣＵ３００から第４演算処理部１４に入力され続ける。第４演算処理部１４は、ネットワーク監視信号ＮＷの受信状態に基づいて、車両ＥＣＵ３００との通信に異常（途絶やノイズ等による通信エラー）が生じたことを検知することができる。
　また、第４演算処理部１４は、光学ユニット２から温度信号ＴＥＭＰおよびネットワーク監視信号ＮＷを受ける。温度信号ＴＥＭＰは、光学ユニット２の温度を示す信号であり、光学ユニット２に設けられる温度センサ（図示せず）から定期的に送信される。第４演算処理部１４は、温度信号ＴＥＭＰに基づいて光学ユニット２に温度異常が生じたことを検知することができる。なお、温度信号ＴＥＭＰは、光学ユニット２に温度異常が生じたときのみ光学ユニット２から送信されてもよい。ネットワーク監視信号ＮＷは、光学ユニット２と配光制御装置６との通信が正常であるとき、光学ユニット２から第４演算処理部１４に入力され続ける。第４演算処理部１４は、ネットワーク監視信号ＮＷの受信状態に基づいて、光学ユニット２との通信に異常が生じたことを検知することができる。
　また、第４演算処理部１４は、撮像装置４からネットワーク監視信号ＮＷを受ける。ネットワーク監視信号ＮＷは、撮像装置４と配光制御装置６との通信が正常であるとき、撮像装置４から第４演算処理部１４に入力され続ける。第４演算処理部１４は、ネットワーク監視信号ＮＷの受信状態に基づいて、撮像装置４との通信に異常が生じたことを検知することができる。
　第４演算処理部１４は、車両ＥＣＵ３００からエラー信号ＥＲＲを受けたか繰り返し判断する。また、光学ユニット２から温度信号ＴＥＭＰを受け、光学ユニット２の温度が温度異常を示すか繰り返し判断する。また、車両ＥＣＵ３００、光学ユニット２および撮像装置４からネットワーク監視信号ＮＷを受けたか繰り返し判断する。これらの判断結果から車両ＥＣＵ３００、光学ユニット２および撮像装置４の少なくとも１つに関連する異常が検知されると、第４演算処理部１４は、設定制御信号ＣＦＧを第２演算処理部１０に送る。設定制御信号ＣＦＧは、異常時用配光パターンの設定を指示する信号である。
　第２演算処理部１０は、第４演算処理部１４から設定制御信号ＣＦＧを受けたか繰り返し判断する。そして、設定制御信号ＣＦＧを受けた第２演算処理部１０は、配光パターン情報ＰＴＮの生成タイミングとなったとき、光学ユニット２に異常時用配光パターンの形成を指示する異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮを生成する。
　また、車両ＥＣＵ３００、光学ユニット２および撮像装置４の少なくとも１つに関連する異常が検知されると、第４演算処理部１４は、送信制御信号ＳＮＤを第６演算処理部１８に送る。送信制御信号ＳＮＤは、ユニット用情報ＵＰＴＮの送信タイミングによらない撮像制御信号ＴＲＧの送信を指示する信号である。第６演算処理部１８は、第４演算処理部１４から送信制御信号ＳＮＤを受けたか繰り返し判断する。そして、送信制御信号ＳＮＤを受けた第６演算処理部１８は、ユニット用情報ＵＰＴＮの送信タイミングとは無関係に、換言すれば第５演算処理部１６からタイミング情報ＴＩＭを受けていなくても、撮像制御信号ＴＲＧを生成して撮像装置４に送る。これにより、撮像制御信号ＴＲＧの送信がタイミング情報ＴＩＭに基づく場合よりも早まる。
　撮像制御信号ＴＲＧが送信されると、撮像装置４が画像情報ＩＭＧを生成し、続いて第１演算処理部８が遮光領域情報ＳＨＤを生成する。設定制御信号ＣＦＧを受けた第２演算処理部１０は、遮光領域情報ＳＨＤを受けると、これをトリガとして異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮを生成する。
　本実施の形態の配光制御装置６は、異常が検知されない状況と検知された状況とのいずれにおいても、同じ処理を実行して配光パターンを更新する。つまり、撮像制御信号ＴＲＧの送信、画像情報ＩＭＧの生成、遮光領域情報ＳＨＤの生成および配光パターン情報ＰＴＮの生成を経て、配光パターンが更新される。したがって、撮像制御信号ＴＲＧの送信が配光パターン更新の起点となる。よって、撮像制御信号ＴＲＧの送信を促す送信制御信号ＳＮＤを送信することで、異常時用配光パターンをより早期に形成することができる。
　フェールセーフ制御としては、送信制御信号ＳＮＤに基づく撮像制御信号ＴＲＧの送信によって得られる画像情報ＩＭＧ、あるいは当該画像情報ＩＭＧに基づいて生成される遮光領域情報ＳＨＤを用いて、異常時用配光パターンを定める制御が例示される。異常時用配光パターンの設定に画像情報ＩＭＧを用いる場合は、撮像装置４から第２演算処理部１０に画像情報ＩＭＧが送られる。
　このようなフェールセーフ制御としては、画像情報ＩＭＧに含まれる全ての光点に対して、あるいは遮光領域情報ＳＨＤを構成する画像に含まれる全ての光点に対して遮光領域を有する異常時用配光パターンを定める制御が例示される。遮光領域の合成対象となる基本配光パターンは、基本配光パターン情報ＢＰＴＮに基づいて定められてもよいし、フェールセーフ制御用に予め定められていてもよい。また、フェールセーフ制御としては、画像情報ＩＭＧに光点が存在する場合、あるいは遮光領域情報ＳＨＤを構成する画像に光点が存在する場合はロービーム用配光パターンを異常時用配光パターンに定め、光点が存在しない場合はハイビーム用配光パターンを異常時用配光パターンに定める制御が例示される。なお、前方領域に存在する歩行者を検知できる場合には、歩行者に対する増光領域を異常時用配光パターンに含めてもよい。
　また、フェールセーフ制御としては、前方領域の状況によらずロービーム用配光パターンを異常時用配光パターンに定める制御が例示される。この場合、第２演算処理部１０は、画像情報ＩＭＧや遮光領域情報ＳＨＤを用いずに、ロービーム用配光パターンの形成を指示する異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮを生成する。異常時用配光パターンをロービーム用配光パターンに固定する場合は、設定制御信号ＣＦＧの送受信のみでフェールセーフ制御を実行してもよい。つまり、第２演算処理部１０は、設定制御信号ＣＦＧの受信をトリガとして、異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮを生成してもよい。この場合、撮像制御信号ＴＲＧの送信から遮光領域情報ＳＨＤの生成までの手順を踏まないため、異常時用配光パターンをより早期に形成することができる。
　なお、光学ユニット２に高温異常が発生した場合、正常時より遮光領域の多い異常時用配光パターンやロービーム用配光パターンの形成によって光学ユニット２が備える光源の点灯率が下がるため、光学ユニット２の温度を下げることができる。
　続いて、配光制御装置６のハードウェア構成について説明する。第１演算処理部８および第５演算処理部１６は、並列処理型演算装置で構成される。第２演算処理部１０、第３演算処理部１２、第４演算処理部１４および第６演算処理部１８は、逐次処理型（順次処理型）演算装置で構成される。並列処理型演算装置は、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）およびＳｏＣ（System-on-a-chip）からなる群から選択される１種以上の集積回路を含む。逐次処理型演算装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびマイコン（マイクロコントローラ）からなる群から選択される１種以上の集積回路を含む。例えば、第１演算処理部８および第５演算処理部１６はＦＰＧＡで構成され、第２演算処理部１０、第３演算処理部１２、第４演算処理部１４および第６演算処理部１８はＣＰＵで構成される。
　ＦＰＧＡ等の並列処理型演算装置は、ハードウェア処理を実行する。並列処理型演算装置は、条件分岐のない定型処理を高スループット且つ高時間精度で実行することができる。また、ハードウェア設計を変更しやすいという特徴を有する。一方、ＣＰＵ等の逐次処理型演算装置は、ソフトウェア処理を実行する。逐次処理型演算装置は、条件分岐のある複雑な処理の実行に適している。また、ソフトウェア設計を変更しやすいという特徴を有する。
　第１演算処理部８が実行する遮光領域情報ＳＨＤの生成処理は、扱うデータ量は多いものの、処理自体は条件分岐のない定型処理である。このため、第１演算処理部８を並列処理型演算装置で構成することで、遮光領域情報ＳＨＤを高速且つ高時間精度に生成することができる。一方、第２演算処理部１０が実行する配光パターン情報ＰＴＮや異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮの生成処理は、条件分岐のある比較的複雑な処理である。このため、第２演算処理部１０を逐次処理型演算装置で構成することで、配光パターン情報ＰＴＮおよび異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮの生成処理を好適に実行することができる。
　また、撮像装置４の変更等によって画像情報ＩＭＧのフォーマットが変更された場合は、並列処理型演算装置のハードウェア設計の変更で容易に対応することができる。このため、画像情報ＩＭＧを受ける第１演算処理部８を並列処理型演算装置で構成することで、配光制御装置６は撮像装置４の変更に柔軟に対応することが可能となる。また、撮像装置４と第２演算処理部１０との間に第１演算処理部８を介在させることで、種々のフォーマットの画像情報ＩＭＧを第１演算処理部８で固定フォーマットの遮光領域情報ＳＨＤに変換して、第２演算処理部１０に送ることができる。これにより、第２演算処理部１０は、撮像装置４の仕様変更の影響を受けずに、配光パターン情報ＰＴＮの生成処理を実行することが可能となる。
　つまり、撮像装置４と第２演算処理部１０との間に第１演算処理部８を介在させることで、撮像装置４の変更によって制御設計が影響を受ける範囲を、ハードウェア設計の変更が容易な第１演算処理部８に限定することができる。また、第１演算処理部８によって撮像装置４の変更に対応できるため、撮像装置４の変更の自由度を高めることができる。
　また、車両ＥＣＵ３００は、配光モードの種類の追加や検知するシステム異常の種類の追加といった変更が頻繁に行われ得る。また、車両ＥＣＵ３００、光学ユニット２および撮像装置４のそれぞれと配光制御装置６との通信仕様も変更される場合がある。このようなシステム変更については、逐次処理型演算装置のソフトウェア設計の変更で容易に対応することができる。したがって、システム変更の影響を受けやすい、換言すれば車両システムへの依存度が高い配光モード情報ＭＯＤを受ける第３演算処理部１２を逐次処理型演算装置で構成することで、配光制御装置６はシステム変更に柔軟に対応することが可能となる。同様に、車両システムへの依存度が高いエラー信号ＥＲＲやネットワーク監視信号ＮＷを受ける第４演算処理部１４を逐次処理型演算装置で構成することで、配光制御装置６はシステム変更に柔軟に対応することが可能となる。
　また、第３演算処理部１２や第４演算処理部１４が実行する処理は、条件分岐を含み得る。このため、第３演算処理部１２や第４演算処理部１４を逐次処理型演算装置で構成することで、並列処理型演算装置で構成する場合に比べて、処理の実行に要するリソースの消費を抑えることができる。
　並列処理型演算装置は、車両ＥＣＵ３００のシステム変更への対応が逐次処理型演算装置に比べて容易でない。しかしながら、第１演算処理部８に入力される画像情報ＩＭＧおよび位置情報ＰＯＳは、車両システムへの依存度は低く、システム変更による影響を受けにくい。このため、第１演算処理部８を並列処理型演算装置で構成しても不都合はない。このように、入力される情報の特性に応じて情報を受ける集積回路の種類を変えることで、配光制御装置６の性能および使い勝手を向上させることができる。
　本実施の形態において、第１演算処理部８には、撮像装置４から画像情報ＩＭＧが直に入力され、車両ＥＣＵ３００から位置情報ＰＯＳが直に入力される。また、第３演算処理部１２には、車両ＥＣＵ３００から配光モード情報ＭＯＤが直に入力される。これにより、第１演算処理部８および第３演算処理部１２の一方を介して他方に情報を送る場合に比べて、第１演算処理部８と第３演算処理部１２との間でのデータ転送に必要となる処理や部品（電圧変換用の端子など）を省略することができる。よって、配光制御装置６の構造の複雑化を抑制することができる。
　第５演算処理部１６が実行するユニット用情報ＵＰＴＮの生成処理は、条件分岐のない定型処理である。このため、第５演算処理部１６を並列処理型演算装置で構成することで、ユニット用情報ＵＰＴＮを高速且つ高時間精度に生成することができる。
　また、光学ユニット２の変更等によってユニット用情報ＵＰＴＮのフォーマットが変更された場合は、並列処理型演算装置のハードウェア設計の変更で容易に対応することができる。このため、ユニット用情報ＵＰＴＮを生成する第５演算処理部１６を並列処理型演算装置で構成することで、配光制御装置６は光学ユニット２の変更に柔軟に対応することが可能となる。また、光学ユニット２と第２演算処理部１０との間に第５演算処理部１６を介在させることで、固定フォーマットの配光パターン情報ＰＴＮを第５演算処理部１６で光学ユニット２に適したフォーマットのユニット用情報ＵＰＴＮに変換して、光学ユニット２に送ることができる。これにより、第２演算処理部１０は、光学ユニット２の仕様変更の影響を受けずに、配光パターン情報ＰＴＮの生成処理を実行することが可能となる。
　つまり、光学ユニット２と第２演算処理部１０との間に第５演算処理部１６を介在させることで、光学ユニット２の変更によって制御設計が影響を受ける範囲を、ハードウェア設計の変更が容易な第５演算処理部１６に限定することができる。また、第５演算処理部１６によって光学ユニット２の変更に対応できるため、光学ユニット２の変更の自由度を高めることができる。
　並列処理型演算装置は、定型処理の実行に適した集積回路であり、決まった周期で処理を開始する。これに対し、逐次処理型演算装置は、処理の開始タイミングを柔軟に変更することができる。このため、第６演算処理部１８を逐次処理型演算装置で構成することで、撮像制御信号ＴＲＧの送信タイミングを可変とするフェールセーフ制御をより簡単に実行することができる。つまり、並列処理型演算装置によって周期的に撮像制御信号ＴＲＧを送信する場合に比べて、より早期に撮像制御信号ＴＲＧを送信することができ、よって異常時用配光パターンをより早期に形成することができる。
　図２は、正常時に実施の形態に係る配光制御装置６が実行する配光制御のタイミングチャートである。図３（Ａ）は、異常検知時に実施の形態に係る配光制御装置６が実行する配光制御のタイミングチャートである。図３（Ｂ）は、異常検知時に参考例に係る配光制御装置が実行する配光制御のタイミングチャートである。
　図２および図３（Ａ）において、第１ＦＰＧＡは第１演算処理部８に相当する。第２ＣＰＵは第２演算処理部１０に相当する。第３ＣＰＵは第３演算処理部１２に相当する。第４ＣＰＵは第４演算処理部１４に相当する。第５ＦＰＧＡは第５演算処理部１６に相当する。第６ＣＰＵは第６演算処理部１８に相当する。参考例に係る配光制御装置では、第６演算処理部１８がＦＰＧＡで構成され、図３（Ｂ）において第６ＦＰＧＡと表示される。図３（Ｂ）における第１ＦＰＧＡ、第２ＣＰＵ～第４ＣＰＵおよび第５ＦＰＧＡは、図２および図３（Ａ）と同様である。
　また、各図において、第２演算処理部１０が各周期で生成する配光パターン情報ＰＴＮを互いに区別するために、第２ＣＰＵの行に「ＰＴＮ２」や「ＰＴＮ３」と表示している。同様に、第５演算処理部１６が各周期で生成するユニット用情報ＵＰＴＮを互いに区別するために、第５ＦＰＧＡの行に「ＵＰＴＮ２」や「ＵＰＴＮ３」と表示している。光学ユニットの行における「ＰＴＮ１」は、配光パターン情報ＰＴＮ１に応じた配光パターンが光学ユニット２により形成されていることを意味する。同様に「ＰＴＮ２」は、配光パターン情報ＰＴＮ２に応じた配光パターンが光学ユニット２により形成されていることを意味する。
　図２に示すように、車両ＥＣＵ３００等の異常が検知されない場合、第６演算処理部１８は、周期的に撮像制御信号ＴＲＧを生成して撮像装置４に送る。また、第３演算処理部１２は、車両ＥＣＵ３００から配光モード情報ＭＯＤを受けて（図示省略）、周期的に基本配光パターン情報ＢＰＴＮを第２演算処理部１０に送る。
　撮像装置４は、撮像制御信号ＴＲＧを受けると、画像情報ＩＭＧを生成して第１演算処理部８に送る。また、車両ＥＣＵ３００は、位置情報ＰＯＳを第１演算処理部８に繰り返し送る（図示省略）。第１演算処理部８は、画像情報ＩＭＧおよび位置情報ＰＯＳを受けると、遮光領域情報ＳＨＤを生成して第２演算処理部１０に送る。第２演算処理部１０は、遮光領域情報ＳＨＤおよび基本配光パターン情報ＢＰＴＮを受けると、配光パターン情報ＰＴＮ２を生成して第５演算処理部１６に送る。
　第５演算処理部１６は、配光パターン情報ＰＴＮ２を受けると、ユニット用情報ＵＰＴＮ２を生成して光学ユニット２に送る。また、第５演算処理部１６は、ユニット用情報ＵＰＴＮ２の出力とともに、タイミング情報ＴＩＭを第６演算処理部１８に送る。光学ユニット２は、ユニット用情報ＵＰＴＮ２を受けると、これまで形成していた配光パターン情報ＰＴＮ１に応じた配光パターンを配光パターン情報ＰＴＮ２に応じた配光パターンに切り替える。配光パターンが切り替えられたタイミングで、１つの制御周期が終了する。第６演算処理部１８は、タイミング情報ＴＩＭを受けると、撮像制御信号ＴＲＧを撮像装置４に送る。これにより、配光パターン情報ＰＴＮ２に応じた配光パターンの形成下で、撮像装置４によって前方領域が撮像される。以降は、同じ処理が繰り返される。
　図３（Ａ）に示すように、制御周期の途中で車両ＥＣＵ３００等の異常が発生したとする。この場合、第４演算処理部１４は、当該異常の発生を検知し設定制御信号ＣＦＧを生成して第２演算処理部１０に送る。また、第４演算処理部１４は、送信制御信号ＳＮＤを生成して第６演算処理部１８に送る。第６演算処理部１８は、送信制御信号ＳＮＤを受けると、タイミング情報ＴＩＭの受信を待つことなく撮像制御信号ＴＲＧを生成して撮像装置４に送る。したがって、撮像制御信号ＴＲＧは、次の制御周期の開始とともに撮像装置４に送られる正常時と比べて、早期に撮像装置４に送られることになる。
　撮像装置４は、撮像制御信号ＴＲＧを受けると、画像情報ＩＭＧを生成して第１演算処理部８に送る。第１演算処理部８は、画像情報ＩＭＧおよび位置情報ＰＯＳを受けると、遮光領域情報ＳＨＤを生成して第２演算処理部１０に送る。設定制御信号ＣＦＧを受けている第２演算処理部１０は、遮光領域情報ＳＨＤを受けると、異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮを生成して第５演算処理部１６に送る。第５演算処理部１６は、異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮを受けると、ユニット用情報ＵＡｂＰＴＮを生成して光学ユニット２に送る。光学ユニット２は、ユニット用情報ＵＡｂＰＴＮを受けると、これまで形成していた配光パターン情報ＰＴＮ２に応じた配光パターンを配光パターン情報ＡｂＰＴＮに応じた配光パターンに切り替える。これにより、フェールセーフが達成される。
　図３（Ｂ）に示すように、第６演算処理部１８がＦＰＧＡ等の並列処理型演算装置で構成される場合、第６演算処理部１８は、決まった周期で撮像制御信号ＴＲＧを生成して撮像装置４に送る。このため、第４演算処理部１４が送信制御信号ＳＮＤを第６演算処理部１８に送っても、撮像制御信号ＴＲＧの送信が早まることはない。よって、異常時用配光パターン情報ＡｂＰＴＮに応じた配光パターンの形成は、第６演算処理部１８が逐次処理型演算装置で構成される場合に比べて遅くなる。
　好ましくは、第１演算処理部８～第６演算処理部１８を構成する各集積回路は、共通の配線基板に搭載される。第１演算処理部８～第６演算処理部１８を１ボード化することで、各演算処理部間での通信速度の高速化を図ることができる。また、配光制御装置６の小型化と低コスト化とを図ることができる。
　なお、本実施の形態では、第１演算処理部８および第５演算処理部１６が別々の並列処理型演算装置で構成されているが、１つの並列処理型演算装置で構成されてもよい。また、第２演算処理部１０、第３演算処理部１２、第４演算処理部１４および第６演算処理部１８が別々の逐次処理型演算装置で構成されているが、これらの２以上が１つの逐次処理型演算装置で構成されてもよい。
　以上説明したように、本実施の形態に係る配光制御装置６では、並列処理型演算装置で構成される第１演算処理部８が、画像情報ＩＭＧおよび前方車両の位置情報ＰＯＳを受けて遮光領域情報ＳＨＤを生成する。また、逐次処理型演算装置で構成される第２演算処理部１０が、遮光領域情報ＳＨＤおよび基本配光パターンＢＰＴＮを受けて配光パターン情報ＰＴＮを生成する。これにより、撮像装置４の仕様変更に対して柔軟に対応することができる。よって、配光制御装置６の使い勝手の向上を図ることができる。また、第１演算処理部８および第２演算処理部１０のそれぞれが実行する処理に適した型の演算装置を用いることで、配光制御における各処理のレイテンシを小さくすることができる。
　また、本実施の形態では、逐次処理型演算装置で構成される第３演算処理部１２が配光モード情報ＭＯＤを受けて基本配光パターン情報ＢＰＴＮを生成する。また、本実施の形態では、逐次処理型演算装置で構成される第４演算処理部１４が車両ＥＣＵ３００、光学ユニット２および撮像装置４の少なくとも１つに関連する異常を検知し、設定制御信号ＣＦＧおよび送信制御信号ＳＮＤを生成する。これにより、車両システムの変更に対して柔軟に対応することができる。よって、配光制御装置６の使い勝手の向上を図ることができる。
　また、本実施の形態では、並列処理型演算装置で構成される第５演算処理部１６がユニット用情報ＵＰＴＮを生成する。これにより、光学ユニット２の仕様変更に対して柔軟に対応することができる。よって、配光制御装置６の使い勝手の向上を図ることができる。また、配光制御における処理のレイテンシを小さくすることができる。
　また、本実施の形態では、逐次処理型演算装置で構成される第６演算処理部１８が撮像制御信号ＴＲＧを生成する。これにより、撮像装置４の撮像タイミング、ひいては配光パターンの切り替えタイミングを柔軟に変更することができる。よって、配光制御装置６の使い勝手の向上を図ることができる。また、車両ＥＣＵ３００等に異常が発生した際に、より早期にフェールセーフ制御を実行することができる。つまり、異常発生に対する配光制御装置６の応答性を高めることができる。
　以上、本発明の実施の形態について詳細に説明した。前述した実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施の形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた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。前述の実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。以上の構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。
　上述した実施の形態に係る発明は、以下に記載する項目によって特定されてもよい。
［第１項目］
　撮像装置（４）から自車前方の画像情報（ＩＭＧ）を受け、車両ＥＣＵ（３００）から前方車両の位置情報（ＰＯＳ）を受けて、前方車両に対する遮光領域を定める第１演算処理部（８）と、
　第１演算処理部（８）から遮光領域の情報（ＳＨＤ）を受け、基本配光パターン（ＢＰＴＮ）に遮光領域を合成して、光学ユニット（２）に形成させる配光パターンを定める第２演算処理部（１０）と、を備え、
　第１演算処理部（８）は、並列処理型演算装置で構成され、
　第２演算処理部（１０）は、逐次処理型演算装置で構成される、
配光制御装置（６）。
［第２項目］
　車両ＥＣＵ（３００）から配光モード情報（ＭＯＤ）を受け、配光モード情報（ＭＯＤ）に応じて基本配光パターンを定め、基本配光パターンの情報（ＢＰＴＮ）を第２演算処理部（１０）に送る第３演算処理部（１２）をさらに備え、
　第３演算処理部（１２）は、逐次処理型演算装置で構成される、
第１項目に記載の配光制御装置（６）。
［第３項目］
　第１演算処理部（８）には、撮像装置（４）から画像情報（ＩＭＧ）が直に入力され、車両ＥＣＵ（３００）から位置情報（ＰＯＳ）が直に入力され、
　第３演算処理部（１２）には、車両ＥＣＵ（３００）から配光モード情報（ＭＯＤ）が直に入力される、
第２項目に記載の配光制御装置（６）。
［第４項目］
　車両ＥＣＵ（３００）、光学ユニット（２）および撮像装置（４）の少なくとも１つに関連する異常を検知し、異常時用配光パターンの設定を指示する設定制御信号（ＣＦＧ）を第２演算処理部（１０）に送る第４演算処理部（１４）をさらに備え、
　第４演算処理部（１４）は、逐次処理型演算装置で構成される、
第１項目乃至第３項目のいずれかに記載の配光制御装置（６）。
［第５項目］
　強度分布が可変である可視光ビーム（Ｌ１）を車両の前方領域に照射可能な光学ユニット（２）と、
　前方領域を撮像する撮像装置（４）と、
　第１項目乃至第４項目のいずれかに記載の配光制御装置（６）と、を備える、
車両用灯具システム（１）。
［第６項目］
　自車前方の画像情報（ＩＭＧ）および前方車両の位置情報（ＰＯＳ）に基づいて、前方車両に対する遮光領域を含む、光学ユニット（２）に形成させる配光パターンを定める第２演算処理部（１０）と、
　配光パターンの情報（ＰＴＮ）を光学ユニット（２）の光学特性に応じたユニット用情報（ＵＰＴＮ）に変換する第５演算処理部（１６）と、を備え、
　第２演算処理部（１０）は、逐次処理型演算装置で構成され、
　第５演算処理部（１６）は、並列処理型演算装置で構成される、
配光制御装置（６）。
［第７項目］
　光学ユニット（２）へのユニット用情報（ＵＰＴＮ）の送信に合わせて、撮像を指示する撮像制御信号（ＴＲＧ）を画像情報（ＩＭＧ）を生成する撮像装置（４）に送る第６演算処理部（１８）をさらに備え、
　第６演算処理部（１８）は、逐次処理型演算装置で構成される、
第６項目に記載の配光制御装置（６）。
［第８項目］
　車両ＥＣＵ（３００）、光学ユニット（２）および撮像装置（４）の少なくとも１つに関連する異常を検知し、ユニット用情報（ＵＰＴＮ）の送信タイミングによらない撮像制御信号（ＴＲＧ）の送信を指示する送信制御信号（ＳＮＤ）を第６演算処理部（１８）に送るとともに、異常時用配光パターン（ＡｂＰＴＮ）の設定を指示する設定制御信号（ＣＦＧ）を第２演算処理部（１０）に送る第４演算処理部（１４）をさらに備え、
　第４演算処理部（１４）は、逐次処理型演算装置で構成される、
第７項目に記載の配光制御装置（６）。
［第９項目］
　強度分布が可変である可視光ビーム（Ｌ１）を車両の前方領域に照射可能な光学ユニット（２）と、
　前方領域を撮像する撮像装置（４）と、
　第６項目乃至第８項目のいずれかに記載の配光制御装置（６）と、を備える、
車両用灯具システム（１）。
　本発明は、配光制御装置および車両用灯具システムに利用することができる。
　１　車両用灯具システム、　２　光学ユニット、　４　撮像装置、　６　配光制御装置、　８　第１演算処理部、　１０　第２演算処理部、　１２　第３演算処理部、　１４　第４演算処理部、　１６　第５演算処理部、　１８　第６演算処理部、　３００　車両ＥＣＵ。

Claims (8)

  1. 　撮像装置から自車前方の画像情報を受け、車両ＥＣＵから前方車両の位置情報を受けて、前記前方車両に対する遮光領域を定める第１演算処理部と、
    　前記第１演算処理部から前記遮光領域の情報を受け、基本配光パターンに前記遮光領域を合成して、光学ユニットに形成させる配光パターンを定める第２演算処理部と、を備え、
    　前記第１演算処理部は、並列処理型演算装置で構成され、
    　前記第２演算処理部は、逐次処理型演算装置で構成される、
    配光制御装置。
  2. 　車両ＥＣＵから配光モード情報を受け、前記配光モード情報に応じて前記基本配光パターンを定め、前記基本配光パターンの情報を前記第２演算処理部に送る第３演算処理部をさらに備え、
    　前記第３演算処理部は、逐次処理型演算装置で構成される、
    請求項１に記載の配光制御装置。
  3. 　前記第１演算処理部には、撮像装置から前記画像情報が直に入力され、車両ＥＣＵから前記位置情報が直に入力され、
    　第３演算処理部には、車両ＥＣＵから前記配光モード情報が直に入力される、
    請求項２に記載の配光制御装置。
  4. 　車両ＥＣＵ、光学ユニットおよび撮像装置の少なくとも１つに関連する異常を検知し、異常時用配光パターンの設定を指示する設定制御信号を前記第２演算処理部に送る第４演算処理部をさらに備え、
    　前記第４演算処理部は、逐次処理型演算装置で構成される、
    請求項１乃至３のいずれか１項に記載の配光制御装置。
  5. 　自車前方の画像情報および前方車両の位置情報に基づいて、前記前方車両に対する遮光領域を含む、光学ユニットに形成させる配光パターンを定める第２演算処理部と、
    　前記配光パターンの情報を光学ユニットの光学特性に応じたユニット用情報に変換する第５演算処理部と、を備え、
    　前記第２演算処理部は、逐次処理型演算装置で構成され、
    　前記第５演算処理部は、並列処理型演算装置で構成される、
    配光制御装置。
  6. 　光学ユニットへの前記ユニット用情報の送信に合わせて、撮像を指示する撮像制御信号を前記画像情報を生成する撮像装置に送る第６演算処理部をさらに備え、
    　前記第６演算処理部は、逐次処理型演算装置で構成される、
    請求項５に記載の配光制御装置。
  7. 　車両ＥＣＵ、光学ユニットおよび撮像装置の少なくとも１つに関連する異常を検知し、前記ユニット用情報の送信タイミングによらない前記撮像制御信号の送信を指示する送信制御信号を前記第６演算処理部に送るとともに、異常時用配光パターンの設定を指示する設定制御信号を前記第２演算処理部に送る第４演算処理部をさらに備え、
    　前記第４演算処理部は、逐次処理型演算装置で構成される、
    請求項６に記載の配光制御装置。
  8. 　強度分布が可変である可視光ビームを車両の前方領域に照射可能な光学ユニットと、
    　前記前方領域を撮像する撮像装置と、
    　請求項１乃至７のいずれか１項に記載の配光制御装置と、を備える、
    車両用灯具システム。
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