WO2023234388A1 - 配光制御装置、車両用灯具システムおよび配光制御方法 - Google Patents

Abstract

配光制御装置６は、画像ＩＭＧにおける、所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第１モードしきい値以上であるとき、配光可変ランプ２に形成させる配光パターンＰＴＮとして、形状が画像ＩＭＧ中の光点に依存せずに固定である固定配光パターンを定める配光固定モードを実行し、画像ＩＭＧにおける高輝度画素の数が第１モードしきい値未満であるとき、配光可変ランプ２に形成させる配光パターンＰＴＮとして、画像ＩＭＧ中の光点に基づいて定まる領域に減光部を有する可変配光パターンを定める配光可変モードを実行する。

Description

配光制御装置、車両用灯具システムおよび配光制御方法

　本発明は、配光制御装置、車両用灯具システムおよび配光制御方法に関する。

　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減光するものである（例えば、特許文献１参照）。前方車両に対応する領域を減光することで、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

　一方で、前方車両の数が増えると、頻繁に配光パターンが切り替わることになる。また、従来のＡＤＢ制御では、カメラ画像中の光点に基づいて減光部を定めていた。この場合、自車前方に自発光する標識や街路灯等の自発光体が存在すると、これらの自発光体に対しても減光部が形成され得る。このため、ますます頻繁に配光パターンが切り替わることになる。配光パターンが頻繁に変化すると、自車両や他車両の運転者を含む交通参加者は、視覚的な煩わしさを感じるおそれがある。

　本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、配光制御によって交通参加者が受ける視覚的な煩わしさの低減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、車両前方を撮像する撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する配光制御装置である。この配光制御装置は、画像における、所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第１モードしきい値以上であるとき、配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、形状が画像中の光点に依存せずに固定である固定配光パターンを定める配光固定モードを実行し、画像における高輝度画素の数が第１モードしきい値未満であるとき、配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、画像中の光点に基づいて定まる領域に減光部を有する可変配光パターンを定める配光可変モードを実行する。

　本発明の他の態様は、車両前方を撮像する撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する配光制御装置である。この配光制御装置は、配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、画像中の光点に基づいて定まる領域に減光部を有する可変配光パターンを定める配光可変モードを実行可能であり、配光可変モードは、画像中の所定の光点に基づいて定まる領域に第１サイズの減光部を有する第１配光可変パターンを定める第１配光可変モードと、同じ光点に基づいて定まる領域に第１サイズより小さい第２サイズの減光部を有する第２可変配光パターンを定める第２配光可変モードと、を含み、配光制御装置は、画像における所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第２モードしきい値以上であるとき第１配光可変モードを実行し、第２モードしきい値未満であるとき第２配光可変モードを実行する。

　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、減光部を有する配光パターンを形成可能な配光可変ランプと、車両前方を撮像する撮像装置と、撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する、上記いずれかの態様の配光制御装置と、を備える。

　また、本発明の他の態様は、車両前方を撮像する撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する配光制御方法である。この配光制御方法は、画像における、所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第１モードしきい値以上であるとき、配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、形状が画像中の光点に依存せずに固定である固定配光パターンを定める配光固定モードを実行し、画像における高輝度画素の数が第１モードしきい値未満であるとき、配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、画像中の光点に基づいて定まる領域に減光部を有する可変配光パターンを定める配光可変モードを実行する。

　また、本発明の他の態様は、車両前方を撮像する撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する配光制御装置である。この配光制御装置は、配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、画像中の光点に基づいて定まる領域への減光部の形成態様が異なる配光パターンを定める複数の配光モードを実行可能であり、画像中の光点の数の変化に応じて、実行する配光モードを切り替える。

　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、配光制御によって交通参加者が受ける視覚的な煩わしさの低減を図ることができる。

車両用灯具システムのブロック図である。 図２（Ａ）～図２（Ｃ）は、各配光モードで形成される配光パターンの模式図である。 図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、配光モードの切り替えを説明する模式図である。 図４（Ａ）～図４（Ｃ）は、配光モードの切り替えを説明する模式図である。 配光制御装置が実行する配光制御のフローチャートである。 変形例に係る配光モードの選択を説明する模式図である。

　以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。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、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。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

　車両用灯具システム１は、配光可変ランプ２と、撮像装置４と、配光制御装置６とを備える。配光可変ランプ２、撮像装置４および配光制御装置６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、配光可変ランプ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、例えば全部または一部が車両ＥＣＵに組み込まれてもよい。

　配光可変ランプ２は、減光部を有する配光パターンＰＴＮを形成可能である。例えば配光可変ランプ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する。配光可変ランプ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。配光可変ランプ２は、配光制御装置６から配光パターンＰＴＮを指示する情報を受け、配光パターンＰＴＮ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ＰＴＮが形成される。配光パターンＰＴＮは、配光可変ランプ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。

　配光可変ランプ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。光源は特に限定されないが、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。配光可変ランプ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。配光可変ランプ２の解像度は、配光パターンＰＴＮ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、配光可変ランプ２は、配光パターンＰＴＮ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繰り返し撮像する。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や、自発光する標識や看板、街路灯などの自発光体が照射する光を撮像する。撮像装置４が生成した画像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ＩＭＧの取得に該当する。以下の説明において、「撮像装置４に基づく画像ＩＭＧ」は、ＲＡＷ画像データおよび画像処理が施されたデータのどちらであってもよいことを意味する。また、両画像データを区別せずに「画像ＩＭＧ」と表現する場合もある。

　配光制御装置６は、撮像装置４に基づく画像ＩＭＧを用いて、配光可変ランプ２による配光パターンの形成を制御する。配光制御装置６は、画像ＩＭＧを用いて配光可変ランプ２に形成させる配光パターンＰＴＮを定め、決定した配光パターンＰＴＮを指示する情報を配光可変ランプ２に送る。配光制御装置６は、デジタルプロセッサで構成することができ、例えばＣＰＵを含むマイコンとソフトウェアプログラムの組み合わせで構成してもよいし、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specified IC）などで構成してもよい。配光制御装置６は、一例として画像処理部１０と、パターン決定部１２と、ランプ制御部１４とを有する。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。

　画像処理部１０は、所定の輝度しきい値を用いて、画像ＩＭＧに公知の２値化処理を施す。これにより、画像ＩＭＧは２値化画像に変換される。輝度しきい値は、画像ＩＭＧに含まれる前方車両の灯具や自発光体に由来する光点を２値化画像中に抽出可能な値に設定される。輝度しきい値は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。前方車両の灯具は、先行車であればリアランプ等であり、対向車であればヘッドランプ等である。リアランプは、ストップランプとテールランプとを含む。

　自車前方に前方車両が存在する場合、２値化画像には前方車両の灯具に由来する高輝度画素（換言すれば光点）が含まれる。高輝度画素は、輝度しきい値以上の輝度を有する画素である。また、自車前方に自発光体が存在する場合、２値化画像には自発光体に由来する高輝度画素が含まれる。画像処理部１０は、２値化画像をパターン決定部１２に送る。

　パターン決定部１２は、２値化画像を用いて配光可変ランプ２に形成させる配光パターンＰＴＮを定める。パターン決定部１２は、配光可変ランプ２に形成させる配光パターンＰＴＮを定めるための複数の配光モードを実行可能である。各配光モードで定められる配光パターンＰＴＮは、減光部の形成態様が異なる。減光部の形成態様には、減光部の有無と、減光部の大きさ（あるいは形状）とが含まれる。

　具体的には、パターン決定部１２は、配光固定モードと、配光可変モードとを実行可能である。図２（Ａ）～図２（Ｃ）は、各配光モードで形成される配光パターンの模式図である。一例として図２（Ａ）～図２（Ｃ）には、前方車両１８の存在下で撮像された画像ＩＭＧから生成された２値化画像ＩＭＧ２に配光パターンＰＴＮを重ねた様子を図示している。２値化画像ＩＭＧ２には、前方車両１８の灯具に由来する光点２０が含まれる。なお、説明の便宜上、図２（Ａ）～図２（Ｃ）には前方車両１８を破線で図示している。

　配光固定モードにおいて、パターン決定部１２は、図２（Ａ）に示すように固定配光パターンＰＴＮ１を定める。固定配光パターンＰＴＮ１は、２値化画像ＩＭＧ２中の光点２０に依存せずに形状が固定の配光パターンである。つまり、固定配光パターンＰＴＮ１は、光点２０に対応付けた減光部１６を有しない。固定配光パターンＰＴＮ１は、好ましくはロービーム用配光パターンである。ロービーム用配光パターンは、カットオフラインＣＬを含む公知のパターン形状を有する。カットオフラインＣＬは、対向車線側で水平方向に伸びる第１部分と、自車線側で且つ第１部分よりも高い位置で水平方向に伸びる第２部分と、第１部分および第２部分の間で斜めに伸びて両者をつなぐ第３部分とを含む。

　配光パターンＰＴＮの頻繁な切り替えによる視覚的な煩わしさを低減する上では、固定配光パターンＰＴＮ１は、公知のハイビーム用配光パターン等であってもよい。しかしながら、交通参加者が受けるグレアを考慮した場合、固定配光パターンＰＴＮ１は、ロービーム用配光パターンであることが好ましい。

　配光可変モードにおいて、パターン決定部１２は、可変配光パターンを定める。可変配光パターンは、２値化画像ＩＭＧ２中の光点２０に基づいて定まる領域に減光部１６を有する配光パターンである。本実施の形態の配光可変モードは、第１配光可変モードと、第２配光可変モードとを含む。

　第１配光可変モードにおいて、パターン決定部１２は、図２（Ｂ）に示すように第１可変配光パターンＰＴＮ２を定める。第１可変配光パターンＰＴＮ２は、２値化画像ＩＭＧ２中の光点２０に基づいて定まる領域に、第１サイズの減光部１６ａを有する。減光部１６ａの照度は、例えば０である。つまり、第１配光可変モードでは、前方車両１８に対して第１サイズの遮光部が形成される。第１配光可変モードは、第２配光可変モードに比べて低精度なＡＤＢ制御に相当する。

　第２配光可変モードにおいて、パターン決定部１２は、図２（Ｃ）に示すように第２可変配光パターンＰＴＮ３を定める。第２可変配光パターンＰＴＮ３は、２値化画像ＩＭＧ２中の光点２０に基づいて定まる領域に、第１サイズより小さい第２サイズの減光部１６ｂを有する。減光部１６ｂの照度は、例えば０である。つまり、第２配光可変モードでは、前方車両１８に対して第２サイズの遮光部が形成される。第２配光可変モードは、第１配光可変モードに比べて高精度なＡＤＢ制御に相当する。

　２値化画像ＩＭＧ２に含まれる同じ光点２０に対して、第１配光可変モードが実行された場合は相対的に大きい第１サイズの減光部１６ａが定められ、第２配光可変モードが実行された場合は相対的に小さい第２サイズの減光部１６ｂが定められる。

　一例としてパターン決定部１２は、先進運転支援システム（ADAS:Advanced driver-assistance systems）等における制御の一環として車両ＥＣＵが生成する前方車両１８の位置情報に基づいて、第１可変配光パターンＰＴＮ２中に減光部１６ａを定める。車両ＥＣＵは、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ＩＭＧから前方車両１８を検出することができる。

　また、一例としてパターン決定部１２は、２値化画像ＩＭＧ２に膨張収縮処理等の公知の画像処理を施す。前方車両１８の灯具に由来する光点２０のペアが２値化画像ＩＭＧ２中に含まれる場合、この画像処理によって光点２０のペアが結合されるとともに上下方向に膨張して、おおよそ矩形状の高輝度領域が形成される。そして、パターン決定部１２は、この高輝度領域に基づいて第２可変配光パターンＰＴＮ３中に減光部１６ｂを定める。

　本実施の形態において、第１サイズの減光部１６ａは、左右寸法が前方車両１８の車幅に所定のマージンを加えた寸法とおおよそ一致し、上下寸法が第１可変配光パターンＰＴＮ２の下端から上端までの寸法と一致する。一方、第２サイズの減光部１６ｂは、左右寸法が前方車両１８の車幅とおおよそ一致し、上下寸法が前方車両１８の灯具から屋根の高さまでの寸法とおおよそ一致する。なお、減光部１６ａ，１６ｂの大きさは、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。

　パターン決定部１２は、いずれかの配光モードを実行して定めた配光パターンＰＴＮの情報をランプ制御部１４に送る。ランプ制御部１４は、配光可変ランプ２に対し配光パターンＰＴＮの形成を指示する。ランプ制御部１４は、例えば公知のＬＥＤドライバモジュール（ＬＤＭ）等で構成される。配光可変ランプ２の光源の調光方法がアナログ調光である場合、ランプ制御部１４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、ランプ制御部１４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、配光可変ランプ２がＤＭＤを有する場合、ランプ制御部１４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する。配光可変ランプ２が液晶デバイスを有する場合、ランプ制御部１４は、液晶デバイスの光透過率を制御する。これにより、配光パターンＰＴＮが自車前方に形成される。

　続いて、配光モードの切り替えについて説明する。例えば自車両が市街地を走行する場合など、前方車両１８や自発光体の出現、消失、移動（自車両に対する相対的な変位）が頻繁に生じる状況では、減光部１６の出現、消失、移動も頻繁に生じる。つまり、配光パターンＰＴＮの切り替えが頻繁に起こる。これにより、交通参加者が視覚的な煩わしさを受けるおそれがある。これに対し、本実施の形態の配光制御装置６は、２値化画像ＩＭＧ２中の光点２０の数の変化に応じて、実行する配光モードを切り替える。図３（Ａ）および図３（Ｂ）、ならびに図４（Ａ）～図４（Ｃ）は、配光モードの切り替えを説明する模式図である。

　具体的には、パターン決定部１２は、２値化画像ＩＭＧ２における高輝度画素の数が、所定の第１モードしきい値Ｔｈ１以上であるとき、配光固定モードを実行する。また、２値化画像ＩＭＧ２における高輝度画素の数が第１モードしきい値Ｔｈ１未満であるとき、配光可変モードを実行する。また、パターン決定部１２は、２値化画像ＩＭＧ２における高輝度画素の数が第２モードしきい値Ｔｈ２以上であるとき第１配光可変モードを実行し、第２モードしきい値Ｔｈ２未満であるとき第２配光可変モードを実行する。第２モードしきい値Ｔｈ２は、第１モードしきい値Ｔｈ１より小さい値である。

　高輝度画素の数とモードしきい値との比較には、２値化画像ＩＭＧ２全体に対する高輝度画素の占有率とモードしきい値との比較、言い換えれば２値化画像ＩＭＧ２の全画素数に対する高輝度画素の数の割合とモードしきい値との比較も含まれる。例えば、第１モードしきい値Ｔｈ１は４０％～５０％の占有率の範囲内に設定され、第２モードしきい値Ｔｈ２は２０％～３０％の占有率の範囲内に設定される。なお、図４（Ａ）～図４（Ｃ）は模式図であるため、各モードしきい値に合った数あるいは占有率の光点２０が図示されているわけではない。

　また、各モードしきい値は、配光制御における最初のモード決定の際には、図３（Ａ）に示すように１点の値とし、次回以降のモード決定の際には、図３（Ｂ）に示すように幅を持った値としてもよい。例えば、最初のモード決定では、第１モードしきい値Ｔｈ１：５０％と、第２モードしきい値Ｔｈ２：３０％とが用いられる。また、次回以降のモード決定では、第１モードしきい値Ｔｈ１：４０％～５０％と、第２モードしきい値Ｔｈ２：２０％～３０％とが用いられる。

　この場合、次回以降のモード決定では、占有率が３０％未満から３０％以上に上昇すると第２配光可変モードから第１配光可変モードに切り替わり、５０％未満から５０％以上に上昇すると第１配光可変モードから配光固定モードに切り替わる。また、占有率が４０％以上から４０％未満に低下すると配光固定モードから第１配光可変モードに切り替わり、２０％以上から２０％未満に低下すると第１配光可変モードから第２配光可変モードに切り替わる。このように、モード選択にヒステリシスを持たせることで、モードが頻繁に切り替わることを抑制することができる。各モードしきい値は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。

　高輝度画素の数が相対的に多いときは、形成される減光部１６の数が多くなることを意味する。この場合、配光パターンＰＴＮが頻繁に切り替わる可能性が高い。そこで、パターン決定部１２は、高輝度画素の数（占有率）を３段階に分けて、最も多い段階のときは配光固定モードを実行し、図４（Ａ）に示すように固定配光パターンＰＴＮ１を定める。これにより、配光パターンＰＴＮが頻繁に切り替わることを回避でき、交通参加者が受ける視覚的な煩わしさを低減することができる。また、高輝度画素の数が多い状況では、自車両の周囲環境は十分に明るいと想定される。このため、ロービーム用配光パターン等の固定配光パターンＰＴＮ１を形成しても、自車両の運転者の視認性は確保できる可能性が高い。

　また、高輝度画素の数が相対的に少ないときは、形成される減光部１６の数が少なくなることを意味する。この場合、配光パターンＰＴＮの切り替え頻度は低い可能性が高い。そこで、パターン決定部１２は、高輝度画素の数が中間または最も少ない段階のときは配光可変モードを実行して運転者の視認性向上を図る。

　さらに、減光部１６のサイズが大きければ、減光部１６の動きが緩やかに視認され得る。また、隣り合う減光部１６が重なって１つの減光部１６となる可能性も高まる。よって、相対的に小さい減光部１６を形成する場合に比べて、視覚的な煩わしさを抑制することができる。そこで、パターン決定部１２は、高輝度画素の数が中程度のときは第１配光可変モードを実行し、図４（Ｂ）に示すように相対的に大きい減光部１６ａを有する第１可変配光パターンＰＴＮ２を定める。これにより、配光パターンＰＴＮの頻繁な切り替えの回避と、運転者の視認性向上との間でバランスを取ることができる。また、高輝度画素の数が最も少ない段階のときは第２配光可変モードを実行し、図４（Ｃ）に示すように相対的に小さい減光部１６ｂを有する第２可変配光パターンＰＴＮ３を定める。これにより、運転者の視認性向上を図ることができる。

　自車前方に光反射物が存在する場合、配光可変ランプ２から光反射物に光が照射された際は、２値化画像ＩＭＧ２中に光反射物由来の光点２０も含まれ得る。この場合、光反射物由来の光点２０もモード選択の際に加味され得る。光反射物は、道路標識、視線誘導標（デリニエータ）、看板等を含む。また、一例としての光反射物は、少なくとも自車から視認される部分に再帰性反射面を有する物標である。

　２値化画像ＩＭＧ２中に光反射物由来の光点２０が含まれる場合、パターン決定部１２は、第１配光可変モードにおいて、光反射物に対する減光部１６ａの形成を回避してもよい。また、第２配光可変モードにおいて、光反射物に対し第１照度より高い第２照度の減光部１６ｃを形成してもよい。これにより、第１配光可変モードで形成される減光部１６の数を減らすことができ、視覚的な煩わしさをより低減することができる。また、第２配光可変モードの実行による運転者の視認性向上効果をより高めることができる。一例としてパターン決定部１２は、車両ＥＣＵから取得する前方車両１８の位置情報に基づいて、前方車両１８の灯具に由来する光点２０と、自発光体や光反射物に由来する光点２０とを区別することができる。

　図５は、配光制御装置６が実行する配光制御のフローチャートである。このフローは、例えば図示しないライトスイッチによって配光制御の実行指示がなされ、且つイグニッションがオンのときに所定のタイミングで繰り返し実行される。

　配光制御装置６は、撮像装置４の画像ＩＭＧを取得する（Ｓ１０１）。そして、２値化画像ＩＭＧ２を生成する（Ｓ１０２）。続いて、配光制御装置６は、最初の配光パターンＰＴＮの形成タイミングにあるか判断する（Ｓ１０３）。最初の配光パターンＰＴＮの形成であるか否かは、配光パターンＰＴＮの形成フラグの有無に基づいて判断することができる。最初の配光パターンＰＴＮの形成タイミングである場合（Ｓ１０３のＹ）、配光制御装置６は、初回用の第１モードしきい値Ｔｈ１および第２モードしきい値Ｔｈ２を用いて、２値化画像ＩＭＧ２中の高輝度画素の占有率をしきい値と比較する（Ｓ１０４）。最初の配光パターンＰＴＮの形成タイミングでない場合（Ｓ１０３のＮ）、配光制御装置６は、次回以降用の第１モードしきい値Ｔｈ１および第２モードしきい値Ｔｈ２を用いて、２値化画像ＩＭＧ２中の高輝度画素の占有率をしきい値と比較する（Ｓ１０５）。

　そして、配光制御装置６は、高輝度画素の占有率が第１モードしきい値Ｔｈ１以上であるか判断する（Ｓ１０６）。高輝度画素の占有率が第１モードしきい値Ｔｈ１以上である場合（Ｓ１０６のＹ）、配光制御装置６は配光固定モードを実行し、固定配光パターンＰＴＮ１を定める（Ｓ１０７）。高輝度画素の占有率が第１モードしきい値Ｔｈ１未満である場合（Ｓ１０６のＮ）、配光制御装置６は、高輝度画素の占有率が第２モードしきい値Ｔｈ２以上であるか判断する（Ｓ１０６）。高輝度画素の占有率が第２モードしきい値Ｔｈ２以上である場合（Ｓ１０８のＹ）、配光制御装置６は第１配光可変モードを実行し、第１可変配光パターンＰＴＮ２を定める（Ｓ１０９）。高輝度画素の占有率が第２モードしきい値Ｔｈ２未満である場合（Ｓ１０８のＮ）、配光制御装置６は第２配光可変モードを実行し、第２可変配光パターンＰＴＮ３を定める（Ｓ１１０）。

　そして、配光制御装置６は、定めた配光パターンＰＴＮを形成するよう配光可変ランプ２を制御する（Ｓ１１１）。その後、配光パターンＰＴＮの形成フラグを生成してメモリに保存し（Ｓ１１２）、本ルーチンを終了する。このフラグは、配光制御が停止する際に削除される。

　以上説明したように、本実施の形態の配光制御装置６は、交通参加者に与える視覚的な違和感の程度が異なる配光固定モード、第１配光可変モードおよび第２配光可変モードを実行可能であり、画像ＩＭＧにおける高輝度画素の数に応じて実行する配光モードを選択する。これにより、運転者の視認性を高めながら、交通参加者が受ける視覚的な煩わしさの低減を図ることができる。なお、配光可変モードは、第１配光可変モードおよび第２配光可変モードの一方のみであってもよい。また、配光制御装置６は、配光固定モードを実行せず、高輝度画素の数に応じて第１配光可変モードおよび第２配光可変モードのいずれかを選択してもよい。

（変形例）
　実施の形態では、画像ＩＭＧ（あるいは２値化画像ＩＭＧ２）の全体に対して同じ値の第１モードしきい値Ｔｈ１、および同じ値の第２モードしきい値Ｔｈ２を適用して、モード選択を実行している。これに対し、本変形例では、画像ＩＭＧを複数の領域に分けて、各領域で異なる値の第１モードしきい値Ｔｈ１、および異なる値の第２モードしきい値Ｔｈ２を適用して、モード選択を実行する。図６は、変形例に係る配光モードの選択を説明する模式図である。

　配光可変ランプ２は、搭載する投影レンズの特性等に起因して、車幅方向の中央領域よりも端部領域において減光部１６の輪郭が暈けやすい場合がある。したがって、端部領域で減光部１６の状態が切り替わる場合は、中央領域で切り替わる場合よりも、交通参加者が受ける視覚的な煩わしさの程度が低くなる傾向にある。

　そこで、パターン決定部１２は図６に示すように、画像ＩＭＧ（あるいは２値化画像ＩＭＧ２）における画像中心Ｃを含む第１領域２２に対して、第１値の第１モードしきい値Ｔｈ１を用いてモード選択を実行する。また、画像ＩＭＧにおける第１領域２２より車幅方向外側に位置する第２領域２４に対して、第１値より高い第２値の第１モードしきい値Ｔｈ１を用いてモード選択を実行する。同様に、パターン決定部１２は、第１領域２２に対して第３値の第２モードしきい値Ｔｈ２を用いてモード選択を実行し、第２領域２４に対して第３値より高い第４値の第２モードしきい値Ｔｈ２を用いてモード選択を実行する。なお、第１領域２２および第２領域２４の範囲や、第１値～第４値は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。

　このように、中央領域に対して相対的に低い第１モードしきい値Ｔｈ１を適用し、端部領域に対して相対的に高い第１モードしきい値Ｔｈ１を適用することで、端部領域で配光可変モードが選択されやすくなる。これにより、交通参加者が受ける視覚的な違和感を低減しながら、運転者の視認性をより向上させることができる。同様に、中央領域に対して相対的に低い第２モードしきい値Ｔｈ２を適用し、端部領域に対して相対的に高い第２モードしきい値Ｔｈ２を適用することで、端部領域で第２配光可変モードが選択されやすくなる。これにより、交通参加者が受ける視覚的な違和感を低減しながら、運転者の視認性をより向上させることができる。なお、第１モードしきい値Ｔｈ１および第２モードしきい値Ｔｈ２のいずれか一方のみに、本変形例が適用されてもよい。

　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］
　車両前方を撮像する撮像装置（４）に基づく画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）を用いて配光可変ランプ（２）を制御する配光制御装置（６）であって、
　画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における、所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第１モードしきい値（Ｔｈ１）以上であるとき、配光可変ランプ（２）に形成させる配光パターン（ＰＴＮ）として、形状が画像中の光点（２０）に依存せずに固定である固定配光パターン（ＰＴＮ１）を定める配光固定モードを実行し、
　画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における高輝度画素の数が第１モードしきい（Ｔｈ１）値未満であるとき、配光可変ランプ（２）に形成させる配光パターン（ＰＴＮ）として、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の光点（２０）に基づいて定まる領域に減光部（１６）を有する可変配光パターン（ＰＴＮ２，ＰＴＮ３）を定める配光可変モードを実行する、
配光制御装置（６）。
［第２項目］
　配光可変モードは、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の所定の光点（２０）に基づいて定まる領域に第１サイズの減光部（１６ａ）を有する第１可変配光パターン（ＰＴＮ２）を定める第１配光可変モードと、同じ光点（２０）に基づいて定まる領域に第１サイズより小さい第２サイズの減光部（１６ｂ）を有する第２可変配光パターン（ＰＴＮ３）を定める第２配光可変モードと、を含み、
　配光制御装置（６）は、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における高輝度画素の数が第１モードしきい値（Ｔｈ１）より小さい第２モードしきい値（Ｔｈ２）以上であるとき第１配光可変モードを実行し、第２モードしきい値（Ｔｈ２）未満であるとき第２配光可変モードを実行する、
第１項目に記載の配光制御装置（６）。
［第３項目］
　固定配光パターン（ＰＴＮ１）は、ロービーム用配光パターンである、
第１項目または第２項目に記載の配光制御装置（６）。
［第４項目］
　車両前方を撮像する撮像装置（４）に基づく画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）を用いて配光可変ランプ（２）を制御する配光制御装置（６）であって、
　配光制御装置（６）は、配光可変ランプ（２）に形成させる配光パターン（ＰＴＮ）として、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の光点（２０）に基づいて定まる領域に減光部（１６）を有する可変配光パターン（ＰＴＮ２，ＰＴＮ３）を定める配光可変モードを実行可能であり、
　配光可変モードは、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の所定の光点（２０）に基づいて定まる領域に第１サイズの減光部（１６ａ）を有する第１配光可変パターン（ＰＴＮ２）を定める第１配光可変モードと、同じ光点（２０）に基づいて定まる領域に第１サイズより小さい第２サイズの減光部（１６ｂ）を有する第２可変配光パターン（ＰＴＮ３）を定める第２配光可変モードと、を含み、
　配光制御装置（６）は、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第２モードしきい値（Ｔｈ２）以上であるとき第１配光可変モードを実行し、第２モードしきい値（Ｔｈ２）未満であるとき第２配光可変モードを実行する、
配光制御装置（６）。
［第５項目］
　画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における画像中心（Ｃ）を含む第１領域（２２）に対して第１値の第１モードしきい値（Ｔｈ１）を用いてモード選択を実行し、
　画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における第１領域（２２）より車幅方向外側に位置する第２領域（２４）に対して第１値より高い第２値の第１モードしきい値（Ｔｈ１）を用いてモード選択を実行する、
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６項目］
　配光可変モードは、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の所定の光点（２０）に基づいて定まる領域に第１サイズの減光部（１６ａ）を有する第１可変配光パターン（ＰＴＮ２）を定める第１配光可変モードと、同じ光点（２０）に基づいて定まる領域に第１サイズより小さい第２サイズの減光部（１６ｂ）を有する第２可変配光パターン（ＰＴＮ３）を定める第２配光可変モードと、を含み、
　配光制御装置（６）は、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における高輝度画素の数が第１モードしきい値（Ｔｈ１）より小さい第２モードしきい値（Ｔｈ２）以上であるとき第１配光可変モードを実行し、第２モードしきい値（Ｔｈ２）未満であるとき第２配光可変モードを実行し、
　また、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における画像中心（Ｃ）を含む第１領域（２２）に対して第３値の第２モードしきい値（Ｔｈ２）を用いてモード選択を実行し、
　画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における第１領域（２２）より車幅方向外側に位置する第２領域（２４）に対して第３値より高い第４値の第２モードしきい値（Ｔｈ２）を用いてモード選択を実行する、
第１項目乃至第５項目のいずれかに記載の配光制御装置（６）。
［第７項目］
　減光部（１６）を有する配光パターン（ＰＴＮ）を形成可能な配光可変ランプ（２）と、
　車両前方を撮像する撮像装置（４）と、
　撮像装置（４）に基づく画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）を用いて配光可変ランプ（２）を制御する、第１項目乃至第６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８項目］
　車両前方を撮像する撮像装置（４）に基づく画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）を用いて配光可変ランプ（２）を制御する配光制御方法であって、
　画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における、所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第１モードしきい値（Ｔｈ１）以上であるとき、配光可変ランプ（２）に形成させる配光パターン（ＰＴＮ）として、形状が画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の光点（２０）に依存せずに固定である固定配光パターン（ＰＴＮ１）を定める配光固定モードを実行し、
　画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）における高輝度画素の数が第１モードしきい値（Ｔｈ１）未満であるとき、配光可変ランプ（２）に形成させる配光パターン（ＰＴＮ）として、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の光点（２０）に基づいて定まる領域に減光部（１６）を有する可変配光パターン（ＰＴＮ２，ＰＴＮ３）を定める配光可変モードを実行する、
配光制御方法。
［第９項目］
　車両前方を撮像する撮像装置（４）に基づく画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）を用いて配光可変ランプ（２）を制御する配光制御装置（６）であって、
　配光可変ランプ（２）に形成させる配光パターン（ＰＴＮ）として、画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の光点（２０）に基づいて定まる領域への減光部（１６）の形成態様が異なる配光パターン（ＰＴＮ１，ＰＴＮ２，ＰＴＮ３）を定める複数の配光モードを実行可能であり、
　画像（ＩＭＧ，ＩＭＧ２）中の光点（２０）の数の変化に応じて、実行する配光モードを切り替える、
配光制御装置（６）。

　本発明は、配光制御装置、車両用灯具システムおよび配光制御方法に利用することができる。

　１　車両用灯具システム、　２　配光可変ランプ、　４　撮像装置、　６　配光制御装置、　１０　画像処理部、　１２　パターン決定部、　１４　ランプ制御部、　１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ　減光部、　２０　光点、　２２　第１領域、　２４　第２領域。

Claims (9)

1. 　車両前方を撮像する撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する配光制御装置であって、
   　前記画像における、所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第１モードしきい値以上であるとき、前記配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、形状が前記画像中の光点に依存せずに固定である固定配光パターンを定める配光固定モードを実行し、
   　前記画像における前記高輝度画素の数が前記第１モードしきい値未満であるとき、前記配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、前記画像中の光点に基づいて定まる領域に減光部を有する可変配光パターンを定める配光可変モードを実行する、
   配光制御装置。
2. 　前記配光可変モードは、前記画像中の所定の光点に基づいて定まる領域に第１サイズの前記減光部を有する第１可変配光パターンを定める第１配光可変モードと、同じ光点に基づいて定まる領域に前記第１サイズより小さい第２サイズの前記減光部を有する第２可変配光パターンを定める第２配光可変モードと、を含み、
   　前記配光制御装置は、前記画像における前記高輝度画素の数が前記第１モードしきい値より小さい第２モードしきい値以上であるとき前記第１配光可変モードを実行し、前記第２モードしきい値未満であるとき前記第２配光可変モードを実行する、
   請求項１に記載の配光制御装置。
3. 　前記固定配光パターンは、ロービーム用配光パターンである、
   請求項１または２に記載の配光制御装置。
4. 　車両前方を撮像する撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する配光制御装置であって、
   　前記配光制御装置は、前記配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、前記画像中の光点に基づいて定まる領域に減光部を有する可変配光パターンを定める配光可変モードを実行可能であり、
   　前記配光可変モードは、前記画像中の所定の光点に基づいて定まる領域に第１サイズの前記減光部を有する第１配光可変パターンを定める第１配光可変モードと、同じ光点に基づいて定まる領域に前記第１サイズより小さい第２サイズの前記減光部を有する第２可変配光パターンを定める第２配光可変モードと、を含み、
   　前記配光制御装置は、前記画像における所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第２モードしきい値以上であるとき前記第１配光可変モードを実行し、前記第２モードしきい値未満であるとき前記第２配光可変モードを実行する、
   配光制御装置。
5. 　前記画像における画像中心を含む第１領域に対して第１値の前記第１モードしきい値を用いてモード選択を実行し、
   　前記画像における前記第１領域より車幅方向外側に位置する第２領域に対して前記第１値より高い第２値の前記第１モードしきい値を用いてモード選択を実行する、
   請求項１または２に記載の配光制御装置。
6. 　前記画像における画像中心を含む第１領域に対して第３値の前記第２モードしきい値を用いてモード選択を実行し、
   　前記画像における前記第１領域より車幅方向外側に位置する第２領域に対して前記第３値より高い第４値の前記第２モードしきい値を用いてモード選択を実行する、
   請求項２または４に記載の配光制御装置。
7. 　減光部を有する配光パターンを形成可能な配光可変ランプと、
   　車両前方を撮像する撮像装置と、
   　前記撮像装置に基づく画像を用いて前記配光可変ランプを制御する、請求項１または４に記載の配光制御装置と、を備える、
   車両用灯具システム。
8. 　車両前方を撮像する撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する配光制御方法であって、
   　前記画像における、所定の輝度しきい値以上の輝度を有する高輝度画素の数が、所定の第１モードしきい値以上であるとき、前記配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、形状が前記画像中の光点に依存せずに固定である固定配光パターンを定める配光固定モードを実行し、
   　前記画像における前記高輝度画素の数が前記第１モードしきい値未満であるとき、前記配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、前記画像中の光点に基づいて定まる領域に減光部を有する可変配光パターンを定める配光可変モードを実行する、
   配光制御方法。
9. 　車両前方を撮像する撮像装置に基づく画像を用いて配光可変ランプを制御する配光制御装置であって、
   　前記配光可変ランプに形成させる配光パターンとして、前記画像中の光点に基づいて定まる領域への減光部の形成態様が異なる配光パターンを定める複数の配光モードを実行可能であり、
   　前記画像中の光点の数の変化に応じて、実行する前記配光モードを切り替える、
   配光制御装置。

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