CN114514143A - 配光控制装置、车辆位置检测装置、车辆用灯具***、配光控制方法以及车辆位置检测方法 - Google Patents

配光控制装置、车辆位置检测装置、车辆用灯具***、配光控制方法以及车辆位置检测方法 Download PDF

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Abstract

配光控制装置(6)包括：通过从拍摄车辆的前方区域的拍摄装置(4)得到的图像的图像解析来检测前方车辆的车辆检测部(14)；确定对前方车辆的存在区域在车宽方向上加上规定的余量的处理对象区域的区域决定部(16)；以及，与车辆检测部(14)的前方车辆的检测并行，在从拍摄装置(4)得到的图像中，基于处理对象区域中包含的在车宽方向上排列的光点的对的像素值来确定遮光部，并决定包含遮光部的配光图案(PTN)的图案决定部(18)。

Description

配光控制装置、车辆位置检测装置、车辆用灯具***、配光控 制方法以及车辆位置检测方法
技术领域
本发明涉及配光控制装置、车辆用灯具***以及配光控制方法，尤其涉及被用于汽车等的配光控制装置、车辆用灯具***以及配光控制方法。另外，本发明涉及车辆位置检测装置、车辆用灯具***以及车辆位置检测方法。
背景技术
在夜间或隧道内的安全行驶中，车辆用灯具发挥重要的作用。如果优先驾驶员的视觉辨认性而大范围地明亮地照射车辆前方，则存在会对存在于本车前方的前行车辆或对面车辆的驾驶员造成眩光的问题。
近年来，提出了基于车辆周围的状态而动态地、自适应性地控制远光的配光图案的ADB(Adaptive Driving Beam：自适应远光灯)控制(例如，参照专利文献1)。ADB控制通过照相机检测位于本车前方的应该避免高亮度的光照射的遮光对象的有无，对与遮光对象对应的区域进行减光或者熄灯。
[在先技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2015-064964号公报
发明内容
[发明要解决的课题]
根据上述的ADB控制，能够避免对前行车辆或对面车辆等前方车辆的眩光，并且提高本车辆的驾驶员的视觉辨认性。通过视觉辨认性提高，驾驶员能够更可靠地识别前方的障碍物等，因此驾驶的安全性提高。另一方面，为了安全性的进一步提高，始终具有进一步提高驾驶员的视觉辨认性的要求。另外，在实现ADB控制的基础上，掌握前方车辆的位置是重要的。
本公开鉴于以上状况而完成，其目的之一在于提供一种提高驾驶员的视觉辨认性的技术。另外，本发明的另一目的在于提供一种检测车辆位置的新技术。
[用于解决技术课题的技术方案]
为了解决上述课题，本发明的一个方案是配光控制装置。该装置包括：通过从拍摄车辆的前方区域的拍摄装置得到的图像的图像解析来检测前方车辆的车辆检测部；确定对前方车辆的存在区域在车宽方向上加上规定的余量的处理对象区域的区域决定部；以及与车辆检测部的前方车辆的检测并行，在从拍摄装置得到的图像中，基于处理对象区域中包含的在车宽方向上排列的光点的对的像素值来确定遮光部，并决定包含遮光部的配光图案的图案决定部。
本发明的其他方案是车辆用灯具***。该***包括：拍摄车辆的前方区域的拍摄装置；能够向前方区域照射强度分布可变的可见光束的配光可变灯；上述方案的配光控制装置；以及以形成配光图案的方式控制配光可变灯的灯控制装置。
另外，本发明的另一方案是配光控制方法。该控制方法包括以下步骤：通过从拍摄车辆的前方区域的拍摄装置得到的图像的图像解析来检测前方车辆，确定对前方车辆的存在区域在车宽方向上加上规定的余量的处理对象区域，以及与前方车辆的检测并行，在从拍摄装置得到的图像中，基于处理对象区域中包含的在车宽方向上排列的光点的对的像素值来确定遮光部，并决定包含遮光部的配光图案。
另外，本发明的另一方案是车辆位置检测装置。该装置对基于拍摄车辆的前方区域的拍摄装置的图像，使用在车宽方向上较长的规定形状的第1构造要素来实施第1膨胀处理和第1收缩处理，生成图像中包含的在车宽方向上排列的光点的对彼此相连的横向膨胀区域，并基于横向膨胀区域来检测前方车辆的位置。
另外，本发明的另一方案是车辆用灯具***。该***包括：拍摄车辆的前方区域的拍摄装置；能够向前方区域照射强度分布可变的可见光束的配光可变灯；具有上述方案的车辆位置检测装置和基于车辆位置检测装置的检测结果来决定包含遮光部的配光图案的图案决定部的配光控制装置；以及以形成配光图案的方式控制配光可变灯的灯控制装置。
另外，本发明的另一方案是车辆位置检测方法。该控制方法包括以下步骤：对基于拍摄车辆的前方区域的拍摄装置的图像，使用在车宽方向上较长的规定形状的第1构造要素来实施第1膨胀处理和第1收缩处理，生成图像中包含的在车宽方向上排列的光点的对彼此相连的横向膨胀区域，以及基于横向膨胀区域来检测前方车辆的位置。
此外，以上构成要素的任意组合、将本发明的表现在方法、装置、***等之间进行转换的方案，作为本发明的方案也是有效的。
[发明效果]
根据本发明，能够提高驾驶员的视觉辨认性。另外，根据本发明，能够提供一种检测车辆位置的新技术。
附图说明
图1是实施方式1的车辆用灯具***的框图。
图2是说明配光控制装置的动作的图。
图3的(A)～图3的(E)是说明图案决定部的动作的图。
图4的(A)和图4的(B)是表示实施方式1的配光控制装置执行的ADB控制的一个示例的流程图。
图5是实施方式2的车辆用灯具***的框图。
图6是说明配光控制装置执行的控制的流程的图。
图7的(A)～图7的(C)是表示通过配光控制装置执行的控制生成的图像的图。
图8的(A)～图8的(D)是表示在配光控制装置执行的控制中使用的构造要素或者生成的图像的图。
图9的(A)～图9的(C)是表示通过配光控制装置执行的控制生成的图像的图。
图10的(A)～图10的(F)是表示在配光控制装置执行的控制中使用的构造要素或者生成的图像的图。
图11的(A)～图11的(F)是表示在配光控制装置执行的控制中使用的构造要素或者生成的图像的图。
图12的(A)～图12的(D)是表示在配光控制装置执行的控制中使用的构造要素或者生成的图像的图。
具体实施方式
以下，基于优选的实施方式并参照附图来说明本发明。实施方式并非限定发明而仅是例示，实施方式中记载的所有特征及其组合未必是发明的本质性内容。对各附图中所示的相同或同等的构成要素、构件、处理标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。另外，为了容易说明，各图中所示的各部的比例尺及形状被方便地设定，只要没有特别提及则不被限定性地解释。另外，在本说明书或权利要求中使用“第1”、“第2”等用语的情况下，只要没有特别提及则该用语并非表示任何顺序、重要度，而是为了区分某一构成和其他构成。另外，在各附图中，省略在说明实施方式时不重要的构件的一部分而显示。
(实施方式1)
图1是实施方式1的车辆用灯具***的框图。在图1中，将车辆用灯具***1的构成要素的一部分作为功能块描绘。这些功能块作为硬件构成由以计算机的CPU、存储器为首的元件、电路实现，作为软件构成由计算机程序等实现。本领域技术人员当然理解，这些功能块能够通过硬件、软件的组合而以各种形式实现。
车辆用灯具***1包括配光可变灯2、拍摄装置4、配光控制装置6、以及灯控制装置8。它们可以全部内置于相同的壳体，几个构件也可以设于壳体的外部，换言之设于车辆侧。
配光可变灯2是能够向车辆的前方区域照射强度分布可变的可见光束L1的白色光源。配光可变灯2从灯控制装置8接收指示配光图案PTN的数据，射出具有与配光图案PTN相应的强度分布的可见光束L1，在车辆前方形成配光图案PTN。配光可变灯2的构成没有特别限定，例如，可包括LD(激光二极管)、LED(发光二极管)等半导体光源，以及驱动半导体光源而使其点亮的点亮电路。
为了形成与配光图案PTN相应的照度分布，配光可变灯2也可以包括例如DMD(Digital Mirror Device：数字微镜器件)或液晶器件等矩阵型的图案形成器件、通过光源光扫描本车前方的扫描光学型的图案形成器件。配光可变灯2的分辨能力(分辨率)例如为1000～30万像素。另外，配光可变灯2形成1个配光图案PTN所需要的时间例如为0.1～5ms。
拍摄装置4在可见光区域具有灵敏度，拍摄车辆的前方区域。本实施方式的拍摄装置4包括高速照相机10和低速照相机12。高速照相机10的帧率较高，例如为200fps～10000fps(每1帧为0.1～5ms)。另一方面，低速照相机12的帧率比高速照相机10低，例如为30fps～120fps(每1帧为约8～33ms)。
另外，高速照相机10的分辨率较小，例如30万像素～不足500万像素。另一方面，低速照相机12的分辨率较大，例如为500万像素以上。因此，高速照相机10生成的图像IMG1相对为低精细度，低速照相机12生成的图像IMG2相对为高精细度。即，图像IMG1比图像IMG2低精细度，图像IMG2比图像IMG1高精细度。此外，高速照相机10和低速照相机12的分辨率不被限定于上述数值，在技术上整合的范围内能够设定为任意的值。
高速照相机10和低速照相机12拍摄车辆前方的物体对可见光束L1的反射光L2。高速照相机10和低速照相机12至少在可见光束L1的波长范围具有灵敏度即可。优选的是，高速照相机10和低速照相机12以彼此的视场角一致的方式设置。
配光控制装置6基于从拍摄装置4得到的图像，执行动态、自适应性地控制向配光可变灯2供给的配光图案PTN的ADB控制。配光图案PTN被理解为配光可变灯2在本车前方的虚拟铅垂屏幕900上形成的照射图案902的二维的照度分布。配光控制装置6可以由数字处理器构成，例如可以由包括CPU的微型计算机和软件程序的组合构成，也可以由FPGA(FieldProgrammable Gate Array：现场可编程门阵列)、ASIC(Application Specified IC：专用集成电路)等构成。
配光控制装置6包括车辆检测部14、区域决定部16以及图案决定部18。各部通过构成本身的集成电路执行存储器中保持的程序而动作。图2是说明配光控制装置6的动作的图。上方是车辆检测部14的输出结果，中部是区域决定部16的输出结果，下方是图案决定部18的输出结果。另外，各方中横向排列的4个图是时间t1～t4时的各部的输出结果。
车辆检测部14通过从拍摄装置4得到的图像的图像解析来检测前方车辆100。本实施方式的车辆检测部14基于从低速照相机12得到的高精细的图像IMG2来检测前方车辆100。前方车辆100包括前行车辆和对面车辆。前方车辆100具有与灯具对应的光点的对102。光点的对102在前方车辆100为对面车辆的情况下与前照灯对应，在前方车辆100为前行车辆的情况下与后灯对应。后灯包括停车灯和尾灯。光点的对102包括左侧光点102a和右侧光点102b。
车辆检测部14使用包括算法识别、深度学习等公知的方法执行高精度的图像解析，并低速地输出解析结果。例如，车辆检测部14能够每隔30ms输出前方车辆100的检测结果。在图2所示的示例中，车辆检测部14在时间t1和时间t4输出检测结果。
作为前方车辆100的检测结果，车辆检测部14生成前方车辆100的存在区域20相对于本车辆的角度信息。该角度信息包含前方车辆100的左端部的角度θL和前方车辆的右端部的角度θR。左端角度θL和右端角度θR与低速照相机12的视场角对应，与图像IMG2上的前方车辆100的左端部和右端部的位置相等。车辆检测部14将表示检测结果的信号发送到区域决定部16。
区域决定部16确定对前方车辆100的存在区域20在车宽方向(左右方向)上加上规定的余量M的处理对象区域22。区域决定部16对左端角度θL加上左余量ML，对右端角度θR加上右余量MR。因此，处理对象区域22在车宽方向上比前方车辆100的存在区域20宽左余量ML和右余量MR。区域决定部16作为表示处理对象区域22的决定结果的信息而生成处理对象区域22的角度信息，并将表示决定结果的信号发送到图案决定部18。
区域决定部16执行的处理仅是对由车辆检测部14确定的存在区域20赋予余量M。因此，区域决定部16的处理速度比车辆检测部14的处理速度块，例如，区域决定部16能够每隔0.1～5ms输出处理对象区域22的决定结果。在图2所示的示例中，区域决定部16在时间t1～时间t4输出决定结果。
图案决定部18基于从拍摄装置4得到的图像，决定与前方车辆100对应的部分被遮光的配光图案PTN。本实施方式的图案决定部18基于从高速照相机10得到的图像IMG1来决定配光图案PTN。“对某一部分进行遮光”是指除使该部分的亮度(照度)完全为零的情况之外，也包括使该部分的亮度(照度)降低的情况。
图案决定部18与车辆检测部14的前方车辆100的检测并行地、基于在图像IMG1中包含于处理对象区域22中的在车宽方向上排列的光点的对102的像素值，来确定遮光部24。图3的(A)～图3的(E)是说明图案决定部18的动作的图。
如图3的(A)所示，首先，图案决定部18将从区域决定部16接收到的处理对象区域22的角度信息与图像IMG1相对应，在图像IMG1上确定处理对象区域22。然后，图案决定部18基于图像IMG1的处理对象区域22中的各像素的像素值、具体而言基于亮度值或色值，提取与光点的对102对应的对像素26。对像素26包含与左侧光点102a重叠的左光点像素26a和与右侧光点102b重叠的右光点像素26b。
接着，如图3的(B)所示，图案决定部18在图像IMG1中将左光点像素26a和在左光点像素26a的上方排列的规定数量的左侧上方像素28a确定为左侧上方膨胀组30a。另外，图案决定部18在图像IMG1中将右光点像素26b和在右光点像素26b的上方排列的规定数量的右侧上方像素28b确定为右侧上方膨胀组30b。
本实施方式的图案决定部18使用在上下方向上较长的规定形状的第1构造要素32，将第1构造要素32的上端的像素与关注像素32a相对应，并对图像IMG1的处理对象区域22实施膨胀处理。由此，在图像IMG1中，左侧上方像素28a的像素值被转换为左光点像素26a的像素值，右侧上方像素28b的像素值被转换为右光点像素26b的像素值。结果，制作包含左侧上方膨胀组30a和右侧上方膨胀组30b的上方膨胀图案图像IMG1a。
接着，如图3的(C)所示，图案决定部18在上方膨胀图案图像IMG1a中，将左侧上方膨胀组30a和从左侧上方膨胀组30a向右方排列的规定数量的右列像素34确定为右方膨胀组36。本实施方式的图案决定部18使用在车宽方向上较长的规定形状的第2构造要素38，将第2构造要素38的右端的像素与关注像素38a相对应，并对上方膨胀图案图像IMG1a的处理对象区域22实施膨胀处理。第2构造要素38至少通过膨胀处理而具有左侧上方膨胀组30a和右侧上方膨胀组30b相连的长度。由此，在上方膨胀图案图像IMG1a中，右列像素34的像素值被转换为左侧上方膨胀组30a的像素值。结果，制作出包含右方膨胀组36的右方膨胀图案图像IMG1b。
另外，如图3的(D)所示，图案决定部18在上方膨胀图案图像IMG1a中，将右侧上方膨胀组30b和从右侧上方膨胀组30b向左方排列的规定数量的左列像素40确定为左方膨胀组42。本实施方式的图案决定部18使用在车宽方向上较长的规定形状的第3构造要素44，将第3构造要素44的左端的像素与关注像素44a相对应，并对上方膨胀图案图像IMG1a的处理对象区域22实施膨胀处理。第3构造要素44至少通过膨胀处理而具有左侧上方膨胀组30a和右侧上方膨胀组30b相连的长度。由此，在上方膨胀图案图像IMG1a中，左列像素40的像素值被转换为右侧上方膨胀组30b的像素值。结果，制作出包含左方膨胀组42的左方膨胀图案图像IMG1c。
然后，如图3的(E)所示，图案决定部18使右方膨胀组36和左方膨胀组42重叠的像素区域46包含于遮光部。本实施方式的图案决定部18将右方膨胀图案图像IMG1b和左方膨胀图案图像IMG1c合成，即进行右方膨胀图案图像IMG1b和左方膨胀图案图像IMG1c的AND运算，确定右方膨胀组36和左方膨胀组42重叠的像素区域46，并以包含该像素区域46的方式确定遮光部24(参照图2)。
然后，图案决定部18决定包含遮光部24的配光图案PTN。例如，图案决定部18针对除去遮光部24的区域确定规定的第1照度，针对遮光部24确定低于第1照度的第2照度。如上所述，第2照度可以是零，也可以是高于零且低于第1照度的照度。图案决定部18将指示配光图案PTN的数据发送到灯控制装置8。
图案决定部18的处理对象被限定于图像IMG1中的处理对象区域22。另外，图案决定部18基于图像IMG1的像素值(亮度值或色值)来决定遮光部24。具体而言，图案决定部18对图像IMG1实施上述的膨胀处理来转换各像素的像素值，从而决定遮光部24。因此，图案决定部18执行的处理比车辆检测部14执行的高度的图像解析相比，在短时间内完成。因此，图案决定部18的处理速度比车辆检测部14的处理速度快，例如，图案决定部18能够每隔0.1～5ms输出配光图案PTN的决定结果。在图2所示的示例中，图案决定部18在时间t1～时间t4输出决定结果。
此外，图3的(C)所示的右方膨胀图案图像IMG1b的制作处理和图3的(D)所示的左方膨胀图案图像IMG1c的制作处理顺序不同，也能够并行处理。另外，在图3的(B)～图3的(D)中，示意性地示出第1构造要素32～第3构造要素44，分别构成第1构造要素32～第3构造要素44的像素的数量并不被限定于图示的数量。另外，存在区域20和处理对象区域22不仅是车宽方向的角度范围，上下方向的角度范围也可以被规定。
灯控制装置8以射出具有与图案决定部18所确定的配光图案PTN对应的强度分布的可见光束L1的方式控制配光可变灯2。例如，在配光可变灯2包括DMD的情况下，灯控制装置8控制光源的点亮熄灭和构成DMD的各反射镜元件的接通/断开切换。灯控制装置8例如能够每隔0.1～5ms向配光可变灯2发送驱动信号。
由此，形成具有与前方车辆100重叠的遮光部24的配光图案PTN，能够不对前方车辆100的驾驶员造成眩光而提高本车辆的驾驶员的视觉辨认性。如上所述，图案决定部18比车辆检测部14的处理速度快，能够以比车辆检测部14输出检测结果的频度高的频度决定遮光部24和配光图案PTN。因此，与根据车辆检测部14的检测结果直接确定遮光部24的情况相比，能够使遮光部24相对于前方车辆100的移动高精度地追随。
另外，如上所述，车辆检测部14的处理速度相对(即比区域决定部16)较慢，在图2所示的示例中在时间t1和时间t4输出检测结果。因此，在时间t2、t3，前方车辆100相对于车辆检测部14所确定的存在区域20偏离。另一方面，区域决定部16的处理速度相对(即比车辆检测部14)较快，以比车辆检测部14输出检测结果的频度短的频度决定处理对象区域22。因此，在时间t2、t3，针对在时间t1从车辆检测部14输出的存在区域20确定处理对象区域22。即，区域决定部16在规定的定时(时间t2、t3)针对从车辆检测部14得到的相同的检测结果(存在区域20)反复确定处理对象区域22。
随着针对相同的存在区域20确定处理对象区域22的次数增加，区域决定部16逐渐扩大余量M的大小。因此，处理对象区域22逐渐扩大。由此，即使前方车辆100相对于存在区域20偏离，也能够降低前方车辆100从处理对象区域22偏离的可能性。因此，能够更可靠地对前方车辆100进行遮光。另外，通过在处理对象区域22的设定初期减小余量M，能够使图案决定部18的处理速度更快。此外，区域决定部16在从车辆检测部14接收到新的检测结果时，使余量M返回初始值。
图案决定部18也可以确定处理对象区域22中包含的光点的对102是对面车辆的前照灯还是前方车辆的后灯。例如，图案决定部18对处理对象区域22实施灰度转换处理。接着，将各像素的亮度值二值化，由此提取前照灯。另外，图案决定部18对处理对象区域22实施HSV转换处理。接着，将各像素的色值二值化，由此提取后灯。
然后，进行前照灯的提取结果图像和后灯的提取结果图像的OR运算，生成包含与前照灯对应的对像素26和与后灯对应的对像素26的图像，基于该图像得到包含左侧上方膨胀组30a和右侧上方膨胀组30b的上方膨胀图案图像IMG1a。
作为一个示例，图案决定部18在针对与对面车辆的前照灯对应的对像素26设定遮光部24的情况下，将右方膨胀组36和左方膨胀组42重叠的像素区域46确定为遮光部24。另一方面，在针对与前行车辆的后灯对应的对像素26设定遮光部24的情况下，将在像素区域46的左右家上规定的余量的区域设为遮光部24。该规定的余量对应于与前行车辆的侧后视镜重叠的区域。由此，能够抑制对前行车辆的驾驶员造成的眩光。
图4的(A)和图4的(B)是表示实施方式1的配光控制装置6执行的ADB控制的一个示例的流程图。该流程例如通过未图示的灯开关进行ADB控制的执行指示，并且在点火器接通时以规定的定时反复执行，在ADB控制的执行指示被解除(或者进行停止指示)、或点火器被设为断开的情况下结束。另外，图4的(A)所示的流程和图4的(B)所示的流程被并行执行。
如图4的(A)所示，配光控制装置6判断是否从低速照相机12接收到新的图像IMG2(S101)。在接收到新的图像IMG2的情况下(S101的是)，配光控制装置6基于该图像IMG2检测前方车辆100，并更新存在区域20(S102)。接着，配光控制装置6基于得到的存在区域20更新处理对象区域22(S103)，结束本程序。在从低速照相机12未接收到新的图像IMG2的情况下(S101的否)，配光控制装置6基于已经取得的存在区域20更新处理对象区域22(S103)。
另外，如图4的(B)所示，配光控制装置6判断是否从高速照相机10接收到新的图像IMG1(S201)。在未接收到新的图像IMG1的情况下(S201的否)，结束本程序。在接收到新的图像IMG1的情况下(S201的是)，配光控制装置6将在步骤S103中更新的处理对象区域22设定于图像IMG1(S202)。接着，配光控制装置6提取处理对象区域22内的光点，即对像素26(S203)。接着，配光控制装置6通过膨胀处理而决定遮光部24(S204)。然后，配光控制装置6将指示新的配光图案PTN的数据发送到灯控制装置8来更新配光图案PTN(S205)，结束本程序。
如上述说明，本实施方式的配光控制装置6包括：通过从拍摄车辆的前方区域的拍摄装置4得到的图像的图像解析来检测前方车辆的车辆检测部14；确定对前方车辆100的存在区域20在车宽方向上加上规定的余量M的处理对象区域22的区域决定部16；以及与车辆检测部14的前方车辆100的检测并行，在从拍摄装置4得到的图像中，基于处理对象区域22中包含的在车宽方向上排列的光点的对102的像素值来确定遮光部24，并决定包含遮光部24的配光图案PTN的图案决定部18。
图案决定部18基于像素的像素值来决定遮光部24。因此，图案决定部18能够比执行图像解析的车辆检测部14高速地执行处理。另外，图案决定部18执行处理的图像区域被限定于处理对象区域22。另外，图案决定部18与车辆检测部14并行地执行处理。因此，根据本实施方式的配光控制装置6，能够高频度地更新配光图案PTN。由此，能够使遮光部24相对于前方车辆100的移动高精度地追随。
在通过图像解析检测前方车辆，直接基于其结果来决定遮光部的以往的ADB控制中，考虑由遮光部的决定处理的延迟引起的前方车辆与遮光部的偏离，在遮光部中设置了余量。相对于此，根据本实施方式，由于能够使遮光部24相对于前方车辆100高精度地一致，因此能够减小遮光部中设置的余量。因此，能够提高驾驶员的视觉辨认性。
另外，本实施方式的图案决定部18在从拍摄装置4得到的图像中，将与光点的对102的左侧光点102a重叠的左光点像素26a和在左光点像素26a的上方排列的规定数量的左侧上方像素28a确定为左侧上方膨胀组30a，将与右侧光点102b重叠的右光点像素26b和在右光点像素26b的上方排列的规定数量的右侧上方像素28b确定为右侧上方膨胀组30b。另外，图案决定部18将左侧上方膨胀组30a和从左侧上方膨胀组30a向右方排列的规定数量的右列像素34确定为右方膨胀组36，将右侧上方膨胀组30b和从右侧上方膨胀组30b向左方排列的规定数量的左列像素40确定为左方膨胀组42。另外，图案决定部18使右方膨胀组36和左方膨胀组42重叠的像素区域46包含于遮光部。由此，能够进一步加快配光控制装置6的处理速度。
另外，图像决定部18在从拍摄装置4得到的图像中，通过将左侧上方像素28a的像素值转换为左光点像素26a的像素值，将右侧上方像素28b的像素值转换为右光点像素26b的像素值，制作包含左侧上方膨胀组30a和右侧上方膨胀组30b的上方膨胀图案图像IMG1a。另外，图案决定部18在上方膨胀图案图像IMG1a中，通过将右列像素34的像素值转换为左侧上方膨胀组30a的像素值，制作包含右方膨胀组36的右方膨胀图案图像IMG1b。另外，图案决定部18在上方膨胀图案图像IMG1a中，通过将左列像素40的像素值转换为右侧上方膨胀组30b的像素值，制作包含左方膨胀组42的左方膨胀图案图像IMG1c。另外，图案决定部18将右方膨胀图案图像IMG1b和左方膨胀图案图像IMG1c合成来确定遮光部24。由此，能够进一步加快配光控制装置6的处理速度。
另外，区域决定部16针对从车辆检测部14得到的相同的检测结果反复确定处理对象区域22，随着确定处理对象区域22的次数增加，逐渐扩大余量M的大小。由此，能够更可靠地对前方车辆100的存在区域20进行遮光。
另外，拍摄装置4包括高速照相机10和比高速照相机10帧率低的低速照相机12，车辆检测部14基于从低速照相机12得到的图像IMG2来检测前方车辆100，图案决定部18基于从高速照相机10得到图像IMG1来决定配光图案PTN。由此，能够更高精度地执行ADB控制。另外，通过对车辆检测部14和图案决定部18分别分配照相机，能够采用对各处理所需要的性能进行特化的照相机。因此，根据本实施方式，能够实现拍摄装置4的低成本化，进而能够实现车辆用灯具***1的低成本化。
以上，对本发明的实施方式1进行了详细的说明。上述的实施方式1仅表示实施本发明时的具体例。实施方式1的内容并不限定本发明的技术范围，在不脱离权利要求书中规定的发明的思想的范围内，能够进行构成要素的变更、追加、删除等多种设计变更。施加了设计变更的新的实施方式兼具被组合的实施方式以及变形的各自的效果。在上述的实施方式1中，对于能够进行这样的设计变更的内容标注了“本实施方式的”、“在本实施方式中”等表述进行强调，但没有这样的表述的内容也允许设计变更。以上的构成要素的任意组合作为本发明的方案也是有效的。对附图的截面标注的阴影线并不限定标注了阴影线的对象的材质。
也可以由1个照相机实现高速照相机10和低速照相机12的二者的功能。例如，在高速照相机10具有与低速照相机12同等的分辨率的情况下、在车辆检测部14具有即使高速照相机10的分辨率低而通过该低分辨率也能够实施充分的车辆检测的算法的情况下，也可以省略低速照相机12。由此，能够实现车辆用灯具***1的小型化。
上述的实施方式1的发明也可以通过以下所记载的项目进行确定。
(项目1)
一种配光控制方法，包括：通过从拍摄车辆的前方区域的拍摄装置4得到的图像的图像处理来检测前方车辆100，
确定对前方车辆100的存在区域20在车宽方向上加上规定的余量M的处理对象区域22，以及
与前方车辆100的检测并行地、在从拍摄装置4得到的图像中，基于处理对象区域22中包含的在车宽方向上排列的光点的对102的像素值来确定遮光部24，并决定包含遮光部24的配光图案PTN。
(项目2)
项目1的配光控制方法，在决定配光图案PTN时，
在图像中，将与光点的对102的左侧光点102a重叠的左光点像素26和在该左光点像素26a的上方排列的规定数量的左侧上方像素28a确定为左侧上方膨胀组30a，将与右侧光点102b重叠的右光点像素26b和在该右光点像素26b的上方排列的规定数量的右侧上方像素28b确定为右侧上方膨胀组30b，
将左侧上方膨胀组30a和从该左侧上方膨胀组30a向右方排列的规定数量的右列像素34确定为右方膨胀组36，
将右侧上方膨胀组30b和从该右侧上方膨胀组30b向左方排列的规定数量的左列像素40确定为左方膨胀组42，
将右方膨胀组36和左方膨胀组42重叠的像素区域46确定为遮光部24。
(项目3)
项目2所记载的配光控制方法，
在决定配光图案PTN时，
在图像中，通过将左侧上方像素28a的像素值转换为左光点像素26a的像素值，将右侧上方像素28b的像素值转换为右光点像素26b的像素值，制作包含左侧上方膨胀组30a和右侧上方膨胀组30b的上方膨胀图案图像IMG1a，
在上方膨胀图案图像IMG1a中，通过将右列像素34的像素值转换为左侧上方膨胀组30a的像素值，制作包含右方膨胀组36的右方膨胀图案图像IMG1b，
在上方膨胀图案图像IMG1a中，通过将左列像素40的像素值转换为右侧上方膨胀组30b的像素值，制作包含左方膨胀组42的左方膨胀图案图像IMG1c，
合成右方膨胀图案图像IMG1b和左方膨胀图案图像IMG1c来确定遮光部24。
(实施方式2)
图5是实施方式2的车辆用灯具***的框图。在图5中，将车辆用灯具***1001的构成要素的一部分作为功能块描绘。这些功能块作为硬件构成由以计算机的CPU、存储器为首的元件、电路实现，作为软件构成由计算机程序等实现。本领域技术人员当然理解，这些功能块能够通过硬件、软件的组合而以各种形式实现。
车辆用灯具***1001包括配光可变灯1002、拍摄装置1004、配光控制装置1006、以及灯控制装置1008。它们可以全部内置于相同的壳体，几个构件也可以设于壳体的外部，换言之设于车辆侧。
配光可变灯1002是能够向车辆的前方区域照射强度分布可变的可见光束L1的白色光源。配光可变灯1002从灯控制装置1008接收指示配光图案PTN的数据，射出具有与配光图案PTN相应的强度分布的可见光束L1，在车辆前方形成配光图案PTN。配光可变灯1002的构成没有特别限定，例如，可包括LD(激光二极管)、LED(发光二极管)等半导体光源，以及驱动半导体光源而使其点亮的点亮电路。
为了形成与配光图案PTN相应的照度分布，配光可变灯1002也可以包括例如DMD(Digital Mirror Device：数字微镜器件)或液晶器件等矩阵型的图案形成器件、或者通过光源光扫描本车前方的扫描光学型的图案形成器件。配光可变灯1002的分辨能力(分辨率)例如为1000～30万像素。
拍摄装置1004在可见光区域具有灵敏度，拍摄车辆的前方区域。拍摄装置1004拍摄车辆前方的物体对可见光束L1的反射光L2。拍摄装置1004至少在可见光束L1的波长范围具有灵敏度即可。
配光控制装置1006基于从拍摄装置1004得到的图像IMG，执行动态、自适应性地控制向配光可变灯1002供给的配光图案PTN的ADB控制。配光图案PTN被理解为配光可变灯1002在本车前方的虚拟铅垂屏幕900上形成的照射图案902的二维的照度分布。配光控制装置1006可以由数字处理器构成，例如可以由包括CPU的微型计算机和软件程序的组合构成，也可以由FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、ASIC(ApplicationSpecified IC：专用集成电路)等构成。
配光控制装置1006包括车辆位置检测装置1010和图案决定部1012。各部通过构成本身的集成电路执行存储器中保持的程序而动作。图6是说明配光控制装置1006执行的控制的流程的图。图7的(A)～图7的(C)、图8的(A)～图8的(D)、图9的(A)～图9的(C)、图10的(A)～图10的(F)、图11的(A)～图11的(F)以及图12的(A)～图12的(D)是表示在配光控制装置1006执行的控制中使用的构造要素或者生成的图像的图。
车辆位置检测装置1010对基于拍摄装置1004的图像实施规定的图像处理来检测包括对面车辆和前行车辆的前方车辆的位置。基于拍摄装置1004的图像不仅是从拍摄装置1004直接得到的图像IMG，也包括对该图像IMG实施了规定的图像处理的图像，即源自直接得到的图像IMG的图像。
首先，车辆位置检测装置1010从拍摄装置1004取得图像IMG(照相机图像)(S1101)。如图7的(A)所示，从拍摄装置1004得到图像IMG包含与前行车辆的后灯RL对应的光点(以下，简称为后灯RL)和与对面车辆的前照灯HL对应的光点(以下，简称为前照灯HL)。后灯RL包括停车灯和尾灯。
车辆位置检测装置1010对图像IMG实施HSV转换处理，并使用后灯RL用的规定的阈值对HSV图像实施二值化处理(S1102)。由此，如图7的(B)所示，得到提取了后灯RL的后灯图像IMGa。在后灯图像IMGa中，与后灯RL对应的像素为高像素值，其他像素为低像素值。
另外，车辆位置检测装置1010对图像IMG实施HSV转换处理，并使用前照灯HL用的规定的阈值对HSV图像实施二值化处理(S1103)。由此，如图7的(C)所示，得到提取了前照灯HL的前照灯图像IMGb。在前照灯图像IMGb中，与前照灯HL对应的像素为高像素值，其他像素为低像素值。
此外，后灯RL的提取处理(步骤S1102)和前照灯HL的提取处理(步骤S1103)顺序不同，也能够并行处理。另外，各提取处理的方法没有特别限定，可以采用公知的方法。
车辆位置检测装置1010使用图8的(A)所示的规定形状的第2构造要素1014，对基于拍摄装置1004的图像、具体而言对后灯图像IMGa，实施规定次数的第2收缩处理(S1104)。此外，在图6中，将对后灯图像IMGa实施的第2收缩处理的次数设为3次，但不限于此，次数能够适当设定。
本实施方式的第2构造要素1014具有十字形状。车辆位置检测装置1010将第2构造要素1014的中心像素与关注像素1014a相对应，对后灯图像IMGa实施第2收缩处理。此外，在图8的(A)中，示意性地示出第2构造要素1014，构成从第2构造要素1014的中心像素向上下左右延伸的部分的像素的数量，并不被限定于图示的数量。
在第2收缩处理中，在第2构造要素1014重叠的任意像素中包含低像素值的像素的情况下，关注像素1014a的像素值被转换为该低像素值。因此，随着第2收缩处理的次数增加，从大小较小的光点起依次被删除。通常，前方车辆的前照灯HL或者后灯RL的大小，处于距本车辆越近的位置而越大。因此，随着第2收缩处理的次数增加，从处于距本车辆较远的位置的前方车辆的前照灯HL或者后灯RL起依次被删除。
车辆位置检测装置1010相对减少对后灯图像IMGa施加的第2收缩处理的次数，生成包含位于规定的第1距离的后灯RL的对和位于比第1距离远的第2距离的后灯RL的对的第1图像。另外，车辆位置检测装置1010相对增多第2收缩处理的次数，生成包含位于第1距离的后灯RL的对并删除了位于第2距离的后灯RL的对的第2图像。即，生成第1图像时的第2收缩处理的次数比生成第2图像时的第2收缩处理的次数少，生成第2图像时的第2收缩处理的次数比生成第1图像时的第2收缩处理的次数多。
图8的(B)是第2收缩处理的次数为0次的后灯图像IMGa0。图8的(C)是第2收缩处理的次数为1次的后灯图像IMGa1。图8的(D)是第2收缩处理的次数为3次的后灯图像IMGa3。此外，车辆位置检测装置1010也生成实施了2次第2收缩处理的后灯图像IMGa，但省略图示。
后灯图像IMGa0包含位于规定的第1距离的后灯RL的对RL1和位于比第1距离远的第2距离的后灯RL的对RL2。另一方面，后灯图像IMGa1包含位于第1距离的后灯RL的对RL1，但位于第2距离的后灯RL的对RL2被删除。因此，后灯图像IMGa0相当于第1图像，后灯图像IMGa1相当于第2图像。此外，后灯图像IMGa0、IMGa1也包含比后灯RL的对RL1位于近处的后灯RL对RL3。
另外，后灯图像IMGa1包含位于规定的第1距离的后灯RL的对RL3和位于比第1距离远的第2距离的后灯RL的对RL1。另一方面，后灯图像IMGa3包含位于第1距离的后灯RL的对RL3，但位于第2距离的后灯RL的对RL1被删除。因此，后灯图像IMGa1相当于第1图像，后灯图像IMGa3相当于第2图像。
车辆位置检测装置1010对前照灯图像IMGb也执行同样的处理。即，车辆位置检测装置1010使用图8的(A)所示的第2构造要素1014，对前照灯图像IMGb实施规定次数的第2收缩处理(S1105)。此外，在图6中将对前照灯图像IMGb实施的第2收缩处理的次数设为5次，但不限于此，次数能够适当设定。
车辆位置检测装置1010相对减少对前照灯图像IMGb施加的第2收缩处理的次数，生成包含位于规定的第1距离的前照灯HL的对和位于比第1距离远的第2距离的前照灯HL的对的第1图像。另外，车辆位置检测装置1010相对增多第2收缩处理的次数，生成包含位于第1距离的前照灯HL的对并删除了位于第2距离的前照灯HL的对的第2图像。即，生成第1图像时的第2收缩处理的次数比生成第2图像时的第2收缩处理的次数少，生成第2图像时的第2收缩处理的次数比生成第1图像时的第2收缩处理的次数多。
图9的(A)是第2收缩处理的次数为0次的前照灯图像IMGb0。图9的(B)是第2收缩处理的次数为1次的前照灯图像IMGb1。图9的(C)是第2收缩处理的次数为5次的前照灯图像IMGb5。此外，车辆位置检测装置1010也生成实施了2～4次第2收缩处理的前照灯图像IMGb，但省略图示。
前照灯图像IMGb0包含位于规定的第1距离的前照灯HL的对HL1和位于比第1距离远的第2距离的前照灯HL的对HL2。另一方面，前照灯图像IMGb1包含位于第1距离的前照灯HL的对HL1，但位于第2距离的前照灯HL的对HL2被删除。因此，前照灯图像IMGb0相当于第1图像，前照灯图像IMGb1相当于第2图像。此外，前照灯图像IMGb0、IMGb1也包含比前照灯HL的对HL1位于近处的前照灯HL对HL3。
另外，前照灯图像IMGb1包含位于规定的第1距离的前照灯HL的对HL3和位于比第1距离远的第2距离的前照灯HL的对HL1。另一方面，前照灯图像IMGb5包含位于第1距离的前照灯HL的对HL3，但位于第2距离的前照灯HL的对HL1被删除。因此，前照灯图像IMGb1相当于第1图像，前照灯图像IMGb5相当于第2图像。
此外，针对后灯图像IMGa的第2收缩处理(步骤S1104)和针对前照灯图像IMGb的第2收缩处理(步骤S1105)顺序不同，也能够并行处理。
车辆位置检测装置1010使用图10的(A)、图10的(C)以及图10的(E)所示的规定形状的第1构造要素1016，对基于拍摄装置1004的图像、具体而言对后灯图像IMGa0～IMGa3实施第1膨胀处理和第1收缩处理(S1106)。
本实施方式的第1构造要素1016具有在车宽方向(横向)上较长的形状。车辆位置检测装置1010将第1构造要素1016的中心像素与关注像素1016a相对应，对后灯图像IMGa0～IMGa3实施了第1膨胀处理后，实施第1收缩处理。此外，在图10的(A)、图10的(C)以及图10的(E)中，示意性地示出第1构造要素1016，构成从第1构造要素1016的中心像素向左右延伸的部分的像素的数量，并不被限定于图示的数量。
在第1膨胀处理中，在第1构造要素1016重叠的任意像素中包含高像素值的像素的情况下，关注像素1016a的像素值被转换为该高像素值。另外，在第1收缩处理中，在第1构造要素1016重叠的任意像素中包含低像素值的像素的情况下，关注像素1016a的像素值被转换为该低像素值。由此，生成后灯图像IMGa0～IMGa3中包含的在车宽方向上排列的后灯RL的对彼此相连的横向膨胀区域1018。
车辆位置检测装置1010在第1图像中使用车宽方向的长度相对较短的第1构造要素1016，在第2图像中使用车宽方向的长度相对较长的第1构造要素1016，对各图像实施第1膨胀处理和第1收缩处理。即，第1图像中使用的第1构造要素1016比第2图像中使用的第1构造要素1016在车宽方向上短，第2图像中使用的第1构造要素1016比第1图像中使用的第1构造要素1016在车宽方向上长。换言之，车辆位置检测装置1010对第2收缩处理的实施次数越少的图像，使用车宽方向的长度越短的第1构造要素1016来实施第1膨胀处理和第1收缩处理。
图10的(A)是在后灯图像IMGa0的第1膨胀处理和第1收缩处理中使用的第1构造要素1016b。图10的(C)是在后灯图像IMGa1的第1膨胀处理和第1收缩处理中使用的第1构造要素1016c。图10的(E)是在后灯图像IMGa3的第1膨胀处理和第1收缩处理中使用的第1构造要素1016d。
一般，后灯RL的对的间隔随着接近本车辆而逐渐分离。因此，在使用了车宽方向的长度较短的第1构造要素1016的第1膨胀处理中，能够将距本车辆较远的后灯RL的对相连，但距本车辆较近的后灯RL的对不能相连。因此，通过使用长度不同的第1构造要素1016来实施第1膨胀处理，能够根据距本车辆的距离来筛选成为横向膨胀区域1018的生成对象的对。
在作为第1图像的后灯图像IMGa0中使用的第1构造要素1016b比在作为第2图像的后灯图像IMGa1中使用的第1构造要素1016c在左右上短。另外，后灯图像IMGa0的第2膨胀处理的次数为0，不仅包含距本车辆较近的后灯RL的对RL1、RL3，也包含距本车辆较远的后灯RL的对RL2。因此，在使用第1构造要素1016b对后灯图像IMGa0实施第1膨胀处理时，如图10的(B)所示，后灯RL的对RL2相连成为横向膨胀区域1018，但对RL1、RL3不相连而维持分离的状态。
另一方面，在作为第2图像的后灯图像IMGa1中使用的第1构造要素1016c比第1构造要素1016b在左右上长。因此，在使用第1构造要素1016c对后灯图像IMGa1实施第1膨胀处理时，如图10的(D)所示，距本车辆较近的后灯RL的对RL1相连成为横向膨胀区域1018。此外，比后灯RL的对RL1距本车辆较近的后灯RL的对RL3维持分离的状态。
另外，在作为第1图像的后灯图像IMGa1中使用的第1构造要素1016c比在作为第2图像的后灯图像IMGa3中使用的第1构造要素1016d在左右上短。因此，在使用第1构造要素1016c对后灯图像IMGa1实施第1膨胀处理时，如图10的(D)所示，后灯RL的对RL1相连成为横向膨胀区域1018，但对RL3不相连而维持分离的状态。
另一方面，在作为第2图像的后灯图像IMGa3中使用的第1构造要素1016d比第1构造要素1016c在左右上长。因此，在使用第1构造要素1016d对后灯图像IMGa3实施第1膨胀处理时，如图10的(F)所示，距本车辆较近的后灯RL的对RL3相连成为横向膨胀区域1018。
各第1构造要素1016的长度能够根据作为横向膨胀区域1018的生成对象的光点的对的间隔而适当设定。另外，第2收缩处理的次数与第1构造要素1016的长度的对应关系也能够设当设定。例如，对应于在各次数的第2收缩处理之后残留的光点的对中间隔最短的光点的对，设定在后灯图像IMGa0～IMGa3中分别使用的第1构造要素1016的长度。
后灯图像IMGa1由于被实施了第2收缩处理而不包含后灯RL的对RL2。因此，通过使用第1构造要素1016c的第1膨胀处理，能够避免生成源自后灯RL的对RL2的横向膨胀区域1018。同样，后灯图像IMGa3由于被实施了第2收缩处理而不包含后灯RL的对RL1、RL2。因此，通过使用第1构造要素1016d的第1膨胀处理，能够避免生成源自后灯RL的对RL1、RL2的横向膨胀区域1018。
如果使用相对于后灯RL的对RL2相对较长的第1构造要素1016c、第1构造要素1016d来实施第1膨胀处理，则由此得到的横向膨胀区域1018有可能比使用相对较短的第1构造要素1016b而得到的横向膨胀区域1018在车宽方向上变长。
例如，在不实施上述的各灯的提取处理的情况下，即在对包含前照灯HL和后灯RL的图7的(A)的图像IMG实施了第1膨胀处理的情况下，如果使用相对较长的第1构造要素1016c、第1构造要素1016d，则有可能由在左右上排列的后灯RL的对RL2和前照灯HL的对HL2生成1个横向膨胀区域1018。
或者，在本车辆在单侧多条车道的道路上行驶的情况下等，在图7的(A)的图像IMG中可能所有光点成为后灯RL。在这种情况下，即使在实施了上述的后灯RL的提取处理的情况下，即即使在对后灯图像IMGa实施了第1膨胀处理的情况下，通过使用相对较长的第1构造要素1016c、第1构造要素1016d，有可能由在左右上排列的2组后灯RL的对RL2生成1个横向膨胀区域1018。
在这些情况下，与实际上2台车辆在前方排列无关地，在基于横向膨胀区域1018的车辆位置检测中被判定为存在1台车辆。相对于此，通过根据光点的对的间隔使第1构造要素1016的长度不同，能够更可靠地生成与各前方车辆对应的横向膨胀区域1018。因此，能够更准确地检测车辆的位置。
车辆位置检测装置1010对前照灯图像IMGb也执行同样的处理。即，车辆位置检测装置1010使用图11的(A)、图11的(C)以及图11的(E)中示意性地示出的在车宽方向上较长的规定形状的第1构造要素1016，对前照灯图像IMGb0～IMGb5实施第1膨胀处理和第1收缩处理(S1107)。车辆位置检测装置1010将第1构造要素1016的中心像素与关注像素1016a相对应，对前照灯图像IMGb0～IMGb5实施了第1膨胀处理后，实施第1收缩处理。通过第1膨胀处理和第1收缩处理，生成前照灯图像IMGb中包含的在车宽方向上排列的前照灯HL的对彼此相连横向膨胀区域1018。
车辆位置检测装置1010在第1图像中使用车宽方向的长度相对较短的第1构造要素1016，在第2图像中使用车宽方向的长度相对较长的第1构造要素1016，对各图像实施第1膨胀处理和第1收缩处理。即，第1图像中使用的第1构造要素1016比第2图像中使用的第1构造要素1016在车宽方向上短，第2图像中使用的第1构造要素1016比第1图像中使用的第1构造要素1016在车宽方向上长。
图11的(A)是在前照灯图像IMGb0的第1膨胀处理和第1收缩处理中使用的第1构造要素1016e。图11的(C)是在前照灯图像IMGb1的第1膨胀处理和第1收缩处理中使用的第1构造要素1016f。图11的(E)是在前照灯图像IMGb5的第1膨胀处理和第1收缩处理中使用的第1构造要素1016g。
在作为第1图像的前照灯图像IMGb0中使用的第1构造要素1016e比在作为第2图像的前照灯图像IMGb1中使用的第1构造要素1016f在左右上短。因此，在使用第1构造要素1016e对前照灯图像IMGb0实施第1膨胀处理时，如图11的(B)所示，前照灯HL的对HL2相连成为横向膨胀区域1018，但对HL1、HL3不相连而维持分离的状态。
另一方面，在作为第2图像的前照灯图像IMGb1中使用的第1构造要素1016f比第1构造要素1016e在左右上长。因此，在使用第1构造要素1016f对前照灯图像IMGb1实施第1膨胀处理时，如图11的(D)所示，距本车辆较近的前照灯HL的对HL1相连成为横向膨胀区域1018。此外，比前照灯HL的对HL1距本车辆较近的前照灯HL的对HL3维持分离的状态。
另外，在作为第1图像的前照灯图像IMGb1中使用的第1构造要素1016f比在作为第2图像的前照灯图像IMGb5中使用的第1构造要素1016g在左右上短。因此，在使用第1构造要素1016f对前照灯图像IMGb1实施第1膨胀处理时，如图11的(D)所示，前照灯HL的对HL1相连成为横向膨胀区域1018，但对HL3不相连而维持分离的状态。
另一方面，在作为第2图像的前照灯图像IMGb5中使用的第1构造要素1016g比第1构造要素1016f在左右上长。因此，在使用第1构造要素1016g对前照灯图像IMGb5实施第1膨胀处理时，如图11的(F)所示，距本车辆较近的前照灯HL的对HL3相连成为横向膨胀区域1018。
前照灯图像IMGb1由于被实施了第2收缩处理而不包含前照灯HL的对HL2。因此，通过使用第1构造要素1016f的第1膨胀处理，能够避免生成源自前照灯HL的对HL2的横向膨胀区域1018。同样，前照灯图像IMGa5由于被实施了第2收缩处理而不包含前照灯HL的对HL1、HL2。因此，通过使用第1构造要素1016g的第1膨胀处理，能够避免生成源自前照灯HL的对HL1、HL2的横向膨胀区域1018。根据这些，能够更准确地检测车辆的位置。
此外，针对后灯图像IMGa的第1膨胀处理和第1收缩处理(步骤S1106)以及针对前照灯图像IMGb的第1膨胀处理和第1收缩处理(步骤S1107)顺序不同，也能够并行处理。
车辆位置检测装置1010合成后灯图像IMGa0～IMGa3，即进行各后灯图像IMGa的OR运算，生成包含基于各后灯RL的对的横向膨胀区域1018的后灯横向膨胀图像(S1108)。另外，车辆位置检测装置1010合成前照灯图像IMGb0～IMGb5，即进行各前照灯图像IMGb的OR运算，生成包含基于各前照灯HL的对的横向膨胀区域1018的前照灯横向膨胀图像(S1109)。此外，后灯图像IMGa的合成处理(步骤S1108)和前照灯图像IMGb的合成处理(步骤S1109)顺序不同，也能够并行处理。
然后，车辆位置检测装置1010合成后灯横向膨胀图像和前照灯横向膨胀图像，即进行两个图像的OR运算，生成图12的(A)所示的集合横向膨胀图像IMGc(S1110)。车辆位置检测装置1010能够基于集合横向膨胀图像IMGc中包含的各横向膨胀区域1018，检测前方车辆的位置。例如，车辆位置检测装置1010将集合横向膨胀图像IMGc中的各横向膨胀区域1018的位置本身作为本车辆的前方区域中的前方车辆的位置而检测。
车辆位置检测装置1010作为检测结果信息而将集合横向膨胀图像IMGc发送到图案决定部1012。此外，车辆位置检测装置1010也可以从集合横向膨胀图像IMGc提取表示前方车辆的位置的角度信息等，并将提取结果发送到图案决定部1012。另外，车辆位置检测装置1010例如也可以向管理自动驾驶的ECU等发送检测结果信息。
图案决定部1012基于车辆位置检测装置1010的检测结果，决定与前方车辆对应的部分被遮光的配光图案PTN。“对某一部分进行遮光”是指在使该部分的亮度(照度)完全为零的情况之外，也包括使该部分的亮度(照度)降低的情况。
本实施方式的图案决定部1012将生成横向膨胀区域1018的图像，即集合横向膨胀图像IMGc的各像素的像素值反转，生成图12的(B)所示的反转图像IMGd(S1111)。在反转图像IMGd中，横向膨胀区域1018为低像素值，除横向膨胀区域1018之外的区域为高像素值。
接着，图案决定部1012使用图12的(C)所示的规定形状的第3构造要素1020，对反转图像IMGd实施第3收缩处理(S1112)。本实施方式的第3构造要素1020具有在上下方向上较长的形状。车辆位置检测装置1010将第3构造要素1020的上端像素与关注像素1020a相对应，对反转图像IMGd实施第3收缩处理。此外，在图12的(C)中示意性地示出第3构造要素1020，构成从第3构造要素1020的上端像素向下方延伸的部分的像素的数量，并不被限定于图示的数量。
在第3收缩处理中，在第3构造要素1020重叠的任意像素中包含低像素值的像素的情况下，关注像素1020a的像素值被转换为该低像素值。由此，位于反转的横向膨胀区域1018的上方的高像素值的区域向上方收缩，生成图12的(D)所示的配光图案图像IMGe。配光图案图像IMGe包含从横向膨胀区域1018向上方延伸的上收缩区域1022。
图案决定部1012基于配光图案图像IMGe，决定包含遮光部的配光图案PTN(S1113)。在配光图案PTN的决定时，图案决定部1012使上收缩区域1022包含于遮光部。例如，图案决定部1012将配光图案图像IMGe中的低像素值的像素组的形状本身确定为遮光部，将高像素值的像素组的形状本身确定为配光图案PTN的形状。另外，图案决定部1012针对除去遮光部的区域确定规定的第1照度，针对遮光部确定低于第1照度的第2照度。如上所述，第2照度可以是零，也可以是高于零且低于第1照度的照度。
图案决定部1012将指示配光图案PTN的数据发送到灯控制装置1008。灯控制装置1008以射出具有与图案决定部1012所确定的配光图案PTN相应的强度分布的可见光束L1的方式控制配光可变灯1002。例如，在配光可变灯1002包括DMD的情况下，灯控制装置1008控制光源的点亮熄灭和构成DMD的各反射镜元件的接通/断开切换。由此，形成具有与前方车辆重叠的遮光部的配光图案PTN，能够不对前方车辆的驾驶员造成眩光而提高本车辆的驾驶员的视觉辨认性。
此外，图案决定部1012也可以将反转图像IMGd的生成和使用第3构造要素1020的图像处理以相反的顺序执行。即，图案决定部1012对集合横向膨胀图像IMGc使用第3构造要素1020实施第3膨胀处理，生成从横向膨胀区域1018向上方延伸的上膨胀区域。之后，图案决定部1012将生成上膨胀区域的图像的各像素的像素值反转而生成反转图像IMGd，使该反转图像IMGd中的上膨胀区域包含于遮光部。
如上述说明，本实施方式的车辆位置检测装置1010对基于拍摄车辆的前方区域的拍摄装置1004的图像，使用在车宽方向上较长的规定形状的第1构造要素1016来实施第1膨胀处理和第1收缩处理，生成图像中包含的在车宽方向上排列的光点的对彼此相连的横向膨胀区域1018，并基于横向膨胀区域1018来检测前方车辆的位置。由此，例如，能够提供一种新的检测方法，与对拍摄装置1004的图像IMG执行包括算法识别、深度学习等的图像解析来检测前方车辆的情况相比，能够更简单地检测前方车辆的位置。
另外，车辆位置检测装置1010相对减少对基于拍摄装置1004的图像实施的、使用规定形状的第2构造要素1014的第2收缩处理的次数，生成包含位于规定的第1距离的光点的对和位于比第1距离远的第2距离的光点的对的第1图像，相对增多对基于拍摄装置1004的图像实施的第2收缩处理的次数，生成包含位于第1距离的光点的对并删除了位于第2距离的光点的对的第2图像。然后，在第1图像中使用车宽方向的长度相对较短的第1构造要素1016，在第2图像中使用车宽方向的长度相对较长的第1构造要素1016，对各图像实施第1膨胀处理和第1收缩处理。换言之，车辆位置检测装置1010对图像实施规定次数的第2收缩处理而生成第1图像，对图像实施比生成第1图像时的次数多的次数的第2收缩处理而生成第2图像。然后，在第1图像中使用规定的车宽方向长度的第1构造要素1016来实施第1膨胀处理和第1收缩处理，在第2图像中使用比在第1图像中使用的第1构造要素1016在车宽方向上长的第1构造要素1016来实施第1膨胀处理和第1收缩处理。
即，车辆位置检测装置1010通过使第2收缩处理的次数不同而基于距离来辨别前方车辆的光点，对辨别出的各光点使用不同尺寸的第1构造要素1016来实施第1膨胀处理和第1收缩处理。由此，能够更高精度地检测前方车辆的位置。
另外，本实施方式的车辆用灯具***1001包括：拍摄车辆的前方区域的拍摄装置1004；能够向前方区域照射强度分布可变的可见光束L1的配光可变灯1002；具有车辆位置检测装置1010和基于车辆位置检测装置1010的检测结果来决定包含遮光部的配光图案PTN的图案决定部1012的配光控制装置1006；以及以形成配光图案PTN的方式控制配光可变灯1002的灯控制装置1008。由此，能够避免对前方车辆的驾驶员的眩光并且提高本车辆的驾驶员的视觉辨认性。
另外，图案决定部1012将生成横向膨胀区域1018的图像的各像素的像素值反转而生成反转图像IMGd，对反转图像IMGd使用在上下方向上较长的规定形状的第3构造要素1020来实施第3收缩处理，生成从横向膨胀区域1018向上方延伸的上收缩区域1022，并使上收缩区域1022包含于遮光部。由此，能够进一步避免对前方车辆的驾驶员的眩光。
以上，对本发明的实施方式2进行了详细的说明。上述的实施方式2仅表示实施本发明时的具体例。实施方式2的内容并不限定本发明的技术范围，在不脱离权利要求书中规定的发明的思想的范围内，能够进行构成要素的变更、追加、删除等多种设计变更。施加了设计变更的新的实施方式兼具被组合的实施方式以及变形的各自的效果。在上述的实施方式2中，对于能够进行这样的设计变更的内容标注了“本实施方式的”、“在本实施方式中”等表述进行强调，但没有这样的表述的内容也允许设计变更。以上的构成要素的任意组合作为本发明的方案也是有效的。对附图的截面标注的阴影线并不限定标注了阴影线的对象的材质。
上述的实施方式2的发明也可以通过以下所记载的项目进行确定。
(项目4)
一种车辆位置检测方法，其对基于拍摄车辆的前方区域的拍摄装置1004的图像，使用在车宽方向上较长的规定形状的第1构造要素1016来实施第1膨胀处理和第1收缩处理，生成图像中包含的在车宽方向上排列的光点的对彼此相连的横向膨胀区域1018，
并基于横向膨胀区域1018来检测前方车辆的位置。
[工业可利用性]
本发明能够用于配光控制装置、车辆位置检测装置、车辆用灯具***、配光控制方法以及车辆位置检测方法。
[附图标记说明]
1车辆用灯具***，2配光可变灯，4拍摄装置，6配光控制装置，8灯控制装置，10高速照相机，12低速照相机，14车辆检测部，16区域决定部，18图案决定部，20存在区域，22处理对象区域，24遮光部，1001车辆用灯具***，1002配光可变灯，1004拍摄装置，1006配光控制装置，1008灯控制装置，1010车辆位置检测装置，1012图案决定部，1014第2构造要素，1016第1构造要素，1018横向膨胀区域，1020第3构造要素，1022上收缩区域。

Claims (14)

1.一种配光控制装置，包括：
车辆检测部，其通过从拍摄车辆的前方区域的拍摄装置得到的图像的图像解析来检测前方车辆，
区域决定部，其确定对所述前方车辆的存在区域在车宽方向上加上规定的余量的处理对象区域，以及
图案决定部，其与所述车辆检测部进行的前方车辆的检测并行地、在从所述拍摄装置得到的图像中，基于所述处理对象区域中包含的在车宽方向上排列的光点的对的像素值来确定遮光部，并决定包含所述遮光部的配光图案。
2.如权利要求1所述的配光控制装置，其中，
所述图案决定部
在所述图像中，将与所述光点的对的左侧光点重叠的左光点像素和在该左光点像素的上方排列的规定数量的左侧上方像素确定为左侧上方膨胀组，将与右侧光点重叠的右光点像素和在该右光点像素的上方排列的规定数量的右侧上方像素确定为右侧上方膨胀组；
将所述左侧上方膨胀组和从该左侧上方膨胀组向右方排列的规定数量的右列像素确定为右方膨胀组；
将所述右侧上方膨胀组和从该右侧上方膨胀组向左方排列的规定数量的左列像素确定为左方膨胀组；
使所述右方膨胀组和所述左方膨胀组重叠的像素区域包含于遮光部。
3.如权利要求2所述的配光控制装置，其中，
所述图案决定部
在所述图像中，通过将所述左侧上方像素的像素值转换为所述左光点像素的像素值，将所述右侧上方像素的像素值转换为所述右光点像素的像素值，制作包含所述左侧上方膨胀组和所述右侧上方膨胀组的上方膨胀图案图像；
在所述上方膨胀图案图像中，通过将所述右列像素的像素值转换为所述左侧上方膨胀组的像素值，制作包含所述右方膨胀组的右方膨胀图案图像；
在所述上方膨胀图案图像中，通过将所述左列像素的像素值转换为所述右侧上方膨胀组的像素值，制作包含所述左方膨胀组的左方膨胀图案图像；
合成所述右方膨胀图案图像和所述左方膨胀图案图像来确定所述遮光部。
4.如权利要求1至3的任意一项所述的配光控制装置，其中，
所述区域决定部对从所述车辆检测部得到的相同的检测结果重复确定所述处理对象区域，随着确定所述处理对象区域的次数增加而逐渐扩大所述余量的大小。
5.如权利要求1至4的任意一项所述的配光控制装置，其中，
所述拍摄装置包括高速照相机和比所述高速照相机帧率低的低速照相机；
所述车辆检测部基于从所述低速照相机得到的图像来检测所述前方车辆；
所述图案决定部基于从所述高速照相机得到的图像来决定所述配光图案。
6.一种车辆用灯具***，包括：
拍摄车辆的前方区域的拍摄装置，
能够向所述前方区域照射强度分布可变的可见光束的配光可变灯，
如权利要求1至5的任意一项所述的配光控制装置，以及
以形成所述配光图案的方式控制所述配光可变灯的灯控制装置。
7.一种配光控制方法，包括：
通过从拍摄车辆的前方区域的拍摄装置得到的图像的图像解析来检测前方车辆，
确定对所述前方车辆的存在区域在车宽方向上加上规定的余量的处理对象区域，以及
与所述前方车辆的检测并行地、在从所述拍摄装置得到的图像中，基于所述处理对象区域中包含的在车宽方向上排列的光点的对的像素值来确定遮光部，并决定包含所述遮光部的配光图案。
8.如权利要求7所述的配光控制方法，其中，
在决定所述配光图案时，
在所述图像中，将与所述光点的对的左侧光点重叠的左光点像素和在该左光点像素的上方排列的规定数量的左侧上方像素确定为左侧上方膨胀组，将与右侧光点重叠的右光点像素和在该右光点像素的上方排列的规定数量的右侧上方像素确定为右侧上方膨胀组；
将所述左侧上方膨胀组和从该左侧上方膨胀组向右方排列的规定数量的右列像素确定为右方膨胀组；
将所述右侧上方膨胀组和从该右侧上方膨胀组向左方排列的规定数量的左列像素确定为左方膨胀组；
使所述右方膨胀组和所述左方膨胀组重叠的像素区域包含于遮光部。
9.如权利要求8所述的配光控制方法，其中，
在决定所述配光图案时，
在所述图像中，通过将所述左侧上方像素的像素值转换为所述左光点像素的像素值，将所述右侧上方像素的像素值转换为所述右光点像素的像素值，制作包含所述左侧上方膨胀组和所述右侧上方膨胀组的上方膨胀图案图像；
在所述上方膨胀图案图像中，通过将所述右列像素的像素值转换为所述左侧上方膨胀组的像素值，制作包含所述右方膨胀组的右方膨胀图案图像；
在所述上方膨胀图案图像中，通过将所述左列像素的像素值转换为所述右侧上方膨胀组的像素值，制作包含所述左方膨胀组的左方膨胀图案图像；
合成所述右方膨胀图案图像和所述左方膨胀图案图像来确定所述遮光部。
10.一种车辆位置检测装置，其中，
对基于拍摄车辆的前方区域的拍摄装置的图像，使用在车宽方向上较长的规定形状的第1构造要素来实施第1膨胀处理和第1收缩处理，生成所述图像中包含的在车宽方向上排列的光点的对彼此相连的横向膨胀区域；
基于所述横向膨胀区域来检测前方车辆的位置。
11.如权利要求10所述的车辆位置检测装置，其中，
对基于所述拍摄装置的图像，相对减少使用规定形状的第2构造要素的第2收缩处理的次数，生成包含位于规定的第1距离的所述光点的对和位于比所述第1距离远的第2距离的所述光点的对的第1图像；
对基于所述拍摄装置的图像，相对增多所述第2收缩处理的次数，生成包含位于所述第1距离的所述光点的对并删除了位于所述第2距离的所述光点的对的第2图像；
在所述第1图像中使用车宽方向的长度相对较短的所述第1构造要素，在所述第2图像中使用车宽方向的长度相对较长的所述第1构造要素，对各图像实施所述第1膨胀处理和所述第1收缩处理。
12.一种车辆用灯具***，包括：
拍摄车辆的前方区域的拍摄装置，
能够向所述前方区域照射强度分布可变的可见光束的配光可变灯，
具有如权利要求10或11所述的车辆位置检测装置和基于所述车辆位置检测装置的检测结果来决定包含遮光部的配光图案的图案决定部的配光控制装置，以及
以形成所述配光图案的方式控制所述配光可变灯的灯控制装置。
13.如权利要求12所述的车辆用灯具***，其中，
所述图案决定部将生成了所述横向膨胀区域的图像的各像素的像素值反转而生成反转图像；
对所述反转图像，使用在上下方向上较长的规定形状的第3构造要素来实施第3收缩处理，生成从所述横向膨胀区域向上方延伸的上收缩区域，并使所述上收缩区域包含于所述遮光部。
14.一种车辆位置检测方法，包括：
对基于拍摄车辆的前方区域的拍摄装置的图像，使用在车宽方向上较长的规定形状的第1构造要素来实施第1膨胀处理和第1收缩处理，生成所述图像中包含的在车宽方向上排列的光点的对彼此相连的横向膨胀区域；以及
基于所述横向膨胀区域来检测前方车辆的位置。
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