JP5251680B2 - 照明制御装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、照明制御装置及びプログラムに係り、特に、所定領域を撮影した画像に基づいて、適切な照明領域を設定することができる照明制御装置及びプログラムに関する。

従来、消灯時に撮像した画像から高輝度部を検出し、検出した高輝度部に基づいて先行車や対向車等の他車を判定し、他車を判定したときに他車を眩惑しない照射特性にヘッドランプを制御するヘッドランプシステムが提案されている（特許文献１参照）。

また、カメラで撮影された画像中の光点の位置を検出し、検出された光点よりも上部の所定領域の光量を減少させるようなパターンで照射するようにヘッドライトを制御する自動車用ヘッドライト制御装置が提案されている（特許文献２参照）。

また、撮影画像やレーダーを用いて車両の走行にとって危険な物体を危険物として判定し、それぞれが異なる領域を照らし全体として所定の配光パターンを形成する複数の光源の向きを変化させて危険物を照らすように制御する車両用照明システムが提案されている（特許文献３参照）。

また、撮影画像の明領域の重心領域の輝度値とその周辺領域の輝度値との分離度が閾値以上となった場合に、その重心を中心とする領域を他車両の前照灯やテールランプ等を示す真の明領域であると判定し、真の明領域の重心を通る水平ラインを照射範囲の上限角度とする前照明装置が提案されている（特許文献４参照）。

特開２００７−７６４２９号公報 特開２００８−９４１２７号公報 特開２００６−２１６３１号公報 特開２００３−２６７１２５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、消灯時に撮影した画像を用いて高輝度部を検出しているため、ガードレール、縁石、自転車等のリフレクタを検出することができず、照明範囲を適切に設定することができない場合がある、という問題がある。

また、上記特許文献２に記載の技術、及び上記特許文献４に記載の技術では、リフレクタもヘッドライトやテールライトと同様に検出されてしまう可能性が高く、その場合には、リフレクタの上方に対しても光量が減少されてしまい、歩道や路側へ照明が十分に投光されず、歩行者や自転車を見落とす可能性がある、という問題がある。

また、上記特許文献３に記載の技術では、自転車や歩行者が必ずしも危険物として判定されるわけではいため、危険物と判定されなかった自転車や歩行者へ照明光が投光されない可能性がある、という問題がある。また、照明光を投光すべき領域は、危険物が存在する領域に限られるわけではないため、照明範囲を適切に設定することができない場合がある、という問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、自車照明が視認性に与える影響が大きい領域に適切に照明光が投光されるよう照明領域を設定することができる照明制御装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の照明制御装置は、車両前方の対象領域を撮影する撮影手段と、点灯されたときに前記車両前方に照明光を投光すると共に、消灯されたときに前記照明光の投光を停止する配光制御が可能な照明手段と、前記照明手段が点灯されているときに前記撮影手段で撮影された点灯画像と、前記照明手段が消灯されているときに前記撮影手段で撮影された消灯画像との差分画像を生成する差分画像生成手段と、前記差分画像生成手段で生成された差分画像の画素値が差分閾値より大きい画素を含む領域に対応する前記車両前方の領域を、照明光を投光すべき照明領域として設定する設定手段と、前記設定手段で設定された照明領域に照明光が投光されると共に、前記照明領域以外の領域への照明光が減光または投光されないように前記照明手段の配光を制御する制御手段と、を含んで構成されている。

また、本発明の照明制御プログラムは、コンピュータを、点灯されたときに車両前方に照明光を投光すると共に、消灯されたときに前記照明光の投光を停止する配光制御が可能な照明手段が点灯されているときに車両前方の対象領域を撮影する撮影手段で撮影された点灯画像と、前記照明手段が消灯されているときに前記撮影手段で撮影された消灯画像との差分画像を生成する差分画像生成手段と、前記差分画像生成手段で生成された差分画像の画素値が差分閾値より大きい画素を含む領域に対応する前記車両前方の領域を、照明光を投光すべき照明領域として設定する設定手段と、前記設定手段で設定された照明領域に照明光が投光されると共に、前記照明領域以外の領域への照明光が減光または投光されないように前記照明手段の配光を制御する制御手段として機能させるためのプログラムである。

本発明の照明制御装置及びプログラムによれば、撮影手段は、車両前方の対象領域を撮影し、照明手段は、点灯されたときに車両前方に照明光を投光すると共に、消灯されたときに照明光の投光を停止するように配光制御される。差分画像生成手段によって、照明手段が点灯されているときに撮影手段で撮影された点灯画像と、照明手段が消灯されているときに撮影手段で撮影された消灯画像との差分画像が生成され、設定手段が、差分画像生成手段で生成された差分画像の画素値が差分閾値より大きい画素を含む領域に対応する車両前方の領域を、照明光を投光すべき照明領域として設定する。そして、制御手段が、設定手段で設定された照明領域に照明光が投光されると共に、照明領域以外の領域への照明光が減光または投光されないように照明手段の配光を制御する。

このように、点灯画像と消灯画像との差分画像の画素値が差分閾値より大きい画素を含む領域に対応する車両前方の領域、すなわち、自車照明がドライバの視認性に与える影響が大きい領域を、照明光を投光すべき照明領域として設定するため、適切に照明領域を設定することができる。

また、本発明の前記設定手段は、前記差分画像の画素値が前記差分閾値以下の画素で、かつ前記点灯画像または前記消灯画像において対応する画素の画素値が高輝度閾値以上の画素を含む領域に対応する前記車両前方の領域の上方領域を前記照明領域から除外して、前記照明領域以外の領域として設定するようにすることができる。差分画像の画素値が差分閾値以下の画素で、かつ点灯画像または消灯画像において対応する画素の画素値が高輝度閾値以上の画素を含む領域に対応する車両前方の領域は、対向車のヘッドライト、先行車のテールライト、自転車のライトなどの自発光物であると判断できるため、この領域の上方領域を照明領域から除外することにより、先行車や対向車のドライバ、自転車の運転手への眩惑を防止することができる。

また、本発明の前記差分画像生成手段は、前記点灯画像が撮影されたときと前記消灯画像が撮影されたときとの間の車両運動に伴う位置ずれを補正して差分画像を生成することができる。これにより、車両運動に伴って撮影対象の位置が画像中でずれた位置ずれ分が補正された差分画像を生成することができる。

このような車両運動に伴う位置ずれを補正するために、本発明の前記差分画像生成手段は、前記点灯画像または前記消灯画像を異なる時刻で複数フレーム撮影し、撮影された複数フレームの画像に基づいて得られるオプティカルフローにより、前記車両運動に伴う位置ずれを補正することができる。

また、本発明の照明制御装置は、車速、加速度、及びヨーレートの少なくとも１つを検出して、車両運動を計測する車両運動計測手段を含んで構成することができ、前記差分画像生成手段は、前記車両運動計測手段で計測された車両運動に基づいて、前記車両運動に伴う位置ずれを補正するようにすることもできる。

また、本発明の照明制御装置は、車両周辺の照度を時系列に検出する照度検出手段を含んで構成することができ、前記照明手段が消灯されている状態で、前記照度検出手段で時系列に検出された照度の変化量が照度閾値以上となった場合に、前記制御手段による制御を開始するようにすることができる。これにより、昼間などで照明手段が消灯されている状態でトンネルなどに入った場合などには、照度検出手段で検出された照度の変化量が大きくなって制御手段による照明手段の配光制御が開始されるため、昼夜を問わず本発明を適用することができる。

以上説明したように、本発明の照明制御装置及びプログラムによれば、照明光点灯時に撮影された点灯画像と消灯時に撮影された消灯画像との差分画像に基づいて、自車照明がドライバの視認性に与える影響が大きい領域に適切に照明光が投光されるよう照明領域を設定することができる、という効果が得られる。

第１の実施の形態に係る照明制御装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る照明制御装置における照明制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。 （Ａ）車両前方画像、（Ｂ）設定された照明領域の一例を示すイメージ図である。 第２の実施の形態に係る照明制御装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係る照明制御装置における照明制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。 第３の実施の形態に係る照明制御装置の構成を示すブロック図である。 第３の実施の形態に係る照明制御装置における照明制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。 第４の実施の形態に係る照明制御装置の構成を示すブロック図である。 第４の実施の形態に係る照明制御装置における照明点灯制御処理ルーチンの内容を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本実施の形態では、車両に搭載され、撮影された前方画像に基づいてヘッドライトを制御する照明制御装置に本発明を適用した場合を例に説明する。

図１に示すように、第１の実施の形態に係る照明制御装置１０は、自車両の前方の画像を撮影するＣＣＤカメラ等からなる撮影装置１２と、車両前方に照明光を投光するヘッドライト１６と、撮影された前方画像に基づいて、ヘッドライト１６の配光を制御するコンピュータ１８とを備えている。なお、撮影装置１２は、カメラの台数や画角については特に限定されるものではなく、任意の構成としてよい。また、撮影装置１２によって出力される画像は、濃淡画像及びカラー画像の何れであってもよい。

ヘッドライト１６は、照明光が様々な照射パターンで配光されるように、複数のライトをアレイ状に並べた構成となっている。なお、ミラーなどで照射方向を変更できる構成としたり、プロジェクタ方式で照射領域を任意に設定できる構成としたりしてもよい。ヘッドライト１６が点灯された場合には、設定された車両前方の照明領域に照明光を投光し、消灯された場合には、照明光の投光が停止される。この点灯と消灯とは、ドライバや周辺の人にほとんど認識されない程度に高速に切り替えられる。ヘッドライト１６の点灯及び消灯のタイミングに同期して撮影装置１２で車両前方の画像を撮影することにより、ヘッドライト１６が点灯されているときの前方画像（点灯画像）とヘッドライト１６が消灯されているときの前方画像（消灯画像）とが撮影される。

コンピュータ１８は、照明制御装置１０全体の制御を司るＣＰＵ、後述する照明制御処理ルーチンのプログラム等各種プログラムを記憶した記憶媒体としてのＲＯＭ、ワークエリアとしてデータを一時格納するＲＡＭ、各種情報が記憶された記憶手段としてのメモリ、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート、及びこれらを接続するバスを含んで構成されている。

このコンピュータ１８をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図１に示すように、撮影装置１２から出力される前方画像を入力する画像入力部２０、点灯画像と消灯画像との差分画像を生成する差分画像生成部２２、差分画像生成部２２で生成された差分画像に基づいて自発光物を認識する自発光物認識部２４、差分画像及び認識された自発光物に基づいて、ヘッドライト１６による照明光を投光すべき照明領域を設定する照明領域設定部２６、及び照明領域設定部２６で設定された照明領域に照明光が投光されるようにヘッドライト１６の配光を制御する照明制御部２８を含んだ構成で表すことができる。

画像入力部２０は、例えば、Ａ／Ｄコンバータや１画面の画像データを記憶する画像メモリ等で構成される。

差分画像生成部２２は、画像入力部２０によって入力された点灯画像と消灯画像との差分画像を生成する。ヘッドライト１６の点灯と消灯とは高速で切り替えられるため、点灯画像と消灯画像とは略同時に撮影されたものとみなすことができる。

自発光物認識部２４は、差分画像生成部２２で生成された差分画像の画素値が差分閾値以下の画素で、かつ点灯画像または消灯画像において対応する画素の画素値が高輝度閾値以上の画素を含む領域を、対向車のヘッドライト、先行車のテールライト、自転車のライト等の自発光物であると認識する。差分画像の画素値が差分閾値以上の場合には、ヘッドライト１６点灯時と消灯時とで輝度変化が大きく、自車照明がドライバの視認性に与える影響が大きい領域であることを表す。この領域には、自車照明の反射光を返すリフレクタが存在する領域も含まれる。

一方、差分画像の画素値が差分閾値より小さい場合には、ヘッドライト１６点灯時と消灯時とで輝度変化が小さく、自車照明がドライバの視認性に与える影響が小さい領域であることを表す。この領域には、遠方の構造物や空などの領域や、上述した自発光物が存在する領域が含まれる。遠方の構造物や空などの領域であるか、自発光物が存在する領域であるかは、上述のように、点灯画像または消灯画像において対応する画素の画素値が高輝度閾値以上の画素を含む領域であるか否かで判断することができ、画素値が高輝度閾値以上の場合には、自発光物であると判断することができる。

従って、差分閾値としては、視認性に与える影響が大きいか小さいかを判定できる値を予め設定しておき、高輝度閾値としては、発光物か否かを判定できる値を予め設定しておく。

照明領域設定部２６は、差分画像の画素値が差分閾値以上の画素を含む領域であって、自発光物認識部２４で自発光物と認識された領域の上方領域を除外した領域を照明領域として設定する。差分画像の画素値が差分閾値以上の画素を含む領域に対応する車両前方領域は、自車照明がドライバの視認性に与える影響が大きい領域であるため、照明光を投光すべき照明領域として設定する。さらに、自発光物と認識された領域の上方には、対向車及び先行車のドライバや、自転車の運転手が存在すると想定できるため、これら他車両のドライバ等の眩惑を防止するために照明領域から除外する。なお、自発光物には、街灯、建物の明かり、電光看板なども含まれるが、これらの物体の上方に歩行者などのドライバにとって視認が必要な対象が存在する可能性は低いため、照明領域から除外しても問題ない。

照明制御部２８は、照明領域設定部２６で設定された照明領域に対してヘッドライト１６の照明光が投光されると共に、照明領域以外の領域への照明光が減光または投光されないように、複数のライトの各々の投光角度、及び点灯または消灯を調整することにより、ヘッドライト１６の配光を制御する。また、照明制御部２８は、上述の点灯画像及び消灯画像撮影の際のヘッドライト１６の点灯及び消灯を、撮影装置１２による撮影のタイミングと同期して切り替える制御も行う。

次に、図２を参照して、第１の実施の形態に係る照明制御装置１０における照明制御処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、照明制御装置１０を搭載した自車両が夜間にヘッドライト１６を点灯して道路上を走行しているときに、ＲＯＭに記憶された照明制御プログラムをＣＰＵが実行することにより行われる。

ステップ１００で、撮影装置１２により撮影されたヘッドライト１６点灯時の車両前方の点灯画像を取得する。

次に、ステップ１０２で、ヘッドライト１６を瞬時消灯し、次に、ステップ１０４で、ヘッドライト１６消灯時の車両前方の消灯画像を取得し、再びヘッドライト１６を点灯する。

次に、ステップ１０６で、上記ステップ１００で取得された点灯画像と、上記ステップ１０４で取得された消灯画像との差分画像を生成する。

次に、ステップ１０８で、差分画像において、隣接する画素同士で画素値が同一または所定範囲以内の画素を一群の画素群としてまとめることにより、差分画像を複数の領域に分割する。

次に、ステップ１１０で、差分画像の分割された領域毎に領域に含まれる画素の画素値が差分閾値より大きいか否かを判定する。なお、領域に含まれる画素の画素値が同一ではない場合には、領域に含まれる画素の画素値の平均値、最大値、最小値、最頻値等の値を用いて判定する。画素値が差分閾値より大きい場合には、ステップ１１２へ進み、その領域が、自車照明がドライバの視認性に与える影響が大きい領域として特定する。一方、画素値が差分閾値以下の場合には、ステップ１１４へ進み、その領域が、自車照明がドライバの視認性に与える影響が小さい領域として特定する。そして、ステップ１１６へ進み、点灯画像または消灯画像においてその領域に対応する領域に含まれる画素の画素値が高輝度閾値以上か否かを判定する。画素値が高輝度閾値以上の場合には、ステップ１１８へ進んで、その領域を自発光物として認識する。

次に、ステップ１２０で、差分画像の全ての領域について処理が終了したか否かを判定し、終了していない場合には、ステップ１１０へ戻り、次の領域について処理を繰り返し、終了した場合には、ステップ１２２へ進む。

ステップ１２２で、自車照明がドライバの視認性に与える影響が大きい領域で、かつ自発光物の上方領域を除外した領域を照明領域として設定する。例えば、上記ステップ１００で取得された点灯画像が図３（Ａ）に示すような画像であった場合、同図（Ｂ）に示すように照明領域が設定される。

次に、ステップ１２４で、上記ステップ１２２で設定された照明領域に照明光が投光されると共に、照明領域以外の領域への照明光を減光または投光しないように、ヘッドライト１６の配光を制御する。

上記ルーチンを、ヘッドライト１６を点灯して走行している間繰り返す。なお、上記ルーチンを繰り返すことにより、上記ステップ１００〜１０４におけるヘッドライト１６の点灯及び消灯の切り替えが繰り返し行われることになるが、この点灯及び消灯の切り替えは高速で実行されるため、ドライバ及び周辺の人にはほとんど認識されない。

以上説明したように、第１の実施の形態の照明制御装置によれば、点灯画像と消灯画像との差分画像の画素値が差分閾値より大きい領域を自車照明がドライバの視認性に与える影響が大きい領域として特定し、照明光が投光されるべき照明領域として設定するため、適切な照明領域を設定することができる。また、差分画像の画素値が差分閾値以下の領域で、かつ点灯画像または消灯画像の対応する画素の画素値が高輝度閾値以上の場合には、その領域を自発光物として認識し、自発光物の上方は照明領域から除外するため、他車両のドライバ等への眩惑を防止することができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同一の構成及び処理については、同一符号を付して説明を省略する。

第１の実施の形態の照明制御装置では、点灯画像及び消灯画像は、略同時に撮影されたものとみなして差分画像を生成する場合について説明したが、第２の実施の形態では、点灯画像と消灯画像との間の位置ずれを補正して差分画像を生成する点が、第１の実施の形態とは異なっている。ヘッドライトの点灯と消灯との切り替えは高速で行われるため、点灯画像が撮影されたときと消灯画像が撮影されたときとの時間差は非常に小さいが、車両が高速で移動する場合などには、この間の車両運動による位置ずれが差分画像に反映されてしまうため、この位置ずれ分を補正して差分画像を生成するものである。

図４に示すように、第２の実施の形態に係る照明制御装置２１０は、撮影装置１２と、ヘッドライト１６と、コンピュータ２１８とを含んで構成されている。コンピュータ２１８は、位置ずれ補正部２２１を含んだ構成で表すことができる。

位置ずれ補正部２２１は、点灯画像を２フレーム取得し、この２フレームの点灯画像からオプティカルフローを算出し、算出されたオプティカルフローに基づいて、点灯画像が撮影されてから消灯画像が撮影されるまでの車両運動を算出し、算出された車両運動に伴う位置ずれを補正した点灯画像を生成する。

差分画像生成部２２では、位置ずれ補正部２２１において位置ずれが補正された点灯画像と消灯画像との差分画像を生成する。

次に、図５を参照して、第２の実施の形態に係る照明制御装置２１０における照明制御処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、照明制御装置２１０を搭載した自車両が夜間にヘッドライト１６を点灯して道路上を走行しているときに、ＲＯＭに記憶された照明制御プログラムをＣＰＵが実行することにより行われる。

ステップ２３０で、撮影装置１２により撮影されたヘッドライト１６点灯時の車両前方の点灯画像を取得する。ここで取得された点灯画像を点灯画像（１）とする。

次に、ステップ１０２で、ヘッドライト１６を瞬時消灯し、次に、ステップ１０４で、ヘッドライト１６消灯時の車両前方の消灯画像を取得し、再びヘッドライト１６を点灯する。

次に、ステップ２３２で、再度ヘッドライト１６点灯時の点灯画像を取得する。ここで取得された点灯画像を点灯画像（２）とする。

次に、ステップ２３４で、点灯画像（１）及び点灯画像（２）を用いてオプティカルフローを算出し、算出されたオプティカルフローに基づいて、点灯画像（１）が撮影されてから消灯画像が撮影されるまでの車両運動を算出し、算出された車両運動に伴う位置ずれを補正した点灯画像を生成する。

次に、ステップ２３６で、上記ステップ２３４で位置ずれを補正された点灯画像と、上記ステップ１０４で取得された消灯画像との差分画像を生成する。以下、第１の実施の形態と同様に、差分画像に基づいて適切な照明領域を設定してヘッドライト１６の配光制御を行う。

以上説明したように、第２の実施の形態に係る照明制御装置によれば、２フレーム分の点灯画像を用いてオプティカルフローを算出し、算出されたオプティカルフローに基づいて、点灯画像が撮影されたときと消灯画像が撮影されたときとの間の車両運動に伴う位置ずれを補正し、差分画像に車両運動に伴う位置ずれ分が影響することを防止するため、位置ずれが補正された差分画像に基づいて、より適切に照明領域を設定することができる。

なお、第２の実施の形態では、点灯画像２フレーム分からオプティカルフローを算出しているが、３フレーム以上の画像を用いて算出してもよい。また、２フレーム以上の消灯画像を用いてオプティカルフローを算出し、消灯画像において位置ずれを補正するようにしてもよい。また、上記ルーチンでは、点灯画像→消灯画像→点灯画像の順で撮影して２フレーム分の点灯画像を取得しているが、オプティカルフローを算出するための複数フレームの画像が取得できればよく、撮影順は問わない。

次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１及び第２の実施の形態と同一の構成及び処理については、同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施の形態の照明制御装置では、オプティカルフローを算出して、点灯画像と消灯画像との間の位置ずれを補正して差分画像を生成する場合について説明したが、第３の実施の形態では、車両運動を計測して、計測された車両運動に基づいて、位置ずれを補正する点が、第２の実施の形態とは異なっている。

図６に示すように、第３の実施の形態に係る照明制御装置３１０は、撮影装置１２と、車両運動を計測する車両運動計測センサ群１４と、ヘッドライト１６と、コンピュータ３１８とを含んで構成されている。コンピュータ３１８は、位置ずれ補正部３２１を含んだ構成で表すことができる。

車両運動計測センサ群１４は、車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、及びヨーレートを検出するヨーレートセンサを含んで構成されている。各センサで検出された検出値は、コンピュータ３１８へ入力される。

位置ずれ補正部３２１は、車両運動計測センサ群１４で検出された検出値の各々に基づいて、点灯画像が撮影されてから消灯画像が撮影されるまでの車両運動を算出し、算出された車両運動に伴う位置ずれを、点灯画像及び消灯画像の少なくとも一方において補正する。

差分画像生成部２２では、位置ずれ補正部３２１において位置ずれが補正された点灯画像と消灯画像との差分画像を生成する。

次に、図７を参照して、第３の実施の形態に係る照明制御装置３１０における照明制御処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、照明制御装置３１０を搭載した自車両が夜間にヘッドライト１６を点灯して道路上を走行しているときに、ＲＯＭに記憶された照明制御プログラムをＣＰＵが実行することにより行われる。

ステップ１００で、撮影装置１２により撮影されたヘッドライト１６点灯時の車両前方の点灯画像を取得する。

次に、ステップ１０２で、ヘッドライト１６を瞬時消灯し、次に、ステップ１０４で、ヘッドライト１６消灯時の車両前方の消灯画像を取得し、再びヘッドライト１６を点灯する。

次に、ステップ３３０で、上記ステップ１００で取得された点灯画像が撮影された時点から、上記ステップ１０４で取得された消灯画像が撮影された時点までに、車両運動計測センサ群１４で検出された検出値の各々を取得する。

次に、ステップ３３２で、車両運動計測センサ群１４で検出された検出値の各々に基づいて、点灯画像が撮影されてから消灯画像が撮影されるまでの車両運動を算出し、算出された車両運動に伴う位置ずれを、点灯画像及び消灯画像の少なくとも一方において補正する。ここでは、点灯画像において位置ずれを補正することとする。

次に、ステップ２３６で、上記ステップ３３２で位置ずれを補正された点灯画像と、上記ステップ１０４で取得された消灯画像との差分画像を生成する。以下、第１の実施の形態と同様に、差分画像に基づいて適切な照明領域を設定してヘッドライト１６の配光制御を行う。

以上説明したように、第３の実施の形態に係る照明制御装置によれば、車両運動計測センサ群の検出値の各々に基づいて、点灯画像が撮影されたときと消灯画像が撮影されたときとの間の車両運動に伴う位置ずれを補正し、差分画像に車両運動に伴う位置ずれ分が影響することを防止するため、位置ずれが補正された差分画像に基づいて、より適切に照明領域を設定することができる。

なお、上記第２及び第３の実施の形態では、点灯画像または消灯画像において位置ずれを補正した後に、差分画像を生成する場合について説明したが、位置ずれ補正部において、位置ずれ量を算出し、差分画像生成部において、取得した点灯画像及び消灯画像と算出された位置ずれ量とを用いて差分画像を生成するようにしてもよい。

次に、第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同一の構成及び処理については、同一符号を付して説明を省略する。

第１〜第３の実施の形態の照明制御装置では、夜間にヘッドライト１６を点灯している際に実行される照明制御処理について説明したが、第４の実施の形態では、上記照明制御処理を昼間においてトンネルなどの照度の低い場所に入ったときに適用する場合について説明する。

図８に示すように、第４の実施の形態に係る照明制御装置４１０は、撮影装置１２と、車両周辺の照度を時系列に計測する照度計１５と、ヘッドライト１６と、コンピュータ４１８とを含んで構成されている。コンピュータ４１８は、照度計１５で計測された照度の変化量が照度閾値以上か否かを判定する照度変化量判定部４３０を含んだ構成で表すことができる。

照度変化量判定部４３０は、照度計１５で時系列に計測される照度を取得し、照度の変化量を算出し、算出した変化量が照度閾値以上か否かを判定する。例えば、昼間の屋外を走行中にトンネルに入ると車両周辺の照度は大きく変化し、算出された照度の変化量が照度閾値以上となる。なお、照度閾値は、ヘッドライト１６を点灯すべき程度の照度の変化を判定できる値を予め設定しておく。

照明制御部４２８は、設定された照明領域へ照明光が投光されるようにヘッドライト１６の配光を制御することに加えて、照度変化量判定部４３０の判定結果に基づいて、消灯していたヘッドライト１６を点灯させる制御を行う。

次に、図９を参照して、第４の実施の形態に係る照明制御装置４１０における照明点灯制御処理ルーチンについて説明する。本ルーチンは、エンジンが始動されると、ＲＯＭに記憶された照明点灯制御プログラムをＣＰＵが実行することにより開始する。

ステップ４４０で、ヘッドライト１６が消灯中であるか否かを判定する。消灯中の場合には、ステップ４４２へ進み、点灯している場合には、ステップ４４８へ進む。

ステップ４４２で、照度計１５で計測された照度を時系列データとして取得し、次に、ステップ４４４で、照度の変化量が照度閾値以上か否かを判定する。照度の変化量が照度閾値以上の場合には、ステップ４４６へ進んで、ヘッドライト１６を点灯させる。照度閾値より小さい場合には、ステップ４４２へ戻る。

上記ステップ４４０で、ヘッドライト１６が点灯していると判定された場合、及び上記ステップ４４６で、ヘッドライト１６を点灯した場合には、ステップ４４８で、第１の実施の形態や第２の実施の形態における照明制御処理を実行する。また、車両運動計測センサ群を設けて、第３の実施の形態における照明制御処理を実行するようにしてもよい。

車両がトンネルから出た際には、照明制御処理において、差分画像の画素値が差分閾値以下となることにより、自動的にヘッドライト１６が消灯される。なお、上記ステップ４４２、及びステップ４４４の処理は、ヘッドライト１６が消灯中である場合に行われる処理であるため、トンネルから出た際に車両周辺の照度が大きく変化しても、照明点灯制御処理及び照明制御処理に影響はない。

以上説明したように、第４の実施の形態に係る照明制御装置によれば、車両周辺の照度の変化量が照度閾値以上か否かを判定して、照度閾値以上の場合にヘッドライトを点灯し、その後、照明制御処理を実行するため、昼間の走行中においても本発明を適用することができる。

なお、上記第１〜第４の実施の形態では、差分画像を領域に分割して領域毎に領域に含まれる画素値が差分閾値より大きいか否かを判定する場合について説明したが、差分画像の画素毎に差分閾値と比較して判定を行い、画素値が差分閾値より大きいと判定された画素で隣接する画素同士を一群の画素群にまとめた領域とするようにしてもよい。また、画素値にかかわらず、予め定めたブロック（例えば８画素×８画素のブロック）毎の領域に分割するようにしてもよい。

１０、２１０、３１０、４１０ 照明制御装置
１２ 撮影装置
１４ 車両運動計測センサ群
１５ 照度計
１６ ヘッドライト
１８、２１８、３１８、４１８ コンピュータ
２２ 差分画像生成部
２４ 自発光物認識部
２６ 照明領域設定部
２８、４２８ 照明制御部
２２１、３２１ 位置ずれ補正部
４３０ 照度変化量判定部

Claims (7)

1. 車両前方の対象領域を撮影する撮影手段と、
   点灯されたときに前記車両前方に照明光を投光すると共に、消灯されたときに前記照明光の投光を停止する配光制御が可能な照明手段と、
   前記照明手段が点灯されているときに前記撮影手段で撮影された点灯画像と、前記照明手段が消灯されているときに前記撮影手段で撮影された消灯画像との差分画像を生成する差分画像生成手段と、
   前記差分画像生成手段で生成された差分画像の画素値が差分閾値より大きい画素を含む領域に対応する前記車両前方の領域を、照明光を投光すべき照明領域として設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定された照明領域に照明光が投光されると共に、前記照明領域以外の領域への照明光が減光または投光されないように前記照明手段の配光を制御する制御手段と、
   を含む照明制御装置。
2. 前記設定手段は、前記差分画像の画素値が前記差分閾値以下の画素で、かつ前記点灯画像または前記消灯画像において対応する画素の画素値が高輝度閾値以上の画素を含む領域に対応する前記車両前方の領域の上方領域を前記照明領域から除外して、前記照明領域以外の領域として設定する請求項１記載の照明制御装置。
3. 前記差分画像生成手段は、前記点灯画像が撮影されたときと前記消灯画像が撮影されたときとの間の車両運動に伴う位置ずれを補正して差分画像を生成する請求項１または請求項２記載の照明制御装置。
4. 前記差分画像生成手段は、前記点灯画像または前記消灯画像を異なる時刻で複数フレーム撮影し、撮影された複数フレームの画像に基づいて得られるオプティカルフローにより、前記車両運動に伴う位置ずれを補正する請求項３記載の照明制御装置。
5. 車速、加速度、及びヨーレートの少なくとも１つを検出して、車両運動を計測する車両運動計測手段を含み、
   前記差分画像生成手段は、前記車両運動計測手段で計測された車両運動に基づいて、前記車両運動に伴う位置ずれを補正する
   請求項３記載の照明制御装置。
6. 車両周辺の照度を時系列に検出する照度検出手段を含み、
   前記照明手段が消灯されている状態で、前記照度検出手段で時系列に検出された照度の変化量が照度閾値以上となった場合に、前記制御手段による制御を開始する
   請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の照明制御装置。
7. コンピュータを、
   点灯されたときに車両前方に照明光を投光すると共に、消灯されたときに前記照明光の投光を停止する配光制御が可能な照明手段が点灯されているときに車両前方の対象領域を撮影する撮影手段で撮影された点灯画像と、前記照明手段が消灯されているときに前記撮影手段で撮影された消灯画像との差分画像を生成する差分画像生成手段と、
   前記差分画像生成手段で生成された差分画像の画素値が差分閾値より大きい画素を含む領域に対応する前記車両前方の領域を、照明光を投光すべき照明領域として設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定された照明領域に照明光が投光されると共に、前記照明領域以外の領域への照明光が減光または投光されないように前記照明手段の配光を制御する制御手段と、
   して機能させるための照明制御プログラム。