JP2013119357A - Illumination control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明制御装置に係り、特に、自車両の前方を照明する照明手段を制御する照明制御装置に関する。 The present invention relates to an illumination control device, and more particularly to an illumination control device that controls illumination means for illuminating the front of a host vehicle.
従来より、車両の前照灯はハイビームとロービームの切り替えを有しているが、近年はハンドル操作に応じて照射方向を左右に移動させたり、荷物搭載や加減速に応じて上下（ピッチ）方向に調整する機能が付加されるようになってきた。さらに、対向車や先行車を検出して、ハイビームとロービームの切り替えを自動的に行うシステムも実用化されている。一方、歩行者等を検出してこれを車載ディスプレイで注意喚起する夜間視界支援装置として、ＮＶ（ナイトビュー）が実用化されている。 Conventionally, vehicle headlamps have a switch between high beam and low beam, but in recent years the irradiation direction has been moved to the left and right according to the steering wheel operation, and the vertical (pitch) direction according to the loading and acceleration / deceleration The function to adjust to has been added. Furthermore, a system that detects an oncoming vehicle or a preceding vehicle and automatically switches between a high beam and a low beam has been put into practical use. On the other hand, NV (Night View) has been put to practical use as a night vision support device that detects a pedestrian and the like and alerts the pedestrian with an in-vehicle display.
また、特許文献１では、自車走路側の遠方路肩をスポット照射する照射方式が提案されている。特許文献２では、主照射範囲外に危険物を検出したら照射する方式が提案されている。特許文献３では、前方歩行者を赤外線カメラ、可視カメラ、ミリ波レーダなどで検出してスポット照射する方式が提案されている。特許文献４では、前方物体を赤外線カメラで検出し、歩行者確信度に応じてマーカ照射する方式が提案されている。 Further, Patent Document 1 proposes an irradiation method in which spot shoulder irradiation is performed on the far road shoulder on the side of the own vehicle. Patent Document 2 proposes a method for irradiating a dangerous object outside the main irradiation range. Patent Document 3 proposes a method in which a front pedestrian is detected by an infrared camera, a visible camera, a millimeter wave radar, and the like, and spot irradiation is performed. Patent Document 4 proposes a method in which a front object is detected by an infrared camera and marker irradiation is performed according to the pedestrian confidence.
上記の特許文献１に記載の技術は、自車が衝突する危険性のある歩行者が存在する可能性の高い領域として、自車走路側の路肩を照射する方式である。上記の特許文献２、３、４に記載の技術は、歩行者をカメラ等で検出して、スポットランプや前照灯照明の配光を制御して照射する方式である。しかしながら、上記の特許文献１〜４のいずれの方式も、自車のドライバにとって、歩行者を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照射を制御する方式ではない。 The technique described in Patent Document 1 is a method of irradiating the road shoulder on the side of the own vehicle as a region where there is a high possibility that there is a pedestrian at risk of collision with the own vehicle. The techniques described in Patent Documents 2, 3, and 4 described above are systems in which a pedestrian is detected by a camera or the like, and the light distribution of a spot lamp or headlamp illumination is controlled and irradiated. However, any of the above-described Patent Documents 1 to 4 is not a method for controlling irradiation by reflecting whether a pedestrian is easy to find or difficult for a driver of the own vehicle.
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたもので、自車両のドライバにとって、前方に存在する物体を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照明を制御することができる照明制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an illumination control device capable of controlling illumination by reflecting whether it is easy or difficult to find an object existing ahead for the driver of the host vehicle. For the purpose.
上記の目的を達成するために第１の発明に係る照明制御装置は、自車両の前方を照明する照明手段と、自車両の前方の可視光画像を撮像する撮像手段と、自車両の前方の３次元位置を計測する計測手段による計測結果に基づいて、自車両の前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、前記物体検出手段によって物体が検出された場合、前記照明手段により照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、前記検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御し、前記撮像手段によって撮像された前記照明時の画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、前記検出された物体に対して照明しない、または照明を低減するように前記照明手段を制御する制御手段と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, an illumination control device according to a first aspect of the present invention includes an illumination unit that illuminates the front of the host vehicle, an imaging unit that captures a visible light image in front of the host vehicle, and a front of the host vehicle. Based on the measurement result of the measurement means for measuring the three-dimensional position, an object detection means for detecting an object existing in front of the host vehicle, and when the object is detected by the object detection means, when the illumination means illuminates When the luminance of the region corresponding to the detected object in the visible light image captured by the imaging means is equal to or lower than a first threshold, the range corresponding to the detected object or the surrounding of the object The illumination means is controlled so as to enhance illumination, and the brightness of the area corresponding to the detected object in the image at the time of illumination imaged by the imaging means is a second threshold or more. Is configured the not illuminated for the detected objects, or control means for controlling the illumination unit so as to reduce the illumination, it includes.
第１の発明によれば、照明手段によって自車両の前方を照明し、撮像手段によって、自車両の前方の可視光画像を撮像する。また、計測手段によって、自車両の前方の３次元位置を計測する。物体検出手段によって、計測手段による計測結果に基づいて、自車両の前方に存在する物体を検出する。 According to 1st invention, the front of the own vehicle is illuminated by the illumination means, and the visible light image ahead of the own vehicle is imaged by the imaging means. Moreover, the three-dimensional position ahead of the host vehicle is measured by the measuring means. The object detection unit detects an object existing ahead of the host vehicle based on the measurement result of the measurement unit.
そして、制御手段によって、前記物体検出手段によって物体が検出された場合、前記照明手段により照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、前記検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御し、前記撮像手段によって撮像された前記照明時の画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、前記検出された物体に対して照明しない、または照明を低減するように前記照明手段を制御する。 When the object is detected by the control means by the control means, the area corresponding to the detected object in the visible light image captured by the imaging means when illuminated by the illumination means When the luminance of the image is less than or equal to the first threshold, the illumination unit is controlled to emphasize the illumination corresponding to the detected object or the surroundings of the object, and the image at the time of illumination is captured by the imaging unit When the luminance of the area corresponding to the detected object in the above is greater than or equal to a second threshold value, the illumination means is controlled so as not to illuminate or reduce the illumination.
このように、照明時の可視光画像における、検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、当該範囲又は周囲に対する照明を強調し、検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、検出された物体に対して照明しない、または照明を低減することにより、自車両のドライバにとって、前方に存在する物体を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照明を制御することができる。 As described above, when the luminance of the region corresponding to the detected object in the visible light image at the time of illumination is equal to or lower than the first threshold, the illumination on the range or the surrounding is emphasized, and the luminance of the region corresponding to the detected object is Is greater than or equal to the second threshold value, the detected object is not illuminated, or the illumination is reduced, so that the driver of the vehicle reflects whether it is easy to find or difficult to find an object existing ahead. Can be controlled.
第１の発明に係る制御手段は、前記物体検出手段によって自車両の走行経路を含む所定範囲内から物体が検出された場合であって、かつ、前記照明時の可視光画像における該物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合に、前記所定範囲内から検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明をより強調するように前記照明手段を制御するようにすることができる。 The control means according to the first invention is a case where an object is detected from within a predetermined range including a travel route of the host vehicle by the object detection means, and corresponds to the object in the visible light image at the time of illumination. When the luminance of the area to be performed is equal to or lower than the first threshold, the illumination unit is controlled to further emphasize the illumination corresponding to the object detected from within the predetermined range or the periphery of the object. it can.
また、上記の制御手段は、前記検出された物体に対応する範囲内の輝度を変化させ、又は前記物体の周囲の輝度を変化させることにより照明をより強調するように前記照明手段を制御することができる。 In addition, the control unit controls the illumination unit to enhance the illumination by changing the luminance within a range corresponding to the detected object or changing the luminance around the object. Can do.
第１の発明に係る照明制御装置は、前記撮像手段によって撮像された可視光画像に基づいて、対向車を検出する対向車検出手段を更に含み、前記制御手段は、前記対向車検出手段によって前記対向車が検出された場合、前記対向車が存在する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御するようにすることができる。 The illumination control device according to the first aspect of the present invention further includes an oncoming vehicle detection unit that detects an oncoming vehicle based on a visible light image captured by the imaging unit, and the control unit is configured to detect the oncoming vehicle by the oncoming vehicle detection unit. When an oncoming vehicle is detected, the illumination means can be controlled so as not to illuminate or reduce the illumination in the range where the oncoming vehicle exists.
第１の発明に係る照明制御装置は、前記計測手段による計測結果に基づいて、自車両から見たときの死角を形成する物体候補を検出する死角物体検出手段を更に含み、前記制御手段は、前記死角物体検出手段によって検出された物体候補に対応する範囲又は前記物体候補の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御するようにすることができる。 The illumination control device according to the first aspect of the present invention further includes a blind spot object detection means for detecting an object candidate that forms a blind spot when viewed from the host vehicle based on a measurement result by the measurement means, and the control means includes: The illumination unit may be controlled so as to emphasize illumination on a range corresponding to the object candidate detected by the blind spot object detection unit or on the periphery of the object candidate.
第２の発明に係る照明制御装置は、自車両の前方を照明する照明手段と、自車両の前方の可視光画像を撮像する撮像手段と、前記照明手段によって照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像及び前記照明手段によって照明しないときに前記撮像手段によって撮像された照明オフ時の可視光画像を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段によって取得された前記照明オフ時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する第１検出手段と、前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する第２検出手段と、前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像及び照明オフ時の可視光画像に基づいて、前記照明手段により輝度が向上する領域を検出する第３検出手段と、前記第３検出手段によって検出された領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御すると共に、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域の各々に対応する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御する制御手段と、を含んで構成されている。 An illumination control device according to a second aspect of the present invention is an illuminating unit that illuminates the front of the host vehicle, an imaging unit that captures a visible light image ahead of the host vehicle, and an image captured by the imaging unit when illuminated by the illuminating unit. An image acquisition unit that acquires a visible light image at the time of illumination and a visible light image that is captured by the imaging unit when not illuminated by the illumination unit, and the illumination off that is acquired by the image acquisition unit First detection means for detecting a high brightness area based on a visible light image at the time, and second detection means for detecting a high brightness area based on the visible light image at the time of illumination acquired by the image acquisition means And a region where brightness is improved by the illumination unit based on the visible light image at the time of illumination and the visible light image at the time of illumination off acquired by the image acquisition unit. The illumination means is controlled to enhance the illumination for a range corresponding to the area detected by the detection means and the third detection means, and the high luminance area detected by the first detection means, and the second Control means for controlling the illuminating means so as not to illuminate or reduce the illumination to the range corresponding to each of the high brightness areas detected by the detecting means.
第２の発明によれば、画像取得手段によって、前記照明手段によって照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像及び前記照明手段によって照明しないときに前記撮像手段によって撮像された照明オフ時の可視光画像を取得する。 According to the second aspect of the invention, the visible light image captured by the imaging unit when illuminated by the illuminating unit and captured by the imaging unit when not illuminated by the illuminating unit are illuminated by the image obtaining unit. A visible light image is acquired when the illumination is off.
そして、第１検出手段によって、前記画像取得手段によって取得された前記照明オフ時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する。第２検出手段によって、前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する。第３検出手段によって、前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像及び照明オフ時の可視光画像に基づいて、前記照明手段により輝度が向上する領域を検出する。 And a high-intensity area | region is detected by the 1st detection means based on the visible light image at the time of the said illumination OFF acquired by the said image acquisition means. A high-intensity region is detected by the second detection unit based on the visible light image at the time of illumination acquired by the image acquisition unit. The third detection unit detects a region where the luminance is improved by the illumination unit, based on the visible light image at the time of illumination and the visible light image at the time of illumination off acquired by the image acquisition unit.
そして、制御手段によって、前記第３検出手段によって検出された領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御すると共に、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域の各々に対応する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御する。 The control means controls the illumination means so as to emphasize the illumination for the range corresponding to the area detected by the third detection means, and the high-intensity area detected by the first detection means, and The illumination means is controlled so as not to illuminate or reduce the illumination to the range corresponding to each of the high brightness areas detected by the second detection means.
このように、照明手段により輝度が向上する領域に対する照明を強調し、照明オフ時の高輝度領域と、照明時の高輝度領域とに対して照明しない、又は照明を低減するように制御することにより、効率的に照明することができると共に、他車両及び自車両のドライバに対する眩惑を防止することができる。 In this way, the illumination for the area where the luminance is improved by the illumination means is emphasized, and the high brightness area when the illumination is off and the high brightness area when the illumination is off are controlled so as not to be illuminated or reduced. Thus, it is possible to efficiently illuminate and to prevent dazzling the driver of the other vehicle and the host vehicle.
第２の発明に係る制御手段は、前記第３検出手段によって検出された領域から、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域を除いた領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御することができる。 The control means according to the second invention excludes the high-intensity area detected by the first detection means and the high-intensity area detected by the second detection means from the areas detected by the third detection means. The illuminating means can be controlled so as to emphasize the illumination with respect to the range corresponding to the region.
以上説明したように、本発明の照明制御装置によれば、照明時の可視光画像における、検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、当該範囲又は周囲に対する照明を強調し、検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、検出された物体に対して照明しない、または照明を低減することにより、自車両のドライバにとって、前方に存在する物体を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照明を制御することができる、という効果が得られる。 As described above, according to the illumination control device of the present invention, when the luminance of the region corresponding to the detected object in the visible light image at the time of illumination is equal to or lower than the first threshold value, the illumination for the range or the surrounding is emphasized. If the brightness of the area corresponding to the detected object is equal to or higher than the second threshold, the detected object is not illuminated. The effect is obtained that the lighting can be controlled to reflect whether it is easy to find or difficult to find.
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、撮像された前方画像に基づいてヘッドライトを制御する車載用照明システムに本発明を適用した場合を例に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an in-vehicle illumination system that is mounted on a vehicle and controls a headlight based on a captured front image will be described as an example.
図１に示すように、第１の実施の形態に係る車載用照明システム１０は、自車両の前方の可視光画像を撮像するＣＣＤカメラ等からなる撮像装置１２と、自車両の前方にレーザやミリ波を走査して照射するレーザレーダ１４と、撮像された前方画像及びレーザレーダ１４の出力に基づいて、自車両に設けられたヘッドライト１６を制御するコンピュータ１８とを備えている。なお、撮像装置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、撮像装置１２によって出力される可視光画像は、濃淡画像及びカラー画像の何れであってもよい。 As shown in FIG. 1, the in-vehicle illumination system 10 according to the first embodiment includes an imaging device 12 including a CCD camera or the like that captures a visible light image in front of the host vehicle, and a laser or A laser radar 14 that scans and radiates millimeter waves and a computer 18 that controls a headlight 16 provided in the host vehicle based on the captured front image and the output of the laser radar 14 are provided. Note that the number of cameras and the angle of view of the imaging device 12 are not particularly limited, and may be any configuration. Further, the visible light image output by the imaging device 12 may be a grayscale image or a color image.
レーザレーダ１４は、レーザやミリ波を自車両の前方に照射すると共に、照射したレーザやミリ波を２次元状に走査し、自車両の前方で反射されたレーザやミリ波を受ける。 The laser radar 14 irradiates a laser or millimeter wave in front of the host vehicle, scans the irradiated laser or millimeter wave two-dimensionally, and receives the laser or millimeter wave reflected in front of the host vehicle.
ヘッドライト１６は、ロービームを照射するロービーム部１６Ａと、領域に応じて光の照射量を変更可能に構成され、様々な照射パターンで、光を照射することができる配光制御灯１６Ｂとを備えている。 The headlight 16 includes a low beam unit 16A that irradiates a low beam, and a light distribution control lamp 16B that is configured to be able to change the amount of light irradiation according to the region and can irradiate light with various irradiation patterns. ing.
配光制御灯１６Ｂは、ハイビームの照射範囲（ハイビームがカバーする遠方領域）を網羅可能なＬＥＤアレイやプロジェクタを含み、光を自車両前方に照射する結像式照射装置（図示せず）と、結像式照射装置から照射された光の配光を制御する配光制御装置（図示せず）とで構成されている。 The light distribution control lamp 16B includes an LED array and a projector that can cover the irradiation range of the high beam (the far region covered by the high beam), and an imaging type irradiation device (not shown) that irradiates light in front of the host vehicle. It is comprised with the light distribution control apparatus (not shown) which controls the light distribution of the light irradiated from the imaging type irradiation apparatus.
配光制御装置は、結像式照射装置の光を反射することによって配光を制御するＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）等の反射型空間光変調素子、または結像式照射装置の光を透過することによって配光を制御する液晶表示素子等の透過型空間光変調素子で構成することができる。 The light distribution control device reflects the light of the image-forming irradiation device, such as a reflective spatial light modulation element such as a DMD (digital micromirror device) that controls light distribution by reflecting the light of the image-forming irradiation device. A transmissive spatial light modulation element such as a liquid crystal display element that controls light distribution by transmitting light can be used.
ロービーム部１６Ａによるロービームは、固定的に照射されている。 The low beam from the low beam portion 16A is fixedly irradiated.
コンピュータ１８は、ＣＰＵ、後述する照明制御処理ルーチンのプログラムを記憶したＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、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、コンピュータ１８は、配光制御灯１６Ｂをオンさせると共に、撮像装置１２によって配光制御灯１６Ｂをオンしたときの照明時の前方画像を撮像させるようにタイミングを制御するタイミング制御部１９と、撮像装置１２から出力される照明時の前方画像を取得する画像取得部２０と、レーザレーダ１４からの出力に基づいて、自車両前方の各点の３次元位置を計測する３次元計測部２２と、３次元計測部２２によって計測された各点の３次元位置から得られる３次元形状に基づいて、自車両前方に存在する立体物を検出する物体検出部２４と、照明時の前方画像における、検出された立体物に対応する領域の輝度分布について判定を行う輝度判定部２６と、前方画像に基づいて、対向車を表す領域を検出する対向車検出部２８と、検出された立体物との衝突危険度を算出する危険度算出部３０と、輝度判定部２６の判定結果、危険度算出部３０の算出結果、及び対向車検出部２８の検出結果に基づいて、照射領域を設定すると共に、照射パターンを設定する配光制御設定部３２と、設定された照射領域及び照射パターンに基づいて、配光制御灯１６Ｂを制御する照明制御部３４とを備えている。 The computer 18 includes a CPU, a ROM that stores a program of an illumination control processing routine that will be described later, a RAM that stores data, and a bus that connects these. When the computer 18 is described with function blocks divided for each function realizing means determined based on hardware and software, as shown in FIG. 1, the computer 18 turns on the light distribution control lamp 16B and also the imaging device. 12, a timing control unit 19 that controls the timing so as to capture a front image during illumination when the light distribution control lamp 16B is turned on, and an image acquisition unit that acquires the front image during illumination output from the imaging device 12 20 based on the output from the laser radar 14 and a three-dimensional measurement unit 22 that measures the three-dimensional position of each point in front of the host vehicle, and the three-dimensional position of each point measured by the three-dimensional measurement unit 22. Object detection unit 24 for detecting a three-dimensional object existing in front of the host vehicle based on the three-dimensional shape to be detected, and a detected three-dimensional object in the front image during illumination The brightness determination unit 26 that determines the brightness distribution of the corresponding region, the oncoming vehicle detection unit 28 that detects the region representing the oncoming vehicle, and the detected risk of collision with the detected three-dimensional object are calculated based on the front image. Based on the determination result of the risk calculation unit 30 and the luminance determination unit 26, the calculation result of the risk calculation unit 30, and the detection result of the oncoming vehicle detection unit 28, an irradiation area and an irradiation pattern are set. The light control setting part 32 and the illumination control part 34 which controls the light distribution control lamp 16B based on the set irradiation area | region and irradiation pattern are provided.
タイミング制御部１９は、タイミング信号を配光制御灯１６Ｂ及び撮像装置１２に出力し、配光制御灯１６Ｂを全照射でパルス点灯させる。このとき、配光制御灯１６Ｂのパルス点灯に合わせて、撮像装置１２によって前方画像を撮像させて、画像取得部２０によって、当該前方画像を、照明時の前方画像として取得する。 The timing control unit 19 outputs a timing signal to the light distribution control lamp 16B and the imaging device 12, and turns on the light distribution control lamp 16B in pulses for all irradiations. At this time, in accordance with the pulse lighting of the light distribution control lamp 16B, the imaging device 12 captures a front image, and the image acquisition unit 20 acquires the front image as a front image during illumination.
画像取得部２０は、例えば、Ａ／Ｄコンバータや画像データを記憶する画像メモリ等で構成される。 The image acquisition unit 20 includes, for example, an A / D converter and an image memory that stores image data.
３次元計測部２２は、レーザレーダ１４からの出力に基づいて、自車両前方の各点の３次元位置（例えば、点の方向及び距離）を計測し、各点の３次元位置を表わす距離画像を生成する。 The three-dimensional measuring unit 22 measures the three-dimensional position (for example, the direction and distance of each point) of each point in front of the host vehicle based on the output from the laser radar 14, and displays a distance image representing the three-dimensional position of each point. Is generated.
物体検出部２４は、３次元計測部２２によって計測された各点の３次元位置を表わす距離画像から得られる３次元形状に基づいて、自車両前方に存在する立体物を検出する。なお、検出対象を、歩行者などの対象物に限定して、自車両前方に存在する対象物を検出するようにしてもよい。この場合には、画像認識技術を用いて、距離画像から、自車両前方に存在する対象物を検出するようにすればよい。 The object detection unit 24 detects a three-dimensional object existing ahead of the host vehicle based on the three-dimensional shape obtained from the distance image representing the three-dimensional position of each point measured by the three-dimensional measurement unit 22. Note that the detection target may be limited to a target such as a pedestrian and the target existing in front of the host vehicle may be detected. In this case, an object that exists in front of the host vehicle may be detected from the distance image using image recognition technology.
輝度判定部２６は、照明時の前方画像における、物体検出部２４によって検出された立体物に対応する領域の輝度分布に基づいて、立体物の輝度（例えば、領域の平均輝度）が第１閾値以下であれば、視認性が悪い立体物であると判定する。また、輝度判定部２６は、立体物の輝度が、第１閾値より大きい第２閾値以上であれば、正反射していると判定する。 The luminance determination unit 26 determines that the luminance of the three-dimensional object (for example, the average luminance of the region) is based on the luminance distribution of the region corresponding to the three-dimensional object detected by the object detection unit 24 in the front image during illumination. If it is below, it determines with it being a solid thing with poor visibility. In addition, the luminance determination unit 26 determines that the solid object is regularly reflected if the luminance of the three-dimensional object is equal to or greater than a second threshold value that is greater than the first threshold value.
対向車検出部２８は、照明時の前方画像について、各画素の輝度値を閾値処理して、光源候補として、高輝度領域を抽出し、抽出された高輝度領域に基づいて、対向車の灯火ペアを検出することにより、対向車を表す領域を検出する。 The oncoming vehicle detection unit 28 performs threshold processing on the luminance value of each pixel in the front image at the time of illumination, extracts a high luminance region as a light source candidate, and lights the oncoming vehicle based on the extracted high luminance region. By detecting a pair, an area representing an oncoming vehicle is detected.
危険度算出部３０は、視認性が悪い立体物であると判定された立体物の３次元位置と、操舵角センサ（図示省略）から得られた自車両の進行方向及び速度センサ（図示省略）から得られた速度とに基づいて、視認性が悪い立体物との衝突危険度を算出する。自車両の走行路の近くに存在する立体物に対しては、高い衝突危険度が算出される。 The degree-of-risk calculation unit 30 includes a three-dimensional position of a three-dimensional object determined to be a three-dimensional object with poor visibility, and a traveling direction and speed sensor (not shown) of the host vehicle obtained from a steering angle sensor (not shown). The collision risk with a three-dimensional object with poor visibility is calculated based on the speed obtained from the above. A high collision risk is calculated for a three-dimensional object existing near the traveling path of the host vehicle.
配光制御設定部３２は、視認性が悪いと判定された立体物に対応する範囲を、照射領域として設定して、標準設定である照射領域に対して追加すると共に、正反射していると判定された立体物に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。また、検出された対向車の領域に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。 The light distribution control setting unit 32 sets a range corresponding to a three-dimensional object determined to have poor visibility as an irradiation region, adds it to the irradiation region which is a standard setting, and is regularly reflected. A range corresponding to the determined three-dimensional object is set as a non-irradiation region, and the non-irradiation region is excluded from the irradiation region which is a standard setting. Further, a range corresponding to the detected area of the oncoming vehicle is set as a non-irradiation area, and the non-irradiation area is excluded from the irradiation area as a standard setting.
また、算出された衝突危険度が閾値以上である視認性が悪い立体物に対応する範囲に対して、より強調して照射するように照射パターンを設定する。これにより、自車両の走行路の近くに存在する立体物に対しては、より強調して照射される。 In addition, the irradiation pattern is set so that the range corresponding to the three-dimensional object with poor visibility having a calculated collision risk degree equal to or higher than the threshold is more emphasized. As a result, the three-dimensional object existing near the traveling path of the host vehicle is irradiated with more emphasis.
ここで、前方画像のカメラ座標系から、配光制御灯１６Ｂの照明座標系へは、以下のように変換される。 Here, the camera coordinate system of the front image is converted to the illumination coordinate system of the light distribution control lamp 16B as follows.
まず、以下の（１）式に従って、前方画像のカメラ座標系から、立体物までの路面距離Ｄへ変換する（図２参照）。 First, according to the following formula (1), the camera coordinate system of the front image is converted to a road surface distance D to the three-dimensional object (see FIG. 2).
ただし、θcamera_aodは、カメラ俯角[ｒａｄ]であり、θcamera_vertは、カメラ垂直画角[ｒａｄ]である。また、Ｈcameraは、カメラ取り付け高さ[ｍ]であり、Ｈcamera_pixelは、カメラ画像高さ[ｐｉｘｅｌ]である。Ｄは、対象路面距離[ｍ]であり、ｙcameraは、画像上のｙ座標[ｐｉｘｅｌ]である。 However, θ camera_aod is the camera depression angle [rad], and θ camera_vert is the camera vertical angle of view [rad]. H camera is the camera mounting height [m], and H camera_pixel is the camera image height [pixel]. D is the target road surface distance [m], and y camera is the y coordinate [pixel] on the image.
そして、以下の（２）式に従って、路面距離Ｄから、照明座標系のＹ座標へ変換する。 And according to the following (2) Formula, it converts from the road surface distance D to the Y coordinate of an illumination coordinate system.
ただし、θlight_aodは、配光制御灯１６Ｂの照明俯角[ｒａｄ]であり、θlight_vertは、配光制御灯１６Ｂの照明垂直画角[ｒａｄ]である。また、Ｈlightは、配光制御灯１６Ｂの取り付け高さ[ｍ]であり、Ｈlight_pixelは、配光制御灯１６Ｂの照明画像高さ[ｐｉｘｅｌ]である。Ｄは、対象路面距離[ｍ]であり、ｙlightは、配光制御灯１６Ｂの照明座標系のｙ座標[ｐｉｘｅｌ]である。 However, θ light_aod is the illumination depression angle [rad] of the light distribution control lamp 16B, and θ light_vert is the illumination vertical field angle [rad] of the light distribution control lamp 16B. H light is the mounting height [m] of the light distribution control lamp 16B, and H light_pixel is the illumination image height [pixel] of the light distribution control lamp 16B. D is the target road surface distance [m], and y light is the y coordinate [pixel] of the illumination coordinate system of the light distribution control lamp 16B.
そして、以下の（３）式に従って、路面距離Ｄから、照明座標系のＸ座標へ変換する。 And according to the following (3) Formula, it converts from the road surface distance D to the X coordinate of an illumination coordinate system.
以上のように、上記（１）式〜（３）式に従って、画像上の照射領域及び非照射領域から、配光制御灯１６Ｂから見たときの照射領域及び非照射領域に対応する範囲を求める。 As described above, the range corresponding to the irradiation region and the non-irradiation region when viewed from the light distribution control lamp 16B is obtained from the irradiation region and the non-irradiation region on the image in accordance with the equations (1) to (3). .
また、より強調して照射するための照射パターンとしては、立体物または立体物の周辺領域への照射強度を時間的または空間的に変化させるパターンを用いればよい。例えば、図３（Ａ）に示すような、立体物に対する照射強度を時間的に強弱つけるパターン（点滅パターン）を用いればよい。あるいは、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すような、立体物の周辺の照射強度を時間的に強弱つけるパターン（周辺点滅パターン）や、図３（Ｄ）に示すような、立体物に向けて路面に描画するパターン（路面描画パターン）を用いればよい。 Moreover, as an irradiation pattern for irradiating with more emphasis, a pattern that changes temporally or spatially the irradiation intensity to the three-dimensional object or the peripheral area of the three-dimensional object may be used. For example, as shown in FIG. 3A, a pattern (flashing pattern) for temporally increasing or decreasing the irradiation intensity with respect to a three-dimensional object may be used. Alternatively, as shown in FIGS. 3B and 3C, a pattern (peripheral blinking pattern) for increasing or decreasing the irradiation intensity around the three-dimensional object in time, or a three-dimensional object as shown in FIG. A pattern (road surface drawing pattern) drawn on the road surface may be used.
これによって、照射範囲内に物体が存在するのに反射輝度レベルの低い領域をスポット光照射すると共に、物体が自車両の走行路に近い範囲に存在する場合には、より強調して照射することで、視認性が高く、衝突可能性のある対象物に早くドライバに気づかせるような車両照明を実現することができる。 As a result, a spot light is irradiated on an area where the reflection luminance level is low even though an object exists in the irradiation range, and if the object is in a range close to the traveling path of the host vehicle, the irradiation is performed with more emphasis. Thus, it is possible to realize vehicle illumination that allows the driver to quickly notice an object with high visibility and a possibility of collision.
照明制御部３４は、配光制御設定部３２により設定された照射領域及び照射パターンを実現するように、配光制御灯１６Ｂからの光の照射を制御する。また、照明制御部３４は、常時照射するようにロービーム部１６Ａを制御する。 The illumination control unit 34 controls light irradiation from the light distribution control lamp 16B so as to realize the irradiation region and irradiation pattern set by the light distribution control setting unit 32. Moreover, the illumination control part 34 controls the low beam part 16A so that it may always irradiate.
次に、第１の実施の形態に係る車載用照明システム１０の作用について説明する。車載用照明システム１０を搭載した自車両が夜間に道路上を走行しているときに、撮像装置１２によって、自車両の前方が連続して撮像されると共に、レーザレーダ１４から、連続してレーザが２次元状に走査されて照射されているときに、コンピュータ１８において、図４に示す照明制御処理ルーチンが実行される。なお、照明制御処理ルーチンは所定間隔で繰り返し実行される。 Next, the effect | action of the vehicle-mounted illumination system 10 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. When the host vehicle equipped with the in-vehicle lighting system 10 is traveling on the road at night, the imaging device 12 continuously images the front of the host vehicle and continuously lasers from the laser radar 14. 4 is scanned in a two-dimensional form and the computer 18 executes an illumination control processing routine shown in FIG. Note that the illumination control processing routine is repeatedly executed at predetermined intervals.
まず、ステップ１００において、配光制御灯１６Ｂをパルス点灯させるためのタイミング信号を配光制御灯１６Ｂに出力すると共に、撮像装置１２に、当該タイミング信号を出力する。これによって、配光制御灯１６Ｂを全照灯でパルス点灯させると共に、撮像装置１２によって、照射時の前方画像を撮像させる。そして、ステップ１０１において、レーザレーダ１４からの現時点での出力を取得すると共に、撮像装置１２によって撮像された照明時の前方画像を取得する。そして、ステップ１０２では、上記ステップ１０１で取得した照明時の前方画像から、対向車を表わす領域を検出する。ステップ１０３において、上記ステップ１００で取得したレーザレーダ１４の出力に基づいて、自車両の前方の各点までの距離を表わす距離画像を生成する。 First, in step 100, a timing signal for pulse-lighting the light distribution control lamp 16B is output to the light distribution control lamp 16B, and the timing signal is output to the imaging device 12. As a result, the light distribution control lamp 16B is pulse-lit with the all-in-one lamp, and a front image at the time of irradiation is captured by the imaging device 12. In step 101, the current output from the laser radar 14 is acquired, and a front image during illumination captured by the imaging device 12 is acquired. In step 102, an area representing an oncoming vehicle is detected from the front image during illumination acquired in step 101. In step 103, based on the output of the laser radar 14 acquired in step 100, a distance image representing the distance to each point ahead of the host vehicle is generated.
ステップ１０４では、上記ステップ１０２で生成された距離画像に基づいて、自車両前方に存在する立体物を表わす領域を検出する。ステップ１０６では、上記ステップ１０４で立体物が検出されたか否かを判定する。立体物が検出されなかった場合には、ステップ１１８へ移行する。一方、立体物が検出された場合には、ステップ１０８において、検出された立体物を表わす領域毎に、上記ステップ１０１で取得した照明時の前方画像において、当該立体物が表わす領域に対応する領域の輝度が、第１閾値以下であるか、第２閾値以上であるかを判定する。 In step 104, based on the distance image generated in step 102, a region representing a three-dimensional object existing ahead of the host vehicle is detected. In step 106, it is determined whether or not a three-dimensional object has been detected in step 104. If a three-dimensional object is not detected, the process proceeds to step 118. On the other hand, when a three-dimensional object is detected, in step 108, for each area representing the detected three-dimensional object, an area corresponding to the area represented by the three-dimensional object in the front image at the time of illumination acquired in step 101. Is determined to be less than or equal to the first threshold or greater than or equal to the second threshold.
次のステップ１１０では、上記ステップ１０８で、輝度が第１閾値以下であると判定された立体物領域について、当該立体物との衝突危険度を算出する。 In the next step 110, the collision risk with the three-dimensional object is calculated for the three-dimensional object region in which the luminance is determined to be equal to or lower than the first threshold value in step 108.
ステップ１１４では、上記ステップ１０８で輝度が第１閾値以下であると判定された立体物領域に対応する領域を照射領域とし、上記ステップ１０８で輝度が第２閾値以上であると判定された立体物領域、及び上記ステップ１０２で検出された対向車領域に対応する領域を非照射領域とするように、配光制御灯１６Ｂの照明座標系における照射領域を設定する。 In step 114, an area corresponding to the three-dimensional object area whose luminance is determined to be equal to or lower than the first threshold value in step 108 is set as an irradiation area, and the three-dimensional object whose luminance is determined to be equal to or higher than the second threshold value in step 108 above. The irradiation area in the illumination coordinate system of the light distribution control lamp 16B is set so that the area and the area corresponding to the oncoming vehicle area detected in step 102 are non-irradiation areas.
次のステップ１１６では、上記ステップ１１０で算出された衝突危険度が閾値以上となる立体物領域に対応する範囲について、より強調して照射するための照射パターンを設定する。 In the next step 116, an irradiation pattern is set for emphasizing and irradiating the range corresponding to the three-dimensional object region in which the collision risk calculated in step 110 is equal to or greater than a threshold value.
一方、ステップ１１８では、配光制御灯１６Ｂの照明座標系における照射領域として、予め定められた通常の照射領域を設定する。このとき、上記ステップ１０２で検出された対向車領域に対応する領域を非照射領域とするように設定する。 On the other hand, in step 118, a predetermined normal irradiation region is set as the irradiation region in the illumination coordinate system of the light distribution control lamp 16B. At this time, an area corresponding to the oncoming vehicle area detected in step 102 is set to be a non-irradiation area.
ステップ１２０では、上記ステップ１１４又は１１８で設定された照射領域、及び上記ステップ１１６で設定された照射パターンに基づいて、配光制御灯１６Ｂによる照明を制御し、上記ステップ１１０へ戻る。 In step 120, the illumination by the light distribution control lamp 16B is controlled based on the irradiation area set in step 114 or 118 and the irradiation pattern set in step 116, and the process returns to step 110.
夜間走行中に、以上のように照明制御処理ルーチンが繰り返し実行されることにより、反射強度が小さく見つけにくい立体物に対して、配光制御灯１６Ｂからの注意喚起照射（例えば、スポット照射）が行われ、正反射している立体物及び対向車両に対して、配光制御灯１６Ｂからの光が消灯される。また、反射強度が小さく見つけにくい立体物であって、衝突危険度が高い立体物に対しては、より強調して照射するための照射パターンにより、配光制御灯１６Ｂからの注意喚起照射が行われる。 During the night driving, the illumination control processing routine is repeatedly executed as described above, so that the warning light irradiation (for example, spot irradiation) from the light distribution control lamp 16B is applied to the three-dimensional object whose reflection intensity is small and difficult to find. The light from the light distribution control lamp 16B is turned off for the three-dimensional object and the oncoming vehicle that are regularly reflected. Further, for a three-dimensional object having a low reflection intensity and which is difficult to find, a three-dimensional object having a high collision risk is subjected to a warning light irradiation from the light distribution control lamp 16B with an irradiation pattern for emphasizing irradiation. Is called.
以上説明したように、第１の実施の形態に係る車載用照明システムによれば、照明時の可視光画像における、検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、当該範囲に対して配光制御灯により注意喚起照射し、検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、検出された物体に対して配光制御灯により照明しないようにすることにより、自車両のドライバにとって、前方に存在する物体を見つけやすいか見つけにくいかを反映して照明を制御すると共に、自車の眩惑を防ぐことができる。 As described above, according to the in-vehicle illumination system according to the first embodiment, when the luminance of the region corresponding to the detected object in the visible light image during illumination is equal to or less than the first threshold, the range If the brightness of the area corresponding to the detected object is greater than or equal to the second threshold value, the detected object is not illuminated by the light distribution control lamp. It is possible for the driver of the own vehicle to control the lighting reflecting whether it is easy or difficult to find an object existing ahead, and to prevent dazzling of the own vehicle.
また、黒い服を着た歩行者などドライバが見落としやすい暗い障害物への気付きを促すことで、衝突危険物を早く認知でき、夜間の事故低減が可能となる。さらに、車両照明全体を明るくするのではなく、視認性の悪い領域に照明のエネルギーを集中することで、照明にかかるエネルギー効率（省エネ）を高めることができる。 In addition, by prompting the driver to notice dark obstacles such as pedestrians wearing black clothes that are easily overlooked, collision hazards can be recognized quickly, and nighttime accidents can be reduced. Furthermore, the energy efficiency (energy saving) concerning lighting can be improved by not concentrating the entire vehicle lighting but concentrating the lighting energy in an area with poor visibility.
また、前方カメラ画像から検出された対向車領域を照射しないようにし、かつ、見落としやすい暗い物体が存在する領域を注意喚起照射するような配光制御をすることで、視認性が高く、他車への眩惑（グレア）の少ない車両照明を、高度な認識技術を必要とせずに実現することができる。 In addition, the oncoming vehicle area detected from the front camera image is not illuminated, and the light distribution control is performed so that the area where dark objects that are easy to overlook are present is cautioned. Vehicle lighting with less glare can be achieved without the need for advanced recognition technology.
さらに、前方カメラ画像の輝度分布から、輝度がしきい値を超える領域は正反射領域として、照射しないことで、自車の眩惑（グレア）を防ぐことができる。 Furthermore, from the luminance distribution of the front camera image, the region where the luminance exceeds the threshold value is set as a regular reflection region, and the vehicle can be prevented from being dazzled (glare).
次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. In addition, about the part which becomes the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
第２の実施の形態では、自車両から見たときの死角を検出して、配光制御灯からの注意喚起照射を行っている点が、第１の実施の形態と異なっている。 The second embodiment is different from the first embodiment in that the blind spot when viewed from the host vehicle is detected and the warning light is emitted from the light distribution control lamp.
図５に示すように、第２の実施の形態に係る車載用照明システム２１０のコンピュータ２１８は、タイミング制御部１９と、画像取得部２０と、３次元計測部２２と、物体検出部２４と、輝度判定部２６と、対向車検出部２８と、危険度算出部３０と、３次元計測部２２によって計測された各点の３次元位置に基づいて、死角を形成する物体候補を検出する死角検出部２２４と、輝度判定部２６の判定結果、危険度算出部３０の算出結果、死角検出部２２４の検出結果、及び対向車検出部２８の検出結果に基づいて、照射領域を設定すると共に、照射パターンを設定する配光制御設定部２３２と、照明制御部３４とを備えている。 As shown in FIG. 5, the computer 218 of the in-vehicle lighting system 210 according to the second embodiment includes a timing control unit 19, an image acquisition unit 20, a three-dimensional measurement unit 22, an object detection unit 24, A blind spot detection that detects an object candidate that forms a blind spot based on the three-dimensional position of each point measured by the brightness determination unit 26, the oncoming vehicle detection unit 28, the risk degree calculation unit 30, and the three-dimensional measurement unit 22. Based on the determination result of the unit 224 and the luminance determination unit 26, the calculation result of the risk level calculation unit 30, the detection result of the blind spot detection unit 224, and the detection result of the oncoming vehicle detection unit 28, an irradiation region is set and irradiation is performed. A light distribution control setting unit 232 for setting a pattern and an illumination control unit 34 are provided.
死角検出部２２４は、３次元計測部２２によって計測された各点の３次元位置を表わす距離画像に基づいて、自車両から見たときの死角を形成する物体候補を検出する。例えば、図６に示すように、距離画像を水平方向にスキャンしたときのスキャンデータ列の隣接する計測値に不連続があるところを死角候補として抽出し、当該死角候補を形成する立体物候補を検出する。 The blind spot detection unit 224 detects an object candidate that forms a blind spot when viewed from the host vehicle based on the distance image representing the three-dimensional position of each point measured by the three-dimensional measurement unit 22. For example, as shown in FIG. 6, a portion where there is a discontinuity in adjacent measurement values in a scan data string when a distance image is scanned in the horizontal direction is extracted as a blind spot candidate, and a three-dimensional object candidate that forms the blind spot candidate is extracted. To detect.
配光制御設定部２３２は、視認性が悪い立体物であると判定された立体物に対応する範囲を、照射領域として設定して、標準設定である照射領域に対して追加する。また、配光制御設定部２３２は、検出された立体物候補に対応する範囲を、照射領域として設定して、標準設定である照射領域に対して更に追加する。 The light distribution control setting unit 232 sets a range corresponding to a three-dimensional object determined to be a three-dimensional object with poor visibility as an irradiation area, and adds the range to the irradiation area which is a standard setting. In addition, the light distribution control setting unit 232 sets a range corresponding to the detected three-dimensional object candidate as an irradiation region, and further adds the range to the irradiation region that is a standard setting.
配光制御設定部２３２は、第１の実施の形態と同様に、正反射していると判定された立体物に対応する範囲と、検出された対向車の領域に対応する範囲とを、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。 Similar to the first embodiment, the light distribution control setting unit 232 sets the range corresponding to the three-dimensional object determined to be regularly reflected and the range corresponding to the detected oncoming vehicle area to the non-range. It sets as an irradiation area | region and excludes a non-irradiation area | region from the irradiation area | region which is a standard setting.
また、配光制御設定部２３２は、算出された衝突危険度が閾値以上である視認性が悪い立体物に対応する範囲に対して、より強調して照射するように照射パターンを設定する。 In addition, the light distribution control setting unit 232 sets the irradiation pattern so as to irradiate with more emphasis on the range corresponding to the three-dimensional object with poor visibility where the calculated collision risk is equal to or greater than the threshold.
なお、第２の実施の形態に係る車載用照明システム２１０の他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様のであるため、説明を省略する。 In addition, about the other structure and effect | action of the vehicle-mounted illumination system 210 which concern on 2nd Embodiment, since it is the same as that of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
このように、第２の実施の形態に係る車載用照明システムによれば、死角を形成する物体候補に対応する範囲又は周囲に対して配光制御灯により注意喚起照射することにより、ドライバが飛び出し歩行者などを早く認知でき、夜間の事故低減が可能となる。 As described above, according to the in-vehicle lighting system according to the second embodiment, the driver pops out by irradiating the area or the surrounding area corresponding to the object candidate forming the blind spot with the light distribution control lamp. Pedestrians can be recognized quickly, and nighttime accidents can be reduced.
なお、上記の第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、レーザレーダを用いて、３次元計測を行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ステレオカメラを用いて、自車両の前方の各点の３次元位置を計測するようにしてもよい。 In the first and second embodiments described above, the case where three-dimensional measurement is performed using a laser radar has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a stereo camera is used. It may be used to measure the three-dimensional position of each point in front of the host vehicle.
また、前方画像に基づいて、対向車が存在する領域を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、３次元計測部２２による計測結果を更に用いて対向車が存在する領域を検出するようにしてもよい。 Moreover, although the case where the area | region where an oncoming vehicle exists based on a front image was detected was demonstrated to the example, it is not limited to this, An oncoming vehicle exists further using the measurement result by the three-dimensional measurement part 22 A region to be detected may be detected.
また、３次元計測部を用いて、立体物を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、赤外光源と赤外カメラとを用いて、自車両前方に存在する立体物を検出するようにしてもよい。 Moreover, although the case where a three-dimensional object is detected using a three-dimensional measurement unit has been described as an example, the present invention is not limited to this, and is present in front of the host vehicle using an infrared light source and an infrared camera. A three-dimensional object may be detected.
次に、第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。 Next, a third embodiment will be described. In addition, about the part which becomes the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
第３の実施の形態では、配光制御灯をオンしたときの前方画像及び配光制御灯をオンオフしたときの差分画像を用いて、照射領域及び非照射領域を設定している点が、第１の実施の形態と異なっている。 In the third embodiment, the irradiation area and the non-irradiation area are set using the front image when the light distribution control lamp is turned on and the difference image when the light distribution control lamp is turned on and off. This is different from the first embodiment.
図７に示すように、第３の実施の形態に係る車載用照明システム３１０は、撮像装置１２と、撮像された前方画像に基づいて、自車両に設けられたヘッドライト１６を制御するコンピュータ３１８とを備えている。 As illustrated in FIG. 7, the in-vehicle illumination system 310 according to the third embodiment includes a computer 318 that controls the imaging device 12 and the headlight 16 provided in the host vehicle based on the captured front image. And.
撮像装置１２は、例えば図８に示すように車室内リアビューミラー位置に設置されている。 For example, as illustrated in FIG. 8, the imaging device 12 is installed at a vehicle interior rear view mirror position.
コンピュータ３１８は、配光制御灯１６Ｂをオンオフさせると共に、撮像装置１２によって配光制御灯１６Ｂをオンしたときの照明時の前方画像及び配光制御灯１６Ｂをオフしたときの非照明時の前方画像を撮像させるようにタイミングを制御するタイミング制御部３２０と、撮像装置１２から出力される照明時の前方画像及び非照明時の前方画像を取得する画像取得部３２２と、非照明時の前方画像から、高輝度領域を検出する高輝度検出部３２４と、照明時の前方画像及び非照明時の前方画像の差分画像を計算する差分計算部３２６と、差分画像に基づいて、照明により輝度が向上する領域を検出する輝度向上領域検出部３２８と、高輝度検出部３２４の検出結果、及び輝度向上領域検出部３２８の検出結果に基づいて、照射領域を設定する配光制御設定部３３２と、設定された照射領域に基づいて、配光制御灯１６Ｂを制御する照明制御部３３４とを備えている。なお、高輝度検出部３２４が、第１検出手段及び第２検出手段の一例であり、輝度向上領域検出部３２８が、第３検出手段の一例である。 The computer 318 turns on and off the light distribution control lamp 16B, and the front image during illumination when the light distribution control lamp 16B is turned on by the imaging device 12 and the front image during non-illumination when the light distribution control lamp 16B is turned off. From the timing control unit 320 that controls the timing so as to capture the image, the image acquisition unit 322 that acquires the front image during illumination and the front image during non-illumination output from the imaging device 12, and the front image during non-illumination The brightness is improved by the illumination based on the difference image, the high brightness detection unit 324 that detects the high brightness region, the difference calculation unit 326 that calculates the difference image between the front image when illuminated and the front image when not illuminated. An irradiation region is set based on the detection result of the luminance enhancement region detection unit 328 that detects the region, the detection result of the high luminance detection unit 324, and the detection result of the luminance enhancement region detection unit 328. That the light distribution control setting unit 332, based on the set irradiation region, and a lighting control unit 334 for controlling the light distribution control lamp 16B. The high brightness detection unit 324 is an example of a first detection unit and a second detection unit, and the brightness enhancement region detection unit 328 is an example of a third detection unit.
画像取得部３２２は、例えば、Ａ／Ｄコンバータや画像データを記憶する画像メモリ等を備えている。 The image acquisition unit 322 includes, for example, an A / D converter and an image memory that stores image data.
タイミング制御部３２０は、タイミング信号を配光制御灯１６Ｂ及び撮像装置１２に出力し、図９に示すように、配光制御灯１６Ｂを短時間消灯させて、その後に、配光制御灯１６Ｂを全照射でパルス点灯させる。このとき、配光制御灯１６Ｂの消灯に合わせて、撮像装置１２によって前方画像を撮像させて、画像取得部３２２によって、当該前方画像を、非照明時の前方画像として取得する（図１０（Ａ）参照）。また、配光制御灯１６Ｂのパルス点灯に合わせて、撮像装置１２によって前方画像を撮像させて、画像取得部３２２によって、当該前方画像を、照明時の前方画像として取得する（図１０（Ｂ）参照）。なお、非照明時の前方画像と、照明時の前方画像との撮像タイミングは、画像間の視点や環境変化がなるべく少なくなるように、十分近接して設定することが好ましい。 The timing control unit 320 outputs a timing signal to the light distribution control lamp 16B and the imaging device 12, turns off the light distribution control lamp 16B for a short time, and then turns the light distribution control lamp 16B on as shown in FIG. Turn on the pulse with all irradiation. At this time, in accordance with the light distribution control lamp 16B being extinguished, the imaging device 12 captures a front image, and the image acquisition unit 322 acquires the front image as a front image at the time of non-illumination (FIG. 10A )reference). Further, in accordance with the pulse lighting of the light distribution control lamp 16B, the front image is captured by the imaging device 12, and the front image is acquired by the image acquisition unit 322 as the front image at the time of illumination (FIG. 10B). reference). In addition, it is preferable to set the imaging timing of the front image at the time of non-illumination and the front image at the time of illumination sufficiently close so that the viewpoint and environment change between images are minimized.
高輝度検出部３２４は、非照明時の前方画像から、輝度値が所定値以上となる高輝度領域を検出する。これにより、図１０（Ｃ）に示すような、対向車や先行車の自発光ランプが存在する領域が検出される。 The high luminance detection unit 324 detects a high luminance region where the luminance value is equal to or greater than a predetermined value from the front image when not illuminated. As a result, a region where the self-luminous lamps of the oncoming vehicle and the preceding vehicle exist as shown in FIG. 10C is detected.
輝度向上領域検出部３２８は、差分計算部３２６により得られた差分画像に基づいて、画素値（差分）が閾値Ｔｈ１以上となる領域を検出する。これにより、正反射する領域が検出される。また、輝度向上領域検出部３２８は、差分計算部３２６により得られた差分画像に基づいて、画素値（差分）が、閾値Ｔｈ１より小さい閾値Ｔｈ２以上となる領域を検出する。これにより、図１０（Ｄ）に示すような、照明により輝度が向上する領域が検出される。 The brightness enhancement region detection unit 328 detects a region where the pixel value (difference) is equal to or greater than the threshold Th1 based on the difference image obtained by the difference calculation unit 326. As a result, a regular reflection region is detected. In addition, the brightness enhancement region detection unit 328 detects a region in which the pixel value (difference) is equal to or larger than the threshold Th2 that is smaller than the threshold Th1, based on the difference image obtained by the difference calculation unit 326. As a result, a region whose luminance is improved by illumination as shown in FIG. 10D is detected.
配光制御設定部３３２は、輝度向上領域検出部３２８によって検出された、照明により輝度が向上する領域に対応する範囲を、照射領域として設定して、標準設定である照射領域に対して追加すると共に、高輝度検出部３２４によって検出された高輝度領域に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。また、輝度向上領域検出部３２８によって検出された、正反射する領域に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外する。 The light distribution control setting unit 332 sets, as an irradiation region, a range corresponding to the region whose luminance is improved by illumination, which is detected by the luminance enhancement region detection unit 328, and adds it to the irradiation region which is a standard setting. At the same time, a range corresponding to the high-intensity region detected by the high-intensity detection unit 324 is set as a non-irradiation region, and the non-irradiation region is excluded from the irradiation region that is the standard setting. Further, the range corresponding to the regular reflection region detected by the brightness enhancement region detection unit 328 is set as a non-irradiation region, and the non-irradiation region is excluded from the irradiation region that is the standard setting.
照明制御部３３４は、配光制御設定部３３２により設定された照射領域を実現するように、配光制御灯１６Ｂからの光の照射を制御する。また、照明制御部３３４は、常時照射するようにロービーム部１６Ａを制御する。 The illumination control unit 334 controls the irradiation of light from the light distribution control lamp 16B so as to realize the irradiation region set by the light distribution control setting unit 332. In addition, the illumination control unit 334 controls the low beam unit 16A so as to always irradiate.
次に、第３の実施の形態に係る車載用照明システム３１０の作用について説明する。車載用照明システム３１０を搭載した自車両が夜間に道路上を走行しているときに、コンピュータ３１８において、図１１に示す照明制御処理ルーチンが実行される。なお、照明制御処理ルーチンは所定間隔で、繰り返し実行される。 Next, the operation of the in-vehicle illumination system 310 according to the third embodiment will be described. When the host vehicle equipped with the in-vehicle lighting system 310 is traveling on the road at night, an illumination control processing routine shown in FIG. 11 is executed in the computer 318. Note that the illumination control processing routine is repeatedly executed at predetermined intervals.
まず、ステップ３５０において、配光制御灯１６Ｂを消灯、パルス点灯させるためのタイミング信号を配光制御灯１６Ｂに出力すると共に、撮像装置１２に、当該タイミング信号を出力する。これによって、配光制御灯１６Ｂを消灯させると共に、撮像装置１２によって、非照射時の前方画像を撮像させ、その後に、配光制御灯１６Ｂを全照灯でパルス点灯させると共に、撮像装置１２によって、照射時の前方画像を撮像させる。 First, in step 350, a timing signal for turning off the light distribution control lamp 16B and turning on the pulse is output to the light distribution control lamp 16B, and the timing signal is output to the imaging device 12. As a result, the light distribution control lamp 16B is turned off, and a front image at the time of non-irradiation is picked up by the imaging device 12, and then the light distribution control lamp 16B is pulse-lit with the all-in-one lamp and the imaging device 12 The front image at the time of irradiation is taken.
ステップ３５２では、撮像装置１２によって撮像された非照射時の前方画像を取得する。そして、ステップ３５４において、撮像装置１２によって撮像された照射時の前方画像を取得する。 In step 352, the front image at the time of non-irradiation imaged by the imaging device 12 is acquired. In step 354, a front image at the time of irradiation captured by the imaging device 12 is acquired.
次のステップ３５６では、上記ステップ３５２で取得した非照射時の前方画像から高輝度領域を検出し、非照射領域とする。 In the next step 356, a high brightness area is detected from the front image at the time of non-irradiation acquired in step 352 and set as a non-irradiation area.
そして、ステップ３５８において、上記ステップ３５４で取得した照明時の前方画像と、上記ステップ３５２で取得した非照明時の前方画像との差分画像を計算する。 In step 358, a difference image between the front image during illumination acquired in step 354 and the front image during non-illumination acquired in step 352 is calculated.
次のステップ３６０では、上記ステップ３５８で計算された差分画像から、差分が閾値Ｔｈ１以上となる正反射領域を検出し、非照射領域とする。ステップ３６２では、上記ステップ３５８で計算された差分画像から、差分が閾値Ｔｈ２以上となる輝度向上領域を検出し、照射領域とする。 In the next step 360, from the difference image calculated in step 358, a regular reflection area where the difference is equal to or greater than the threshold Th1 is detected and set as a non-irradiation area. In step 362, a brightness enhancement region where the difference is equal to or greater than the threshold Th2 is detected from the difference image calculated in step 358, and is set as an irradiation region.
そして、ステップ３６４において、配光制御灯１６Ｂの照明座標系における通常の照射領域に対して、上記ステップ３６２で検出された輝度向上領域に対応する領域を追加すると共に、上記ステップ３５６で検出された高輝度領域及び上記ステップ３６０で検出された正反射領域に対応する領域を除外して、配光制御灯１６Ｂの照射領域を設定する。 In step 364, a region corresponding to the brightness enhancement region detected in step 362 is added to the normal irradiation region in the illumination coordinate system of the light distribution control lamp 16B, and the region detected in step 356 is added. The irradiation area of the light distribution control lamp 16B is set by excluding the high luminance area and the area corresponding to the regular reflection area detected in step 360.
ステップ３６６では、上記ステップ３６４で設定された照射領域に基づいて、配光制御灯１６Ｂによる照明を制御し、上記ステップ３５０へ戻る。 In step 366, illumination by the light distribution control lamp 16B is controlled based on the irradiation area set in step 364, and the process returns to step 350.
夜間走行中に、以上のように照明制御処理ルーチンが繰り返し実行されることにより、
図１２に示すように、照明により輝度が向上する領域に対して、配光制御灯１６Ｂからの光が照射され、正反射している領域や対向車両に対して、配光制御灯１６Ｂからの光が消灯される。また、輝度が向上しない領域に対しては、配光制御灯１６Ｂからの光が照射されない。
By repeatedly executing the lighting control processing routine as described above during night driving,
As shown in FIG. 12, the light from the light distribution control lamp 16B is irradiated on the area where the brightness is improved by the illumination, and the area from which the light is regularly reflected and the oncoming vehicle from the light distribution control lamp 16B. The light is turned off. Further, the light from the light distribution control lamp 16B is not irradiated to the area where the luminance is not improved.
以上説明したように、第３の実施の形態に係る車載用照明システムによれば、ヘッドライトにより輝度が向上する領域に対して、配光制御灯により照明し、照明オフ時の高輝度領域と、照明時の高輝度領域とに対して、配光制御灯により照明しないように制御することにより、効率的に照明することができると共に、他車両及び自車両のドライバに対する眩惑を防止することができる。 As described above, according to the in-vehicle lighting system according to the third embodiment, the area where the luminance is improved by the headlight is illuminated by the light distribution control lamp, and the high luminance area when the illumination is off By controlling so as not to illuminate with the light distribution control lamp with respect to the high brightness area at the time of illumination, it is possible to efficiently illuminate and to prevent glare for the driver of other vehicles and the own vehicle it can.
また、照射タイミングを制御された前照灯と同期して撮像されたカメラ画像を用いて、他車が存在する自発光部分や、自車の前照灯の光を正反射する部分を抽出し、その領域を照射しないことで他車及び自車への眩惑を防止することができる。 In addition, using a camera image captured in synchronization with the headlight whose irradiation timing is controlled, a self-luminous part where another vehicle exists and a part that regularly reflects light from the headlight of the own car are extracted. By not irradiating the area, it is possible to prevent dazzling other vehicles and the vehicle.
また、自車の照射により輝度の向上が見られる領域の照射強度を上げ、照射により視認性向上の期待できない領域に対して照射しないことで、視認性を効率的に向上させることができる。また、高度な車両灯火の認識技術を必要とせず、比較的簡易な画像間の演算で実現できるため、低コスト化を図ることができる。 Moreover, visibility can be efficiently improved by raising the irradiation intensity of the area where the luminance is improved by the irradiation of the own vehicle and not irradiating the area where the improvement of the visibility cannot be expected by the irradiation. Further, since it does not require advanced vehicle lighting recognition technology and can be realized by relatively simple calculation between images, cost reduction can be achieved.
なお、上記の第３の実施の形態において、照明により輝度が向上しない領域を検出し、検出された当該領域を、非照射領域として更に設定するようにしてもよい。この場合には、輝度向上領域検出部３２８が、差分計算部３２６により得られた差分画像に基づいて、画素値（差分）が閾値Ｔｈ１未満となる領域を、照明により輝度が向上しない領域として検出するようにすればよい。また、輝度向上領域検出部３２８によって検出された、照明により輝度が向上しない領域に対応する範囲を、非照射領域として設定して、標準設定である照射領域から非照射領域を除外するようにすればよい。 In the third embodiment, a region where the luminance is not improved by illumination may be detected, and the detected region may be further set as a non-irradiation region. In this case, the luminance enhancement region detection unit 328 detects a region where the pixel value (difference) is less than the threshold Th1 as a region where the luminance is not improved by illumination, based on the difference image obtained by the difference calculation unit 326. You just have to do it. In addition, a range corresponding to a region where the luminance is not improved by illumination detected by the luminance enhancement region detection unit 328 is set as a non-irradiation region, and the non-irradiation region is excluded from the standard irradiation region. That's fine.
また、上記の第１の実施の形態〜第３の実施の形態では、フィードバック制御のための参照光として、ヘッドライトの光（可視光）を用いる場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。赤外光などの、目に見えない光を参照光として用いても良い。この場合には、参照光照射（パルス点灯）による対向車や自車のドライバのわずらわしさを低減できる。 In the first to third embodiments, the case where headlight light (visible light) is used as reference light for feedback control has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. It is not something. Invisible light such as infrared light may be used as reference light. In this case, the troublesomeness of the driver of the oncoming vehicle and the own vehicle due to reference light irradiation (pulse lighting) can be reduced.
また、ヘッドライトにおいて、配光制御灯とロービームとをそれぞれ設けた場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、配光制御灯にロービームが含まれる構成としてもよい。この場合には、配光制御設定部に、ロービーム設定時の照射範囲が、照射すべき範囲として予め記憶されており、その照射すべき範囲内では、照射光量が抑制されないように、照明領域の設定に制限をかけておけばよい。 Moreover, although the case where the light distribution control lamp and the low beam are respectively provided in the headlight has been described as an example, the present invention is not limited to this, and the light distribution control lamp may include a low beam. In this case, in the light distribution control setting unit, the irradiation range at the time of setting the low beam is stored in advance as a range to be irradiated, and in the range to be irradiated, the illumination area is set so that the amount of irradiation light is not suppressed. You can limit the settings.
また、検出される所定領域（高輝度領域や対向車領域）に対して、配光制御灯の非照射領域を設定して、配光制御灯からの光が照射されないようにする場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。検出される所定領域（高輝度領域や対向車領域）に対して、照射量を低減する照射低減領域を設定して、配光制御灯からの光が低減されるように制御してもよい。 In addition, as an example, a non-irradiation area of a light distribution control lamp is set for a predetermined area (high luminance area or oncoming vehicle area) to be detected so that light from the light distribution control lamp is not irradiated. Although described, the present invention is not limited to this. An irradiation reduction area for reducing the irradiation amount may be set for a predetermined area (high luminance area or oncoming vehicle area) to be detected, and control may be performed so that light from the light distribution control lamp is reduced.
また、上記の実施の形態の車載用照明システムの各部をコンピュータで実現した場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、各部の機能を実現する複数のコンピュータ、または１つまたは複数の電子回路で構成するようにしてもよい。 Moreover, although the case where each part of the vehicle-mounted illumination system of the above embodiment is realized by a computer has been described as an example, the present invention is not limited to this, and a plurality of computers that realize the function of each part, or one or You may make it comprise with a some electronic circuit.
なお、本願明細書中において、プログラムが予めインストールされている実施形態として説明したが、当該プログラムをＣＤＲＯＭ等の記憶媒体に格納して提供することも可能である。 In the specification of the present application, the embodiment has been described in which the program is installed in advance. However, the program may be provided by being stored in a storage medium such as a CDROM.
１０、２１０、３１０ 車載用照明システム
１２ 撮像装置
１４ レーザレーダ
１６ ヘッドライト
１６Ａ ロービーム部
１６Ｂ 配光制御灯
１８、２１８、３１８ コンピュータ
２２ ３次元計測部
２４ 物体検出部
２６ 輝度判定部
２８ 対向車検出部
３０ 危険度算出部
３２、２３２、３３２ 配光制御設定部
３４、３３４ 照明制御部
２２４ 死角検出部
３２４ 高輝度検出部
３２６ 差分計算部
３２８ 輝度向上領域検出部
10, 210, 310 In-vehicle illumination system 12 Imaging device 14 Laser radar 16 Headlight 16A Low beam unit 16B Light distribution control lamp 18, 218, 318 Computer 22 Three-dimensional measurement unit 24 Object detection unit 26 Luminance determination unit 28 Oncoming vehicle detection unit 30 risk level calculation unit 32, 232, 332 light distribution control setting unit 34, 334 illumination control unit 224 blind spot detection unit 324 high brightness detection unit 326 difference calculation unit 328 brightness improvement region detection unit
Claims (7)
自車両の前方の可視光画像を撮像する撮像手段と、
自車両の前方の３次元位置を計測する計測手段による計測結果に基づいて、自車両の前方に存在する物体を検出する物体検出手段と、
前記物体検出手段によって物体が検出された場合、前記照明手段により照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第１閾値以下の場合、前記検出された物体に対応する範囲又は前記物体の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御し、前記撮像手段によって撮像された前記照明時の画像における、前記検出された物体に対応する領域の輝度が第２閾値以上の場合、前記検出された物体に対して照明しない、または照明を低減するように前記照明手段を制御する制御手段と、
を含む照明制御装置。 Lighting means for illuminating the front of the vehicle;
Imaging means for capturing a visible light image in front of the host vehicle;
An object detection means for detecting an object present in front of the host vehicle based on a measurement result by the measurement means for measuring a three-dimensional position in front of the host vehicle;
When the object is detected by the object detection unit, the luminance of the region corresponding to the detected object in the visible light image captured by the imaging unit when illuminated by the illumination unit is a first threshold value. In the following cases, the illumination unit is controlled so as to emphasize illumination on a range corresponding to the detected object or around the object, and the detected image in the image at the time of illumination captured by the imaging unit is detected. Control means for controlling the illuminating means so as not to illuminate or reduce the illumination when the luminance of the region corresponding to the object is equal to or greater than a second threshold;
Including a lighting control device.
前記制御手段は、前記対向車検出手段によって前記対向車が検出された場合、前記対向車が存在する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の照明制御装置。 Further comprising oncoming vehicle detection means for detecting an oncoming vehicle based on a visible light image captured by the imaging means;
The said control means, when the said oncoming vehicle is detected by the said oncoming vehicle detection means, controls the said illumination means not to illuminate the range where the said oncoming vehicle exists, or to reduce illumination. The lighting control device according to claim 3.
前記制御手段は、前記死角物体検出手段によって検出された物体候補に対応する範囲又は前記物体候補の周囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の照明制御装置。 Further comprising a blind spot object detection means for detecting an object candidate that forms a blind spot when viewed from the host vehicle based on a measurement result by the measurement means;
The said control means controls the said illumination means so that the illumination with respect to the range corresponding to the object candidate detected by the said blind spot object detection means or the circumference | surroundings of the said object candidate may be emphasized. The lighting control device according to item.
自車両の前方の可視光画像を撮像する撮像手段と、
前記照明手段によって照明したときに前記撮像手段によって撮像された照明時の可視光画像及び前記照明手段によって照明しないときに前記撮像手段によって撮像された照明オフ時の可視光画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記照明オフ時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する第１検出手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像に基づいて、高輝度領域を検出する第２検出手段と、
前記画像取得手段によって取得された前記照明時の可視光画像及び照明オフ時の可視光画像に基づいて、前記照明手段により輝度が向上する領域を検出する第３検出手段と、
前記第３検出手段によって検出された領域に対応する範囲に対する照明を強調するように前記照明手段を制御すると共に、前記第１検出手段によって検出された高輝度領域、及び前記第２検出手段によって検出された高輝度領域の各々に対応する範囲に対して照明しない、又は照明を低減するように前記照明手段を制御する制御手段と、
を含む照明制御装置。 Lighting means for illuminating the front of the vehicle;
Imaging means for capturing a visible light image in front of the host vehicle;
Image acquisition means for acquiring a visible light image at the time of illumination imaged by the imaging means when illuminated by the illumination means and a visible light image at the time of illumination off imaged by the imaging means when not illuminated by the illumination means When,
First detection means for detecting a high-luminance region based on the visible light image obtained when the illumination is off acquired by the image acquisition means;
Second detection means for detecting a high-intensity region based on the visible light image at the time of illumination acquired by the image acquisition means;
Third detection means for detecting a region in which luminance is improved by the illumination means based on the visible light image at the time of illumination and the visible light image at the time of illumination off acquired by the image acquisition means;
The illumination unit is controlled to emphasize the illumination for the range corresponding to the region detected by the third detection unit, and the high-intensity region detected by the first detection unit and the second detection unit are detected. Control means for controlling the illuminating means so as not to illuminate or reduce the illumination to the range corresponding to each of the high brightness areas,
Including a lighting control device.
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