JP6817682B2 - 車両の自動点灯制御システム、及び車両の自動点灯制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の自動点灯制御システム、及び車両の自動点灯制御方法に関する。

例えば、周囲の明暗状況に応じて自動車のライトを点灯又は消灯させる制御を行う場合、自動車の前方部に配置した照度センサにより周囲の照度を測定し、測定した照度に基づきライトの点灯及び消灯を切り替える手段が多く採用されている。

具体的には、特許文献１に示すように、車両上方の照度を検出する第１の照度センサと、第１の照度センサにより検出された照度が、予め設定された基準照度よりも大きいか否かを判定し、判定結果に基づいて車両のライトを点消灯させる制御を行う制御部とを備えた車両用ライト制御装置が提案され、採用されるに至っている。

特開２００５−１９９９７４号公報

ところで、最近では、安全運転に対する要求の高まりから、夜間の自動点灯を義務化しようとする動きがみられる。このような動きに応じるためには、従来、一部の車両のみに搭載していた自動点消灯制御システムを全車両に導入する必要がある。その一方で、従来構成の自動点消灯制御システムは、特許文献１に記載の如く、照度センサを必須の構成要素とするものであることから、全車両への導入にあたってはコスト面が問題となる。

以上の事情に鑑み、本明細書では、周囲の明暗状況に応じて、低コストに車両の自動点灯を可能とすることを、解決すべき技術課題とする。

前記課題の解決は、本発明に係る車両の自動点灯制御システムによって達成される。すなわち、この制御システムは、車両に搭載されたカメラと、車両のボデー外板とは異なる部材に設けられ、カメラで撮像して得た画像に映り込み可能な映り込み面と、カメラで撮像して得た画像データのうち映り込み面の画像データから照度を取得し、取得した照度に基づき車両の点灯状態を制御する点灯制御部とを備えた点をもって特徴付けられる。

近年、運転支援用をはじめとして種々の用途に車載カメラが適用され始めている。本発明はこの点に着目しなされたもので、少なくとも車両の一部が含まれるようにカメラで撮像して得た当該車両の一部の画像データから照度を取得し、取得した照度に基づき車両の点灯状態を制御する点灯制御部とを備えたことを特徴とする。この構成によれば、画像データに含まれる車両の一部の表面性状、特に光の反射特性を予め所望の状態に調整しておくことで、この車両の一部の画像データから比較的容易に外光の照度を取得することができる。よって、照度センサを設けることなく外光の照度を取得して、車両の点灯状態を精度よく制御することができる。具体的には、周囲の明暗状況を的確に反映させて車両の自動点灯を実施することが可能となる。また、上述した理由から、今後生産及び使用される全ての車両には何らかのカメラが搭載されている可能性が高いため、これら既存のカメラを活用することにより、新たなハード面での追加投資を実質的に行うことなく低コストに点灯状態の制御を行うことが可能となる。

また、前記課題の解決は、本発明に係る車両の自動点灯制御方法によっても達成される。すなわち、この制御方法は、車両に搭載されたカメラで撮像して得た画像に、車両の一部を映り込ませるステップと、映り込んだ面の画像データから照度を取得し、取得した照度に基づき車両の点灯状態を制御するステップとを備えた点をもって特徴付けられる。

このように、本発明に係る制御方法では、本発明に係る制御システムと同様に、車両の一部をカメラの画角内に配置し、当該カメラの画像に車両の一部が映り込むようにした。この構成によれば、車両の一部として映り込んだ部分の表面性状、特に光の反射特性を予め所望の状態に調整しておくことが可能となるので、この映り込んだ部分の画像データから比較的容易に外光の照度を取得することができる。よって、照度センサを設けることなく外光の照度を取得して、車両の点灯状態を精度よく制御することができる。また、今後生産及び使用される全ての車両には何らかのカメラが搭載されている可能性が高いため、これら既存のカメラを活用することにより、新たなハード面での追加投資を実質的に行うことなく低コストに点灯状態の制御を行うことが可能となる。

以上のように、本発明によれば、周囲の明暗状況に応じて、低コストに車両の自動点灯を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に係る自動点灯制御システムを搭載した車両の要部断面図である。 図１に示す自動点灯制御システムの制御形態を説明するためのブロック図である。 図１に示すカメラで撮像して得た画像の一例である。 本発明の他の実施形態に係る自動点灯制御システムを搭載した車両の要部側面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る車両の自動点灯制御システム及び自動点灯制御方法の内容を図面に基づき説明する。本実施形態では、自動車の前照灯を自動的に消灯状態から点灯状態に切り替える場合を例にとって、以下にその内容を説明する。

図１は、本実施形態に係る自動点灯制御システム１０を具備した車両１の前部断面図を示している。図１に示すように、この自動点灯制御システム１０は、車両１の前照灯２の点灯状態を制御するためのシステムであって、車両１の外側を撮像するカメラ１１と、車両１の一部をなす映り込み面１２と、前照灯２の点灯状態を制御する点灯制御部１３とを備える。以下、各要素の詳細を説明する。

カメラ１１は、車両１の内側に配設され、車両１の前方を撮像可能な方向を指向している。また、カメラ１１は、本実施形態では図２に示すように、撮像部１４と、制御部１５とを有し、撮像部１４で得た画像に対して制御部１５が所定の処理を実行し、実行した結果（実行した結果の詳細は後述する）をボデーＥＣＵ１６に送信できるようになっている。

カメラ１１は、カバー部材１７に収容されており、カバー部材１７が例えば車両１のルーフ部３に取り付けられている。これにより、カメラ１１は、カバー部材１７を介して車両１に支持され、かつフロントガラス４を介して車両１の前方を撮像できるようになっている。

なお、カメラ１１は、例えば車両１周辺の障害物を検出したときに、障害物の検出に応じた運転支援を行う運転支援システム（図示を含めた詳細な説明は省略）用に設置されたものであり、この運転支援システムと自動点灯制御システムとで兼用され得る。

映り込み面１２は、本実施形態ではカメラ１１の画角ＡＯＶ（図１を参照）内に配置されており、カメラ１１で撮像して得た画像２０（図３を参照）の下部に映り込むように配置されている。ここで映り込み面１２は車両１の一部をなす限りにおいて任意であり、例えば図１に示すように、カバー部材１７の下部から車両１の前方に伸びる伸展部１８の上面に設けられる。

また、映り込み面１２には、後述する照度の導出精度を高める目的で、所定の表面粗さに設定されていてもよい。具体的には、映り込み面１２となるカバー部材１７の伸展部１８の上面に適当な粗面化処理（微小な凹凸を設ける処理）が施されていてもよい。例えばカバー部材１７が金属製の場合、研磨を施すことで伸展部１８の上面を粗面化してもよい。あるいはカバー部材１７が樹脂製の場合、研磨あるいはシボ加工により伸展部１８の上面を粗面化してもよい。

点灯制御部１３は、本実施形態では図２に示すように、カメラ１１の制御部１５と、ボデーＥＣＵ１６と、ボデーＥＣＵ１６と前照灯２とを電気的に接続するリレー１９とを有する。この場合、例えばカメラ１１の撮像部１４で得た画像２０（図３を参照）に対して、制御部１５により所定の画像認識処理を行い、映り込み面１２の輝度の算出を行うと共に、算出した輝度に基づいて照度を導出する。そして、導出した照度の値を予め設定しておいたしきい値と比較することにより、点灯の要否を判定する。点灯すべき判定結果が出た場合、ボデーＥＣＵ１６からリレー１９を介して前照灯２に点灯信号が送信される。なお、輝度の算出から点灯の要否判定までの処理は、カメラ１１の制御部１５で行ってもよいし、ボデーＥＣＵ１６で行ってもよい。あるいは上記処理の一部（例えば輝度の算出のみ）を制御部１５で行い、残部（例えば照度の導出と点灯の要否判定）をボデーＥＣＵ１６で行ってもよい。

ここで、照度は、以下の考えに基づき導出することが可能である。一例として以下に記載する。例えば映り込み面１２がランバート反射特性（完全拡散状態）を有するとした場合、照度Ｅと輝度Ｌとの関係は、下記数式１のように表すことができる。なお、ρは反射率である。

以下、本発明に係る自動点灯制御システム１０を用いた自動点灯制御方法の一例について説明する。

まず、車両１が走行している間、カメラ１１により車両１の前方を撮像する。この際、図３に示すように、撮像して得た画像２０の中に、映り込み面１２を映り込ませる（映り込みステップＳ１）。

次に、撮像して得た画像２０を撮像部１４から制御部１５に送信し、画像２０のうち少なくとも映り込み面１２の部分（図３を参照）に対して制御部１５による所定の画像認識処理を施す。ここでは、画像２０のうち映り込み面１２の部分の輝度を算出する。算出した輝度の値はボデーＥＣＵ１６に送信され、算出した輝度に基づいて照度の導出がなされる。そして、導出した照度の値を予め設定しておいたしきい値と比較することにより、前照灯２の点灯の要否を判定する。例えば導出した照度の値がしきい値以上である場合、点灯すべきとの判定がなされ、ボデーＥＣＵ１６からリレー１９を介して前照灯２に点灯信号が送信される。これにより、消灯状態の前照灯２が点灯状態に自動的に切り替わる（点灯制御ステップＳ２）。

このように、従来であればカメラ１１の画角（撮像範囲）から外れるように車両１を構成する各要素を配置していたのに対し、本発明に係る制御システム１０では、あえて車両１の一部（映り込み面１２）をカメラ１１の画角内に配置し、当該カメラ１１の画像２０に車両１の一部が映り込むようにした。この構成によれば、映り込み面１２の表面性状、特に光の反射特性を予め所望の状態（例えば上述した完全拡散状態もしくはこれに準じる状態）に調整しておくことが可能となるので、この映り込み面１２の画像データから比較的容易に外光の照度を取得することができる。よって、照度センサを設けることなく外光の照度を取得して、車両１の自動点灯を精度よく実施することが可能となる。

また、本実施形態のように、映り込み面１２が車両１の上方を指向するように、映り込み面１２を配置することによって（図１を参照）、特に車両１の上方の明るさをより的確に反映した照度の値（いわば自車天空照度）を取得することができる。従って、周囲の歩行者、軽車両、対向車からの視認性をより的確に反映した自動点灯制御を行うことが可能となる。

また、映り込み面１２をカバー部材１７に設けることで、例えばインパネやボデー外板に比べて制約を受けることなく比較的自由にその表面性状（光の反射特性）を設定することができる。これにより、適用する車両１の種類に関係なく、全車種共通で一律の設定にすることができるので、汎用性を高めることができる。また、コスト面でも好適である。

また、本実施形態では、映り込み面１２に粗面化処理を施して微小な凹凸を生成することにより、いわゆる完全拡散状態もしくはこれに準じる状態としたので、例えば上述した数式１に基づいて精度よくかつ安定的に輝度から照度を取得することができる。これにより、照度に基づく点灯要否の判定も高精度に行うことができるので、点灯制御の信頼性を向上させることが可能となる。

また、本実施形態では、運転支援システム用に設置されたカメラ１１を使用して、映り込み面１２を含む画像２０を取得するようにしているので、新たなハード面での追加投資を実質的に行うことなく低コストに点灯状態の制御を行うことが可能となる。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明に係る自動点灯制御システム及びその制御方法は、その趣旨を逸脱しない範囲において、上記以外の構成を採ることも可能である。

例えば上記実施形態では、カメラ１１及び映り込み面１２を車両１の内側に配設した（いわゆる内装品とした）場合を例示したが、もちろん車両１の外側に配設することも可能である。図４は、その一例（本発明の他の実施形態）に係る自動点灯制御システム３０を搭載した車両１の後部側面図である。この自動点灯制御システム３０は、カメラ１１を車両１の外側に配設している（いわゆる外装品とした）点で、図１に示す自動点灯制御システム３０と相違する。この場合、カメラ１１は、カバー部材３１を介して車両１のバックドア５に取り付けられており、カバー部材３１の一部をなす透過部３２を通じて車両１の後方を撮像可能としている。

この場合も、例えば図４に示すように、カバー部材３１に映り込み面１２を設けて、この映り込み面１２をカメラ１１の画角ＡＯＶ内に配置することにより、映り込み面１２の画像データから比較的容易に外光の照度を取得することができる。よって、照度センサを設けることなく外光の照度を取得して、前照灯２の自動点灯を精度よく実施することが可能となる。

もちろん、カメラ１１による撮像領域は車両１の前方と後方には限られない。例えば図示は省略するが、多用途で車両１の側方を指向するカメラが搭載されている場合、このカメラで撮像して得た画像に映り込み面１２が含まれるようにすることで、車両１の周囲の輝度ひいては照度を取得することが可能である。

また、上記実施形態では、運転支援用のカメラ１１（図１を参照）を利用して映り込み面１２の画像データを取得する場合を例示したが、もちろんこれ以外の用途のカメラで映り込み面１２の画像データを取得するようにしてもかまわない。具体的には、図４に示したバックビューモニタ用カメラなどのアラウンドビューモニタ用のカメラ（いわゆる視界補助カメラ）や、上記例示以外の画像認識カメラ、ドライブレコーダー用のカメラなど、およそ車載カメラとして車両１に搭載されるカメラであればその種別を問うことなく本発明を適用することが可能である。もちろん、本発明に適用するに当たり、上記カメラが単眼であるか複眼（ステレオタイプ）であるかを問わない。

また、上記実施形態では、映り込み面１２が車両１の上方を指向するように映り込み面１２を配置した場合を例示したが、もちろんこれには限定されない。カメラ１１で撮像して得た映り込み面１２の画像データから照度を算出可能な限りにおいて、映り込み面１２の向きは任意である。同様に、画像２０中に占める映り込み面１２の割合（面積比）が所定の比率を満たしている限りにおいて、画像２０における映り込み面１２の位置も任意である。

さらにいえば、上記実施形態では、車両１の外側を撮像するタイプのカメラ１１を例示したが、もちろん車両１の内部を撮像するタイプのカメラを本発明に利用することも可能である。例えば図示は省略するが、ステアリングホイールやバックミラーに装着された車室用カメラで車両１の一部（例えば所定の内装面）が含まれるように撮像し、これにより得た画像のうち上記車両１の一部の画像データから照度を算出するようにしてもかまわない。

また、映り込み面１２を必ずしもカバー部材１７（３１）に設ける必要はなく、要求されるカバー部材１７（３１）の形状によっては、カバー部材１７（３１）とは別個の部材に映り込み面１２を設けるようにしてもかまわない。

また、上記実施形態では、導出した照度の値を予め設定しておいたしきい値と比較し、照度の値がしきい値以上の場合に消灯状態から点灯状態に切り替える制御を行う場合を例示したが、本発明に係る自動点灯制御システム１０（３０）は、これに加えて点灯状態から消灯状態に切り替える制御を行うものであってもよい。具体的には、点灯制御部１３が、導出した照度の値がしきい値未満の状態からしきい値以上の状態となった場合に、消灯状態から点灯状態に切り替える制御を行うと共に、照度の値がしきい値以上の状態からしきい値未満の状態となった場合に、点灯状態から消灯状態に切り替える制御を行うようにしてもよい。もちろん、消灯状態から点灯状態への切り替え時と、点灯状態から消灯状態への切り替え時とで適用するしきい値の値（さらにいえば照度に関する切り替え条件）を変更してもかまわない。また、照度の値だけでなく、車両１の走行状態（走行時か否か、エンジン駆動時か否か、所定の走行速度以上か否かなど）についても切り替え制御の条件に加えてもかまわない。

また、上記実施形態では、カメラ１１で撮像して得た映り込み面１２の画像データから輝度を取得し、この輝度に基づいて照度を算出した場合を例示したが、もちろん所要の精度が保証され得る限りにおいて、上記以外の手段で映り込み面１２の画像データから照度を算出してもかまわない。

また、上記実施形態では、前照灯２の自動点灯を制御する場合を例示したが、もちろん前照灯２以外のライトの自動点灯を制御するに際して本発明を適用することも可能である。また、その場合、制御対象となるライトに対応したＥＣＵを点灯制御部１３の一部として使用してもかまわない。

１ 車両
２ 前照灯
３ ルーフ部
４ フロントガラス
５ バックドア
１０，３０ 自動点灯制御システム
１１ カメラ
１２ 映り込み面
１３ 点灯制御部
１４ 撮像部
１５ 制御部
１６ ボデーＥＣＵ
１７，３１ カバー部材
１８ 伸展部
１９ リレー
２０ 画像
３２ 透過部
ＡＯＶ 画角

Claims (1)

1. 車両に搭載されるカメラと、
   前記車両のボデー外板とは異なる部材に設けられ、前記カメラで撮像して得た画像に映り込み可能な映り込み面と、
   前記カメラで撮像して得た画像データのうち前記映り込み面の画像データから照度を取得し、前記取得した照度に基づき前記車両の点灯状態を制御する点灯制御部と
   を備えた、車両の自動点灯制御システム。

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