配光控制装置、车辆用灯具系统和配光控制方法与流程

车辆装置的制造及其改造技术1.本发明涉及配光控制装置、车辆用灯具系统和配光控制方法。背景技术：2.近年，公开了根据车辆的周围的状态对配光图案变动地、适应性地控制的adb(adaptive driving beam)控制。adb控制以相机来检测位于本车前方的应避免高亮度的光照射的消光对象的有无，将与消光对象对应的区域进行消光或者熄灯(例如，参照专利文献1)。3.现有技术文献4.专利文献1：日本专利公开公报特开2016-088224号5.作为消光对象，可以列举前车和对向车等前方车辆。通过将与前方车辆对应的区域进行消光或者熄灯，能够降低给前方车辆的驾驶员带来的炫光。此外，作为消光对象，可以列举道路标识、视线诱导标(delineator)、招牌等反射率高的光反射物。通过使与这种光反射物对应的区域消光，能够降低被光反射物反射的光给自车的驾驶员带来的炫光。6.特别是，近年车辆用灯具不断高亮度化，被光反射物反射的光的强度具有提高的倾向。因此，迫切要求针对由光反射物引起的炫光的对策。此外，不限于在adb控制时，在形成配光分布固定的近光用配光图案和远光用配光图案等时也要求针对由光反射物引起的炫光的对策。7.另一方面，由于光反射物不是自发光体，所以如果与光反射物对应的区域消光，则驾驶员对光反射物的视觉辨认性会降低。因此，向本车前方照射光时，要求由光反射物引起的炫光的降低以及对光反射物的视觉辨认性的降低抑制双方。技术实现要素：8.鉴于上述情况，本发明的目的之一是提供可实现由光反射物引起的炫光的降低以及对光反射物的视觉辨认性的降低抑制双方的技术。9.为解决上述问题，本发明的一个方式是控制从车辆用灯具的光照射的配光控制装置。所述装置包括：计算部，计算存在于本车的前方区域的光反射物的从本车视觉辨认的大小；以及灯具控制部，控制车辆用灯具，以对从本车视觉辨认的大小为第一大小的第一光反射物照射第一照度的光，对从本车视觉辨认的大小为大于第一大小的第二大小的第二光反射物照射比第一照度低的第二照度的光。10.本发明的其他方式是车辆用灯具系统。所述系统包括向本车的前方区域照射光的车辆用灯具和上述方式的配光控制装置。11.此外，本发明的其他方式是控制从车辆用灯具的光照射的配光控制方法。所述方法包括：计算存在于本车的前方区域的光反射物的从本车视觉辨认的大小；控制车辆用灯具，以对从本车视觉辨认的大小为第一大小的第一光反射物照射第一照度的光，对从本车视觉辨认的大小为大于第一大小的第二大小的第二光反射物照射比第一照度低的第二照度的光。12.另外，以上的结构要素的任意的组合、将本发明的表现在方法、装置、系统等之间进行转换的，作为本发明的方式也是有效的。13.按照本发明，可以实现由光反射物引起的炫光的降低以及对光反射物的视觉辨认性的降低抑制双方。附图说明14.图1是实施方式的车辆用灯具系统的框图。15.图2是表示配光控制装置所决定的配光图案的一例的示意图。16.图3是表示配光控制装置所决定的配光图案的另一例的示意图。17.图4是表示配光控制装置执行的配光控制的一例的流程图。具体实施方式18.以下，以最佳实施方式为基础，参照附图说明本发明。实施方式并非限定发明而是例示，实施方式中记述的全部特征及其组合不限于必须是发明的本质性特征。对各附图所示的同一或同等的结构要素、构件、处理，标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。此外，为了便于说明，适当设定各图所示的各部分的缩尺和形状，只要没有特别说明，就不是限定性解释。此外，本说明书或权利要求中采用的“第一”、“第二”等用语，只要没有特别说明，所述用语就不代表任何顺序和重要度，只是用于区别某个结构和其他结构。此外，在各附图中，对于说明实施方式方面不重要的构件的局部省略图示。19.图1是实施方式的车辆用灯具系统的框图。在图1中，车辆用灯具系统1的结构要素的一部分以功能块表示。上述的功能块，硬件构成通过以计算机的cpu和存储器为首的元件和电路实现，软件构成通过计算机程序等实现。本领域技术人员可知，上述的功能块可以通过硬件、软件的组合以各种方式实现。20.车辆用灯具系统1包括车辆用灯具2、配光控制装置4、摄像装置6、测距传感器8、位置信息取得部10和存储部12。这些可以全部内置在相同的箱体中，也可以是几个构件设置在箱体的外部。例如，车辆用灯具2、配光控制装置4、摄像装置6和测距传感器8收容在灯室中。通过在车辆前方侧具有开口部的灯体以及以覆盖灯体的开口部的方式安装的透光罩划分出灯室。位置信息取得部10和存储部12收容在车体中。另外，配光控制装置4、摄像装置6、测距传感器8、位置信息取得部10和存储部12可以分别收容于灯室或收容于车体。21.车辆用灯具2向本车的前方区域照射可见光。本实施方式的车辆用灯具2能够单独变更对前方区域中排列的多个个别区域r照射的光的照度。即，本实施方式的车辆用灯具2是能将强度分布可变的可见光束l1向前方区域照射的配光可变灯。多个个别区域r例如以矩阵状排列。车辆用灯具2从配光控制装置4接收有关配光图案ptn的数据，射出具有与配光图案ptn对应的强度分布的可见光束l1。这样，在本车前方形成配光图案ptn。配光图案ptn可以视为车辆用灯具2在本车前方的假想垂直屏幕900上形成的照射图案902的2维照度分布。22.车辆用灯具2的结构没有特别限定，例如包含矩阵状排列的多个光源和对各光源独立地进行驱动而使其亮灯的亮灯电路。作为光源的优选示例，可以列举led(发光二极管)、ld(激光二极管)、有机或无机el(电致发光)等半导体光源。各个别区域r与各光源对应，从各光源对各个别区域r单独照射光。另外，为了形成与配光图案ptn对应的照度分布，车辆用灯具2包含dmd(digital mirror device)和液晶设备等的矩阵型的图案形成设备，以及用光源光对本车前方进行扫描的扫描光学型的图案形成设备等。23.配光控制装置4控制车辆用灯具2的光照射，执行变动地、适应性地控制配光图案ptn的adb控制。配光控制装置4可以通过数字处理器构成，例如由包含cpu的微型计算机与软件程序的组合构成，还可以由fpga(field programmable gate array)和asic(application specified ic)等构成。配光控制装置4的动作详细后述。24.摄像装置6在可见光区域具有灵敏度，拍摄本车的前方区域。摄像装置6拍摄由车辆前方的物体引起的、可见光束l1的反射光l2。摄像装置6取得的画像img被送往配光控制装置4。25.测距传感器8将测定方向朝向本车的前方区域，取得前方区域的目标信息tgt。测距传感器8例如可以由毫米波雷达和lidar(light detection and ranging或者laser imaging detection and ranging)等构成。测距传感器8可以根据向本车的前方区域发送毫米波或者光的时机至检测到反射波或者反射光的时间，取得与所述反射波或者反射光相关联的目标的存在、至所述目标的距离、所述目标的形状等。此外，通过将这种距离数据和目标的检测位置相关联并累积，能够取得目标的动态信息。测距传感器8将上述的目标信息tgt向配光控制装置4发送。26.位置信息取得部10例如利用gps(global positioning system)取得本车的位置信息lct。位置信息取得部10将取得的位置信息lct向配光控制装置4发送。存储部12存储动态地图等的地图信息map。存储部12将保持的地图信息map向配光控制装置4发送。位置信息取得部10和存储部12例如构成汽车导航系统的一部分。27.以下，说明配光控制装置4的动作。配光控制装置4包括计算部14和灯具控制部16。各部通过由构成自身的集成电路执行存储器中存储的程序而动作。28.计算部14计算存在于本车的前方区域的光反射物18的、从本车视觉辨认的大小。光反射物18是从道路标识、视线诱导标和招牌所组成的群中选择的至少1种。或者，光反射物18是至少从本车视觉辨认的部分中具有递归性反射面的物体。29.例如计算部14可以根据从摄像装置6得到的图像img中的与光反射物18重叠的像素的个数来计算光反射物18的大小。这种情况下，首先计算部14对图像img实施规定的图像处理，检测出光反射物18。计算部14可以采用包含算法识别和深度学习等的公知的方法来检测光反射物18。例如计算部14可以预先保持代表光反射物18的特征点，当图像img中的光反射物18的推定存在区域中存在代表光反射物18的特征点时，识别出光反射物18的存在和位置。30.或者，计算部14可以根据对车辆用灯具2的光的照射和非照射进行切换时的图像img中的亮度的变化，检测光反射物18。即，由于光反射物18不是自发光体，所以亮度根据来自车辆用灯具2的光照射的有无而大幅变化。在此，配光控制装置4以切换向各个别区域r的光的照射和非照射的方式控制车辆用灯具2。所述切换优选以驾驶员不能视觉辨认的速度执行，此外以规定的间隔周期性重复。计算部14可以根据此时的图像img中的各像素的亮度值的变化，检测光反射物18。31.检测出光反射物18后，计算部14根据与光反射物18重叠的像素的个数来计算光反射物18的大小。本实施方式的计算部14计算光反射物18的立体角作为光反射物18的大小。例如，计算部14预先保持有将像素数和立体角对应关联的转换图表，通过使用所述转换图表可以得到光反射物18的立体角。另外，计算部14也可以将与光反射物18重叠的像素的个数本身作为代表光反射物18的大小的信息来使用。32.此外，计算部14还可以根据本车至光反射物18的距离和光反射物18的实际的大小来计算光反射物18的大小。例如，计算部14可以根据目标信息tgt把握光反射物18的存在和距离。或者，计算部14可以根据地图信息map把握光反射物18的存在和位置。而后，可以根据其检测结果和本车的位置信息lct，计算至光反射物18的距离。33.此外，光反射物18为道路标识或视线诱导标的情况下，光反射物18的实际的大小由法规决定。因此，计算部14可以预先保持有关光反射物18的大小的信息。计算部14可以根据图像img、目标信息tgt、地图信息map等，确定光反射物18的种类，并确定光反射物18的实际的大小。光反射物18为招牌的情况下，计算部14可以根据例如地图信息map来确定光反射物18的实际的大小。计算部14将代表光反射物18的大小的信息向灯具控制部16发送。34.当从本车视觉辨认的光反射物18是具有第一大小的第一光反射物18a时，灯具控制部16以对第一光反射物18a照射第一照度的光的方式控制车辆用灯具2。此外，当从本车视觉辨认的光反射物18是具有大于第一大小的第二大小的第二光反射物18b时，灯具控制部16以对第二光反射物18b照射比第一照度低的第二照度的光的方式控制车辆用灯具2。35.本实施方式的车辆用灯具2，可独立变更如上所述向多个个别区域r照射的光的照度。因此，灯具控制部16以向与第一光反射物18a重叠的个别区域r照射第一照度的光、向与第二光反射物18b重叠的个别区域r照射第二照度的光的方式控制车辆用灯具2。即，第一光反射物18a和第二光反射物18b混合存在的情况下，可以同时执行向第一光反射物18a照射第一照度的光和向第二光反射物18b照射第二照度的光。36.图2是表示配光控制装置4所决定的配光图案ptn的一例的示意图。另外图2中图示了独立变更向在本车前方排列的多个个别区域群ra分别照射的光的照度的控制中的配光图案ptn。各个别区域群ra是多个个别区域r的集合。另外，个别区域群ra的个数和配置不限。此外，也可以不是按照每个个别区域群ra变更照度，而是按照每个个别区域r变更照度。37.图2的示例中，灯具控制部16保持有光反射物18的大小的阈值。所述阈值位于第一大小和第二大小之间。第一大小、第二大小和阈值能根据设计者的实验和模拟适当设定。38.灯具控制部16针对比阈值小的第一光反射物18a不消光。因此，灯具控制部16针对与第一光反射物18a重叠的第一个别区域群ra1，以照射与不含光反射物18的第三个别区域群ra3相同照度(第一照度)的光的方式决定配光图案ptn。这种情况下的第一照度是例如车辆用灯具2可照射的照度范围的最大值。39.另一方面，灯具控制部16针对阈值以上的第二光反射物18b消光。因此，灯具控制部16针对与第二光反射物18b重叠的第二个别区域群ra2，以照射比第一照度低的第二照度的光的方式决定配光图案ptn。即，灯具控制部16根据从本车观察的光反射物18的大小，切换对光反射物18的消光控制的执行和非执行。40.图3是表示配光控制装置4所决定的配光图案ptn的另一例的示意图。针对图3也和图2同样，图示了独立变更向多个个别区域群ra分别照射的光的照度的控制中的配光图案ptn。图3的示例中，灯具控制部16在针对光反射物18的消光控制中，以随着从本车视觉辨认的光反射物18的大小变大、向所述光反射物18照射的光的照度阶段性或连续性下降的方式控制车辆用灯具2。即，随着光反射物18的外观的大小变大，向光反射物18照射的光的消光率提高。41.在图3所示的状态下，从本车视觉辨认出成为消光对象的2个第二光反射物18b。一方的第二光反射物18b位于另一方的第二光反射物18b左侧，看上去小于另一方的第二光反射物18b。另一方的第二光反射物18b位于一方的第二光反射物18b右侧，看上去大于一方的第二光反射物18b。42.这种情况下，灯具控制部16决定配光图案ptn，以向与看上去较大的第二光反射物18b重叠的第二个别区域群ra2照射的光的照度，低于向与看上去较小的第二光反射物18b重叠的第二个别区域群ra2照射的光的照度。以对与第一光反射物18a重叠的第一个别区域群ra1照射与不含光反射物18的第三个别区域群ra3相同照度(第一照度)的光的方式决定配光图案ptn。43.另外，在图2和图3中，将向不足阈值的大小的第一光反射物18a照射的光的照度(第一照度)设为与向不含光反射物18的第三个别区域群ra3照射的光的照度相同的值，但是不限于此。第一照度可以低于向第三个别区域群ra3照射的光的照度。44.即，灯具控制部16将全部光反射物18决定为消光对象，使向阈值以上的第二光反射物18b照射的光的消光率高于向不足阈值的第一光反射物18a照射的光的消光率。或者，灯具控制部16将全部光反射物18决定为消光对象，随着外观的大小变大、阶段性或连续性提高向光反射物18照射的光的消光率。这种情况下，在全部光反射物18中大小不同的任意两个光反射物18中，一方成为第一光反射物18a，另一方成为第二光反射物18b。此外，可以省略阈值的保持。45.此外，车辆用灯具2的近光用配光图案和远光用配光图案等的配光分布形成固定的配光图案。这种情况下，如果在本车前方视觉辨认出第二光反射物18b，则整体的照度均匀降低。例如，从本车视觉辨认的光反射物18仅为第一光反射物18a时，灯具控制部16决定整体为第一照度的配光图案ptn。此外，从本车视觉辨认的光反射物18中包含第二光反射物18b时，灯具控制部16决定整体为第二照度的配光图案ptn。46.在所述控制下，第一光反射物18a和第二光反射物18b混合存在时，针对第一光反射物18a也照射第二照度的光。可是，至少临时执行向第一光反射物18a照射第一照度的光、向第二光反射物18b照射第二照度的光的控制。47.灯具控制部16以将关于决定的配光图案ptn的数据送往车辆用灯具2来形成配光图案ptn的方式控制车辆用灯具2。例如，光源的调光方法为模拟调光的情况下，灯具控制部16调节流向光源的驱动电流的直流电平。此外，光源的调光方法为pwm(pulse width modulation)调光的情况下，灯具控制部16通过变换(switching)流向光源的电流来调节接通期间的比率，由此调节驱动电流的平均电平。此外，车辆用灯具2具有dmd的情况下，灯具控制部16可以控制构成dmd的各镜元件的接通/断开的切换。车辆用灯具2具有液晶设备的情况下，灯具控制部16控制液晶设备的光透过率。48.计算部14可以根据图像img等检测前方车辆。检测到前方车辆的情况下，灯具控制部16将向与前方车辆重叠的个别区域r照射的光的照度例如决定为0，决定包含遮光部的配光图案ptn。这样，可以抑制给前方车辆的驾驶员带来的炫光。49.图4是表示配光控制装置4执行的配光控制的一例的流程图。所述流程例如由未图示的灯开关进行配光控制的执行指示，且在接通点火时在规定的时机重复执行。此外，以下说明的配光控制中作为一例，根据图像img计算光反射物18的大小。50.首先，配光控制装置4取得图像img(s101)。接下来，配光控制装置4根据图像img判断是否存在前方车辆(s102)。存在前方车辆时(s102的“是”)，配光控制装置4决定遮光部(s103)。接下来，配光控制装置4根据图像img判断是否存在光反射物18(s104)。不存在前方车辆的情况下(s102的“否”)，不决定遮光部而进入步骤s104。51.存在光反射物18的情况下(s104的“是”)，配光控制装置4根据图像img计算光反射物18的大小(s105)。而后，配光控制装置4决定向光反射物18照射的光的照度(s106)。接下来，配光控制装置4以形成决定的配光图案ptn的方式控制车辆用灯具2(s107)，结束本流程。不存在光反射物18的情况下(s104的“否”)，不进行光反射物18的大小的计算和向光反射物18照射的光的照度的决定，而进入步骤s107。另外，在步骤s107中形成的配光图案ptn中，向与前方车辆和光反射物18不重叠的个别区域r照射的光的照度例如被设定为最大值。52.如上所述，本实施方式的车辆用灯具系统1包括：向本车的前方区域照射光的车辆用灯具2；控制从车辆用灯具2的光照射的配光控制装置4。配光控制装置4包括：计算部14，计算存在于本车的前方区域的光反射物18的从本车视觉辨认的大小；以及灯具控制部16，控制车辆用灯具2，以对从本车视觉辨认的大小为第一大小的第一光反射物18a照射第一照度的光，对从本车视觉辨认的大小为大于第一大小的第二大小的第二光反射物18b照射比第一照度低的第二照度的光。53.用本车的前照灯向光反射物18照射光时，来自光反射物18的反射光会给驾驶员带来眩晕的感觉。另一方面，如果减弱向光反射物18的光照射，会降低驾驶员对光反射物的视觉辨认性。对此本发明人着眼于人类具有炫光源的视角越大则越容易感觉到炫光的视觉特性，发现了对看上去较小的第一光反射物18a照射第一照度的光，对看上去较大的第二光反射物18b照射比第一照度低的第二照度的光的配光控制。54.即，通过向容易成为炫光的原因的第二光反射物18b照射低照度光，能够降低由第二光反射物18b引起的炫光，并且通过避免向不易成为炫光的原因的第一光反射物18a照射低照度光，能够抑制驾驶员对第一光反射物18a的视觉辨认性的降低。换句话说，通过向不易成为炫光的原因的第一光反射物18a照射高照度光，保证驾驶员对第一光反射物18a的视觉辨认性的同时，通过避免向容易成为炫光的原因的第二光反射物18b照射高照度光，能够降低由第二光反射物18b引起的炫光。因此，按照本实施方式，可以实现由光反射物18引起的炫光的降低以及对光反射物18的视觉辨认性的降低抑制双方。此外，其结果，可以提高驾驶员对前方区域的视觉辨认性。55.此外，本实施方式的车辆用灯具2，可单独变更向前方区域中排列的多个个别区域r照射的光的照度。而且，灯具控制部16控制车辆用灯具2，以向与第一光反射物18a重叠的个别区域r照射第一照度的光，向与第二光反射物18b重叠的个别区域r照射第二照度的光。这样，可以进一步提高驾驶员对前方区域的视觉辨认性。56.此外，本实施方式的灯具控制部16控制车辆用灯具2，以随着从本车视觉辨认的光反射物18的大小变大、阶段性或连续性降低向光反射物18照射的光的照度。这样，可以进一步提高驾驶员对前方区域的视觉辨认性。57.此外，本实施方式的计算部14根据从拍摄前方区域的摄像装置6得到的图像img中的与光反射物18重叠的像素的个数，计算光反射物18的大小。或者，本实施方式的计算部14根据从本车至光反射物18的距离和光反射物18实际的大小，计算光反射物18的大小。这样，可以使用车辆上装载的现有系统计算光反射物18的大小。58.以上，具体说明了本发明的实施方式。前述的实施方式仅表示实施本发明的具体示例。实施方式的内容并非用于限定本发明的技术范围，在不脱离由权利要求规定的本发明的思想的范围中，能进行结构要素的变更、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，合并了组合的实施方式和变形各自的效果。前述的实施方式中，关于能进行这种设计变更的内容，通过附加“本实施方式的”、“本实施方式中”等的记述而进行了强调，但是没有这种记述的内容也容许设计变更。以上的结构要素的任意组合也能有效作为本发明的方式。附图的断面上标注的阴影，并不限定标注阴影的对象的材质。59.以下的方式也可以包含在本发明中。60.控制从车辆用灯具(2)的光照射的配光控制方法，61.计算存在于本车的前方区域的光反射物(18)的从本车视觉辨认的大小，62.控制车辆用灯具(2)，以对从本车视觉辨认的大小为第一大小的第一光反射物(18a)照射第一照度的光，对从本车视觉辨认的大小为大于第一大小的第二大小的第二光反射物(18b)照射比第一照度低的第二照度的光。63.本技术主张基于2020年05月20日向日本特许厅提交的日本专利申请第2020-088342号的优先权，因此将所述日本专利申请第2020-088342号的全部内容以引用的方式并入本文。64.关于本发明的特定实施方式的上述说明的目的是为了例示而提出的。其意图不是包罗性的或者将本发明限制成所记载的方式本身。本领域技术人员可知，参照上述的内容可实施各种变形和变更。65.附图标记说明66.1车辆用灯具系统，2车辆用灯具，4配光控制装置，6摄像装置，8测距传感器，10位置信息取得部，12存储部，14计算部，16灯具控制部，18光反射物，18a第一光反射物，18b第二光反射物。









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