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CN110087946A - 车辆用照明系统和车辆 - Google Patents

车辆用照明系统和车辆 Download PDF

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CN110087946A CN201780077503.0A CN201780077503A CN110087946A CN 110087946 A CN110087946 A CN 110087946A CN 201780077503 A CN201780077503 A CN 201780077503A CN 110087946 A CN110087946 A CN 110087946A
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Abstract

具有：能够以第一照射模式、和通过比第一照射模式更高的照度照射光的第二照射模式向车辆(1)的前方照射光的光源单元(21)、能够对车辆(1)的前方进行拍摄图像的照相机(6)、设定光源单元(21)的照射模式和照相机(6)的拍摄图像定时的拍摄控制部(24)、以及对照相机(6)所取得的图像进行运算处理的图像生成部(25)，其中，拍摄控制部(24)在光源单元(21)正在以第一照射模式照射车辆(1)的前方时，通过照相机(6)对车辆(1)的前方进行拍摄图像而使第一图像输出给图像生成部(25)，在光源单元(21)正在以第二照射模式照射车辆(1)的前方时，通过照相机(6)对车辆(1)的前方进行拍摄图像而使第二图像输出给图像生成部(25)，图像生成部(25)通过第一图像和第二图像而生成单一的输出图像。

Description

车辆用照明系统和车辆
技术领域
本发明涉及车辆用照明系统和车辆。
背景技术
当前，汽车的自动驾驶技术的研究在各国广泛进行，各国正在研究为了使车辆能够以自动驾驶模式在公路上行驶的法规制定。在此，自动驾驶模式是指自动控制车辆的行驶的模式。另一方面，手动驾驶模式是指由驾驶员控制车辆的行驶的模式。自动驾驶车中，通过计算机而自动控制车辆的行驶。
像这样，在未来预想在公路上混合存在以自动驾驶模式行驶中的车辆(以下称为自动驾驶车)和以手动驾驶模式行驶中的车辆(以下称为手动驾驶车)。
专利文献1中，公开了后车自动跟随前车而行驶的自动跟随行驶系统。该自动跟随行驶系统中，前车和后车各自具有显示装置，在前车的显示装置上显示用于防止其他车插入前车与后车之间的文字信息，并且在后车的显示装置上显示表示处于自动跟随行驶的内容的文字信息。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平9-277887号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，自动驾驶的车辆通过照相机而取得前方的信息，根据所取得的信息而控制车辆。如果从对向车的前灯发射的光等的强光入射到该照相机，则在照相机中产生晕影(halation)，难以高效率地取得车辆前方的信息。
本发明的目的在于，提供一种不依赖于所入射的光的光量而能够良好地取得车辆前方的信息的车辆用照明系统和车辆。
用于解决课题的手段
(1)本发明所涉及的车辆用照明系统具有：
光源单元，其能够以包括第一照射模式、和通过比所述第一照射模式更高的照度照射光的第二照射模式的至少2种照射模式向车辆前方照射光；
照相机，其能够对车辆前方拍摄图像；
拍摄控制部，其设定所述光源单元的照射模式、和所述照相机的拍摄图像定时；以及
图像生成部，其对所述照相机所取得的图像进行运算处理，
所述拍摄控制部
在所述光源单元正在以所述第一照射模式照射车辆前方时，通过所述照相机对车辆前方进行拍摄图像从而使第一图像输出给所述图像生成部，
在所述光源单元正在以所述第二照射模式照射车辆前方时，通过所述照相机对车辆前方进行拍摄图像从而使第二图像输出给所述图像生成部，
所述图像生成部通过所述第一图像和所述第二图像而生成单一的输出图像。
根据该结构的车辆用照明系统，通过第一图像和第二图像而生成输出图像。第一图像和第二图像具有一者的短处被另一者的长处补充的关系。因此，通过从两者生成输出图像，在第一图像中因光量不足而难以识别的暗的对象物变得容易根据第二图像而识别。在第二图像中生成晕影而难以识别的明亮对象物变得容易根据第一图像而识别。像这样，根据本发明所涉及的车辆用照明系统，能够不依赖于所入射的光的光量而良好地取得车辆前方的信息。
(2)上述本发明所涉及的车辆用照明系统中，所述图像生成部也可以将所述第一图像中第一阈值以下的亮度的部分用与该部分对应的所述第二图像的一部分进行置换，和/或将所述第二图像中比所述第一阈值更高的第二阈值以上的亮度的部分用与该部分对应的所述第一图像的一部分进行置换，从而得到所述输出图像。
根据该结构的车辆用照明系统，在第一图像中因光量不足而难以识别的暗的对象物变得容易根据被第二图像置换的部分识别。在第二图像中生成晕影而难以识别的明亮对象物变得容易根据被第一图像置换的部分识别。因此，通过将第一图像的难以识别的部分用第二图像的部分进行置换，将第二图像的难以识别的部分用第一图像的部分进行置换，从而能够良好地补充图像。
(3)上述本发明所涉及的车辆用照明系统中，所述拍摄控制部也可以控制所述光源单元，以使其交替切换所述第一照射模式和所述第二照射模式。
根据该结构的车辆用照明系统，通过在光源单元中将照射模式交替切换为第一照射模式和第二照射模式，从而能够切实地取得第一图像和第二图像而进行图像的补充处理。
(4)上述本发明所涉及的车辆用照明系统中，也可以：
所述光源单元构成为在通常时以所述第一照射模式对车辆前方照射光；
所述拍摄控制部控制所述光源单元，以使其每隔规定间隔变更为所述第二照射模式。
根据该结构的车辆用照明系统，光源单元在通常时以低照度的第一照射模式照射光，由此难以对对向车等造成眩光(glare)。
(5)上述本发明所涉及的车辆用照明系统中，也可以使所述规定间隔为20msec以下。
根据该结构的车辆用照明系统，通过切换第一照射模式和第二照射模式，也不会对驾驶员造成闪光感(flicker)。
(6)本发明所涉及的车辆用照明系统具有：
光源单元，其能够对车辆前方照射光；
照相机单元，其能够以包括第一拍摄模式、和比所述第一拍摄模式灵敏度更高和/或曝光时间更长的第二拍摄模式的至少2种拍摄模式对车辆前方进行拍摄图像；
拍摄控制部，其设定所述照相机单元的所述拍摄模式和拍摄图像定时；以及
图像生成部，其对所述照相机单元所取得的图像进行运算处理，
所述拍摄控制部
通过所述照相机单元而以所述第一拍摄模式对车辆前方进行拍摄图像从而使第一图像输出给所述图像生成部，
通过所述照相机单元而以所述第二拍摄模式对车辆前方进行拍摄图像从而使第二图像输出给所述图像生成部，
所述图像生成部通过所述第一图像和所述第二图像而生成单一的输出图像。
根据该结构的车辆用照明系统，照相机单元能够以包括第一拍摄模式、和比第一拍摄模式灵敏度更高和/或曝光时间更长的第二拍摄模式对车辆前方进行拍摄图像。并且，通过以第一拍摄模式进行拍摄图像而得到的第一图像和以第二拍摄模式进行拍摄图像而得到的第二图像，生成输出图像。以第一拍摄模式进行拍摄图像而得到的第一图像、和以比第一拍摄图像模式灵敏度更高和/或曝光时间更长的第二拍摄图像模式进行拍摄图像而得到的第二图像具有一者的短处被另一者的长处补充的关系。
因此，通过从两者的图像生成输出图像，在第一图像中因光量不足而全黑(blackout)从而难以识别的暗的对象物变得容易根据第二图像而识别。在第二图像中因光量过多而生成晕影从而难以识别的明亮的对象物变得容易根据第一图像而识别。像这样，通过将第一图像和第二图像的容易识别的部分彼此置换而取得彼此补充的输出图像，因此能够不依赖于所入射的光的光量而良好地取得车辆前方的信息。
(7)所述图像生成部也可以将所述第一图像中第一阈值以下的亮度的部分用与该部分对应的所述第二图像的一部分进行置换，和/或将所述第二图像中比所述第一阈值更高的第二阈值以上的亮度的部分用与该部分对应的所述第一图像的一部分进行置换，从而得到所述输出图像。
根据该结构的车辆用照明系统，在第一图像中因光量不足而难以识别的暗的对象物变得容易根据被第二图像置换的部分识别。在第二图像中因光亮过多而生成晕影从而难以识别的明亮的对象物变得容易根据被第一图像置换的部分识别。因此，通过将第一图像的难以识别的部分用第二图像的部分进行置换，或者将第二图像的难以识别的部分用第一图像的部分进行置换，从而能够良好地补充图像，能够切实地取得因光量过多而产生晕影的部位、因光量不足而发生全黑的部位的信息。
(8)所述照相机单元具有：
第一照相机，其以所述第一拍摄模式拍摄车辆前方；以及
第二照相机，其以所述第二拍摄模式拍摄车辆前方，
所述拍摄控制部也可以同时使所述第一照相机与所述第二照相机进行拍摄。
根据该结构的车辆用照明系统，能够无时间差地取得第一图像和第二图像，因此在第一图像与第二图像之间不存在对象物的位置偏移，容易进行第一图像与第二图像的位置关系的对应。
(9)所述拍摄控制部也可以使所述照相机单元交替切换所述第一拍摄模式与所述第二拍摄模式而进行拍摄。
根据该结构的车辆用照明系统，通过在照相机单元中将拍摄模式交替切换为第一拍摄模式和第二拍摄模式，从而能够切实地取得第一图像和第二图像而进行图像的补充处理。并且，由于能够由单一的照相机构成照相机单元，因此能够使系统简化。
(10)所述拍摄控制部也可以在以曝光时间短的所述第二拍摄模式进行拍摄后，使以所述第一拍摄模式进行拍摄。
根据该结构的车辆用照明系统，能够以短时间差取得第一图像和第二图像，能够尽可能抑制第一图像与第二图像之间的对象物的位置偏移。
(11)本发明所涉及的车辆具有上述(1)至(10)中任一项所述的车辆用照明系统。
根据该结构的车辆，从所得到的输出图像中取得行人、对向车、前车、标识、路面等的周边信息，基于该周边信息，例如能够良好地进行自动驾驶的控制。
发明效果
根据本发明，能够提供一种不依赖于所入射的光的光量而能够良好地取得车辆前方的信息的车辆用照明系统和车辆。
附图说明
图1A是本发明的第一实施方式所涉及的车辆的顶视图。
图1B是图1A所示的车辆的侧视图。
图2是车辆系统的框图。
图3是本发明的实施方式所涉及的车辆用照明系统的框图。
图4A是示出车辆前方的影像的图，是示出实际的影像的示意图。
图4B是示出车辆前方的影像的图，是示出光量不足的图像的示意图。
图4C是示出车辆前方的影像的图，是示出光量过多的图像的示意图。
图5是示出利用第一实施方式所涉及的车辆用照明系统的图像补充处理的流程图。
图6是示出利用第二实施方式所涉及的车辆用照明系统的图像补充处理的流程图。
图7A是本发明的第三实施方式所涉及的车辆的顶视图。
图7B是图7A所示的车辆的侧视图。
图8是车辆系统的框图。
图9是第三实施方式所涉及的车辆用照明系统的框图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式(以下称为本实施方式)，参照附图进行说明。需要说明的是，在本实施方式的说明中，针对与已经说明的部件具有相同附图标记的部件，为了说明的方便而省略其说明。此外，本附图所示的各部件的尺寸为了说明的方便，有时与实际的各部件的尺寸不同。
此外，本实施方式的说明中，为了说明的方便，适当提及“左右方向”、“前后方向”、“上下方向”。这些方向是针对图1A和图1B所示的车辆1而设定的相对方向。在此，“上下方向”是包括“上方向”和“下方向”的方向。“前后方向”是包括“前方向”和“后方向”的方向。“左右方向”是包括“左方向”和“右方向”的方向。
＜第一实施方式＞
图1A和图1B示出搭载了第一实施方式所涉及的车辆用照明系统20的车辆1。图1A示出车辆1的顶视图，图1B示出车辆1的侧视图。车辆1是能够以自动驾驶模式行驶的汽车，具有车辆用照明系统20。
首先，参照图2，针对车辆1的车辆系统2进行说明。图2示出车辆系统2的框图。如图2所示那样，车辆系统2具有车辆控制部3、传感器5、照相机6、雷达7、HMI(Human MachineInterface，人机交互界面)8、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)9、无线通信部10、和地图信息存储部11。进一步，车辆系统2具有转向致动器12、转向装置13、制动致动器14、制动装置15、加速致动器16、和加速装置17。
车辆控制部3由电子控制单元(ECU)构成。电子控制单元由CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)等处理器、存储有各种车辆控制程序的ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)、暂时存储各种车辆控制数据的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)构成。处理器构成为将从存储在ROM中的各种车辆控制程序中被指定的程序在RAM上进行扩展，通过与RAM的联动而执行各种处理。车辆控制部3构成为控制车辆1的行驶。
传感器5具有加速度传感器、速度传感器和陀螺仪传感器等。传感器5构成为检测车辆1的行驶状态，将行驶状态信息输出给车辆控制部3。传感器5还可以进一步具有：检测驾驶员是否坐在驾驶座上的落座传感器、检测驾驶员的脸的方向的脸朝向传感器、检测外部天气状态的外部天气传感器、和检测在车内是否有人的人感传感器等。进一步，传感器5还可以具有检测车辆1的周边环境的照度的照度传感器。
照相机6是例如包含CCD(Charge-Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(互补型MOS)等拍摄图像元件的照相机。照相机6是检测可见光的照相机、或检测红外线的红外线照相机。雷达7是毫米波雷达、微波雷达或激光雷达等。照相机6与雷达7构成为检测车辆1的周边环境(其他车、行人、道路形状、交通标识、障碍物等)，将周边环境信息输出给车辆控制部3。
HMI8由受理来自驾驶员的输入操作的输入部、和将行驶信息等向驾驶员输出的输出部构成。输入部包含方向盘、加速踏板、制动踏板、切换车辆1的驾驶模式的驾驶模式切换开关等。输出部是显示各种行驶信息的显示器。
GPS9构成为取得车辆1的当前位置信息，将该取得的当前位置信息输出给车辆控制部3。无线通信部10构成为从其他车接收位于车辆1的周围的其他车的行驶信息，并且将车辆1的行驶信息发送给其他车(车车间通信)。此外，无线通信部10构成为从红绿灯或标识灯等基础设施设备接收基础设施信息，并且将车辆1的行驶信息发送给基础设施设备(路车间通信)。地图信息存储部11是存储有地图信息的硬盘驱动器等外部存储装置，其构成为将地图信息输出给车辆控制部3。
在车辆1以自动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3基于行驶状态信息、周边环境信息、当前位置信息、地图信息等，自动生成转向控制信号、加速控制信号和制动控制信号中的至少一者。转向致动器12构成为从车辆控制部3接收转向控制信号，基于所接收的转向控制信号控制转向装置13。制动致动器14构成为从车辆控制部3接收制动控制信号，基于所接收的制动控制信号控制制动装置15。加速致动器16构成为从车辆控制部3接收加速控制信号，基于所接收的加速控制信号控制加速装置17。像这样，在自动驾驶模式中，车辆1的行驶通过车辆系统2而被自动控制。
另一方面，在车辆1以手动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3按照驾驶员对加速踏板、制动踏板和方向盘的手动操作，生成转向控制信号、加速控制信号和制动控制信号。像这样，在手动驾驶模式中，由于通过驾驶员的手动操作而生成转向控制信号、加速控制信号和制动控制信号，因此车辆1的行驶被驾驶员控制。
接着，针对车辆1的驾驶模式进行说明。驾驶模式包含自动驾驶模式和手动驾驶模式。自动驾驶模式包含完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、和驾驶辅助模式。在完全自动驾驶模式中，车辆系统2自动进行转向控制、制动控制和加速控制中的全部行驶控制，并且，驾驶员处于无法驾驶车辆1的状态。在高度驾驶辅助模式中，车辆系统2自动进行转向控制、制动控制和加速控制中的全部行驶控制，并且，驾驶员尽管处于能够驾驶车辆1的状态，但不对车辆1进行驾驶。在驾驶辅助模式中，车辆系统2自动进行转向控制、制动控制和加速控制中的一部分行驶控制，并且，驾驶员在车辆系统2的驾驶辅助下驾驶车辆1。另一方面，在手动驾驶模式中，车辆系统2不自动进行行驶控制，并且，驾驶员在没有车辆系统2的驾驶辅助的情况下驾驶车辆1。
此外，车辆1的驾驶模式也可以通过操作驾驶模式切换开关而切换。在该情况下，车辆控制部3根据驾驶员对于驾驶模式切换开关的操作，将车辆1的驾驶模式在4个驾驶模式(完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式、手动驾驶模式)之间切换。此外，车辆1的驾驶模式也可以基于针对自动驾驶车能够行驶的能够行驶区间或禁止自动驾驶车的行驶的禁止行驶区间的信息、或者针对外部天气状态的信息而自动切换。在该情况下，车辆控制部3基于这些信息而切换车辆1的驾驶模式。进一步，车辆1的驾驶模式也可以通过利用落座传感器或脸朝向传感器等而自动切换。在该情况下，车辆控制部3基于来自落座传感器或脸朝向传感器的输出信号而切换车辆1的驾驶模式。
接着，说明车辆用照明系统20的详情。如图1A和图1B所示那样，车辆用照明系统20具有光源单元21、和照相机6。光源单元21设置于车辆1的前部的左右，照射车辆1的前方。照相机6设置于车辆1的前部的宽度方向的中央附近。光源单元21和照相机6各自连接于车辆控制部3。需要说明的是，光源单元21和照相机6不限于分离的情况，也可以在光源单元21上一体设置照相机6。
图3是车辆用照明系统20的框图。如图3所示那样，车辆用照明系统20具有拍摄控制部24、和图像生成部25。拍摄控制部24和图像生成部25设置于车辆控制部3。
光源单元21连接于照度设定部22，照度设定部22连接于车辆控制部3的拍摄控制部24。光源单元21构成为能够以包括第一照射模式、和通过比第一照射模式更高的照度照射光的第二照射模式的至少2种照射模式向车辆前方照射光。光源单元21在本实施方式中，是搭载在对车辆前方的照相机6的拍摄图像范围的整体照射光的灯具上的光源。光源单元21搭载在能够形成远光(high beam)配光图案或近光(low beam)配光图案的车辆用前灯的内部。
照度设定部22基于来自拍摄控制部24的指令而进行光源单元21的照度控制。光源单元21通过照度设定部22的照度控制而切换为第一照射模式和第二照射模式。照度设定部22和光源单元21是构成车辆1的灯单元的部件。
照相机6连接于快门控制部23。快门控制部23连接于车辆用控制部3的拍摄控制部24。照相机6拍摄车辆1的前方的影像而取得车辆1的前方的信息。快门控制部23基于来自拍摄控制部24的指令而控制利用照相机6的拍摄图像定时。照相机6连接于车辆用控制部3的图像生成部25，将所拍摄的图像的数据发送给图像生成部25。图像生成部25从照相机6取得图像的数据，对所取得的图像进行运算处理。
照相机6为了检测自动驾驶的时的车辆1的周边环境而拍摄车辆1的前方，取得行人、对向车、前车、标识、路面等的信息。并且，车辆控制部3基于从来自照相机6的图像而得到的车辆1的周边信息，进行车辆1的自动驾驶的控制。
然而，与人眼相比，照相机难以同时识别明亮的对象物和暗的对象物。例如，在对暗的对象物进行拍摄图像的情况下，将照相机的灵敏度设定为高，或将曝光时间设定为长。由此，确保从对象物接收的光的量，取得不存在全黑(black out)的清晰图像。相反，在对明亮的对象物进行拍摄图像的情况下，将照相机的灵敏度设定为低，或将曝光时间设定为短。由此，调整从对象物接收的光的量，取得不存在晕影的清晰图像。需要说明的是，照相机的灵敏度的设定通过调整照相机的光圈值或ISO灵敏度而设定。
搭载在能够自动驾驶的车辆上的照相机作为信息而取得的行人、对向车、前车、标识、路面等对象物之中，来自标识的反射光、从对向车的前灯发射的光、从前车的标识灯发射的光、来自本车辆的邻近路面的反射光的强度高。因此，如果预先设定照相机的灵敏度或曝光时间以适合于这些光的强度，则能够在强光下明确地识别这些对象物，而不产生图像发白模糊的晕影。然而，另一方面，来自行人的反射光弱，因此照相机难以高效率地识别行人。
另一方面，如果将照相机的灵敏度设定为高或将曝光时间设定为长，以高效率的识别行人，则能够取得不存在全黑的清晰图像。然而，另一方面，因来自标识的反射光、从对向车的前灯发射的光、从前车的标识灯发射的光、来自本车辆的邻近路面的反射光等而产生晕影，难以高效率地识别它们。
图4A至图4C是示出车辆1的前方的影像的图，图4A是示出实际的影像的示意图，图4B是示出光量不足的图像的示意图，图4C是示出光量过多的图像的示意图。
光源单元21在第一照射模式中向车辆1的前方照射与第二照射模式相比照度更低的光。因此，如果将车辆1的前方的实际的图像设为图4A所示的图像，则在第一照射模式时，通过照相机6拍摄的图像(第一图像)如图4B所示那样，容易识别标识H那样的反射率高的对象物而不产生因光量过多而导致的晕影，但容易发生变得光量不足而图像变暗的全黑(图4B中的虚线所示的A部分)。
光源单元21在第二照射模式中向车辆1的前方照射与第一照射模式相比照度更高的光。因此，在第二照射模式时，通过照相机6而拍摄的图像(第二图像)容易识别暗的对象物而不发生因光量不足而导致的全黑，但在标识H等的对象物中，容易变得光量过多而产生晕影(图4C中的B部分)。
像这样，光源单元21在第一照射模式、第二照射模式各自时照相机6进行拍摄图像而得到的各图像中，有时难以得到清晰图像。因此，在第一实施方式中，为了提高通过用于取得车辆1的周边信息的照相机6进行拍摄图像而得到的图像中的对象物的识别性，如下述说明那样，进行通过第一图像和第二图像来生成单一的输出图像的处理。
图5是示出第一实施方式所涉及的车辆用照明系统20所执行的处理的流程图。
拍摄控制部24在向照度设定部22发出指令而将光源单元21的模式设为第一照射模式时，向快门控制部23发出指令而通过照相机6对车辆1的前方进行拍摄图像。并且，将作为其图像数据的第一图像输出给图像生成部25(步骤S01)。由此，图像生成部25取得上述图4B的图像。
此外，拍摄控制部24在向照度设定部22发出指令而将光源单元21的模式设为第二照射模式，且光源单元21通过远光对车辆1的前方进行照射时，向快门控制部23发出指令而通过照相机6对车辆1的前方进行拍摄图像。并且，使作为该图像数据的第二图像输出给图像生成部25(步骤S02)。由此，图像生成部25取得上述图4C的图像。
在此，拍摄控制部24例如向照度设定部22和快门控制部23发出指令，以使得将光源单元21每隔规定间隔交替切换为第一照射模式和第二照射模式，从而取得第一图像和第二图像。需要说明的是，拍摄控制部24也可以设为，在通常时向照度设定部22发出指令，以使光源单元21以第一照射模式对车辆1的前方照射光，且每隔规定间隔向照度设定部22发出指令，以使得将光源单元21变更为第二照射模式，从而取得第一图像和第二图像。在该情况下，作为成为光源单元21的照射模式的切换定时的规定间隔，优选设为20msec以下。
接着，图像生成部25在从照相机6发送的第一图像中，确定光量不足(全黑)的区域(图4B中的A部分)(步骤S03)。具体而言，图像生成部25在第一图像中，分割出作为预先设定的亮度阈值的第一阈值以下的部分，确定作为该部分的坐标的第一位置坐标。
图像生成部25基于第二图像，确定该第二图像中的第一位置坐标的信息(步骤S04)。即，在第二图像中，确定在第一图像中确定的光量不足(全黑)的区域。
接着，图像生成部25针对第一位置坐标，将第一图像的信息置换为第二图像的信息。由此，取得在第一图像中第一阈值以下的亮度的部分被与该部分对应的第二图像的一部分置换而得到的中间图像(步骤S05)。
像这样，在图4B中将全黑的区域通过图4C的图像而置换，由此能够取得不存在全黑的中间图像。
产生全黑的风险少的对象物(标识等)的反射率高。因此，在光源单元21为照度较弱的第一照射模式时，来自该对象物的反射光的强度达到适合于通过照相机6而取得清晰图像的强度的可能性高。
另一方面，容易产生全黑的对象物(行人等)的反射率低，通常其反射光的强度弱。因此，将光源单元21设为照度高的第二模式，用照相机6进行拍摄图像，以使得来自该对象物的反射光的强度达到适合于通过照相机6而得到清晰图像的强度。在光源单元21为第二照射模式时用照相机6取得的图像中不产生全黑的可能性高。
因此，在光源单元21为第一照射模式时照相机6取得的图4B的图像中发生全黑的区域被在光源单元21为第二照射模式时照相机6取得的图4C的图像置换。由此，能够取得不存在全黑的中间图像。
需要说明的是，车辆用照明系统20也可以追加执行以下的处理。
图像生成部25在取得的中间图像中，确定光量过多(晕影)的区域(图4C中的B部分)(步骤S06)。具体而言，图像生成部25在中间图像中，分割出亮度在预先设定的第二阈值以上的部分，确定作为该部分的坐标的第二位置坐标。并且，图像生成部25在第一图像中，确定第二位置坐标的信息(步骤S07)。第二阈值是比第一阈值更高的光量的阈值。
接着，图像生成部25针对第二位置坐标，将中间图像的信息置换为第一图像的信息。由此，取得在中间图像中的第二图像部分中，第二阈值以上的亮度的部分被与该部分对应的第一图像的一部分置换而补充得到的输出图像(步骤S08)。
需要说明的是，图像生成部25在所取得的中间图像(步骤S05)中不存在第二阈值以上的亮度的部分从而判断为不存在光量过多(晕影)的情况下，将所取得的中间图像设为输出图像而结束处理。
上述的图像补充处理后，车辆系统2从所得到的输出图像中取得行人、对向车、前车、标识、路面等的周边信息，基于该周边信息来进行车辆1的自动驾驶的控制。
需要说明的是，上述的图像补充处理中，拍摄控制部24向照度设定部22发出指令而切换光源单元21的照射模式，由此取得第一图像和第二图像。因此，第一图像和第二图像的拍摄定时略微不同，第一图像和第二图像两者的拍摄点发生偏移。因此，在车辆用照明系统20中，在不对图像的补充处理产生影响的短时间内拍摄第一图像和第二图像。需要说明的是，在进行图像的补充前，也可以进行校正第一图像和第二图像的位置偏移的校正处理。
如上述说明那样，根据第一实施方式所涉及的车辆用照明系统20，通过第一图像和第二图像，生成输出图像。第一图像和第二图像具有一者的短处被另一者的长处补充的关系。在第一图像中因光量不足而难以识别的暗的对象物变得容易根据被第二图像置换的部分识别。像这样，通过将第一图像的难以识别的部分用第二图像的部分进行置换，能够得到清晰图像。
像这样，根据第一实施方式所涉及的车辆用照明系统20，取得通过第一图像和第二图像的容易识别的部分彼此进行补充后的输出图像，因此能够不依赖于所入射的光的光量而良好地取得车辆1的前方的信息。
特别地，根据第一实施方式的车辆用照明系统20，通过将光源单元21中的照射模式在第一照射模式和第二照射模式之间交替切换，从而能够切实地取得第一图像和第二图像而进行图像的补充处理。
此外，光源单元21构成为在通常时以照度低的第一照射模式向车辆1的前方照射光，且控制光源单元21以使其每隔规定间隔变更为第二照射模式，由此难以对对向车等造成眩光。
在该情况下，如果将光源单元21的照射模式的切换规定间隔设为20msec以下，则通过切换第一照射模式和第二照射模式，也不会对驾驶员造成闪光感(flicker)。
并且，根据具有第一实施方式所涉及的车辆用照明系统20的车辆1，从所得到的输出图像中取得行人、对向车、前车、标识、路面等的周边信息，基于该周边信息，能够良好地进行自动驾驶的控制。
＜第二实施方式＞
接着，针对第二实施方式的图像补充处理进行说明。
在该第二实施方式中，图像补充处理中的控制流程与第一实施方式不同。
图6是示出利用第二实施方式所涉及的车辆用照明系统20的图像补充处理的流程图。
拍摄控制部24在向照度设定部22发出指令而将光源单元21设为第一照射模式时，向快门控制部23发出指令而通过照相机6对车辆1的前方进行拍摄图像，使作为该图像数据的第一图像输出给图像生成部25(步骤S11)。由此，图像生成部25取得图4B所示的图像。
此外，拍摄控制部24在向照度设定部22发出指令而将光源单元21设为第二照射模式时，向快门控制部23发出指令而通过照相机6对车辆1的前方进行拍摄图像，使作为该图像数据的第二图像输出给图像生成部25(步骤S12)。由此，图像生成部25取得图4C所示的图像。
接着，图像生成部25在从照相机6发送的第二图像中，确定光量过多(晕影)的区域(图4C中的B部分)(步骤S13)。具体而言，图像生成部25在第二图像中，分割出亮度为第二阈值以上的部分，确定作为该部分的坐标的第二位置坐标。
图像生成部25基于第一图像，确定该第一图像中的第二位置坐标的信息(步骤S14)。即，在第一图像中，确定在第二图像中确定的光量过多(晕影)的区域。
接着，图像生成部25针对第二位置坐标，将第二图像的信息置换为第一图像的信息。由此，取得在第二图像中第二阈值以上的亮度的部分被与该部分对应的第一图像的一部分置换而得到的中间图像(步骤S15)。
像这样，将图4C中产生晕影的区域通过图4B的图像而置换，由此能够取得不存在晕影的中间图像。
产生晕影的风险少的对象物(行人等)的反射率低。因此，在光源单元21为照度较高的第二照射模式时，来自该对象物的反射光的强度达到适合于通过照相机6而取得清晰图像的强度的可能性高。
另一方面，容易产生晕影的对象物(标识等)的反射率高，通常其反射光的强度过高。因此，将光源单元21设为照度低的第一模式，用照相机6拍摄图像，以使得来自该对象物的反射光的强度达到适合于通过照相机6而得到清晰图像的强度。在光源单元21为第一照射模式时，用照相机6取得的图像中不产生晕影的可能性高。
因此，将在光源单元21为第二照射模式时照相机6所取得的图4C的图像中产生晕影的区域通过在光源单元21为第一照射模式时照相机6所取得的图4B的图像进行置换。由此，能够取得不存在晕影的中间图像。
接着，图像生成部25也可以根据需要而执行以下的处理。
在所取得的中间图像中，确定光量不足(全黑)的区域(图4B中的A部分)(步骤S16)。具体而言，图像生成部25在中间图像中，分割出第一阈值以下的部分，确定作为该部分的坐标的第一位置坐标。并且，图像生成部25在第二图像中，确定第一位置坐标的信息(步骤S17)。
接着，图像生成部25针对第一位置坐标，将中间图像的信息置换为第二图像的信息。由此，取得在中间图像中的第一图像部分中，第一阈值以下的亮度的部分被与该部分对应的第二图像的一部分置换而补充得到的输出图像(步骤S18)。
需要说明的是，图像生成部25在所取得的中间图像(步骤S15)中不存在第一阈值以下的亮度的部分而判断为不存在光量不足(全黑)的情况下，将所取得的中间图像设为输出图像而结束处理。
上述的图像补充处理后，车辆系统2从所得到的输出图像中取得行人、对向车、前车、标识、路面等的周边信息，基于该周边信息来进行车辆1的自动驾驶的控制。
在该第二实施方式所涉及的车辆用照明系统20的情况下，也取得通过第一图像和第二图像的容易识别的部分彼此补充而得到的输出图像，因此能够良好地取得车辆1的前方的信息而不依赖于所入射的光的光量。
即，通过将第二图像的难以识别的部分用第一图像的部分置换，取得通过第一图像和第二图像的容易识别部分彼此补充而得到的输出图像。因此，能够从该输出图像切实地得到车辆1的前方的信息。
＜第三实施方式＞
接着，针对第三实施方式的图像补充处理进行说明。
图7A和图7B示出搭载了第三实施方式所涉及的车辆用照明系统120的车辆100。图7A示出车辆100的顶视图，图7B示出车辆100的侧视图。车辆100是能够以自动驾驶模式行驶的汽车，具有车辆用照明系统120。
首先，参照图8，针对车辆100的车辆系统200进行说明。图8示出车辆系统200的框图。如图8所示那样，车辆系统200具有车辆控制部3、传感器5、照相机单元30、雷达7、HMI(Human Machine Interface，人机交互界面)8、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)9、无线通信部10、和地图信息存储部11。进一步，车辆系统200具有转向致动器12、转向装置13、制动致动器14、制动装置15、加速致动器16、和加速装置17。
车辆控制部3由电子控制单元(ECU)构成。电子控制单元由CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)等处理器、存储有各种车辆控制程序的ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)、暂时存储各种车辆控制数据的RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)构成。处理器构成为将从存储在ROM中的各种车辆控制程序中被指定的程序在RAM上进行扩展，通过与RAM的联动而执行各种处理。车辆控制部3构成为控制车辆100的行驶。
传感器5具有加速度传感器、速度传感器和陀螺仪传感器等。传感器5构成为检测车辆100的行驶状态，将行驶状态信息输出给车辆控制部3。传感器5还可以进一步具有：检测驾驶员是否坐在驾驶座上的落座传感器、检测驾驶员的脸的方向的脸朝向传感器、检测外部天气状态的外部天气传感器、和检测在车内是否有人的人感传感器等。进一步，传感器5还可以具有检测车辆100的周边环境的照度的照度传感器。
照相机单元30是例如包含CCD(Charge-Coupled Device，电荷耦合器件)或CMOS(互补型MOS)等拍摄图像元件的照相机。照相机单元30是检测可见光的照相机、或检测红外线的红外线照相机。雷达7是毫米波雷达、微波雷达或激光雷达等。照相机单元30与雷达7构成为检测车辆100的周边环境(其他车、行人、道路形状、交通标识、障碍物等)，将周边环境信息输出给车辆控制部3。
HMI8由受理来自驾驶员的输入操作的输入部、和将行驶信息等向驾驶员输出的输出部构成。输入部包含方向盘、加速踏板、制动踏板、切换车辆100的驾驶模式的驾驶模式切换开关等。输出部是显示各种行驶信息的显示器。
GPS9构成为取得车辆100的当前位置信息，将该取得的当前位置信息输出给车辆控制部3。无线通信部10构成为从其他车接收位于车辆100的周围的其他车的行驶信息，并且，将车辆100的行驶信息发送给其他车(车车间通信)。此外，无线通信部10构成为从红绿灯或标识灯等基础设施设备接收基础设施信息，并且，将车辆100的行驶信息发送给基础设施设备(路车间通信)。地图信息存储部11是存储有地图信息的硬盘驱动器等外部存储装置，构成为将地图信息输出给车辆控制部3。
在车辆100以自动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3基于行驶状态信息、周边环境信息、当前位置信息、地图信息等，自动生成转向控制信号、加速控制信号和制动控制信号中的至少一者。转向致动器12构成为从车辆控制部3接收转向控制信号，基于所接收的转向控制信号控制转向装置13。制动致动器14构成为从车辆控制部3接收制动控制信号，基于所接收的制动控制信号控制制动装置15。加速致动器16构成为从车辆控制部3接收加速控制信号，基于所接收的加速控制信号控制加速装置17。像这样，在自动驾驶模式中，车辆100的行驶通过车辆系统200而被自动控制。
另一方面，在车辆100以手动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3按照驾驶员对于加速踏板、制动踏板和方向盘的手动操作，生成转向控制信号、加速控制信号和制动控制信号。像这样，在手动驾驶模式中，由于通过驾驶员的手动操作而生成转向控制信号、加速控制信号和制动控制信号，因此车辆100的行驶被驾驶员控制。
接着，针对车辆100的驾驶模式进行说明。驾驶模式包含自动驾驶模式和手动驾驶模式。自动驾驶模式包含完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、和驾驶辅助模式。在完全自动驾驶模式中，车辆系统200自动进行转向控制、制动控制和加速控制中的全部行驶控制，并且，驾驶员处于无法驾驶车辆100的状态。在高度驾驶辅助模式中，车辆系统200自动进行转向控制、制动控制和加速控制中的全部行驶控制，并且，驾驶员尽管处于能够驾驶车辆100的状态，但不对车辆100进行驾驶。在驾驶辅助模式中，车辆系统200自动进行转向控制、制动控制和加速控制中的部分行驶控制，并且，驾驶员在车辆系统200的驾驶辅助下驾驶车辆100。另一方面，在手动驾驶模式中，车辆系统200不自动进行行驶控制，并且，驾驶员在没有车辆系统200的驾驶辅助的情况下驾驶车辆100。
此外，车辆100的驾驶模式也可以通过操作驾驶模式切换开关而切换。在该情况下，车辆控制部3根据驾驶员对于驾驶模式切换开关的操作，将车辆100的驾驶模式在4个驾驶模式(完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式、手动驾驶模式)之间切换。此外，车辆100的驾驶模式也可以基于针对自动驾驶车能够行驶的能够行驶区间或禁止自动驾驶车的行驶的禁止行驶区间的信息、或者针对外部天气状态的信息而自动切换。在该情况下，车辆控制部3基于这些信息而切换车辆100的驾驶模式。进一步，车辆100的驾驶模式也可以通过利用落座传感器或脸朝向传感器等而自动切换。在该情况下，车辆控制部3基于来自落座传感器或脸朝向传感器的输出信号而切换车辆100的驾驶模式。
接着，说明车辆用照明系统120的详情。如图7A和图7B所示那样，车辆用照明系统120具有光源单元21、和照相机单元30。光源单元21设置于车辆100的前部的左右，照射车辆100的前方。照相机单元30具有在车辆100的前部沿着宽度方向隔有间隔而配置的第一照相机6A和第二照相机6B。光源单元21、第一照相机6A和第二照相机6B各自连接于车辆控制部3。需要说明的是，光源单元21和照相机单元30可以分离，光源单元21与第一照相机6A和第二照相机6B也可以分别一体设置。光源单元21在第三实施方式中，是搭载于向照相机单元30的拍摄图像范围的整体照射光的灯具上的光源。光源单元21搭载于车辆用前灯的内部。
图9是车辆用照明系统120的框图。如图9所示那样，车辆用照明系统120具有拍摄控制部24、和图像生成部25。拍摄控制部24和图像生成部25设置于车辆控制部3。
照相机单元30具有快门控制部23、灵敏度设定部26和曝光时间设定部27。第一照相机6A和第二照相机6B各自连接于快门控制部23、灵敏度设定部26和曝光时间设定部27。这些快门控制部23、灵敏度设定部26和曝光时间设定部27连接于拍摄控制部24。
第一照相机6A和第二照相机6B连接于车辆控制部3的图像生成部25，将所拍摄的图像的数据发送给图像生成部25。图像生成部25从第一照相机6A和第二照相机6B取得图像的数据，对所取得的图像进行运算处理。
第一照相机6A和第二照相机6B拍摄车辆100的前方的影像而取得车辆100的前方的信息。第一照相机6A和第二照相机6B是能够分别调整灵敏度和曝光时间的照相机。快门控制部23基于来自拍摄控制部24的指令，控制利用第一照相机6A和第二照相机6B的拍摄图像定时。灵敏度设定部26基于来自拍摄控制部24的指令，设定第一照相机6A和第二照相机6B的灵敏度。曝光时间设定部27基于来自拍摄控制部24的指令，设定第一照相机6A和第二照相机6B的曝光时间。
照相机单元30设为能够基于来自拍摄控制部24的指令，以包含第一拍摄模式和第二拍摄模式的至少2种拍摄模式而拍摄车辆100的前方。第二拍摄模式是以比第一拍摄模式更高的灵敏度且更长的曝光时间拍摄的拍摄模式。需要说明的是，第二拍摄模式也可以设为以比第一拍摄模式更高的灵敏度或更长的曝光时间拍摄的拍摄模式。需要说明的是，也可以将第一拍摄模式设定为比第二拍摄模式高的灵敏度且相同的曝光时间。或者，也可以将第一拍摄模式设定为比第二拍摄模式更长的曝光时间且相同的灵敏度。需要说明的是，照相机单元30也可以构成为能够以灵敏度或曝光时间不同的3个以上的拍摄模式进行拍摄。
照相机单元30根据来自拍摄控制部24的指令，将第一照相机6A中的拍摄设定为第一拍摄模式，并且，将第二照相机6B中的拍摄设定为第二拍摄模式，使第一照相机6A和第二照相机6B同时进行拍摄。照相机单元30将用第一照相机6A拍摄的第一图像的数据、和用第二照相机6B拍摄的第二图像的数据发送给图像生成部25。
第一照相机6A和第二照相机6B为了检测自动驾驶时的车辆100的周边环境而对车辆100的前方进行拍摄，取得行人、对向车、前车、标识、路面等的信息。并且，车辆控制部3基于从来自第一照相机6A和第二照相机6B的图像而得到的车辆100的周边信息，进行车辆100的自动驾驶的控制。
然而，与人眼相比，照相机难以同时识别明亮的对象物和暗的对象物。例如，在对暗的对象物进行拍摄图像的情况下，将照相机的灵敏度设定为高、和/或将曝光时间设定为长。由此，确保从对象物接收的光的量，取得不存在全黑的清晰图像。相反，在对明亮的对象物进行拍摄图像的情况下，将照相机的灵敏度设定为低、和/或将曝光时间设定为短。由此，调整从对象物接收的光的量，取得不存在晕影的清晰图像。需要说明的是，照相机的灵敏度的设定通过调整照相机的光圈值或ISO灵敏度而设定。
搭载在能够自动驾驶的车辆上的照相机作为信息而取得的行人、对向车、前车、标识、路面等对象物之中，来自标识的反射光、从对向车的前灯发射的光、从前车的标识灯发射的光、来自本车辆的邻近路面的反射光的强度高。因此，如果预先设定照相机的灵敏度或曝光时间以适合于这些光的强度，则能够在强光下明确地识别这些对象物，而不产生图像发白模糊的晕影。然而，另一方面，来自行人的反射光弱，因此照相机难以高效率地识别行人。
另一方面，如果将照相机的灵敏度设定为高或将曝光时间设定为长，以高效率的识别行人，则能够取得不存在全黑的清晰图像。然而，另一方面，因来自标识的反射光、从对向车的前灯发射的光、从前车的标识灯发射的光、来自本车辆的邻近路面的反射光等而产生晕影，难以高效率地识别它们。
图4A至图4C是示出与车辆1同样的车辆100的前方的影像的图，图4A是示出实际的影像的示意图，图4B是示出光量不足的图像的示意图，图4C是示出光量过多的图像的示意图。
第一照相机6A的第一拍摄模式与第二照相机6B的第二拍摄模式相比，灵敏度低且曝光时间短。因此，如果将车辆100的前方的实际的图像设为图4A所示的图像，则通过第一拍摄模式的第一照相机6A而拍摄的图像(第一图像)如图4B所示那样，不产生因光量过多而导致的晕影，容易识别标识H那样的反射率高的对象物。然而，另一方面，第一图像容易产生达到光量不足而图像变暗的全黑(图4B中的虚线所示的A部分)。
与此相对地，第一照相机6B的第二拍摄模式与第一照相机6A的第一拍摄模式相比，灵敏度高且曝光时间长。因此，通过第二拍摄模式的第二照相机6B而拍摄的图像(第二图像)不产生因光量不足而导致的全黑，容易识别暗的对象物。然而，另一方面，第二图像在标识H等的对象物处，变得光量过多而容易产生晕影(图4C中的B部分)。
像这样，照相机单元30用第一照射模式的第一照相机6A进行拍摄图像而得到的图像、或者用第二照射模式的第二照相机6B进行拍摄图像而得到的图像有时无法得到清晰图像。因此，第三实施方式中，为了提高通过用于取得车辆100的周边信息的照相机单元30进行拍摄图像而得到的图像中的对象物的识别性，如下述说明那样，进行通过第一图像和第二图像而生成单一的输出图像的处理。
图5与第一实施方式同样，是示出第三实施方式所涉及的车辆用照明系统120所执行的处理的流程图。
拍摄控制部24向灵敏度设定部26和曝光时间设定部27发出指令，将第一照相机6A的模式设为第一拍摄模式。并且，拍摄控制部24向快门控制部23发出指令，以第一拍摄模式通过第一照相机6A而对车辆100的前方进行拍摄图像，使作为该图像数据的第一图像输出给图像生成部25(步骤S01)。由此，图像生成部25取得上述图4B的图像。
此外，拍摄控制部24向灵敏度设定部26和曝光时间设定部27发出指令，将第二照相机6B的模式设为第二拍摄模式。并且，拍摄控制部24向快门控制部23发出指令而以第二拍摄模式通过第二照相机6B对车辆100的前方进行拍摄图像，使作为该图像数据的第二图像输出给图像生成部25(步骤S02)。由此，图像生成部25取得上述图4C的图像。
在此，拍摄控制部24向快门控制部23发出指令，以使得同时执行利用第一照相机6A和第二照相机6B的车辆100的前方的拍摄图像。
接着，图像生成部25在从第一照相机6A发送的第一图像中，确定光量不足(全黑)的区域(图4B中的A部分)(步骤S03)。具体而言，图像生成部25在第一图像中，分割出作为预先设定的亮度阈值的第一阈值以下的部分，确定作为该部分的坐标的第一位置坐标。
图像生成部25基于从第二照相机6B发送的第二图像，确定该第二图像中的第一位置坐标的信息(步骤S04)。即，在第二图像中，确定在第一图像中确定的光量不足(全黑)的区域。
接着，图像生成部25针对第一位置坐标，将第一图像的信息置换为第二图像的信息。由此，取得在第一图像中，第一阈值以下的亮度的部分被与该部分对应的第二图像的一部分置换而得到的中间图像(步骤S05)。
像这样，在图4B中将全黑的区域通过图4C的图像而置换，由此能够取得不存在全黑的中间图像。
产生全黑的风险少的对象物(标识等)的反射率高。因此，照相机单元30的第一照相机6A在以灵敏度低且曝光时间短的第一拍摄模式进行拍摄图像时，来自该对象物的反射光的强度达到适合于通过第一照相机6A而取得清晰图像的强度的可能性高。
另一方面，容易产生全黑的对象物(行人等)的反射率低，通常其反射光的强度弱。因此，通过设为灵敏度高且曝光时间长的第二拍摄模式的第二照相机6B进行拍摄图像，以使得来自该对象物的反射光的强度适合于对清晰图像进行拍摄图像。通过设为第二拍摄模式的第二照相机6B取得的图像中，不产生全黑的可能性高。因此，将设为第一拍摄模式的第一照相机6A所取得的图4B的图像中全黑的区域通过设为第二拍摄模式的第二照相机6B所取得的图4C的图像而置换，由此能够取得不存在全黑的中间图像。
需要说明的是，车辆用照明系统120也可以追加执行以下的处理。
图像生成部25在取得的中间图像中，确定光量过多(晕影)的区域(图4C中的B部分)(步骤S06)。具体而言，图像生成部25在中间图像中，分割出亮度在预先设定的第二阈值以上的部分，确定作为该部分的坐标的第二位置坐标。并且，图像生成部25在第一图像中，确定第二位置坐标的信息(步骤S07)。第二阈值是比第一阈值高的亮度的阈值。
接着，图像生成部25针对第二位置坐标，将中间图像的信息置换为第一图像的信息。由此，取得在中间图像中的第二图像部分中，第二阈值以上的亮度的部分被与该部分对应的第一图像的一部分置换而补充得到的输出图像(步骤S08)。
需要说明的是，图像生成部25在所取得的中间图像(步骤S05)中不存在第二阈值以上的亮度的部分而判断为不存在光量过多(晕影)的情况下，将所取得的中间图像设为输出图像而结束处理。
上述的图像补充处理后，车辆系统200从所得到的输出图像中取得行人、对向车、前车、标识、路面等的周边信息，基于该周边信息来进行车辆100的自动驾驶的控制。
如以上说明那样，根据第三实施方式所涉及的车辆用照明系统120，照相机单元30能够以包括第一拍摄模式、和比第一拍摄模式灵敏度更高和/或曝光时间更长的第二拍摄模式对车辆100的前方进行拍摄图像。并且，通过以第一拍摄模式进行拍摄图像而得到的第一图像和以第二拍摄模式进行拍摄图像而得到的第二图像，生成输出图像。以第一拍摄模式进行拍摄图像而得到的第一图像、和以比第一拍摄图像模式灵敏度更高和/或曝光时间更长的第二拍摄图像模式进行拍摄图像而得到的第二图像具有一者的短处被另一者的长处补充的关系。
因此，通过从第一图像和第二图像生成输出图像，在第一图像中因光量不足而全黑从而难以识别的暗的对象物变得容易根据第二图像而识别。像这样，根据第三实施方式所涉及的车辆用照明系统120，通过第一图像和第二图像的容易识别的部分彼此置换，从而取得彼此补充而得到的输出图像，因此也能够良好地取得车辆100的前方的信息而不依赖于所入射的光的光量。
特别地，根据第三实施方式的车辆用照明系统120，照相机单元30用以第一拍摄模式拍摄车辆前方的第一照相机6A、和以第二拍摄模式拍摄车辆前方的第二照相机6B同时进行拍摄。因此，能够无时间差地取得第一图像和第二图像，因此在第一图像与第二图像之间不存在对象物的位置偏移，容易使第一图像与第二图像的位置关系对应。
并且，根据具有第三实施方式所涉及的车辆用照明系统120的车辆100，从所得到的输出图像中取得行人、对向车、前车、标识、路面等的周边信息，基于该周边信息，能够良好地进行自动驾驶的控制。
＜第四实施方式＞
接着，针对第四实施方式的图像补充处理进行说明。
在该第四实施方式中，图像补充处理中的控制流程与第三实施方式不同。
图6与第二实施方式同样，是示出利用第四实施方式所涉及的车辆用照明系统120的图像补充处理的流程图。
拍摄控制部24向灵敏度设定部26和曝光时间设定部27发出指令，将第一照相机6A的模式设为第一拍摄模式。并且，拍摄控制部24向快门控制部23发出指令，以第一拍摄模式通过第一照相机6A而对车辆100的前方进行拍摄图像，使作为该图像数据的第一图像输出给图像生成部25(步骤S11)。由此，图像生成部25取得图4B所示的图像。
此外，拍摄控制部24向灵敏度设定部26和曝光时间设定部27发出指令，将第二照相机6B的模式设为第二拍摄模式。并且，拍摄控制部24向快门控制部23发出指令而以第二拍摄模式通过第二照相机6B对车辆100的前方进行拍摄图像，使作为该图像数据的第二图像输出给图像生成部25(步骤S12)。由此，图像生成部25取得图4C所示的图像。
在此，拍摄控制部24向快门控制部23发出指令，以使得同时执行利用第一照相机6A和第二照相机6B的车辆100的前方的拍摄图像。
接着，图像生成部25在从第二照相机6B发送的第二图像中，确定光量过多(晕影)的区域(图4C中的B部分)(步骤S13)。具体而言，图像生成部25在第二图像中，分割出亮度为第二阈值以上的部分，确定作为该部分的坐标的第二位置坐标。
图像生成部25基于从第一照相机6A发送的第一图像，确定该第一图像中的第二位置坐标的信息(步骤S14)。即，在第一图像中，确定在第二图像中确定的光量过多(晕影)的区域。
接着，图像生成部25针对第二位置坐标，将第二图像的信息置换为第一图像的信息。由此，取得在第二图像中，第二阈值以上的亮度的部分被与该部分对应的第一图像的一部分置换而得到的中间图像(步骤S15)。
像这样，将图4C中产生晕影的区域通过图4B的图像而置换，由此能够取得不存在晕影的中间图像。
产生晕影的风险少的对象物(标识等)的反射率低。因此，在照相机单元30的第二照相机6B以灵敏度高且曝光时间长的第二拍摄模式进行拍摄图像时，来自该对象物的反射光的强度达到适合于通过第二照相机6B取得清晰图像的强度的可能性高。
另一方面，容易产生晕影的对象物(行人等)的反射率高，对于第二拍摄模式而言，通常其反射光的强度过高。因此，通过设为灵敏度低且曝光时间短的第一拍摄模式的第一照相机6A进行拍摄图像，以使得来自该对象物的反射光的强度达到适合于对清晰图像进行拍摄图像的强度。在通过设为第一拍摄模式的第一照相机6A取得的图像中，不产生晕影的可能性高。因此，将设为第二拍摄模式的第二照相机6B所取得的图4C的图像中产生晕影的区域通过设为第一拍摄模式的第一照相机6A所取得的图4B的图像而置换，能够取得不存在晕影的中间图像。
接着，图像生成部25也可以根据需要而执行以下的处理。
在所取得的中间图像中，确定光量不足(全黑)的区域(图4B中的A部分)(步骤S16)。具体而言，图像生成部25在中间图像中，分割出亮度为第一阈值以下的部分，确定作为该部分的坐标的第一位置坐标。并且，图像生成部25在第二图像中，确定第一位置坐标的信息(步骤S17)。
接着，图像生成部25针对第一位置坐标，将中间图像的信息置换为第二图像的信息。由此，取得在中间图像中的第一图像部分中，第一阈值以下的亮度的部分被与该部分对应的第二图像的一部分置换而补充得到的输出图像(步骤S18)。
需要说明的是，图像生成部25在所取得的中间图像(步骤S15)中不存在第一阈值以下的亮度的部分而判断为不存在光量不足(全黑)的情况下，将所取得的中间图像设为输出图像而结束处理。
上述的图像补充处理后，车辆系统200从所得到的输出图像中取得行人、对向车、前车、标识、路面等的周边信息，基于该周边信息来进行车辆100的自动驾驶的控制。
根据该第二实施方式所涉及的车辆用照明系统120，通过将第二图像的难以识别的部分用第一图像的部分置换，取得通过第一图像和第二图像的容易识别部分彼此补充而得到的输出图像。因此，能够从输出图像良好且切实地得到车辆100的前方的信息，而不依赖于所入射的光的光量。
需要说明的是，在上述实施方式中，作为第一照相机6A和第二照相机6B，说明了利用能够分别调整灵敏度或曝光时间的照相机的例子，但本发明不限于此。例如，也可以构成为，利用具有仅能够以第一拍摄模式拍摄的第一照相机、和仅能够以第二拍摄模式拍摄的第二照相机的照相机单元，从第一照相机取得第一图像，从第二照相机取得第二图像。
此外，在上述实施方式中，说明了照相机单元30具有第一照相机6A和第二照相机6B的例子，但本发明不限于此。例如，也可以通过拍摄控制部24向快门控制部23发出指令而控制具有一个照相机的照相机单元30，从而交替切换第一拍摄模式和第二拍摄模式而拍摄第一图像和第二图像。在该情况下，通过用照相机单元将拍摄模式交替切换为第一拍摄模式和第二拍摄模式，从而能够切实地取得第一图像和第二图像而进行图像的补充处理。由于能够由单一的照相机构成照相机单元30，因此能够使车辆用照明系统120简化。
此外，在通过具有单一的照相机的照相机单元30交替拍摄第一图像和第二图像的情况下，优选为拍摄控制部24在以曝光时间长的第二拍摄模式进行拍摄后，使以曝光时间短的第一拍摄模式进行拍摄。据此，能够以短时间差取得第一图像和第二图像，能够尽可能抑制第一图像与第二图像之间的对象物的位置偏移。
以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但不言而喻，本发明的技术的范围不应当因上述实施方式的说明而被限定性解释。上述实施方式仅为一例，在权利要求书记载的发明的范围内，本领域技术人员可以理解能够进行各种各样的实施方式的变更。本发明的技术范围应当基于权利要求书记载的发明的范围和其等同范围而确定。
在上述实施方式中，车辆的驾驶模式被说明为包含完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式和手动驾驶模式，但车辆的驾驶模式不应当限于这4种模式。车辆的驾驶模式可以包含这些4种模式中的至少1种。例如，车辆的驾驶模式也可以仅包含完全自动驾驶模式。在该情况下，车辆用照明装置构成为一直向车辆的外部显示表示完全自动驾驶模式的信息。另一方面，车辆的驾驶模式也可以仅包含手动驾驶模式。在该情况下，车辆用照明装置构成为一直向车辆的外部显示表示手动驾驶模式的信息。
进一步，车辆的驾驶模式的划分或表示方式也可以按照各国的自动驾驶所涉及的法律或法规而适当变更。同样地，本实施方式的说明中记载的“完全自动驾驶模式”、“高度驾驶辅助模式”、“驾驶辅助模式”的各自的定义仅为一例，也可以按照各国的自动驾驶所涉及的法律或法规而适当变更这些定义。
需要说明的是，在上述实施方式中，说明了光源单元21为搭载于能够向照相机6的拍摄图像范围的整体照射光的灯具上的光源的例子，但本发明不限于此。光源单元也可以是搭载于形成远光配光图案的灯具上的光源。在该情况下，包含光源单元的灯具在通常照度的第一照射模式下形成远光配光图案，且在比第一照射模式更高的照度的第二照射模式下形成远光配光图案。
或者，光源单元也可以是搭载于能够形成近光配光图案的灯具上的光源，也可以是搭载在能够形成除了远光配光图案或近光配光图案之外的配光图案的灯具上的光源。
此外，上述实施方式中，说明了光源单元21设置于能够形成远光配光图案或近光配光图案的灯具的内部的例子，但本发明不限于此。光源单元也可以与能够形成远光配光图案或近光配光图案的灯具分别搭载在车辆上。
此外，在上述实施方式中，说明了光源单元21构成为能够照射第一照射模式和第二照射模式的例子，但本发明不限于此。例如，光源单元可以构成为具有能够发射彼此不同强度的光的第一光源和第二光源，在点亮第一光源而熄灭第二光源时取得第一图像，在熄灭第一光源而点亮第二光源时取得第二图像。
本申请适当援用2016年12月15日提交的日本专利申请(日本特愿2016-243273号)中公开的内容、和2016年12月15日提交的日本专利申请(日本特愿2016-243274号)中公开的内容。

Claims (11)

1.一种车辆用照明系统，其具有：
光源单元，其能够以包括第一照射模式、和通过比所述第一照射模式更高的照度照射光的第二照射模式的至少2种照射模式向车辆前方照射光；
照相机，其能够对车辆前方拍摄图像；
拍摄控制部，其设定所述光源单元的照射模式、和所述照相机的拍摄图像定时；以及
图像生成部，其对所述照相机所取得的图像进行运算处理，
所述拍摄控制部
在所述光源单元正在以所述第一照射模式照射车辆前方时，通过所述照相机对车辆前方进行拍摄图像从而使第一图像输出给所述图像生成部，
在所述光源单元正在以所述第二照射模式照射车辆前方时，通过所述照相机对车辆前方进行拍摄图像从而使第二图像输出给所述图像生成部；
所述图像生成部通过所述第一图像和所述第二图像而生成单一的输出图像。
2.根据权利要求1所述的车辆用照明系统，其中，
所述图像生成部将所述第一图像中第一阈值以下的亮度的部分用与该部分对应的所述第二图像的一部分进行置换，和/或将所述第二图像中比所述第一阈值更高的第二阈值以上的亮度的部分用与该部分对应的所述第一图像的一部分进行置换，从而得到所述输出图像。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用照明系统，其中，
所述拍摄控制部控制所述光源单元，以使其交替切换所述第一照射模式和所述第二照射模式。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用照明系统，其中，
所述光源单元构成为在通常时以所述第一照射模式对车辆前方照射光，
所述拍摄控制部控制所述光源单元，以使其每隔规定间隔变更为所述第二照射模式。
5.根据权利要求4所述的车辆用照明系统，其中，所述规定间隔为20msec以下。
6.一种车辆用照明系统，其具有：
光源单元，其能够对车辆前方照射光；
照相机单元，其能够以包括第一拍摄模式、和比所述第一拍摄模式灵敏度更高和/或曝光时间更长的第二拍摄模式的至少2种拍摄模式对车辆前方拍摄图像；
拍摄控制部，其设定所述照相机单元的所述拍摄模式和拍摄图像定时；以及
图像生成部，其对所述照相机单元所取得的图像进行运算处理，
所述拍摄控制部
通过所述照相机单元而以所述第一拍摄模式对车辆前方进行拍摄图像从而使第一图像输出给所述图像生成部，
通过所述照相机单元而以所述第二拍摄模式对车辆前方进行拍摄图像从而使第二图像输出给所述图像生成部，
所述图像生成部通过所述第一图像和所述第二图像而生成单一的输出图像。
7.根据权利要求6所述的车辆用照明系统，其中，
所述图像生成部将所述第一图像中第一阈值以下的亮度的部分用与该部分对应的所述第二图像的一部分进行置换，和/或将所述第二图像中比所述第一阈值更高的第二阈值以上的亮度的部分用与该部分对应的所述第一图像的一部分进行置换，从而得到所述输出图像。
8.根据权利要求6或7所述的车辆用照明系统，其中，
所述照相机单元具有：
第一照相机，其以所述第一拍摄模式拍摄车辆前方；以及
第二照相机，其以所述第二拍摄模式拍摄车辆前方，
所述拍摄控制部同时使所述第一照相机与所述第二照相机进行拍摄。
9.根据权利要求6或7所述的车辆用照明系统，其中，
所述拍摄控制部使所述照相机单元交替切换所述第一拍摄模式与所述第二拍摄模式而进行拍摄。
10.根据权利要求9所述的车辆用照明系统，其中，
所述拍摄控制部在以曝光时间短的所述第二拍摄模式进行拍摄后，使以所述第一拍摄模式进行拍摄。
11.一种车辆，其具有权利要求1至10中任一项所述的车辆用照明系统。
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