JP3753932B2 - 車両用前照灯システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常の車両用前照灯においては、そのビーム照射方向が固定されているため、山岳路や交差点等の曲路走行時には、車両前方路面を十分に照射することができない。
【０００３】
これに対し、特開平６−７２２３４号公報には、車速および車両前方の道路形状を検出して、車両が道なりに所定時間走行したときに到達すると予測される位置を算出し、この算出された自車到達位置を目標位置としてビーム制御を行うように構成された車両用前照灯システムが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の車両用前照灯システムにおいては、所定時間後の自車到達位置の算出の際、実車速（現時点の車速）は考慮されるが、車両前方の道路形状による車速変化については考慮されないので、次のような問題がある。
【０００５】
すなわち、車両前方の走行路が曲線路である場合には直線路の場合に比して車速は減少し、また、同じ曲線路であっても急な曲線路であれば緩やかな曲線路に比して車速は減少する。このため、実車速を基準にして自車到達位置の予測を行うようにした場合には、実際の自車到達位置が予測値と大きく異なったものとなってしまうこともある。そして、このように自車到達位置に誤差が生じると、車両前方路面を十分に照射することができなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムにおいて、ビーム制御の目標位置となる所定時間後の自車到達位置を精度よく予測することができる車両用前照灯システムを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、車両前方の走行路の曲率半径を算出し、この曲率半径に対応する推奨車速に基づいて自車到達位置を予測する構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯システムは、
車両前方を照射する前照灯と、この前照灯により照射されるビームを制御するビーム制御手段と、を備えてなる車両用前照灯システムであって、
車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、所定時間後の自車到達位置を予測する自車到達位置予測手段とを備えてなり、
上記ビーム制御手段が、上記自車到達位置を目標位置として上記ビーム制御を行うように構成されており、
上記自車到達位置予測手段が、上記道路形状検出手段の検出結果から車両前方の走行路の曲率半径を算出し、この算出された曲率半径に対応する推奨車速に基づいて上記自車到達位置を予測するように構成されている、ことを特徴とするものである。
【０００９】
上記「ビーム制御手段」によるビーム制御の具体的内容は特に限定されるものではなく、例えば、前照灯により照射されるビームの照射方向、照射範囲、照射光量のいずれか、あるいはこれらを適宜組み合わせたものを可変とする制御等が採用可能である。
【００１０】
上記「道路形状検出手段」は、車両前方の道路形状を検出可能なものであれば、その具体的内容は特に限定されるものではなく、例えば、ナビゲーション装置やＣＣＤカメラを用いたもの等が採用可能である。
【００１１】
上記「推奨車速」とは、車両が安全かつ快適に旋回走行することができる車速であって、走行路の曲率半径に応じて予め設定された車速である。
【００１２】
上記「推奨車速に基づいて」とは、該推奨車速を自車到達位置を予測する際のパラメータの１つとして用いることを意味するものであって、該推奨車速以外に実車速（すなわち現時点の車速）等を上記パラメータとして用いるようにしてもよいことはもちろんである。
【００１３】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯システムは、自車到達位置予測手段により予測された所定時間後の自車到達位置を目標位置としてビーム制御を行うように構成されているが、上記自車到達位置予測手段は、道路形状検出手段の検出結果から車両前方の走行路の曲率半径を算出し、この算出された曲率半径に対応する推奨車速に基づいて自車到達位置を予測するように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１４】
すなわち、仮に実車速のみを基準にして自車到達位置を予測した場合には、車両前方の道路形状によって実際の自車到達位置が予測値と大きく異なったものとなってしまうことがあるが、車両前方の走行路の曲率半径を算出し、これに対応する推奨車速に基づいて自車到達位置を予測するようにすれば、近い将来に生じ得る車速変化を考慮した精度のよい自車到達位置の予測を行うことができる。
【００１５】
このように本願発明によれば、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムにおいて、ビーム制御の目標位置となる所定時間後の自車到達位置を精度よく予測することができる。そしてこれにより車両前方路面を十分に照射することができる。
【００１６】
上記「所定時間」は、特に限定されるものではないが、１．５〜３．５秒の範囲内の値に設定することが車両前方路面を十分に照射する上で好ましく、２〜３秒の範囲内の値（例えば約２．５秒）に設定することがより好ましい。
【００１７】
また、この「所定時間」は、一定値に設定するようにしてもよいが、推奨車速と実車速との差に応じて増減補正するようにしてもよい。後者の構成を採用することにより、車両前方の走行路において推奨車速が遵守されないような場合においても、自車到達位置の予測精度が低下するのを抑えることができる。
【００１８】
その際、推奨車速に対して実車速が大きければ、自車到達位置は予測した位置よりも遠い位置にずれてしまうので、上記増減補正は、推奨車速に対して実車速が大きくなるほど所定時間を短くする補正とすることが好ましい。
【００１９】
また、車両前方の走行路が右旋回走行路の場合と左旋回走行路の場合とでは、実際の旋回走行ラインの旋回半径は異なった値となることが多い。そこで、車両前方の走行路が右旋回走行路の場合と左旋回走行路の場合とで上記所定時間を異なった値に設定して自車到達位置の予測を行うことが好ましい。
【００２０】
具体的には、上記所定時間を左側通行の交通環境下では左旋回走行路よりも右旋回走行路の方が大きい値となるように設定し、右側通行の交通環境下では右旋回走行路よりも左旋回走行路の方が大きい値となるように設定すればよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯システムを示す全体構成図である。
【００２３】
図示のように、この車両用前照灯システムは、前照灯装置１０と、コラム装置１２と、ＶＳＣ（車両安定制御）装置１４と、ナビゲーション装置１６（道路形状検出手段）とを備えてなり、これら各装置が車内ＬＡＮ１８を介して接続されている。
【００２４】
上記前照灯装置１０は、左右１対の前照灯２０Ｌ、２０Ｒと、これら前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行うビーム制御用ＥＣＵ２２（ビーム制御手段）とを備えてなっている。
【００２５】
上記各前照灯２０Ｌ、２０Ｒは、車両２の前端部に設けられたヘッドランプ２４と、その車幅方向外側に隣接して設けられたコーナリングランプ２６とからなっている。
【００２６】
上記各ヘッドランプ２４は、そのリフレクタ２８からの反射光により、図２に示すような配光パターンＰ（ロービーム用配光パターン）で車両前方へビーム照射を行うようになっている。このビーム照射方向は、実線で示す車両正面方向を中心にして、２点鎖線で示す角度位置まで左右方向に各々所定角度α（例えばα＝２０°）変化させ得るようになっている。これを実現するため、リフレクタ２８は左右方向に傾動可能な構成となっており、その傾動はアクチュエータ（ＡＣＴ）３０の駆動により行われるようになっている。このアクチュエータ３０は、ビーム制御用ＥＣＵ２２によりドライバ３２を介して駆動制御されるようになっている。
【００２７】
一方、上記各コーナリングランプ２６は、そのビーム照射方向が車両正面方向に対して一定角度（例えば車幅方向外側４５°）に固定されており、図２に示すような配光パターンＰｃを形成するようになっている。ただし、このコーナリングランプ２６は調光回路（ＰＷＭ）３４およびドライバ３２を介してビーム制御用ＥＣＵ２２に接続されており、そのビーム強度が可変とされている。すなわち、配光パターンＰｃは、ビーム強度が最大のときには実線で示す大きさとなるが、調光によりビーム強度を減少させると２点鎖線で示すように徐々に小さくなるようになっている。
【００２８】
上記コラム装置１２は、ステアリングコラムに設けられており、ヘッドランプスイッチ４０と、方向指示器スイッチ４２と、舵角センサ４４（旋回角度検出手段）と、コラムＥＣＵ４６とからなっている。ヘッドランプスイッチ４０は、ヘッドランプ２４のオンオフ操作およびビーム切換え（ハイビームとロービームとの切換え）を行うスイッチであり、方向指示器スイッチ４２は、左右の方向指示器のオンオフを行うスイッチである。また、舵角センサ４４は、ステアリングホイールの回転角度から車両２の舵角（旋回角度）を検出するようになっている。そして、コラムＥＣＵ４６は、ヘッドランプスイッチ４０、方向指示器スイッチ４２および舵角センサ４４からの信号を収集して車内ＬＡＮ１８へ出力するようになっている。
【００２９】
上記ＶＳＣ装置１４は、車速センサ５０と、図示しないヨーレートセンサと、これら各センサからの検出信号を基に、曲路走行時のスピンなどを回避し、曲路走行時の安全走行を支援するＶＳＣ用ＥＣＵ５２とからなっている。なお、上記ヨーレートセンサの代わりに舵角センサ４４からの検出信号を用いることも可能である。
【００３０】
上記ナビゲーション装置１６は、ナビゲーションＥＣＵ６０と、道路地図データＣＤ−ＲＯＭ６２と、ＧＰＳ受信機６４と、ジャイロセンサ（方位センサ）６６と、表示装置６８とからなっている。そして、このナビゲーション装置１６においては、該ナビゲーション装置１６に組み込まれた各センサからのデータやＶＳＣ装置１４の車速センサ５０から得られる車速データをナビゲーションＥＣＵ６０に取り込むとともに、コラム装置１２のコラムＥＣＵ４６から方向指示器スイッチ４２や舵角センサ４４の情報を車内ＬＡＮ１８を介してナビゲーションＥＣＵ６０に取り込み、これらの情報を処理することにより自車の現在位置や旋回半径そして所定時間後の到達位置等を求め、再度車内ＬＡＮ１８へ出力するようになっている。
【００３１】
上記前照灯装置１０のビーム制御用ＥＣＵ２２は、車内ＬＡＮ１８を介してコラム装置１２、ＶＳＣ装置１４およびナビゲーション装置１６から必要な情報を収集して、車両走行状況に適した制御モードで前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行うようになっている。
【００３２】
上記制御モードとしては、ナビゲーション装置１６によって得られる車両前方の道路形状データを基にビーム制御を行う道路形状対応モードと、舵角センサ４４からの舵角データ（旋回角度データ）を基にビーム制御を行う旋回角度対応モードとを備えている。
【００３３】
上記道路形状対応モードは、道なりに走行するのに適したビーム照射を行わせる道なり制御モードと、交差点での旋回走行に適したビーム照射を行わせる交差点制御モードとからなっている。
【００３４】
上記道なり制御モードでは、車両２が走行路を道なりに走行するとした場合において、車両２が所定時間ｔ後（例えば２．５秒後）に到達する位置を目標位置としてビーム制御を行うようになっている。このビーム制御は、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両正面方向から左右方向に傾動させてそのビーム照射方向を適宜変化させることにより行うようになっている。
【００３５】
図３は、道なり制御モードの具体例を示す道路平面図である。
【００３６】
この具体例では、時速５０ｋｍで直線状の走行路Ａを走行している車両２が、次の交差点Ｊ１で右左折することなく直進した後、Ｓ字状の曲線路を走行する場合を想定している。
【００３７】
同図において、車両２の前方に示す点ＴＰ１は、車両２が２．５秒後に到達する位置（すなわちビーム制御の目標位置）である。この目標位置ＴＰ１は直線路では車両正面方向であるので、配光パターンＰも車両正面方向を向いているが、曲線路では車両正面方向から左右にずれるため、配光パターンＰも２点鎖線で示す車両正面方向から左右方向にずれたものとなる。なお、同図に示す配光パターンＰは、左右１対のヘッドランプ２４の合成配光パターンである（以下においても同様である）。
【００３８】
一方、上記交差点制御モードは、車両２が走行路前方の交差点を旋回走行することが明らかな場合において、交差点到達前の段階で予め旋回方向へ向けてビーム照射を行うことにより、車両進行方向の視認性を高めるようにするための制御モードである。この交差点制御モードでは、車両２が走行路前方の交差点にある程度近づいた時点で、該交差点を旋回走行すると判断した場合に、車両２が所定時間後（例えば２．５秒後）に到達する位置を目標位置としてビーム制御を行うようになっている。このビーム制御は、基本的には、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両正面方向から左右方向に傾動させてそのビーム照射方向を旋回方向へ向けることにより行うようになっているが、ヘッドランプ２４の傾動のみでは目標位置へのビーム照射を十分に行うことができない状態になると、旋回方向に位置するコーナリングランプ２６を点灯させるようになっている。このとき、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置の向きとの角度差が大きくなるに従って、コーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるようになっている。
【００３９】
図４は、交差点制御モードの具体例を示す道路平面図である。
【００４０】
この具体例では、時速３０ｋｍで走行路Ａをしている車両２が、次の交差点Ｊ１で左折して走行路Ｂに進入した後、次の交差点Ｊ２で右折して走行路Ｃに進入する場合を想定している。
【００４１】
図示のように、車両２が走行路Ａの交差点Ｊ１から手前側（左側）に十分離れた位置にあるときには、まだ道なり制御モードでビーム制御が行われるが、車両２が交差点Ｊ１にある程度近づいて方向指示器が作動した時点で、交差点制御モードに切り換わるようになっている。
【００４２】
図中、車両２の前方に示す点ＴＰ２は、交差点制御モードにおいて車両２が２．５秒後に到達する位置（すなわちビーム制御の目標位置）である。この目標位置ＴＰ２は、車両２が走行路Ａの交差点Ｊ１から手前側（左側）に離れた位置にあるときには車両正面方向に位置するので、配光パターンＰも車両正面方向を向いているが、車両２が交差点Ｊ１に接近すると、目標位置ＴＰ２は交差点Ｊ１内の左折旋回走行ライン（図中１点鎖線で示すライン）上に位置するので、配光パターンＰも２点鎖線で示す車両正面方向から左側にずれたものとなる。そして、この目標位置ＴＰ２は交差点Ｊ１内の左折旋回走行ラインに沿って左方向へずれていくので、これに伴って配光パターンＰの向きも左方向へ変化していくが、目標位置ＴＰ２の向きがリフレクタ２８の最大傾動角αを超えると、配光パターンＰの向きが目標位置ＴＰ２まで追従できなくなるので、車両左側のコーナリングランプ２６が点灯して配光パターンＰｃを形成し、これにより左方向を照射するようになっている。このコーナリングランプ２６のビーム強度は、最初は小さいが、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置Ｔ２との角度差が大きくなるに従って徐々に増大するようになっている。
【００４３】
次の交差点Ｊ２での右折の際にも、同様のビーム制御が行われるが、右折時には、交差点Ｊ２内の右折旋回走行ラインの旋回半径Ｒが大きくなるので、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置Ｔ２との角度差が大きくなるに従ってコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるだけでは、目標位置Ｔ２へのビーム照射が不十分な状態になる。このため、コーナリングランプ２６の点灯開始直後からビーム強度を最大値に設定するようになっている。
【００４４】
車両２が交差点Ｊ１あるいは交差点Ｊ２に到達して該交差点内を実際に旋回走行する際には、交差点制御モードではなく旋回角度対応モードでビーム制御を行うようになっている。
【００４５】
この旋回角度対応モードは、車両２が実際に旋回走行している状態を前提として行われる制御モードであるが、道なり制御モードおよび交差点制御モードを補完する目的でも用いられるようになっている。この旋回角度対応モードでは、ステアリング操作が行われたとき、その舵角に応じてヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両旋回方向に向けるとともに、車両２の旋回方向側に位置するコーナリングランプ２６を点灯させるようになっている。その際、舵角が大きくなるに従って、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるようになっている。
【００４６】
ただし、交差点制御モードから旋回角度対応モードに移行する場合には、ビーム照射が不連続とならないようにするため（すなわち、ヘッドランプ２４の配光パターンＰおよびコーナリングランプ２６の配光パターンＰｃが急激に変化してしまわないようにするため）、交差点制御モードでのビーム照射状態を引き継ぐようにして旋回角度対応モードでのビーム照射を行うようになっている。
【００４７】
図５および６は、旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図である。
【００４８】
図５は、車両２が上記交差点Ｊ１を左折する場合を想定しており、図６は、車両２が上記交差点Ｊ２を右折する場合を想定している。
【００４９】
これらの図に示すように、交差点Ｊ１、Ｊ２での旋回走行の際には、プラス方向へのステアリング操作により舵角が最大になるまでは、交差点制御モードでのビーム照射状態を引き継いで、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を最大値に維持し（すなわち、配光パターンＰの左右偏向角を最大にするとともに配光パターンＰｃの大きさを最大に維持し）、マイナス方向へのステアリング操作により舵角が減少するときには、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に減少させるようになっている。
【００５０】
次に、本実施形態に係る車両用前照灯システムにおいて行われるビーム制御の内容を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００５１】
まず、ナビゲーション装置１６が起動し、そのナビゲーションＥＣＵ６０において、道路地図データＣＤ−ＲＯＭ６２から道路地図データを読み込み（Ｓ１）、続いて車両走行データ（車速センサ５０からの車速データ、舵角センサ４４からの舵角データ、および方向指示器スイッチ４２からの方向指示器の作動状態のデータ）を読み込む（Ｓ２）。
【００５２】
そして、ナビゲーションＥＣＵ６０において、ＧＰＳ受信機６４からの位置データおよびジャイロセンサ６６からの方位データと道路地図データとを基にマップマッチングを行う（Ｓ３）。
【００５３】
このとき、マップマッチングが成立していなければ（車両２の現在位置が認識できなければ）、ビーム制御用ＥＣＵ２２は、車両２が道路上にないものとして、旋回角度対応モードで前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００５４】
一方、マップマッチングが成立していれば、ビーム制御用ＥＣＵ２２は、車両２が道路上にあるものとして、実車速（現時点の車速）ＶＳと第１設定車速Ｖ１（例えばＶ１＝２０ｋｍ／ｈｒ）との比較を行う（Ｓ４）。そしてＶＳ＜Ｖ１であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。ここで道路形状対応モード（道なり制御モードまたは交差点制御モード）でビーム制御を行わないのは、低車速での走行中は車線変更や進路変更が多く、ナビゲーション装置１６での進路予測が困難なためである。これに対し、ＶＳ≧Ｖ１であれば、道路形状対応モードでのビーム制御に必要な車両前方の道路形状の認識を行う（Ｓ５）。すなわち、ナビゲーション装置１６において、車両現在位置、進行路（現時点の走行路）の道路種別および車線数、進行路前方に存在する交差点（ノード）の位置および該交差点における交差路（リンク）の数等の読込みを行う。
【００５５】
次に、車両２が現在位置から進行路前方に位置する次の交差点まで到達するのに必要な到達時間Ｔの算出を行う（Ｓ６）。この算出は、車両前方の道路形状のデータと実車速ＶＳのデータとを基にして行う。そして、到達時間Ｔが設定時間Ｔ１（例えばＴ１＝２．５〜３．５秒の範囲内の適当な値）未満であるか否かの判定を行う（Ｓ７）。ここでＴ１を２．５秒から３．５秒程度の値に設定している理由は、交差点で進路を変更する場合、この程度の時間内には方向指示器の操作を完了して減速行動を開始しているからである。
【００５６】
この到達時間ＴがＴ≧Ｔ１であれば、車両２は進行路をまだしばらく道なりに進むものと判断して差支えないので、道なり制御モードでビーム制御を行う（Ｓ１６）。ただしその際、実車速ＶＳが第１設定車速Ｖ１よりも大きい第２設定車速Ｖ２（例えばＶ２＝４０ｋｍ／ｈｒ）未満であれば（Ｓ１３でＮＯの場合）、車線変更等が行われる可能性が比較的高いので、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００５７】
一方、到達時間ＴがＴ＜Ｔ１であれば、方向指示器が作動しているか否かのチェックを行う（Ｓ８）。方向指示器スイッチ４２がＯＮであれば、次の交差点で進路を変更するものとして、交差点での旋回半径Ｒの設定を行う（Ｓ８）。これに対し、方向指示器スイッチ４２がＯＦＦであれば、実車速ＶＳをチェックし、ＶＳ≧Ｖ２であれば道なり制御モードでビーム制御を行い（Ｓ１６）、ＶＳ＜Ｖ２であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。ここでＶＳ≧Ｖ２のとき道なり制御モードとするのは、次の交差点に近づいていても方向指示器が作動しておらずしかもある程度以上の車速が維持されていれば、次の交差点で進路変更する可能性はまずないからである。
【００５８】
上記旋回半径Ｒの設定は、表１に示すように、右折用の数値テーブル（表１−１）および左折用の数値テーブル（表１−２）から、進行路および交差路の道路種別に応じて設定された旋回半径Ｒの値を読み出すことによって行う。
【００５９】
【表１】
【００６０】
表１から明らかなように、旋回半径Ｒは、左側通行の交通環境下では、右折時の方が左折時よりも大きな値に設定されることが多い。なお、交差点が直交交差点でない場合には、上記数値テーブルから読み出した値に対して修正を施して旋回半径Ｒを設定する。すなわち、交差路の進行方向が進行路と鈍角をなす場合には旋回半径Ｒを大きくし、鋭角をなす場合には旋回半径Ｒを小さくする。
【００６１】
このようにして旋回半径Ｒの設定を行った後、この旋回半径Ｒで車両２が実際に旋回走行することが可能な最大車速（旋回可能速度）Ｖｃを算出する（Ｓ１０）。この旋回可能速度Ｖｃの算出は、例えば、交通工学の分野において採用されている次のような道路線形設計理論式を用いて行う。
【００６２】
【数１】
【００６３】
ただし、この道路線形設計理論式において、ｉは片勾配、ｆは横滑り係数である。ここで、ｉ＝０、ｆ＝０．２５とすれば、旋回半径Ｒと旋回可能速度Ｖｃとの関係は、表２に示すようになる。
【００６４】
【表２】
【００６５】
次に、車両２が交差点に到達するまでに実車速ＶＳを旋回可能速度Ｖｃ以下に減速可能か否かをチェックする（Ｓ１１）。このチェックは、車両２から交差点までの距離、実車速ＶＳから算出される減速度および路面の摩擦係数を用いた判別式により行う。その際、交差点までの距離を確定する際の交差点側の基準位置は、ステアリング操作を開始する位置となる交差点進入点（図４〜６にＰｊで示す位置）に設定することが好ましいが、交差点中心から旋回半径Ｒ分の距離を差し引いた位置に設定するようにしても、交差点進入点Ｐｊからそれほど大きくずれることはない。
【００６６】
そして、旋回可能速度Ｖｃ以下に減速不能であれば（Ｓ１１でＮＯの場合）、方向指示器を誤って出しているか単に車線変更を行おうとしているものとみなし、道なり制御モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。これにより、誤って方向指示器が出された方向へ向けてビーム照射を行ってしまうのを防止するようにしている。
【００６７】
一方、旋回可能速度Ｖｃ以下に減速可能であれば（Ｓ１１でＹＥＳの場合）、車両２が交差点内に進入したか否かの判定を行う（Ｓ１２）。この判定は、交差点までの到達時間ＴがＴ≦０になったか否かにより行う。車両がまだ交差点内に進入していなければ、交差点制御モードでビーム制御を行い（Ｓ１５）、車両２が交差点内に進入していれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００６８】
ところで本実施形態においては、道なり制御モードでのビーム制御を所定時間ｔ後の自車到達位置を目標位置ＴＰ１として行うようになっており、その際の所定時間ｔとして２．５秒を例示しているが、これはヘッドランプ２４により形成される配光パターンＰを道なり走行状態において最も効率よく車両前方路面に照射することができる目標位置ＴＰ１が２．５秒後の自車到達位置であることが、後述するシミュレーション結果から明らかになったことによるものである。
【００６９】
その際、仮に現時点の車速（実車速ＶＳ）のみを基準にして２．５秒後の自車到達位置を予測した場合には、車両前方の道路形状によっては実際の自車到達位置が予測値と大きく異なったものとなることがあり、このような場合には目標位置ＴＰ１が所期の位置からずれてしまうこととなる。
【００７０】
そこで本実施形態においては、ナビゲーションＥＣＵ６０において、車両前方の道路形状の検出結果に基づいて車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏを算出し、この算出された曲率半径Ｒｏに対応する推奨車速Ｖｉに基づいて２．５秒後の自車到達位置を予測するようになっている。そしてこれにより、近い将来に生じ得る車速変化を考慮に入れて２．５秒後の自車到達位置の予測を精度よく行い、車両前方路面を十分に照射できるようにしている。
【００７１】
上記推奨車速Ｖｉは、上記道路線形設計理論式において、旋回半径Ｒの代わりに曲率半径Ｒｏを当てはめるとともに旋回可能速度Ｖの代わりに推奨車速Ｖｉを当てはめることにより算出することができる。そしてこれにより、表３に示すような推奨車速Ｖｉと曲率半径Ｒｏとの関係を示す数値テーブルを得ることができる。
【００７２】
【表３】
【００７３】
この数値テーブルから得られる推奨車速Ｖｉは、曲率半径Ｒｏに対応する旋回可能速度（すなわち車両２が安全かつ快適に旋回走行することが可能な最大車速）であるが、実際にはこの推奨車速Ｖｉ以下の速度で走行する場合だけでなく、この推奨車速Ｖｉよりも大きな速度で走行することも考えられる。そして、推奨車速Ｖｉとは異なる速度で旋回走行する場合には、自車到達位置が予測値と異なってしまい、目標位置ＴＰ１が所期の位置からずれてしまうこととなる。
【００７４】
そこで本実施形態においては、推奨車速Ｖｉと実車速ＶＳとの差に応じて上記所定時間ｔの増減補正を行うようになっている。そしてこれにより、車両前方の走行路において推奨車速Ｖｉが遵守されないような場合においても、自車到達位置の予測精度が低下するのを抑えるようになっている。その際、推奨車速Ｖｉに対して実車速ＶＳが大きくなれば、自車到達位置は予測した位置よりも遠い位置にずれてしまうので、上記増減補正は、推奨車速Ｖｉに対して実車速ＶＳが大きくなるほど所定時間ｔを２．５秒に対して短くするようになっている。
【００７５】
ところで、上記推奨車速Ｖｉを設定する際に用いられる曲率半径Ｒｏは、車両現在位置を基準にして車両前方の走行路の道路曲線の算出を行い、この道路曲線の一部分の半径として得るようになっている。上記道路曲線の算出は、走行路に含まれるノードの位置データ（緯度・経度のデータ）をスプライン曲線等に当てはめることにより行うようになっている。そしてその算出区間としては、車両現在位置の前方のノード２箇所と通過したノードとを含めるようになっている。その際、２００ｍ先あるいは５秒後程度先までのノードデータを用いることが好ましい。
【００７６】
こうして得られる曲率半径Ｒｏは、走行路を代表する１本の道路曲線に対するものとなるが、実際の走行路には幅があり、例えば図３に示すように、２車線（片側１車線）以上の走行路では、上記道路曲線は走行路のセンタラインとなる。したがって、本実施形態に示すような左側通行の交通環境下においては、車両２の旋回走行ラインの旋回半径Ｒは、右旋回走行路では曲率半径Ｒｏよりも大きい値となる一方、左旋回走行路では曲率半径Ｒｏよりも小さい値となる。そこで本実施形態においては、上記所定時間ｔを左旋回走行路では２．５秒よりも短くする補正を行うとともに右旋回走行路では２．５秒よりも長くする補正を行うようになっている。
【００７７】
なお、車両前方の走行路が右旋回走行路であるか左旋回走行路であるかの判定は、ジャイロセンサにより検出される現時点の車両進行方向の方位ベクトルと、算出された道路曲線上の点の方位ベクトルとの積が、正負いずれであるかによって行うようになっている。
【００７８】
図８〜１５は、道なり制御モードでのビーム制御の目標位置ＴＰ１を、現時点から何秒後の自車到達位置に設定するのが最適であるかを調べるために行ったシミュレーションの結果を示す平面図である。
【００７９】
これらの図は、いずれも車両２が直線路からＳ字状の曲線路を走行する場合を示しており、図８〜１１は、旋回走行ライン（１点鎖線で示すライン）の旋回半径ＲがＲ＝３０ｍである場合、図１２〜１５は、旋回走行ラインの旋回半径ＲがＲ＝６０ｍである場合を示している。
【００８０】
図８および９は、旋回半径Ｒが３０ｍの旋回走行ラインを推奨車速３０ｋｍ／ｈｒで走行する場合において、ビーム制御の有無およびビーム制御の目標位置（照射位置）ＴＰ１の違いによるビーム照射の様子を示す図であって、図８（ａ）はビーム制御なし（ビーム照射方向を車両正面方向に固定）、図８（ｂ）、図９（ａ）および図９（ｂ）は、照射位置を１．５秒後、２．５秒後、３．５秒後の自車到達位置に各々設定した場合を示している。
【００８１】
これらの図から明らかなように、ビーム制御なしの場合には、曲線路ではビーム照射により形成される配光パターンＰの多くの部分が走行路からはみ出してしまうのに対し、照射位置を１．５秒後、２．５秒後、３．５秒後の自車到達位置に設定した場合には、曲線路でも配光パターンＰの走行路からのはみ出し量が少なくなる。
【００８２】
配光パターンＰの走行路からのはみ出し量が少ない程照射効率がよく、そしてこの道路照射効率がよい程前方路面を十分見渡すことができるので走行安全性を高めることができる。道路照射効率を比較して評価すると、
２．５秒後≒３．５秒後＞１．５秒後≫ビーム制御なし
となる。
【００８３】
図１０および１１は、旋回半径Ｒが３０ｍの旋回走行ラインを推奨車速の１．５倍の車速４５ｋｍ／ｈｒで走行する場合におけるビーム照射の様子を、図８および９と同様にして示す図である。
【００８４】
この場合における道路照射効率を比較して評価すると、
２．５秒後＞１．５秒後＞３．５秒後≫ビーム制御なし
となる。
【００８５】
図１２および１３は、旋回半径Ｒが６０ｍの旋回走行ラインを推奨車速４０ｋｍ／ｈｒで走行する場合におけるビーム照射の様子を、図８および９と同様にして示す図である。
【００８６】
この場合における道路照射効率を比較して評価すると、
２．５秒後≒３．５秒後＞１．５秒後≫ビーム制御なし
となる。
【００８７】
図１４および１５は、旋回半径Ｒが６０ｍの旋回走行ラインを推奨車速の１．５倍の車速６０ｋｍ／ｈｒで走行する場合におけるビーム照射の様子を、図８および９と同様にして示す図である。
【００８８】
この場合における道路照射効率を比較して評価すると、
２．５秒後≒１．５秒後＞３．５秒後≫ビーム制御なし
となる。
【００８９】
以上のシミュレーション結果から、道なり制御モードでのビーム制御の目標位置ＴＰ１は、現時点から２〜３秒後、特に約２．５秒後の自車到達位置に設定するのが最適であることが判明した。ただし、車両２の実車速ＶＳが推奨車速Ｖｉよりも大きい場合には、２．５秒よりも短めの値に設定することがより好ましいことも判明した。
【００９０】
図１６は、道なり制御モードでのビーム制御の内容を示すフローチャートである。
【００９１】
まず、車両現在位置を基準にして車両前方の走行路の道路曲線を算出し（Ｓ１）、その算出結果を基にして車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏを算出する（Ｓ２）。
【００９２】
次に、この曲率半径Ｒｏから推奨車速Ｖｉを算出し（推奨車速Ｖｉと曲率半径Ｒｏとの関係を示す数値テーブル（表３）から推奨車速Ｖｉを読み出し）（Ｓ３）、この推奨車速Ｖｉと車両２の実車速ＶＳとを比較する（Ｓ４）。
【００９３】
その結果、ＶＳ≦Ｖｉであれば、所定時間ｔをｔ＝２．５秒に設定し（Ｓ５）、ＶＳ＞Ｖｉであれば、所定時間ｔをｔ＝２．５秒よりも短めの値に設定する（Ｓ６）。具体的には、例えば、Ｖｉ＜ＶＳ≦１．５Ｖｉではｔ＝２秒、ＶＳ＞１．５Ｖｉではｔ＝１．５秒に設定する。
【００９４】
続いて、車両前方の走行路が、右旋回走行路、左旋回走行路、直進走行路のいずれであるかの判定を行う（Ｓ７）。右旋回走行路であれば上記所定時間ｔを長くする補正を行い（Ｓ９）、左旋回走行路であれば上記所定時間ｔを短くする補正を行い（Ｓ８）、直線走行路であれば補正は行わない。
【００９５】
このようにして得られた所定時間ｔと実車速ＶＳおよび車両前方の走行路の推奨車速Ｖｉとに基づいて、旋回走行ライン上における自車到達位置を算出する（Ｓ１０）。そして、この自車到達位置を目標位置ＴＰ１としてリフレクタ傾動角を算出し（Ｓ１１）、この算出結果に従ってアクチュエータ３０によりリフレクタ２８を傾動させた後（Ｓ１２）、最初のステップ（Ｓ１）に戻る。
【００９６】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯システムは、前照灯２０Ｌ、２０Ｒにより照射されるビームを制御するビーム制御用ＥＣＵ２２が、その道なり制御モードにおいて所定時間ｔ後の自車到達位置を目標位置ＴＰ１としてビーム制御を行うように構成されているが、その際、ナビゲーション装置１６からの情報に基づいて車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏを算出し、この曲率半径Ｒｏに対応する推奨車速Ｖｉに基づいて自車到達位置を予測するように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００９７】
すなわち、仮に現時点の車速（実車速ＶＳ）のみを基準にして自車到達位置を予測した場合には、車両前方の道路形状によって実際の自車到達位置が予測値と大きく異なったものとなってしまうことがあるが、車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏを算出し、これに対応する推奨車速Ｖｉに基づいて自車到達位置を予測するようにすれば、近い将来に生じ得る車速変化を考慮した精度のよい自車到達位置の予測を行うことができる。
【００９８】
このように本実施形態によれば、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムにおいて、ビーム制御の目標位置となる所定時間後の自車到達位置を精度よく予測することができる。そしてこれにより車両前方路面を十分に照射することができる。
【００９９】
特に本実施形態においては、道なり制御モードでのビーム制御の目標位置ＴＰ１を、推奨車速Ｖｉで旋回走行する場合には現時点から２．５秒後の自車到達位置に設定するのが最適であるというシミュレーション結果が得られたことに基づき、上記所定時間ｔを２．５秒に設定しているので、車両前方路面を極めて効率的に照射することができる。
【０１００】
しかもその際、車両２の実車速ＶＳが推奨車速Ｖｉよりも大きい場合には、自車到達位置が予測した位置よりも遠い位置にずれてしまうことに鑑み、推奨車速Ｖｉに対して実車速ＶＳが大きくなるほど所定時間ｔを短縮する補正を行うようになっているので、車両前方の走行路において推奨車速Ｖｉが遵守されないような場合においても、自車到達位置の予測精度が低下するのを抑えることができる。
【０１０１】
また、本実施形態においては、実際の旋回走行ラインの旋回半径Ｒが、車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏよりも大きくなる右旋回走行路の場合には所定時間ｔを長くする補正を行い、左旋回走行路の場合には所定時間ｔを短くする補正を行うようになっているので、自車到達位置の予測精度をより高めることができる。
【０１０２】
なお、上記実施形態においては、道なり制御モードでのビーム制御の際に推奨車速Ｖｉに基づいて自車到達位置を予測する構成となっているが、交差点制御モードでのビーム制御の際にも交差点での旋回可能速度Ｖｃに基づいて自車到達位置を予測することが可能である。そしてこのようにすることにより、交差点制御モードでのビーム制御の目標位置ＴＰ２の位置精度を高めることが可能となる。
【０１０３】
また、上記実施形態においては、各前照灯２０Ｌ、２０Ｒのヘッドランプ２４からのビーム照射により形成される配光パターンＰがロービーム用配光パターンである場合について説明したが、ビーム切換えによりハイビーム用配光パターンでのビーム照射が行われる際にも、上記各実施形態と同様のビーム制御を行うことにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【０１０４】
さらに、上記実施形態においては、各前照灯２０Ｌ、２０Ｒが、リフレクタ２８が左右方向に傾動可能なヘッドランプ２４および調光可能なコーナリングランプ２６からなる場合について説明したが、これ以外の灯具構成を採用することも可能である。例えば、ビーム照射範囲を変更可能なヘッドランプ２４およびビーム照射方向を変更可能なコーナリングランプ２６からなる構成等を採用した場合、あるいは、ヘッドランプ２４およびコーナリングランプ２６以外に他のランプを備えた構成、ヘッドランプ２４およびフォグランプ等からなる構成を採用した場合等においても、これら各ランプのビームを適宜制御することにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【０１０５】
また、上記実施形態においては、車両前方の道路形状検出手段としてナビゲーション装置１６を用いているが、これに代えてＣＣＤカメラを備えた画像処理装置等を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯システムを示す全体構成図
【図２】上記実施形態の前照灯により照射されるビームの配光パターンを示す平面図
【図３】上記実施形態における道なり制御モードの具体例を示す道路平面図
【図４】上記実施形態における交差点制御モードの具体例を示す道路平面図
【図５】上記実施形態における旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図（その１）
【図６】上記実施形態における旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図（その２）
【図７】上記実施形態において行われるビーム制御の内容を示すフローチャート
【図８】上記道なり制御モードでのビーム制御の目標位置を、現時点から何秒後の自車到達位置に設定するのが最適であるかを調べるために行ったシミュレーションの結果を示す平面図（その１）
【図９】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その２）
【図１０】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その３）
【図１１】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その４）
【図１２】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その５）
【図１３】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その６）
【図１４】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その７）
【図１５】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その８）
【図１６】上記道なり制御モードでのビーム制御の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
２ 車両
１０ 前照灯装置
１２ コラム装置
１４ ＶＳＣ装置
１６ ナビゲーション装置（道路形状検出手段）
１８ 車内ＬＡＮ
２０Ｌ、２０Ｒ 前照灯
２２ ビーム制御用ＥＣＵ（ビーム制御手段）（自車到達位置予測手段）
２４ ヘッドランプ
２６ コーナリングランプ
２８ リフレクタ
３０ アクチュエータ（ＡＣＴ）
３２ ドライバ
３４ 調光回路（ＰＷＭ）
４０ ヘッドランプスイッチ
４２ 方向指示器スイッチ
４４ 舵角センサ
４６ コラムＥＣＵ
５０ 車速センサ
５２ ＶＳＣ用ＥＣＵ
６０ ナビゲーションＥＣＵ
６２ 道路地図データＣＤ−ＲＯＭ
６４ ＧＰＳ受信機
６６ ジャイロセンサ（方位センサ）
６８ 表示装置
Ａ、Ｂ、Ｃ 走行路
Ｊ１、Ｊ２ 交差点
Ｐ、Ｐｃ 配光パターン
Ｐｊ 交差点進入点
Ｒ 旋回半径
Ｒｏ 曲率半径
Ｔ 到達時間
Ｔ１ 設定時間
ｔ 所定時間
ＴＰ１、ＴＰ２ 目標位置
Ｖ１ 第１設定車速
Ｖ２ 第２設定車速
Ｖｃ 旋回可能速度
Ｖｉ 推奨車速
ＶＳ 実車速
α 最大傾動角
【発明の属する技術分野】
本願発明は、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常の車両用前照灯においては、そのビーム照射方向が固定されているため、山岳路や交差点等の曲路走行時には、車両前方路面を十分に照射することができない。
【０００３】
これに対し、特開平６−７２２３４号公報には、車速および車両前方の道路形状を検出して、車両が道なりに所定時間走行したときに到達すると予測される位置を算出し、この算出された自車到達位置を目標位置としてビーム制御を行うように構成された車両用前照灯システムが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の車両用前照灯システムにおいては、所定時間後の自車到達位置の算出の際、実車速（現時点の車速）は考慮されるが、車両前方の道路形状による車速変化については考慮されないので、次のような問題がある。
【０００５】
すなわち、車両前方の走行路が曲線路である場合には直線路の場合に比して車速は減少し、また、同じ曲線路であっても急な曲線路であれば緩やかな曲線路に比して車速は減少する。このため、実車速を基準にして自車到達位置の予測を行うようにした場合には、実際の自車到達位置が予測値と大きく異なったものとなってしまうこともある。そして、このように自車到達位置に誤差が生じると、車両前方路面を十分に照射することができなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムにおいて、ビーム制御の目標位置となる所定時間後の自車到達位置を精度よく予測することができる車両用前照灯システムを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、車両前方の走行路の曲率半径を算出し、この曲率半径に対応する推奨車速に基づいて自車到達位置を予測する構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００８】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯システムは、
車両前方を照射する前照灯と、この前照灯により照射されるビームを制御するビーム制御手段と、を備えてなる車両用前照灯システムであって、
車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、所定時間後の自車到達位置を予測する自車到達位置予測手段とを備えてなり、
上記ビーム制御手段が、上記自車到達位置を目標位置として上記ビーム制御を行うように構成されており、
上記自車到達位置予測手段が、上記道路形状検出手段の検出結果から車両前方の走行路の曲率半径を算出し、この算出された曲率半径に対応する推奨車速に基づいて上記自車到達位置を予測するように構成されている、ことを特徴とするものである。
【０００９】
上記「ビーム制御手段」によるビーム制御の具体的内容は特に限定されるものではなく、例えば、前照灯により照射されるビームの照射方向、照射範囲、照射光量のいずれか、あるいはこれらを適宜組み合わせたものを可変とする制御等が採用可能である。
【００１０】
上記「道路形状検出手段」は、車両前方の道路形状を検出可能なものであれば、その具体的内容は特に限定されるものではなく、例えば、ナビゲーション装置やＣＣＤカメラを用いたもの等が採用可能である。
【００１１】
上記「推奨車速」とは、車両が安全かつ快適に旋回走行することができる車速であって、走行路の曲率半径に応じて予め設定された車速である。
【００１２】
上記「推奨車速に基づいて」とは、該推奨車速を自車到達位置を予測する際のパラメータの１つとして用いることを意味するものであって、該推奨車速以外に実車速（すなわち現時点の車速）等を上記パラメータとして用いるようにしてもよいことはもちろんである。
【００１３】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯システムは、自車到達位置予測手段により予測された所定時間後の自車到達位置を目標位置としてビーム制御を行うように構成されているが、上記自車到達位置予測手段は、道路形状検出手段の検出結果から車両前方の走行路の曲率半径を算出し、この算出された曲率半径に対応する推奨車速に基づいて自車到達位置を予測するように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００１４】
すなわち、仮に実車速のみを基準にして自車到達位置を予測した場合には、車両前方の道路形状によって実際の自車到達位置が予測値と大きく異なったものとなってしまうことがあるが、車両前方の走行路の曲率半径を算出し、これに対応する推奨車速に基づいて自車到達位置を予測するようにすれば、近い将来に生じ得る車速変化を考慮した精度のよい自車到達位置の予測を行うことができる。
【００１５】
このように本願発明によれば、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムにおいて、ビーム制御の目標位置となる所定時間後の自車到達位置を精度よく予測することができる。そしてこれにより車両前方路面を十分に照射することができる。
【００１６】
上記「所定時間」は、特に限定されるものではないが、１．５〜３．５秒の範囲内の値に設定することが車両前方路面を十分に照射する上で好ましく、２〜３秒の範囲内の値（例えば約２．５秒）に設定することがより好ましい。
【００１７】
また、この「所定時間」は、一定値に設定するようにしてもよいが、推奨車速と実車速との差に応じて増減補正するようにしてもよい。後者の構成を採用することにより、車両前方の走行路において推奨車速が遵守されないような場合においても、自車到達位置の予測精度が低下するのを抑えることができる。
【００１８】
その際、推奨車速に対して実車速が大きければ、自車到達位置は予測した位置よりも遠い位置にずれてしまうので、上記増減補正は、推奨車速に対して実車速が大きくなるほど所定時間を短くする補正とすることが好ましい。
【００１９】
また、車両前方の走行路が右旋回走行路の場合と左旋回走行路の場合とでは、実際の旋回走行ラインの旋回半径は異なった値となることが多い。そこで、車両前方の走行路が右旋回走行路の場合と左旋回走行路の場合とで上記所定時間を異なった値に設定して自車到達位置の予測を行うことが好ましい。
【００２０】
具体的には、上記所定時間を左側通行の交通環境下では左旋回走行路よりも右旋回走行路の方が大きい値となるように設定し、右側通行の交通環境下では右旋回走行路よりも左旋回走行路の方が大きい値となるように設定すればよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１は、本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯システムを示す全体構成図である。
【００２３】
図示のように、この車両用前照灯システムは、前照灯装置１０と、コラム装置１２と、ＶＳＣ（車両安定制御）装置１４と、ナビゲーション装置１６（道路形状検出手段）とを備えてなり、これら各装置が車内ＬＡＮ１８を介して接続されている。
【００２４】
上記前照灯装置１０は、左右１対の前照灯２０Ｌ、２０Ｒと、これら前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行うビーム制御用ＥＣＵ２２（ビーム制御手段）とを備えてなっている。
【００２５】
上記各前照灯２０Ｌ、２０Ｒは、車両２の前端部に設けられたヘッドランプ２４と、その車幅方向外側に隣接して設けられたコーナリングランプ２６とからなっている。
【００２６】
上記各ヘッドランプ２４は、そのリフレクタ２８からの反射光により、図２に示すような配光パターンＰ（ロービーム用配光パターン）で車両前方へビーム照射を行うようになっている。このビーム照射方向は、実線で示す車両正面方向を中心にして、２点鎖線で示す角度位置まで左右方向に各々所定角度α（例えばα＝２０°）変化させ得るようになっている。これを実現するため、リフレクタ２８は左右方向に傾動可能な構成となっており、その傾動はアクチュエータ（ＡＣＴ）３０の駆動により行われるようになっている。このアクチュエータ３０は、ビーム制御用ＥＣＵ２２によりドライバ３２を介して駆動制御されるようになっている。
【００２７】
一方、上記各コーナリングランプ２６は、そのビーム照射方向が車両正面方向に対して一定角度（例えば車幅方向外側４５°）に固定されており、図２に示すような配光パターンＰｃを形成するようになっている。ただし、このコーナリングランプ２６は調光回路（ＰＷＭ）３４およびドライバ３２を介してビーム制御用ＥＣＵ２２に接続されており、そのビーム強度が可変とされている。すなわち、配光パターンＰｃは、ビーム強度が最大のときには実線で示す大きさとなるが、調光によりビーム強度を減少させると２点鎖線で示すように徐々に小さくなるようになっている。
【００２８】
上記コラム装置１２は、ステアリングコラムに設けられており、ヘッドランプスイッチ４０と、方向指示器スイッチ４２と、舵角センサ４４（旋回角度検出手段）と、コラムＥＣＵ４６とからなっている。ヘッドランプスイッチ４０は、ヘッドランプ２４のオンオフ操作およびビーム切換え（ハイビームとロービームとの切換え）を行うスイッチであり、方向指示器スイッチ４２は、左右の方向指示器のオンオフを行うスイッチである。また、舵角センサ４４は、ステアリングホイールの回転角度から車両２の舵角（旋回角度）を検出するようになっている。そして、コラムＥＣＵ４６は、ヘッドランプスイッチ４０、方向指示器スイッチ４２および舵角センサ４４からの信号を収集して車内ＬＡＮ１８へ出力するようになっている。
【００２９】
上記ＶＳＣ装置１４は、車速センサ５０と、図示しないヨーレートセンサと、これら各センサからの検出信号を基に、曲路走行時のスピンなどを回避し、曲路走行時の安全走行を支援するＶＳＣ用ＥＣＵ５２とからなっている。なお、上記ヨーレートセンサの代わりに舵角センサ４４からの検出信号を用いることも可能である。
【００３０】
上記ナビゲーション装置１６は、ナビゲーションＥＣＵ６０と、道路地図データＣＤ−ＲＯＭ６２と、ＧＰＳ受信機６４と、ジャイロセンサ（方位センサ）６６と、表示装置６８とからなっている。そして、このナビゲーション装置１６においては、該ナビゲーション装置１６に組み込まれた各センサからのデータやＶＳＣ装置１４の車速センサ５０から得られる車速データをナビゲーションＥＣＵ６０に取り込むとともに、コラム装置１２のコラムＥＣＵ４６から方向指示器スイッチ４２や舵角センサ４４の情報を車内ＬＡＮ１８を介してナビゲーションＥＣＵ６０に取り込み、これらの情報を処理することにより自車の現在位置や旋回半径そして所定時間後の到達位置等を求め、再度車内ＬＡＮ１８へ出力するようになっている。
【００３１】
上記前照灯装置１０のビーム制御用ＥＣＵ２２は、車内ＬＡＮ１８を介してコラム装置１２、ＶＳＣ装置１４およびナビゲーション装置１６から必要な情報を収集して、車両走行状況に適した制御モードで前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行うようになっている。
【００３２】
上記制御モードとしては、ナビゲーション装置１６によって得られる車両前方の道路形状データを基にビーム制御を行う道路形状対応モードと、舵角センサ４４からの舵角データ（旋回角度データ）を基にビーム制御を行う旋回角度対応モードとを備えている。
【００３３】
上記道路形状対応モードは、道なりに走行するのに適したビーム照射を行わせる道なり制御モードと、交差点での旋回走行に適したビーム照射を行わせる交差点制御モードとからなっている。
【００３４】
上記道なり制御モードでは、車両２が走行路を道なりに走行するとした場合において、車両２が所定時間ｔ後（例えば２．５秒後）に到達する位置を目標位置としてビーム制御を行うようになっている。このビーム制御は、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両正面方向から左右方向に傾動させてそのビーム照射方向を適宜変化させることにより行うようになっている。
【００３５】
図３は、道なり制御モードの具体例を示す道路平面図である。
【００３６】
この具体例では、時速５０ｋｍで直線状の走行路Ａを走行している車両２が、次の交差点Ｊ１で右左折することなく直進した後、Ｓ字状の曲線路を走行する場合を想定している。
【００３７】
同図において、車両２の前方に示す点ＴＰ１は、車両２が２．５秒後に到達する位置（すなわちビーム制御の目標位置）である。この目標位置ＴＰ１は直線路では車両正面方向であるので、配光パターンＰも車両正面方向を向いているが、曲線路では車両正面方向から左右にずれるため、配光パターンＰも２点鎖線で示す車両正面方向から左右方向にずれたものとなる。なお、同図に示す配光パターンＰは、左右１対のヘッドランプ２４の合成配光パターンである（以下においても同様である）。
【００３８】
一方、上記交差点制御モードは、車両２が走行路前方の交差点を旋回走行することが明らかな場合において、交差点到達前の段階で予め旋回方向へ向けてビーム照射を行うことにより、車両進行方向の視認性を高めるようにするための制御モードである。この交差点制御モードでは、車両２が走行路前方の交差点にある程度近づいた時点で、該交差点を旋回走行すると判断した場合に、車両２が所定時間後（例えば２．５秒後）に到達する位置を目標位置としてビーム制御を行うようになっている。このビーム制御は、基本的には、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両正面方向から左右方向に傾動させてそのビーム照射方向を旋回方向へ向けることにより行うようになっているが、ヘッドランプ２４の傾動のみでは目標位置へのビーム照射を十分に行うことができない状態になると、旋回方向に位置するコーナリングランプ２６を点灯させるようになっている。このとき、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置の向きとの角度差が大きくなるに従って、コーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるようになっている。
【００３９】
図４は、交差点制御モードの具体例を示す道路平面図である。
【００４０】
この具体例では、時速３０ｋｍで走行路Ａをしている車両２が、次の交差点Ｊ１で左折して走行路Ｂに進入した後、次の交差点Ｊ２で右折して走行路Ｃに進入する場合を想定している。
【００４１】
図示のように、車両２が走行路Ａの交差点Ｊ１から手前側（左側）に十分離れた位置にあるときには、まだ道なり制御モードでビーム制御が行われるが、車両２が交差点Ｊ１にある程度近づいて方向指示器が作動した時点で、交差点制御モードに切り換わるようになっている。
【００４２】
図中、車両２の前方に示す点ＴＰ２は、交差点制御モードにおいて車両２が２．５秒後に到達する位置（すなわちビーム制御の目標位置）である。この目標位置ＴＰ２は、車両２が走行路Ａの交差点Ｊ１から手前側（左側）に離れた位置にあるときには車両正面方向に位置するので、配光パターンＰも車両正面方向を向いているが、車両２が交差点Ｊ１に接近すると、目標位置ＴＰ２は交差点Ｊ１内の左折旋回走行ライン（図中１点鎖線で示すライン）上に位置するので、配光パターンＰも２点鎖線で示す車両正面方向から左側にずれたものとなる。そして、この目標位置ＴＰ２は交差点Ｊ１内の左折旋回走行ラインに沿って左方向へずれていくので、これに伴って配光パターンＰの向きも左方向へ変化していくが、目標位置ＴＰ２の向きがリフレクタ２８の最大傾動角αを超えると、配光パターンＰの向きが目標位置ＴＰ２まで追従できなくなるので、車両左側のコーナリングランプ２６が点灯して配光パターンＰｃを形成し、これにより左方向を照射するようになっている。このコーナリングランプ２６のビーム強度は、最初は小さいが、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置Ｔ２との角度差が大きくなるに従って徐々に増大するようになっている。
【００４３】
次の交差点Ｊ２での右折の際にも、同様のビーム制御が行われるが、右折時には、交差点Ｊ２内の右折旋回走行ラインの旋回半径Ｒが大きくなるので、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置Ｔ２との角度差が大きくなるに従ってコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるだけでは、目標位置Ｔ２へのビーム照射が不十分な状態になる。このため、コーナリングランプ２６の点灯開始直後からビーム強度を最大値に設定するようになっている。
【００４４】
車両２が交差点Ｊ１あるいは交差点Ｊ２に到達して該交差点内を実際に旋回走行する際には、交差点制御モードではなく旋回角度対応モードでビーム制御を行うようになっている。
【００４５】
この旋回角度対応モードは、車両２が実際に旋回走行している状態を前提として行われる制御モードであるが、道なり制御モードおよび交差点制御モードを補完する目的でも用いられるようになっている。この旋回角度対応モードでは、ステアリング操作が行われたとき、その舵角に応じてヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両旋回方向に向けるとともに、車両２の旋回方向側に位置するコーナリングランプ２６を点灯させるようになっている。その際、舵角が大きくなるに従って、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるようになっている。
【００４６】
ただし、交差点制御モードから旋回角度対応モードに移行する場合には、ビーム照射が不連続とならないようにするため（すなわち、ヘッドランプ２４の配光パターンＰおよびコーナリングランプ２６の配光パターンＰｃが急激に変化してしまわないようにするため）、交差点制御モードでのビーム照射状態を引き継ぐようにして旋回角度対応モードでのビーム照射を行うようになっている。
【００４７】
図５および６は、旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図である。
【００４８】
図５は、車両２が上記交差点Ｊ１を左折する場合を想定しており、図６は、車両２が上記交差点Ｊ２を右折する場合を想定している。
【００４９】
これらの図に示すように、交差点Ｊ１、Ｊ２での旋回走行の際には、プラス方向へのステアリング操作により舵角が最大になるまでは、交差点制御モードでのビーム照射状態を引き継いで、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を最大値に維持し（すなわち、配光パターンＰの左右偏向角を最大にするとともに配光パターンＰｃの大きさを最大に維持し）、マイナス方向へのステアリング操作により舵角が減少するときには、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に減少させるようになっている。
【００５０】
次に、本実施形態に係る車両用前照灯システムにおいて行われるビーム制御の内容を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００５１】
まず、ナビゲーション装置１６が起動し、そのナビゲーションＥＣＵ６０において、道路地図データＣＤ−ＲＯＭ６２から道路地図データを読み込み（Ｓ１）、続いて車両走行データ（車速センサ５０からの車速データ、舵角センサ４４からの舵角データ、および方向指示器スイッチ４２からの方向指示器の作動状態のデータ）を読み込む（Ｓ２）。
【００５２】
そして、ナビゲーションＥＣＵ６０において、ＧＰＳ受信機６４からの位置データおよびジャイロセンサ６６からの方位データと道路地図データとを基にマップマッチングを行う（Ｓ３）。
【００５３】
このとき、マップマッチングが成立していなければ（車両２の現在位置が認識できなければ）、ビーム制御用ＥＣＵ２２は、車両２が道路上にないものとして、旋回角度対応モードで前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００５４】
一方、マップマッチングが成立していれば、ビーム制御用ＥＣＵ２２は、車両２が道路上にあるものとして、実車速（現時点の車速）ＶＳと第１設定車速Ｖ１（例えばＶ１＝２０ｋｍ／ｈｒ）との比較を行う（Ｓ４）。そしてＶＳ＜Ｖ１であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。ここで道路形状対応モード（道なり制御モードまたは交差点制御モード）でビーム制御を行わないのは、低車速での走行中は車線変更や進路変更が多く、ナビゲーション装置１６での進路予測が困難なためである。これに対し、ＶＳ≧Ｖ１であれば、道路形状対応モードでのビーム制御に必要な車両前方の道路形状の認識を行う（Ｓ５）。すなわち、ナビゲーション装置１６において、車両現在位置、進行路（現時点の走行路）の道路種別および車線数、進行路前方に存在する交差点（ノード）の位置および該交差点における交差路（リンク）の数等の読込みを行う。
【００５５】
次に、車両２が現在位置から進行路前方に位置する次の交差点まで到達するのに必要な到達時間Ｔの算出を行う（Ｓ６）。この算出は、車両前方の道路形状のデータと実車速ＶＳのデータとを基にして行う。そして、到達時間Ｔが設定時間Ｔ１（例えばＴ１＝２．５〜３．５秒の範囲内の適当な値）未満であるか否かの判定を行う（Ｓ７）。ここでＴ１を２．５秒から３．５秒程度の値に設定している理由は、交差点で進路を変更する場合、この程度の時間内には方向指示器の操作を完了して減速行動を開始しているからである。
【００５６】
この到達時間ＴがＴ≧Ｔ１であれば、車両２は進行路をまだしばらく道なりに進むものと判断して差支えないので、道なり制御モードでビーム制御を行う（Ｓ１６）。ただしその際、実車速ＶＳが第１設定車速Ｖ１よりも大きい第２設定車速Ｖ２（例えばＶ２＝４０ｋｍ／ｈｒ）未満であれば（Ｓ１３でＮＯの場合）、車線変更等が行われる可能性が比較的高いので、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００５７】
一方、到達時間ＴがＴ＜Ｔ１であれば、方向指示器が作動しているか否かのチェックを行う（Ｓ８）。方向指示器スイッチ４２がＯＮであれば、次の交差点で進路を変更するものとして、交差点での旋回半径Ｒの設定を行う（Ｓ８）。これに対し、方向指示器スイッチ４２がＯＦＦであれば、実車速ＶＳをチェックし、ＶＳ≧Ｖ２であれば道なり制御モードでビーム制御を行い（Ｓ１６）、ＶＳ＜Ｖ２であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。ここでＶＳ≧Ｖ２のとき道なり制御モードとするのは、次の交差点に近づいていても方向指示器が作動しておらずしかもある程度以上の車速が維持されていれば、次の交差点で進路変更する可能性はまずないからである。
【００５８】
上記旋回半径Ｒの設定は、表１に示すように、右折用の数値テーブル（表１−１）および左折用の数値テーブル（表１−２）から、進行路および交差路の道路種別に応じて設定された旋回半径Ｒの値を読み出すことによって行う。
【００５９】
【表１】
表１から明らかなように、旋回半径Ｒは、左側通行の交通環境下では、右折時の方が左折時よりも大きな値に設定されることが多い。なお、交差点が直交交差点でない場合には、上記数値テーブルから読み出した値に対して修正を施して旋回半径Ｒを設定する。すなわち、交差路の進行方向が進行路と鈍角をなす場合には旋回半径Ｒを大きくし、鋭角をなす場合には旋回半径Ｒを小さくする。
【００６１】
このようにして旋回半径Ｒの設定を行った後、この旋回半径Ｒで車両２が実際に旋回走行することが可能な最大車速（旋回可能速度）Ｖｃを算出する（Ｓ１０）。この旋回可能速度Ｖｃの算出は、例えば、交通工学の分野において採用されている次のような道路線形設計理論式を用いて行う。
【００６２】
【数１】
ただし、この道路線形設計理論式において、ｉは片勾配、ｆは横滑り係数である。ここで、ｉ＝０、ｆ＝０．２５とすれば、旋回半径Ｒと旋回可能速度Ｖｃとの関係は、表２に示すようになる。
【００６４】
【表２】
次に、車両２が交差点に到達するまでに実車速ＶＳを旋回可能速度Ｖｃ以下に減速可能か否かをチェックする（Ｓ１１）。このチェックは、車両２から交差点までの距離、実車速ＶＳから算出される減速度および路面の摩擦係数を用いた判別式により行う。その際、交差点までの距離を確定する際の交差点側の基準位置は、ステアリング操作を開始する位置となる交差点進入点（図４〜６にＰｊで示す位置）に設定することが好ましいが、交差点中心から旋回半径Ｒ分の距離を差し引いた位置に設定するようにしても、交差点進入点Ｐｊからそれほど大きくずれることはない。
【００６６】
そして、旋回可能速度Ｖｃ以下に減速不能であれば（Ｓ１１でＮＯの場合）、方向指示器を誤って出しているか単に車線変更を行おうとしているものとみなし、道なり制御モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。これにより、誤って方向指示器が出された方向へ向けてビーム照射を行ってしまうのを防止するようにしている。
【００６７】
一方、旋回可能速度Ｖｃ以下に減速可能であれば（Ｓ１１でＹＥＳの場合）、車両２が交差点内に進入したか否かの判定を行う（Ｓ１２）。この判定は、交差点までの到達時間ＴがＴ≦０になったか否かにより行う。車両がまだ交差点内に進入していなければ、交差点制御モードでビーム制御を行い（Ｓ１５）、車両２が交差点内に進入していれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００６８】
ところで本実施形態においては、道なり制御モードでのビーム制御を所定時間ｔ後の自車到達位置を目標位置ＴＰ１として行うようになっており、その際の所定時間ｔとして２．５秒を例示しているが、これはヘッドランプ２４により形成される配光パターンＰを道なり走行状態において最も効率よく車両前方路面に照射することができる目標位置ＴＰ１が２．５秒後の自車到達位置であることが、後述するシミュレーション結果から明らかになったことによるものである。
【００６９】
その際、仮に現時点の車速（実車速ＶＳ）のみを基準にして２．５秒後の自車到達位置を予測した場合には、車両前方の道路形状によっては実際の自車到達位置が予測値と大きく異なったものとなることがあり、このような場合には目標位置ＴＰ１が所期の位置からずれてしまうこととなる。
【００７０】
そこで本実施形態においては、ナビゲーションＥＣＵ６０において、車両前方の道路形状の検出結果に基づいて車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏを算出し、この算出された曲率半径Ｒｏに対応する推奨車速Ｖｉに基づいて２．５秒後の自車到達位置を予測するようになっている。そしてこれにより、近い将来に生じ得る車速変化を考慮に入れて２．５秒後の自車到達位置の予測を精度よく行い、車両前方路面を十分に照射できるようにしている。
【００７１】
上記推奨車速Ｖｉは、上記道路線形設計理論式において、旋回半径Ｒの代わりに曲率半径Ｒｏを当てはめるとともに旋回可能速度Ｖの代わりに推奨車速Ｖｉを当てはめることにより算出することができる。そしてこれにより、表３に示すような推奨車速Ｖｉと曲率半径Ｒｏとの関係を示す数値テーブルを得ることができる。
【００７２】
【表３】
この数値テーブルから得られる推奨車速Ｖｉは、曲率半径Ｒｏに対応する旋回可能速度（すなわち車両２が安全かつ快適に旋回走行することが可能な最大車速）であるが、実際にはこの推奨車速Ｖｉ以下の速度で走行する場合だけでなく、この推奨車速Ｖｉよりも大きな速度で走行することも考えられる。そして、推奨車速Ｖｉとは異なる速度で旋回走行する場合には、自車到達位置が予測値と異なってしまい、目標位置ＴＰ１が所期の位置からずれてしまうこととなる。
【００７４】
そこで本実施形態においては、推奨車速Ｖｉと実車速ＶＳとの差に応じて上記所定時間ｔの増減補正を行うようになっている。そしてこれにより、車両前方の走行路において推奨車速Ｖｉが遵守されないような場合においても、自車到達位置の予測精度が低下するのを抑えるようになっている。その際、推奨車速Ｖｉに対して実車速ＶＳが大きくなれば、自車到達位置は予測した位置よりも遠い位置にずれてしまうので、上記増減補正は、推奨車速Ｖｉに対して実車速ＶＳが大きくなるほど所定時間ｔを２．５秒に対して短くするようになっている。
【００７５】
ところで、上記推奨車速Ｖｉを設定する際に用いられる曲率半径Ｒｏは、車両現在位置を基準にして車両前方の走行路の道路曲線の算出を行い、この道路曲線の一部分の半径として得るようになっている。上記道路曲線の算出は、走行路に含まれるノードの位置データ（緯度・経度のデータ）をスプライン曲線等に当てはめることにより行うようになっている。そしてその算出区間としては、車両現在位置の前方のノード２箇所と通過したノードとを含めるようになっている。その際、２００ｍ先あるいは５秒後程度先までのノードデータを用いることが好ましい。
【００７６】
こうして得られる曲率半径Ｒｏは、走行路を代表する１本の道路曲線に対するものとなるが、実際の走行路には幅があり、例えば図３に示すように、２車線（片側１車線）以上の走行路では、上記道路曲線は走行路のセンタラインとなる。したがって、本実施形態に示すような左側通行の交通環境下においては、車両２の旋回走行ラインの旋回半径Ｒは、右旋回走行路では曲率半径Ｒｏよりも大きい値となる一方、左旋回走行路では曲率半径Ｒｏよりも小さい値となる。そこで本実施形態においては、上記所定時間ｔを左旋回走行路では２．５秒よりも短くする補正を行うとともに右旋回走行路では２．５秒よりも長くする補正を行うようになっている。
【００７７】
なお、車両前方の走行路が右旋回走行路であるか左旋回走行路であるかの判定は、ジャイロセンサにより検出される現時点の車両進行方向の方位ベクトルと、算出された道路曲線上の点の方位ベクトルとの積が、正負いずれであるかによって行うようになっている。
【００７８】
図８〜１５は、道なり制御モードでのビーム制御の目標位置ＴＰ１を、現時点から何秒後の自車到達位置に設定するのが最適であるかを調べるために行ったシミュレーションの結果を示す平面図である。
【００７９】
これらの図は、いずれも車両２が直線路からＳ字状の曲線路を走行する場合を示しており、図８〜１１は、旋回走行ライン（１点鎖線で示すライン）の旋回半径ＲがＲ＝３０ｍである場合、図１２〜１５は、旋回走行ラインの旋回半径ＲがＲ＝６０ｍである場合を示している。
【００８０】
図８および９は、旋回半径Ｒが３０ｍの旋回走行ラインを推奨車速３０ｋｍ／ｈｒで走行する場合において、ビーム制御の有無およびビーム制御の目標位置（照射位置）ＴＰ１の違いによるビーム照射の様子を示す図であって、図８（ａ）はビーム制御なし（ビーム照射方向を車両正面方向に固定）、図８（ｂ）、図９（ａ）および図９（ｂ）は、照射位置を１．５秒後、２．５秒後、３．５秒後の自車到達位置に各々設定した場合を示している。
【００８１】
これらの図から明らかなように、ビーム制御なしの場合には、曲線路ではビーム照射により形成される配光パターンＰの多くの部分が走行路からはみ出してしまうのに対し、照射位置を１．５秒後、２．５秒後、３．５秒後の自車到達位置に設定した場合には、曲線路でも配光パターンＰの走行路からのはみ出し量が少なくなる。
【００８２】
配光パターンＰの走行路からのはみ出し量が少ない程照射効率がよく、そしてこの道路照射効率がよい程前方路面を十分見渡すことができるので走行安全性を高めることができる。道路照射効率を比較して評価すると、
２．５秒後≒３．５秒後＞１．５秒後≫ビーム制御なし
となる。
【００８３】
図１０および１１は、旋回半径Ｒが３０ｍの旋回走行ラインを推奨車速の１．５倍の車速４５ｋｍ／ｈｒで走行する場合におけるビーム照射の様子を、図８および９と同様にして示す図である。
【００８４】
この場合における道路照射効率を比較して評価すると、
２．５秒後＞１．５秒後＞３．５秒後≫ビーム制御なし
となる。
【００８５】
図１２および１３は、旋回半径Ｒが６０ｍの旋回走行ラインを推奨車速４０ｋｍ／ｈｒで走行する場合におけるビーム照射の様子を、図８および９と同様にして示す図である。
【００８６】
この場合における道路照射効率を比較して評価すると、
２．５秒後≒３．５秒後＞１．５秒後≫ビーム制御なし
となる。
【００８７】
図１４および１５は、旋回半径Ｒが６０ｍの旋回走行ラインを推奨車速の１．５倍の車速６０ｋｍ／ｈｒで走行する場合におけるビーム照射の様子を、図８および９と同様にして示す図である。
【００８８】
この場合における道路照射効率を比較して評価すると、
２．５秒後≒１．５秒後＞３．５秒後≫ビーム制御なし
となる。
【００８９】
以上のシミュレーション結果から、道なり制御モードでのビーム制御の目標位置ＴＰ１は、現時点から２〜３秒後、特に約２．５秒後の自車到達位置に設定するのが最適であることが判明した。ただし、車両２の実車速ＶＳが推奨車速Ｖｉよりも大きい場合には、２．５秒よりも短めの値に設定することがより好ましいことも判明した。
【００９０】
図１６は、道なり制御モードでのビーム制御の内容を示すフローチャートである。
【００９１】
まず、車両現在位置を基準にして車両前方の走行路の道路曲線を算出し（Ｓ１）、その算出結果を基にして車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏを算出する（Ｓ２）。
【００９２】
次に、この曲率半径Ｒｏから推奨車速Ｖｉを算出し（推奨車速Ｖｉと曲率半径Ｒｏとの関係を示す数値テーブル（表３）から推奨車速Ｖｉを読み出し）（Ｓ３）、この推奨車速Ｖｉと車両２の実車速ＶＳとを比較する（Ｓ４）。
【００９３】
その結果、ＶＳ≦Ｖｉであれば、所定時間ｔをｔ＝２．５秒に設定し（Ｓ５）、ＶＳ＞Ｖｉであれば、所定時間ｔをｔ＝２．５秒よりも短めの値に設定する（Ｓ６）。具体的には、例えば、Ｖｉ＜ＶＳ≦１．５Ｖｉではｔ＝２秒、ＶＳ＞１．５Ｖｉではｔ＝１．５秒に設定する。
【００９４】
続いて、車両前方の走行路が、右旋回走行路、左旋回走行路、直進走行路のいずれであるかの判定を行う（Ｓ７）。右旋回走行路であれば上記所定時間ｔを長くする補正を行い（Ｓ９）、左旋回走行路であれば上記所定時間ｔを短くする補正を行い（Ｓ８）、直線走行路であれば補正は行わない。
【００９５】
このようにして得られた所定時間ｔと実車速ＶＳおよび車両前方の走行路の推奨車速Ｖｉとに基づいて、旋回走行ライン上における自車到達位置を算出する（Ｓ１０）。そして、この自車到達位置を目標位置ＴＰ１としてリフレクタ傾動角を算出し（Ｓ１１）、この算出結果に従ってアクチュエータ３０によりリフレクタ２８を傾動させた後（Ｓ１２）、最初のステップ（Ｓ１）に戻る。
【００９６】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯システムは、前照灯２０Ｌ、２０Ｒにより照射されるビームを制御するビーム制御用ＥＣＵ２２が、その道なり制御モードにおいて所定時間ｔ後の自車到達位置を目標位置ＴＰ１としてビーム制御を行うように構成されているが、その際、ナビゲーション装置１６からの情報に基づいて車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏを算出し、この曲率半径Ｒｏに対応する推奨車速Ｖｉに基づいて自車到達位置を予測するように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００９７】
すなわち、仮に現時点の車速（実車速ＶＳ）のみを基準にして自車到達位置を予測した場合には、車両前方の道路形状によって実際の自車到達位置が予測値と大きく異なったものとなってしまうことがあるが、車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏを算出し、これに対応する推奨車速Ｖｉに基づいて自車到達位置を予測するようにすれば、近い将来に生じ得る車速変化を考慮した精度のよい自車到達位置の予測を行うことができる。
【００９８】
このように本実施形態によれば、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムにおいて、ビーム制御の目標位置となる所定時間後の自車到達位置を精度よく予測することができる。そしてこれにより車両前方路面を十分に照射することができる。
【００９９】
特に本実施形態においては、道なり制御モードでのビーム制御の目標位置ＴＰ１を、推奨車速Ｖｉで旋回走行する場合には現時点から２．５秒後の自車到達位置に設定するのが最適であるというシミュレーション結果が得られたことに基づき、上記所定時間ｔを２．５秒に設定しているので、車両前方路面を極めて効率的に照射することができる。
【０１００】
しかもその際、車両２の実車速ＶＳが推奨車速Ｖｉよりも大きい場合には、自車到達位置が予測した位置よりも遠い位置にずれてしまうことに鑑み、推奨車速Ｖｉに対して実車速ＶＳが大きくなるほど所定時間ｔを短縮する補正を行うようになっているので、車両前方の走行路において推奨車速Ｖｉが遵守されないような場合においても、自車到達位置の予測精度が低下するのを抑えることができる。
【０１０１】
また、本実施形態においては、実際の旋回走行ラインの旋回半径Ｒが、車両前方の走行路の曲率半径Ｒｏよりも大きくなる右旋回走行路の場合には所定時間ｔを長くする補正を行い、左旋回走行路の場合には所定時間ｔを短くする補正を行うようになっているので、自車到達位置の予測精度をより高めることができる。
【０１０２】
なお、上記実施形態においては、道なり制御モードでのビーム制御の際に推奨車速Ｖｉに基づいて自車到達位置を予測する構成となっているが、交差点制御モードでのビーム制御の際にも交差点での旋回可能速度Ｖｃに基づいて自車到達位置を予測することが可能である。そしてこのようにすることにより、交差点制御モードでのビーム制御の目標位置ＴＰ２の位置精度を高めることが可能となる。
【０１０３】
また、上記実施形態においては、各前照灯２０Ｌ、２０Ｒのヘッドランプ２４からのビーム照射により形成される配光パターンＰがロービーム用配光パターンである場合について説明したが、ビーム切換えによりハイビーム用配光パターンでのビーム照射が行われる際にも、上記各実施形態と同様のビーム制御を行うことにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【０１０４】
さらに、上記実施形態においては、各前照灯２０Ｌ、２０Ｒが、リフレクタ２８が左右方向に傾動可能なヘッドランプ２４および調光可能なコーナリングランプ２６からなる場合について説明したが、これ以外の灯具構成を採用することも可能である。例えば、ビーム照射範囲を変更可能なヘッドランプ２４およびビーム照射方向を変更可能なコーナリングランプ２６からなる構成等を採用した場合、あるいは、ヘッドランプ２４およびコーナリングランプ２６以外に他のランプを備えた構成、ヘッドランプ２４およびフォグランプ等からなる構成を採用した場合等においても、これら各ランプのビームを適宜制御することにより、上記実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【０１０５】
また、上記実施形態においては、車両前方の道路形状検出手段としてナビゲーション装置１６を用いているが、これに代えてＣＣＤカメラを備えた画像処理装置等を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る車両用前照灯システムを示す全体構成図
【図２】上記実施形態の前照灯により照射されるビームの配光パターンを示す平面図
【図３】上記実施形態における道なり制御モードの具体例を示す道路平面図
【図４】上記実施形態における交差点制御モードの具体例を示す道路平面図
【図５】上記実施形態における旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図（その１）
【図６】上記実施形態における旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図（その２）
【図７】上記実施形態において行われるビーム制御の内容を示すフローチャート
【図８】上記道なり制御モードでのビーム制御の目標位置を、現時点から何秒後の自車到達位置に設定するのが最適であるかを調べるために行ったシミュレーションの結果を示す平面図（その１）
【図９】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その２）
【図１０】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その３）
【図１１】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その４）
【図１２】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その５）
【図１３】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その６）
【図１４】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その７）
【図１５】上記シミュレーションの結果を示す平面図（その８）
【図１６】上記道なり制御モードでのビーム制御の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
２ 車両
１０ 前照灯装置
１２ コラム装置
１４ ＶＳＣ装置
１６ ナビゲーション装置（道路形状検出手段）
１８ 車内ＬＡＮ
２０Ｌ、２０Ｒ 前照灯
２２ ビーム制御用ＥＣＵ（ビーム制御手段）（自車到達位置予測手段）
２４ ヘッドランプ
２６ コーナリングランプ
２８ リフレクタ
３０ アクチュエータ（ＡＣＴ）
３２ ドライバ
３４ 調光回路（ＰＷＭ）
４０ ヘッドランプスイッチ
４２ 方向指示器スイッチ
４４ 舵角センサ
４６ コラムＥＣＵ
５０ 車速センサ
５２ ＶＳＣ用ＥＣＵ
６０ ナビゲーションＥＣＵ
６２ 道路地図データＣＤ−ＲＯＭ
６４ ＧＰＳ受信機
６６ ジャイロセンサ（方位センサ）
６８ 表示装置
Ａ、Ｂ、Ｃ 走行路
Ｊ１、Ｊ２ 交差点
Ｐ、Ｐｃ 配光パターン
Ｐｊ 交差点進入点
Ｒ 旋回半径
Ｒｏ 曲率半径
Ｔ 到達時間
Ｔ１ 設定時間
ｔ 所定時間
ＴＰ１、ＴＰ２ 目標位置
Ｖ１ 第１設定車速
Ｖ２ 第２設定車速
Ｖｃ 旋回可能速度
Ｖｉ 推奨車速
ＶＳ 実車速
α 最大傾動角
Claims (6)
- 車両前方を照射する前照灯と、この前照灯により照射されるビームを制御するビーム制御手段と、を備えてなる車両用前照灯システムであって、
車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、所定時間後の自車到達位置を予測する自車到達位置予測手段とを備えてなり、
上記ビーム制御手段が、上記自車到達位置を目標位置として上記ビーム制御を行うように構成されており、
上記自車到達位置予測手段が、上記道路形状検出手段の検出結果から車両前方の走行路の曲率半径を算出し、この算出された曲率半径に対応する推奨車速に基づいて上記自車到達位置を予測するように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯システム。 - 上記所定時間が、１．５〜３．５秒の範囲内の値に設定されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯システム。
- 上記自車到達位置予測手段が、上記推奨車速と実車速とを比較し、両車速の差に応じて上記所定時間を増減補正するように構成されている、ことを特徴とする請求項１または２記載の車両用前照灯システム。
- 上記増減補正が、上記推奨車速に対して上記実車速が大きくなるほど上記所定時間を短くする補正である、ことを特徴とする請求項３記載の車両用前照灯システム。
- 上記自車到達位置予測手段が、上記車両前方の走行路が右旋回走行路の場合と左旋回走行路の場合とで上記所定時間を異なった値に設定して上記自車到達位置の予測を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用前照灯システム。
- 上記所定時間が、左側通行の交通環境下では左旋回走行路よりも右旋回走行路の方が大きい値に設定されており、右側通行の交通環境下では右旋回走行路よりも左旋回走行路の方が大きい値に設定されている、ことを特徴とする請求項５記載の車両用前照灯システム。
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