JP6663770B2 - 車両の配光制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の照明装置から照射する照明光の配光を制御する車両の配光制御装置に関する。

従来から、自動車等の車両においては、自車両の前方領域をカメラにより撮像して先行車両や対向車両等の前方車両を検出し、検出した前方車両に眩惑を与えないように、車両前方を照明する照明光の配光を制御する技術が知られている。

例えば、特許文献１には、ハイビーム配光での光照射を行う際に、前方車両に対して眩惑する虞のある領域を遮光して眩惑を防止する一方、前方領域の可及的に広い領域を照明して視認性を向上するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam ）制御の配光制御に関する技術が開示されている。

特開２０１２−１６６６３３号公報

特許文献１に開示されるような従来の配光制御は、前照灯で照明されたカメラの撮像領域内に検出された先行車両や対向車両等に対する眩惑を防止することを主としている。しかしながら、走行状態によっては、ドライバの視野内に障害物が存在しても、カメラの撮像視野外となるような周囲状況となる場合があり、このような場合、従来の配光制御装置では配光領域を拡大することはできず、安全確保の上では必ずしも十分とは言えない。

例えば、図４に示すように、自車両Ｃ０が左右両側に建築物Ｂ１，Ｂ２等の立体物が存在して左右の視界が制限される道路を走行して正面のＴ字路に進入したとき、右側の建築物Ｂ２の陰に歩行者Ｈがいても、カメラの撮像エリアＲ及び前照灯の照射エリアＬから外れて歩行者Ｈを検出することができず、安全を確保することが困難となる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、照明光の配光領域を周囲状況に応じて拡大し、交通環境の安全向上に寄与することのできる車両の配光制御装置を提供することを目的としている。

本発明の一態様による車両の配光制御装置は、車両前方に照明光を照射する第１の照明装置と、車両前部から側方に照明光を照射可能な第２の照明装置と、車両前方の障害物を検出する第１の検出装置と、前記第１の検出装置の検出領域外の障害物を検出可能な第２の検出装置と、前記第１の検出装置の検出結果に基づいて前記第１の照明装置の配光を制御するとともに、左右の少なくとも一方の視界が制限された特定の走行状態で、前記第２の検出装置の検出結果に応じて前記第２の照明装置からの照明光を車両側方に照射するように制御する制御装置とを備え、前記特定の走行状態で前記第１の検出装置の検出領域外に前記第２の検出装置で障害物を検出した場合、前記第２の照明装置からの照明光を、前記障害物を検出した側の車両側方に照射するように制御し、前記特定の走行状態で前記第１の検出装置の検出領域外に前記第２の検出装置で障害物を検出しない場合、視界が制限された側の車両側方に前記第２の照明装置から照明光を照射するよう制御する。

本発明によれば、照明光の配光領域を周囲状況に応じて拡大することができ、交通環境の安全向上に寄与することができる。

配光制御装置の構成図 撮像エリア外に歩行者が存在する場合の照明光の配光を示す説明図 配光制御処理のフローチャート 従来例に係り、撮像エリア外に歩行者が存在する場合の照明光の配光を示す説明図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１において、符号１は自動車等の車両の前方周辺に照射する照明光の配光特性を制御する配光制御装置を示し、車両の前方周辺に照明光を照射する第１，第２の照明装置１０，２０と、車両の前方周辺に存在する障害物を検出する第１，第２の検出装置３０，４０と、障害物の検出結果に基づいて基づいて第１，第２の照明装置１０，２０を制御する制御装置５０とを主として構成されている。

尚、第１，第２の検出装置３０，４０、制御装置５０は、車内ネットワーク１００に接続されており、車内ネットワーク１００に接続されるナビゲーション装置６０、エンジン制御装置７０、変速機制御装置８０、ブレーキ制御装置９０等の他の装置と各種データを送受信して必要な情報を取得する。

第１の照明装置１０は、車両前方に向けてロービーム及びハイビームの照明光を照射するヘッドランプ部１０ａと、ヘッドランプ部１０ａの配光パターンを切り換えるアクチュエータ部１０ｂとを含んで構成されている。ヘッドランプ部１０ａ及びアクチュエータ部１０ｂは、車両の左右に配置されており、左右の相違に関する構成を除いて基本的な構成は同様である。

ヘッドランプ部１０ａは、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）や放電バルブ（ＨＩＤ）等からなる光源と、光源からの光を反射するリフレクタと、リフレクタの反射光を集光して車両前部の所定範囲に照射する照射レンズとを有するランプユニット内に、照射レンズから出射する光の配光パターンを形成するための可変シェード等の配光パターン調整部材を備えている。可変シェードは、例えば、光源の前方に配置された複数の異なる形状の遮光板等によって構成され、その回転位置が可変とされている。

アクチュエータ部１０ｂは、ヘッドランプ部１０ａの可変シェードを構成する複数の遮光板の回転位置を可変するシェードアクチュエータと、ランプユニットを左右方向に偏向させるスイブルアクチュエータとを含んでいる。シェードアクチュエータにより複数の遮光板の回転位置を変化させることでランプ光軸上に位置する遮光板が変化し、ランプユニットから投射する光の配光パターンを変化させることができる。また、スイブルアクチュエータによってランプユニットを左右方向に偏向させることで、光源からの光の照射方向を左右に偏向させて左右の配光を調整することができる。

一方、第２の照明装置２０は、第１の照明装置１０の照射領域外の側方に向けて照明光を照射し、第１の照明装置１０からの照明光と併せて照明光の配光領域を拡大するものである。通常では、第２の照明装置２０はＯＦＦで側方への照明光は出射されず、周囲状況に応じて照明光が出射され、所定時間或いは点滅のパターンで自車両の前部側方が照明される。

この第２の照明装置２０は、車両の前部左右、或いは第１の照明装置１０の左右のランプユニット内に設けられる。車両の前部左右に設ける場合には、専用のランプとして設けても良く、操舵或いはウィンカ作動によって側方に照明光を照射するサイドランプと兼用するようにしても良い。また、第１の照明装置１０のランプユニット内に設ける場合には、第１の照明装置１０の光源とは独立した別の光源を備えても良く、第１の照明装置１０の光源を利用するようにしても良い。

第２の照明装置２０からの照明光は、ドライバの注意を喚起するための照明光であり、第１の照明装置１０からの照明光と比較して、照射範囲が狭く、より明るい照明光とすることが望ましい。後述するように、第２の照明装置２０は、特定の走行状態下において、第１の検出装置３０で検出されない障害物に対してドライバの注意を喚起するために用いられる。

第１の検出装置３０は、車両前方を撮像するカメラユニット３０ａと、カメラユニット３０ａで撮像した画像を処理して自車の前方領域に存在する対向車両、先行車両、歩行者等の障害物を検出する画像処理ユニット３０ｂとを備えて構成されている。カメラユニット３０ａは、１台の単眼のカメラ、或いは距離情報を取得可能な２台１組のステレオカメラを用いることができ、車両前方を所定の視野角（撮像エリア）で撮像する。

一方、第２の検出装置４０は、例えばミリ波レーダ等のレーダユニット４０ａと、このレーダユニット４０ａの送受信を制御し、受信波を処理して障害物を検出するレーダ制御ユニット４０ｂとを備えて構成されている。レーダユニット４０ａは、例えば広帯域アンテナを備えた近接レーダとして構成され、カメラユニット３０ａよりも広視野角で比較的近距離の障害物を検出することができる。

制御装置５０は、主として、第１の検出装置３０による前方障害物の検出結果に応じて、第１の照明装置１０を制御し、自車両前方に存在する先行車両や対向車両に対する眩惑を防止するともに、第１の照明装置１０からの照明光の配光パターンを適切に切り換え、前方領域の視認性を向上させる。また、制御装置５０は、ナビゲーション装置６０からの位置情報に基づいて自車両が特定の走行状態下にあるか否かを判断し、特定の走行状態下にあるとき、第２の検出装置４０の検出結果に応じて第２の照明装置２０からの照明光を車両側方に照射するように制御する。尚、第１，第２の検出装置３０，４０によって自車両の外部環境を認識し、特定の走行状態にあるか否かを判断するようにしても良い。

特定の走行状態は、道路の左右両側或いは少なくとも一方の側に塀やビルの壁面等の立体物が存在し、走行中の視界が制限されるような走行状態を含み、立体物の陰の歩行者や自転車等の検出に支障がある状況を示す。また、道路脇にトラック等の車両が駐車（停車）しており、この駐車（停車）車両によって視界が制限される場合も同様であり、歩行者、自転車、二輪車等の検出に支障が生じるような状況である。尚、視界の制限は、ドライバ（人間）の視界に対する制限を含めて、カメラユニット３０ａの検出領域（撮像エリア）、レーダユニット４０ａの検出領域（検知エリア）の制限を意味する。

ここでは、図２に示すように、自車両Ｃが左右両側に建築物Ｂｌ，Ｂｒ等の立体物が存在して左右の視界が制限される道路Ｐ１を走行し、この道路Ｐ１に道路Ｐ２が交差するＴ字路に進入する場合を例に取って説明する。Ｔ字路に自車両Ｃが進入したとき、右側の建築物Ｂｒの陰に歩行者Ｈｍがいて、道路Ｐ１を横断しようとするような状況では、歩行者Ｈｍはカメラユニット３０ａの撮像エリアＲｃから外れているため、第１の検出装置３０で検出することは困難である。このとき、歩行者Ｈｍの一部がドライバの視野Ｒｄに入っても、ドライバの回避操作が遅れる虞があり、更には、歩行者Ｈｍは、第１の照明装置１０の照射エリアＬ１から外れているため、ドライバが歩行者Ｈｍを認識できない場合もある。

これに対して、本実施の形態における配光制御装置１は、歩行者Ｈｍがカメラユニット３０ａの撮像エリアＲｃ外であっても、歩行者Ｈｍをレーダユニット４０ａの検知エリアＲｒ内で捕捉することが可能であり、第２の検出装置４０によって歩行者Ｈｍを検出することが可能となる。第１の検出装置３０の検出領域外に第２の検出装置４０で歩行者Ｈｍを検出した場合、制御装置５０は、第２の照明装置２０から照明光を自車両Ｃの前部側方に投射させる。

第２の照明装置２０による側方への照明光は、第１の照明装置１０による前方への照明光の照射エリアＬ１よりも狭い照射エリアＬ２で、より明るい照明光であり、自車両Ｃのドライバと歩行者Ｈｍとの双方に注意を喚起して警告を与えることができる。また、状況によっては、ブレーキ制御装置９０を介して強制的にブレーキを作動させることで、安全を確保することができる。

尚、レーダユニット４０ａの検知エリアＲｒ内に障害物を検出しない場合には、視界が制限される特定の走行状態下においては、視界が制限される側に第２の照明装置２０から照明光を側方に照射し、注意を喚起する。例えば、図２において歩行者Ｈｍが存在しないような状況でも、左右に第２の照明装置２０から照明光を照射し、自転車の飛び出し等に対して警告を発することで事故を未然に防止することが可能となる。

次に、制御装置５０で実行される配光制御のプログラム処理について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

この配光制御処理は、例えばライトスイッチをＯＮして第１の照明装置１０から照明光を前方に照射したときに実行される処理である。先ず、最初のステップＳ１において、車内ネットワーク１００を介してナビゲーション装置６０から自車両の現在位置を含む走行環境情報を読み込む。

次に、ステップＳ２へ進み、第１，第２の検出装置３０，４０による障害物の検出結果を読み込む。そして、ステップＳ３で、現在の走行状態が道路の少なくとも一方の側に塀やビルの壁面等の立体物が存在し、走行中の視界が制限されるような特定の走行状態か否かを調べる。

ステップＳ３で現在の走行状態が特定の走行状態でない場合、ステップＳ３からステップＳ４へ進み、第１の照明装置１０からの照明光の配光パターンが最適となるように制御する（ＡＤＢ制御）。このＡＤＢ制御は、主として第１の検出装置３０による障害物の検出結果に基づいて行われ、第１の照明装置１０のランプユニットの可変シェードを駆動して配光パターンを切り換え、また、ランプユニットをスイブル制御して左右の配光を調整することにより、先行車両、対向車両、歩行者等への眩惑を防止するともに、前方領域の視認性を向上させる。

一方、現在の走行状態が特定の走行状態である場合には、ステップＳ３からステップＳ５へ進み、第１の検出装置３０の検出領域（第１の検出領域）に、障害物が検出されているか否かを調べる。第１の検出領域に障害物が検出されている場合、前述のステップＳ４の配光制御を実行し、第１の検出領域に障害物が検出されていない場合には、ステップＳ５からステップＳ６に進んで、第２の検出装置４０の検出領域（第２の検出領域）に、障害物が検出されているか否かを調べる。

その結果、ステップＳ６において、第２の検出領域に障害物が検出されている場合、ステップＳ７で障害物が検出されている側に第２の照明装置２０から照明光を照射させ、第２の検出領域に障害物が検出されていない場合には、ステップＳ８で自車両の左右両側に第２の照明装置２０から照明光を照射させる。このときの照明光は、連続点灯による照射、或いは点滅による所定間隔の照射として、既検出又は予想される障害物と自車両のドライバとの双方に注意を喚起する。

尚、以上の処理では、特定の走行状態下において第２の検出装置４０で障害物が検出されない場合であっても、ステップＳ８で第２の照明装置２０から照明光を照射させるようにしているが、このステップＳ８を廃止し、特定の走行状態下において第２の検出装置４０で障害物が検出された場合にのみ、第２の照明装置２０から照明光を照射させるようにしても良い。

このように本実施の形態においては、走行中に左右の少なくとも一方の視界が制限される特定の走行状態下で、第１の検出装置３０の検出領域外に障害物が存在或いは想定される場合、第２の照明装置２０から側方に照明光を照射して注意を喚起する。これにより、照明光の配光領域を周囲状況に応じて拡大し、交通環境の安全向上に寄与することができる。

１ 配光制御装置
１０ 第１の照明装置
１０ａ ヘッドランプ部
１０ｂ アクチュエータ部
２０ 第２の照明装置
３０ 第１の検出装置
３０ａ カメラユニット
３０ｂ 画像処理ユニット
４０ 第２の検出装置
４０ａ レーダユニット
４０ｂ レーダ制御ユニット
５０ 制御装置
６０ ナビゲーション装置

Claims (4)

1. 車両前方に照明光を照射する第１の照明装置と、
   車両前部から側方に照明光を照射可能な第２の照明装置と、
   車両前方の障害物を検出する第１の検出装置と、
   前記第１の検出装置の検出領域外の障害物を検出可能な第２の検出装置と、
   前記第１の検出装置の検出結果に基づいて前記第１の照明装置の配光を制御するとともに、左右の少なくとも一方の視界が制限された特定の走行状態で、前記第２の検出装置の検出結果に応じて前記第２の照明装置からの照明光を車両側方に照射するように制御する制御装置と
   を備え、
   前記特定の走行状態で前記第１の検出装置の検出領域外に前記第２の検出装置で障害物を検出した場合、前記第２の照明装置からの照明光を、前記障害物を検出した側の車両側方に照射するように制御し、前記特定の走行状態で前記第１の検出装置の検出領域外に前記第２の検出装置で障害物を検出しない場合、視界が制限された側の車両側方に前記第２の照明装置から照明光を照射するよう制御する
   ことを特徴とする車両の配光制御装置。
2. 前記特定の走行状態は、道路側方の立体物によって左右の少なくとも一方の側の視界が制限された状態で交差路に進入する状態であることを特徴とする請求項１記載の車両の配光制御装置。
3. 前記第２の照明装置からの照明光は、前記第１の照明装置からの照明光と比較して、照射範囲が狭く、より明るい注意喚起用の照明光であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の配光制御装置。
4. 前記第１の検出装置は、車両前方を所定の視野角で撮像するカメラユニットを備え、前記第２の検出装置は、前記カメラユニットよりも広視野角のレーダユニットを備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両の配光制御装置。