JP2006021633A - 車両用照明システム - Google Patents
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Abstract
【課題】高齢者に対して安全で快適な配光を提供する車両用照明システムの提供。
【解決手段】車両用照明システムは、それぞれが異なる領域を照射し、全体として所定の配光パターンを形成する複数の光源と、運転者の年齢を取得し、運転者の年齢が所定の高齢者閾値を超えている場合に運転者が高齢者であると判断する年齢層判断部と、高齢者判断部において運転者が高齢者である場合に、高齢者でない場合よりも配光パターンの左右端部の光量を上げるように複数の光源を制御する制御部とを備える。
【選択図】図2
【解決手段】車両用照明システムは、それぞれが異なる領域を照射し、全体として所定の配光パターンを形成する複数の光源と、運転者の年齢を取得し、運転者の年齢が所定の高齢者閾値を超えている場合に運転者が高齢者であると判断する年齢層判断部と、高齢者判断部において運転者が高齢者である場合に、高齢者でない場合よりも配光パターンの左右端部の光量を上げるように複数の光源を制御する制御部とを備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、車両用照明システムに関する。特に本発明は、走行時に前方の照明を変化させる車両用照明システムに関する。
従来、自動車のヘッドライトの光源を操舵方向に向けることによって、車が曲がる方向を照らす技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−325817号公報
しかしながら、上記従来の技術は、運転者の特性に応じて的確な領域を照らすことができないという課題があった。
上記課題を解決するために、本発明の第1の形態において、車両用照明システムは、それぞれが異なる領域を照射し、全体として所定の配光パターンを形成する複数の光源と、運転者の年齢を取得し、運転者の年齢が所定の高齢者閾値を超えている場合に運転者が高齢者であると判断する年齢層判断部と、高齢者判断部において運転者が高齢者である場合に、高齢者でない場合よりも配光パターンの左右端部の光量を上げるように複数の光源を制御する制御部とを備える。
上記車両用照明システムにおいて、年齢層判断部は、運転者の年齢が高齢者閾値よりも低い若齢者閾値を下回る場合に運転者が若齢者であると判断し、制御部は、運転者が高齢者である場合に、若齢者である場合よりも高い光量で配光パターンの左右端部を照らし、運転者の年齢が若齢者閾値と高齢者閾値の間である場合に、運転者の年齢が高いほど左右端部の光量を上げてもよい。
上記車両用照明システムにおいて、年齢層判断部は、運転者の年齢が高齢者閾値よりも低い若齢者閾値を下回る場合に運転者が若齢者であると判断し、制御部は、運転者が若齢者である場合に、複数の光源のうち配光パターンの左右端部を照らす光源の一部を消灯し、運転者が高齢者である場合に、若齢者の場合に消灯する一部の光源を点灯させることによって、左右端部の光量を上げてもよい。
上記車両用照明システムにおいて、年齢層判断部は、運転者の年齢が高齢者閾値よりも低い若齢者閾値を下回る場合に運転者が若齢者であると判断し、制御部は、運転者が高齢者である場合に、運転者が若齢者である場合に配光パターンの中央部分を照らす複数の光源の一部を、配光パターンの左右端部の方向に向けることにより、左右端部の光量を上げてもよい。
上記車両用照明システムは、道路の種別を認識する道路種別認識部を更に備え、制御部は、道路種別認識部により現在の道路が高速道路であると認識された場合には、運転者の年齢に関わらず、配光パターンの中心部分を照らす複数の光源の向きを上方にのみ変化させてもよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1及び図2は、本発明の一実施形態にかかる車両用照明システム30の構成を示す。図1は、車両20に搭載された車両用照明システム30のレイアウトを概念的に示し、図2は、車両用照明システム30の機能構成をブロック図として示す。本実施形態の車両用照明システム30は、車両20の環境、走行状態、及びドライバーの状態に応じて照明を制御することによって、ドライバーに安心感を与え、走行安全性を向上することを目的とする。
車両用照明システム30は、複数の光源40と、前方状況判断部60と、ナビゲーション部72と、光源制御部50を備える。複数の光源40は、それぞれが異なる領域を照らし、全体として所定の配光パターンを形成する。複数の光源40の一部は、車両20の正面左側において左側ヘッドライト400及び左側補助灯410を構成し、正面右側において右側ヘッドライト420及び右側補助灯430を構成する。
前方状況判断部60は、車両20の前方の道路状況を判断する。前方状況判断部60は、カメラ62と、実配光取得部64と、危険物判断部66と、レーダー68とを有する。カメラ62は、車両20の前方を撮像する。カメラ62は、夜間など周囲が暗い場合には、車両20の前方の赤外線画像を撮像する。危険物判断部66は、カメラ62で取得された画像又はレーダー68の情報に基づいて、衝突する可能性のある物体を危険物として判断する。ナビゲーション部72は、本発明の位置認識部と道路種別認識部の一例である。すなわち、ナビゲーション部72は、現在位置に基づいて車両20が走行する国または地域を認識すると共に、車両20が走行する道路の種別を認識する。
ドライバー認証部70は、エンジンスタート時等にドライバーを認証する。ドライバー認証部70は、本発明の年齢層判断部の一例であり、バイオメトリクス認証又はIDカードの読み取りによりドライバーを認証する。バイオメトリクス認証を利用する場合は、車両20の運転を許可するドライバーの指紋や虹彩などの身体的特徴を、免許情報及び年齢情報と共に事前にドライバー認証部70に登録しておく。そして、ドライバーの身体的特徴が予め登録されている身体的特徴と一致することを条件に、走行制御部78にエンジンをスタートさせてもよい。ドライバー認証部70は、運転者の年齢を取得し、取得した年齢が所定の高齢者閾値を超えている場合に当該運転者が高齢者であると判断する。高齢者閾値とは、統計上、大部分の運転者の注視方向が、正面遠方よりも近距離の左右方向に向きやすい年齢である。例えば65歳又は70歳など、統計データに基づいて設定する。ドライバー認証部70は、運転者の年齢を取得し、取得した年齢が高齢者閾値よりも低い若齢者閾値を下回る場合に、当該運転者が若齢者であると判断する。若年者閾値とは、統計上、大部分の運転者の注視方向が、近距離の左右方向よりも正面遠方に向きやすい年齢である。例えば50歳又は55歳など、統計データに基づいて設定する。
走行制御部78は、ドライバーの指示や路面の状態に応じてエンジンの回転やステアリングを制御する。舵角取得部76は、ハンドル77の回転から舵角を取得し、走行制御部78に出力する。舵角取得部76は、取得した舵角をさらに光源制御部50にも出力する。視線検出部74は、ドライバーの顔を前面から撮像し、ドライバーの顔及び眼球の向きから視線の方向を算出する。そして、算出した視線の方向を光源制御部50に通知する。通信部80は、周囲の車両と通信する。通信部80は、周囲の車両、特に前方の車両が取得した危険物の情報を取得して、光源制御部50に通知する。さらに通信部80は、危険物判断部66が判断した危険物の情報を後方の車両に通知する。
光源制御部50は、ドライバー認証部70、ナビゲーション部72、通信部80、舵角取得部76、視線検出部74、及び前方状況判断部60から走行環境及びドライバーの状態を示す情報を取得し、取得した情報に基づいて複数の光源40のそれぞれの向き及び光量を変化させる。従って、走行環境及びドライバーの状態が変化する場合に、都度最適な配光を実現することができる。
図3は、光源制御部50の機能構成を示すブロック図である。光源制御部50は、配光パターン決定部51と、交通シーン配光データベース52と、ドライバー属性配光データベース53と、光量制御部54と、角度制御部55とを有する。交通シーン配光データベース52は、道路種別や天候などの交通シーンに応じて適切な配光パターンを交通シーンに対応付けて記録している。ドライバー属性配光データベース53は、年齢や運転歴などのドライバー属性に応じて適切な配光パターンを当該ドライバー属性に対応付けて記録している。なお、交通シーン配光データベース52及びドライバー属性配光データベース53が記録している配光パターンは、光を照らす範囲と当該範囲内の光量分布を含む。
配光パターン決定部51は、ナビゲーション部72から交通シーンを特定する情報を取得し、交通シーン配光データベース52から交通シーンに応じた配光パターンを取得する。配光パターン決定部51は、前方状況判断部60が取得した前方の画像から交通シーンを判断し、判断した交通シーンに応じた配光パターンを交通シーン配光データベース52から取得してもよい。例えば配光パターン決定部51は、前方状況判断部60から取得した画像に基づいて、走行中の道路が高速道路及び一般道のいずれかであるかを、歩道の有無及び車線の幅等から判断する。また、前方にあるカーブ又は交差点を認識し、距離を算出する。
配光パターン決定部51はさらにドライバー認証部70からドライバーの属性を取得し、ドライバー属性配光データベース53からドライバーの属性に応じた配光パターンを取得する。配光パターン決定部51は、交通シーンに応じた配光パターンを、ドライバー属性に応じた配光パターンで補正することによって、交通シーン及びドライバー属性のいずれにも対応した配光パターンを決定する。ここで配光パターン決定部51が取得するドライバーの属性とは、例えば運転者の年齢層である。配光パターン決定部51は、ドライバー認証部70から運転者が高齢者であるという旨を取得した場合に、若齢者である場合よりも配光パターンの左右端部の光量を上げる。角度制御部55は、複数の光源40のそれぞれの向きを異なる回転ベクトルだけ変化させることによって、配光パターン決定部51が決定した配光パターンを実現する。光量制御部54は、複数の光源40のそれぞれの光量を独立して変化させることによって、配光パターン決定部51が決定した配光パターン内での適切な光量分布を実現する。
例えば、光量制御部54は、運転者が若齢者である場合に、複数の光源40のうち配光パターンの左右端部を照らす光源40の一部、例えば左側補助灯410及び右側補助灯430の一部を消灯し、運転者が高齢者である場合に、消灯していた左側補助灯410及び右側補助灯430を点灯させることによって、左右端部の光量を上げる。あるいは、角度制御部55は、運転者が高齢者である場合に、運転者が若齢者である場合に配光パターンの中央部分を照らす複数の光源40の一部を、配光パターンの左右端部の方向に向けることにより、左右端部の光量を上げてもよい。配光パターン決定部51は、ドライバー認証部70が取得した運転者の年齢が若齢者閾値と高齢者閾値の間である場合に、運転者の年齢が高いほど左右端部の光量を上げる。なお、角度制御部55は、ナビゲーション部72により現在の道路が高速道路であると認識された場合には、運転者の年齢に関わらず、配光パターンの中心部分を照らす複数の光源40の向きを上方にのみ変化させることが望ましい。
また、配光パターン決定部51は、走行中に前方状況判断部60及び通信部80から随時危険物の情報を取得するとともに、視線検出部74及び舵角取得部76からそれぞれドライバーの視線とハンドル77の舵角を随時取得する。配光パターン決定部51は、危険物、ドライバーの視線の方向、及びハンドル77が切られた方向をそれぞれ照射するように、配光パターンをリアルタイムに変化させる。そして角度制御部55及び光量制御部54は、配光パターン決定部51が決定した配光パターンを実現するように、複数の光源40のそれぞれの向きと光量を独立して変化させる。これにより、車両用照明システム30は、危険物、ドライバーの視線の方向、及びハンドル77が切られた方向をそれぞれ照射する配光パターンを実現することができる。
図4は、ドライバー属性配光データベース53のデータフォーマットの一例を示す。ドライバー属性配光データベース53は、年齢や運転歴などのドライバー属性に応じて適切な配光パターンを当該ドライバー属性に対応付けて記録している。本図のドライバー属性配光データベース53は、ドライバー属性の一例である年齢に対応付けて、年齢に適した配光パターンを記録している。例えば、非高齢者である60歳未満の年齢に、標準の配光パターンを対応付けており、高齢者である70歳以上の年齢に、近距離かつ広角を重点的に照らす配光パターンを対応付けている。また、60歳以上、70歳未満の年齢には準近距離かつ準広角の配光パターンを対応付けている。あるいは、一定以上の年齢に対して、年齢が高くなるほど近距離かつ広角の配光パターンとなるように、より細かく段階的な対応付けを行ってもよい。
図5は、車両20の右側前方に配置された複数の光源40の例を示す斜視図である。複数の光源は、右側ヘッドライト420と右側補助灯430を構成する。複数の光源40のそれぞれは、上下及び左右の2軸に関して、自由に向きを変更できるように固定されている。個々の光源40の裏側には、例えばステップモータを動力源とした不図示のギア機構が接続されている。光源制御部50の角度制御部55は、複数の光源40を駆動する複数のステップモータを個別に制御することによって、配光パターン決定部51が決定した配光パターンを実現する。また、光量制御部54は、複数の光源40のそれぞれの電流値を独立して変化させることによって、配光パターン決定部51が決定した配光パターン内での適切な光量分布を実現する。
図6は、複数の光源40を駆動する仕組みの他の例を示す図である。本実施例はDMD(Digital Micro Mirror Device)の原理を応用している。光源40は、LED素子42と、基板44と、ヨーク46と、ランディング部48とを有する。LED素子42は基板44の上面に固定されており、基板44は、ヨーク46の上方に固定されている。複数のLED素子42は、それぞれが異なる領域を照らし、全体として所定の配光パターンを形成する。ヨーク46は、ランディング部48に所定の電圧が印可された場合にランディング部48に引き寄せられて図のように約20°傾く。基板44の下面には、LED素子42の動作電力を供給する給電パターンが設けられており、ヨーク46が傾いた場合にランディング部48から当該給電パターンにLED素子42の動作電流が供給される。すなわち、LED素子42は、基板44が傾いた状態で基板44の法線方向に発光する。
基板44の下面には、LED素子42の動作電力を供給する給電パターンが基板44の対角側にも設けられている。そして、ランディング部48の対角側に電圧を印加すると、ヨーク46が反対側に約20°傾き、上記対角側の給電パターンに電流が供給される。このとき、ランディング部48は、対角に配置されている給電パターンに対して異なる大きさの電流を供給する。これにより、LED素子42の向きに応じて異なる明るさでLED素子42を発光させることができる。角度制御部55は、LED素子42のそれぞれの向きを変化させることにより配光パターンを変化させる。光量制御部54は、基板44の下面に形成されている複数の給電パターンのそれぞれに供給する電力を独立して変化させることによって、配光パターン決定部51が決定した配光パターン内での適切な光量分布を実現する。
図7及び図8は、左側通行の交通シーンに応じた配光パターンの例を示す図である。図中(a)から(h)までの符号は、図4の交通シーン配光データベース52における(a)から(h)までの配光パターンに対応する。配光パターンは、車速が速い交通シーンほど、複数の光源40の向きを遠方の狭い範囲に集中させるように設定されている。例えば、ハイウェイ用の配光パターンが最も遠方の狭い範囲を集中的に照らし、郊外、市街地と変化するにつれて複数の光源40の向きを近距離の広い範囲に段階的に分散させる。カーブ用の配光パターンは、複数の光源40の一部の向きを独立して対向車線側に分散させ、交差点用の配光パターンは、複数の光源40の一部の向きを独立して左右に分散させる。雨天時用の配光パターン(h)は、手前の領域に向ける光源40の間隔を広げることにより当該領域を暗くし、路面からの反射を防ぐ。このように、交通シーン毎に最適化された複数の配光パターン(a)〜(h)を、交通シーン配光データベース52で交通シーンに対応付けて格納しているので、配光パターン決定部51は、ナビゲーション部72から取得する走行時の交通シーンに応じて適切な配光パターンを選択することができる。従って、車両用照明システム30は、刻々と変化する交通シーンに即座に対応する配光制御を実現することができる。
例えば、配光パターン決定部51は、ナビゲーション部72により現在の道路が高速道路であると認識された場合には、交通シーン配光データベース52から(a)または(b)の配光パターンを読み出す。そして、読み出した配光パターンに従って、複数の光源40の向きをそれぞれ独立して変化させることにより、郊外又は市街地等の一般道用の配光パターンより遠方かつ狭い領域に複数の光源40の向きを集中させる。一方、ナビゲーション部72により現在の道路が市街地の道路であると認識された場合には、複数の光源40の向きをそれぞれ独立して変化させることにより、郊外の道路を走行する場合よりも広い領域に前記複数の光源の向きを分散させる。
図9から図14は、注視点又は危険物に応じた配光制御の例を示す図である。図中星印は、視線検出部74が検出した注視点、もしくは、危険物判断部66が危険物として判断した物体を示す。星印を囲む楕円は配光パターンの中で特に高い光量分布を有する主配光部(ホットゾーン)である。配光パターンのうちで主配光部を囲む領域は周辺配光部と呼ぶ。すなわち、配光パターンは主配光部と周辺配光部を含む。光源制御部50は、視線検出部74からドライバーの視線の方向を取得し、注視点を特定する。危険物判断部66は、カメラ62が撮像する前方の画像から形状マッチングによって自転車又は歩行者を抽出し、危険物として判断する。夜間など、形状マッチングが困難な場合には、赤外線画像から人の体温に相当する物体を抽出し、危険物として判断する。レーダー68は、ミリ波レーダーであり、雨などの悪天候時に前方の物体の位置を認識する。危険物判断部66は、カメラ62またはレーダー68から取得したデータから危険物の現在位置及び移動ベクトルを算出する。そして、車両20の走行を制御する走行制御部78から車両20の進路を取得し、車両20の進路に対して危険物が接近しているか否かを判断する。そして、車両20の進路に接近していない物体を危険物から除外する。
危険物判断部66は、現在の配光パターンの内側に存在する危険物のうちで、視線検出部74で検出された視線の方向からあらかじめ定められた角度以内に存在する物体を危険物から除外してもよい。例えば、視線の方向を中心として左右20°以内に存在する物体を危険物から除外する。これにより、ドライバーがすでに認識している可能性が高い物体を危険物から除外することができる。危険物判断部66は、車両20との相対速度が一定値以下の物体を前記危険物から除外してもよい。これにより、例えば前方の同一車線を車両20と同様の速度で走行している車両を危険物から除外することができる。このようにして、危険物判断部66は、前方の物体が車両20にとって危険であるか否かを高精度に判断することができる。危険物判断部66は、危険物と判断した物体の位置と種類を光源制御部50に通知する。
図9は、危険物が前方に存在せず、ドライバーが正面遠方を注視している時の配光パターンを示す。図10、図11、及び図12は、ドライバーの注視点又は危険物が車両20の左前方にある場合の配光制御の例を示す。光源制御部50は、危険物又は注視点が現在の配光パターンにおける主配光部の外側にある場合に、当該危険物又は注視点を一定値以上の明るさで照らすように複数の光源40の向き及び光量の少なくも一方を変化させる。図10の例では、光源制御部50は、図9における配光パターンの形状を維持した状態で、主配光部が注視点又は危険物を照射するまで、複数の光源40の角度を左側に向ける。
図11の例では、光源制御部50は、複数の光源40のうち、特に配光パターンの左側を照射している光源40のそれぞれの向きを異なる回転ベクトルだけ変化させて配光パターンを変化させる。この場合、光源制御部50は、配光パターンの上端の形状を規定するカットラインの位置を維持したまま、主に左側の領域を照らす光源40の向きを変化させる。図12の例では、図9の配光パターンを形成する複数の光源40の向きを変化させることなく、左側補助灯410を追加点灯させることにより、注視点又は危険物を照射する。
図13は、対向車が接近している場合の配光制御の例を示す。光源制御部50は、カメラ62の画像から対向車のヘッドライトの明かりを検出し、配光パターンのうち対向車線側に向けられている光源40の明るさを下げる。これにより、対向車に対するグレアを低減することができる。図14は、複数の危険物が存在する場合の配光制御の例を示す。光源制御部50は、危険物判断部66から複数の危険物の情報を取得した場合、配光パターンのうち複数の危険物から最も遠い領域の光量を低下させ、複数の危険物をそれぞれ照らすように複数の光源40の向き及び光量の少なくも一方を変化させる。なお、複数の危険物のうちの一つは注視点であってもよい。このような配光制御によれば、車両用照明システム30は危険物又は注視点の方向が複数ある場合に、これらの方向を効率的に照らすことができる。
なお、光源制御部50は、カメラ62で取得された画像から進行方向の路上の明るさが一定値以上であると判断した場合には、複数の光源40の少なくとも一部で路肩を照らすように、複数の光源40を制御してもよい。あるいは、光源制御部50は、カメラ62で取得された画像から明るさが一定値以下の暗い領域を検索し、当該暗い領域を照らすように複数の光源40を制御してもよい。これにより、ドライバーに安心感を与える配光パターンを効率よく実現できる。
図15から19は、配光制御の他の例を示す図である。図15は、配光パターンを複数の要素に分割し、それぞれの要素を独立して制御する例を示す。複数の要素とは、ホットゾーンAと、広拡散Bと、追加配光Cである。本実施例では、ホットゾーンAは、ハンドル77の回転と連動する。すなわち、光源制御部50は、舵角取得部76から取得する舵角に従って車両20が進む方向を判断し、判断した方向をホットゾーンAで照らすように光源40の向きを変化させる。光源制御部50は、車両20が一定の速度以下の場合に、視線検出部74から取得する視線の方向に広拡散Bを向ける。追加配光Cは、危険物又は注視点の位置が正面から一定の角度以上離れている場合に追加する。追加配光Cは、特に近距離を照らす用途に用いるので、小型で消費電力が低いLEDを光源とすることが望ましい。
図16及び図17は、左前方及び右前方のそれぞれを照射する複数の光源40の数の配分を変化させることによって、ドライバーが見たい方向を優先的に照らす例を示す。図16に示した例では、光源制御部50は、複数の光源40が左前方及び右前方のそれぞれを照射する数の配分をドライバーの注視点に応じて変化させる。例えば、図16(a)においてドライバーの注視点が正面である場合には、左側ヘッドライト400と右側ヘッドライト420はそれぞれ左前方及び右前方を同数の光源40で照射することにより、光量比を1.0対1.0に保っている。そして図16(b)においてドライバーの注視点が左前方に向いた場合に、光源制御部50は、右側ヘッドライト420に含まれる複数の光源40の一部を左前方に向ける。これにより、光源制御部50は左前方を右前方よりも明るく照らすことができる。例えば、右前方を照射していた複数の光源40の半数を左前方に向けることにより、右前方の明るさを0.5に下げて、左前方の明るさを1.5に上げる。これにより、ドライバーが見たい左前方を優先的に照らすことができる。
図17に示した例では、光源制御部50は、ハンドル77の舵角に応じて複数の光源40の照射範囲を操舵方向に分散又は集中させる。例えば、ハンドル77が左に切られた場合、光源制御部50は、舵角取得部76から舵角を取得し、複数の光源40の向きを操舵方向にそれぞれ独立して変化させる。これにより、複数の光源40による照射範囲を図に示すように左側に分散させる。このようにして、光源制御部50は、ドライバーが曲がりたい方向の明るさを上げることができる。
図18及び図19は、図11で説明した配光パターンの制御動作の詳細を示す図である。図18の例において、光源制御部50は、配光パターンの左側に存在する歩行者の情報を危険物の情報として前方状況判断部60から取得する。光源制御部50は、配光パターンのうち、当該歩行者に最も近い領域Bを照らしていた光源40で歩行者を含む領域Aを照らす。そして、配光パターンのうち歩行者から最も遠い領域Cを照らしていた光源40で領域Bを照らす。このとき、配光パターンの他の領域の形状を維持する。これにより、光源制御部50は、配光パターンのうちで歩行者に近い領域の明るさを犠牲にすることなく、素早く歩行者を照らすことができる。このとき、光源制御部50は、危険物である歩行者を配光パターンの照度よりも低い照度で照らすように光源40の向き及び光量の少なくも一方を変化させる。あるいは、光源制御部50は、危険物である歩行者を間欠的に照らすように複数の光源40を制御してもよい。また、光源制御部50は、危険物として歩行者を照らす場合に、当該歩行者の顔よりも下側を照らすように複数の光源40の向き及び光量の少なくも一方を変化させることが望ましい。あるいは、当該歩行者を1000カンデラ以下の照度で照らすように複数の光源40を制御してもよい。
図19は、配光パターンの制御動作の例を示す図である。本図の例では、歩行者を照らす光源が以前照らしていた領域を周囲の光源で補完するように照らす。例えば、光源制御部50は、配光パターンを形成する一部の光源40で歩行者を含む領域Aを照らすと共に、領域Aを照らす光源40が以前照らしていた領域Cに向けて、他の複数の光源40の向きをそれぞれ異なる回転ベクトルだけ変化させることによって、歩行者を認識する以前に複数の光源40が形成していた配光パターンを維持する。このとき、領域Cは複数の光源40が形成していた配光パターンのうちで歩行者から最も遠い領域であることが望ましい。以上のような動作によれば、それまでの配光パターンを維持しつつ、まぶしさを与えないように歩行者を照らすことができる。
図20は、複数の光源40の配光ムラを低減する動作の例である。本実施形態の光源制御部50は、複数の光源40のそれぞれの照射方向を揺動させることにより、隣接する照射領域の境界を照らす。このような動作によれば、複数の光源40がそれぞれ異なる領域を照らして所定の配光パターンを形成する場合に生じやすい配光ムラを低減することができる。揺動の幅は個々の光源40が照らす領域のピッチより小さく、揺動の方向は、光源40毎に異なっていることが好ましい。例えば、左右に揺動する領域Pと上下に揺動する領域Qとを有していることが望ましい。これにより、左右及び上下のいずれの方向に関しても配光ムラを低減することができる。
図21は、配光補正の概念図である。前方状況判断部60は、図2に示したように、カメラ62で撮像された画像に基づいて、実際の配光パターンを取得する実配光取得部64を更に有する。光源制御部50は、実配光取得部64で取得された現在の配光パターンが目標とする配光パターン、すなわち配光パターン決定部51で決定された配光パターンと一致するように、複数の光源40の向き及び光量の少なくも一方を変化させる。本図の配光パターンBは、実配光取得部64が取得した実際の配光パターンであり、配光パターンAは、配光パターン決定部51で決定された配光パターンである。光源制御部50は、配光パターンAと配光パターンBの差分を算出する。そして、実際の配光パターンBが目標の配光パターンAと一致するように、複数の光源40の向き及び光量の少なくとも一方をそれぞれ個々に独立して変更する。
図22及び図23は、運転者の年齢に応じた配光制御の例を概念的に示す。光源制御部50は、ドライバー認証部70で運転者が高齢者であると判断された場合に、高齢者でない場合よりも配光パターンの左右端部の光量を上げるように複数の光源40を制御する。光源制御部50は、運転者の年齢が若齢者閾値と高齢者閾値の間である場合に、運転者の年齢が高いほど左右端部の光量を上げる。このような制御によれば、あらゆる年齢層の運転者に対して安全で快適な配光を提供することができる。
図22の例において、角度制御部55は、運転者が若齢者である場合に配光パターンの中央部分を照らす複数の光源40の一部を、運転者が高齢者である場合に配光パターンの左右端部の方向に向ける。これにより、複数の光源40の全体の消費電力を上げることなく、高齢者に対して比較的近距離を幅広く照らす配光を提供することができる。ただし安全上、ナビゲーション部72により現在の道路が高速道路であると認識された場合には、角度制御部55は運転者の年齢に関わらず配光パターンの中心部分を照らす複数の光源40の向きを上方にのみ変化させることが望ましい。
図23は、運転者の年齢に応じた配光制御の他の例を概念的に示す。本図の例において、光量制御部54は、運転者が若齢者である場合に左側補助灯410及び右側補助灯430の一部を消灯し、運転者が高齢者である場合に左側補助灯410及び右側補助灯430を点灯させる。これにより、高齢者に対して、配光パターンの中央部の光量を下げることなく、左右端部の光量を上げることができる。
図24は、車両用照明システム30が配光を制御する手順を示すフロー図である。まず、ドライバー認証部70は、ドライバーを認証して免許情報及び年齢情報などのドライバー属性を取得する(S10)。次に、ナビゲーション部72、前方状況判断部60、通信部80、視線検出部74、及び舵角取得部76は、車両20の走行状況を取得する(S20)。例えば、ナビゲーション部72は交通シーン情報を収集し、前方状況判断部60及び通信部80は危険物情報を収集する。さらに、視線検出部74は、ドライバーの視線を検出し、舵角取得部76は、ハンドル77の舵角を取得する。
配光パターン決定部51は、ステップ10で取得されたドライバー属性及びステップ20で取得された走行状況に基づいて交通シーン配光データベース52及びドライバー属性配光データベース53を参照し、目標の配光パターンを決定する(S30)。そして、光量制御部54及び角度制御部55は、配光パターン決定部51が決定した配光パターンを実現するように複数の光源40の向き及び光量の少なくとも一方を、個々に独立して変化させる(S40)。例えば、配光パターン決定部51は、運転者が高齢者である場合に、若齢者の場合よりも配光パターンの左右端部の光量を上げるように配光パターンを決定する。次に、配光パターン決定部51は、実際の配光パターンを前方状況判断部60から取得する(S50)。そして、ステップ30で決定された目標の配光パターンと実際の配光パターンとの差分を計算し、実際の配光パターンが目標の配光パターンと一致すように配光を補正する(S60)。このとき、光量制御部54及び角度制御部55は、複数の光源40の向き及び光量の少なくとも一方をそれぞれ個々に独立して変更する。
次に、光源制御部50は、ドライバーがエンジンを停止させるか否かを判断する(S70)。エンジンが停止されない場合(S70:N)、光源制御部50は、ステップ20に戻り、配光制御を繰り返す。一方、エンジンが停止された場合(S70:Y)、本フローは終了する。以上の動作手順によれば、車両用照明システム30は、ドライバーの属性及び交通シーンに応じて基本的な配光パターンを決定し、さらに走行時に変化する前方の状況やドライバーの意志に応じてリアルタイムに配光を変化させる。これにより、ドライバー及び歩行者に安全で快適な配光を実現することができる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
20 車両
30 車両用照明システム
40 光源
42 LED素子
44 基板
46 ヨーク
48 ランディング部
50 光源制御部
51 配光パターン決定部
52 交通シーン配光データベース
53 ドライバー属性配光データベース
54 光量制御部
55 角度制御部
60 前方状況判断部
62 カメラ
64 実配光取得部
66 危険物判断部
68 レーダー
70 ドライバー認証部
72 ナビゲーション部
74 視線検出部
76 舵角取得部
78 走行制御部
80 通信部
400 左側ヘッドライト
410 左側補助灯
420 右側ヘッドライト
430 右側補助灯
30 車両用照明システム
40 光源
42 LED素子
44 基板
46 ヨーク
48 ランディング部
50 光源制御部
51 配光パターン決定部
52 交通シーン配光データベース
53 ドライバー属性配光データベース
54 光量制御部
55 角度制御部
60 前方状況判断部
62 カメラ
64 実配光取得部
66 危険物判断部
68 レーダー
70 ドライバー認証部
72 ナビゲーション部
74 視線検出部
76 舵角取得部
78 走行制御部
80 通信部
400 左側ヘッドライト
410 左側補助灯
420 右側ヘッドライト
430 右側補助灯
Claims (5)
- それぞれが異なる領域を照射し、全体として所定の配光パターンを形成する複数の光源と、
運転者の年齢を取得し、前記運転者の年齢が所定の高齢者閾値を超えている場合に前記運転者が高齢者であると判断する年齢層判断部と、
前記高齢者判断部において運転者が高齢者である場合に、高齢者でない場合よりも前記配光パターンの左右端部の光量を上げるように前記複数の光源を制御する制御部と
を備える車両用照明システム。 - 前記年齢層判断部は、前記運転者の年齢が前記高齢者閾値よりも低い若齢者閾値を下回る場合に前記運転者が若齢者であると判断し、
前記制御部は、前記運転者が高齢者である場合に、前記若齢者である場合よりも高い光量で前記配光パターンの左右端部を照らし、前記運転者の年齢が前記若齢者閾値と前記高齢者閾値の間である場合に、前記運転者の年齢が高いほど前記左右端部の光量を上げる、請求項1に記載の車両用照明システム。 - 前記年齢層判断部は、前記運転者の年齢が前記高齢者閾値よりも低い若齢者閾値を下回る場合に前記運転者が若齢者であると判断し、
前記制御部は、前記運転者が若齢者である場合に、前記複数の光源のうち前記配光パターンの左右端部を照らす光源の一部を消灯し、前記運転者が高齢者である場合に、前記若齢者の場合に消灯する前記一部の光源を点灯させることによって、前記左右端部の光量を上げる、請求項1に記載の車両用照明システム。 - 前記年齢層判断部は、前記運転者の年齢が前記高齢者閾値よりも低い若齢者閾値を下回る場合に前記運転者が若齢者であると判断し、
前記制御部は、前記運転者が高齢者である場合に、前記運転者が若齢者である場合に前記配光パターンの中央部分を照らす複数の光源の一部を、前記配光パターンの前記左右端部の方向に向けることにより、前記左右端部の光量を上げる、請求項1に記載の車両用照明システム。 - 道路の種別を認識する道路種別認識部を更に備え、
前記制御部は、前記道路種別認識部により現在の道路が高速道路であると認識された場合には、前記運転者の年齢に関わらず、前記配光パターンの中心部分を照らす前記複数の光源の向きを上方にのみ変化させる、請求項4に記載の車両用照明システム。
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- 2004-07-07 JP JP2004201104A patent/JP2006021633A/ja active Pending
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