JP2009255639A - 車両用オートライト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 先行車等の検出が困難な道路を走行中であっても、先行車の存在を想定して照明光ビームの切り替えを適切に実行できる車両用オートライト装置を提供する。
【解決手段】 車両の走行路形状を推定し、推定された走行路形状に応じて照明光ビームをロービームＬＢとハイビームＨＢとの間で切り替え制御する。具体的には、直線平坦路走行時と比較して先行車１００”の視認性が不良となる予め定められた走行路形状をロービーム対象形状として定める。照明光ビームがハイビームＨＢになっている状態でロービーム対象区間ＣＲに進入する際に、又は該進入に先立って、照明光ビームをロービームＬＢに切り替える。
【選択図】 図７

Description

本発明は車両用オートライト装置に関する。

特開２００７−４５４０７号公報

特許文献１には、車両に搭載されたカメラにより対向車や先行車を検出するとともに、自車のヘッドライトがハイビーム状態になった状態で該対向車ないし先行車が検出された場合、それら対向車ないし先行車の乗員が幻惑されないように、ヘッドライトをロービームに切り替え、対向車ないし先行車が不在になればヘッドライトをハイビームに切り替えるオートライト装置が開示されている。該オートライト装置は、既に「スマートビーム」の商標名により市販車にも搭載されている。

しかし、上記従来のオートライト装置では、先行車等の検出によりヘッドライトをハイ／ロー切り替えするものであるため、見通しの悪いカーブや駐車車両の陰から急に先行車等が現れたような場合や、交差点における右左折先ではヘッドライトの切り替え動作が遅れる問題がある。また、カメラによる対向車ないし先行車の認識が遅れた場合、ビーム切り替え自体が追従しなくなり、ドライバーが手動でロービームに切り替える必要が生ずることもある。

本発明の課題は、先行車等の検出が困難な道路を走行中であっても、先行車の存在を想定して照明光ビームの切り替えを適切に実行できる車両用オートライト装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために本発明の車両用オートライト装置は、
車両走行方向前方へ照明光ビームを照出するとともに、該照明光ビームをロービームとハイビームとの間で切り替え可能なヘッドライトと、
車両の走行路形状（平面的な道路線形のほか、勾配や起伏も概念として包含する）を推定する走行路形状推定手段と、
推定された走行路形状に応じて照明光ビームをロービームとハイビームとの間で切り替え制御するビーム切替制御手段と、を有してなることを特徴とする。

上記本発明の車両用オートライト装置の構成によると、車両の走行路形状を推定し、推定された走行路形状に応じて照明光ビームをロービームとハイビームとの間で切り替え制御するようにしたので、先行車等の検出が困難な線形の道路においても、先行車の存在を想定した照明光ビームの切り替えが可能となる。

具体的には、直線平坦路走行時と比較して先行車の視認性が不良となる予め定められた走行路形状をロービーム対象形状として定めることができる（このロービーム対象形状に該当する走行路区間をロービーム対象区間と称する）。この場合、ビーム切替制御手段は、照明光ビームがハイビームになっている状態でロービーム対象区間に進入する際に、又は該進入に先立って、照明光ビームをロービームに切り替えるように構成することができる。ロービーム対象区間は直線平坦路走行時と比較して対向車や先行車の存在確認が行ないにくい、いわゆる「見通しの悪い道路」に該当するものであり、該ロービーム対象区間を特定することで、ここに進入する際に、あるいは進入に先立って、照明光ビームをロービームに切り替えることで、ロービーム対象区間の走行中もしくはロービーム対象区間からの脱出時に、自車から確認しにくかった先行車が突然出現しても、照明光ビームがロービームに切り替わっているので幻惑等の不具合を効果的に防止することができる。

本発明の適用対象となるロービーム対象区間として典型的なものに、旋回路がある。具体的には、右左折路（交差点、Ｔ字路、三叉路、五叉路等）や、道なり路であっても所定曲率半径未満の屈曲のきついカーブ路であり、旋回先に先行車が存在したり、あるいは対向車が存在したりしていても、旋回が終わるまではその確認ができず、ビーム切り替えが遅れがちとなる。従って、該旋回路を特定してハイビームからロービームに自動切り替えすることで、そのような不具合を極めて効果的に防止できる。

走行路形状推定手段による旋回路の存在推定には種々の方法が採用可能である。例えば、右左折時にあっては、ドライバーがその右左折の方向を示すウインカーを点灯させるから、車両に搭載されたウインカーの動作情報を取得し、当該ウインカーの動作状態に基づいて、該ウインカーが示す方向への右左折を含む旋回路をロービーム対象区間として特定することができる。ビーム切替制御手段は、例えば、照明光ビームがハイビームになっている状態でウインカーが作動した場合に、照明光ビームをロービームに切り替えるように構成できる。右左折時には、右左折対象となる道路分岐点（交差点等）に差し掛かる所定距離手前にてウインカーを点灯させることが法規上も義務付けられているので、右左折の前に照明光ビームを事前にロービームに切り替えることが可能となり、右左折先に先行車や対向車が存在している場合の幻惑等の不具合をより効果的に防止できる。

一方、車両に搭載された横加速度センサ、角速度センサ又は舵角センサの出力を力学的旋回特定情報として取得し、当該旋回特定情報に基づいて該車両が走行中の旋回路をロービーム対象区間として特定することも可能である。右左折時には車両の旋回半径が小さくなり、車両に作用する角速度や横加速度が一時的に大きくなる。また、操舵操作に伴い検出される舵角も大きくなる。従って、これらのセンサ出力の検出結果に基づいて（旋回検出の精度向上のため、２以上のものを組み合わせて用いてもよい）、旋回路への進入を効果的に検出することができる。また、車両に付加される力学的情報により旋回検出を行なうので、人為的なウインカー操作よりも検出精度が高い利点がある。ウインカーの場合は、例えばレーン変更の際などにも操作されるので、こうした旋回時以外の操作に係る情報を除外できる工夫が必要である。もちろん、力学的旋回特定情報とウインカー動作検出とを組み合わせることで、旋回検出のさらなる高精度化を図ることができる。

また、旋回路に差し掛かる際には、車両は必ず減速を行なう。そこで、走行路形状推定手段は、車両に搭載された進行方向加速度センサ又は車速センサの出力を取得し、該出力に反映される減速情報を、ロービーム対象区間をなす旋回路への接近もしくは進入を特定するための補助情報として参照するように構成すると、旋回検出の高精度化を図る上でより効果的である。

旋回路以外のロービーム対象区間としては、登坂路の末端区間を例示できる。前方の視界が上り坂により遮られていると、坂の終端（特に、下り坂に転ずる按点）の向こうに存在する先行車が非常に確認しにくいし、また、上り坂のため車体が上向きになることから、ハイビーム状態がさらに強調され、幻惑を生じやすい。従って、こうした登坂路の末端区間をロービーム対象区間として特定し、これを走行する際にハイビームからロービームに切り替えることで幻惑等を生じにくくすることができる。左右のカーブが複数交互に連続する曲折路も見通しが悪く、ロービーム対象区間として選定しておくと効果的である。

次に、ビーム切替制御手段は、対向車又は先行車をビーム抑制対象車として検出するビーム抑制対象車検出手段を有し、照明光ビームがハイビームになっている状態で該ビーム抑制対象車が検出された場合に、自車ヘッドライトの照明光ビームを走行路形状によらず強制的にロービームに切り替えるものとして構成できる。これにより、自車の前方にビーム抑制対象車が存在する場合には、見通しのよい道路（例えば直線平坦路）を走行中であっても照明光ビームがロービームに切り替わるので、幻惑等の問題を効果的に回避できる。また、照明光ビームがロービームになっている状態で、該ビーム抑制対象車が検出されず、かつ走行路がロービーム対象区間に該当していない場合に、ロービームをハイビームに切り替えるものとして構成できる。照明光ビームがハイビームに自動的に切り替わることで、夜間等における走行方向前方の視界を確保しやすくなる。

さらに、ビーム切替制御手段は、ロービーム対象区間を通過後にビーム抑制対象車が検出されなかった場合に、自車ヘッドライトの照明光ビームをロービームからハイビームに切り替え、ビーム抑制対象車が検出された場合は自車ヘッドライトの照明光ビームをロービームに維持するように構成できる。つまり、見通しの悪い区間の先にビーム抑制対象車が存在していなければ速やかにハイビームに切り替えたほうが見通し確保の上で有利であるし、ビーム抑制対象車が現実に存在していた場合には、これを堅守ルしてロービームを維持することで、ロービーム対象区間の通過後も幻惑等の防止効果を係属することが可能になる。

次に、走行路形状推定手段は、車両に搭載されたカーナビゲーション装置から走行路形状情報を取得するものとして構成することが可能である。周知のごとく、カーナビゲーション装置には地図データが搭載されており、車両現在位置と走行中の道路とを地図上で特定することができる。地図データには道路線形の情報が直接的に反映されているので、これを利用することで現在走行中及びこれから走行する走行路の形状をより簡便にかつ正確に把握することができる。

特に、走行路形状推定手段がカーナビゲーション装置から取得する走行路形状情報は、カーナビゲーション装置が地図上に特定する現在走行路に係る、車両現在位置よりも前方に位置する走行予定路の線形情報とすることができる。走行予定路の線形情報を事前に取得することで、ビーム切替動作のタイミング把握が容易になり、的確なビーム切り替えが可能となる。具体的には、走行路形状推定手段は、取得した走行予定路の線形情報に基づいて該走行予定路にロービーム対象区間が含まれているか否かを判定し、ロービーム対象区間が含まれている場合には、当該ロービーム対象区間へ進入するのに先立って照明光ビームをロービームに切り替えるように構成できる。ロービーム対象区間に差し掛かる前に照明光ビームを事前にロービームに切り替えることで、ロービーム対象区間の先に先行車や対向車が存在している場合の幻惑等の不具合をより効果的に防止できる。

カーナビゲーション装置には、目的地を設定することで、現在地から目的地までの経路案内を行なう機能が搭載されている。この場合、周知の演算アルゴリズムにより目的地までの経路が地図上で特定されるから、例えば、経路に指定された道路上の道路分岐点のどれが右左折の対象であるかも事前に把握することができる。従って、ロービーム対象区間が道路分岐点での右左折地点を含むものであされば、走行路形状推定手段は、カーナビゲーション装置が特定する地図上の案内経路上にて右左折地点を見出し、当該右左折地点に到達するのに先立って照明光ビームをロービームに切り替えることが可能である。

しかし、経路設定がなされていない場合は、走行中の道路にて順次到来する道路分岐点のどれが右左折の対象であるかは、直ちには判別することができない。しかし、直近の道路分岐点については、現在位置変化をモニタリングすることにより接近状況を把握することは可能である。そこで、前述のウインカー動作や、横加速度センサ、角速度センサ又は舵角センサ等による力学的旋回特定情報を参照することで、直近の道路分岐点で右左折を行なうかどうかを、かなりの精度で特定することができる。例えば、ウインカー動作を用いる場合は、ロービーム対象区間が道路分岐点での右左折地点を含むとき、走行路形状推定手段は次のように構成できる。すなわち、カーナビゲーション装置が特定する地図上の現在走行路上にて道路分岐点を見出すとともに、当該道路分岐点への到達に先立って車両に搭載されたウインカーの作動状態を確認し、当該ウインカーが動作していた場合には、道路分岐点に到達するのに先立って照明光ビームをロービームに切り替える。

特定の道路分岐点に接近したタイミングでウインカーが動作すれば、その道路分岐点でウインカーの指示方向に右左折する確率は相当に高い。従って、照明光ビームをロービームに切り替えるタイミングとして、これを効果的に活用することができる。もちろん、精度向上のため、前述の力学的旋回特定情報を参照することも可能である。また、ウインカー動作を参照せず、上記カーナビゲーション装置による道路分岐点への接近特定に力学的旋回特定情報のみを組み合わせて、ロービームへの切替判定を行なうようにしてもよい。いずれも、ウインカー動作や力学的旋回特定情報を単独で使用する場合と比較して、カーナビゲーション装置を連携させることで、旋回検出の精度ひいてはロービームへの切り替えの妥当性を格段に高めることができる。

次に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る車両用オートライト装置１００の電気的構造を示すブロック図である。車両用オートライト装置１００は、車両（ここでは自動車）の走行方向前方へ照明光ビームを照出するとともに、該照明光ビームをロービームＬＢとハイビームＨＢとの間で切り替え可能なヘッドライト４５０を有する。該ヘッドライト４５０は、ロービーム用ライト４１４、ハイビーム用ライト４１５及びデイランニングライト（昼間前照灯）４１６とを有し、ヘッドライト制御主体であるヘッドライトＥＣＵ４００に接続されている。ハイビーム用ライト４１５はロービーム用ライト４１４よりもビーム角度が上向きであってビーム強度も高く、遠方まで照らし出すことができる。この実施形態では、ハイビームモードではハイビーム用ライト４１５とロービーム用ライト４１４との双方が点灯し、ロービームモードではロービーム用ライト４１４のみが点灯するように制御を行なう。また、ヘッドライトＥＣＵ４００には、デイランニングライト４１６とスモールランプ（車幅灯）４１７も接続されている。

ヘッドライトＥＣＵ４００は、ＣＰＵ４０１、ＲＡＭ４０２、ＲＯＭ４０３、通信インターフェース４０５及び入出力部４０４を内部バス４８５により相互接続した周知のマイコンハードウェアを主体に構成される。ＲＯＭ４０３には、ヘッドライト４５０の点灯動作を制御するための制御プログラムが格納されており、ＲＡＭ４０２をワークエリアとしてＣＰＵ４０１により実行される。なお、ヘッドライトＥＣＵ４００の機能をボデーＥＣＵ２００に統合することも可能であり、この場合はヘッドライト制御用に独立したＥＣＵを設ける必要はなくなる。

次に、ヘッドライトＥＣＵ４００には、ライトスイッチ４１０とハイビームスイッチ４１１とが接続されている。図２に示すように、ハイビームスイッチ４１１は、例えば、操舵ハンドル３１０のステム３１０から先端がハンドル右脇に延出するように設けられたレバースイッチ（以下、レバースイッチ４１１ともいう）として構成されている。該レバースイッチ４１１は常時は中立位置をなすロービームポジションに保持され、後方側に倒せば位置保持可能なハイビームポジションとなり、手前に倒せばレバー付勢中のみ位置保持可能なパッシングポジションとなる。一方、ライトスイッチ４１０は、レバースイッチ４１１の先端に取り付けられたロータリースイッチであり、オフ（ＯＦＦ：消灯）、スモール（ＳＭＡＬＬ：スモールランプ点灯）、マニュアル（ＭＡＮ）、オート（ＡＵＴＯ）の４ポジションで切替可能となっている。

また、ヘッドライトＥＣＵ４００には、先行車ないし対向車の有無を検出する画像センサとして前方カメラ４１２が接続されている。さらに、車両周囲の照度を検出する照度センサ４１３も接続されている。

ヘッドライト４５０は、ライトスイッチ４１０とハイビームスイッチ４１１のポジション組合せに応じて、制御プログラムにより、次のように点灯制御される。まず、ライトスイッチ４１０が「オフ」のときは、ハイビームスイッチ４１１のポジションによらず、ヘッドライト４５０（及びスモールランプ４１７）は常時消灯となる（ただし、ハイビームスイッチ４１１がパッシングポジションに付勢されている間だけ、ハイビームで点灯する）。また、本実施形態では、このオフモードでデイランニングライト４１６が点灯するようにしているが、該デイランニングライト４１６は省略することが可能である。また、ライトスイッチ４１０が「スモール」のときは、スモールランプ４１７のみが常時点灯となる。

一方、ライトスイッチ４１０が「マニュアル」ないし「オート」のときは、図４に示すように、ハイビームスイッチ４１１のポジションに応じて異なるモードで点灯動作が制御される。まず、「マニュアル」の場合は、ハイビームスイッチ４１１がロービームになっているか、あるいはハイビームなっているかに応じて、ヘッドライト４５０が、それぞれロービームないしハイビームに固定されて連続点灯する。

他方、「オート」の場合は、ハイビームスイッチ４１１がロービームのときは、照度センサの検知する周囲照度が閾値未満のとき（例えば夜間ないしトンネル走行時）ヘッドライト４５０（及びスモールランプ４１７）をロービームにて点灯させ、閾値を超えるとき（例えば昼間）ヘッドライト４５０（及びスモールランプ４１７）を消灯せる（デイランニングライト４１６が設けられる場合は、これを点灯）。この動作は、オートマチックライトコントロールモードとして周知であり、「コンライト」と略称されている。

そして、ライトスイッチ４１０が「オート」であってハイビームスイッチ４１１がハイビームのときは、上記のコンライト機能に加え、さらにオートハイビーム機能が付加されたモードとなる。オートハイビーム機能では、次の２つの動作により特徴付けられる。

（動作１）前方カメラ４１２（ビーム抑制対象車検出手段）により、対向車１０１’又は先行車１０１”（図７参照）をビーム抑制対象車として検出する。この検出は、対向車１０１’については点灯中のヘッドライト等を、先行車１０１”については点灯中のテールランプ等を画像上で特定することにより行なう。前方にビーム抑制対象車が存在せず、かつ後述のロービーム対象区間の走行に関与しない場合は、ヘッドライト４５０をハイビーム点灯させ、その状態で該ビーム抑制対象車１０１’が検出された場合には、ヘッドライト４５０をロービームＬＢに切り替える。この制御内容は、特許文献１に開示された公知技術なので詳細な説明は略する。

（動作２）本発明の特徴部をなす動作であり、車両の走行路形状を推定し、推定された走行路形状に応じて照明光ビームをロービームＬＢとハイビームＨＢとの間で切替制御する（このとき、ヘッドライトＥＣＵ４００は、制御プログラムの実行により、走行路形状推定手段とビーム切替制御手段として機能する）。具体的には、直線平坦路走行時と比較して先行車１０１”又は対向車１０１’の視認性が不良となる予め定められた走行路形状をロービーム対象形状とし、該ロービーム対象形状に該当する走行路区間であるロービーム対象区間ＣＲとして、照明光ビームがハイビームＨＢになっている状態でロービーム対象区間ＣＲに進入する際に、又は該進入に先立って、照明光ビームをロービームＬＢに切り替える。本実施形態では、この動作は、図１に示すごとく、通信接続された他のＥＣＵ２００，３００ないしカーナビゲーション装置５０と連携制御される。

なお、オートハイビーム機能への切り替えは、上記のごとくハイビームスイッチ４１１とライトスイッチ４１０とのポジション組合せにより行なう以外にも、例えば、ハイビームスイッチ４１１ないしライトスイッチ４１０以外に、オートハイビーム機能選択用の専用スイッチを設け、該専用スイッチの操作状態に基づいて切り替えを行なうように構成してもよい。

以下、さらに詳細に説明する。ヘッドライトＥＣＵ４００は、通信インターフェース４０５により、カーナビゲーション装置５０、ボデーＥＣＵ２００及び操舵系ＥＣＵ３００等とともに、通信バス（本実施形態では、ＣＡＮ（Controller Area Network）あるいはＬＩＮ（Local Interconnect Network）等のシリアル通信バス）１５０を介して相互接続されている。

ボデーＥＣＵ２００には、ウインカー操作スイッチ２０２とウインカー２０１とが接続されている。ボデーＥＣＵ２００は、ウインカー操作スイッチ２０２の状態を検出し、その検出結果に基づいてウインカー２０１の点灯制御を行なう。また、ウインカー２０１の動作状態を示す情報を、通信バス１５０を介してヘッドライトＥＣＵ４００へ送信する。また、ボデーＥＣＵ２００には、車速を検知する車速センサ２０３、車輪回転速度を検出する車輪速センサ２０４、自動車に作用する横方向加速度を検出する横方向加速度センサ２０５、自動車の進行方向加速度を検出する進行方向加速度センサ２０６、及び自動車の減速操作を検知するブレーキスイッチ２０７等が接続されている。これらのセンサの検出値も、ボデーＥＣＵ２００から通信バス１５０を介してヘッドライトＥＣＵ４００へ刻々送信される。

また、操舵系ＥＣＵ３００は公知のパワーステアリングユニット３０２の動作制御を司るＥＣＵであり、現在の舵角を検出する舵角センサ３０１が接続されている。舵角センサ３０１の検出値は、操舵系ＥＣＵ３００から通信バス１５０を介してヘッドライトＥＣＵ４００へ刻々送信される。

次に、カーナビゲーションシステム５０は、位置検出器１、地図データ入力器６、操作スイッチ群７、リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１、音声案内などを行なう音声合成回路２４およびスピーカ１５、ディスプレイ１０、ハードディスク装置（ＨＤＤ）２１、それらが接続された制御回路８及びリモコン端末１２等を備えている。

位置検出器１は現在地特定手段の要部をなすものであり、周知の地磁気センサ２、車両１０１の回転角速度を検出するジャイロスコープ３、車両１０１の走行距離を検出する距離センサ４、および衛星からの電波に基づいて車両１０１の位置を検出するＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ等２、３、４、５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。

操作スイッチ群７は、例えばディスプレイ１０と一体になったタッチパネル２２もしくはメカニカルなスイッチが用いられる。また、マイク３１および音声認識ユニット３０を用いて種々の指示を入力することも可能である。送受信機１３は、外部無線ネットワークを介して情報センター１４から必要に応じて種々の情報を受信する。

次に、制御回路８は、ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、不揮発メモリ９及び入出力部８４を内部バス８５により接続した周知のコンピュータハードウェアとして構成されている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ２１に記憶されたナビプログラム２１ｐおよびデータにより制御を行なう。また、ＨＤＤ２１へのデータの読み書きの制御もＣＰＵ８１によって行なわれる。Ａ／Ｄ変換部８６は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を含み、例えば位置検出器１などから制御回路８に入力されるアナログデータをＣＰＵ８１で演算可能なデジタルデータに変換するものである。また、描画部８７は、ＨＤＤ２１等に記憶された表示用のデータや表示色のデータからディスプレイ１０に表示させるための表示画面データを生成する。

ＨＤＤ２１には、ナビプログラム２１ｐの他に位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む地図データ２１ｍが記憶される。地図データ２１ｍは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶するとともに、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標、距離、所要時間、道幅、車線数、制限速度等から構成される。なお、このリンク情報に、地点毎の標高情報や勾配情報を組み込んでおくことも可能である。また、ノード情報は、道路分岐点（交差点、Ｔ字路、三叉路、五叉路等）を規定する情報であって、位置座標、右左折車線数、接続先道路リンク等から構成される。また、リンク間接続情報には、通行の可不可を示すデータなどが設定されている。なお、ナビプログラム２１ｐ、地図データ２１ｍは、地図データ入力器６を介して記憶媒体２０（ＤＶＤ等）からそのデータの追加・更新を行なうことが可能である。

ディスプレイ１０は周知のカラー液晶ディスプレイで構成され、ドット・マトリックスＬＣＤ（Liquid Crystal Display）およびＬＣＤ表示制御を行なうための図示しないドライバー回路を含んで構成されている。ドライバー回路は、制御回路８から送られる表示指令および表示画面データに基づいて地図表示を行なう。スピーカ１５は周知の音声合成回路２４に接続され、ナビプログラム２１ｐの指令によって不揮発メモリ９あるいはＨＤＤ２１に記憶されるデジタル音声データを音声合成回路２４においてアナログ音声に変換したものが送出される。

カーナビゲーションシステム５０は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム２１ｐが起動されると、ユーザが操作スイッチ群７、タッチパネル２２、リモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって、ディスプレイ１０上に表示されるメニューから目的地経路をディスプレイ１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。

すなわち、ユーザが地図上の任意の地点あるいは施設検索や住所検索、ユーザが設定した登録地などから地点を選択して目的地として設定すると、位置検出器１により車両１０１の現在位置が求められ、該現在位置を出発地として目的地までの最適な案内経路を求める処理が行われる。そして、ディスプレイ１０上の道路地図に案内経路を重ねて表示し、ユーザに適切な経路を案内する。このような自動的に最適な案内経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。また、ディスプレイ１０およびスピーカ１５の少なくとも一方によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行なう。

オートハイビーム機能（特に、前述の動作２）の実現方法として、はじめに、カーナビゲーション装置５０との連携を行なわない場合の事例から説明する（この場合は、カーナビゲーション装置を省略する構成が当然可能となる）。ロービーム対象区間は、図５に示すような旋回路ＣＲであり、具体的には、図５に示すような右左折路（交差点、Ｔ字路、三叉路、五叉路等：以下、交差点ＣＲで代表させる）や、図１２に示すように、道なり路であっても所定曲率半径未満の屈曲のきついカーブ路がこれに該当する。ロービーム対象区間ＣＲは直線平坦路走行時と比較して対向車１０１’や先行車１０１”の存在確認が行ないにくい、いわゆる「見通しの悪い道路」に該当するものであり、図７に示すように、ここに進入する際に、あるいは進入に先立って、照明光ビームをロービームＬＢに切り替えることで、ロービーム対象区間ＣＲの走行中もしくはロービーム対象区間ＣＲからの脱出時に、自車から確認しにくかった先行車１０１”が突然出現しても、照明光ビームがロービームＬＢに切り替わっているので幻惑等の不具合を効果的に防止することができる。

図５は、交差点ＣＲでの左折時を例にとっており、横加速度センサ２０５（図１のカーナビゲーション装置の、ジャイロスコープ３に組み込まれた角速度センサを用いてもよい）又は舵角センサ３０１の出力を力学的旋回特定情報として取得し、交差点ＣＲの旋回中であるかどうかをこの力学的旋回特定情報に基づいて判定する。例えば、横加速度センサ２０５の出力を用いる場合は、図５の右上に示すように、直線走行時は横加速度がほとんど作用せず、旋回が開始されるとその旋回半径と旋回時の速度に応じ、旋回半径方向外向きの遠心力的な横加速度が作用する。この横加速度は旋回開始から漸増するとともに、旋回途中でピークとなり、旋回後の直線区間に移行するに伴い漸減してゼロに戻る。この横加速度ｙの値に閾値ｙ_ｔｈを定めておき、横加速度ｙが閾値ｙ_ｔｈを下回る状態から上回る状態に移行したとき、ヘッドライト４５０をハイビームＨＢからロービームＬＢに切り替える。

また、舵角θを参照する場合も類似の処理となり、図５の右下に示すように、旋回開始とともに舵角θが増加し、旋回途中にて一定の舵角θを保持した後、旋回路出口に近づくとハンドルが戻って舵角θはゼロに復帰する。従って、舵角θの値に閾値θ_ｔｈを定めておき、舵角θが閾値θ_ｔｈを下回る状態から上回る状態に移行したとき、ヘッドライト４５０をハイビームＨＢからロービームＬＢに切り替える。なお、図６は、右折時の場合を例示している。

旋回路ＣＲに差し掛かる際には、車両は必ず減速を行なう。そこで、車両に搭載された進行方向加速度センサ２０６又は車速センサ２０３（車輪速センサ２０４でもよい）の出力を取得し、該出力に反映される減速情報を、ロービーム対象区間ＣＲをなす旋回路への接近もしくは進入を特定するための補助情報として参照することも可能である。例えば車速ｖを参照する場合、図５右中に示すように、この減速は旋回に先立って行なわれるので、車速ｖの減少開始ポイントは、横加速度ｙや舵角θの増加開始ポイントよりも早く現れる。従って、旋回に十分な減速レベルを示す閾値ｖ_ｔｈを車速ｖに対して設定しておき、車速ｖが閾値ｖ_ｔｈを上回る状態から下回る状態に移行したとき、ヘッドライト４５０をハイビームＨＢからロービームＬＢに切り替えることができる。なお、車速ｖの代わりに進行方向加速度センサ２０６の出力により減速検知してもよい。法規上は右左折の前に十分に減速することが義務付けられているから、減速検知を優先させてロービームＬＢに切り替えるようにすると、旋回の準備段階でロービームＬＢへの切り替えを完了させることが可能となり、旋回先の対向車等に対する幻惑防止効果をより確実なものとすることができる。

ただし、車両の減速は、当然、旋回路走行時以外にも発生するので、検出された減速が右左折等の旋回路走行に関連付けられたものであることを、別の方法により特定することがより望ましい。この点については後に詳述する。

また、緩やかなカーブであっても高速で通過すると横加速度ｙは強く作用するから、交差点ＣＲのような半径の小さい旋回路をロービーム対象区間として確実に特定する場合は、減速検知と横加速度検知とを組合せ、例えば車速ｖが閾値ｖ_ｔｈ未満となり、かつ、横加速度ｙが閾値ｙ_ｔｈを超えている場合にロービーム切り替えを行なうようにすると誤切り替えを生じにくくなる。また、半径の小さい旋回路では舵角θも大きくなるから、横加速度検知と舵角検知とを組合せ、横加速度ｙが閾値ｙ_ｔｈを超え、かつ舵角θが閾値θ_ｔｈを超えている場合にロービーム切り替えを行なうことも有効である。もちろん、横加速度検知、舵角検知及び減速検知の３つを組み合わせることも可能である。

次に、旋回完了後の制御であるが、旋回した先に先行車や対向車が存在しない場合は、旋回完了検知に対応してヘッドライト４５０をロービームＬＢからハイビームＨＢに切り替える。一方、図７に示すように、旋回した先に先行車１０１”や対向車１０１’（ビーム抑制対象車）が存在する場合は、前述の動作１に従い、前方カメラ４１２によりこれを検出し、ロービームＬＢによる点灯状態を維持するようにする（つまり、旋回した先の走行路形状によらず強制的にロービームＬＢに切り替える処理となる）。

旋回完了検知に対応してヘッドライト４５０をロービームＬＢからハイビームＨＢに切り替える場合、例えば、横加速度ｙが閾値ｙ_ｔｈを上回る状態から下回る状態に移行したとき、あるいは、舵角θが閾値θ_ｔｈを上回る状態から下回る状態に移行したときを旋回完了タイミングとして捕らえることができ、このタイミングで直ちにロービームＬＢからハイビームＨＢに切り替えるようにしてもよい。しかし、ビーム抑制対象車が存在する場合は、これを検知して再びロービームＬＢに切り替える必要がある。しかし、前方カメラ４１２によるビーム抑制対象車の存在検知処理には一定の時間を要するから、ビーム抑制対象車が存在するにもかかわらず一時的にハイビームＨＢとなり、好ましくない場合がある。そこで、図５に示すように、旋回完了タイミングから一定時間Δｔ経過するまで（あるいは一定距離Δｘ走行するまで）ロービームＬＢ状態を維持した後、ビーム抑制対象車の存在しなければハイビームＨＢに切り替えるようにすれば、こうした不具合を回避できる。なお、前方カメラ４１２によるビーム抑制対象車の存在検知処理ルーチンからビーム抑制対象車不存在を示す情報を取得するまでは、ロービームＬＢ状態を維持ように構成してもよい。

次に、右左折時にあっては、ドライバーがその右左折の方向を示すウインカー２０１を点灯させるから、車両に搭載されたウインカー２０１の動作情報を取得し、当該ウインカー２０１の動作状態に基づいて、該ウインカー２０１が示す方向への右左折を含む旋回路をロービーム対象区間ＣＲとして特定することも可能である。具体例を図８に示しており、ハイビームＨＢになっている状態でウインカー２０１が作動した場合に、照明光ビームをロービームＬＢに切り替える処理がなされる。右左折時には、右左折対象となる道路分岐点（交差点等）に差し掛かる所定距離手前にてウインカー２０１を点灯させることが法規上も義務付けられているので、右左折の前にロービームＬＢに切り替えることが可能である。

最も簡便な方法は、図８に示すように、ウインカー２０１の点灯に伴いヘッドライト４５０を直ちにロービームＬＢに切り替える方式を例示できる。しかし、ウインカー２０１は右左折時以外にも使用されることがある（例えば、車線変更したり、路側に幅寄せして停車したりする場合など）。従って、ウインカー２０１の動作検出についても、前述の横加速度検知、舵角検知あるいは減速検知（力学的旋回特定情報）と組み合わせてロービームＬＢへの切替制御を行なうことが望ましい。なお、力学的旋回特定情報（特に加速度情報）は、図１のボデーＥＣＵ２００側のセンサ類２０５，２０６の出力情報に代え、カーナビゲーション装置５０のジャイロスコープ３（例えば周知の３Ｄジャイロセンサで構成しておく）の出力情報で代用することも可能である。

例えば、法規上は、ウインカー２０１の点灯後に右左折する交差点で減速を開始し、十分減速した後、右左折を行なう流れとなる。そこで、図８に破線で示すように、ウインカー２０１が点灯したとき直ちにはロービームＬＢへの切り替えを行なわず、ウインカー２０１の点灯を前提として、横加速度、舵角検知あるいは減速が前述の条件を満たしたとき、ロービームＬＢへの切り替えを行なうように構成することができる。

次に、カーナビゲーション装置５０との連携を行なう場合の事例について説明する。カーナビゲーション装置５０は周知のごとく、位置検出器１が検出する地図上の現在位置情報と、その現在位置がマッピングされる道路（現在走行中の道路）のリンク情報から、走行中の道路の直近ノード（つまり、右左折等の対象となりえる道路分岐点）への接近状況を刻々把握することができる。そこで、直近ノードまでの距離情報をヘッドライトＥＣＵ４００に随時送信することができる。

例えば、ロービーム対象区間が交差点ＣＲ（右左折ポイントあるいは道路分岐点）を含む場合、図９に示すように、カーナビゲーション装置５０からの、進行方向における直近ノードまでの距離情報により、該直近ノードに対応する交差点ＣＲまでの距離を把握する。この場合、その交差点ＣＲで実際に旋回があるかどうかを、次のような方法により特定可能である。
（Ａ）交差点ＣＲに到着する一定距離手前に準備区間の開始点ＴＰを設定し、その開始点ＴＰを通過する際又は通過してから、ウインカー２０１が点灯した場合に右左折を行なうと判定し、ウインカー２０１の点灯と連動してヘッドライト４５０をロービームＬＢに切り替える。準備区間に差し掛かった段階で、右左折前にロービームＬＢに切り替える動作が可能となる。

（Ｂ）交差点ＣＲへの到着に伴い、既に説明した力学的旋回特定情報（横加速度検知、舵角検知あるいは減速検知）に基づいて旋回開始が確認された場合に右左折を行なうと判定し、ヘッドライト４５０をロービームＬＢに切り替える。カーナビゲーション装置５０との連携により、交差点ＣＲへの到着を把握しつつ力学的旋回特定情報による旋回開始判定を行なうので、ロービームＬＢへの切り替えの精度ないしタイミングの妥当性を高めることができる。
もちろん、上記（Ａ）の方式を（Ｂ）に複合させることも可能であり、ロービームＬＢへの切り替えの精度ないしタイミングの妥当性をさらに高めることができる。

一方、図１０に示すように、カーナビゲーション装置５０においては目的地設定により案内経路ＣＲを特定することができるので、その案内経路ＣＲ上での右左折ポイント（道路分岐点：ここでは交差点）に接近したときロービームＬＢへ切り替える方式も可能である。ただし、この場合も、案内経路から外れて右左折がなされる場合があるので、例えば、案内経路ＣＲ上での右左折ポイントに所定距離内に接近し、かつ、ウインカー２０１が点灯した場合にロービームＬＢへ切り替えるようにしておくとよい。また、案内経路ＣＲが特定されている場合も、案内経路ＣＲが特定されていないときと同様に、上記（Ａ）ないし（Ｂ）の方法により、ロービームＬＢへの切替制御を行なうようにすることも可能である。

また、カーナビゲーション装置５０を用いれば、ウインカー２０１を通常は点灯させない道路分岐点以外のロービーム対象区間ＣＲも容易に特定することができる。例えば、地図上の道路のリンク情報に標高ないし勾配情報が含まれていれば、走行対象区間が坂道であるかどうかを特定できるので、図１１に示すように、登坂路ＳＬの末端区間に差し掛かる際にロービームＬＢへ切り替えることで、坂の向こう側に存在する対向車１０１’に配慮することが可能となる。さらに、図１２に示すように、曲率半径が所定値未満の見通しの悪いカーブ区間ＥＰに差し掛かる際も、ロービームＬＢへ切り替えることで、カーブの向こう側から接近してくる対向車１０１’に配慮することが可能となる。また、図１３のように、峠の山道など、左右のカーブが複数交互に連続する曲折路ＨＣに差し掛かる場合も、ロービームＬＢへ切り替えるとよい。そして、これらロービーム対象区間ＣＲを脱出後に、対向車や先行車が非存在であればハイビームＨＢに復帰させるようにする。

図１４は、上記したオートヘッドライト装置１００の動作制御の流れをまとめたフローチャートである。Ｓ１では、ライトスイッチがオートであるかどうかを確認し、オートでなければＳ９に進んでマニュアルモード動作となり、ハイビームスイッチの操作状態に応じてロービーム／ハイビームの切り替えを行なう。Ｓ１でライトスイッチがオートであればＳ２に進み、照度センサによる周囲照度の検出値が閾値を超えていれば（昼間）、Ｓ８に進んでヘッドライトを消灯させる（デイランニングライトを点灯してもよい）。一方、Ｓ２で周囲照度の検出値が閾値未満であれば（夜間ないしトンネル走行時）Ｓ３に進む。既に説明したごとく、ロービーム対象区間への進入準備段階（図では旋回準備の場合にて例示している）にあるか否かを、減速検知、ウインカー動作、あるいはカーナビゲーション装置による現在位置把握により特定可能である。

そして、進入準備段階にある場合はＳ４に進み、ヘッドライトをロービームとする。一方、進入準備段階にない場合はＳ５に進み、前述の力学的旋回特定情報の取得内容やカーナビゲーション装置による現在位置に基づいて、ロービーム対象区間を走行中であるかどうか（つまり、旋回中であるかどうか）を判定する。旋回中であればＳ４に進み、ヘッドライトをロービームとする。旋回中でなければＳ６に進み、先行車や対向車（ビーム抑制対象車）が存在するかどうかを前方カメラの撮影情報に基づいて判定する。ロービーム切替対象車が存在すればＳ４に進み、ヘッドライトをロービームとする。一方、ロービーム切替対象車が存在しなければヘッドライトをハイビームとする。

本発明の車両用オートライト装置の一例に係る電気的構成を示すブロック図。 ハイビームスイッチの模式図。 ライトスイッチの模式図。 スイッチポジションと点灯制御モードの関係を示す図。 オートハイビーム機能での車両用オートライト装置の動作例を示す第一説明図。 同じく第二説明図。 同じく第三説明図。 同じく第四説明図。 同じく第五説明図。 同じく第六説明図。 ロービーム対象区間の第一別例を示す模式図。 ロービーム対象区間の第二別例を示す模式図。 ロービーム対象区間の第三別例を示す模式図。 図１の車両用オートライト装置に係る動作制御流れの一例を示すフローチャート。

符号の説明

３ ジャイロスコープ（角速度センサ）
５０ カーナビゲーション装置
１００ 車両用オートライト装置
２００ ボデーＥＣＵ
２０１ ウインカー
２０３ 車速センサ
２０４ 車輪速センサ
２０５ 横加速度センサ
３０１ 舵角センサ
４００ ヘッドライトＥＣＵ（走行路形状推定手段、ビーム切替制御手段）
４１２ 前方カメラ（ビーム抑制対象車検出手段）
４５０ ヘッドライト

Claims (16)

1. 車両走行方向前方へ照明光ビームを照出するとともに、該照明光ビームをロービームとハイビームとの間で切り替え可能なヘッドライトと、
   前記車両の走行路形状を推定する走行路形状推定手段と、
   推定された走行路形状に応じて前記照明光ビームを前記ロービームと前記ハイビームとの間で切り替え制御するビーム切替制御手段と、
   を有してなることを特徴とする車両用オートライト装置。
2. 直線平坦路走行時と比較して先行車又は対向車の視認性が不良となる予め定められた走行路形状をロービーム対象形状とし、該ロービーム対象形状に該当する走行路区間であるロービーム対象区間として、前記ビーム切替制御手段は、前記照明光ビームがハイビームになっている状態で前記ロービーム対象区間に進入する際に、又は該進入に先立って、前記照明光ビームをロービームに切り替える請求項１記載の車両用オートライト装置。
3. 前記ロービーム対象区間が右左折路又は所定曲率半径未満のカーブ路からなる旋回路として定められている請求項２記載の車両用オートライト装置。
4. 前記走行路形状推定手段は、前記車両に搭載されたウインカーの動作情報を取得するとともに、当該ウインカーの動作状態に基づいて、該ウインカーが示す方向への右左折を含む旋回路を前記ロービーム対象区間として特定するものである請求項３記載の車両用オートライト装置。
5. 前記ビーム切替制御手段は、前記照明光ビームがハイビームになっている状態で前記ウインカーが作動した場合に、前記照明光ビームをロービームに切り替える請求項４記載の車両用オートライト装置。
6. 前記走行路形状推定手段は、前記車両に搭載された横加速度センサ、角速度センサ又は舵角センサの出力を力学的旋回特定情報として取得し、当該力学的旋回特定情報に基づいて該車両が走行中の旋回路を前記ロービーム対象区間として特定するものである請求項３ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用オートライト装置。
7. 前記走行路形状推定手段は、前記車両に搭載された進行方向加速度センサ又は車速センサの出力を取得し、該出力に反映される減速情報を、前記ロービーム対象区間をなす前記旋回路への接近もしくは進入を特定するための補助情報として参照する請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用オートライト装置。
8. 前記ロービーム対象区間が登坂路の末端区間として定められている請求項２記載の車両用オートライト装置。
9. 前記ロービーム対象区間が左右のカーブが複数交互に連続する曲折路として定められている請求項２記載の車両用オートライト装置。
10. 前記ビーム切替制御手段は、対向車又は先行車をビーム抑制対象車として検出するビーム抑制対象車検出手段を有し、前記照明光ビームがハイビームになっている状態で該ビーム抑制対象車が検出された場合に、自車ヘッドライトの照明光ビームを前記走行路形状によらず強制的にロービームに切り替える請求項２ないし請求項９のいずれか１項に記載の車両用オートライト装置。
11. 前記ビーム切替制御手段は、前記ロービーム対象区間を通過後に前記ビーム抑制対象車が検出されなかった場合に、自車ヘッドライトの照明光ビームをロービームからハイビームに切り替え、前記ビーム抑制対象車が検出された場合は自車ヘッドライトの照明光ビームをロービームに維持する請求項１０記載の車両用オートライト装置。
12. 前記走行路形状推定手段は、前記車両に搭載されたカーナビゲーション装置から走行路形状情報を取得する請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の車両用オートライト装置。
13. 前記走行路形状推定手段が前記カーナビゲーション装置から取得する走行路形状情報は、前記カーナビゲーション装置が地図上に特定する現在走行路に係る、車両現在位置よりも前方に位置する走行予定路の線形情報である請求項１２記載の車両用オートライト装置。
14. 請求項２に記載の要件を備え、前記走行路形状推定手段は、取得した前記走行予定路の線形情報に基づいて該走行予定路に前記ロービーム対象区間が含まれているか否かを判定し、前記ロービーム対象区間が含まれている場合には、当該ロービーム対象区間へ進入するのに先立って前記照明光ビームをロービームに切り替える請求項１３記載の車両用オートライト装置。
15. 前記ロービーム対象区間が道路分岐点での右左折地点を含むものであり、前記走行路形状推定手段は、前記カーナビゲーション装置が特定する前記地図上の案内経路上にて前記右左折地点を見出し、当該右左折地点に到達するのに先立って前記照明光ビームをロービームに切り替える請求項１４に記載の車両用オートライト装置。
16. 前記ロービーム対象区間が道路分岐点での右左折地点を含むものであり、前記走行路形状推定手段は、前記カーナビゲーション装置が特定する前記地図上の現在走行路上にて前記道路分岐点を見出すとともに、当該道路分岐点への到達に先立って前記車両に搭載されたウインカーの作動状態を確認し、当該ウインカーが動作していた場合には、前記道路分岐点に到達するのに先立って前記照明光ビームをロービームに切り替える請求項１４に記載の車両用オートライト装置。

Images