JP2011207349A - 車両ランプシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 高速走行時における安全走行を確保するための配光に制御する一方で、運転者がむやみに自車速度を上げることがないように走行速度を抑制するようにした配光となるように制御を行う車両ランプシステムを提供する。
【解決手段】 車両が走行する道路の道路情報（道路情報検出手段１）と、自車の走行情報（自車走行情報検出手段２）に基づいて自車を減速することが好ましいと判定したときに警戒信号を出力する自車走行状態判定手段３と、この判定出力に基づいてヘッドランプＨＬの配光パターンを制御するランプ制御手段４とを備える。ランプ制御手段４は自車走行状態判定手段３から警戒信号が出力されたときにヘッドランプＨＬの配光を自車の遠前方領域の視認性が低下する配光に制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は自動等の車両のヘッドランプの配光を制御して安全走行を確保するようにしたランプシステムに関するものである。

近年の自動車では、自車の走行速度に対応してヘッドランプの配光を制御する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、自動車が高速になるほど自車のヘッドランプにおける照明領域を拡大し、あるいはランプ光軸の近傍の光度を高めることにより自車の前方の遠方領域を明るく照明し、運転者の前方、特に遠前方の視認性を高め、高速走行における安全性を確保している。また、ヘッドランプのランプ光軸を上方に向けて偏向させることにより自車の前方の遠方領域を明るく照明する技術も提案されている。これらの技術は高速走行になるほど自車の遠前方に到達するまでの時間が短くなるため、遠前方領域をより早いタイミングで運転者が視認することで、当該高速走行における安全性を確保するものである。

特開２００７−２１６８８１号公報

このように、従来の自動車の安全走行を確保する技術は、高速走行時における自車の遠前方領域の視認性を高めるために、当該遠前方領域を明るく照明しようとするものである。この技術は高速走行における安全性を確保する上では有効であるが、それがために運転者は遠前方に障害物が存在しないことを確認すると、ついつい自車の速度を上げて走行してしまい、走行している道路の制限速度を越えて走行してしまう等、安全走行に必ずしも好ましくない状態を誘発する要因にもなる。また、遠前方領域の照明が明るくなると、運転者は視線を遠前方領域に向けてしまい、それよりも自車に近い前方領域や直前領域に対する注意がおろそかになり、特に高速走行では危険を回避することができなくなる状況を生ずる要因にもなる。

本発明の目的は高速走行時における自車の前方領域を安全走行に適した配光となるように制御する一方で、運転者がむやみに自車速度を上げることがないように走行速度を抑制するようにした配光となるように、また運転者の視線が遠前方領域にのみ行かないようにした車両ランプシステムを提供するものである。

本発明は、車両が走行する道路の道路情報と自車の走行情報に基づいて自車の走行状態を判定し、自車を減速することが好ましいと判定したときに警戒信号を出力する自車走行状態判定手段と、自車走行状態判定手段の判定出力に基づいてヘッドランプの配光を制御するランプ制御手段とを備えており、ランプ制御手段は自車走行状態判定手段から警戒信号が出力されたときに自車の遠前方領域の視認性が低下する配光に制御することを特徴とする。

例えば、自車走行状態判定手段は、当該道路の制限速度、急カーブ、路面凹凸等の道路情報に基づいて適正車速を設定し、自車の車速が当該適正車速よりも高速のときに警戒信号を出力するように構成する。

本発明におけるヘッドランプとして、第１の形態では、ヘッドランプは少なくとも自車の遠前方領域を照明するランプユニットを含む複数のランプユニットを備え、ランプ制御手段は警戒信号が出力されたときに遠前方領域を照明するランプユニットの光度を低下する。

第２の形態では、ヘッドランプは少なくとも自車の直前領域を照明するランプユニットを含む複数のランプユニットを備え、ランプ制御手段は警戒信号が出力されたときに直前領域を照明するランプユニットの光度を高める。

第３の形態では、ヘッドランプは少なくともランプ光軸を左右に偏向するスイブル手段を備え、ランプ制御手段は警戒信号が出力されたときに自車の遠前方領域の光度が低下するようにスイブル手段を制御する。

第４の形態では、ヘッドランプは少なくともランプ光軸を上下に偏向するレベリング手段を備え、ランプ制御手段は警戒信号が出力されたときにヘッドランプのカットラインを下げるようにレベリング手段を制御する。

本発明によれば、自車走行状態判定手段において車両が道路の安全性が確保される車速を越えて安全性が確保されない車速で走行していると判定したときに、ランプ制御手段によって自車の直前領域の光度を遠前方領域よりも高い光度に制御するので、直前領域における高い光度によって運転者は遠前方の視認性が低下することになり、運転者は自車の車速を減速又は加速しない運転をするようになり、当該道路を走行する車両の安全性が確保されることになる。特に、制限速度のある道路では制限速度を超えた速度での走行を未然に防止することができる。また、急カーブ或いは路面凹凸のある道路では速度超過が原因となる事故を未然に防止することができる。

本発明の第１の形態では遠前方領域を照明するランプユニットの光度を高めるだけで本発明が実現でき、第２の形態では直前領域を照明するランプユニットの光度を高めるだけで本発明が実現できるので、既存のヘッドランプへの適用が可能である。第３の形態では、スイブル手段を備えているヘッドランプではほぼそのままの構成で本発明が実現でき、第４の形態ではレベリング手段を備えているヘッドランプではほぼそのままの構成で本発明が実現できる。

本発明のランプシステムの構成図。 実施形態１，２のヘッドランプの概略正面図。 実施形態１，２のヘッドランプを構成するランプユニットの各配光パターン図。 実施形態１，２のヘッドランプの制御フロー図。 実施形態１，２のヘッドランプにおける配光パターン図。 実施形態３，４のヘッドランプの概略正面図。 実施形態３，４のヘッドランプにおける配光パターン図。

（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について図面を参照して説明する。図１は実施形態１のランプシステムの概念構成図である。自動車には自車が現在走行している道路情報を検出するための道路情報検出装置１と、自車の車速等の走行情報を検出する自車走行情報検出装置２を備えている。また、これら道路情報検出装置１からの道路情報と自車走行情報検出装置２からの自車走行情報とに基づいて自車の現在の車速の妥当性、特に安全走行に適した車速であるか否かを判定する自車走行状態判定手装置３と、この自車走行状態判定装置３における判定に基づいて自車のヘッドランプＨＬの配光を制御するランプ制御装置４を備えている。

前記道路情報検出装置１は、自車に設けたナビゲーション装置１１、自車の前方を監視する前方監視装置１２、あるいは道路に配設されているＩＴＣやＶＩＣＳ等との間の無線通信を行うための路車間通信装置１３、当該道路を走行する他車との間で無線通信を行うための車々間通信装置１４で構成されている。前記前方監視装置１２は、ここでは自車の前方を撮像する前方監視カメラ１２１と、この前方監視カメラ１２１で撮像した画像を画像解析して自車の前方に存在する先行車や障害物を検出する前方検出部１２２を備えている。前記道路情報検出装置１は、ナビゲーション装置１１や路車間通信装置１３によって自車が現在走行する道路の情報、特に当該道路に規定されている制限速度情報や、当該道路に急カーブや凹凸等の高速走行に適しない道路部分が存在するか否かを検出する。また、前方監視装置１２や車々間通信装置１４は自車の前方に存在する先行車や対向車を検出することが可能である。

前記自車走行情報検出装置２は、自車の車速を検出する車速センサＳｖと、自車の加速度を検出する加速度センサＳａを備えており、車速センサＳｖで検出した車速を自車走行情報として出力する。また、検出した車速に加速度センサＳａで検出した加速度を参照して所要の演算を行った短時間後における自車の予測車速を自車走行情報として出力することも可能である。

前記自車走行状態判定装置３は、前記道路情報検出装置１からの道路情報と前記自車走行情報検出装置２からの自車走行情報とに基づいて自車の現在の車速が当該道路における安全速度に適した車速であるか否か、特に当該安全速度よりも高速であるか否かを判定する。前記ランプ制御装置４はこの自車走行状態判定手段３における判定に基づいて自車のヘッドランプＨＬの配光を制御する。

前記ヘッドランプＨＬは、図２に概略正面図を示すように、複数個、ここでは４個のＬＥＤランプユニットＬＵ１〜ＬＵ４を１つのランプハウジング１００に内装した構成である。図示右側に配設された３つのＬＥＤランプユニットＬＵ１〜ＬＵ３はロービームランプＬＢＬを構成する。１つのＬＥＤランプユニットＬＵ４はハイビームランプＨＢＬを構成する。このロービームランプＬＢＬを構成しているランプユニットＬＵ１〜ＬＵ３は、図３（ａ）〜（ｃ）にそれぞれの配光パターンを示すように、第１ランプユニットＬＵ１は自車の直前領域ＮＦを広く照明する配光パターンＰ１での照明が可能である。第２ランプユニットＬＵ２は自車の中遠前方領域（以下、単に前方領域と称する）ＭＦを配光パターンＰ１よりも高い光度で照明する配光パターンＰ２での照明が可能である。第３ランプユニットＬＵ３はランプ光軸近傍の狭い領域、換言すれば自車の遠前方領域ＦＦを高い光度で照明する配光パターンＰ３での照明が可能である。そして、これら第１ないし第３ランプユニットＬＵ１〜ＬＵ３については、前記ランプ制御装置４での制御によりそれぞれ独立して光度を制御することができるように構成されている。特に、直前領域ＮＦを照明する第１ランプユニットＬＵ１は通常の光度よりも高い光度での照明が可能とされ、遠前方領域ＦＦを照明する第３ランプユニットＬＵ３は通常の光度よりも低い光度での照明が可能とされている。

このランプシステムによる制御では、図４にフローを示すように、自車走行状態判定装置３は道路情報検出装置１からの道路情報を取得し（Ｓ１１）、この道路情報に基づいて、当該道路に規定されている制限速度、当該道路における曲路や凹凸、当該道路に存在する先行車の有無等を認識し、この認識した道路情報から当該道路における自車の安全走行に適した適正車速を演算する（Ｓ１２）。一方、自車走行情報検出装置２で検出した自車車速を取得する（Ｓ１３）。そして、演算した適正車速と自車車速とを比較し（Ｓ１４）する。自車車速が適正車速よりも低速のときには警戒信号を出力しない。したがって、図５（ａ）のように、ランプ制御装置４は第１ないし第３のランプユニットＬＵ１〜ＬＵ３を通常点灯し、これらランプユニットの配光パターンＰ１〜Ｐ３を合成した配光パターンに制御する。この配光パターンＰ１０では自車の遠前方領域ＦＦの光度は高くなり、自車の高速走行時における遠前方領域の視認性が高くなり、安全走行の点で有利になることは前述したとおりである。

一方、自車走行状態判定装置３において自車車速が適正車速以上になったことを検出したときには、現在の自車車速が安全走行に好ましくない車速であり、自車を減速した方が好ましい走行状態であると判定し、ランプ制御装置４に向けて警戒信号を出力する（Ｓ１５）。なお、自車車速が適正車速よりも低速の場合でも、自車の加速度が大きい場合には短時間後には適正車速よりも高速になる可能性が高いので、この場合にも警戒信号を出力するようにしてもよい。ランプ制御装置４は警戒信号が入力されると第３ランプユニットＬＵ３の光度を減光し、通常よりも低い光度に設定する。これにより、図５（ｂ）のように自車の遠前方領域ＦＦの光度が低くされた配光パターンＰ１１となる。この配光パターンＰ１１によれば、運転者においては遠前方領域ＦＦの視認性が低下するため、運転者は自車の高速走行に対する危険性を感じるようになり、自車の車速を減速させるようになる。これにより、自車車速が制限速度を越えることがなくなり、また急カーブや路面凹凸が存在していても自車の走行に危険が生じることが未然に防止でき、走行の安全性が確保される。

（実施形態２）
本発明の実施形態２のヘッドランプは図２に示した実施形態１のヘッドランプＨＬと同じ構成である。この実施形態２では、ヘッドランプＨＬの第１ないし第３のランプユニットＬＵ１〜ＬＵ３を点灯しているときに、自車走行状態判定装置３からランプ制御装置４に向けて警戒信号が出力されると、ランプ制御装置４は第１ランプユニットＬＵ１の光度を通常よりも高い光度に設定する制御を行う。この光度は自車の直前領域ＮＦの光度が第２ランプユニットＬＵ２及び第３ランプユニットＬＵ３による前方領域ＭＦないし遠前方領域ＦＦの光度よりも高くなる光度である。これにより、図５（ｃ）のように、直前領域ＮＦの光度が前方領域ＭＦないし遠前方領域ＦＦよりも光度が高くされた配光パターンＰ１２となる。このように自車の直前領域ＮＦの光度を高くすると、この直前領域ＮＦの光度によって運転者は軽い眩惑を受け、直前領域ＮＦの周囲領域、特に遠前方領域ＦＦの視認性が低下する状態となる。そのため、実施形態１と同様に運転者は、自車の車速を低下させる運転状態となり、走行の安全性が確保されるようになる。

ここで、警戒信号により高められる第１ランプユニットＬＵ１の光度は、運転者から見て自車の直前領域ＮＦの光度が前方領域ＭＦないし遠前方領域ＦＦよりも明るく見える光度であればよい。すなわち、直前領域ＮＦの光度によって遠前方領域ＦＦが見え難くなる程度の光度であればよい。この実施形態２では遠前方領域ＦＦの光度はそのまま保持されているので、実施形態１に比較すれば遠前方領域ＦＦの視認性を確保できる。

（実施形態３）
実施形態３ではヘッドランプＨＬはランプ光軸を上下、左右に偏向制御する、いわゆるレベリング・スイブルランプとして構成したものである。実施形態３のランプシステムのヘッドランプＨＬは、図６に概略正面図を示すように、それぞれリフレクタ型ランプやブロジェクタ型ランプからなるハイビームランプＨＢＬとロービームランプＬＢＬをランプハウジング１００内に配設しており、ロービームランプＬＢＬはスイブル機構１１０によってランプ光軸を水平左右方向に傾動させ、レベリング機構１２０によってランプ光軸を上下方向に傾動させるように構成されている。これらスイブル機構１１０とレベリング機構１２０は既に知られているので、その詳細な説明は省略する。前記ロービームランプＬＢＬの配光パターンは、図７（ａ）に示すように、カットラインＣＬを有する配光パターンＰ０であり、このカットラインＣＬを有することにより先行者や対向車を眩惑することなく自車の直前領域ＮＦから遠前方領域ＦＦの広い領域を照明する配光パターンとなっている。また、実施形態３では、ランプ制御装置４はこれらスイブル機構１１０とレベリング機構１２０を制御することにより自車の前方の配光を制御することができるように構成されている。また、図１のシステム図を参照すると、ランプ制御装置４には自車のステアリングホイールが操舵されたときの操舵角を検出する操舵角センサＳθからの操舵角信号が入力されるように構成されている。

この実施形態３では、ロービームランプＬＢＬが点灯された状態のときに、自車走行状態判定装置３において自車車速と適正車速とを比較する。すなわ、実施形態１，２と同様に、自車走行状態判定装置３は道路情報検出装置１からの道路情報のうち、自車が現在走行している道路の制限速度情報や、当該道路における急カーブや路面凹凸を検出し、この道路情報において安全走行が確保できる適正車速を設定する。自車走行情報検出装置２から取得した自車車速を適正車速と比較し、自車車速が適正車速よりも低速であることを検出したときにはランプ制御装置４はスイブル機構１１０とレベリング機構１２０を制御してロービームランプＬＢＬのランプ光軸を通常角度位置に制御する。これにより、図７（ａ）に示した配光パターンＰ０での照明が行われ、自車の遠前方領域ＦＦまで明るく照明されるようになり、安全走行が確保される。また、ランプ制御装置４は操舵角センサＳθからの操舵角信号に基づいてスイブル機構１１０を制御し、ロービームランプＬＢＬのランプ光軸を操舵方向に追従して水平左右方向に偏向制御して自車の走行方向を照明し、安全走行を確保する。

そして、自車走行状態判定装置３は現在の自車車速が安全走行に適した速度であるか否かを判定するために適正車速との比較を行い、適正車速よりも高速であると判定したときにはランプ制御装置４に警戒信号を出力する。ランプ制御装置４は警戒信号が入力されると、スイブル機構１１０によりロービームランプＬＢＬのランプ光軸を自車線側、日本では左側に所定角度だけ強制的に偏向制御する。これにより、図７（ｂ）のように、ロービームランプＬＢＬの配光パターンＰ０は光度の高い領域が自車の左方向に偏向され、自車の遠前方領域ＦＦの光度が低下する。運転者においては遠前方領域ＦＦの視認性が低下する状態となるため、運転者は自車の車速を低下させる運転を行うようになり、制限速度を越えることがなく、また急カーブや路面凹凸が存在していても走行の安全性が確保されるようになる。

（実施形態４）
本発明の実施形態４のヘッドランプＨＬランプは図６に示した実施形態３のヘッドランプＨＬと同じ構成である。この実施形態４では、ロービームランプＬＢＬを点灯しているときに、自車走行状態判定装置３からランプ制御装置４に向けて警戒信号が出力されると、ランプ制御装置４はレベリング機構１２０を制御してロービームランプＬＢＬのランプ光軸を下方に所定角度だけ偏向させる。これにより、図７（ｃ）に示すように、ロービームランプＬＢＬの配光パターンＰ０のカットラインＣＬが下方に下がり、自車の遠前方領域ＦＦの光度が低下され、運転者においては遠前方領域ＦＦの視認性が低下する状態となる。そのため、運転者は自車の車速を低下させる運転を行うようになり、制限速度を越えることがなく、また急カーブや路面凹凸が存在していても走行の安全性が確保されるようになる。

ここで、実施形態１では、遠前方領域ＦＦを照明するランプユニットＬＵ３を２つまたはそれ以上の数のランプユニットで構成しておき、警戒信号が出力されたときにはそのうちの一部のランプユニットを消灯することで遠前方領域ＦＦの光度を低下させるようにしてもよい。また、実施形態２では、ヘッドランプＨＬに自車の直前領域ＮＦのみを照明する補助ランプユニットを備えておき、警戒信号が出力されたときに当該補助ランプユニットを点灯して自車の直前領域ＮＦの光度を高めるように構成してもよい。このように構成した場合には、第１ランプユニットＬＵ１や第３ランプユニットＬＵ３の光度を変化制御するための構成は不要になる。

また、実施形態３，４ではロービームランプＬＢＬの配光パターンＰ０におけるカットラインＣＬを構成するためのシェードを可変シェードで構成し、この可変シェードを制御することによってロービームランプの配光パターンの光度の高い領域を自車の左側に偏向し、あるいはカットラインを下げて自車の遠前方領域の実質的な光度を低下させ、当該領域の視認性を低下させるようにしてもよい。

本発明はヘッドランプの配光を制御して車両の安全走行を確保する車両のランプシステムに利用することができる。

１ 道路情報検出装置
２ 自車走行情報検出装置
３ 自車走行状態判定装置
４ ランプ制御装置
１１ ナビゲーション装置
１２ 前方監視装置
１３ 路車間通信装置
１４ 車々間通信装置
１２１ 前方監視カメラ
１２２ 前方検出部
ＨＬ ヘッドランプ
ＮＦ 直前領域
ＭＦ 前方領域
ＦＦ 遠前方領域

Claims (6)

1. 車両が走行する道路の道路情報と自車の走行情報に基づいて自車の走行状態を判定し、自車を減速することが好ましいと判定したときに警戒信号を出力する自車走行状態判定手段と、前記自車走行状態判定手段の判定出力に基づいてヘッドランプの配光を制御するランプ制御手段とを備え、前記ランプ制御手段は前記自車走行状態判定手段から警戒信号が出力されたときに自車の遠前方領域の視認性が低下する配光に制御することを特徴とする車両ランプシステム。
2. 前記自車走行状態判定手段は、当該道路の制限速度、急カーブ、路面凹凸等の道路情報に基づいて適正車速を設定し、自車の車速が前記適正車速よりも高速のときに前記警戒信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の車両ランプシステム。
3. 前記ヘッドランプは少なくとも自車の遠前方領域を照明するランプユニットを含む複数のランプユニットを備え、前記ランプ制御手段は前記警戒信号が出力されたときに前記遠前方領域を照明するランプユニットの光度を低下することを特徴とする請求項２に記載の車両ランプシステム。
4. 前記ヘッドランプは少なくとも自車の直前領域を照明するランプユニットを含む複数のランプユニットを備え、前記ランプ制御手段は前記警戒信号が出力されたときに前記直前領域を照明するランプユニットの光度を高めることを特徴とする請求項２に記載の車両ランプシステム。
5. 前記ヘッドランプは少なくともランプ光軸を左右に偏向するスイブル手段を備え、前記ランプ制御手段は前記警戒信号が出力されたときに自車の遠前方領域の光度が低下するように前記スイブル手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の車両ランプシステム。
6. 前記ヘッドランプは少なくともランプ光軸を上下に偏向するレベリング手段を備え、前記ランプ制御手段は前記警戒信号が出力されたときにヘッドランプのカットラインを下げるように前記レベリング手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の車両ランプシステム。
   
   
   
   

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