JP2012011937A - Device for control of system for guiding vehicle driving, system for guiding vehicle driving, and lighting fixture system for vehicle - Google Patents

Device for control of system for guiding vehicle driving, system for guiding vehicle driving, and lighting fixture system for vehicle Download PDF

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直樹 多々良
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2400/00Special features or arrangements of exterior signal lamps for vehicles
    • B60Q2400/50Projected symbol or information, e.g. onto the road or car body

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for obtaining vehicle information more, using a system for guiding a vehicle driving to scan, in a vehicle travelling direction, light emitted toward a road surface to form a driving support pattern.SOLUTION: A control device 120 of the system 100 for guiding the vehicle driving is provided for scanning, in the vehicle travelling direction, the light emitted toward the road surface to form the driving support pattern. The device includes: a light receiving part 130 for receiving light reflected off the road surface; a control part 140 for measuring a relationship between time from when light is emitted from a light beam module 110 to when the receiving part 130 receives the light and a scanning angle of the light.

Description

本発明は、車両運転ガイドシステムの制御装置、車両運転ガイドシステム、および車両用灯具システムに関し、特に自動車などに用いられる車両運転ガイドシステムの制御装置、車両運転ガイドシステム、および車両用灯具システムに関するものである。   The present invention relates to a control device for a vehicle driving guide system, a vehicle driving guide system, and a vehicle lamp system, and more particularly to a control device for a vehicle driving guide system, a vehicle driving guide system, and a vehicle lamp system used for automobiles. It is.

車両を道路脇に横付けしたり、路幅の狭い道路を走行したりする場合などは、車両が縁石や電柱、側溝などの路肩にある障害物に接触するおそれが高まる。そのため、運転者には慎重な運転が求められる。これに対し、特許文献1および2には、路面上に照射した可視光ビームを車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成する車両運転ガイドシステムが開示されている。車両運転ガイドシステムは、運転支援パターンを形成することで車両と路肩の障害物との間隔についての視覚情報を運転者に提供する。運転者は、運転支援パターンを目安とすることで、車両が路肩の障害物に接触するか否かを確認することができる。   When a vehicle is laid on the side of a road or travels on a road with a narrow road width, there is an increased risk that the vehicle will come into contact with obstacles on the shoulder such as curbs, utility poles, gutters, and the like. Therefore, the driver is required to drive carefully. On the other hand, Patent Documents 1 and 2 disclose a vehicle driving guide system that forms a driving assistance pattern by scanning a visible light beam irradiated on a road surface in the vehicle traveling direction. The vehicle driving guide system provides the driver with visual information about the distance between the vehicle and the roadside obstacle by forming a driving assistance pattern. The driver can check whether or not the vehicle contacts an obstacle on the road shoulder by using the driving support pattern as a guide.

特開2003−231438号公報JP 2003-231438 A 特開2005−35497号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-35497

ところで、運転者を支援するために、上述した自車両の車幅と路肩の障害物との間隔についての視覚情報に限らず、車両周囲の状況や車両状態について様々な情報を取得したいという要求がある(以下、適宜この情報を「車両情報」と称する)。取得された車両情報は、運転者に直接提供されて運転支援のために利用されたり、当該情報に基づいた車両制御が実施されてより運転者が運転しやすい状況が作り出される。一方で、この要求を満たすために、カメラやセンサといった車両情報を取得するための装置を、取得しようとする車両情報の数だけ設けていては車両の製造コストが増大してしまう。また、スペース上の制約から搭載可能な装置数にも限界がある。   By the way, in order to assist the driver, there is a demand for acquiring various information about the vehicle surroundings and vehicle conditions as well as the visual information about the distance between the vehicle width of the host vehicle and the obstacle on the shoulder. Yes (hereinafter, this information is referred to as “vehicle information” as appropriate). The acquired vehicle information is directly provided to the driver and used for driving support, or vehicle control based on the information is performed to create a situation where the driver can easily drive. On the other hand, in order to satisfy this requirement, if there are as many devices for acquiring vehicle information as cameras and sensors as many as the number of vehicle information to be acquired, the manufacturing cost of the vehicle will increase. In addition, the number of devices that can be mounted is limited due to space constraints.

本発明者は、これらの問題の解決策の1つとして、既に搭載されている装置を利用してより多くの車両情報を取得することを考えた。そして、車両運転ガイドシステムを用いて当該システムにより得られる車両情報に加えてさらなる車両情報を取得することに思い至った。   The present inventor considered obtaining more vehicle information using an already installed device as one of solutions to these problems. And it came to the idea of acquiring further vehicle information in addition to the vehicle information obtained by the said system using a vehicle driving guide system.

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための車両運転ガイドシステムを用いてさらなる車両情報を取得することができる技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a further vehicle using a vehicle driving guide system for forming a driving assistance pattern by scanning light emitted toward a road surface in the vehicle traveling direction. It is to provide a technique capable of acquiring information.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両運転ガイドシステムの制御装置は、路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための車両運転ガイドシステムの制御装置であって、路面で反射した光を受けるための受光部と、光の出射から受光部による受光までの時間と光の走査角度との関係を測定するための制御部と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a control device for a vehicle driving guide system according to an aspect of the present invention includes a vehicle driving guide system for forming a driving assistance pattern by scanning light emitted toward a road surface in a vehicle traveling direction. A light receiving unit for receiving light reflected by the road surface, and a control unit for measuring a relationship between a time from light emission to light reception by the light receiving unit and a light scanning angle. It is characterized by that.

この態様によれば、路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための車両運転ガイドシステムを用いてさらなる車両情報を取得することができる。   According to this aspect, further vehicle information can be acquired using the vehicle driving guide system for scanning the light emitted toward the road surface in the vehicle traveling direction to form the driving assistance pattern.

上記態様において、制御部は、前記光の走査角度に応じた出射から受光までの時間の変化に現れる屈折点に基づいて路面の段差を検出してもよい。また、上記態様において、制御部は、前記光の各走査周期における同一走査角度での出射から受光までの時間の変化に基づいて車高の変化を検出してもよい。これらの態様によれば、車両運転ガイドシステムで得られた車両情報を用いて車両運転を支援することができる。   In the above aspect, the control unit may detect a step on the road surface based on a refraction point appearing in a change in time from emission to reception according to the light scanning angle. In the above aspect, the control unit may detect a change in vehicle height based on a change in time from emission to light reception at the same scanning angle in each scanning period of the light. According to these aspects, vehicle driving can be supported using vehicle information obtained by the vehicle driving guide system.

また、本発明の他の態様は車両運転ガイドシステムであり、当該車両運転ガイドシステムは、路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための光出射部と、光出射部から出射され路面で反射した光を受けるための受光部と、光出射部による光の出射から受光部による受光までの時間と光の走査角度との関係を測定するための制御部と、を備えたことを特徴とする。   Another aspect of the present invention is a vehicle driving guide system, and the vehicle driving guide system includes a light emitting unit that scans light emitted toward a road surface in a vehicle traveling direction to form a driving assistance pattern. A light receiving unit for receiving the light emitted from the light emitting unit and reflected by the road surface, and a control unit for measuring the relationship between the time from the light emission by the light emitting unit to the light reception by the light receiving unit and the light scanning angle And.

また、本発明のさらに他の態様は車両用灯具システムであり、当該車両用灯具システムは、光軸を調節可能な車両用灯具と、路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための光出射部と、光出射部から出射され路面で反射した光を受けるための受光部と、光出射部による光の出射から受光部による受光までの時間と光の走査角度との関係を測定し、その結果に応じて車両用灯具の光軸を調節するための制御部と、を備えたことを特徴とする。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a vehicular lamp system, wherein the vehicular lamp system is configured to scan a vehicular lamp with an adjustable optical axis and light emitted toward a road surface in a vehicle traveling direction. A light emitting part for forming a driving support pattern, a light receiving part for receiving light emitted from the light emitting part and reflected by a road surface, a time from light emission by the light emitting part to light reception by the light receiving part, And a control unit for measuring the relationship with the scanning angle and adjusting the optical axis of the vehicular lamp according to the measurement result.

これらの態様によっても、路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための車両運転ガイドシステムを用いてさらなる車両情報を取得することができる。   Also according to these aspects, further vehicle information can be acquired using a vehicle driving guide system for scanning the light emitted toward the road surface in the vehicle traveling direction to form a driving assistance pattern.

本発明によれば、路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための車両運転ガイドシステムを用いてさらなる車両情報を取得することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the further vehicle information can be acquired using the vehicle driving guide system for scanning the light radiate | emitted toward the road surface in the vehicle advancing direction, and forming a driving assistance pattern.

車両運転ガイドシステムの動作を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating operation | movement of a vehicle driving guide system. 実施形態1に係る車両運転ガイドシステムを搭載した車両が運転支援パターンを形成している状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the state in which the vehicle carrying the vehicle driving guide system which concerns on Embodiment 1 forms the driving assistance pattern. 図3(A)(I)〜図3(C)(II)は、出受光時間と走査角度との関係情報を用いた路面段差検出制御を説明するための概略図である。FIGS. 3A, 3I, and 3C are schematic diagrams for explaining road surface level difference detection control using information on the relationship between the light emission / light reception time and the scanning angle. 図4(A)〜図4(D)は、出受光時間と走査角度との関係情報を用いた車高変化検出制御を説明するための概略図である。4 (A) to 4 (D) are schematic diagrams for explaining vehicle height change detection control using the relationship information between the light emission / reception time and the scanning angle.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

(実施形態1)
図1は、車両運転ガイドシステムの動作を説明するための機能ブロック図である。図2は、実施形態1に係る車両運転ガイドシステムを搭載した車両が運転支援パターンを形成している状態を示す概略図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a functional block diagram for explaining the operation of the vehicle driving guide system. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state in which a vehicle equipped with the vehicle driving guide system according to the first embodiment forms a driving support pattern.

本実施形態に係る車両運転ガイドシステム100は、路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するためのシステムであり、図1に示すように、光ビームモジュール110(光出射部)と、受光部130および制御部140を含む制御装置120とを備える。制御部140は、車両用前照灯210(車両用灯具)の光軸を調節するためのレベリングアクチュエータ220に制御信号を送信可能に接続されている。車両用前照灯210は、従来公知の構造を有し、レベリングアクチュエータ220によって光軸を調節可能である。車両運転ガイドシステム100と、車両用前照灯210と、レベリングアクチュエータ220とを含んで車両用灯具システム200が構成されている。また、制御部140は、警報装置310に制御信号を送信可能に接続されている。   A vehicle driving guide system 100 according to the present embodiment is a system for forming a driving assistance pattern by scanning light emitted toward a road surface in the vehicle traveling direction. As shown in FIG. (Light emitting unit) and a control device 120 including a light receiving unit 130 and a control unit 140. The control unit 140 is connected to a leveling actuator 220 for adjusting the optical axis of the vehicle headlamp 210 (vehicle lamp) so as to transmit a control signal. The vehicle headlamp 210 has a conventionally known structure, and the optical axis can be adjusted by the leveling actuator 220. A vehicle lamp system 200 is configured including a vehicle driving guide system 100, a vehicle headlamp 210, and a leveling actuator 220. The control unit 140 is connected to the alarm device 310 so that a control signal can be transmitted.

図2に示すように、光ビームモジュール110および受光部130は、車両300の前部における車幅方向の左右に設けられている。車両用前照灯210も同様に、車両300の前部における車幅方向の左右に設けられている。警報装置310は、例えば車両300のインストルメントパネル(図示せず)などに設けられている。警報装置310は、制御部140からの制御信号に応じて警告ランプを点灯したり警告音を発したりする。あるいは、警報装置310は、制御部140からの制御信号に応じてナビゲーションシステムのディスプレイなどに警告情報を表示するものであってもよい。   As shown in FIG. 2, the light beam module 110 and the light receiving unit 130 are provided on the left and right of the front portion of the vehicle 300 in the vehicle width direction. Similarly, the vehicle headlamps 210 are provided on the left and right of the front portion of the vehicle 300 in the vehicle width direction. The alarm device 310 is provided on an instrument panel (not shown) of the vehicle 300, for example. The alarm device 310 turns on a warning lamp or emits a warning sound according to a control signal from the control unit 140. Alternatively, the alarm device 310 may display warning information on a display of a navigation system or the like according to a control signal from the control unit 140.

以下、車両運転ガイドシステム100の各部の構成について詳細に説明する。光ビームモジュール110は、図2に示すように、路面Lに向けて可視光ビーム150を出射することができる。そして、光ビームモジュール110は、可視光ビーム150を車両進行方向に走査して路面L上に運転支援パターン152を形成することができる。本実施形態の運転支援パターン152は、2本の直線パターンが車両300の車幅と略等しい間隔をあけて車両進行方向に延びるように平行に並んだ形状を有するが、その形状は特に限定されない。光ビームモジュール110は、半導体レーザなどの従来公知の光ビーム発生器で構成されている。   Hereinafter, the configuration of each part of the vehicle driving guide system 100 will be described in detail. The light beam module 110 can emit a visible light beam 150 toward the road surface L as shown in FIG. Then, the light beam module 110 can form the driving support pattern 152 on the road surface L by scanning the visible light beam 150 in the vehicle traveling direction. The driving support pattern 152 of the present embodiment has a shape in which two straight line patterns are arranged in parallel so as to extend in the vehicle traveling direction with an interval substantially equal to the vehicle width of the vehicle 300, but the shape is not particularly limited. . The light beam module 110 includes a conventionally known light beam generator such as a semiconductor laser.

受光部130は、光ビームモジュール110から照射され、路面Lで反射した可視光ビーム150の光を受けるように構成されている。受光部130は、路面Lで反射された可視光ビーム150の光を受けると、受けた光を電気信号に変換する。受光部130は、従来公知の受光素子などで構成することができる。光ビームモジュール110および受光部130は、それぞれ制御部140に接続されている。   The light receiving unit 130 is configured to receive the light of the visible light beam 150 irradiated from the light beam module 110 and reflected by the road surface L. When receiving the light of the visible light beam 150 reflected by the road surface L, the light receiving unit 130 converts the received light into an electrical signal. The light receiving unit 130 can be configured by a conventionally known light receiving element or the like. The light beam module 110 and the light receiving unit 130 are each connected to the control unit 140.

制御部140は、光ビームモジュール110に対して可視光ビーム150を出射させるための制御信号を送信する。本実施形態において制御部140は、光ビームモジュール110による可視光ビーム150の出射をパルス制御する。また、制御部140は、光ビームモジュール110から出射された可視光ビーム150の走査制御を実行するとともに、可視光ビーム150の走査角度情報を保持する。可視光ビーム150が走査されることで、運転支援パターン152が形成される。運転者は、車両情報としての運転支援パターン152を視認して、これを目安とすることで、車両と路肩の障害物との間隔を把握することができる。   The control unit 140 transmits a control signal for causing the light beam module 110 to emit the visible light beam 150. In the present embodiment, the control unit 140 performs pulse control of emission of the visible light beam 150 by the light beam module 110. Further, the control unit 140 performs scanning control of the visible light beam 150 emitted from the light beam module 110 and holds scanning angle information of the visible light beam 150. The driving support pattern 152 is formed by scanning the visible light beam 150. The driver can visually recognize the driving support pattern 152 as the vehicle information and use this as a guideline to grasp the distance between the vehicle and the obstacle on the road shoulder.

さらに、制御部140は、受光部130で生成された電気信号を受信する。制御部140は、可視光ビーム150を出射させるための制御信号の送信時間と、受光部130からの電気信号の受信時間とから、光ビームモジュール110による可視光ビーム150の出射から受光部130による受光までの時間(以下、適宜この時間を「出受光時間」と称する)を計算する。そして、制御部140は、計算した出受光時間と保持している走査角度情報とを用いて、出受光時間と可視光ビーム150の走査角度との関係を測定する。これにより、車両運転ガイドシステム100を用いて、運転支援パターン152に加えたさらなる車両情報として、出受光時間と走査角度の関係情報を得ることができる。この出受光時間と走査角度との関係情報は、例えば以下に説明する路面段差検出制御と車高変化検出制御とに用いられることで運転支援に利用される。   Further, the control unit 140 receives the electrical signal generated by the light receiving unit 130. The control unit 140 transmits the control signal for emitting the visible light beam 150 and the reception time of the electric signal from the light receiving unit 130, and then outputs the visible light beam 150 from the light beam module 110 to the light receiving unit 130. The time until light reception (hereinafter, this time is appropriately referred to as “light-out / light-receiving time”) is calculated. Then, the control unit 140 measures the relationship between the light emission / reception time and the scanning angle of the visible light beam 150 using the calculated light emission / reception time and the held scanning angle information. As a result, using the vehicle driving guide system 100, it is possible to obtain the relationship information between the light receiving / receiving time and the scanning angle as further vehicle information added to the driving support pattern 152. The relationship information between the light receiving / receiving time and the scanning angle is used for driving support by being used for road surface level difference detection control and vehicle height change detection control described below, for example.

図3(A)(I)〜図3(C)(II)は、出受光時間と走査角度との関係情報を用いた路面段差検出制御を説明するための概略図である。図3(A)〜図3(C)のそれぞれにおいて、図(I)は路面Lの形状を示し、図(II)は図(I)に示す路面形状での出受光時間tと走査角度θとの関係を示している。図3(A)は、路面Lが平面である場合であり、図3(B)は、路面Lに段差として突起部L1がある場合であり、図3(C)は、路面Lに段差として窪み部L2がある場合である。また、図3(A)〜図3(C)のそれぞれの図(II)において、細曲線mは実測値であり、太実線nは実測値の近似線である。なお、本実施形態では、水平ラインHと可視光ビーム150とがなす角度を走査角度θとしている。   FIGS. 3A, 3I, and 3C are schematic diagrams for explaining road surface level difference detection control using information on the relationship between the light emission / light reception time and the scanning angle. In each of FIGS. 3A to 3C, FIG. 1I shows the shape of the road surface L, and FIG. 2I shows the light emitting / receiving time t and the scanning angle θ in the road surface shape shown in FIG. Shows the relationship. 3A shows a case where the road surface L is a flat surface, FIG. 3B shows a case where the road surface L has a protrusion L1 as a step, and FIG. 3C shows a step on the road surface L. This is a case where there is a recess L2. Moreover, in each figure (II) of FIG. 3 (A)-FIG.3 (C), the thin curve m is a measured value, and the thick solid line n is an approximate line of a measured value. In the present embodiment, the angle formed by the horizontal line H and the visible light beam 150 is the scanning angle θ.

図3(A)(I)に示すように路面Lが平面である場合、走査角度θが小さくなるほど、可視光ビーム150が路面Lに到達するまでの距離(以下、適宜この距離を「可視光ビーム150の到達距離」と称する)は長くなる。したがって、図3(A)(II)に示すように、出受光時間tは走査角度θに応じて変化する。具体的には、走査角度θと出受光時間tとは走査角度θが大きくなるほど出受光時間tが小さくなる関係となる。   As shown in FIGS. 3A and 3I, when the road surface L is a flat surface, as the scanning angle θ decreases, the distance until the visible light beam 150 reaches the road surface L (hereinafter, this distance is appropriately referred to as “visible light”). This is referred to as “the reach of the beam 150”. Therefore, as shown in FIGS. 3 (A) and (II), the light emission / reception time t changes according to the scanning angle θ. Specifically, the scanning angle θ and the light emission / reception time t have a relationship that the light emission / reception time t decreases as the scanning angle θ increases.

また、図3(B)(I)に示すように路面Lに突起部L1がある場合、車両300が位置する路面Lの平坦部と突起部L1との境界aを挟んで、走査角度θの変化に応じた可視光ビーム150の到達距離の変化量が変化する。すなわち、平坦部と突起部L1とで、走査角度θの単位変化量あたりの可視光ビーム150の到達距離の変化量が異なる。例えば、可視光ビーム150が車両300に近い側(走査角度θ大)から遠い側(走査角度θ小)に向けて走査される状況では、境界aに至るまでは可視光ビーム150の到達距離が徐々に長くなるが、境界aから先は到達距離が徐々に短くなっていく。図3(B)(I)では、突起部L1が平坦部に対して垂直な側面(境界aから頂部bまで)を持つため、境界aを境にして到達距離の変化が逆転するが、突起部L1の形状によっては境界aを超えても到達距離の変化が逆転しない場合もある。しかしながら、この場合であっても、突起部L1では、走査角度θの変化に応じた到達距離の変化量が平坦部に比べて小さくなる。よって、走査角度θの変化に応じた到達距離の変化量は変化するといえる。したがって、図3(B)(II)に示すように、出受光時間tは、境界aに対応する走査角度θaを挟んで、走査角度θの変化に応じた変化量が異なる。よって、走査角度θに応じた出受光時間tの変化には屈折点(θaの部分)が現れる。なお、図3(B)(II)の走査角度θbは、図3(B)(I)の頂部bに対応する走査角度θである。   Also, as shown in FIGS. 3B and 3I, when the road surface L has the protrusion L1, the scanning angle θ is set across the boundary a between the flat portion of the road surface L where the vehicle 300 is located and the protrusion L1. The amount of change in the reach distance of the visible light beam 150 corresponding to the change changes. That is, the amount of change in the reach distance of the visible light beam 150 per unit change amount of the scanning angle θ differs between the flat portion and the protrusion L1. For example, in a situation in which the visible light beam 150 is scanned from a side closer to the vehicle 300 (larger scanning angle θ) to a far side (smaller scanning angle θ), the reachable distance of the visible light beam 150 reaches the boundary a. Although the distance gradually increases, the distance reached from the boundary a gradually decreases. In FIGS. 3B and 3I, since the protrusion L1 has a side surface (from the boundary a to the apex b) perpendicular to the flat portion, the change in the reach distance is reversed at the boundary a. Depending on the shape of the portion L1, even if the boundary a is exceeded, the change in the reach may not be reversed. However, even in this case, the amount of change in the reach according to the change in the scanning angle θ is smaller in the protrusion L1 than in the flat portion. Therefore, it can be said that the amount of change in the reach according to the change in the scanning angle θ changes. Therefore, as shown in FIGS. 3B and 3B, the amount of change according to the change in the scan angle θ differs between the light emission and reception times t across the scan angle θa corresponding to the boundary a. Therefore, a refraction point (portion θa) appears in the change in the light emission / reception time t according to the scanning angle θ. Note that the scanning angle θb in FIGS. 3B and 3I is the scanning angle θ corresponding to the apex b in FIGS.

また、図3(C)(I)に示すように路面Lに窪み部L2がある場合、車両300が位置する路面Lの平坦部と窪み部L2との境界cを挟んで、走査角度θの変化に応じた可視光ビーム150の到達距離の変化量が変化する。例えば、可視光ビーム150が車両300に近い側から遠い側に向けて走査される状況では、境界cを超えた可視光ビーム150は、モジュール110および境界cをつなぐ直線と窪み部L2との交点近傍にある地点dまで到達する。そのため、可視光ビーム150の到達距離は、境界cから地点dまで急激に長くなる。したがって、図3(C)(II)に示すように、出受光時間tは、境界cに対応する走査角度θcを挟んで、走査角度θの変化に応じた変化量が変化する。よって、走査角度θに応じた出受光時間tの変化には屈折点(θcの部分)が現れる。なお、図3(C)(II)の走査角度θdは、図3(C)(I)の地点dに対応する走査角度θである。   Also, as shown in FIGS. 3C and 3I, when the road surface L has a depression L2, the scanning angle θ is set across the boundary c between the flat portion of the road surface L where the vehicle 300 is located and the depression L2. The amount of change in the reach distance of the visible light beam 150 corresponding to the change changes. For example, in a situation where the visible light beam 150 is scanned from the side closer to the vehicle 300 toward the side farther from the vehicle 300, the visible light beam 150 that exceeds the boundary c is an intersection of the straight line connecting the module 110 and the boundary c and the depression L2. It reaches a point d in the vicinity. Therefore, the reach distance of the visible light beam 150 is abruptly increased from the boundary c to the point d. Therefore, as shown in FIGS. 3 (C) and (II), the amount of change in the light emission / reception time t changes according to the change in the scanning angle θ across the scanning angle θc corresponding to the boundary c. Therefore, the refraction point (the portion of θc) appears in the change in the light emission / reception time t according to the scanning angle θ. Note that the scanning angle θd in FIGS. 3C and II is the scanning angle θ corresponding to the point d in FIGS.

そこで、制御部140は、走査角度θに応じた出受光時間tの変化に現れる屈折点に基づいて路面Lの段差を検出する。これにより、車両運転ガイドシステム100を用いて路面Lの段差に関する情報を得ることができる。また、制御部140は、路面Lの段差を検出すると警報装置310を作動させるための制御信号を警報装置310に送信する。警報装置310は、制御部140から制御信号を受けると、警告ランプの点灯や警告音を発するなどの動作を実行する。これにより、運転者は、運転支援パターン152による視覚情報に加えて警報装置310の警報によって、車両300前方の路面Lに側溝や縁石などの段差が存在することを認識することができる。また、例えば昼間など、運転支援パターン152の視認性が比較的低下する状況においても、より確実に運転者を支援することができる。なお、制御部140は、路面Lの段差が予め定めたしきい値以上の高さであるか否かを、出受光時間tと走査時間θとの関係情報から判断し、段差の高さがしきい値以上であった場合に、警報装置310に制御信号を送信するようにしてもよい。   Therefore, the control unit 140 detects a step on the road surface L based on the refraction point appearing in the change in the light emission / reception time t according to the scanning angle θ. Thereby, the information regarding the level | step difference of the road surface L can be obtained using the vehicle driving guide system 100. FIG. Moreover, the control part 140 will transmit the control signal for operating the alarm device 310 to the alarm device 310, if the level | step difference of the road surface L is detected. When the alarm device 310 receives a control signal from the control unit 140, the alarm device 310 performs operations such as turning on a warning lamp and generating a warning sound. Accordingly, the driver can recognize that there is a step such as a gutter or a curb on the road surface L in front of the vehicle 300 by the alarm of the alarm device 310 in addition to the visual information by the driving support pattern 152. Further, the driver can be supported more reliably even in a situation where the visibility of the driving support pattern 152 is relatively lowered, such as in the daytime. The control unit 140 determines whether or not the level difference of the road surface L is higher than a predetermined threshold value based on the relationship information between the light emitting / receiving time t and the scanning time θ, and the height of the level difference is determined. When the value is equal to or greater than the value, a control signal may be transmitted to the alarm device 310.

図4(A)〜図4(D)は、出受光時間と走査角度との関係情報を用いた車高変化検出制御を説明するための概略図である。図4(A)〜図4(C)は、車高変化にともなう可視光ビーム150の到達距離の変化と車両用前照灯210の光軸Oの変化を示している。図4(A)は基準状態にある車両300を、図4(B)は後傾姿勢にある車両300を、図4(C)は前傾姿勢にある車両300を、それぞれ示している。図4(D)は、走査角度θと走査時間tsとの関係を示している。   4 (A) to 4 (D) are schematic diagrams for explaining vehicle height change detection control using the relationship information between the light emission / reception time and the scanning angle. 4A to 4C show a change in the reach of the visible light beam 150 and a change in the optical axis O of the vehicle headlamp 210 as the vehicle height changes. 4A shows the vehicle 300 in the reference state, FIG. 4B shows the vehicle 300 in the backward leaning posture, and FIG. 4C shows the vehicle 300 in the forward leaning posture. FIG. 4D shows the relationship between the scanning angle θ and the scanning time ts.

図4(A)に示すように、例えば無乗車、無積載状態である基準状態にある車両300の後部荷室に荷物が積載されるなどすると、図4(B)に示すように、車両前部の車高が上がって車両300は後傾姿勢となる。また、運転時に加速した場合も車両300は後傾姿勢となる。車両300が後傾姿勢になると、可視光ビーム150の到達距離は基準状態よりも長くなる。一方、基準状態にある車両300の前部座席に人が乗車するなどすると、図4(C)に示すように、車両前部の車高が下がって車両300は前傾姿勢となる。また、運転時に減速した場合も車両300は前傾姿勢となる。車両300が前傾姿勢になると、可視光ビーム150の到達距離は基準状態よりも短くなる。したがって、可視光ビーム150の到達時間は、可視光ビーム150の各走査周期における同一走査角度θで比較すると、車両姿勢の変化に応じて、すなわち車高変化に応じて変化する。   As shown in FIG. 4 (A), for example, when a load is loaded on the rear luggage compartment of the vehicle 300 in the reference state, which is a no-loading or no-loading state, as shown in FIG. As the vehicle height of the part rises, the vehicle 300 assumes a backward leaning posture. Also, the vehicle 300 assumes a backward leaning posture when accelerating during driving. When the vehicle 300 is tilted backward, the reach distance of the visible light beam 150 becomes longer than that in the reference state. On the other hand, when a person gets on the front seat of the vehicle 300 in the reference state, as shown in FIG. 4C, the vehicle height at the front of the vehicle decreases and the vehicle 300 assumes a forward leaning posture. The vehicle 300 also leans forward when the vehicle decelerates during driving. When the vehicle 300 is tilted forward, the reachable distance of the visible light beam 150 is shorter than the reference state. Therefore, when the arrival time of the visible light beam 150 is compared at the same scanning angle θ in each scanning period of the visible light beam 150, the arrival time changes according to the change in the vehicle posture, that is, according to the change in the vehicle height.

そこで、制御部140は、図4(D)に示すように可視光ビーム150の各走査周期P(i=1〜n)における同一走査角度θ1での出受光時間tの変化に基づいて車高の変化を検出する。これにより、車両運転ガイドシステム100を用いて車高に関する情報を得ることができる。例えば、制御部140は、走査周期Pi−1において同一走査角度θ1となる走査時間tsi−1に得られた出受光時間tと、走査周期Pにおいて同一走査角度θ1となる走査時間tsに得られた出受光時間tとを比較する。そして、制御部140は、出受光時間tが長くなった場合に車高が高くなったことを検出し、出受光時間tが短くなった場合に車高が低くなったことを検出する。 Therefore, as shown in FIG. 4D, the control unit 140 performs a vehicle operation based on a change in the light emission / reception time t at the same scanning angle θ1 in each scanning cycle P i (i = 1 to n) of the visible light beam 150. Detect high changes. Thereby, the information regarding vehicle height can be obtained using the vehicle driving guide system 100. For example, the control unit 140 outputs / receives light at a scanning time ts i−1 at the same scanning angle θ1 in the scanning cycle P i−1 and a scanning time ts at the same scanning angle θ1 in the scanning cycle P i . i is compared with the obtained light receiving and receiving time t. And the control part 140 detects that the vehicle height became high when the light emission / reception time t became long, and detects that the vehicle height became low when the light emission / light reception time t became short.

この車高に関する情報は、種々の車両制御に利用することができる。例えば、基準状態にある車両300が後傾姿勢になると、車両用前照灯210の光軸Oはピッチ角度が上方に変位する(図4(B)において破線で示す位置)。また、車両300が前傾姿勢になると、車両用前照灯210の光軸Oはピッチ角度が下方に変位する(図4(C)において破線で示す位置)。その結果、車両用前照灯210による前方照射光の到達距離が変化してしまう。   This information on the vehicle height can be used for various vehicle controls. For example, when the vehicle 300 in the reference state is tilted backward, the pitch angle of the optical axis O of the vehicle headlamp 210 is displaced upward (position indicated by a broken line in FIG. 4B). Further, when the vehicle 300 is tilted forward, the pitch angle of the optical axis O of the vehicle headlamp 210 is displaced downward (position indicated by a broken line in FIG. 4C). As a result, the reach distance of the front irradiation light by the vehicle headlamp 210 changes.

そこで、制御部140は、出受光時間tと走査角度θとの関係から得られた車高変化情報を用いて、車両用前照灯210の光軸Oを調節するレベリング制御を実行する。例えば、制御部140は、基準状態における出受光時間t、および出受光時間tの変化と光軸Oのピッチ角度との関係を予め測定し、保持しておく。そして、制御部140は、各走査周期Piにおける同一走査角度θ1での出受光時間tが変化した場合に、予め保持している出受光時間tの変化と光軸Oのピッチ角度との関係を参照して、変化した車高に応じた光軸Oの位置を決定する。制御部140は、制御信号をレベリングアクチュエータ220に送信し、レベリングアクチュエータ220が決定位置まで光軸Oを調節する(図4(B)および図4(C)において実線で示す位置)。これにより、車両用前照灯210による前方照射光の到達距離を最適な距離に保つことができる。その結果、車高の変化が生じた場合であっても、運転者の視認性を確保することができる。また、車両運転ガイドシステム100を用いて車高を検出することで、従来搭載していた車高センサを設ける必要がなくなるため、車両300の製造コストを低減することができる。   Therefore, the control unit 140 executes leveling control for adjusting the optical axis O of the vehicle headlamp 210 using vehicle height change information obtained from the relationship between the light emission / light reception time t and the scanning angle θ. For example, the control unit 140 measures and holds in advance the relationship between the light emission / reception time t in the reference state and the change in the light emission / reception time t and the pitch angle of the optical axis O. Then, when the light emitting / receiving time t at the same scanning angle θ1 in each scanning period Pi changes, the control unit 140 determines the relationship between the change in the light emitting / receiving time t held in advance and the pitch angle of the optical axis O. Referring to, the position of the optical axis O corresponding to the changed vehicle height is determined. The control unit 140 transmits a control signal to the leveling actuator 220, and the leveling actuator 220 adjusts the optical axis O to the determined position (a position indicated by a solid line in FIGS. 4B and 4C). Thereby, the arrival distance of the front irradiation light by the vehicle headlamp 210 can be maintained at an optimum distance. As a result, the driver's visibility can be ensured even when the vehicle height changes. Further, by detecting the vehicle height using the vehicle driving guide system 100, it is not necessary to provide a vehicle height sensor that has been conventionally mounted, so that the manufacturing cost of the vehicle 300 can be reduced.

なお、上述した路面段差検出制御と車高変化検出制御とは、一方の制御のみを実行してもよいし、両方の制御を実行してもよい。また、両方の制御を実行する場合、両方の制御を並行して実行してもよい。   Note that only one of the road surface level difference detection control and the vehicle height change detection control described above may be executed, or both controls may be executed. Moreover, when both controls are executed, both controls may be executed in parallel.

以上説明したように、本実施形態に係る車両運転ガイドシステム100において、制御部140は、運転支援パターン152を形成するための車両運転ガイドシステム100を利用して出受光時間tと操作角度θとの関係を測定している。この出受光時間tと操作角度θとの関係は、運転者を支援するために利用することができる。したがって、本実施形態によれば、車両情報取得装置を新たに設けることによる製造コストの増大を招くことなく、またスペース上の制約を受けることなく、運転者を支援するための車両情報を取得することができる。   As described above, in the vehicle driving guide system 100 according to the present embodiment, the control unit 140 uses the vehicle driving guide system 100 for forming the driving support pattern 152 to output / receive light time t and the operation angle θ. Measure the relationship. The relationship between the light receiving / receiving time t and the operation angle θ can be used to assist the driver. Therefore, according to the present embodiment, vehicle information for assisting the driver is acquired without causing an increase in manufacturing cost due to newly providing a vehicle information acquisition device and without being restricted in space. be able to.

なお、本実施形態に係る車両運転ガイドシステム100は本発明の一態様である。この車両運転ガイドシステム100は、光ビームモジュール110と、受光部130と、制御部140とを備え、制御部140によって出受光時間tと走査角度θとの関係が測定され、また上述した路面段差検出制御と車高変化検出制御が実行される。   The vehicle driving guide system 100 according to the present embodiment is an aspect of the present invention. The vehicle driving guide system 100 includes a light beam module 110, a light receiving unit 130, and a control unit 140. The control unit 140 measures a relationship between the light receiving / receiving time t and the scanning angle θ, and the road surface step described above. Detection control and vehicle height change detection control are executed.

本発明の他の態様としては、車両運転ガイドシステム100の制御装置120を挙げることができる。この制御装置120は、受光部130と、制御部140とを備える。さらに、本発明の他の態様としては、車両用灯具システム200を挙げることができる。車両用灯具システム200は、車両用前照灯210と、光ビームモジュール110と、受光部130と、制御部140とを備える。   As another aspect of the present invention, a control device 120 of the vehicle driving guide system 100 can be cited. The control device 120 includes a light receiving unit 130 and a control unit 140. Furthermore, the vehicle lamp system 200 can be mentioned as another aspect of the present invention. The vehicular lamp system 200 includes a vehicular headlamp 210, a light beam module 110, a light receiving unit 130, and a control unit 140.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を実施形態に加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の実施形態と以下の変形例との組合せによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications such as design changes can be added to the embodiments based on the knowledge of those skilled in the art. Forms are also included within the scope of the present invention. A new embodiment generated by the combination of the above-described embodiment and the following modified example has the effects of the combined embodiment and modified example.

上述の実施形態において、運転支援パターン152は車両前方に形成されているが、車両後方に形成されてもよい。この場合であっても、上述の実施形態と同様の制御を実行することができ、これにより同様の効果を奏することができる。   In the above-described embodiment, the driving support pattern 152 is formed on the front side of the vehicle, but may be formed on the rear side of the vehicle. Even in this case, the same control as in the above-described embodiment can be executed, and the same effect can be obtained.

100 車両運転ガイドシステム、 110 光ビームモジュール、 120 制御装置、 130 受光部、 140 制御部、 150 可視光ビーム、 152 運転支援パターン、 200 車両用灯具システム、 210 車両用前照灯、 300 車両、 L 路面、 O 光軸。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Vehicle driving guide system, 110 Light beam module, 120 Control apparatus, 130 Light-receiving part, 140 Control part, 150 Visible light beam, 152 Driving support pattern, 200 Vehicle lamp system, 210 Vehicle headlamp, 300 Vehicle, L Road surface, O optical axis.

Claims (5)

路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための車両運転ガイドシステムの制御装置であって、
路面で反射した前記光を受けるための受光部と、
前記光の出射から前記受光部による受光までの時間と前記光の走査角度との関係を測定するための制御部と、
を備えたことを特徴とする制御装置。
A control device of a vehicle driving guide system for forming a driving support pattern by scanning light emitted toward a road surface in a vehicle traveling direction,
A light receiving portion for receiving the light reflected on the road surface;
A control unit for measuring a relationship between a time from the light emission to light reception by the light receiving unit and a scanning angle of the light;
A control device comprising:
前記制御部は、前記光の走査角度に応じた出射から受光までの時間の変化に現れる屈折点に基づいて路面の段差を検出する請求項1に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the control unit detects a step on the road surface based on a refraction point that appears in a change in time from emission to reception according to a scanning angle of the light. 前記制御部は、前記光の各走査周期における同一走査角度での出射から受光までの時間の変化に基づいて車高の変化を検出する請求項1または2に記載の制御装置。   The control device according to claim 1, wherein the control unit detects a change in vehicle height based on a change in time from emission to light reception at the same scanning angle in each scanning period of the light. 路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための光出射部と、
前記光出射部から出射され路面で反射した光を受けるための受光部と、
前記光出射部による光の出射から前記受光部による受光までの時間と前記光の走査角度との関係を測定するための制御部と、
を備えたことを特徴とする車両運転ガイドシステム。
A light emitting portion for scanning the light emitted toward the road surface in the vehicle traveling direction to form a driving assistance pattern;
A light receiving portion for receiving light emitted from the light emitting portion and reflected by a road surface;
A control unit for measuring a relationship between a time from light emission by the light emitting unit to light reception by the light receiving unit and a scanning angle of the light;
A vehicle driving guide system comprising:
光軸を調節可能な車両用灯具と、
路面に向けて出射した光を車両進行方向に走査して運転支援パターンを形成するための光出射部と、
前記光出射部から出射され路面で反射した光を受けるための受光部と、
前記光出射部による光の出射から前記受光部による受光までの時間と前記光の走査角度との関係を測定し、その結果に応じて前記車両用灯具の光軸を調節するための制御部と、
を備えたことを特徴とする車両用灯具システム。
A vehicular lamp with an adjustable optical axis;
A light emitting portion for scanning the light emitted toward the road surface in the vehicle traveling direction to form a driving assistance pattern;
A light receiving portion for receiving light emitted from the light emitting portion and reflected by a road surface;
A control unit for measuring a relationship between a time from light emission by the light emitting unit to light reception by the light receiving unit and a scanning angle of the light, and adjusting an optical axis of the vehicle lamp according to the result; ,
A vehicular lamp system comprising:
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