JP2013060071A - ライト自動制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両前方の照度を検出する前方照度センサ2と、車両上方の照度を検出する上方照度センサ3と、車両前方の照度および車両上方の照度に基づいて、ライトの点消灯を制御する制御手段4と、を備えるライト自動制御装置1において、車両上方の照度に基づいて、夕暮れの時間帯であるのかを判定する時間帯判定部44を備え、制御手段4は、夕暮れの時間帯であると判定されたときには、以降のライトの消灯を禁止する構成とした。
【選択図】図1
Description
一方、前方照度センサと上方照度センサからの出力信号が示す照度が略同じであり、かつ所定の閾値よりも低い場合、制御装置は、夜間であると判定して、ライトを点灯状態にする。
さらに、前方照度センサと上方照度センサからの出力信号が示す照度が異なっており、車両前方の照度が閾値よりも高く、車両上方の照度が閾値よりも低い場合、制御装置は、車両が高架下の暗がりを走行している昼間であると判定して、ライトを消灯状態にする。
例えば、夕暮れ時のライト点灯後に、照明などの人工光や雲の影響で、車両周囲(前方および上方)の検出照度が一時的にライト消灯用の閾値照度を上回ることで、ライトが消灯され、その後人工光や雲の影響が無くなって車両周囲の検出照度が元に戻ると、ライトが再び点灯することがある。
車両が高架下またはトンネルを通過したのち、上方検出照度がライトを消灯すべき閾値照度を上回る照度であるときに、車両の進行方向が太陽の方向になると、前方検出照度もライトを消灯するべき閾値照度を上回ってしまいライトが消灯してしまう。かかる場合、その後日が沈んで車両周囲(前方および上方)の検出照度がライトを点灯すべき閾値照度を下回るまで、ライトが消灯状態となる。
車両前方からの光を受光して、車両前方の照度を検出する前方照度検出手段と、
車両上方からの光を受光して、車両上方の照度を検出する上方照度検出手段と、
車両前方の照度および車両上方の照度に基づいて、ライトの点消灯を制御する点消灯制御手段と、を備えるライト自動制御装置において、
前記車両上方の照度に基づいて、夕暮れの時間帯であるか否かを判定する時間帯判定手段を備え、
前記点消灯制御手段は、前記時間帯が前記夕暮れであると判定されたときには、以降のライトの消灯を禁止する構成とした。
これにより、例えば、夕暮れ時のライト点灯後に、照明などの人工光や雲の影響で車両周囲の検出照度がライトを消灯すべき閾値照度を一時的に上回った場合に、ライトが消灯されることを防止できる。よって、運転者が特定の状況におけるライトの点消灯の制御に対して持つ違和感を低減できる。
ライト自動制御装置1は、前方照度センサ2と、上方照度センサ3と、制御手段4と、ライト制御手段5と、を備える。
さらに記憶部41は、照度比較部42で算出された前方照度Lfや上方照度Luの平均値Lf_Ave、Lu_Ave、そして前方照度Lfや上方照度Luのノイズ除去処理により得られるフィルタリング照度(前方フィルタリング照度、上方フィルタリング照度)などを記憶すると共に、各種フラグのオン/オフを記憶する領域を備えている。
さらに照度比較部42は、記憶部41に記憶させた所定時間TA毎の前方照度Lfおよび上方照度Luから、所定時間Tb(Tb>TA)の間での前方照度Lfの平均値Lf_Aveと、上方照度Luの平均値Lu_Aveとを算出し記憶部41に記憶する。
ここで、ライト消灯用の閾値照度Th0のほうが、ライト点灯用の閾値照度Th1よりも大きい(明るい)値となっている(Th0>Th1)。
なお、前方照度Lfに対してもノイズ除去処理を実行して、ノイズ除去処理後の前方照度を、前方フィルタリング照度として記憶するようにしても良い。
そしてオーバーノイズを除去したのちの照度データに対して、第1の時間T1よりも長い第2の時間(T2:数十秒)毎に最大値を算出して、アンダーノイズを除去する。
さらに、アンダーノイズを除去した後の照度データに対して、第2の時間T2よりも長い第3の時間(T3:数分)毎に最小値を求めて、ノイズ除去周期での最悪値を求めることで、フィルタリング処理を実行する。
実施の形態では、前方照度Lfおよび上方照度Luに基づいて、トンネル、街灯、高架橋の検出の有無を判定し、これらが検出されていない場合に、空を検出していると判定されるようになっている。
車両がトンネル内を走行している場合や、点灯中の街灯の下を走行している場合、上方照度センサ3が受光する光は、トンネルに設けられた照明などからの人工光である。
蛍光灯やナトリウム灯などの交流光からの光(人工光)は、周波数50〜60Hzで点灯と消灯を繰り返している。そのため、人工光の照度は、明るくなったり暗くなったりを所定周期Hで繰り返している。
よって、最小値Lu_min<平均値Lu_Aveであれば、上方照度センサ3が検出した光が人工光であることになるので、かかる場合には、トンネルおよび/または街灯を検出していると判定されることになる。
ここで、THIL1は、昼間の明るい状態から日が暮れ始める状態の照度値に設定されている。
そして、時間帯判定部44は、判定結果を、自動制御コマンド生成部45に出力する。
そして、判断結果に基づいて、ライトの点消灯を制御するためのライト自動制御コマンドを生成し、ライト制御手段5に出力する。
具体的には、前方照度センサ2と上方照度センサ3の各々から入力される信号に基づいて、照度比較部42において照度比較処理が実行される共に、この処理に平行して、空判定部43および時間帯判定部44において、時間帯判定処理が実行される。
さらに照度比較部42は、記憶部41に記憶させた所定時間TA毎の前方照度Lfおよび上方照度Luから、所定時間Tb(Tb>TA)の間での前方照度Lfの平均値Lf_Aveと、上方照度Luの平均値Lu_Aveとを算出し記憶部41に記憶する。
図2および図3は、ライト自動制御装置1において実行される時間帯判定処理を説明するフローチャートである。
具体的には、記憶部41に記憶された照度データ(前方照度Lf、上方照度Lu、およびこれらの平均値Lf_Ave、Lu_Ave)に基づいて、トンネル、街灯、高架橋の検出の有無を判定し、これらが検出されていない場合に、空を検出していると判定される。
車両がトンネル内や長めの高架橋下などを走行している場合のように、空が検出されていないときには(ステップ101においてNo)、昼と夜の過渡期であるか否かを適切に判定できない虞があるので、かかる場合には本処理を終了するようになっている。
なお、時間帯判定処理は、繰り返し実行されるので、次回以降の本処理において空が検出された場合には、ステップ102以降の処理が実行されることになる。
実施の形態のライト自動制御装置1では、上方照度センサ3からの出力信号(上方照度)が制御手段4に連続して入力されるようになっており、制御手段4の照度比較部42は、入力された出力信号(上方照度)のノイズ除去処理を所定時間T1毎に実行し、ノイズ除去処理により得られた上方フィルタリング照度UFIL(n)を、記憶部41に記憶する。
なお、以下の説明において、UFIL(n)は、現時点における上方フィルタリング照度であり、UFIL(n−1)は、前回算出された上方フィルタリング照度を意味するものとする。
ノイズ除去処理は、高架橋、木漏れ日などに起因する一時的な照度変化の影響を、上方照度センサ3の出力信号から除去するために実行されており、前記したように、実施の形態では、メディアンフィルタ処理と、最大値/最小値を利用したフィルタリング処理とを組み合わせて実施している。
具体的には、上方フィルタリング照度UFIL(n)と、昼間の時間帯であるか否かを判定するための閾値照度THIL1とを比較する。
そして、上方フィルタリング照度UFIL(n)が、閾値照度THIL1以上である場合(UFIL(n)≧閾値照度THIL1)には、車両上方の照度が、昼間の時間帯に相当する照度(昼間の時間帯)であると判定されて、ステップ103の判定が肯定される。
具体的には、車両上方の照度が下降しつつある状態であることを示すフラグ(上方照度下降状態フラグ)をクリアする。
これにより、前回の時間帯判定処理において、上方照度下降状態フラグがセットされていた場合には、フラグがセットされていない状態(オフ)に変更される。一方、上方照度下降状態フラグがセットされていなかった場合には、フラグがセットされていない状態(オフ)が引き続き維持される。
ここで、昼と夜の間の過渡期には、昼間の明るい状態から日が暮れ始める夕暮れと、夜間の暗い状態から夜が明け始める夜明けとがある。
そこで、ステップ105では、現時点における上方フィルタリング照度UFIL(n)と、前回の上方フィルタリング照度UFIL(n−1)とに基づいて、現時点が夜明けであるか否かを判定する。
UFIL(n)−UFIL(n−1)は、車両上方の照度の変化量であり、THILSub3は、夜明けの際に太陽が動くことによって生じる照度値の変化量であって、時間T1当たりの最小の変化量(最小照度変化値)である。THILSub4は、夜明けの際に太陽が動くことによって生じる照度の変化量であって、時間T1当たりの最大の変化量(最大照度変化値)である。
実施の形態では、実際の照度値の収集などを通じて決定された任意の値が、THILSub3、THILSub4として設定されている。
かかる場合、ステップ106において、上方照度が下降している時間を計数するカウンタ(上方照度下降カウンタC)の値が「1」減算される。
UFIL(n−1)−UFIL(n)は、車両上方の照度の変化量であり、THILSub1は、夕暮れの際に太陽が動くことによって生じる照度値の変化量であって、時間T1当たりの最小の変化量(最小照度変化値)である。THILSub2は、夕暮れの際に太陽が動くことによって生じる照度の変化量であって、時間T1当たりの最大の変化量(最大照度変化値)である。
実施の形態では、実際の照度値の収集などを通じて決定された任意の値が、THILSub1、THILSub2として設定されている。
かかる場合、ステップ109において、上方照度が下降している時間を計数するカウンタ(上方照度下降カウンタC)の値が「1」加算される。
上方照度下降カウンタCの値が所定数a以上である場合(C≧a)には、ステップ110の判定が肯定されて、ステップ111において、上方照度下降状態処理が実行される。
具体的には、車両上方の照度が下降しつつある状態であることを示す上方照度下降状態フラグがセットされる。
具体的には、ステップ112では、上方照度下降状態で、かつ現時点の上方フィルタリング照度UFIL(n)<ライト点灯閾値照度Th1であるか否かを確認し、この条件を満たす場合には、ステップ112の判定が肯定される。
ここで、上方照度下降状態であるか否かは、上方照度下降状態フラグがセットされているか否かに基づいて判定されるようになっており、上方照度下降状態フラグがセットされている場合に上方照度下降状態と判定される。また、ライト点灯閾値照度Th1は、ライトの点灯を判定するためのライト点灯用の閾値照度であり、実際の照度値の収集などを通じて決定された任意の値であり、記憶部41から取得される。
具体的には、現時点が夕暮れでありかつライトの点灯が必要な状態であることを示すフラグ(夕暮れライト点灯フラグ)がセットされる。
具体的には、夕暮れライト点灯フラグがセットされている場合には、この夕暮れライト点灯フラグをクリアし、夕暮れライト点灯フラグがセットされていない場合は、フラグがセットされていない状態(オフ状態)が引き続き維持される。
ステップ115では、上方照度下降状態で、かつ現時点の上方フィルタリング照度UFIL(n)<消灯禁止閾値照度Th2であるか否かを確認し、この条件を満たす場合には、ステップ115の判定が肯定される。
ここで、上方照度下降状態であるか否かは、上方照度下降状態フラグがセットされているか否かに基づいて判定される。消灯禁止閾値照度Th2は、ライトの消灯禁止を判定するための消灯禁止判定用の閾値照度である。この閾値照度は、実際の照度値の収集などを通じて決定された任意の値であり、記憶部41から取得される。
消灯禁止閾値照度Th2を、ライトの消灯を判定する閾値照度Th0よりも明るい照度とすることで、ライト消灯禁止の判定遅れが発生しないようにするためである。
なお、αは、夕暮れの際に太陽が動くことによって生じる照度値の変化量であって、時間T1あたりの変化量の平均値に近い値とされることが好ましい。
具体的には、ステップ117では、上方照度下降状態で、かつ現時点の上方フィルタリング照度UFIL(n)>消灯禁止解除閾値照度Th3であるか否か、または上方照度下降状態が解除されているか否かを確認し、この条件を満たす場合には、ステップ117の判定が肯定される。
上方照度下降状態であるか否か、および上方照度下降状態が解除されているか否かは、上方照度下降状態フラグがセットされているか否かに基づいて判定されるようになっており、消灯禁止解除閾値照度Th3は、ライトの消灯禁止の解除を判定するための消灯禁止解除用の閾値照度である。この閾値照度は、実際の照度値の収集などを通じて決定された任意の値であり、記憶部41から取得される。
消灯禁止解除閾値照度Th3を、ライトの消灯を判定する閾値照度Th0よりも明るい照度とすることで、ライト消灯禁止が誤って解除されないようにしている。
なお、βは、夜明けの際に太陽が動くことによって生じる照度値の変化量であって、時間T1あたりの変化量の平均値に近い値とされることが好ましい。
ステップ117の判定が否定されると、時間帯判定処理を終了する。
図4は、ライト自動制御コマンド生成処理のフローチャートである。
具体的には、ステップ201において、ライトを点灯状態とするための要件が満たされているか否かを確認する。
具体的には、夕暮れライト点灯フラグとライト点灯フラグのうちの少なくとも一方のフラグがセットされているか否かを確認し、何れか一方のフラグがセットされている場合には、ステップ201の判定が肯定される。
図5は、夕暮れ時に車両が走行しているときの上方照度および前方照度の変化と、ライト自動制御の結果とを説明する図である。
そうすると、夕暮れ時には車両の周囲が徐々に暗くなっており、少なくともUFIL(n)>UFIL(n−1)の要件は満たされていないので、ステップ105の判定が否定されて(ステップ105においてNo)、ステップ108の処理が実行されることになる。
実施の形態では、時間帯判定処理(図2、図3)が繰り返し実施されるようになっており、夕暮れ時であると判定される回数は、やがて所定回数aに達することになる(ステップ110、Yes)。
そうすると、車両上方の照度が下降しつつある状態であることを示す上方照度下降状態フラグがセットされる(ステップ111)。
そうすると、ステップ112(図3参照)の処理が肯定されて、ステップ113において、夕暮れライト点灯フラグがセットされることになる。
図5の(A)の場合、上方照度下降状態フラグがセットされた時刻t1後の時刻t2において、照度比較結果に基づくライトの点灯が判断されている。
消灯禁止閾値照度Th2は、ライト点灯閾値照度Th1よりも大きい値(明るい値)となっているので、夕暮れライト点灯フラグがセットされるとほぼ同時に、ライト消灯禁止フラグがセットされる。
よって、この時刻t3の時点で、ステップ112の判定が肯定されて、夕暮れライト点灯フラグとライト消灯禁止フラグがセットされている(ステップ113、116)。
車両上方の照度Luに基づいて、夕暮れ、夜明け、昼の何れで時間帯であるのかを判定する時間帯判定部44を備え、
制御手段4は、夕暮れの時間帯であると判定されたときには、以降のライトの消灯を禁止し、夜明けまたは昼の時間帯であると判定されたときには、ライトの消灯の禁止を解除する構成のライト自動制御装置1とした。
これにより、例えば、夕暮れ時のライト点灯後に、照明などの人工光や雲の影響で車両周囲の検出照度がライトを消灯すべき閾値照度を一時的に上回った場合に、ライトが消灯されることを防止できる。よって、運転者が特定の状況におけるライトの点消灯の制御に対して持つ違和感を低減できる。
時間帯判定部44は、空判定部43により空が検出されているときに時間帯の判定を実行する構成とし、
空判定部は、車両前方の照度Lfおよび車両上方の照度Luに基づいて、トンネル、街灯、高架橋の検出の有無を判定し、これらが検出されていない場合に、空を検出していると判定する構成とした。
制御手段4の自動制御コマンド生成部45は、夕暮れの時間帯であると判定された場合に、車両上方の照度がライトの点灯を判定するライト点灯用の閾値照度Th1以下であると、車両前方の照度に拘わらずライトを点灯させる構成とした。
消灯禁止判定用の閾値照度Th2と、消灯禁止解除用の閾値照度Th3を、ライトの消灯を判定する閾値照度Th0よりも明るい照度に設定する構成とした。
上方照度検出センサ3の出力信号から所定のサンプリング時間毎に取得される照度データに対して、所定のサンプリング時間よりも長い第1の時間毎にメディアンフィルタ処理を実行するオーバーノイズ除去処理と、オーバーノイズ除去処理後の照度データについて、第1の時間よりも長い第2の時間毎に最大値を算出するアンダーノイズ処理と、アンダーノイズ処理後の照度データについて、第2の時間よりも長い第3の時間毎に最小値を算出する処理と、から構成されるものとした。
しかし、前方照度センサ2と上方照度センサ3からの信号が、空判定部43や、時間帯判定部44にも入力されるようにし、照度比較部42、空判定部43、時間帯判定部44の各々で、信号の処理が実行されるようにしても良い。
しかし、かかる判定は、ノイズ除去処理が実行された照度データ(前方フィルタリング照度)に基づいて行うようにしても良い。
かかる場合、夕暮れや夜明けによる照度変化を検出する為に邪魔になる一時的な照度の変化を引き起こす要因を排除した照度データ(上方フィルタリング照度)に基づいて時間帯が判定されるので、時間帯の判定精度がより向上することになる。
これにより、夕暮れの時間帯であるか否かの判定や、ライトの点消灯の判断に、雲の影響が及ぶことを防止できるので、ライトの点灯禁止やライトの点消灯にかかる判断をより適切に行うことができる。
かかる場合、上方照度センサ3の光入射範囲(視野角)が広くなって、局部的に生じるノイズ光源の受光面積を相対的に小さくすることができるので、ノイズの影響を好適に抑えることができる。
かかる場合、上記した閾値照度の各々について、スモールライト用の閾値照度と、ヘッドライト用の閾値照度とを設定することで、車両の運転状況に応じたライトのより細かな点消灯制御を実施できることになる。
車両が走行している場合には、車両周囲の状況も刻々と変化しているので、このように構成すると、ライトの点消灯の判定をより細かく実施できるようになるので、運転者が特定の状況におけるライトの点消灯の制御に対して持つ違和感を低減できる。
2 前方照度センサ(前方照度検出手段)
3 上方照度センサ(上方照度検出手段)
4 制御手段(点消灯制御手段)
5 ライト制御手段
41 記憶部
42 照度比較部
43 空判定部(判定手段)
44 時間帯判定部(時間帯判定手段)
45 自動制御コマンド生成部
C 上方照度下降カウンタ
Lf 前方照度
Lu 上方照度
Th0 ライト消灯閾値照度
Th1 ライト点灯閾値照度
Th2 消灯禁止閾値照度
Th3 消灯禁止解除閾値照度
ThA 閾値照度
THIL1 閾値照度
UFIL 上方フィルタリング照度
Claims (14)
- 車両前方からの光を受光して、車両前方の照度を検出する前方照度検出手段と、
車両上方からの光を受光して、車両上方の照度を検出する上方照度検出手段と、
車両前方の照度および車両上方の照度に基づいて、ライトの点消灯を制御する点消灯制御手段と、を備えるライト自動制御装置において、
前記車両上方の照度に基づいて、夕暮れの時間帯であるか否かを判定する時間帯判定手段を備え、
前記点消灯制御手段は、前記時間帯が前記夕暮れであると判定されたときには、以降のライトの消灯を禁止することを特徴とするライト自動制御装置。 - 前記車両前方の照度および前記車両上方の照度に基づいて、空を検出しているか否かを判定する判定手段を、さらに備え、
前記時間帯判定手段は、前記判定手段により空が検出されているときに、前記夕暮れの時間帯であるか否かの判定を実行することを特徴とする請求項1に記載のライト自動制御装置。 - 前記判定手段は、前記車両前方の照度および前記車両上方の照度に基づいて、トンネル、街灯、高架橋の検出の有無を判定し、これらが検出されていない場合に、空を検出していると判定することを特徴とする請求項2に記載のライト自動制御装置。
- 前記時間帯判定手段は、夜明けまたは昼の時間帯であるか否かをさらに判定し、
前記点消灯制御手段は、夜明けまたは昼の時間帯であると判定されたときには、ライトの消灯の禁止を解除することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載のライト自動制御装置。 - 前記時間帯判定手段は、前記車両上方の照度が経時的に減少している場合に、前記夕暮れの時間帯であると判定し、
前記点消灯制御手段は、前記夕暮れの時間帯であると判定された場合に、前記車両上方の照度がライトの点灯を判定するライト点灯用の閾値照度以下であると、前記車両前方の照度に拘わらずライトを点灯させることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載のライト自動制御装置。 - 前記点消灯制御手段は、前記車両上方の照度および前記車両前方の照度が、ライトの消灯を判定するライト消灯用の閾値照度以上であり、かつ前記ライトの消灯が禁止されていない場合に、前記ライトを消灯させることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載のライト自動制御装置。
- 前記時間帯判定手段は、前記車両上方の照度が経時的に減少している場合に、前記車両上方の照度が、前記ライトの消灯禁止を判定する消灯禁止判定用の閾値照度未満であると、前記夕暮れの時間帯であると判定し、
前記消灯禁止判定用の閾値照度は、前記ライト消灯用の閾値照度よりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載のライト自動制御装置。 - 前記時間帯判定手段は、前記車両上方の照度が経時的に上昇している場合に、前記車両上方の照度が、前記ライトの消灯禁止の解除を判定する消灯禁止解除用の閾値照度よりも大きい場合に、前記夜明けの時間帯であると判定し、
前記消灯禁止解除用の閾値照度は、前記ライト消灯用の閾値照度よりも大きいことを特徴とする請求項1から請求項7の何れか一項に記載のライト自動制御装置。 - 前記時間帯判定手段は、前記車両上方の照度が、昼間の時間帯を判定する閾値照度以上であると、前記昼間の時間帯であると判定することを特徴とする請求項1から請求項8の何れか一項に記載のライト自動制御装置。
- 少なくとも前記車両上方の照度は、ノイズ除去処理が行われた後の照度値であり、
前記ノイズ除去処理は、
前記上方照度検出手段の出力信号から所定のサンプリング時間毎に取得される照度データに対して、前記所定のサンプリング時間よりも長い第1の時間毎にメディアンフィルタ処理を実行するオーバーノイズ除去処理と、
前記オーバーノイズ除去処理後の照度データについて、前記第1の時間よりも長い第2の時間毎に最大値を算出するアンダーノイズ処理と、
前記アンダーノイズ処理後の照度データについて、前記第2の時間よりも長い第3の時間毎に最小値を算出する処理と、から構成されることを特徴とする請求項1から請求項9の何れか一項に記載のライト自動制御装置。 - 前記上方照度検出手段が受光する光を、380〜480nmの波長域としたことを特徴とする請求項1から請求項10のうちの何れか一項に記載のライト自動制御装置。
- 前記上方照度検出手段の受光部を広角レンズで構成したことを特徴とする請求項1から請求項11の何れか一項に記載のライト自動制御装置。
- 前記ライト自動制御装置の制御対象は、車両に搭載されたスモールライトとヘッドライトのうちの少なくとも一方であり、前記閾値照度の各々には、前記スモールライト用の閾値照度と、前記ヘッドライト用の閾値照度とが設定されていることを特徴とする請求項1から請求項12の何れか一項に記載のライト自動制御装置。
- 前記判定手段は、トンネル、街灯、高架橋のうちの何れかを検出したのち、所定時間が経過すると、または車両が所定距離走行すると、トンネル、街灯、高架橋の検出の有無の判定を再度実行することを特徴とする請求項3に記載のライト自動制御装置。
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