JP2013159310A - ヘッドライト制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ドライバに違和感を感じさせることなく、ヘッドライトの照射方向を変更する制御が可能なヘッドライト制御装置を提供する。
【解決手段】このヘッドライト制御装置21bでは、基本的に、車両の進行方向に応じた第1スイブル角の方向にヘッドライトの照射方向が変更されるよう制御されている(S43)。しかし、運転環境等に変化があったため、車両の進行方向に応じ機械的に第1スイブル角に合わせてヘッドライトの照射方向を制御してしまうとドライバが違和感を感じる場合がある。この点、このヘッドライト制御処理21bでは、ドライバがその運転環境の変化に応じた方向に視線を向ければ、その視線方向に合わせてヘッドライトの照射方向が制御されるので、ドライバに違和感を感じさせることがない。
【選択図】 図3

Description

本発明は、車両のヘッドライトの照射方向を制御するヘッドライト制御装置に関する。
現在、多くの車両では、その進行方向に合わせてヘッドライトの照射方向を左右に振る、いわゆるスイブル制御が行われている。
そして、このスイブル制御を行うため、例えば、ナビゲーション装置から車両の進行方向情報を取得し、この進行方向情報に合わせて前照灯の照射方向を変更する制御が行われている(特許文献1)。
他に、例えば、ステアリングの操舵角情報を進行方向情報として取得してスイブル制御を行うものもある。
特開2006−69521号公報
しかし、従来のスイブル制御は、ドライバが実際に見ている方向とは無関係に、ナビゲーション装置やステアリングなどから得られた進行方向情報を用いて機械的にスイブル制御を行っていたため、ドライバは違和感を感じることがあった。
そこで、本発明では、ドライバに違和感を感じさせることなく、ヘッドライトの照射方向を変更する制御が可能なヘッドライト制御装置を提供することを目的とする。
この目的を達するため、本発明の請求項1に記載のヘッドライト制御装置は、ヘッドライトの照射方向を制御する照射方向制御手段(21、21b)と、ドライバの視線を検出する視線検出手段(4)と、車両の進行方向情報を取得する進行方向情報取得手段(32,34)と、車両の進行方向に応じた前記ヘッドライトの照射方向を設定する照射方向設定手段(S12〜S18)とを備えている。
そして、照射方向制御手段は、(1)照射方向設定手段で設定された照射方向を示す第1スイブル角に対し、視線検出手段で検出された視線が向いている方向が外れていない場合、第1スイブル角に基づいて前記ドライトの照射方向を制御している(S35〜S43)。
また、(2)視線が向いている方向が第1スイブル角から外れている場合、視線が向いている方向に対応する第2スイブル角に基づいてヘッドライトの照射方向を制御している(S35〜S38)。
そのため、本発明によると、運転環境等に変化があったため、機械的に第1スイブル角に合わせてヘッドライトの照射方向を制御してしまうとドライバが違和感を感じてしまう場合であっても、ドライバがその運転環境の変化に応じた方向に視線を向ければ、その視線方向に合わせてヘッドライトの照射方向が制御されるので、に違和感を感じさせることがない。
尚、本発明において、視線が第1スイブル角から外れているか否かを判断する場合、視線が第1スイブル角と完全に一致する場合に外れていると判断してもよいが、第1スイブル角に一定の許容範囲を設け、視線がその許容範囲外であれば、視線が第1スイブル角から外れていると判断してもよい。
また、視線が第1スイブル角から外れているか否かは、視線から第2スイブル角を先に算出し、第1スイブル角と第2スイブル角とを比較して判断してもよい。
また、ヘッドライトの照射方向を機械的に制御する場合、低速の場合は高速の場合に比べ大きく照射方向を変更する場合が多いので、照射方向設定手段については、請求項2に記載のヘッドライト制御装置のように、車両の速度情報を取得する速度情報取得手段(30)を用い、進行方向に加え、車両の速度に応じたヘッドライトの照射方向を設定するようにしてもよい。
ところで、運転中、目は頻繁に動くので、ヘッドライトの照射方向を、視線の向きの変化に合わせすぎると、ヘッドライトの照射方向の変化が激しすぎて、かえって煩わしく感じる可能性もある。
そこで、請求項3に記載した照射方向制御手段のように、視線の方向が前記第1スイブル角から一定時間以上外れている場合、前記第2スイブル角に基づいて前記ヘッドライトの照射方向を制御する(S36〜S38)ようにするとよい。
このようにすると、ヘッドライトの照射方向は、車両の進行方向に応じた第1スイブル角によって決まり、視線の向きが、一定時間以上はずれているときにはじめて、第2スイブル角に基づいてヘッドライトの照射方向が変化する。
そのため、本発明のヘッドライト制御装置を用いると、ヘッドライトの照射方向が、視線の向きの変化に合わせて変化しすぎて等に煩わしいと感じさせることを防止できる。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
本実施形態のヘッドライト制御装置のブロック図である。 (a)は第1スイブル角決定処理のフローチャート、(b)は視線情報取得処理のフローチャートである。 本実施形態のヘッドライト制御処理のフローチャートである。
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
尚、本実施形態では、車両の進行方向に対して左右に前照灯の照射方向を振ることをスイブル、振れ角をスイブル角と呼ぶ。
[ヘッドライト制御装置1の全体構造]
本実施形態のヘッドライト制御装置1は、図1に示すように、主制御部2、進行方向検出部3、視線検出部4とを備えている。
このうち、主制御部2は、ヘッドライト20、ヘッドライト制御部21、及び、ライトスイッチ22を備えている。
ヘッドライト20は、照射光を発光して、車両の前方に向かって照射光を照射する図示しない発光部と、この発光部の光軸の傾きを上下左右の各方向に自在に変更することが可能な図示しない変動部とを備えている。
このヘッドライト20は、変動部が、ヘッドライト20の照射方向を変更する指示をヘッドライト制御部21から受けると、その指示に従って発光部の光軸の傾きを変更することにより、発光部すなわち当該ヘッドライト20から照射される照射光の照射方向を変更することができる。
ヘッドライト制御部21は、進行方向検出部3及び視線検出部4から得られる情報に基づいて後述するヘッドライト制御処理を実行するコンピュータ装置を備える制御装置であり、この処理に基づいて照射方向を変更する指示をヘッドライト20に出力して、ヘッドライト20から照射される照射光の照射方向を制御する。
ライトスイッチ22はヘッドライト20の点灯及び消灯を指示するの操作を受け付け、その受け付けられた操作に従って、ヘッドライト制御部21にヘッドライト20の点灯及び消灯を指示するためのスイッチである。
ヘッドライト制御部21は、ライトスイッチ22がON操作されると、ヘッドライト20への電力の供給を開始することによりヘッドライト20を発光させ(より具体的にはヘッドライト20の発光部を発光させ)、ライトスイッチ22がOFF操作されると、ヘッドライト20への電力の供給を停止することにより、ヘッドライト20を消灯させる。
次に、進行方向検出部3は、車速センサ30、操舵角センサ31、ナビゲーション装置32とを備えている。
車速センサ30は、車両の図示しない速度メータ等に車両の速度情報を提供するためのセンサであり、車両の車輪や車軸の回転状態等を検出して、その検出結果から車両の速度を検出するためのものである。
この車速センサ30での検出結果から得られる車両の速度情報は、ヘッドライト制御部21に出力される。
操舵角センサ31は、車両のステアリングの操作量を検出して、車両の操舵角、すなわち、車両の進行方向を検出するセンサである。
本実施形態では、この操舵角センサ31は、車両の進行方向情報を取得する装置として機能し、車両の操舵角に関する情報を、車両の進行方向情報としてヘッドライト制御部21に出力する。
ナビゲーション装置32は、GPSにより車両の現在位置に関する情報を得て、この現在位置を地図上に示した画像を、図示しないモニタ上に表示したり、目的地までの道案内ルートが設定されている場合、この道案内ルートも地図上に表示した画像をモニタ上に表示して、道案内をする装置である。
このナビゲーション装置32では、道案内ルートに関する情報などから、車両の進行方向情報を得ることができる。
次に、視線検出部4は、投光器40と、カメラ41と、投光器制御部42、カメラ制御部43、視線認識部44とを備えている。
投光器40は、近赤外線をドライバの顔に向かって照射するものであり、ハンドルコラム上、またはインパネ上等に設置されている。
カメラ41は、投光器40によって近赤外線で照らされたドライバの顔を撮像するものであり、投光器40に隣接して、又は一体に構成され、ハンドルコラム上、またはインパネ上等に設置されている。
投光器制御部42は、視線認識部44からの指示に基づいて、投光器40から照射する近赤外線の明るさを制御するコンピュータ装置からなるものである。
カメラ制御部43は、視線認識部44からの指示に基づいて、カメラ41の焦点位置等を制御するコンピュータ装置からなるものである。
視線認識部44は、後述する視線情報取得処理により、投光器40により近赤外線で照らされたドライバの顔をカメラ41で撮像した画像の画像情報に基づいて、ドライバの視線及び顔向きを認識する処理を実行し、その認識結果をヘッドライト制御部21に出力する処理を実行するコンピュータ装置である。
また、この視線認識部44では、(1)投光器40を用いて近赤外線で照らしたドライバの顔を撮像した画像の画像情報をカメラ41から入力する処理、(2)その入力した画像の画像情報を解析する処理、(3)その解析結果に基づいて、ドライバの顔を照らす近赤外線の輝度や、ドライバの顔を撮像する焦点位置を決定する処理、(4)その結果を投光器制御部42及びカメラ制御部43に出力して、投光器40の輝度及びカメラ41の焦点位置を調整させ、その調整後に(1)以下の処理を繰り返し行って、ドライバの視線及び顔向きを認識するために最適な投光器40の輝度及びカメラ41の焦点位置を決定する処理を常時行って、ドライバの顔を撮像した画像の画像情報を入力する処理を行っている。
[第1スイブル角決定処理]
次に、ヘッドライト制御部21で実行される第1スイブル角決定処理について説明する。
以下、特に記載がない限り、ステップ番号の小さいものから大きいものが実行されるものとする。
第1スイブル角決定処理21aは、図示しないイグニッションスイッチがON操作されると処理が開始され、この処理が開始されると、図2(a)に示すように、まず、ライトスイッチ22がON操作されているか検出する処理が実行される(S10)。
このS10の処理で、ライトスイッチ22がON操作されていないと判断された場合は、ON操作されるまで待機する処理が実行される(S10:NO)。
一方、S10の処理で、ライトスイッチ22がON操作されたと判断されると(S10:YES)、S12の処理が実行される。
S12では、車速センサ30から車速情報を取得する処理が実行され、続いてS14では、ナビゲーション装置32から車両の進行方向情報を入力する処理が実行され、さらにS16では、操舵角センサ31から、車両の操舵角に関する情報が進行方向情報として入力する処理が実行される。
そして、続くS18では、ナビゲーション装置32及び操舵角センサ31から得られる進行方向上納にはそれぞれ誤差があり、それらを互いに補って正確な進行方向情報を算出する処理が実行されるとともに、この算出された進行方向情報及び車速情報から、ヘッドライト20をスイブルする第1スイブル角が設定される。
その後、再びS10以下の処理が実行され、ライトスイッチ22がオフされるまで、本処理21aは実行される。
[視線情報取得処理]
次に、視線認識部44で実行される視線情報取得処理について説明する。
この視線情報取得処理44aは、常時実行されており、まず、図示しないイグニッションスイッチがON操作されているか判定する処理が実行される(S20)。
そして、イグニッションスイッチがON操作されるまで待機する処理が実行され(S20:NO)、一方、イグニッションスイッチがON操作されると、S22の処理が実行される。
S22では、投光器40を用いて近赤外線で照らされたドライバの顔を撮像した画像データをカメラ41から取得する処理を実行する。
S24では、S22で取得した画像データに基づいて、ドライバの顔の特徴点(例えば、顔の輪郭、鼻位置、眉毛の位置等)を抽出する処理が実行され、さらにS26では、その画像データに基づいて、ドライバの目の特徴点(例えば、目の輪郭、虹彩の輪郭等)を抽出する処理が実行される。
そして、S28では、S24,S26で抽出された情報から、顔向きや目の位置に関する情報が得られるので、これらの情報から、ドライバの視線方向や顔向き方向を算出して、これら視線方向や顔向き方向に関する情報をヘッドライト制御部21に出力する処理が実行される。
その後、再びS20以下の処理が実行され、イグニッションスイッチがオフされるまで、本処理44aは実行される。
[ヘッドライト制御処理]
次に、ヘッドライト制御部21で実行されるヘッドライト制御処理21bについて説明する。
このヘッドライト制御処理21bは、図3に示すように、第1スイブル角決定処理21a同様、図示しないイグニッションスイッチが入れられると処理が開始され、この処理が開始されると、まず、ライトスイッチ22がON操作されているか検出する処理が実行される(S30)。
次に、S31では、第1スイブル角決定処理21aの処理で得られた第1スイブル角情報を取得する処理が実行され、引き続いて、S32では、視線情報取得処理44aで得られたドライバの視線方向及び顔向き方向に関する情報を視線検出部4から取得する処理が実行される。
そして、S33では、S31において、ドライバの視線方向又は顔向き方向に関するいずれかの情報が得られたか否かを判定する処理が実行される。
日差しその他の影響により、ドライバの視線方向や顔向き方向に関する情報が得られない場合があるので、S33では、上述したような処理を実行している。
この処理(S33)で、視線方向及び顔向き方向に関する情報が得られないと判定されると(S33:NO)、S43の処理が実行され、S31で取得した第1スイブル角情報に基づいて第1スイブル角方向にヘッドライト20の照射角度を調整する処理が実行される。
一方、視線方向または顔向き方向に関する情報が得られたと判定されると(S33:NO)、S34の処理が実行される。
S34では、視線方向に関する情報が得られたか判定する処理が実行される。
この処理(S34)で視線方向に関する情報が得られたと判定されると(S34:YES)、S35の処理が実行され、視線方向に関する情報が得られないと判定されると(S34:NO)、S39の処理が実行される。
S35では、視線検出部4から得たドライバの視線方向に関する情報、S18で設定された第1スイブル角とを比較し、ドライバの視線が第1スイブル角から外れているか判定する処理を実行している。
具体的には、このS35の処理では、第1スイブル角に一定の幅を幅を設け、その幅の中に視線方向が入っているか判定する処理を実行している。
このS35において、視線方向が第1スイブル角から外れていないと判定されると(S35:NO)、S43の処理に移行し(丸内に1のルート)、S31で取得した第1スイブル角情報に基づいて第1スイブル角方向にヘッドライト20の照射角度を調整する処理が実行される。
一方、視線方向が第1スイブル角から外れていると判定されると(S35:YES)、S36の処理が実行される。
S36では、視線方向が第1スイブル角から一定時間以上外れているか判定する処理が実行される。
この処理で、視線方向が第1スイブル角から一定時間以上外れていないと判定されると(S36:NO)、S43の処理に移行し(丸内に1のルート)、S31で取得した第1スイブル角情報に基づいて第1スイブル角方向にヘッドライト20の照射角度を調整する処理が実行される。
一方、視線が第1スイブル角から一定時間以上外れていると判定されると(S36:YES)、S37の処理が実行される。
S37では、S31で得られた視線方向に関する情報に基づいて第2スイブル角を設定する処理が実行され、S38では、この第2スイブル角に関する情報に基づいて第2スイブル角方向にヘッドライト20の照射角度を調整する処理が実行される。
次に、S34において、視線方向に関する情報が得られておらず、顔向き方向に関する情報だけが得られていると判定されると(S34:NO)、S39の処理が実行される。
S39では、視線検出部4から得たドライバの顔向き方向に関する情報、S18で設定された第1スイブル角とを比較し、顔向きが第1スイブル角から外れているか判定する処理を実行している。
具体的には、このS39の処理では、第1スイブル角に一定の幅を幅を設け、その幅の中に顔向き方向が入っているか判定する処理を実行している。
このS35において、顔向きが第1スイブル角から外れていないと判定されると(S39:NO)、S43の処理に移行し(丸内に1のルート)、S31で取得した第1スイブル角情報に基づいて第1スイブル角方向にヘッドライト20の照射角度を調整する処理が実行される。
一方、顔向き方向が第1スイブル角から外れていると判定されると(S39:YES)、S40の処理が実行される。
S40では、顔向きが第1スイブル角から一定時間以上外れているか判定する処理が実行される。
この処理で、顔向き方向が第1スイブル角から一定時間以上外れていないと判定されると(S40:NO)、S43の処理に移行し(丸内に1のルート)、S31で取得した第1スイブル角情報に基づいて第1スイブル角方向にヘッドライト20の照射角度を調整する処理が実行される。
一方、顔向き方向が第1スイブル角から一定時間以上外れていると判定されると(S40:YES)、S41の処理が実行される。
S41では、S31で得られた顔向き方向に関する情報に基づいて第3スイブル角を設定する処理が実行され、S42では、この第3スイブル角に関する情報に基づいて第3スイブル角方向にヘッドライト20の照射角度を調整する処理が実行される。
そして、S38、S42、S43の処理が実行されると、これらの処理が実行されてから一定時間以上経過したか否かが判定され、一定時間経過していなければ待機する処理が実行され(S44:NO)、一定時間経過したと判定されると(S44:YES)、再びS30以下の処理が実行される(丸内に2のルート)。
[本実施形態のヘッドライト制御装置の特徴]
以上説明した本実施形態のヘッドライト制御装置1では、ドライバがある方向をヘッドライト20で照らしたいとき、その照らしたい方向に一定時間以上視線を向けていれば、その方向を照らすことができる。
また、本実施形態のヘッドライト制御装置1では、視線を頻繁に動かしても、視線が一定時間以上、第1スイブル角から外れていないと、ヘッドライト20の照射方向が変化しないので、ヘッドライト20の照射方向が、視線の向きの変化に合わせて変化しすぎて等に煩わしいと感じさせることを、防止することができる。
また、本実施形態のヘッドライト制御装置1では、運転環境等に変化があったため、機械的に第1スイブル角に合わせてヘッドライト20の照射方向を制御してしまうとドライバが違和感を感じてしまう場合であっても、ドライバがその運転環境の変化に応じた方向に視線を向ければ、その視線方向に合わせてヘッドライト20の照射方向が制御されるので、ドライバに違和感を感じさせることがない。
また、本実施形態のヘッドライト制御装置1では、視線を検出できない場合でも、顔向きが検出できる場合は、顔向きに基づいて、ヘッドライト20の照射方向を補償的に変更することができる。
そのため、視線方向の検出をしている場合に比べ、ドライバにヘッドライト20の照射方向の機械的な変更に対して違和感を覚えさせることを減少させることができる。
また、本実施形態のヘッドライト制御装置1のように、車両の進行方向に加え、車両の速度に応じて第1スイブル角を設定しているので、同じ進行方向に走行していても、速度が遅い時は大きく左右に照射方向を振り、速度が速い時は小さく振ることで、車両の走行状態に合わせた照射が出来る。
(その他の実施形態)
上記実施形態では、ドライバの視線方向や顔向き方向が第1スイブル角から外れているか否かについて、ドライバの視線方向や顔向き方向と第1スイブル角とを直接比較しているが、第2スイブル角や第3スイブル角を先に算出して、これらと第1スイブル角とを比較することによって判定してもよい(S36,S39)。
その場合、S37、S41で行われる処理が、それぞれS35、S39より先に行われる。
(対応関係)
本実施形態のヘッドライト制御部21が実行するヘッドライト制御21bが本発明の照射方向制御手段(21、21b)に相当し、以下、視線検出部4が視線検出手段及び顔向検出手段(4)に、操舵角センサ31及びナビゲーション装置32が進行方向情報取得手段(31,32)に相当する。
また、第1スイブル角取得処理が本発明の照射方向設定手段に相当し、車速センサ30が速度情報取得手段に相当する。
尚、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
1… ヘッドライト制御装置 2… 主制御部 3… 進行方向検出部
4… 視線検出部 20… ヘッドライト 21… ヘッドライト制御部
21a… 第1スイブル角決定処理 21b… ヘッドライト制御処理
22… ライトスイッチ 30… 車速センサ 31… 操舵角センサ
32… ナビゲーション装置 40… 投光器 41… カメラ 42… 投光器制御部
43… カメラ制御部 44… 視線認識部 44a… 視線情報取得処理

Claims (7)

  1. ヘッドライトの照射方向を制御する照射方向制御手段(21、21b)と、
    ドライバの視線を検出する視線検出手段(4)と、
    車両の進行方向情報を取得する進行方向情報取得手段(32,34)と、
    車両の進行方向に応じた前記ヘッドライトの照射方向を設定する照射方向設定手段(S12〜S18)と、
    を備え、
    前記照射方向制御手段は、
    前記照射方向設定手段で設定された前記照射方向を示す第1スイブル角に対し、前記視線検出手段で検出された視線が向いている方向が外れていない場合、前記第1スイブル角に基づいて前記ヘッドライトの照射方向を制御し(S35〜S43)、
    視線が向いている方向が前記第1スイブル角から外れている場合、視線が向いている方向に対応する前記第2スイブル角に基づいて前記ヘッドライトの照射方向を制御する(S35〜S38)
    ことを特徴とするヘッドライト制御装置。
  2. 請求項1に記載のヘッドライト制御装置において、
    車両の速度情報を取得する速度情報取得手段(30)を備え、
    前記照射方向設定手段は、
    前記進行方向に加え、車両の速度に応じた前記ヘッドライトの照射方向を設定することを特徴とするヘッドライト制御装置。
  3. 請求項1,2のいずれか1項に記載のヘッドライト制御装置において、
    前記照射方向制御手段は、
    視線の方向が前記第1スイブル角から一定時間以上外れている場合、前記第2スイブル角に基づいて前記ヘッドライトの照射方向を制御する(S36〜S38)
    ことを特徴とするヘッドライト制御装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のヘッドライト制御装置において、
    ドライバの顔向きを検出する顔向検出手段(4)を備え、
    前記照射方向制御手段は、
    前記視線検出手段でドライバの視線が検出できないとき、
    前記第1スイブル角に対し、前記顔向検出手段で検出された顔向きが外れていない場合、前記第1スイブル角に基づいて前記ヘッドライトの照射方向を制御し、(S34〜S39〜S43)
    顔向きが、前記第1スイブル角から外れている場合、ドライバの顔が向いている方向を示す前記第3スイブル角に基づいて前記ヘッドライトの照射方向を制御する(S34〜S39〜S42)
    ことを特徴とするヘッドライト制御装置。
  5. 請求項4に記載のヘッドライト制御装置において、
    前記照射方向制御手段は、
    顔向きが前記第1スイブル角から一定時間以上外れている場合、前記第3スイブル角に基づいて前記ヘッドライトの照射方向を制御する(S40〜S42)
    ことを特徴とするヘッドライト制御装置。
  6. 請求項4〜5のいずれか1項に記載のヘッドライト制御装置において、
    前記照射方向制御手段は、
    前記ドライバの視線、顔向きのいずれも検出できない場合、前記第1スイブル角に基づいて前記ヘッドライトの照射方向を制御する(S33〜S43)ことを特徴とするヘッドライト制御装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載のヘッドライト制御装置において、
    前記ヘッドライトの照射方向を変更した場合、一定時間経過したら、前記ヘッドライトの照射方向をさらに変更することを許可する(S44)ことを特徴とするヘッドライト制御装置。
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