JP2016068897A

JP2016068897A - 制御システム

Info

Publication number: JP2016068897A
Application number: JP2014203196A
Authority: JP
Inventors: 義紀早川; Yoshinori Hayakawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2016-05-09

Abstract

【課題】降車後のユーザの視界を確保するために、車両の照明によってより高精度に適切な方向を照射するように制御する制御システムを提供する。
【解決手段】車両４の乗員（ユーザ）が携帯するスマートフォン２のＧＰＳ部２１によって、降車後のユーザの位置を検出し、車両４の位置もナビＥＣＵ４１によって検出する。それらの位置情報を用いて、車両４から見たユーザの方向（距離、角度）を算出して、アクチュエータ４５によりその方向にヘッドライト４３の光軸方向を向けて点灯する。その際、車両４からユーザまでの距離が長ければヘッドライト４３をハイビームにし、近い場合はロービームにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御システムに関する。

例えば夜間に乗員が車両から降りた後に、目的地までの視界を確保するために車両の照明を点灯する技術が提案されている。例えば下記特許文献１には、スマートエントリシステムにおける携帯型電子キーと車載装置との間の双方向通信によるＩＤコードの照合結果をもとに、ユーザの位置を特定して、ヘッドライトの光軸方向をユーザに向けて点灯するシステムが開示されている。

特開２００８−１４９７８４号公報

上記特許文献１のシステムでは、スマートエントリシステムにおいて車両の右側でキーが検知されたか、左側で検知されたかの情報、あるいはバンパに設置された複数のセンサ（例えば超音波センサ）のうちのどれでユーザが検知されたかの情報で、ユーザの位置を推定している。したがってユーザの位置そのものを検知しているわけではなくその大まかな位置を推定している。またユーザの位置が車両からある程度遠く離れるとユーザの位置が特定できなくなる可能性もある。したがって降車後のユーザを車両の照明で照射するシステムにおいて上記の点が改良された、より高性能なシステムの開発が望まれる。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記に鑑み、降車後のユーザの視界を確保するために、車両の照明によってより高精度に適切な方向を照射するように制御する制御システムを提供することにある。

上記課題を達成するために、本発明に係る制御システムは、自身の位置を検出する機能と無線通信を行う機能とを備えた携帯機の位置情報を、車両に備えられた無線通信部により受信する受信手段と、車両に備えられて、その車両の位置と姿勢とを検出する検出手段と、前記受信手段により受信された前記携帯機の位置情報と、前記検出手段により検出された車両の位置と姿勢との情報とから、前記車両を基準とした前記携帯機への距離と方向角度とに相当する数値を算出する算出手段と、その算出手段により算出された前記携帯機への距離と方向角度とに相当する数値が所定範囲内に存在する場合に、車両の照明の光軸方向の角度を前記携帯機への方向角度に一致させて前記車両の照明を照射するように制御する照射制御手段と、を備えたことを特徴とする。この発明によれば、従来のようにユーザの大まかな位置を推定するのではなく、携帯機までの距離と方向角度とを具体的に取得することで、降車後のユーザの視界確保のために適切な方向を高精度に照射することができる。

また前記受信手段は前記携帯機の位置に関わらず前記携帯機の位置情報を受信するとしてもよい。この発明によれば、従来のようにユーザが車両からある程度遠く離れるとユーザ位置が検出できなくなることが回避されて、ユーザが車両から遠く離れていてもユーザ位置が検出できて、降車後のユーザの視界確保のために適切な方向を高精度に照射することができる。

また前記照射制御手段は、前記携帯機の距離に応じて照明の光軸の上下方向を調節する調節手段を備えたとしてもよい。この発明によれば、例えばユーザが車両から遠い場合には光軸を上向きにして光を遠くまで届かせ、車両に近い場合は光軸を下向きにして周囲への配慮を優先するといった制御が可能となる。

また前記携帯機に備えられた自身の位置を検出する機能は、ＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ信号を用いて自身の位置を検出するとしてもよい。この発明によれば、いわゆるＧＰＳ機能を利用して、従来のようにユーザの大まかな位置を推定するのではなく、携帯機までの距離と方向角度とを高精度に取得して、降車後のユーザの視界確保のために適切な方向を高精度に照射することができる。

また前記検出手段は、ＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ信号を用いて前記車両の位置を検出するとしてもよい。この発明によれば、いわゆるＧＰＳ機能を利用して、従来のようにユーザの大まかな位置を推定するのではなく、車両から携帯機までの距離と方向角度とを高精度に取得して、降車後のユーザの視界確保のために適切な方向を高精度に照射することができる。

本発明の制御システムの実施例１における構成図。実施例１における処理手順の第１の例を示すフローチャート。実施例１における処理手順の第２の例を示すフローチャート。実施例１における処理手順の第３の例を示すフローチャート。ユーザへ向けてヘッドライトを点灯する所定エリアの第１の例を示す図。ユーザへ向けてヘッドライトを点灯する所定エリアの第２の例を示す図。本発明の制御システムの実施例２における構成図。実施例２における処理手順の例を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明の車両の制御システム１（システム）の実施例１における装置構成の概略図である。システム１は、スマートフォン２、サーバ３、車両４に渡って構成される。本実施例では車両４の乗員（ユーザ）がスマートフォン２を携帯していることが想定されている。したがって以下の記載ではユーザの位置や方向などはスマートフォン２の位置や方向などを指す。

スマートフォン２は本発明に関係する構成として、制御部２０、ＧＰＳ部２１、無線通信部２２、表示部２３、入力部２４を備える。制御部２０は通常のコンピュータと同様の構成、すなわちスマートフォン２における各種情報処理を行うＣＰＵやそのＣＰＵの作業領域としての揮発性の記憶部（ＲＡＭ）や必要なデータやプログラムを記憶する不揮発性の記憶部などを備える。

ＧＰＳ部２１は公知のＧＰＳ機能を有し、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して自身の位置（緯度、経度）を算出する。無線通信部２２は所定の無線通信規格により、公衆回線網に接続された基地局と無線通信を行う。これによりスマートフォン２は公衆回線網に接続された任意の通信装置、例えばサーバ３と通信可能となる。表示部２３は例えば液晶ディスプレイからなり、各種の情報を表示する。入力部２４は例えばテンキーや方向キーを備えて、ユーザからの各種入力を受け付ける。

サーバ３は通常のコンピュータと同様の構成を有し、ＣＰＵ３０、メモリ３１、通信部３２を備える。ＣＰＵ３０はサーバ３における各種情報処理を行う。メモリ３１はＣＰＵ３０の作業領域としての揮発性の記憶部（ＲＡＭ）や必要なデータやプログラムを記憶する不揮発性の記憶部などを備える。特に不揮発性の記憶部には本発明に係るデータベース３３を記憶する。通信部３２はサーバ３と公衆回線網との間を通信接続する。

車両４は本発明に関係する構成として無線通信部４０、ナビＥＣＵ４１、ボデーＥＣＵ４２、ヘッドライト４３、ＡＦＳＥＣＵ４４、アクチュエータ４５を備える。無線通信部４０は所定の無線通信規格により、公衆回線網に接続された基地局と無線通信を行う。これにより車両４は公衆回線網に接続された任意の通信装置、例えばサーバ３と通信可能となる。ナビＥＣＵ４１はＧＰＳ部４１０を備えて、公知のＧＰＳ機能により、ＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して、車両４の位置（緯度、経度）および姿勢（どの方角に車両４の正面方向が向いているか）を算出する。

ボデーＥＣＵ４２、ＡＦＳＥＣＵ４４、アクチュエータ４５は車両４のヘッドライト４３に関係する構成である。ボデーＥＣＵ４２はヘッドライト４３の点灯および消灯や光軸方向調節を制御する。ヘッドライト４３（前照灯）は公知の構造により例えば車両前端の左右２か所に配置されて、車両４の主に前方や側方に光を照射する。ヘッドライト４３は、光軸方向が上向きのハイビーム用フィラメント（あるいはハイビーム用ランプ）と光軸方向が下向きのロービーム用フィラメント（あるいはロービーム用ランプ）を備えて、それらの切替がボデーＥＣＵ４２からの指示により可能となっている。

ＡＦＳＥＣＵ４４はいわゆる配光可変型前照灯システム（ＡＦＳ）に基づいてアクチュエータを制御する電子制御ユニットである。アクチュエータ４５はヘッドライト４３の光軸の水平方向を変化させるための部位である。アクチュエータ４５は、ヘッドライトの光軸方向をＡＦＳＥＣＵ４４から指示された方向に一致させるように、ヘッドライト４３を回転駆動する。これらの構成が車内通信によって接続されて相互に情報の受け渡しが可能となっている。

なお無線通信部２２および無線通信部４０における無線通信規格に関しては何らの限定もなされない。例えば従来より携帯電話で用いられている規格（ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）など）や、いわゆる無線ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）で用いられる規格（ＩＥＥＥ８０２．１６等、例えばＷｉＭＡＸ（登録商標））などを任意に用いればよい。

以上の構成のもとでシステム１は、車両４から降車後の乗員（ユーザ）やその目的地への経路をヘッドライト４３で照射する制御を実行する。図２から図４はその処理手順の例を示す。図２、図３はユーザの位置情報を車両４へ送信するための処理である。その際、上記のとおりユーザがスマートフォン２を携帯していることが想定されている。

図２において図示左側はスマートフォン２の制御部２０が実行する処理であり、図示右側はサーバ３のＣＰＵ３０が実行する処理である。これらの処理手順は予めプログラム化しておいて、スマートフォン２、サーバ３それぞれの有する記憶部に記憶しておき、制御部２０、ＣＰＵ３０が自動的に呼び出して例えば所定の周期で繰り返し実行すればよい。

図２の処理手順ではまずＳ１０で制御部２０はＧＰＳ部２１によってスマートフォン２の現在位置（緯度、経度）を算出する。算出した現在位置を制御部２０はＳ２０で無線通信部２２を用いてサーバ３へ向けて送信する。その際、予め各ユーザごとに定めておいた、ユーザを識別するユーザＩＤとともに送信する。こうして送信されたユーザＩＤとユーザ現在位置をサーバ３はＳ１００で受信する。

そしてＣＰＵ３０はＳ１１０でメモリ３１に記憶されたデータベース３３内の当該ユーザＩＤに割り当てられた場所にユーザ現在位置を記憶する（上書きする）。以上が図２の処理手順である。この処理手順を所定周期で繰り返すことにより、データベース３３内にユーザの最新の現在位置が記憶されていく。この処理は例えばユーザが降車しているか否かに関係なく、常時（スマートフォン２が電源オンの期間）実行する形態でもよい。

次に、図３において図示左側は車両４の無線通信部４０が実行する処理であり、図示右側はサーバ３のＣＰＵ３０が実行する処理である。これらの処理手順は予めプログラム化しておいて、車両４、サーバ３それぞれが有する記憶部に記憶しておき、無線通信部４０、ＣＰＵ３０が自動的に呼び出して例えば所定の周期で繰り返し実行すればよい。

図３の処理手順ではまずＳ２００で無線通信部４０はサーバ３へ向けて当該ユーザの位置情報の返信を要求する信号を送信する。サーバ３はＳ３００で同信号を受信する。そしてＣＰＵ３０はＳ３１０でデータベース３３内から当該ユーザの位置情報を取得して、その位置情報を通信部３２により車両４へ向けて送信する。送信された位置情報を無線通信部４０はＳ２１０で受信する。以上が図３の処理手順である。この処理手順を所定周期で繰り返すことにより、車両４はユーザの最新位置を取得することができる。この処理は例えばユーザの車両４からの降車の前後のタイミングで（例えばイグニッションオフとなったら）自動的に実行を開始する形態でもよい。

次に図４は、ユーザの位置に応じて車両４がその方向をヘッドライト４３で照射する処理手順を示す。図４において図示左側はナビＥＣＵ４１が実行する処理であり、図示右側はボデーＥＣＵ４２が実行する処理である。これらの処理手順は予めプログラム化しておいて、ナビＥＣＵ４１、ボデーＥＣＵ４２それぞれの有する記憶部に記憶しておき、ナビＥＣＵ４１、ボデーＥＣＵ４２が自動的に呼び出して、例えば所定周期ごとに繰り返し実行すればよい。

図４の処理ではまずＳ４００でナビＥＣＵ４１はユーザの位置情報（緯度、経度）を取得する。この手順では上述のＳ２１０で無線通信部４０が受信した直近の位置情報を車内通信を通じて取得すればよい。次にＳ４１０でナビＥＣＵ４１は車両４を基準としたユーザの相対的位置を算出する。具体的にはナビＥＣＵ４１が算出した車両４の位置情報（緯度、経度）および車両４の姿勢の情報と、Ｓ４００で取得したユーザの位置情報（緯度、経度）を用いて、例えば車両４からユーザまでの距離と、車両４から見たユーザの方向と車両４の正面方向の間の角度とを算出すればよい。そしてＳ４２０でナビＥＣＵ４１はＳ４１０で算出したユーザの相対的位置情報を車内通信を通じてボデーＥＣＵ４２へ送信する。

こうして送信された相対的位置情報をボデーＥＣＵ４２はＳ５００で取得する。続いてＳ５１０でボデーＥＣＵ４２は、Ｓ５００で受信したユーザの相対的位置情報に基づいて、ユーザが所定のエリア内にいるか否かを判別する。ここで所定のエリアとは、そのエリア内にユーザが存在する場合にヘッドライト４３を点灯するエリアであり、例えば図５や図６で例示される。

所定エリアは図５の例では車両４の前端より前側の領域Ａ１である。所定エリアは図６の例では車両４の前端より前側であり、かつ車両４の前端中央から半径Ｒの範囲内の領域Ａ２である。Ｒの値は予め定めておけばよい。あるいはＲの値はユーザがスマートフォン２の表示部２３の入力を促す表示に従って入力部２４を用いて所望の数値を入力するようにしてもよい。Ｒの値を入力する場合、ユーザの要望により、例えば車両４から十分に離れたら、あるいは目的地に到着したら消灯するように設定できる。ユーザが所定エリア内にいる場合（Ｓ５１０：ＹＥＳ）はＳ５２０に進み、所定エリア内にいない場合（Ｓ５１０：ＮＯ）はＳ６１０へ進む。

Ｓ５２０へ進んだらボデーＥＣＵ４２はヘッドライト４３の光軸の水平方向をユーザの方向に設定する。すなわち、アクチュエータ４５を駆動することにより、ヘッドライト４３の光軸の水平方向の角度をＳ５００で取得した車両４から見たユーザ方向に合わせる。

そしてＳ５３０でボデーＥＣＵ４２は、車両４とユーザの間の距離が所定距離以上であるか否かを判別する。ここで所定距離は予め定めておけばよい。あるいは上記Ｒと同様に所定距離をユーザが設定できるようにしてもよい。車両４とユーザの間の距離が所定距離以上の場合（Ｓ５３０：ＹＥＳ）はＳ５４０へ進み、所定距離未満の場合（Ｓ５３０：ＮＯ）はＳ５５０へ進む。Ｓ５４０へ進んだらボデーＥＣＵ４２はヘッドライト４３の光軸方向を上向き（ハイビーム）に設定する。Ｓ５５０へ進んだらボデーＥＣＵ４２はヘッドライト４３の光軸方向を下向き（ロービーム）に設定する。

そしてＳ５６０でボデーＥＣＵ４２は、ユーザからの消灯指示があったか否かを判別する。ここでユーザからの消灯指示とは、ユーザが何らかの理由で点灯の必要がないと判断ときに出す指示である。この指示はユーザが点灯の必要がないと判断した時点でスマートフォン２の入力部２４を用いて入力し、それが図１に示された上述の無線通信により車両４へ直ちに伝達されるとすればよい。ユーザからの消灯指示があった場合（Ｓ５６０：ＹＥＳ）はＳ５７０へ進み、消灯指示がない場合（Ｓ５６０：ＮＯ）はＳ６１０へ進む。

Ｓ５７０へ進んだらボデーＥＣＵ４２は、ユーザからの光軸方向指示があったか否かを判別する。ここで光軸方向指示とは、Ｓ５２０で設定された方向に対する修正（あるいおは微調整）の指示である。この指示は例えばスマートフォン２の入力部２４（例えば方向キー）を用いてユーザが入力し、それが図１に示された上述の無線通信によって直ちに車両４へ伝達されるとすればよい。光軸方向指示があった場合（Ｓ５７０：ＹＥＳ）はＳ５８０へ進み、光軸方向指示がない場合（Ｓ５７０：ＮＯ）はＳ５９０へ進む。Ｓ５８０へ進んだらボデーＥＣＵ４２はユーザからの指示に従い、アクチュエータ４５を駆動して、ヘッドライト４３の光軸方向を修正（微調整）する。

続いてＳ５９０でボデーＥＣＵ４２はヘッドライト４３を点灯する。なおＳ５９０に進んだ時点で既にヘッドライト４３が点灯している場合は点灯を継続する。そしてＳ６００でボデーＥＣＵ４２はヘッドライト４３の点灯開始から所定時間経過したか否かを判別する。ここで所定時間は予め定めておいてもよく、上述のＲなどと同様にユーザが設定してもよい。

点灯開始から所定時間経過している場合（Ｓ６００：ＹＥＳ）はＳ６１０へ進み、まだ所定時間を経過していない場合（Ｓ６００：ＮＯ）は図４の処理を終了する。Ｓ６１０へ進んだらボデーＥＣＵ４２はヘッドライト４３を消灯する。Ｓ６００が肯定判断（ＹＥＳ）でＳ６１０へ進む場合、不必要に長い点灯が回避でき、バッテリー電力が節約できる。以上が図４の処理手順である。

以上の処理手順を所定周期ごとに繰り返し実行することにより、ユーザと車両４の位置情報をＧＰＳ機能によって精度よい最新の数値に更新していき、その情報に基づいてユーザの方向をヘッドライト４３で正確に照射することができる。さらにユーザが車両４から遠い場合は光軸方向を上向きにして光を遠くまで届かせ、ユーザが車両４に近い場合は光軸方向を下向きにして周囲への配慮を優先できる。またユーザからの消灯指示や光軸方向指示にも従うので、ユーザの要望にきめ細かく対応できる。

本発明は上記実施例には限定されない。図７は本発明の実施例２のシステム構成図を示す。この構成では図１の構成からサーバ３が除かれ、スマートフォン２と車両４とが、基地局までの無線通信及び公衆通信網を通じて直接通信する。実施例２では上述の図４の処理は実施例１と同様に行われるが、図２の処理は行われず、図３の処理が図８の処理に置き換えられる。

図８では図３において図示右側の処理がスマートフォン２（の制御部２０）によって行われるように変更される。すなわち制御部２０は、図８のＳ３００で車両４から送信されたユーザ位置情報の要求信号を無線通信部２２で受信したら、Ｓ３１０でＧＰＳ部２１で算出した位置情報（緯度、経度）を無線通信部２２から車両４の無線通信部４０へ送信する。このような実施例２では、サーバ３を省略したより簡素な構成によって実施例１の上述の効果を同様に実現できる。なお実施例２では無線通信部２２、４０が基地局を介さずに直接無線通信を行う形態でもよい。

上記実施例は特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更してよい。例えば上記例ではスマートフォンを用いたが、これはスマートフォンには限定されず、スマートフォン以外の携帯電話機や、携帯可能（ノート型、タブレット型）で無線通信機能を有するパーソナルコンピュータ（ノート型、タブレット型）など、ユーザが携帯可能で無線通信機能を有するあらゆる装置でよい。またシステム内に計時機能を備えて、図２から図４、図８の処理は夜間にのみ実行するようすればよい。

１制御システム
２スマートフォン（携帯機）
３サーバ
４車両

Claims

自身の位置を検出する機能と無線通信を行う機能とを備えた携帯機の位置情報を、車両に備えられた無線通信部により受信する受信手段と、
車両に備えられて、その車両の位置と姿勢とを検出する検出手段と、
前記受信手段により受信された前記携帯機の位置情報と、前記検出手段により検出された車両の位置と姿勢との情報とから、前記車両を基準とした前記携帯機への距離と方向角度とに相当する数値を算出する算出手段と、
その算出手段により算出された前記携帯機への距離と方向角度とに相当する数値が所定範囲内に存在する場合に、車両の照明の光軸の角度を前記携帯機への方向角度に一致させて前記車両の照明を照射するように制御する照射制御手段と、
を備えたことを特徴とする制御システム。
前記受信手段は前記携帯機の位置に関わらず前記携帯機の位置情報を受信する請求項１に記載の制御システム。
前記照射制御手段は、前記携帯機への距離に応じて照明の光軸の上下方向を調節する調節手段を備えた請求項１又は２に記載の制御システム。
前記携帯機に備えられた自身の位置を検出する機能は、ＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ信号を用いて自身の位置を検出する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御システム。
前記検出手段は、ＧＰＳ衛星から発信されたＧＰＳ信号を用いて前記車両の位置を検出する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御システム。