JP2016107861A - ヘッドライトの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤヘッドライトによる路面照度差を小さくすることで、周辺視の空間認知特性を改善して中心視の負荷を低減することができるヘッドライトの制御装置を提供する。【解決手段】照射範囲及び照射位置に応じた照度を可変に構成されたＬＥＤヘッドライト３０を制御するヘッドライトの制御装置（制御部１０）であって、ドライバによる視線の移動を判定する視線移動判定部１１と、車両の走行中に、視線移動判定部１１によってドライバが視線を移動すると判定された場合に、自車両前方に広がる中央領域とその周辺の周辺領域とでＬＥＤヘッドライト３０による路面の照度の差を小さくするべく、ＬＥＤヘッドライト３０の照射範囲及び／又は照度を制御するヘッドライト制御部１２と、を有する。【選択図】図７

Description

本発明は、ヘッドライトの制御装置に係わり、特に、照射範囲及び照射位置に応じた照度を可変に構成されたＬＥＤヘッドライトを制御するヘッドライトの制御装置に関する。

従来から、照射範囲などを可変に構成されたヘッドライトが知られている。例えば、特許文献１には、先行車位置が照射範囲内であると判定された場合に、先行車位置が照射範囲外となるように照射範囲を変更するハイビーム可変ヘッドランプシステムが開示されている。

特開２０１４−５１１９０号公報

ところで、近年、ハロゲンランプよりも明るく且つ制御性が高いＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプが適用されたヘッドライトが用いられている（以下では、ＬＥＤランプが適用されたヘッドライトを「ＬＥＤヘッドライト」と呼び、ハロゲンランプが適用されたヘッドライトを「ハロゲンヘッドライト」と呼ぶ）。本発明の発明者は、夜間でそのようなＬＥＤヘッドライトを用いた場合に、昼間と比べると、車両内に設けられた操作部、具体的にはドライバの視線移動を伴った操作を要する操作部に対するドライバの操作パフォーマンスが大きく低下する（例えば操作時間が長くかかったり、操作開始タイミングが遅れたりする）ことを発見した。特に、ＬＥＤヘッドライトを用いた場合には、ハロゲンヘッドライトを用いた場合よりも、この操作パフォーマンスが低下することを発見した。本発明者は、ＬＥＤヘッドライトによる路面の明暗差（路面照度差）によってグレア現象が生じ、このグレア現象により、周辺視の空間認知特性が悪化して中心視の負荷が増加したことに起因して、上記したような操作パフォーマンスの低下が発生するものと考えた。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ＬＥＤヘッドライトを制御するヘッドライトの制御装置において、ＬＥＤヘッドライトによる路面照度差を小さくすることで、周辺視の空間認知特性を改善して中心視の負荷を低減することにより、ドライバが目視すべき対象に速やかに視線を移動できるようにして、夜間におけるドライバの操作パフォーマンスなどを改善することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、照射範囲及び照射位置に応じた照度を可変に構成されたＬＥＤヘッドライトを制御するヘッドライトの制御装置であって、ドライバによる視線の移動を判定する視線移動判定手段と、車両の走行中に、視線移動判定手段によってドライバが視線を移動すると判定された場合に、自車両前方に広がる中央領域とその周辺の周辺領域とでＬＥＤヘッドライトによる路面の照度の差を小さくするべく、ＬＥＤヘッドライトの照射範囲及び／又は照度を制御するヘッドライト制御手段と、を有する。
このように構成された本発明においては、夜間での車両の走行中に、視線移動判定手段によってドライバが視線を移動すると判定された場合に、ヘッドライト制御手段が、ＬＥＤヘッドライトの照射範囲及び／又は照度を制御して、中央領域と周辺領域とで路面照度の差を小さくするので、この路面照度の差により発生するグレア（眩輝）に起因する、夜間での周辺視の空間認知特性の悪化を改善し、中心視の負荷の増加を適切に抑制することができる。つまり、周辺領域の路面照度を大きくすることで、ドライバが、周辺領域内の白線などを周辺視によって的確に認知できるようになり、視線移動により中心視を周辺領域のほうに移動させなくても済むようになる。その結果、ドライバが目視すべき対象に速やかに視線を移動できるようになり、夜間におけるドライバの操作パフォーマンスなどを改善することができる。

本発明において、好ましくは、ヘッドライト制御手段は、ＬＥＤヘッドライトによる幅方向の照射範囲を拡大する制御を行って、中央領域と周辺領域との間における路面の照度の差を小さくする。
このように構成された本発明によれば、ＬＥＤヘッドライトによる幅方向の照射範囲を拡大することで、中央領域と周辺領域との間における路面照度の差を適切に小さくすることができる。

本発明において、好ましくは、ヘッドライト制御手段は、ＬＥＤヘッドライトが周辺領域に照射する光の照度を大きくする制御を行って、中央領域と周辺領域との間における路面の照度の差を小さくする。
このように構成された本発明によれば、ＬＥＤヘッドライトが周辺領域に照射する光の照度を大きくすることで、中央領域と周辺領域との間における路面照度の差を適切に小さくすることができる。

本発明において、好ましくは、視線移動判定手段は、車両内に設けられた表示部にドライバが確認すべき情報が表示された場合に、ドライバが視線を移動させると判定する。
このように構成された本発明によれば、車両内に設けられた表示部にドライバが確認すべき情報が表示されたか否かを判定することによって、ドライバによる視線の移動を適切に判断することができる。

本発明において、好ましくは、視線移動判定手段は、車両に設けられたミラーをドライバが目視するような運転状況である場合に、ドライバが視線を移動させると判定する。
このように構成された本発明によれば、ドライバがミラーを目視するような運転状況であるか否かを判定することによって、ドライバによる視線の移動を適切に判断することができる。

本発明において、好ましくは、中央領域は、ドライバが車両前方の消失点近傍に視線を向けている場合の有効視野及び弁別視野に対応する領域であり、周辺領域は、ドライバが消失点近傍に視線を向けている場合の誘導視野に対応する領域である。
このように構成された本発明によれば、周辺領域としてドライバの誘導視野に対応する領域を用い、上記したような、中央領域と周辺領域との間における路面照度の差を小さくするようにＬＥＤヘッドライトを制御することで、誘導視野に対応する周辺領域の路面照度を大きくして、周辺領域内の白線などをドライバの誘導視野によって的確に認知させることができる。

本発明によれば、照射範囲及び照射位置に応じた照度を可変に構成されたＬＥＤヘッドライトを制御するヘッドライトの制御装置において、ＬＥＤヘッドライトによる路面照度差を小さくすることで、周辺視の空間認知特性を改善して中心視の負荷を低減することができる。これにより、ドライバが目視すべき対象に速やかに視線を移動させることができ、夜間におけるドライバの操作パフォーマンスなどを改善することが可能となる。

本発明の実施形態によるヘッドライトの制御装置を適用したヘッドライト制御システムの概略構成図である。 本発明の実施形態によるハイビームＬＥＤの構成を説明するための図であり、図２（Ａ）は、ハイビームＬＥＤの概略構成を示す平面図であり、図２（Ｂ）〜（Ｄ）は、ハイビームＬＥＤによる照射パターンの具体例を示す模式図である。 本発明の実施形態によるロービームＬＥＤの構成を説明するための図である。 昼間と夜間とにおけるドライバの操作パフォーマンスの違いについての実験結果を示す図である。 高速で定常走行している際に測定されたドライバの視線分布を示す図であり、図５（Ａ）は、昼間に測定された視線分布を示し、図５（Ｂ）は、夜間においてロービームＬＥＤを用いた場合に測定された視線分布を示し、図５（Ｃ）は、夜間においてハロゲンロービームを用いた場合に測定された視線分布を示す。 ＬＥＤヘッドライトとハロゲンヘッドライトとの照度の違いを説明するための図である。 本発明の実施形態におけるヘッドライト制御部による制御方法の一例を説明するための図である。 本発明の実施形態によるヘッドライト制御処理の第１の例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるヘッドライト制御処理の第２の例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるヘッドライトの制御装置について説明する。

［装置構成］
まず、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態によるヘッドライトの制御装置の具体的な構成について説明する。

図１は、本発明の実施形態によるヘッドライトの制御装置を適用したシステム（ヘッドライト制御システム）の概略構成図である。

図１に示すように、ヘッドライト制御システム１００は、主に、制御部１０と、ドライバ監視カメラ２１と、ステアリング圧力センサ２２と、ウインカースイッチ２３と、ＬＥＤヘッドライト３０と、を有する。このヘッドライト制御システム１００は、種々の車両に適用されるシステムである。

ドライバ監視カメラ２１は、車室内に設けられ、ドライバの顔などを撮影するカメラである。このドライバ監視カメラ２１は、撮影した画像データに対応する信号を制御部１０に供給する。ステアリング圧力センサ２２は、ステアリングに設けられ、ドライバがステアリングに付与した圧力（ステアリング圧力）を検出するセンサである。このステアリング圧力センサ２２は、検出したステアリング圧力に対応する信号を制御部１０に供給する。ウインカースイッチ２３は、ステアリング付近に設けられたウインカー（方向指示器）に対するドライバの操作（具体的にはウインカーのオン／オフ）を検出するスイッチである。このウインカースイッチ２３は、ウインカーのオン／オフに対応する信号を制御部１０に供給する。

ＬＥＤヘッドライト３０は、上向きにて遠方まで光を照射するための、第１ハイビームＬＥＤ３１ａ、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ、第３ハイビームＬＥＤ３１ｃ及び第４ハイビームＬＥＤ３１ｄ（以下では、これらをまとめて呼ぶ場合には「ハイビームＬＥＤ３１」と表記する。）と、このハイビームＬＥＤ３１よりも下向きにて自車両近辺に光を照射するためのロービームＬＥＤ３２と、を有する。これらのハイビームＬＥＤ３１及びロービームＬＥＤ３２は、制御部１０によって制御される（厳密には、ロービームＬＥＤ３２は、図示しないアクチュエータを介して制御部１０によって制御される場合もある）。

ここで、図２を参照して、本発明の実施形態によるハイビームＬＥＤ３１について具体的に説明する。図２（Ａ）は、ハイビームＬＥＤ３１の概略構成を示す平面図であり、図２（Ｂ）〜（Ｄ）は、ハイビームＬＥＤ３１による照射パターンの具体例を示す模式図である。具体的には、図２（Ｂ）〜（Ｄ）は、ハイビームＬＥＤ３１の照射範囲を上から見た図を示している。

図２（Ａ）に示すように、ハイビームＬＥＤ３１は、４つのセグメント（パッケージ）として、第１ハイビームＬＥＤ３１ａ、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ、第３ハイビームＬＥＤ３１ｃ及び第４ハイビームＬＥＤ３１ｄが車幅方向に並列に配置されている。ハイビームＬＥＤ３１は、制御部１０による制御の元で、第１ハイビームＬＥＤ３１ａ、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ、第３ハイビームＬＥＤ３１ｃ及び第４ハイビームＬＥＤ３１ｄのそれぞれで別個に点灯／消灯を切り替えられるように構成されていると共に、第１ハイビームＬＥＤ３１ａ、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ、第３ハイビームＬＥＤ３１ｃ及び第４ハイビームＬＥＤ３１ｄのそれぞれで別個に照度（光量）を変えられるように構成されている。このようなハイビームＬＥＤ３１は、車両の右側及び左側のＬＥＤヘッドライト３０のそれぞれに適用される。

図２（Ｂ）〜（Ｄ）において、符号Ｒ１は右側の第１ハイビームＬＥＤ３１ａの照射範囲を示し、符号Ｒ２は右側の第２ハイビームＬＥＤ３１ｂの照射範囲を示し、符号Ｒ３は右側の第３ハイビームＬＥＤ３１ｃの照射範囲を示し、符号Ｒ４は右側の第４ハイビームＬＥＤ３１ｄの照射範囲を示している。また、符号Ｌ１は左側の第１ハイビームＬＥＤ３１ａの照射範囲を示し、符号Ｌ２は左側の第２ハイビームＬＥＤ３１ｂの照射範囲を示し、符号Ｌ３は左側の第３ハイビームＬＥＤ３１ｃの照射範囲を示し、符号Ｌ４は左側の第４ハイビームＬＥＤ３１ｄの照射範囲を示している。

図２（Ｂ）は、右側及び左側の両方のハイビームＬＥＤ３１について、第１ハイビームＬＥＤ３１ａ、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ、第３ハイビームＬＥＤ３１ｃ及び第４ハイビームＬＥＤ３１ｄの全てを点灯させた場合の照射パターンを示している。図２（Ｃ）は、右側及び左側の両方のハイビームＬＥＤ３１について、第４ハイビームＬＥＤ３１ｄのみを消灯させ、その他を全て点灯させた場合の照射パターンを示している。この照射パターンは、例えば自車両の走行車線上に先行車両が存在する場合に適用される。図２（Ｄ）は、右側のハイビームＬＥＤ３１については、第１ハイビームＬＥＤ３１ａ、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ、第３ハイビームＬＥＤ３１ｃ及び第４ハイビームＬＥＤ３１ｄの全てを点灯させ、左側のハイビームＬＥＤ３１については、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ及び第３ハイビームＬＥＤ３１ｃを消灯させ、その他を点灯させた場合の照射パターンを示している。この照射パターンは、例えば自車両の走行車線の対向車線上に対向車両が存在する場合に適用される。

次に、図３を参照して、本発明の実施形態によるロービームＬＥＤ３２について具体的に説明する。図３は、車両側方から見たロービームＬＥＤ３２の照射範囲を示す側面図である。図３において、符号Ａｒ１１、Ａｒ１２は、それぞれロービームＬＥＤ３２の照射範囲の一例を示す。

ロービームＬＥＤ３２は、制御部１０による制御の元で、アクチュエータによって光軸を上下方向に可変に構成されている。具体的には、照射範囲Ａｒ１１を適用している場合に、ロービームＬＥＤ３２の光軸を上げると、当該照射範囲Ａｒ１１から照射範囲Ａｒ１２へと切り替わる（矢印Ｂ１参照）。これにより、ロービームＬＥＤ３２による照射範囲が自車両から離れる方向へと拡大することとなる。例えば、車速が大きくなった場合に、ロービームＬＥＤ３２の光軸を上げて、ロービームＬＥＤ３２による照射範囲を遠方にまで延ばすことで、遠方視界が確保されるようにする。一方で、照射範囲Ａｒ１２を適用している場合に、ロービームＬＥＤ３２の光軸を下げると、当該照射範囲Ａｒ１２から照射範囲Ａｒ１１へと切り替わる（矢印Ｂ２参照）。これにより、ロービームＬＥＤ３２による照射範囲が自車両に近付く方向へと縮小することとなる。例えば、車速が小さくなった場合に、ロービームＬＥＤ３２の光軸を下げて、ロービームＬＥＤ３２による照射範囲を自車両側に引き戻すようにする。

なお、図３に示した例では、ロービームＬＥＤ３２の光軸を２段階に切り替えているが、実際には、ロービームＬＥＤ３２の光軸は３以上の段階に切り替え可能であり、例えば車速に応じて、ロービームＬＥＤ３２の光軸が３以上の複数の段階に適宜切り替えられる。

次に、図１に戻って、ヘッドライト制御システム１００の制御部１０について具体的に説明する。制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリを有する。例えば、制御部１０は、車両内のＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって構成される。制御部１０は、機能的には、視線移動判定部１１及びヘッドライト制御部１２を有する。

本実施形態においては、視線移動判定部１１は、ドライバ監視カメラ２１やステアリング圧力センサ２２やウインカースイッチ２３から供給された信号に基づいて、ドライバによる視線の移動を判定する。そして、車両の走行中において、視線移動判定部１１によってドライバが視線を移動すると判定された場合に、ヘッドライト制御部１２は、自車両前方に広がる中央領域とその周辺の周辺領域とで路面照度の差を小さくするように、ＬＥＤヘッドライト３０（特にハイビームＬＥＤ３１）の照射範囲及び／又は照度を制御する。このように、制御部１０は、本発明における「ヘッドライトの制御装置」に相当する。

［本発明者が発見した事象］
次に、本発明の実施形態による制御内容を説明する前に、図４乃至図６を参照して、本発明の発明者が発見した事象について説明する。

図４は、昼間と夜間とにおける車両内の操作部に対するドライバの操作パフォーマンスの違いについての実験結果を示す。実験では、昼間と夜間（ロービームＬＥＤ３２を点灯）とにおいて、高速走行中（例えば時速１００ｋｍ）にドライバに所定のタスクを課し、タスク開始合図からドライバの視線が反応するまでの時間を測定した。このタスクは、タスク開始合図として開始通知音を発した際に、ランダムに選択された数字群を車室内のインパネに設けた表示部に表示し、この数字群の中に所定の数字が含まれているか否かをスイッチによりドライバに回答（二択）させるものである。

図４は、このようなタスクを高速走行中にドライバに課した際に、タスク開始合図からドライバの視線が反応するまでの時間（つまりタスク開始合図を発したタイミングからドライバの視線が動き始めたタイミングまでの時間）の測定結果を示している。この場合、ドライバの視線の動き始めについては、例えば、ドライバ監視カメラ２１などによってドライバの眼球の動きを監視することにより得られる。具体的には、図４の縦軸には、タスク開始合図から視線が反応するまでの時間を１とした場合の、夜間に測定された、タスク開始合図から視線が反応するまでの時間の比を示している。

このような実験の結果、図４に示すように、夜間では、昼間と比較すると、タスク開始合図から視線が反応するまでの時間がかなり長くなることがわかった。この結果より、夜間ではドライバの操作パフォーマンスが悪化すると言える。なお、上記したような数字群を表示する時間を種々に変えて、数字群の中に所定の数字があるか否かをドライバに回答させた場合の正答率を更に測定すると、数字群の表示時間が短い場合に、夜間では、昼間と比較すると、正答率が大幅に低下することもわかった。このことからも、夜間ではドライバの操作パフォーマンスが悪化すると言える。

本発明者は、このような夜間での操作パフォーマンスの悪化が、夜間と昼間とでドライバの視線の使い方が異なるのではないかと考え、ドライバの視線分布を測定した。その結果を図５に示す。図５（Ａ）〜（Ｃ）は、高速で定常走行している際に測定されたドライバの視線分布を示している。具体的には、ドライバの視線の位置を所定時間に渡って測定し、図５（Ａ）〜（Ｃ）には、そのように測定された複数の視線の位置（図において「○」で示す）を重ね合わせて示している。図５（Ａ）は、昼間に測定された視線分布を示し、図５（Ｂ）は、夜間においてロービームＬＥＤ３２を点灯した場合に測定された視線分布を示し、図５（Ｃ）は、比較例として、夜間においてハロゲンランプを適用したロービーム（以下では適宜「ハロゲンロービーム」と呼ぶ。）を点灯した場合に測定された視線分布を示す。

図５（Ａ）に示すように、昼間には、ドライバの視線がほとんど移動しないことがわかった。一方、図５（Ｂ）に示すように、ロービームＬＥＤ３２を用いた夜間では、ドライバの視線が大きく移動することがわかった。この結果より、本発明者は、昼間では、ドライバは、中心視によって遠方情報を収集し、周辺視によって路面の白線を認知しているのに対して、夜間では、中心視によって遠方情報を収集するのは昼間と同じであるが、ドライバは、周辺視によって路面の白線を認知しにくくなり、視線移動により中心視を移動させることで路面の白線を認知していると考えた。つまり、本発明者は、夜間では中心視の負荷が増加していると考えた。そして、本発明者は、このような夜間での中心視の負荷の増加が、周辺視の空間認知特性の悪化に起因するものと考えた。因みに、ドライバは、自車両の走行車線上の位置や速度などを把握するために、路面上の白線の情報を用いている。
なお、中心視は、人間の視野領域の中心に位置する視野角２°程度の領域である中心視野において視認することを意味し、周辺視は、この中心視野以外の領域である周辺視野において視認することを意味する。

他方で、図５（Ｃ）を参照すると、ハロゲンロービームを用いた夜間では、ロービームＬＥＤ３２を用いた夜間（図５（Ｂ）参照）と比較すると、ドライバの視線があまり移動しないことがわかった。このことから、本発明者は、昼間と夜間との違いだけでなく、ロービームＬＥＤ３２を用いたことにより、つまりＬＥＤランプを適用したヘッドライトの特性により、上記したような周辺視の空間認知特性の悪化に起因する中心視の負荷の増加がしたものと考えた。

したがって、本発明者は、ＬＥＤヘッドライト３０の特性の観点から、夜間での空間認知特性の悪化の原因について検討した。ここで、図６を参照して、ＬＥＤヘッドライト３０の特性について説明する。具体的には、図６では、ＬＥＤヘッドライト３０とハロゲンヘッドライトとの照度の違いについて説明する。図６において、グラフＧ１１は、ＬＥＤヘッドライト３０についての、車両の前方距離とヘッドライトによる路面照度との関係を示しており、グラフＧ１２は、一般的なハロゲンヘッドライトについての、車両の前方距離とヘッドライトによる路面照度との関係を示している。

図６に示すように、自車両近辺の領域において、ＬＥＤヘッドライト３０の路面照度がハロゲンヘッドライトの路面照度よりもかなり大きいことがわかる。一般的に、自車両近辺の領域では、ＬＥＤヘッドライト３０が有する能力を最大限発揮させて、ＬＥＤヘッドライト３０による路面照度が大きくなるように設定している。こうすることで、自車両近辺をより明るくするようにしている。他方で、自車両からある程度離れた領域（例えば自車両から３０ｍ以上離れた領域）では、ヘッドライトに関する法規を遵守すべく、ＬＥＤヘッドライト３０の路面照度が所定値未満となるように設定している。そのため、自車両からある程度離れた領域では、ＬＥＤヘッドライト３０とハロゲンヘッドライトの路面照度の特性がほぼ同じになっている。

図６に示した特性より、ＬＥＤヘッドライト３０では、ハロゲンヘッドライトと比較して、狭いエリアに明るい領域が集中することで、路面照度の差（明暗差）が大きくなるのである。本発明者は、このようなＬＥＤヘッドライト３０を用いると、照射領域がかなり明るいため、グレア（眩輝）により、非照射領域が見えにくくなってしまった結果、上記したような夜間での周辺視の空間認知特性の悪化が生じたものと考えた。言い換えると、ＬＥＤヘッドライト３０の照射領域がかなり明るいために路面照度の差が大きくなり、目の順応状態が変化したことにより、周辺視に対応する領域が非常に暗く感じられることで、周辺視で白線を認知しにくくなって、視線移動により中心視を移動させることで白線を認知するような現象が生じたものと考えた、

以上をまとめると、本発明者は、ＬＥＤヘッドライト３０による路面照度の差に起因するグレアが、夜間での周辺視の空間認知特性を悪化させ、それにより中心視の負荷が増加したものと考えた。

［制御方法］
次に、上述した本発明者が発見した事象に基づいた、本発明の実施形態によるヘッドライト制御方法について説明する。

本実施形態では、ＬＥＤヘッドライト３０による路面照度の差を低減するようにＬＥＤヘッドライト３０に対する制御を行うことで、上述したような夜間での周辺視の空間認知特性の悪化を改善して、中心視の負荷の増加を抑制するようにする。具体的には、本実施形態では、自車両前方に広がる中央領域とその周辺の周辺領域とで路面照度の差を小さくするようにＬＥＤヘッドライト３０の照射範囲及び／又は照度を制御することで、周辺領域の路面照度を大きくして、周辺領域内の白線などを周辺視によって的確に認知できるようにし、ドライバが視線移動により中心視を周辺領域のほうに移動させなくても済むようにする。こうすることで、ドライバが目視すべき対象（車両内の表示部やミラーなど）に速やかに視線を移動できるようにして、夜間におけるドライバの操作パフォーマンスなどを改善する。
ここで、上記した「中央領域」は、ドライバが車両前方の消失点近傍に視線を向けている場合の有効視野及び弁別視野に対応する領域であり、上記した「周辺領域」は、ドライバが消失点近傍に視線を向けている場合の誘導視野に対応する領域である。また、「弁別視野」は、視力等の視機能が優れている高密度情報処理範囲であり（上記した中央視野に相当する視野である）、「有効視野」は、瞬時に視線移動し高性能に情報受容が可能な範囲であり（上記した周辺視野に含まれる視野である）、「誘導視野」は、呈示能力の存在が分かる程度の識別能力しか有しないが、視覚情報による座標系誘導効果が生じ臨場感を引き起こす範囲である。

より具体的には、本実施形態では、制御部１０の視線移動判定部１１が、ドライバによる視線の移動を判定し、制御部１０のヘッドライト制御部１２が、夜間における走行中（例えば所定車速以上で走行中）に、視線移動判定部１１によってドライバが視線を移動すると判定された場合に、自車両前方の中央領域と周辺領域とで路面照度の差を小さくするように、ＬＥＤヘッドライト３０のハイビームＬＥＤ３１の照射範囲及び／又は照度を制御する。この場合、ヘッドライト制御部１２は、ハイビームＬＥＤ３１による幅方向の照射範囲を拡大する制御を行って、中央領域と周辺領域との間における路面照度の差を小さくする。

また、本実施形態では、制御部１０の視線移動判定部１１は、車両内に設けられた表示部にドライバが確認すべき情報が表示された場合に、ドライバが視線を移動させると判定する、具体的にはドライバが情報を確認するために表示部に視線を移動させると判定する。例えば、視線移動判定部１１は、ドライバに対して送られたメールやドライバの選択を求める画面が表示部に表示された場合に、ドライバが確認すべき情報が表示部に表示されたと判定する。この場合、表示部から情報を取得できるように制御部１０を構成しておけば、視線移動判定部１１は、表示部から取得された情報に基づいて、このような判定を行うことができる。また、ドライバが確認すべき情報が表示部に表示されたという条件に加えて、若しくはこの条件に代えて、ドライバがステアリングから手を離したという条件を用いて、ドライバが表示部に視線を移動させるか否かを判定してもよい。この場合、ドライバがステアリングから手を離したか否かは、ステアリング圧力センサ２２によって検出されたステアリング圧力に基づいて判定することができる。

加えて、本実施形態では、視線移動判定部１１は、車両に設けられたミラー（サイドミラー及びルームミラー）をドライバが目視するような運転状況である場合に、ドライバが視線を移動させると判定する、具体的にはドライバがミラーを目視するために視線を移動させると判定する。例えば、視線移動判定部１１は、ドライバがウインカーを操作した場合（つまりウインカーをオフからオンに切り替えた場合）に、ドライバがミラーを目視するような運転状況（例えば車線変更などを行う状況）であると判定する。この場合、視線移動判定部１１は、ウインカースイッチ２３から供給された信号に基づいて、ウインカーがオフからオンに切り替わったか否かを判定する。

ここで、図７を参照して、本発明の実施形態におけるヘッドライト制御部１２による制御方法の一例について説明する。最初に、図７の左に示すように、右側及び左側の両方のハイビームＬＥＤ３１について、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ、第３ハイビームＬＥＤ３１ｃ及び第４ハイビームＬＥＤ３１ｄのみを点灯させ（符号Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４参照）、第１ハイビームＬＥＤ３１ａを消灯させているものとする。この際に、例えば、ドライバが車両内の表示部に視線を移動させようとしたり、ドライバが車線変更するためにサイドミラーやルームミラー（バックミラー）に視線を移動させようとしたりすると（この場合に視線移動判定部１１によってドライバが視線を移動すると判定される）、図７の右に示すように、ヘッドライト制御部１２は、ハイビームＬＥＤ３１による幅方向の照射範囲を拡大する制御を行う。具体的には、ヘッドライト制御部１２は、第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ、第３ハイビームＬＥＤ３１ｃ及び第４ハイビームＬＥＤ３１ｄに加えて、第１ハイビームＬＥＤ３１ａも点灯する制御を行う。

このような制御により、自車両前方の周辺領域の路面照度が大きくなり、自車両前方の中央領域と周辺領域とで路面の照度がほぼ等しくなる。この場合、自車両前方の白線がハイビームＬＥＤ３１によって適切に照射されることとなる。そのため、ドライバは、周辺領域内の白線を周辺視によって的確に認知することができ、視線移動により中心視を周辺領域のほうに移動させなくても済むようになる。その結果、ドライバは、表示部やミラーなどに速やかに視線を移動できるようになる。

次に、図８及び図９を参照して、本発明の実施形態において制御部１０が実行するヘッドライト制御処理について説明する。

図８は、本発明の実施形態によるヘッドライト制御処理の第１の例を示すフローチャートである。このフローは、制御部１０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１１では、制御部１０の視線移動判定部１１が、ウインカースイッチ２３から供給された信号に基づいて、ウインカーがオンであるか否かを判定する。具体的には、視線移動判定部１１は、ウインカーがオフからオンに切り替わったか否かを判定する。このような判定により、ドライバが車線変更を行うためにサイドミラーやルームミラーに視線を移動させようとしているか否かを判定している。

ステップＳ１１の判定の結果、ウインカーがオフからオンに切り替わっていない場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、処理は終了する。この場合には、制御部１０のヘッドライト制御部１２は、ドライバが視線を移動させる予定はないものと判断して、ＬＥＤヘッドライト３０に対する制御を行わない、つまりＬＥＤヘッドライト３０による照射態様を変更する制御を行わない。

一方、ウインカーがオフからオンに切り替わった場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２に進む。この場合には、ヘッドライト制御部１２は、ドライバが視線を移動させる予定があるものと判断して、ＬＥＤヘッドライト３０のハイビームＬＥＤ３１による幅方向の照射範囲を拡大する制御を行う。具体的には、ヘッドライト制御部１２は、４つのハイビームＬＥＤ３１のうち、幅方向端部付近を照射する現在消灯しているハイビームＬＥＤ３１（例えば第１ハイビームＬＥＤ３１ａや第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ）を点灯する制御を行う。これにより、ドライバによる視線移動の前に、ＬＥＤヘッドライト３０による路面照度差を小さくしておくことで、周辺視の空間認知特性を改善して中心視の負荷を低減することにより、ドライバがミラーに速やかに視線を移動できるようにする。

次いで、ステップＳ１３において、ヘッドライト制御部１２は、ウインカーがオンからオフに切り替わったか否か、若しくは自車両の車線変更が完了したか否かを判定する。このような判定により、ドライバによる視線移動が終了したか否かを判定している。この場合、ヘッドライト制御部１２は、ウインカースイッチ２３から供給された信号に基づいて、ウインカーがオンからオフに切り替わったか否かを判定する。また、ヘッドライト制御部１２は、ドライバ監視カメラ２１によって撮影された、ステアリング操作に対応するドライバの手の動きや、ステアリング圧力センサ２２によって検出されたステアリング圧力の変化などに基づいて、車線変更が完了したか否かを判定する。その他にも、ナビゲーション装置が有する地図データ及びＧＰＳ受信機が受信した自車両の現在位置に基づいて、車線変更が完了したか否かを判定してもよい。

ステップＳ１３の判定の結果、ウインカーがオンからオフに切り替わっておらず、且つ自車両の車線変更が完了していない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、処理は終了する。この場合には、ヘッドライト制御部１２は、ドライバによる視線移動が終了していないものと判断して、ハイビームＬＥＤ３１の照射範囲を拡大した状態を維持する。

一方、ウインカーがオンからオフに切り替わった場合、若しくは自車両の車線変更が完了した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４に進み、ヘッドライト制御部１２は、ドライバによる視線移動が終了したものと判断して、ハイビームＬＥＤ３１の照射範囲を元に戻す制御を行う。つまり、拡大したハイビームＬＥＤ３１の照射範囲を、元の照射範囲にまで縮小する制御を行う。具体的には、ヘッドライト制御部１２は、４つのハイビームＬＥＤ３１のうち、ステップＳ１２で新たに点灯したハイビームＬＥＤ３１を消灯する制御を行う。

図９は、本発明の実施形態によるヘッドライト制御処理の第２の例を示すフローチャートである。このフローも、制御部１０によって所定の周期で繰り返し実行される。なお、以下では、図８に示したヘッドライト制御処理の第１の例と同様の制御については、その説明を適宜省略するものとする。

まず、ステップＳ２１では、制御部１０の視線移動判定部１１が、ステアリング圧力センサ２２によって検出されたステアリング圧力に基づいて、ドライバがステアリングから手（基本的には片手）を離したか否かを判定する。このような判定により、ドライバが車両内の操作部を操作するために視線を移動させようとしているか否かを判定している。例えば、視線移動判定部１１は、ドライバが、タッチパネルにて構成された表示部（この場合、表示部は操作部を兼ねる）をタッチ操作するために、表示部に視線を移動させようとしているか否かを判定する。

ステップＳ２１の判定の結果、ドライバがステアリングから手を離していない場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、処理は終了する。この場合には、制御部１０のヘッドライト制御部１２は、ドライバが視線を移動させる予定はないものと判断して、ＬＥＤヘッドライト３０に対する制御を行わない、つまりＬＥＤヘッドライト３０による照射態様を変更する制御を行わない。

一方、ドライバがステアリングから手を離した場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２に進む。この場合には、ヘッドライト制御部１２は、ドライバが視線を移動させる予定があるものと判断して、ＬＥＤヘッドライト３０のハイビームＬＥＤ３１による幅方向の照射範囲を拡大する制御を行う。具体的には、ヘッドライト制御部１２は、４つのハイビームＬＥＤ３１のうち、幅方向端部付近を照射する、現在消灯しているハイビームＬＥＤ３１（例えば第１ハイビームＬＥＤ３１ａや第２ハイビームＬＥＤ３１ｂ）を点灯する制御を行う。

次いで、ステップＳ２３において、ヘッドライト制御部１２は、ドライバによる操作部の操作が完了したか否かを判定する。このような判定により、ドライバによる視線移動が終了したか否かを判定している。この場合、操作部に対する操作を示す操作信号を取得するように制御部１０を構成すれば、ヘッドライト制御部１２は、そのような操作信号に基づいて、ドライバによる操作が完了したか否かを判定することができる。

ステップＳ２３の判定の結果、ドライバによる操作が完了していない場合（ステップＳ２３：Ｎｏ）、処理は終了する。この場合には、ヘッドライト制御部１２は、ドライバによる視線移動が終了していないものと判断して、ハイビームＬＥＤ３１の照射範囲を拡大した状態を維持する。

一方、ドライバによる操作が完了した場合（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、ステップＳ２４に進み、ヘッドライト制御部１２は、ドライバによる視線移動が完了したものと判断して、ハイビームＬＥＤ３１の照射範囲を元に戻す制御を行う。具体的には、ヘッドライト制御部１２は、４つのハイビームＬＥＤ３１のうち、ステップＳ２２で新たに点灯したハイビームＬＥＤ３１を消灯する制御を行う。

なお、上記では、中央領域と周辺領域との間における路面照度の差を小さくするために、ハイビームＬＥＤ３１による幅方向の照射範囲を拡大する制御を行う例、具体的には周辺領域を照射範囲に含み且つ消灯しているハイビームＬＥＤ３１を点灯する制御を行う例を示したが、このような制御を行うことに限定はされない。他の例では、照射範囲に周辺領域を含むハイビームＬＥＤ３１が既に点灯している場合に、そのハイビームＬＥＤ３１の照度を大きくする制御を行って、中央領域と周辺領域との間における路面照度の差を小さくするようにしてもよい。

［作用効果］
次に、本発明の実施形態によるヘッドライトの制御装置の作用効果について説明する。

本実施形態によれば、夜間での車両の走行中に、視線移動判定部１１によってドライバが視線を移動すると判定された場合に、ヘッドライト制御部１２が、ＬＥＤヘッドライト３０の照射範囲及び／又は照度を制御して、中央領域と周辺領域とで路面照度の差を小さくするので、この路面照度の差により発生するグレアに起因する、夜間での周辺視の空間認知特性の悪化を改善し、中心視の負荷の増加を適切に抑制することができる。つまり、周辺領域の路面照度を大きくすることで、ドライバが、周辺領域内の白線などを周辺視によって的確に認知できるようになり、視線移動により中心視を周辺領域のほうに移動させなくても済むようになる。その結果、ドライバが目視すべき対象に速やかに視線を移動できるようになり、夜間におけるドライバの操作パフォーマンスなどを改善することができる。

特に、本実施形態によれば、ＬＥＤヘッドライト３０におけるハイビームＬＥＤ３１による幅方向の照射範囲を拡大する制御を行ったり、ハイビームＬＥＤ３１が周辺領域に照射する光の照度を大きくする制御を行ったりすることで、中央領域と周辺領域とにおける路面照度の差を適切に小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、車両内に設けられた表示部にドライバが確認すべき情報が表示されたか否かを判定することにより、ドライバによる視線の移動を適切に判断することができる。加えて、本実施形態によれば、車両に設けられたミラーをドライバが目視するような運転状況であるか否かを判定することにより、ドライバによる視線の移動を適切に判断することができる。

１０ 制御部
１１ 視線移動判定部
１２ ヘッドライト制御部
２１ ドライバ監視カメラ
２２ ステアリング圧力センサ
２３ ウインカースイッチ
３０ ＬＥＤヘッドライト
３１ ハイビームＬＥＤ
３１ａ 第１ハイビームＬＥＤ
３１ｂ 第２ハイビームＬＥＤ
３１ｃ 第３ハイビームＬＥＤ
３１ｄ 第４ハイビームＬＥＤ
３２ ロービームＬＥＤ
１００ ヘッドライト制御システム

Claims (6)

1. 照射範囲及び照射位置に応じた照度を可変に構成されたＬＥＤヘッドライトを制御するヘッドライトの制御装置であって、
   ドライバによる視線の移動を判定する視線移動判定手段と、
   車両の走行中に、上記視線移動判定手段によってドライバが視線を移動すると判定された場合に、自車両前方に広がる中央領域とその周辺の周辺領域とで上記ＬＥＤヘッドライトによる路面の照度の差を小さくするべく、上記ＬＥＤヘッドライトの照射範囲及び／又は照度を制御するヘッドライト制御手段と、
   を有することを特徴とするヘッドライトの制御装置。
2. 上記ヘッドライト制御手段は、上記ＬＥＤヘッドライトによる幅方向の照射範囲を拡大する制御を行って、上記中央領域と上記周辺領域との間における上記路面の照度の差を小さくする、請求項１に記載のヘッドライトの制御装置。
3. 上記ヘッドライト制御手段は、上記ＬＥＤヘッドライトが上記周辺領域に照射する光の照度を大きくする制御を行って、上記中央領域と上記周辺領域との間における上記路面の照度の差を小さくする、請求項１に記載のヘッドライトの制御装置。
4. 上記視線移動判定手段は、車両内に設けられた表示部にドライバが確認すべき情報が表示された場合に、ドライバが視線を移動させると判定する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヘッドライトの制御装置。
5. 上記視線移動判定手段は、車両に設けられたミラーをドライバが目視するような運転状況である場合に、ドライバが視線を移動させると判定する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のヘッドライトの制御装置。
6. 上記中央領域は、ドライバが車両前方の消失点近傍に視線を向けている場合の有効視野及び弁別視野に対応する領域であり、
   上記周辺領域は、ドライバが上記消失点近傍に視線を向けている場合の誘導視野に対応する領域である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のヘッドライトの制御装置。

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