JP2017144820A - 車両用照明装置 - Google Patents

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みなみ 佐藤
Minami Sato
みなみ 佐藤
川真田 進也
Shinya Kawamata
進也 川真田
和幸 藤田
Kazuyuki Fujita
和幸 藤田
真一 永田
Shinichi Nagata
真一 永田
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Abstract

【課題】対象物に対して適切に注意喚起を行う。【解決手段】車両用照明装置(10)は、自車両(20)周辺に存在する物体(30)の位置、移動方向及び移動速度を含む第1情報を検出する第1検出手段(110,120,130,210)と、自車両の状態に関する第2情報を検出する第2検出手段(140,220)と、第1情報及び第2情報に基づいて、物体が注意喚起を行うべき対象物であるか否かを判定する判定手段(230)と、第1情報に基づいて、対象物の前方位置に自車両に対する注意を喚起するための光を照射する照射手段(240,300)とを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、自車両周辺に光を照射することで注意喚起を行う車両用照明装置の技術分野に関する。
この種の装置として、自車両周辺に存在する対象物に向けて光を照射することで、自車両の接近に対する注意喚起を行うという技術が知られている。特許文献1では、照射方向を制御可能な指向性ライトを利用して、注意喚起を行うべき対象物に向けて光を照射することで、自車両に対する注意を促すという技術が提案されている。
特開2011−084106号公報
上記特許文献1に記載の技術では、単に対象物に向けて光を照射するだけなので、照射された光が対象物によって視認されない可能性がある。具体的には、対象物の移動方向とは異なる位置(例えば、対象物である歩行者の側方や後方)に光を照射した場合には、対象物は光を視認することが難しい。このように、対象物が照射した光を視認できない場合には、光を照射しても対象物に対する注意喚起の効果は得られないという技術的問題点が生ずる。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、対象物に対して適切に注意喚起を行うことが可能な車両用照明装置を提供することを課題とする。
<1>
本発明の車両用照明装置は上記課題を解決するために、自車両周辺に存在する物体の位置、移動方向及び移動速度を含む第1情報を検出する第1検出手段と、前記自車両の状態に関する第2情報を検出する第2検出手段と、前記第1情報及び前記第2情報に基づいて、前記物体が注意喚起を行うべき対象物であるか否かを判定する判定手段と、前記第1情報に基づいて、前記対象物の前方位置に前記自車両に対する注意を喚起するための光を照射する照射手段とを備える。
本発明の車両用照明装置によれば、自車両周辺に存在する物体の位置、移動方向及び移動速度を含む第1情報、並びに自車両の状態に関する第2情報に基づいて、物体が注意喚起を行うべき対象物であるか否かが判定される。そして、物体が対象物であると判定された場合には、第1情報に基づいて、対象物の前方位置に自車両に対する注意を喚起するための光が照射される。この結果、注意喚起の光を対象物が視認し易い位置に照射することが可能となり、対象物に対して適切に注意喚起を行うことができる。
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
第1実施形態に係る車両用照明装置の構成を示すブロック図である。 第1実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。 対象物の移動速度と照射位置の補正距離との関係を示すマップである。 自車両と並進する歩行者に対する照射例を示す上面図である。 第2実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。 自車線から離れた位置に存在する横断歩行者に対する照射例を示す上面図である。 第3実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。 歩道に存在する横断歩行者に対する照射例を示す上面図である。 第4実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。 対向車線側の歩道に存在する横断歩行者に対する照射例を示す上面図である。
本発明の車両用照明装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
第1実施形態に係る車両用照明装置について説明する。以下では、車両用照明装置の構成、車両用照明装置の動作、及び車両用照明装置によって得られる技術的な効果について、順に説明していく。
<車両用照明装置の構成>
先ず、第1実施形態に係る車両用照明装置の構成について、図1を参照して説明する。ここに図1は、第1実施形態に係る車両用照明装置の構成を示すブロック図である。
図1において、第1実施形態に係る車両用照明装置10は、自動車等の車両に搭載されるものであり、光を照射することで路面等に所定の照射パターンを描画することが可能に構成されている。車両用照明装置10は、車載カメラ110と、レーダ120と、通信装置130と、センサ群140と、ECU200と、照射部300とを備えて構成されている。
車載カメラ110は、車両の前方領域(言い換えれば、運転者の視界に相当する領域)を撮像可能なカメラである。車載カメラ110は、可視光を利用して撮像するカメラであってもよいし、可視光以外(例えば、赤外線等)を利用して撮像するカメラであってもよい。車載カメラ110で撮像された画像は、画像データとして周辺環境情報取得部210に出力される構成となっている。
レーダ120は、車両の前方領域に存在する物体を認識可能なレーダである。レーダ120は、ミリ波やレーザー等を利用して車両周辺に存在している物体の位置や移動速度等を検出可能に構成されている。レーダ120で検出された物体に関する情報は、周辺環境情報取得部210に出力される構成となっている。
通信装置130は、無線通信によって車両の周辺環境に関する情報を受信可能に構成されている。具体的には、通信装置130は、車車間通信、路車間通信、又は歩車間通信を行って、他車両や歩行者に関する情報を受信する。なお、通信装置130は、自車両に関する情報を送信可能に構成されていてもよい。通信装置130によって受信された情報は、周辺環境情報取得部210に出力される構成となっている。
センサ群140は、自車両の状態を検出可能な複数のセンサを含んで構成されている。例えば、センサ群140は、車速センサ、加速度センサ、ヨーセンサ等を含んで構成される。センサ群140によって検出された自車両の状態を示す情報は、自車両情報取得部220に出力される構成となっている。
ECU200は、CPU(Central Processing Unit)等の演算回路を有するコントローラユニットであり、車両における各種動作を制御可能に構成されている。本実施形態に係るECU200は特に、後述する照射パターンを描画するための制御を実施可能に構成されている。ECU200は、その内部に実現される論理的な又は物理的な処理ブロックとして、周辺環境情報取得部210、自車両情報取得部220、照射対象判定部230、及び照射位置決定部240を備えている。
周辺環境情報取得部210は、車載カメラ110、レーダ120及び通信装置130の各々から出力される情報を、周辺環境情報(即ち、車両の周辺環境を示す情報、特に車両周辺に存在する物体に関する情報)として取得可能に構成されている。周辺環境情報取得部210で取得された周辺環境情報は、照射対象判定部230に出力される構成となっている。なお、周辺環境情報取得部210は、車載カメラ110、レーダ120及び通信装置130と共に「第1検出手段」の一具体例として機能するものである。
自車両情報取得部220は、センサ群140から出力される情報を、自車両情報情報(即ち、自車両の状態を示す情報)として取得可能に構成されている。自車両情報取得部220で取得された自車両情報は、照射対象判定部230に出力される構成となっている。なお、自車両情報取得部210は、センサ群140と共に「第2検出手段」の一具体例として機能するものである。
照射対象判定部230は、周辺環境情報取得部210から入力される周辺環境情報、及び寺社領情報取得部220から入力される自車両情報を利用して、車両の周辺に注意喚起を行うべき対象物が存在しているか否かを判定可能に構成されている。なお、対象物の一例としては、自車両が走行している道路と並進している歩行者、自車両が走行している道路を横断しようとしている歩行者等が挙げられる。また、歩行者以外であっても、注意喚起を行うべき対象であれば対象物となり得る。具体的には、自車両が走行している道路と交わる道路を走行している車両等も対象物として判定され得る。照射対象判定部230で対象物が存在していると判定された場合には、その旨が照射位置決定部240に出力される。また、照射対象判定部230は、判定された対象物に関する情報(例えば、対象物の属性や位置、移動方向、移動速度等を示す情報)を、照射位置決定部240に出力するように構成されている。照射対象判定部230は、「判定手段」の一具体例である。
照射位置決定部240は、照射対象判定部230から入力される対象物に関する情報を利用して、対象物に注意喚起を行う照射パターンの照射位置を決定可能に構成されている。照射位置決定部240による具体的な照射位置の決定方法については、後に詳述する。照射位置決定部240で決定された照射パターンの照射位置を示す情報は、照射部300に出力される構成となっている。
照射部300は、照射する光の方向及びパターンを変更可能なライト(例えば、車両のヘッドライト等)を含んでおり、照射位置決定部240において決定された位置に、所定の照射パターンを照射(描画)可能に構成されている。なお、照射パターンが複数利用可能である場合には、適切なパターンを選択して照射する。照射部300は、照射位置決定部240と共に、「照射手段」の一具体例として機能するものである。
<車両用照明装置の動作>
次に、第1実施形態に係る車両用照明装置10の動作について、図2を参照して詳細に説明する。ここに図2は、第1実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。なお、図2のフローチャートにより示される動作処理は、車両用照明装置10の動作時に、一定又は不定の周期で繰り返し実行されるものである。
図2において、本実施形態に係る車両用照明装置10の動作時には、まず車載カメラ110、レーダ120及び通信装置130で検出された情報が、周辺環境情報取得部210によって取得される(ステップS101)。周辺環境情報取得部210で取得された周辺環境情報は、照射対象判定部230に出力される。
更に、センサ群140で検出された情報が、自車両情報取得部220によって取得される(ステップS102)。自車両情報取得部220で取得された自車両情報は、照射対象判定部230に出力される。
次に、照射対象判定部230において、自車両周辺に注意喚起の対象物となり得る物体(例えば、歩行者や他車両等)が存在しているか否かが判定される(ステップS103)。なお、自車両周辺に注意喚起の対象物となり得る物体が存在していないと判定された場合(ステップS103:NO)、以降の処理は省略され、一連の処理が終了することになる。
一方で、自車両周辺に注意喚起の対象物となり得る物体が存在していると判定された場合(ステップS103:YES)、照射対象判定部230では、自車両と物体との衝突リスクが推定される(ステップS104)。衝突リスクは、自車両と物体とが接触してしまう可能性を示す値であり、例えば自車両と物体との距離や相対速度等に基づいて算出される。
衝突リスクが算出されると、照射対象判定部230では、物体が注意喚起を行うべき対象物であるか否かが判定される(ステップS105)。具体的には、衝突リスクが所定の第1閾値より高い場合には、物体との衝突を回避するように対処すべきと判断され、物体が注意喚起を行うべき対象物として判定される。また、衝突リスクが所定の第1閾値以下である場合には、物体との衝突を回避するように対処しなくともよいと判断され、物体は注意喚起を行うべき対象物として判定されない。なお、物体が注意喚起を行うべき対象物でないと判定された場合(ステップS105:NO)、以降の処理は省略され、一連の処理が終了することになる。
一方で、物体が注意喚起を行うべき対象物であると判定された場合(ステップS105:YES)、対象物に関する情報が照射位置決定部240に出力される。そして、照射位置決定部240では、対象物の速度ベクトルに応じて、照射パターンの照射位置が決定される(ステップS106)。具体的には、照射位置決定部240は、対象物の移動方向の前方位置を照射位置として決定する。なお、ここでの「前方位置」は、対象物が移動しようとしている方向に存在する領域を指すが、移動しようとしている方向から多少逸れた位置であっても構わない。より具体的には、前方位置は、照射パターンを照射した場合に、対象物が照射パターンを視認できると推定される位置であればよい。
また、照射パターンの照射位置は、対象物の速度ベクトルに基づいて決定されるので、対象物の移動方向だけではなく、対象物の移動速度も考慮して決定される。具体的には、照射パターンの照射位置は、初期値として対象物の前方足元付近に決定されるが、その後、対象物の移動速度に応じて補正される。
以下では、照射位置の補正について、図3を参照して詳細に説明する。ここに図3は、対象物の移動速度と照射位置の補正距離との関係を示すマップである。
図3に示すように、照射位置決定部240は、対象物の移動速度Vと照射位置の補正距離X(具体的には、対象物の移動方向への補正距離)との関係を示すマップを記憶している。なお、このようなマップは、事前のシミュレーション等によって設定されるものである。
図を見ても分かるように、照射位置の補正距離Xは、対象物の移動速度Vが大きくなるほど大きい値となる。このため、対象物の移動速度Vが比較的遅い場合には、照射位置の補正距離Xが小さくなり、対象物に近い位置が照射位置として決定される。他方、対象物の移動速度が比較的速い場合には、照射位置の補正距離Xが大きくなり、対象物から移動方向に離れた位置が照射位置として決定される。このように対象物の移動方向及び移動速度を考慮して照射位置を決定すれば、対象物による照射パターンの視認性を高めることができる。
なお、照射位置決定部240は、対象物の速度ベクトルに加えて、対象物の顔の向き、視線方向等に基づいて照射位置を決定してもよい。
照射位置が決定されると、照射部300によって照射パターンに応じた光が照射され、決定された照射位置に照射パターンが描画される(ステップS107)。なお、照射パターンの照射位置は、自車両又は対象物の動きに応じて適宜変更されてもよい。即ち、自車両の運転者及び対象物から常に視認可能な位置に表示されるように、自車両又は対象物の移動に合わせて照射位置が変更されてもよい。
<実施形態の効果>
次に、第1実施形態に係る車両用照明装置10によって得られる有益な技術的効果について、図4を参照して説明する。ここに図4は、自車両と並進する歩行者に対する照射例を示す上面図である。
図4に示す例では、自車両20が走行する道路の脇を自車両側に向かって歩いてくる歩行者30が存在している。ここで仮に、歩行者30の速度ベクトルを何ら考慮せずに照射パターン50を照射しようとした場合、照射パターン50は、歩行者30に近い車道側の位置(即ち、図における歩行者30の左側)に照射されると考えられる。しかしながら、歩行者は図中の下方向に向けて歩行している。このため、視線方向は図中の下方向に向いていると推定され、歩行者30の左側に照射パターン50を照射しても、歩行者30に視認されない可能性がある。
このような状況において、本実施形態に係る車両用照明装置によれば、照射パターン50の位置が、歩行者30の移動方向及び移動速度に基づいて決定される。このため、照射パターンは、歩行者30の足元付近ではなく、歩行者30から見て前方側に照射される。より具体的には、歩行者30の移動速度Vに応じた補正距離X分だけ、移動方向側にずれて照射される。従って、照射パターン50は、歩行者30の視界に入り易い位置に照射される。この結果、照射パターン50が歩行者30に視認されないがゆえに、適切な注意喚起が行えないという状況を回避できる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る車両用照明装置について説明する。なお、第2実施形態は、既に説明した第1実施形態と概ね同様のものであり、一部の動作のみが異なっている。このため、以下では第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
<車両用照明装置の動作>
先ず、第2実施形態に係る車両用照明装置の動作について、図5を参照して説明する。ここに図5は、第2実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。
図5において、第2実施形態では、対象物の速度ベクトルに応じて照射パターンの位置が決定されるまで、第1実施形態と同様の処理が実行される。具体的には、第1実施形態に係るステップS101〜S106の処理と同様のステップS201〜S206の処理が実行される。
第2実施形態では、ステップS206で照射位置が決定されると、照射位置決定部240において、対象物が自車線(即ち、自車両が走行している車線)から遠い位置に存在しているか否かが判定される(ステップS207)。具体的には、対象物から自車線までの距離が所定距離より大きいか否かが判定される。
対象物が自車線から遠い位置に存在していると判定された場合(ステップS207:YES)、照射位置決定部240では、照射パターンの照射位置が自車線端(即ち、自車線の歩行者側の端部)に変更される(ステップS208)。一方で、対象物が自車線から遠い位置に存在していない(即ち、対象物が自車線に近い位置に存在している)と判定された場合(ステップS207:NO)、上述したステップS208の処理は省略される。
以上のように照射位置が決定(変更)されると、照射部300によって照射パターンに応じた光が照射され、決定された照射位置(変更された場合には、変更後の照射位置)に照射パターンが描画される(ステップS209)。
<実施形態の効果>
次に、第2実施形態に係る車両用照明装置によって得られる有益な技術的効果について、図6を参照して説明する。ここに図6は、自車線から離れた位置に存在する横断歩行者に対する照射例を示す上面図である。
図6に示す例では、自車両20が走行する道路側に向けて、離れた位置から歩いてくる歩行者30が存在している。ここで仮に、歩行者30の速度ベクトルを何ら考慮せずに照射パターン50を照射しようとした場合、照射パターン50は、歩行者30に近い車道側の位置(即ち、図における歩行者30のすぐ左側)に照射されると考えられる。しかしながら、歩行者は必ずしも車道を横断しようとしているとは限らず、単に車道側に移動しようとしているだけとも考えられる。このような場合にまで、歩行者30の足元に照射パターンを照射して注意喚起を行うのは適切ではない。
このような状況において、本実施形態に係る車両用照明装置によれば、照射パターン50の位置が、自車線端に変更される。即ち、照射パターン50は、歩行者30の足元付近ではなく、歩行者30から見てより前方側に照射される。この結果、車道から離れた位置に存在する歩行者30の足元に照射パターンが照射され、歩行者30に対して不適切な注意喚起が行われてしまうことを回避できる。また、歩行者が車道を横断しようとした場合であっても、自車線付近に到達した時点では適切な注意喚起が行われることになる。
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係る車両用照明装置について説明する。なお、第3実施形態は、既に説明した第1及び第2実施形態と概ね同様のものであり、一部の動作のみが異なっている。このため、以下では第1及び第2実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
<車両用照明装置の動作>
先ず、第3実施形態に係る車両用照明装置の動作について、図7を参照して説明する。ここに図7は、第3実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。
図7において、第3実施形態では、対象物の速度ベクトルに応じて照射パターンの位置が決定されるまで、第1実施形態と同様の処理が実行される。具体的には、第1実施形態に係るステップS101〜S106の処理と同様のステップS301〜S306の処理が実行される。
第3実施形態では、ステップS306で照射位置が決定されると、照射位置決定部240において、対象物が歩道に存在しているか否かが判定される(ステップS307)。なお、歩道の存在は周囲環境情報を用いて検出することができる。
対象物が歩道に存在していると判定された場合(ステップS307:YES)、照射位置決定部240では、照射パターンの照射位置が自車線端(即ち、自車線の歩行者側の端部)に変更される(ステップS308)。一方で、対象物が歩道に存在していないと判定された場合(ステップS307:NO)、上述したステップS308の処理は省略される。
以上のように照射位置が決定(変更)されると、照射部300によって照射パターンに応じた光が照射され、決定された照射位置(変更された場合には、変更後の照射位置)に照射パターンが描画される(ステップS309)。
<実施形態の効果>
次に、第3実施形態に係る車両用照明装置によって得られる有益な技術的効果について、図8を参照して説明する。ここに図8は、歩道に存在する横断歩行者に対する照射例を示す上面図である。
図8に示す例では、自車両20が走行する道路側に向けて、歩道を歩いてくる歩行者30が存在している。ここで仮に、歩行者30の速度ベクトルを何ら考慮せずに照射パターン50を照射しようとした場合、照射パターン50は、歩行者30に近い車道側の位置(即ち、図における歩行者30のすぐ左側)に照射されると考えられる。しかしながら、歩行者は必ずしも車道を横断しようとしているとは限らず、単に車道側に移動しようとしているだけとも考えられる。このような場合にまで、歩行者30の足元に照射パターンを照射して注意喚起を行うのは適切ではない。
このような状況において、本実施形態に係る車両用照明装置によれば、照射パターン50の位置が、自車線端に変更される。即ち、照射パターン50は、歩行者30の足元付近ではなく、歩行者30から見てより前方側に照射される。この結果、歩道に存在する歩行者30の足元に照射パターンが照射され、歩行者30に対して不適切な注意喚起が行われてしまうことを回避できる。また、歩行者が車道を横断しようとした場合であっても、自車線付近に到達した時点では適切な注意喚起が行われることになる。
<第4実施形態>
次に、第4実施形態に係る車両用照明装置について説明する。なお、第4実施形態は、既に説明した第1から第3実施形態と概ね同様のものであり、一部の動作のみが異なっている。このため、以下では第1から第3実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の重複する部分については適宜説明を省略するものとする。
<車両用照明装置の動作>
先ず、第4実施形態に係る車両用照明装置の動作について、図9を参照して説明する。ここに図9は、第4実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。
図9において、4実施形態では、対象物の速度ベクトルに応じて照射パターンの位置が決定されるまで、第1実施形態と同様の処理が実行される。具体的には、第1実施形態に係るステップS101〜S106の処理と同様のステップS401〜S406の処理が実行される。
第4実施形態では、ステップS406で照射位置が決定されると、照射位置決定部240において、自車両から見て歩行者側に対向車線が存在しているか否かが判定される(ステップS407)。なお、対向車線の存在は周囲環境情報を用いて検出することができる。
歩行者側に対向車線が存在していると判定された場合(ステップS407:YES)、照射位置決定部240では、照射パターンの照射位置が対向車線端(即ち、対向車線の歩行者側の端部)に変更される(ステップS408)。一方で、歩行者側に対向車線が存在していないと判定された場合(ステップS407:NO)、上述したステップS408の処理は省略される。
以上のように照射位置が決定(変更)されると、照射部300によって照射パターンに応じた光が照射され、決定された照射位置(変更された場合には、変更後の照射位置)に照射パターンが描画される(ステップS409)。
<実施形態の効果>
次に、第4実施形態に係る車両用照明装置によって得られる有益な技術的効果について、図10を参照して説明する。ここに図10は、対向車線側の歩道に存在する横断歩行者に対する照射例を示す上面図である。
図10に示す例では、自車両20が走行する道路側に向けて、歩道を歩いてくる歩行者30が存在している。ここで仮に、歩行者30の速度ベクトルを何ら考慮せずに照射パターン50を照射しようとした場合、照射パターン50は、歩行者30に近い車道側の位置(即ち、図における歩行者30のすぐ左側)に照射されると考えられる。しかしながら、歩行者は必ずしも車道を横断しようとしているとは限らず、単に車道側に移動しようとしているだけとも考えられる。このような場合にまで、歩行者30の足元に照射パターンを照射して注意喚起を行うのは適切ではない。また、第3実施形態のように、照射位置を自車線端に変更してしまうと、対向車線を走行してくる対向車線40に対する注意喚起が行えない。
このような状況において、本実施形態に係る車両用照明装置によれば、照射パターン50の位置が、対向車線端に変更される。即ち、照射パターン50は、歩行者30の足元付近や自車線端ではなく、歩行者30から見て前方側の車道の端部に照射される。この結果、歩道に存在する歩行者30の足元、或いは自車線端に照射パターンが照射され、歩行者30に対して不適切な注意喚起が行われてしまうことを回避できる。また、歩行者が車道を横断しようとした場合であっても、対向車線付近に到達した時点では適切な注意喚起が行われることになる。
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両用照明装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
10 車両用照明装置
20 自車両
30 歩行者
40 対向車両
50 照射パターン
110 車載カメラ
120 レーダ
130 通信装置
140 センサ群
200 ECU
210 周辺環境情報取得部
220 自車両情報取得部
230 照射対象判定部
240 照射位置決定部
300 照射部

Claims (1)

  1. 自車両周辺に存在する物体の位置、移動方向及び移動速度を含む第1情報を検出する第1検出手段と、
    前記自車両の状態に関する第2情報を検出する第2検出手段と、
    前記第1情報及び前記第2情報に基づいて、前記物体が注意喚起を行うべき対象物であるか否かを判定する判定手段と、
    前記第1情報に基づいて、前記対象物の前方位置に前記自車両に対する注意を喚起するための光を照射する照射手段と
    を備えることを特徴とする車両用照明装置。
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