JP2017159781A - 車両用照明装置 - Google Patents

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真一 永田
和幸 藤田
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和幸 藤田
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Abstract

【課題】光を照射することで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)を検出する第1検出手段(110,120,130,210)と、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、対象物周辺の所定範囲に注意喚起を行うための光(50)を照射する照射手段(300)と、自車両の加減速度又は横加速度を検出する第2検出手段(140,220)と、自車両の加減速度又は横加速度が所定閾値より大きい場合には、対象物が存在していても、注意喚起を行うための光を照射しないように照射手段を制御する制御手段(240,250)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、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、車載カメラで検出した対象物に向けて、照射方向を前後方向及び左右方向に制御可能なライトを用いて光を照射することで、対象物に自車両の存在を認識させようとする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、車載カメラで対象物が検出された位置に向けて光が照射される。しかしながら、車両が加減速している場合には、照射位置にずれが生じてしまうおそれがある。即ち、意図しない不適切な位置に光が照射されてしまう可能性がある。この場合、対象物に対する注意喚起が行えない、或いは注意喚起の効果が低下してしまう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、光を照射することで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。
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を検出する第1検出手段と、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、前記対象物周辺の所定範囲に注意喚起を行うための光を照射する照射手段と、前記自車両の加減速度又は横加速度を検出する第2検出手段と、前記自車両の加減速度又は横加速度が所定閾値より大きい場合には、前記対象物が存在していても、前記注意喚起を行うための光を照射しないように前記照射手段を制御する制御手段とを備える。
本発明の車両用照明装置によれば、自車両の加減速度又は横加速度が所定閾値より大きい場合には、対象物が存在していても、注意喚起を行うための光が照射されない。このため、自車両の加減速度又は横加速度が大きいことに起因して、注意喚起を行うための光が不適切な位置に照射されてしまうことを防止できる。従って、対象物に対して、好適に注意喚起を行うことが可能である。
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。 対象物周辺に向けての照射例を示す上面図である。 自車両の急加速による照射パターンの位置ずれを示す上面図である。 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。 第2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。
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。以下では、第1実施形態及び第2実施形態の2つの実施形態を挙げて説明する。
<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、図1から図4を参照して説明する。以下では、車両用照明装置の構成、照射パターンの位置ずれに関する問題点、車両用照明装置の動作、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、注意喚起を行うべき対象物(例えば、歩行者等)周辺の所定範囲に光を照射することで自車両に対する注意喚起を行う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。本実施形態に係るセンサ群140は、少なくとも自車両の加速度及び横加速度(即ち、車両の進行方向と交わる方向の加速度)を検出可能なセンサ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、加減速判定部240、及び照射制御部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。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、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(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、周辺環境情報取得部210で取得された周辺環境情報と共に照射対象判定部230に出力される構成となっている。また、自車両情報取得部220で取得された自車両情報は、加減速判定部250にも出力される構成となっている。なお、自車両情報取得部220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、及び自車両情報取得部220から入力される自車両情報を利用して、車両の周辺に存在する物体を検出可能に構成されている。なお、ここでの「物体」とは、注意喚起の対象物となり得る物体であり、典型的には歩行者、自転車、他車両等の移動体(移動する可能性がある物体)である。
照射対象判定部230は更に、検出した物体が対象物であるか否かを判定可能に構成されている。ここでの「対象物」とは、照射パターンを利用して注意喚起を行うべき対象であり、例えば自車両が走行している道路の前方を横断している歩行者等が一例として挙げられる。照射対象判定部230で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)は、照射制御部250に出力される構成となっている。なお、照射対象判定部230は、「判定手段」の一具体例である。
加減速判定部240は、自車両情報取得部220から入力される自車両情報を用いて、自車両の加速度又は減速度、或いは横加速度が所定の第1閾値より大きいか否かを判定可能に構成されている。なお、「第1閾値」とは、自車両の加速度又は減速度、或いは横加速度が、後述する照射パターンのずれを発生させてしまう程に大きいか否かを判定するための閾値であり、事前のシミュレーション等により最適な値が求められ記憶されている。第1閾値は、自車両の加速度、減速度、及び横加速度の各々について別々に設定されている値であってもよい。加減速判定部240の判定結果は、照射制御部250に出力される構成となっている。
照射制御部250は、照射対象判定部230の判定結果、及び加減速判定部240の判定結果に基づいて、照射パターンを照射する際の具体的な態様(例えば、照射の有無、照射位置、照射パターンの種類等)を決定可能に構成されている。照射制御部240が実行する具体的な処理については、後の動作説明において詳述する。照射制御部240で決定された照射態様は、照射指令信号として照射部300に出力される構成となっている。なお、照射制御部250は、加減速判定部240と共に「制御手段」の一具体例として機能するものである。
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、照射制御部250から入力される照射指令信号に基づいて、対象物周辺の所定範囲に所定の照射パターンを照射可能に構成されている。なお、ここでの「所定範囲」は、照射部300が発する光によって路面に描画される照射パターンが、対象物に視認可能であり、且つ対象物により認識できる程度に鮮明となる範囲である。なお、照射部300は、「照射手段」の一具体例である。
<照射パターンの位置ずれに関する問題点>
次に、照射パターンの利用時に発生し得る位置ずれに関する問題点について、図2及び図3を参照して具体的に説明する。ここに図2は、対象物周辺に向けての照射例を示す上面図である。また図3は、自車両の急加速による照射パターンの位置ずれを示す上面図である。
図2に示す例では、自車両20の前方に車道を横断しようとする歩行者30が存在している。この歩行者30がそのまま車道の横断を続けたとすると、自車両20と歩行者30とが接近し衝突してしまう可能性がある。本実施形態に係る車両用照明装置10は、このような場合に、歩行者30の前方付近の領域に向けて光を照射し、注意喚起を促す照射パターン50を描画する。
照射パターン50は、例えば図に示すように、「びっくりマーク(エクスクラメーションマーク)」を含む図形として照射される。エクスクラメーションマークは一般的に「注意」又は「危険」を意味するマークとして認知されている。このため、照射パターン50を視覚した歩行者30は、周囲に注意を払うことが期待される。このように、照射パターン50を用いれば、歩行者30(即ち、対象物)に自車両20の接近に対する注意喚起を適切に行うことができる。
図3に示す例では、自車両20が急加速をしながら照射パターン50を照射している。この場合、自車両20と歩行者30との位置関係が急激に変化するため、適切な位置に照射パターン50を照射することが難しくなる。この結果、図に示すように、照射パターン50の照射位置が照射すべき位置(図2参照)からずれてしまうおそれがある。なお、このような照射位置のずれは、自車両20が急加速している場合だけでなく、自車両20が急減速している場合や、自車両20の横加速度が大きい場合にも起こり得る。
照射パターン50の照射位置がずれてしまうと、歩行者が照射パターン50を認識し難く、或いは認識できなくなってしまうおそれがある。すると、歩行者30に適切な注意喚起を行うことが難しくなってしまう。また、照射パターン50の位置がずれてしまうことで、歩行者30に誤った情報を提示してしまう可能性もある。例えば、図に示すように、歩行者から見て右側に照射パターン50が照射されてしまうと、それを視覚した歩行者30は自身の右側に注意を払う可能性がある。この場合、実際に自車両20が接近してくる方向(即ち、歩行者から見て左側)への注意が不十分となり、注意喚起を行うどころか、かえって危険を助長してしまう結果に繋がってしまう。
以上のように、照射パターン50が適切な位置に表示されない場合には、対象物に対して適切な注意喚起が行えなくなってしまうという技術的問題点が生じ得る。本実施形態に係る車両用照明装置10は、このような技術的問題点を解決するために、以下で詳細に説明する動作を行う。
<車両用照明装置の動作>
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4を参照して詳細に説明する。ここに図4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4のフローチャートにより示される各処理は、車両用照明装置10の動作時において、ECU200の各部により実行されるものである。
図4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、車載カメラ110、レーダ120及び通信装置130によって検出された周辺環境情報が、周辺環境情報取得部210によって取得される(ステップS101)。また、センサ群140で検出された自車両情報が、自車両情報取得部220によって取得される(ステップS102)。
続いて、照射対象判定部230において、自車両20の周辺に物体が存在しているか否かが判定される(ステップS103)。なお、物体が存在していないと判定された場合には(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。自車両20の周辺には、注意喚起を行うべき対象物となり得るものが存在していないと判断できるからである。この場合、ECU200は、所定時間経過後に、再びステップS101の処理を行ってよい。
一方、自車両20の周辺に物体が存在していると判定された場合には(ステップS103:YES)、照射対象判定部230において、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(ステップS104)。物体が対象物であるか否かは、例えば自車両20と物体との衝突可能性、或いは自車両20や物体周辺の周囲視認性等に基づいて判定すればよい。
物体が対象物でないと判定された場合には(ステップS104:NO)、以降の処理は省略され、一連の処理が終了する。自車両20の周辺には、注意喚起を行うべき対象物が存在していないと判断できるからである。この場合、ECU200は、所定時間経過後に、再びステップS101の処理を行ってよい。
物体が対象物である(即ち、注意喚起を行うべきである)と判定された場合には(ステップS104:YES)、照射制御部250において、照射パターン50の照射方法が決定される(ステップS105)。具体的には、対象物に関する情報及び自車両情報(例えば、自車両から見た対象物の位置や相対速度等)に基づいて、照射パターンの照射位置が決定される。また、照射パターン50が複数存在している場合には、より適切な注意喚起が行えるように、照射パターンの選択が行われてもよい。
照射パターン50の照射方法が決定されると、加減速判定部240において、自車両20の加速度、減速度、及び横加速度が、所定の第1閾値より大きいか否かが判定される(ステップS106)。即ち、自車両情報取得部220において自車両情報として取得される自車両20の加速度、減速度、及び横加速度が、照射パターン50の位置ずれ(図3参照)を発生させてしまう程に大きい状態であるか否かが判定される。
自車両20の加速度、減速度、及び横加速度が、所定の第1閾値より大きいと判定された場合(ステップS106:YES)、照射制御部250により、照射パターン50の照射が中止される(ステップS107)。具体的には、自車両20の周辺に注意喚起を行うべき対象物が存在している場合でも、照射部300に照射指令信号が出力されない。よって、照射部300からは照射パターン50は照射されない。
一方、自車両20の加速度、減速度、及び横加速度が、所定の第1閾値以下であると判定された場合(ステップS106:NO)、照射制御部250により、照射パターン50の照射が実行される(ステップS108)。具体的には、ステップS105で決定された照射方法に応じた照射指令信号が、照射部300に出力される。これにより、照射部300からは、対象物周辺の所定範囲に向けて照射パターン50が照射される。
なお、一連の処理はステップS107又はS108で終了することになるが、ECU200は、所定時間経過後に、再びステップS101の処理を行ってよい。このため、その後の状況変化により、それまで照射パターン50が照射されていた対象物に照射パターン50が照射されなくなったり、照射パターン50が照射されていなかった対象物に照射パターン50が照射されたりすることがある。
<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説明する。
図1から図4を用いて説明したように、第1実施形態に係る車両用照明装置10によれば、照射パターン50を照射して注意喚起を行うべき対象物が存在している場合であっても、自車両20の加減速度、減速度、又は横加速度が第1閾値より大きい場合には、照射パターン50が照射されない。これにより、自車両20の加減速度、減速度、又は横加速度が大きいことに起因する照射パターン50の位置ずれの発生を防止できる。従って、注意喚起を行うための光が不適切な位置に照射されてしまうことで、対象物に対して適切な注意喚起を行えないという状況を回避できる。
<第2実施形態>
第2実施形態に係る車両用照明装置について、図5及び図6を参照して説明する。以下では、車両用照明装置の構成車両用照明装置の動作、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。なお、第2実施形態は、既に説明した第1実施形態と一部の構成及び動作が異なるのみであり、その他の多くの部分は第1実施形態と同様である。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。
<車両用照明装置の構成>
先ず、第2実施形態に係る車両用照明装置の構成について、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構成を示すブロック図である。
図5において、第2実施形態に係る車両用照明装置10bは、第1実施形態の加減速判定部240に代えて、位置ずれ判定部260及び照射位置補正部270を備えて構成されている。
位置ずれ判定部260は、周辺環境情報取得部210から入力される周辺環境情報に基づいて、照射パターン50の位置ずれの発生を判定可能に構成されている。位置ずれが発生しているか否かの判定方法については、後の動作の説明で詳述する。位置ずれ判定部260の判定結果は、照射位置補正部270に出力される構成となっている。
照射位置補正部270は、位置ずれ判定部260の判定結果に基づいて、照射パターン50の照射位置を補正可能に構成されている。具体的には、照射位置補正部270は、照射パターンの位置ずれに応じた値だけ照射位置をずらすように、照射制御部250に補正信号を出力する。補正信号を受け取った照射制御部250は、補正信号が示す値に応じて、照射部300による照射パターン50の照射位置を変化させる。
<車両用照明装置の動作>
第2実施形態に係る車両用照明装置10bの動作について、図6を参照して詳細に説明する。ここに図6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。なお、図6のフローチャートにより示される各処理は、車両用照明装置10の動作時において、ECU200の各部により実行されるものである。また、図4で示した第1実施形態に係る車両用照明装置10が実行する処理と同じ処理については、同一の参照符号を付し、適宜説明を省略するものとする。
図6において、本実施形態に係る車両用照明装置10bの動作時には、周辺環境情報が取得され(ステップS101)、自車両情報が取得される(ステップS102)。そして、これらの周辺環境情報及び自車両情報に基づいて、自車両20の周辺に物体が存在しているか否かが判定され(ステップS103)、更には検出された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S104)。物体が存在しない、或いは物体が対象物でないと判定された場合には(ステップS103 or S104:NO)、以降の処理は省略され、一連の処理が終了する。一方で、物体が対象物であると判定された場合には(ステップS104:YES)、照射パターン50の照射方法が決定される(ステップS105)。
照射パターン50の照射方法が決定されると、照射制御部250により、照射パターン50の照射が実行される(ステップS201)。具体的には、ステップS105で決定された照射方法に応じた照射指令信号が、照射部300に出力される。これにより、照射部300からは、対象物周辺の所定範囲に向けて照射パターン50が照射される。
照射パターン50が照射されると、位置ずれ判定部260において、照射パターン50が実際に照射されている位置(以下、適宜「表示位置」と称する)が検出される(ステップS202)。具体的には、位置ずれ判定部260は、周辺環境情報情報として取得されている車載カメラ110の撮像データを解析することで、照射パターン50の表示位置を検出する。
位置ずれ判定部260では更に、検出された表示位置に基づいて、照射パターン50の位置ずれが発生しているか否かが判定される(ステップS203)。具体的には、検出した照射パターン50の表示位置と、本来照射パターン50を照射すべき位置(以下、適宜「目標表示位置」と称する)との差分が第2閾値以上であるか否かが判定される。なお、「第2閾値」は、照射パターンの位置ずれが、注意喚起の効果を損なわせるまでに大きいか否かを判定するための閾値であり、事前のシミュレーション等により最適な値が求められ記憶されている。
例えば、目標表示位置が(xp、yp)であり、表示位置が(xd、yd)であるとすると、X方向のずれ量Δxは、Δx=xp−xdとして算出でき、Y方向のずれ量Δyは、Δy=yp−ydとして算出できる。第2閾値は、これらの表示位置ずれ量Δx、Δyの各々について別々に設定されている。ここで、Δxに対応する第2閾値がXmaxであるとすると、|Δx|≧Xmaxが成立した場合に、X方向のずれが発生したと判定される。また、Δyに対応する第2閾値がYmaxであるとすると、|Δy|≧Ymaxが成立した場合に、Y方向のずれが発生したと判定される。このように、位置ずれの発生は方向別に判定される。この場合、いずれか一方の方向で位置ずれが発生している場合には、位置ずれが発生していると判定される。
照射パターン50の位置ずれが発生していないと判定された場合(ステップS203:NO)、以降の処理は省略され、一連の処理が終了する。この場合、ECU200は、所定時間経過後に、再びステップS101の処理を行ってよい。
一方、照射パターン50の位置ずれが発生していると判定された場合(ステップS203:YES)、照射位置補正部270により、照射パターン50の照射位置が補正される。具体的には、それまでの照射位置に対して、表示位置ずれ量として算出されたΔx又はΔyが加算、或いは減算されることで、新たな照射位置が算出される。照射位置が補正された後は、補正後の照射位置に応じて照射パターン50が照射される(ステップS205)。
なお、照射位置を補正して照射パターンが実行された後も、ECU200は、所定時間経過後に、再びステップS101の処理を行ってよい。このようにすれば、照射位置の補正が十分でなかった場合、或いは新たな位置ずれが生じた場合であっても、適宜照射位置の補正が実行される。
<実施形態の効果>
最後に、第2実施形態に係る車両用照明装置10bによって得られる有益な技術的効果について説明する。
図5及び図6を用いて説明したように、第2実施形態に係る車両用照明装置10bによれば、照射パターン50の位置ずれが発生した場合であっても、その後の検出結果に応じて照射位置が適切なものへと補正される。これにより、照射パターン50が不適切な位置に表示され続けることを防止できる。従って、対象物に対して適切な注意喚起を行えないという状況を回避できる。
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
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 加減速判定部
250 照射制御部
300 照射部

Claims (1)

  1. 自車両周辺に存在する物体を検出する第1検出手段と、
    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、
    前記対象物周辺の所定範囲に注意喚起を行うための光を照射する照射手段と、
    前記自車両の加減速度又は横加速度を検出する第2検出手段と、
    前記自車両の加減速度又は横加速度が所定閾値より大きい場合には、前記対象物が存在していても、前記注意喚起を行うための光を照射しないように前記照射手段を制御する制御手段と
    を備えることを特徴とする車両用照明装置。
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