JP2020090183A - 車両用ランプシステム - Google Patents

Abstract

【課題】隊列の中に割り込んだ他車両が隊列の中に留まることを抑制させる車両用ランプシステムを提供する。【解決手段】車両用ランプシステム４は、車両の前方に光を照射可能なランプ４２と、ランプ４２を制御するランプ制御部４３を有する。ランプ制御部４３は、隊列走行モードを実行中に先行車両Ｓと自車両１との間に他車両Ｔが割り込んできたことを示す信号を取得したら、ランプ４２に警告照射パターンＲを形成させる。【選択図】図８

Description

本発明は、車両用ランプシステムに関する。

特許文献１のように、隊列走行時に形成する配光パターンが知られている。

特開2006-21632号公報

ところで、隊列走行時に他車両が隊列の中に入ってきて留まってしまうと隊列走行を維持することが難しくなる。このため本発明者は、車両用前照灯によって、隊列の中に割り込んだ他車両が隊列の中に留まることを抑制させることを考えた。
本発明は、隊列の中に割り込んだ他車両が隊列の中に留まることを抑制させる車両用ランプシステムを提供する。

本発明の一態様の車両用ランプシステムは、
車両の前方に光を照射可能なランプと、
前記ランプを制御するランプ制御部と、を有し、
前記ランプ制御部は、隊列走行モードを実行中に先行車両と自車両との間に他車両が割り込んできたことを示す信号を取得したら、前記ランプに前記警告照射パターンを形成させる。

本発明によれば、隊列の中に割り込んだ他車両が隊列の中に留まることを抑制させる車両用ランプシステムが提供される。

本発明の実施形態に係る車両用ランプシステムが搭載された車両の斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用ランプシステムを備える車両システムのブロック図である。 隊列走行している様子を示す図である。 本発明の実施形態に係るランプシステムの前照灯の側断面図を示す。 図４に示した前照灯の光源ユニットの正面模式図である。 ハイビーム配光パターンを示す。 ロービーム配光パターンを示す。 警告照射パターンを示す。

以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態という。）について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。また、本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１に示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。

本実施形態に係る車両用ランプシステム４（以降、単にランプシステム４と呼ぶ）について以下に説明する。図１は、車両１の斜視図を示す。車両１は、自動運転モードで走行可能な車両であって、ランプシステム４を備える。

次に、図２を参照して車両１の車両システム２について説明する。図２は、車両システム２のブロック図を示している。図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、ランプシステム４と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０（第１無線通信部）と、地図情報記憶部１１とを備える。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備える。

車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。車両制御部３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。電子制御ユニットは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、各種車両制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、各種車両制御データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とにより構成されている。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。

ランプシステム４は、前照灯４２と、ランプ制御部４３とを備える。前照灯４２は、１以上のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やレーザ等の発光素子を含み、車両１の外部に向けて光を照射するように構成されている。ランプ制御部４３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。

センサ５は、加速度センサ、速度センサ及びジャイロセンサ等を備える。センサ５は、車両１の走行状態を検出して、走行状態情報を車両制御部３に出力するように構成されている。センサ５は、運転者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ、運転者の顔の方向を検出する顔向きセンサ、外部天候状態を検出する外部天候センサ及び車内に人がいるかどうかを検出する人感センサ等をさらに備えてもよい。

カメラ６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。レーダ７は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等である。カメラ６及び／又はレーダ７は、車両１の周辺環境（他車、歩行者、道路形状、交通標識、障害物等）を検出し、周辺環境情報を車両制御部３に出力するように構成されている。

ＨＭＩ８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイである。

ＧＰＳ９は、車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車に関する情報（例えば、走行情報等）を他車から受信すると共に、車両１に関する情報（例えば、走行情報等）を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、交通インフラ設備から照明制御信号を受信するように構成されている。さらに、無線通信部１０は、交通インフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報を交通インフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。車両１は、他車両や交通インフラ設備と直接通信してもよいし、アクセスポイントを介して通信してもよい。地図情報記憶部１１は、地図情報が記憶されたハードディスクドライブ等の外部記憶装置であって、地図情報を車両制御部３に出力するように構成されている。

車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成する。ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。このように、自動運転モードでは、車両１の走行は車両システム２により自動制御される。

一方、車両１が手動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールに対する運転者の手動操作に従って、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。このように、手動運転モードでは、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が運転者の手動操作によって生成されるので、車両１の走行は運転者により制御される。

次に、車両１の運転モードについて説明する。運転モードは、自動運転モードと手動運転モードとからなる。自動運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードとからなる。完全自動運転モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはない。高度運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはあるものの車両１を運転しない。運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御のうち一部の走行制御を自動的に行うと共に、車両システム２の運転支援の下で運転者が車両１を運転する。一方、手動運転モードでは、車両システム２が走行制御を自動的に行わないと共に、車両システム２の運転支援なしに運転者が車両１を運転する。

また、車両１の運転モードは、運転モード切替スイッチを操作することで切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、運転モード切替スイッチに対する運転者の操作に応じて、車両１の運転モードを４つの運転モード（完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、手動運転モード）の間で切り替える。また、車両１の運転モードは、自動運転車が走行可能である走行可能区間や自動運転車の走行が禁止されている走行禁止区間についての情報または外部天候状態についての情報に基づいて自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、これらの情報に基づいて車両１の運転モードを切り替える。さらに、車両１の運転モードは、着座センサや顔向きセンサ等を用いることで自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、着座センサや顔向きセンサからの出力信号に基づいて、車両１の運転モードを切り替える。

本実施形態に係るランプシステム４が搭載された車両１の車両制御部３は、上述した完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、手動運転モードに加えて、隊列走行モードを実行可能である。隊列走行モードとは、複数の車両１が隊列を組んで協調して走行を行うモードである。例えば先頭車両が後続車両に隊列走行制御信号を送信し、後続車両の車両制御部３はこの隊列走行制御信号に基づいて自車両１の挙動を制御する。

図２に示したように、本実施形態に係るランプシステム４は、前照灯４２と、前照灯４２を制御するランプ制御部４３とを含んでいる。
図３は、自車両１と先行車Ｓを含む複数の車両が隊列走行をしている様子を示す図である。本実施形態に係るランプシステム４は、図３に示したように、自車両１がこの隊列走行に後続車両として参加しているときに、他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間に割り込んできたことを示す信号を取得したら、以下に詳述する警告照射パターンＲを前照灯４２（ランプ）に形成させる。なお、他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間に割り込んできたことを示す信号は、車両制御部３がランプ制御部４３に送信してもよい。あるいは、前照灯４２に搭載されたランプ搭載カメラが取得した画像に基づきランプ制御部４３が、他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間に割り込んできたと判断するように構成してもよい。

図４は、本実施形態に係る前照灯４２の側面図である。図５は、図４に示した前照灯４２の光源ユニット４４を模式的に表した正面図である。図４に示すように、前照灯４２は、光源ユニット４４と、投影レンズ４５とを備えている。光源ユニット４４は、光源４６と、光源４６が搭載された基板４７を有している。図５に示したように、基板４７には、複数のＬＥＤ光源４６が搭載されている。各々のＬＥＤ光源４６は他のＬＥＤ光源４６とは独立して点消灯可能に構成されている。

図６〜図８は、前照灯４２が形成可能な配光パターンを示している。図６〜図８において、それぞれの配光パターンを形成するときのＬＥＤ光源４６の点灯状態を右上に示している。
図６は、公知のハイビーム配光パターンＰである。ハイビーム配光パターンＰは広くかつ遠くまで光を照射することができる配光パターンである。図７は、公知のロービーム配光パターンＱである。ロービーム配光パターンＱは、対向車とすれ違う際に、対向車に眩しさを与えない配光パターンである。

投影レンズ４５は光源ユニット４４から出射された光を上下左右を反転させて前方に照射する。ランプ制御部４３は、全てのＬＥＤ光源４６を点灯させることにより、前照灯４２にハイビーム配光パターンＰを形成させる。また、ランプ制御部４３は、図５における下部に位置するＬＥＤ光源４６を消灯させ、図５における上部に位置するＬＥＤ光源４６を点灯させることにより、前照灯４２にロービーム配光パターンＱを形成させる。
なお、図５〜図８に表示したＬＥＤ光源４６の模式図は、矩形状のＬＥＤ光源４６がアレイ状に配列された例を示している。もっとも実際には、ロービーム配光パターンＱの上縁のカットオフラインが形成されるような配列となっていることが好ましい。

図８は、警告照射パターンＲを示している。図８に示すように、警告照射パターンＲは、先行車と自車両１との間に割り込んできた他車両Ｔの背面の少なくとも一部を照らしている。
警告照射パターンＲは、他車両Ｔを追尾するように制御してもよい。例えば図８に示した状態から他車両Ｔが左方に移動した場合には、引き続き他車両Ｔの背面に光を照射するように前照灯４２を制御してもよい。ランプ制御部４３は、車両制御部３から他車両Ｔの背面の位置および領域を示す信号を取得してもよい。あるいは、前照灯４２が車両１の前方の情報を取得するランプ搭載カメラを備えている場合には、ランプ制御部４３は、このランプ搭載カメラが取得した画像に基づいて、他車両Ｔの背面の位置および領域を示す情報を取得してもよい。図５に示した前照灯４２においては、点灯させるＬＥＤ光源４６を異ならせていくことで、他車両Ｔを追尾する警告照射パターンＲを形成することができる。

また、警告照射パターンＲは、図８に示したように、他車両Ｔの背面の全域を照らすように光を照射してもよい。あるいは図８とは異なり、他車両Ｔの背面の一部のみを照らすように光を照射してもよい。

あるいはランプ制御部４３は、警告照射パターンＲとして前照灯４２に、他車両Ｔの背面の少なくとも一部を照射させる、および／または、他車両Ｔと自車両１とを結ぶ線分や自車両１から他車両Ｔへ向かう矢印を路面に描くように光を照射させてもよい。
あるいは、警告照射パターンＲとしてランプ制御部４３は前照灯４２に、他車両Ｔが自車両１と先行車両Ｓとの間に割り込む直前に形成していた配光パターンを点滅させてもよい。他車両Ｔが割り込む直前に形成していた配光パターンとは、例えばロービーム配光パターンＱやハイビーム配光パターンＰである。

なお、警告照射パターンＲは、ロービーム配光パターンＱやハイビーム配光パターンＰと同じ色の光で形成してもよいし、異なる色の光で形成してもよい。例えば、ロービーム配光パターンＱやハイビーム配光パターンＰの光の色とは異なる、緑、青、青緑、紫の色の光で警告照射パターンＲを形成してもよい。この場合には、光源ユニット４４は、警告照射パターンＲを形成する光を出射する領域に位置するＬＥＤ光源４６として、ロービーム配光パターンＱとハイビーム配光パターンＰを形成するための白色光を出射させるＬＥＤ光源と、警告照射パターンＲを形成するための白色と異なる色の光を出射させるＬＥＤ光源とを備えた光源ユニットを含むように構成できる。

以上のように、他車両Ｔが自車両１と先行車両Ｓとの間に割り込んだときには、ロービーム配光パターンＱやハイビーム配光パターンＰなど通常時に形成される配光パターンとは異なる配光パターンが形成される。このため、割り込んだ先行車に自車両１と先行車両Ｓとの間の領域から出ていくように促す効果が期待できる。
また、ランプ制御部４３が前照灯４２に、警告照射パターンＲとして他車両Ｔを追尾するように光を照射させる、あるいは、他車両Ｔを指し示すような配光パターンを形成する場合には、他車両Ｔにさらに強く自車両１と先行車両Ｓとの間の領域から出ていくことを促す効果が期待できる。

また、本実施形態のように、前照灯４２が、ロービーム配光パターンＱ、ハイビーム配光パターンＰ、警告照射パターンＲを形成可能なランプであれば、警告照射パターンＲのみを形成する別個のランプを車両１に搭載させる場合に比べて、低コストで搭載できる。

また、前照灯４２が隊列走行時に隊列走行用配光パターンを形成可能であり、警告照射パターンＲとしてこの隊列走行用配光パターンを点滅させるように構成してもよい。隊列走行用配光パターンは、例えば、先行車の背面を照射する、先行車の背面の上部を照射する、自車両１と先行車とを結ぶ線分あるいは矢印を描くように光を照射する、さらには、ハイビーム配光パターンＰを減光することで形成することができる。あるいは、警告照射パターンＲは、隊列走行用配光パターンに重ねて形成してもよい。

なお、ランプ制御部４３は、他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間から外れることを示す信号を取得したら、警告照射パターンＲの形成をやめるように構成してもよい。ランプ制御部４３は、車両制御部３から他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間から外れることを示す信号を取得してもよい。あるいは、前照灯４２が車両１の前方の情報を取得可能なランプ搭載カメラを備えている場合には、ランプ搭載カメラが取得した画像に基づきランプ制御部４３が他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間から外れると判断してもよい。

なお、「他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間から外れる」とは、他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間の領域から外れようとしていることを示す。例えば、他車両Ｔの左右方向の移動速度が、自車両１の左右方向の中心と先行車両Ｓの左右方向の中心を結んだ線分から他車両Ｔの左右方向の中心が離れる方向に増加した場合に、車両制御部３またはランプ制御部４３は「他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間から外れる」と判断することができる。

あるいは、「他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間から外れる」とは、自車両１が左側車線を走行中に他車両Ｔが右側車線から割り込んできた場合には、先行車両Ｓの右端を仮想的に延長した基準線よりも右方に他車両Ｔの右端が移動したときに、「他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間から外れる」と判断することができる。あるいは、自車両１が右側車線を走行中に他車両Ｔが左側車線から割り込んできた場合には、先行車両Ｓの左端を仮想的に延長した基準線よりも左方に他車両Ｔの左端が移動したときに、「他車両Ｔが先行車両Ｓと自車両１との間から外れる」と判断することができる。

また、上述した実施形態においては、アレイ状に配列された複数のＬＥＤ光源４６の点消灯を制御することにより、配光パターンを切り替える例を説明した。本発明はこの例に限られない。
例えば、前照灯４２が光源と、ランプ制御部４３によって制御可能な遮光部とを有し、遮光部が部分的に光源から出射される光を遮ることによって、配光パターンを切り替えるように構成してもよい。
あるいは、前照灯４２が、レーザ光源と、レーザ光源を任意の領域に反射させる可動ミラーとを備え、可動ミラーによってレーザ光源から出射される光を走査させることによって、所望の配光パターンを形成するように構成してもよい。この場合、ランプ制御部４３は、レーザ光源と可動ミラーを制御する。

なお、上述した実施形態においては、複数のＬＥＤ光源４６と投影レンズ４５を備えた光源ユニット４４を有する前照灯４２が、ロービーム配光パターンＱ、ハイビーム配光パターンＰ、警告照射パターンＲを形成する例を説明した。本発明はこの例に限られない。前照灯４２は、ロービーム配光パターンＱおよびハイビーム配光パターンＰを形成可能な第一光源ユニットと、第一光源ユニットとは異なり上述した警告照射パターンＲを形成可能な第二光源ユニットとを有してもよい。あるいは、警告照射パターンＲを形成可能なランプは、前照灯４２とは異なるランプであってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

本実施形態では、車両の運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードと、手動運転モードとを含むものとして説明したが、車両の運転モードは、これら４つのモードに限定されるべきではない。車両の運転モードの区分は、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って適宜変更されてもよい。同様に、本実施形態の説明で記載された「完全自動運転モード」、「高度運転支援モード」、「運転支援モード」のそれぞれの定義はあくまでも一例であって、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って、これらの定義は適宜変更されてもよい。

１ 車両
２ 車両システム
３ 車両制御部
４ 車両用ランプシステム
４２ 前照灯（ランプ）
４３ ランプ制御部
４４ 光源ユニット
４５ 投影レンズ
４６ ＬＥＤ光源
４６ 光源
４７ 基板
Ｐ ハイビーム配光パターン
Ｑ ロービーム配光パターン
Ｒ 警告照射パターン
Ｓ 先行車両
Ｔ 他車両

Claims (6)

1. 車両の前方に光を照射可能なランプと、
   前記ランプを制御するランプ制御部と、を有し、
   前記ランプ制御部は、隊列走行モードを実行中に先行車両と自車両との間に他車両が割り込んできたことを示す信号を取得したら、前記ランプに警告照射パターンを形成させる、車両用ランプシステム。
2. 前記ランプ制御部は、前記警告照射パターンとして、前記ランプに前記他車両を追尾するように光を照射させる、請求項１に記載の車両用ランプシステム。
3. 前記ランプは、ハイビーム配光パターンとロービーム配光パターンの少なくとも一つと、前記ハイビーム配光パターンおよび前記ロービーム配光パターンと異なる前記警告照射パターンを少なくとも形成可能な前照灯である、請求項２に記載の車両用ランプシステム。
4. 前記ランプ制御部は、前記警告照射パターンとして、前記前照灯に前記ハイビーム配光パターンまたは前記ロービーム配光パターンを点滅させる、請求項３に記載の車両用ランプシステム。
5. 前記ランプは、隊列走行時に形成する隊列走行用配光パターンを形成可能であり、
   前記ランプ制御部は、前記警告照射パターンとして、前記ランプに前記隊列走行用配光パターンを点滅させる、請求項１に記載の車両用ランプシステム。
6. 前記ランプ制御部は、前記他車両が先行車両と自車両との間から外れることを示す信号を取得したら、前記警告照射パターンの形成をやめる、請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用ランプシステム。

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