JP2022144915A - Lighting control device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
ここに開示された技術は、車両の照明制御装置に関する技術分野に属する。 The technology disclosed herein belongs to the technical field related to vehicle lighting control devices.
従来より、夜間雨天時などのように、車両のドライバの視認性が悪化するような環境において、ドライバが道路状況を認識できるようにする技術が提案されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, technologies have been proposed that enable a driver to recognize road conditions in an environment in which the driver's visibility of a vehicle is poor, such as at night in the rain.
例えば、特許文献1には、車両の旋回走行時に、車速と横G想定値とからドライバ注視点角度を算出するとともに、このドライバ注視点角度に対応した角度を目標スイブル角として設定し、この目標スイブル角まで灯具ユニットを傾動させる車両用前照灯装置が開示されている。
For example, in
ところで、本願発明者が鋭意研究したところ、夜間などに車両前方の道路状況の視認性が悪化する原因の1つは、ドライバの瞳孔が縮瞳して小さくなることにあることが分かった。すなわち、夜間には、対向車のヘッドライトの光等からなる環境光がドライバの瞳に入射されるため、ドライバの瞳孔が小さくなる。瞳孔が小さくなると、道路そのものからの反射光が入射されにくくなるため、ドライバの道路状況の視認能力が悪化して、車両前方の道路状況の視認性が悪化する。特に、夜間雨天時には、対向車のヘッドライトの光が路面で反射してドライバに入力されやすくなるため、ドライバの視認能力が悪化しやすい。 By the way, the inventors of the present application conducted extensive research and found that one of the causes of deterioration in the visibility of road conditions in front of the vehicle at night or the like is that the driver's pupils become smaller due to miosis. That is, at night, ambient light such as the light from the headlights of an oncoming vehicle is incident on the driver's pupil, which causes the driver's pupil to become smaller. If the pupil becomes smaller, it becomes difficult for reflected light from the road itself to enter, so the driver's ability to see the road conditions deteriorates, and the visibility of the road conditions in front of the vehicle deteriorates. In particular, when it rains at night, the light from the headlights of oncoming vehicles is likely to be reflected on the road surface and input to the driver, which tends to deteriorate the driver's visual recognition ability.
特許文献1に記載のような照射方向を変更可能な灯具ユニットは、旋回走行時における視認性の向上は期待できる。しかし、ドライバの視認能力自体は変わらないため、雨天時等における視認性の向上は期待し難い。
A lighting unit capable of changing the irradiation direction as described in
ここに開示された技術は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドライバの視認能力を改善して、車両前方の道路状況の視認性が悪化するのを抑制することにある。 The technology disclosed herein has been made in view of the above points, and its purpose is to improve the driver's visual recognition ability and to suppress the deterioration of the visibility of the road conditions in front of the vehicle. That's what it is.
前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、ドライバの前方に位置しかつ虚像による画像を表示するディスプレイを有する、車両の照明制御装置を対象として、前記車両のヘッドライトにより照射された路面の輝度を検知する路面輝度検知器と、前記車両のドライバの視野領域を検知する視野領域検知部と、前記ヘッドライトの光により形成される輝度勾配を算出する輝度勾配演算部と、前記ディスプレイを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ドライバの注視点を中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域において、該円環状領域の外縁位置から内縁位置に放射方向に向かう輝度勾配が特定の割合で減少する所定勾配である所定勾配領域の割合が、所定割合未満であるときには、前記ディスプレイにおける前記円環状領域と重複する部分に、輝度勾配が前記所定勾配となる画像を表示する、という構成とした。 In order to solve the above problems, the technology disclosed herein targets a lighting control device of a vehicle, which is positioned in front of the driver and has a display that displays a virtual image, and is illuminated by the headlights of the vehicle. a road surface luminance detector that detects the luminance of the road surface; a visual field area detection unit that detects a visual field area of the driver of the vehicle; a luminance gradient calculation unit that calculates a luminance gradient formed by the light of the headlight; a control unit for controlling a display, wherein the control unit radiates from the outer edge position to the inner edge position of the annular area within a predetermined angular range in the radial direction centering on the gaze point of the driver. When the ratio of the predetermined gradient region where the luminance gradient in the direction decreases at a specific ratio is less than the predetermined ratio, a portion of the display that overlaps with the annular region has a luminance gradient that is equal to the predetermined gradient. It is configured to display a different image.
すなわち、本願発明者が鋭意研究したところ、ドライバの注視点周囲において、該ドライバが視認可能な円環状領域の中に、輝度勾配が所定勾配となる所定勾配領域が存在すると散瞳効果が得られてドライバの瞳孔が拡大することが分かった。そこで、円環状領域の中に所定勾配領域が存在するようにした。具体的には、ヘッドライトにより所定勾配の輝度勾配を実現しつつ、ディスプレイにより輝度勾配が所定勾配となる画像を表示することで、円環状領域に所定勾配領域を形成するようにした。これにより、適切に散瞳効果を得て、ドライバの瞳孔を拡大することができる。この結果、ドライバの視認能力を改善して、車両前方の道路状況の視認性が悪化するのを抑制することができる。 That is, as a result of extensive research by the inventors of the present application, a mydriatic effect can be obtained when a predetermined gradient region having a predetermined luminance gradient exists in an annular region visible to the driver around the driver's gaze point. It was found that the driver's pupil dilated when Therefore, a predetermined gradient area is provided within the annular area. Specifically, a predetermined gradient area is formed in the annular area by displaying an image with a predetermined luminance gradient on the display while realizing a luminance gradient with a predetermined gradient by the headlights. As a result, the pupil of the driver can be enlarged by appropriately obtaining a mydriatic effect. As a result, it is possible to improve the visibility of the driver and prevent deterioration of the visibility of the road conditions in front of the vehicle.
前記車両の照明制御装置において、前記制御部は、前記円環状領域における前記所定勾配領域の割合が前記所定割合となるように、前記ディスプレイにおける前記円環状領域と重複する部分に、輝度勾配が前記所定勾配となる画像を表示する、という構成でもよい。 In the lighting control device for a vehicle, the control unit causes the portion of the display that overlaps with the annular region to have the luminance gradient such that the ratio of the predetermined gradient region in the annular region becomes the predetermined ratio. The configuration may be such that an image having a predetermined gradient is displayed.
本願発明者がさらに研究したところ、所定勾配領域が狭すぎると、十分な散瞳効果が得られず、一方で所定勾配領域が広すぎると、ドライバの眼に入る光量が大きくなって、逆に瞳孔が縮瞳してしまうことが分かった。そこで、ディスプレイにより輝度勾配が所定勾配となる画像を表示することで、円環状領域に所定勾配領域を所定割合だけ形成するようにした。これにより、ドライバの視認能力を改善して、車両前方の道路状況の視認性が悪化するのをより効果的に抑制することができる。 Further research by the inventors of the present application revealed that if the predetermined gradient area is too narrow, a sufficient mydriatic effect cannot be obtained, while if the predetermined gradient area is too wide, the amount of light entering the driver's eyes increases. It turned out that the pupil was constricted. Therefore, by displaying an image with a predetermined luminance gradient on the display, a predetermined ratio of the predetermined gradient region is formed in the annular region. As a result, it is possible to improve the visibility of the driver and more effectively suppress the deterioration of the visibility of the road conditions in front of the vehicle.
前記車両の照明制御装置において、前記視野領域検知部は、前記ドライバを撮影するドライバモニタカメラ及び前記車両の前方を撮影するフロントカメラからの入力信号に基づいて前記視野領域を検知する、という構成でもよい。 In the vehicle lighting control device, the visual field detection unit may detect the visual field based on input signals from a driver monitor camera that photographs the driver and a front camera that photographs the front of the vehicle. good.
この構成によると、ドライバの注視点を精度良く検出できる結果、散瞳効果の得られる円環状領域を精度良く設定することができる。これにより、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。 According to this configuration, the point of gaze of the driver can be detected with high accuracy, and as a result, the annular region in which the mydriatic effect can be obtained can be set with high accuracy. As a result, the driver's visual recognition ability can be improved more effectively.
前記車両の照明制御装置において、前記円環状領域の外縁位置は、前記ドライバの注視点を中心とする放射方向の10°~25°の間に設定されている、という構成でもよい。 In the vehicle lighting control device, the outer edge position of the annular region may be set between 10° and 25° in radial directions centering on the gaze point of the driver.
すなわち、本願発明者が視細胞の密度分布に基づいて鋭意研究を行った結果、円環状領域の外縁位置が、ドライバの注視点を中心とする放射方向の10°~25°の間に設定されていると散瞳効果が顕著に得られることが分かった。このため、前記構成によると、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。 That is, as a result of extensive research by the inventors of the present application based on the density distribution of photoreceptors, the outer edge position of the toric region is set between 10° and 25° in the radial direction from the point of gaze of the driver. It was found that the mydriatic effect can be obtained remarkably when the Therefore, according to the above configuration, it is possible to more effectively improve the visual recognition ability of the driver.
前記車両の照明制御装置において、前記所定角度範囲の幅は、1°~4°に設定されている、という構成でもよい。 In the vehicle lighting control device, the width of the predetermined angle range may be set to 1° to 4°.
すなわち、所定角度範囲の幅が狭すぎると、光量が不足して十分な散瞳効果が得られず、逆に所定角度範囲の幅が広すぎると、光量が多すぎて縮瞳してしまう。本願発明者が鋭意研究を行った結果、所定角度範囲の幅が1°~4°であれば、縮瞳を抑えつつ十分な散瞳効果が得られることが分かった。このため、前記構成によると、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。 That is, if the width of the predetermined angle range is too narrow, the amount of light is insufficient and a sufficient mydriatic effect cannot be obtained. As a result of diligent research by the inventors of the present application, it was found that if the width of the predetermined angle range is 1° to 4°, a sufficient mydriatic effect can be obtained while suppressing miosis. Therefore, according to the above configuration, it is possible to more effectively improve the visual recognition ability of the driver.
前記車両の照明制御装置において、前記所定割合は、8%~12%に設定されている、という構成でもよい。 In the vehicle lighting control device, the predetermined ratio may be set to 8% to 12%.
本願発明者が鋭意研究を行った結果、円環状領域における所定勾配領域の割合が8%~12%であれば、縮瞳を抑えつつ十分な散瞳効果が得られることが分かった。このため、前記構成によると、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。 As a result of diligent research by the inventors of the present application, it was found that a sufficient mydriatic effect can be obtained while suppressing miosis if the ratio of the predetermined gradient region in the toric region is 8% to 12%. Therefore, according to the above configuration, it is possible to more effectively improve the visual recognition ability of the driver.
前記車両の照明制御装置の一実施形態では、前記輝度勾配演算部は、前記円環状領域の周方向に延びかつ前記円環状領域全体のうち前記所定割合分だけ設定された特定領域の輝度勾配を算出し、前記制御部は、前記特定領域の一部が前記所定勾配領域であり、該特定領域の残部が前記所定勾配領域でないときには、前記ディスプレイおける前記特定領域の残部と重複する部分にのみ、輝度勾配が前記所定勾配となる画像を表示する。 In one embodiment of the vehicle lighting control device, the luminance gradient calculation unit calculates the luminance gradient of a specific area that extends in the circumferential direction of the annular area and that is set to the predetermined proportion of the entire annular area. When a portion of the specific region is the predetermined gradient region and the remainder of the specific region is not the predetermined gradient region, the control unit calculates only the portion overlapping the remainder of the specific region on the display, An image having a brightness gradient that is the predetermined gradient is displayed.
この構成によると、予め特定領域を設定するため、所定勾配領域を適切な割合だけ円環状領域に形成することができる。また、特定領域をドライバの注視点に応じて散瞳効果が得やすい領域に設定すれば、所定勾配領域を形成することで散瞳効果を適切に得ることができる。これにより、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。 According to this configuration, since the specific area is set in advance, the predetermined gradient area can be formed in the annular area in an appropriate ratio. Further, if the specific area is set to an area where the mydriatic effect is likely to be obtained according to the point of gaze of the driver, it is possible to appropriately obtain the mydriatic effect by forming a predetermined gradient area. As a result, the driver's visual recognition ability can be improved more effectively.
前記一実施形態において、前記特定領域は、左右に均等な割合で設定されている、という構成でもよい。 In the one embodiment, the specific areas may be set in equal proportions to the left and right.
この構成によると、ドライバの左右の瞳孔に対して適切に刺激を与えることができ、左右両方の瞳に対して散瞳効果を適切に得ることができる。これにより、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。 According to this configuration, the right and left pupils of the driver can be appropriately stimulated, and the mydriatic effect can be appropriately obtained for both the left and right pupils. As a result, the driver's visual recognition ability can be improved more effectively.
以上説明したように、ここに開示された技術によると、散瞳効果によりドライバの瞳孔径を大きくすることができる。これにより、ドライバの視認能力を改善して、車両前方の道路状況の視認性が悪化するのを抑制することができる。 As described above, according to the technology disclosed herein, the pupil diameter of the driver can be increased by the mydriatic effect. As a result, it is possible to improve the visibility of the driver and prevent the visibility of the road conditions ahead of the vehicle from deteriorating.
以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明では、車両のドライバから見た前、後、左、右、上及び下を、それぞれ単に前、後、左、右、上及び下という。これら前後方向、左右方向、及び上下方向は、説明を簡単にするために便宜上特定しているだけであり、実際の使用状態を限定するものではない。 Exemplary embodiments are described in detail below with reference to the drawings. In the following description, front, rear, left, right, top and bottom as viewed from the driver of the vehicle are simply referred to as front, rear, left, right, top and bottom, respectively. The front-back direction, the left-right direction, and the up-down direction are only specified for convenience in order to simplify the explanation, and do not limit the actual usage conditions.
(実施形態1)
〈車両構成〉
図1は、本実施形態1に係る照明制御装置を有する車両Vを示す。車両Vは四輪の自動車であり、不図示の駆動装置により、4つの車輪のうち左右対称状に位置する2輪(例えば前輪)を駆動する。これにより、車両Vは移動(走行)する。
(Embodiment 1)
<Vehicle configuration>
FIG. 1 shows a vehicle V having a lighting control device according to the first embodiment. The vehicle V is a four-wheeled automobile, and two of the four wheels (for example, the front wheels) that are symmetrically positioned are driven by a driving device (not shown). As a result, the vehicle V moves (runs).
図2に示すように、車両Vは、右ハンドル式の車両であって、右側にステアリングホイール8が配置されている。車室内において、運転席から見て車両前側にはフロントウィンドウガラス1が配置されている。フロントウィンドウガラス1は、車室内側から見て、複数の車両構成部材により区画されている。具体的には、フロントウィンドウガラス1は、左右のフロントピラートリム2と、ルーフトリム3と、インストルメントパネル4とによって区画されている。
As shown in FIG. 2, the vehicle V is a right-hand drive vehicle, and a
左右のフロントピラートリム2は、フロントウィンドウガラス1の車幅方向外側の境界をそれぞれ構成している。各フロントピラートリム2は、各フロントピラーに沿って配置されている。各フロントピラートリム2は、図2に示すように、上側に向かって互いに離間するように斜めに傾斜してそれぞれ配置されている。
The left and right front pillar trims 2 form boundaries on the outer side of the
ルーフトリム3は、フロントウィンドウガラス1の上側の境界を構成している。ルーフトリム3は、車両のルーフパネルの車室内側を覆っている。フロントウィンドウガラス1の車幅方向の中央でかつルーフトリム3のやや下側の部分には、バックミラー5が取り付けられている。
The roof trim 3 forms the upper boundary of the
インストルメントパネル4は、フロントウィンドウガラス1の下側の境界を構成している。インストルメントパネル4には、メーターボックスやセンターディスプレイ7が設けられている。センターディスプレイ7の近傍部分には、車室内、特に、ドライバの顔面を撮影するドライバモニタカメラ102(図6参照)が設けられている。センターディスプレイ7の近傍部分にドライバモニタカメラ102を配置することで、ドライバの前髪やまつげに妨げられることなく、ドライバの眼を撮影することができる。
The
また、前記車両は、ドライバの前方の視界領域に画像を表示する表示装置としてのヘッドアップディスプレイ10(以下、HUD10という)を有する。具体的には、HUD10は、フロントウィンドウガラス1に虚像による画像を表示する。HUD10は、フロントウィンドウガラス1に下側から画像を投影することにより、フロントウィンドウガラス1上の所定領域に該画像の虚像を表示する。本実施形態1において、HUD10の表示範囲は、フロントウィンドウガラス1の全体に設定されている。フロントウィンドウガラス1及びHUD10は、ドライバの前方に位置しかつ虚像による画像を表示するディスプレイの一例である。
The vehicle also has a head-up display 10 (hereinafter referred to as HUD 10) as a display device that displays an image in a field of view in front of the driver. Specifically, the
また、前記車両は、左右のフロントピラーよりも車幅方向外側に、サイドミラー6をそれぞれ有している。各サイドミラー6は、運転席に着座したドライバがサイドドアのウィンドウ越しに見ることが出来るように配置されている。
The vehicle also has side mirrors 6 outside the left and right front pillars in the vehicle width direction. Each
車両Vは、図3に示すように、外部環境を撮影するための複数のカメラが設けられている(図3では、フロントカメラ100のみを示す)。例えば、車両前側の外部環境を撮影するフロントカメラ100は、車両の前側端部であって、車両のボンネット9よりもやや下側に配置されている。複数のカメラは、車両の周囲を水平方向に360°撮影できるように、車両の両側部及び車両後部にも設けられている。
As shown in FIG. 3, the vehicle V is provided with a plurality of cameras for photographing the external environment (only the
車両は、前側かつ左右両側の部分に一対のヘッドライト20を有する。ヘッドライト20は、車両Vの前方を照射する。各ヘッドライト20は、車両Vのフロントフェンダに連続するようにそれぞれ配置されている。ヘッドライト20は、図1に示すように、バッテリBと電気的に接続されている。ヘッドライト20は、バッテリBから供給される電力により点灯する。
The vehicle has a pair of
図4に示すように、ヘッドライト20は、ロービームユニット21と、ハイビームユニット22とを備えている。ロービームユニット21は、車両前方のやや下方に指向するロービームを発する。ロービームは、ヘッドライト20が照射する光のうち車両近傍側の部分の光を形成する。ハイビームユニット22は、車両前方にほぼ水平方向に指向するハイビームを発する。ハイビームは、ヘッドライト20が照射する光のうち車両遠方側の部分の光を形成する。
As shown in FIG. 4 , the
ロービームユニット21は、ロービームを発する複数のLED光源23aからなるLEDアレイ23及び反射鏡を備えている。LEDアレイ23は、図5に示すように、上下方向に複数個並んだLED光源23aの列が、横方向(車幅方向)に複数列に並んで形成されている。各LED光源23aは、それぞれ独立して輝度を調整することができるように構成されている。尚、LED光源23aの列数は特に制限されない。また、2個以上のLED光源23aがあれば、各列のLED光源23aの数は特に限定されない。特に、各列においてLED光源23aの個数が異なっていてもよい。
The
ハイビームユニット22も、ロービームユニット21と同様に複数のLED光源からなるLEDアレイ24を有する。LEDアレイ24における複数のLED光源の配列は、ロービームユニット21aのLED光源23aの配列と同じでも良いし、異なってよい。
Like the
ヘッドライト20は、ECU30(Electrical Control Unit)により制御される。ECU30は、プロセッサと、複数のモジュールを有するメモリ等から構成されるコンピュータハードウェアである。ECU30は、ヘッドライト20の制御の他に、HUD10の制御を行う。
The
〈制御系の構成〉
図6に示すように、ECU30は、複数のセンサや外部端末からの入力された情報に基づいて、HUD10及びヘッドライト20への制御信号を生成する。ECU30には、車両Vの前方を撮影する複数のフロントカメラ100からの情報と、外部サーバから送信される地図データ101と、ドライバの顔面含む領域を撮影するドライバモニタカメラ102からの情報と、車外が雨天であるか否かを検知するレインセンサ103と、フロントウィンドウガラス1を拭き取るワイパ作動させるワイパスイッチ104からの信号と、ヘッドライト20の点灯要求を受けるヘッドライトスイッチ105からの信号と、が入力される。ここで示すものは、ECU30が受信する情報の一例を示し、ECU30には、その他の情報が入力されてもよい。
<Configuration of control system>
As shown in FIG. 6, the
フロントカメラ100は、車両Vのヘッドライト20により照射された路面を含む画像を取得する。フロントカメラ100により取得された画像の情報には、車両Vのヘッドライト20により照射された路面の輝度が含まれている。このことから、フロントカメラ100は、路面輝度検知器を構成する。
The
ヘッドライトスイッチ105は、例えば、ウィンカーレバーに設けられている。ヘッドライトスイッチ105がオンになったときには、後述するヘッドライト制御部35によりヘッドライト20が作動して、車両Vの前方に光が照射される。
The
ECU30は、一対のヘッドライト20の光により形成される輝度勾配を算出する輝度勾配演算部31と、車両Vの前方の道路形状を演算する道路形状演算部32と、ドライバの視野領域を演算する視野領域演算部33とを有する。
The
輝度勾配演算部31は、フロントカメラ100により撮影された画像から、ヘッドライト20が路面に照射する光のうち、ドライバの視野領域に含まれる光の輝度勾配を演算する。輝度勾配演算部31の動作の詳細については後述する。
The brightness
道路形状演算部32は、フロントカメラ100からの情報と地図データ101とに基づいて、車両Vの前方の道路形状を演算する。道路形状演算部32は、車両Vの前方の道路形状について、直進、左カーブ、右カーブ、上り坂、及び下り坂であるかを検知する。また、道路形状演算部32は、道路の途中や左右に障害物があるか否かについても演算する。
The
視野領域演算部33は、フロントカメラ100からの情報とドライバモニタカメラ102からの情報とに基づいて、ドライバの視野領域を演算する。具体的には、視野領域演算部33は、ドライバモニタカメラ102からドライバの視線を検知する。視野領域演算部33は、検知したドライバの視線を、フロントカメラ100が撮影した画像に当てはめて、ドライバの注視点FP(図13,図14を参照)を検知する。また、詳しくは後述するが、視野領域演算部33は、ドライバの注視点FPを中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域CAを算出する。これらのことから、フロントカメラ100、ドライバモニタカメラ102、及び視野領域演算部33は、視野領域検知部を構成する。
The visual
ECU30は、ドライバの視野領域における配光を制御するための配光制御部34を有する。配光制御部34の動作の詳細については後述する。
The
ECU30は、配光制御部34からの信号により各ヘッドライト20をそれぞれ制御するヘッドライト制御部35を有する。また、ECU30は、配光制御部34からの信号によりHUD10を制御するディスプレイ制御部36を有する。
The
〈輝度勾配と視認性との関係〉
ここで、夜間には、対向車のヘッドライトの光等からなる環境光がドライバの瞳に入射されるため、ドライバの瞳孔が小さくなる。瞳孔が小さくなると、道路そのものからの反射光が入射されにくくなるため、ドライバの道路状況の視認能力が悪化して、車両前方の道路状況の視認性が悪化する。特に、夜間雨天時には、対向車のヘッドライトの光が路面で反射してドライバに入力されやすくなるため、ドライバの視認能力が悪化しやすい。
<Relationship between luminance gradient and visibility>
At night, ambient light such as the light from the headlights of an oncoming vehicle is incident on the driver's pupil, which causes the driver's pupil to become smaller. If the pupil becomes smaller, it becomes difficult for reflected light from the road itself to enter, so the driver's ability to see the road conditions deteriorates, and the visibility of the road conditions in front of the vehicle deteriorates. In particular, when it rains at night, the light from the headlights of oncoming vehicles is likely to be reflected on the road surface and input to the driver, which tends to deteriorate the driver's visual recognition ability.
本願発明者は、グレア錯視の特性(非特許文献1を参照)に注目して、車両Vの前方の光量を出来る限り低下させることなく、散瞳効果を得られる方法を検討した。具体的には、ドライバの視野領域に含まれる光の輝度勾配を調整することで、ドライバの瞳孔を大きくすることを検討した。本願発明者は、上記の仮定を検討するために実験を行った。 The inventor of the present application paid attention to the characteristics of the glare illusion (see Non-Patent Document 1) and studied a method of obtaining a mydriatic effect without reducing the amount of light in front of the vehicle V as much as possible. Specifically, the inventors investigated enlarging the driver's pupil by adjusting the luminance gradient of the light contained in the driver's viewing area. The inventors conducted experiments to examine the above assumptions.
図7及び図8は、本願発明者が行った実験条件を示す。尚、図7では、ディスプレイDの背景が白地で、ディスプレイDに表示する画像が黒色になっているが、実際には、ディスプレイDの背景が黒地であり、ディスプレイDには白色の光を表示している。 7 and 8 show experimental conditions conducted by the inventors of the present application. In FIG. 7, the background of the display D is white and the image displayed on the display D is black, but in reality, the background of the display D is black and white light is displayed on the display D. is doing.
本実験では、図7に示すように、円環状領域CAを設定し、ディスプレイDに、円環状領域CAの外縁から内縁に向かって輝度が低下するような光を写し出した。被験者には円環状領域CAの中心Pを注視するように指示をした。そして、光を写しだす領域の割合(以下、輝度勾配割合という)、円環状領域CAの外縁位置、幅、及び輝度勾配を変更しながら、被験者の瞳孔の大きさを計測した。輝度勾配割合は、円環状領域CA全体に光を写しだした状態を100%とし、全く表示しない状態を0%とした。円環状領域CAの外縁位置は、被験者の瞳を中心とする注視点からの角度(つまり、視野角)で定義し、円環状領域CAの幅は、円環状領域の外縁位置と内縁位置との角度差で定義している。 In this experiment, as shown in FIG. 7, an annular area CA was set, and light was displayed on the display D such that the brightness decreased from the outer edge to the inner edge of the annular area CA. The subjects were instructed to gaze at the center P of the toric area CA. Then, the size of the pupil of the subject was measured while changing the ratio of the area where the light was projected (hereinafter referred to as the luminance gradient ratio), the outer edge position of the annular area CA, the width, and the luminance gradient. The luminance gradient ratio was defined as 100% when the light was reflected on the entire annular area CA, and 0% when the light was not displayed at all. The outer edge position of the annular area CA is defined by the angle (i.e., viewing angle) from the point of gaze centering on the pupil of the subject, and the width of the annular area CA is defined by the distance between the outer edge position and the inner edge position of the annular area. Defined by angular difference.
図8は、本実験における輝度勾配の定義を示す。まず、図8(a)に示すように、円環状領域CAの放射方向(径方向と一致)における、円環状領域CAの外縁位置(図8(a)のA’の位置)から内縁位置(図8(a)のAの位置)まで白線輝度を算出する。次に、図8(b)に示すように、視野角を横軸、白線輝度を縦軸にしたグラフを作成し、輝度勾配曲線を算出する。そして、外縁位置A’から内縁位置Aまでの平均の勾配を算出して、算出した勾配を輝度勾配としている。 FIG. 8 shows the definition of luminance gradient in this experiment. First, as shown in FIG. 8A, from the outer edge position (position A' in FIG. 8A) to the inner edge position ( The white line luminance is calculated up to the position A in FIG. 8A). Next, as shown in FIG. 8B, a graph is created with the viewing angle on the horizontal axis and the white line luminance on the vertical axis, and the luminance gradient curve is calculated. Then, the average gradient from the outer edge position A' to the inner edge position A is calculated, and the calculated gradient is used as the luminance gradient.
図9~図12は、実験結果をそれぞれ示している。図9は、輝度勾配割合と被験者の瞳孔径との関係を示し、図10は、円環状領域CAの外縁位置と被験者の瞳孔径との関係を示し、図11は、円環状領域の幅と被験者の瞳孔径との関係を示し、図12は、輝度勾配と被験者の瞳孔径との関係を示す。尚、各実験結果において、変数となるパラメータ以外は、任意の値に固定している。 9 to 12 show experimental results, respectively. FIG. 9 shows the relationship between the luminance gradient ratio and the pupil diameter of the subject, FIG. 10 shows the relationship between the outer edge position of the toric area CA and the pupil diameter of the subject, and FIG. The relation with the pupil diameter of the subject is shown, and FIG. 12 shows the relation between the brightness gradient and the pupil diameter of the subject. In each experimental result, parameters other than variables are fixed at arbitrary values.
図9に示すように、輝度勾配割合を変化させたときには、輝度勾配割合は8%~12%の範囲で散瞳効果が明確に得られることが分かった。具体的には、輝度勾配割合が10%付近のときに瞳孔径変化量が最大となり、輝度勾配割合が10%未満のときには輝度勾配割合が小さくなるにつれて瞳孔径変化量が減少し、輝度勾配割合が10%より大きいときには輝度勾配割合が大きくなるにつれて瞳孔径変化量が減少することが分かった。これは、輝度勾配割合が少ない場合は視細胞に対する刺激が小さ過ぎるためと考えられる。一方で、輝度勾配割合が大きい場合には、光量が大きくなり過ぎて逆に瞳孔径が小さくなるためと考えられる。この実験の結果から、輝度勾配割合は8%~12%に設定すると散瞳効果を得やすいことが分かった。 As shown in FIG. 9, when the luminance gradient ratio was changed, it was found that the mydriatic effect was clearly obtained in the luminance gradient ratio range of 8% to 12%. Specifically, when the luminance gradient ratio is around 10%, the amount of change in pupil diameter becomes maximum. is greater than 10%, the amount of change in pupil diameter decreases as the luminance gradient ratio increases. This is probably because the stimulus to the photoreceptor cells is too small when the luminance gradient ratio is small. On the other hand, when the luminance gradient ratio is large, the amount of light becomes too large and conversely the pupil diameter becomes small. From the results of this experiment, it was found that a mydriatic effect can be easily obtained when the luminance gradient ratio is set to 8% to 12%.
図10に示すように、円環状領域CAの外縁位置を変化させたときには、10°~25°の範囲で散瞳効果が明確に得られることが分かった。具体的には、外縁位置が15°付近のときに瞳孔径変化量が最大となり、外縁位置が15°未満のときには外縁位置が0°に近づくにつれて瞳孔径変化量が減少し、外縁位置が15°よりも大きいときには瞳孔径変化量がほぼ一定となることが分かった。これは、視細胞のうち暗所視を担う杆体細胞の密度が関係していると考えられる。多少の個人差はあるが、一般に、杆体細胞の密度は、左右方向においては視野角15°付近の領域が最大となっている。このため、円環状領域CAの外縁位置が15°であるときが最大の散瞳効果が得られたと考えられる。この実験結果から、円環状領域CAの外縁位置は、被験者の注視点を中心とする放射方向の10°~25°に設定すると散瞳効果を得やすいことが分かった。 As shown in FIG. 10, it was found that when the outer edge position of the toric area CA was changed, the mydriatic effect was clearly obtained in the range of 10° to 25°. Specifically, when the outer edge position is around 15°, the amount of change in pupil diameter becomes maximum. It was found that the amount of change in pupil diameter is almost constant when the angle is larger than °. This is thought to be related to the density of rod cells responsible for scotopic vision among photoreceptors. Although there are some individual differences, in general, the maximum density of rod cells in the left-right direction is in the region near the viewing angle of 15°. Therefore, it is considered that the maximum mydriatic effect was obtained when the outer edge position of the annular area CA was 15°. From this experimental result, it was found that setting the outer edge position of the annular area CA to 10° to 25° in the radial direction centering on the gaze point of the subject facilitates obtaining the mydriatic effect.
図11に示すように、円環状領域CAの幅を変化させたときには、1°~4°の範囲で散瞳効果が明確に得られることが分かった。具体的には、幅が2°~3°の間のときに最大となり、幅が2°未満のときには幅が小さくなるにつれて減少し、幅が3°よりも大きいときには幅が大きくなるにつれて減少することが分かった。これは、幅が小さいときには、被験者が輝度勾配を知覚できなくなるためと考えられる。一方で、幅が大きいときには、光量が大きくなり過ぎて逆に瞳孔径が小さくなるためと考えられる。この実験結果から、円環状領域CAの幅は、1°~4°に設定すると散瞳効果を得やすいことが分かった。 As shown in FIG. 11, it was found that when the width of the annular area CA was changed, the mydriatic effect was clearly obtained in the range of 1° to 4°. Specifically, it becomes maximum when the width is between 2° and 3°, decreases as the width decreases when the width is less than 2°, and decreases as the width increases when the width is greater than 3°. I found out. This is probably because the subject cannot perceive the luminance gradient when the width is small. On the other hand, when the width is large, the amount of light becomes too large and conversely the pupil diameter becomes small. From this experimental result, it was found that setting the width of the annular region CA to 1° to 4° facilitates obtaining the mydriatic effect.
図12に示すように、輝度勾配を変化させたときには、0.5(cd/m2/deg)~1.5(cd/m2/deg)の範囲で、散瞳効果が明確に得られることが分かった。具体的には、輝度勾配が1.0(cd/m2/deg)付近のときに瞳孔径変化量が最大となり、輝度勾配が1.0(cd/m2/deg)未満のときには輝度勾配が0(cd/m2/deg)に近づくにつれて瞳孔径変化量が減少し、輝度勾配が1.0(cd/m2/deg)よりも大きいときには輝度勾配が大きくなるにつれて瞳孔径変化量が減少することが分かった。これは、視野角15°付近における視力では、知覚可能な輝度勾配が1.0(cd/m2/deg)付近であるためと考えられる。この実験結果から輝度勾配は、0.5(cd/m2/deg.)~1.5(cd/m2/deg)に設定すると散瞳効果を得やすいことが分かった。 As shown in FIG. 12, when the luminance gradient is changed, the mydriatic effect is clearly obtained in the range of 0.5 (cd/m 2 /deg) to 1.5 (cd/m 2 /deg). I found out. Specifically, when the luminance gradient is around 1.0 (cd/m 2 /deg), the amount of change in pupil diameter becomes maximum, and when the luminance gradient is less than 1.0 (cd/m 2 /deg), the luminance gradient approaches 0 (cd/m 2 /deg), the amount of change in pupil diameter decreases, and when the luminance gradient is greater than 1.0 (cd/m 2 /deg), the amount of pupil diameter change decreases as the luminance gradient increases. found to decrease. This is probably because the perceptible luminance gradient is around 1.0 (cd/m 2 /deg) with visual acuity around a viewing angle of 15°. From this experimental result, it was found that a mydriatic effect can be easily obtained when the luminance gradient is set between 0.5 (cd/m 2 /deg.) and 1.5 (cd/m 2 /deg.).
以上の実験結果から、本実施形態1では、ECU30は、ドライバの注視点FPを中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域CAにおいて、円環状領域の外縁位置から注視点FPに向かう輝度勾配が特定の割合で減少する所定勾配である所定勾配領域が所定割合だけ存在するように、各ヘッドライト20及びHUD10を制御するようにした。具体的に、所定角度範囲は、円環状領域CAの外縁位置が10°~25°となりかつ円環状領域CAの幅が1°~4°となる角度範囲であり、所定勾配は0.5(cd/m2/deg)~1.5(cd/m2/deg)の範囲であり、所定割合は8%~12%である。特に、好ましくは、ECU30は、外縁位置が15°でかつ幅が2°の円環状領域CAに対して、外縁位置から注視点FPに向かう輝度勾配が0.5(cd/m2/deg)~1.5(cd/m2/deg)の範囲である所定勾配領域が所定割合だけ存在するように、各ヘッドライト20及びHUD10を制御する。
From the above experimental results, in the first embodiment, the
〈車両での配光制御〉
次に、実際に車両Vに搭載した際の配光制御について図13~図15を参照しながら説明する。
<Light distribution control in vehicles>
Next, the light distribution control when actually mounted on the vehicle V will be described with reference to FIGS. 13 to 15. FIG.
図13は、車両Vが夜間に直進路を走行している場合を示す。このとき、配光制御部34は、ヘッドライト制御部35にそれぞれ制御信号を送って、各ヘッドライト20を点灯させている。配光制御部34は、ヘッドライト20が路面に照射する光の輝度勾配が、車両近傍側から車両遠方側に向かって所定勾配で減少するようにヘッドライト20の配光を調整している。所定勾配は、0.5(cd/m2/deg)~1.5(cd/m2/deg)である。
FIG. 13 shows a case where the vehicle V is traveling straight at night. At this time, the light
車両Vに搭載した際の配光制御では、まず、視野領域演算部33により、ドライバの視野領域を算出する。視野領域演算部33は、フロントカメラ100が撮影した画像に対して、車両Vの走行時にドライバの視界領域に入る車両構成部材を示す画像を合成して、図13や図14に示すような画像を生成する。視野領域演算部33は、ドライバモニタカメラ102が撮影したドライバの画像からドライバの視線を算出して、ドライバの注視点FPを算出する。次に、視野領域演算部33は、注視点FPを中心とする円環状領域CAを設定する。ここでは、外縁位置が15°で幅が2°の円環状領域CAを設定している。
In the light distribution control when mounted on the vehicle V, first, the visual field area of the driver is calculated by the visual
次に、配光制御部34は、視野領域演算部33が設定した円環状領域CAに対して、該円環状領域CAの周方向に延びる2つの特定領域SAを設定する。特定領域SAは、円環状領域CA全体に対する特定領域SA全体の割合が所定割合になりかつ左右に均等になるように設定される。ここでは、円環状領域CA全体に対する特定領域SA全体の割合が10%になるように、中心よりも右側に5%分、中心よりも左側に5%分の特定領域SAがそれぞれ設定されている。配光制御部34は、視野領域演算部33により合成された画像情報に基づいて、円環状領域CAのうち、ヘッドライト20の光が照射されている領域と重複する部分に各特定領域SAをそれぞれ設定する。左右の特定領域SAは、注視点FAを通り上下方向に延びる直線に対して対称に配置されていてもよいし、非対称に配置されていてもよい。
Next, the light
次いで、輝度勾配演算部31は、各特定領域SAにおける輝度勾配をそれぞれ算出する。輝度勾配演算部31は、前述の実験と同様にして、特定領域SAの外縁位置から内縁位置までの放射方向の輝度を算出する。輝度勾配演算部31は、該輝度の平均の勾配を算出して、算出した勾配を輝度勾配としている。
Next, the
次に、配光制御部34は、輝度勾配演算部31の演算結果から、各特定領域SAの輝度勾配が所定勾配であるか、つまり、各特定領域SAが所定勾配領域であるか否かを判定する。図13のように、直進路は、ヘッドライト20の光路に障害物が存在しにくいため、車両Vが直進路を走行しているときには、特定領域SAの輝度勾配は所定勾配となることが多い。配光制御部34は、各特定領域SAが所定勾配領域であるときには、現在の状態を維持する。
Next, the light
図14は、車両Vが夜間に左カーブを走行している場合を示す。この場合でも、配光制御部34は、ヘッドライト20が路面に照射する光の輝度勾配が、車両近傍側から車両遠方側に向かって所定勾配で減少するようにヘッドライト20の配光を調整している。所定勾配は、0.5(cd/m2/deg)~1.5(cd/m2/deg)である。
FIG. 14 shows a case where the vehicle V is traveling on a left curve at night. Even in this case, the light
図14に示すように、左カーブでは、車両前方かつ左側の領域に、斜面やガードレールなど、ヘッドライト20の光路上に障害物が存在することが多い。このときには、右側の特定領域SAについては、輝度勾配が所定勾配となりやすいが、左側の特定領域SAについては、左側のヘッドライト20の光が障害物に照射される結果、輝度勾配が所定勾配となりにくい。
As shown in FIG. 14, in a left curve, there are often obstacles on the optical path of the
配光制御部34は、右側の特定領域SAは所定勾配領域であるが、左側の特定領域SAが所定勾配領域でないと判定したときには、HUD10により、車室内側から見て、フロントウィンドウガラス1における左側の特定領域SAと重複する部分に、当該部分の輝度勾配が所定勾配となる画像を表示させる。配光制御部34は、左側の特定領域SAに前記画像を表示させるための制御信号をディスプレイ制御部36に送信する。ディスプレイ制御部36は、配光制御部34からの制御信号に基づいて、HUD10を制御する。例えば、ディスプレイ制御部36は、左側の特定領域SAの内縁位置が暗くなるような画像を表示して、左側の特定領域SAの輝度勾配が所定勾配となるようにする。これにより、左右の特定領域SAの両方を所定勾配領域とすることができる。このことから、配光制御部34及びディスプレイ制御部36は、制御部の一例となり得る。
When the light
図15は、ECU30による配光制御の動作処理を示すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing operation processing of light distribution control by the
ステップS101において、ECU30は、各種センサ情報を取得する。
In step S101, the
次に、ステップS102において、ECU30は、各ヘッドライト20がオン状態であるかを判定する。ECU30は、ヘッドライトスイッチ105からオン信号が送信されているか否かにより判定する。ECU30は、各ヘッドライト20がオン状態であるYESのときには、ステップS103に進む。一方で、ECU20は、各ヘッドライト20がオフ状態であるNOのときにはステップS101に戻る。
Next, in step S102, the
前記ステップS103では、ECU30は、ドライバの注視点FPを算出する。
In step S103, the
次に、ステップS104において、ECU30は、前記ステップS103で算出した注視点FPを中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域CAを設定する。ECU30は、外縁位置が10°~25°でかつ幅が1°~4°の円環状領域CAを設定する。
Next, in step S104, the
次いで、ステップS105において、ECU30は、円環状領域CAに対して特定領域SAを設定する。ECU30は、円環状領域CA全体に対する特定領域SA全体の割合が所定割合になりかつ円環状領域CA全体に対する左右の特定領域SAの割合が均等になるように設定される。
Next, in step S105, the
次に、ステップS106において、ECU30は、各特定領域SAの輝度勾配をそれぞれ算出する。
Next, in step S106, the
続いて、ステップS107において、ECU30は、各特定領域SAの両方が、輝度勾配が所定勾配である所定勾配領域であるYESのときには、リターンする。一方で、ECU30は、各特定領域SAの少なくとも一方が、所定勾配領域でないNOのときには、ステップS108に進む。
Subsequently, in step S107, the
前記ステップS108では、ECU30は、所定勾配領域でない特定領域SAに、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示する。具体的には、ECU30は、HUD10により、車室内側から見て、フロントウィンドウガラス1における所定勾配領域でない特定領域SAと重複する部分に、当該部分の輝度勾配が所定勾配となる画像を表示する。ステップS108の後はリターンする。
In step S108, the
したがって、本実施形態1では、車両Vのヘッドライト20により照射された路面の輝度を検知するフロントカメラ100と、車両Vのドライバの視野領域を検知する視野領域検知部(フロントカメラ100、ドライバモニタカメラ102、及び視野領域演算部33)と、ヘッドライト20の光により形成される輝度勾配を算出する輝度勾配演算部31と、HUD10を制御する配光制御部34及びディスプレイ制御部36と、を備え、配光制御部34は、ドライバの注視点FPを中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域CAにおいて、該円環状領域CAの外縁位置から内縁位置に放射方向に向かう輝度勾配が特定の割合で減少する所定勾配である所定勾配領域の割合が、所定割合未満であるときには、フロントウィンドウガラス1における円環状領域CAと重複する部分に、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示するように、ディスプレイ制御部36に制御信号を出力する。これにより、適切に散瞳効果を得て、ドライバの瞳孔を拡大することができる。この結果、ドライバの視認能力を改善して、車両前方の道路状況の視認性が悪化するのを抑制することができる。
Therefore, in the first embodiment, the
特に本実施形態1では、円環状領域CAの周方向に延びかつ円環状領域CA全体のうち所定割合分だけ設定された特定領域SAを予め設定し、輝度勾配演算部31は、特定領域SAの輝度勾配を算出し、配光制御部34は、特定領域SAの一部が所定勾配領域であり、該特定領域SAの残部が所定勾配領域でないときには、フロントウィンドウガラス1おける特定領域SAの残部と重複する部分にのみ、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示するようにディスプレイ制御部36に制御信号を出力する。これにより、予め特定領域SAを設定するため、所定勾配領域を適切な割合だけ円環状領域CAに形成することができる。この結果、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。
In particular, in the first embodiment, the specific area SA extending in the circumferential direction of the annular area CA and having a predetermined proportion of the entire annular area CA is set in advance. The luminance gradient is calculated, and when part of the specific area SA is the predetermined gradient area and the remainder of the specific area SA is not the predetermined gradient area, the light distribution control unit A control signal is output to the
また、本実施形態1において、特定領域SAは、左右に均等な割合で設定される。ドライバの左右の瞳孔に対して適切に刺激を与えることができ、左右両方の瞳に対して散瞳効果を適切に得ることができる。これにより、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。 In addition, in the first embodiment, the specific area SA is set to the left and right at an equal ratio. The left and right pupils of the driver can be appropriately stimulated, and the mydriatic effect can be properly obtained for both the left and right pupils. As a result, the driver's visual recognition ability can be improved more effectively.
また、本実施形態1において、視野領域演算部33は、ドライバを撮影するドライバモニタカメラ102及び車両Vの前方を撮影するフロントカメラ100からの入力信号に基づいてドライバの視野領域を検知する。これにより、ドライバの注視点FPを精度良く検出できる結果、散瞳効果の得られる円環状領域CAを精度良く設定することができる。これにより、ドライバの視認能力をより効果的に改善することができる。
Further, in the first embodiment, the visual
〈実施形態2〉
以下、実施形態2について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において前記実施形態1と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
<
Hereinafter,
本実施形態2は、配光制御部34による配光制御が前記実施形態1とは異なる。本実施形態2における配光制御について、図16及び図17を参照しながら説明する。
The second embodiment differs from the first embodiment in light distribution control by the light
図16は、車両Vが夜間に左カーブを走行している場合を示す。配光制御部34は、ヘッドライト20が路面に照射する光の輝度勾配が、車両近傍側から車両遠方側に向かって所定勾配で減少するようにヘッドライト20の配光を調整している。所定勾配は、0.5(cd/m2/deg)~1.5(cd/m2/deg)である。
FIG. 16 shows a case where the vehicle V is traveling on a left curve at night. The light
本実施形態2において、配光制御部34は、特定領域SAを設定しない。本実施形態2において、輝度勾配演算部31は、配光制御部34が円環状領域CAを設定した後に、円環状領域CA全体の輝度勾配を算出する。尚、輝度勾配演算部31は、円環状領域CAのうち、フロントウィンドウガラス1と重複する部分(厳密には、視野領域演算部33が生成した合成画像のフロントウィンドウガラスと重複する部分)の輝度勾配のみを算出するようにしてもよい。
In
次に、配光制御部34は、輝度勾配演算部31の算出結果から、円環状領域CAに存在する所定勾配領域を特定する。ここでは、図16に示すように、円環状領域CAの右側部分にのみ所定勾配領域が特定されたとする。この所定勾配領域は、ヘッドライト20の光により形成される所定勾配領域である。
Next, the light
次いで、配光制御部34は、ヘッドライト20の光により形成される所定勾配領域が、円環状領域全体に対する割合を算出する。ここでは、ヘッドライト20の光により形成される所定勾配領域が、円環状領域全体に対して3%であると仮定する。
Next, the light
そして、配光制御部34は、所定勾配領域が円環状領域全体に対して占める割合が所定割合となるように、車室内側から見て、フロントウィンドウガラス1における円環状領域CAと重複する部分に、当該部分の輝度勾配が所定勾配となる画像を表示させる。より具体的には、配光制御部34は、例えば、所定割合が10%であるときには、ヘッドライト20の光により形成される所定勾配領域が既に3%あるため、円環状領域CAのうち周方向の7%分の領域(図16にハッチングで示す)に、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示させる。配光制御部34は、前記画像を表示させるための制御信号をディスプレイ制御部36に送信する。ディスプレイ制御部36は、配光制御部34からの制御信号に基づいて、HUD10を制御する。これにより、円環状領域CAのうち所定勾配領域の割合が所定割合になる。
Then, the light
配光制御部34は、円環状領域CAのうち出来る限り下側の部分に、前記画像を表示させるようにディスプレイ制御部36に制御信号を送信する。ドライバの視野領域における路面と同程度の位置に画像を表示する方が、ドライバの運転に影響を与えにくいためである。
The light
図17は、本実施形態2における、ECU30による配光制御の動作処理を示すフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart showing operation processing of light distribution control by the
ステップS201において、ECU30は、各種センサ情報を取得する。
In step S201, the
次に、ステップS202において、ECU30は、各ヘッドライト20がオン状態であるかを判定する。ECU30は、ヘッドライトスイッチ105からオン信号が送信されているか否かにより判定する。ECU30は、各ヘッドライト20がオン状態であるYESのときには、ステップS203に進む。一方で、ECU20は、各ヘッドライト20がオフ状態であるNOのときにはステップS201に戻る。
Next, in step S202, the
前記ステップS203では、ECU30は、ドライバの注視点FPを算出する。
In step S203, the
次に、ステップS204において、ECU30は、前記ステップS203で算出した注視点FPを中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域CAを設定する。ECU30は、外縁位置が10°~25°でかつ幅が1°~4°の円環状領域CAを設定する。
Next, in step S204, the
次いで、ステップS205において、ECU30は、円環状領域CAの輝度勾配を算出する。
Next, in step S205, the
続いて、ステップS206において、ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在するか否かを判定する。ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在するYESのときには、リターンする。一方で、ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在しないNOのときには、ステップS207に進む。
Subsequently, in step S206, the
前記ステップS207では、ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在するように、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示する。具体的には、ECU30は、HUD10により、車室内側から見て、フロントウィンドウガラス1における円環状領域CAと重複する部分に、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示する。ECU30は、ヘッドライト20で構成される所定勾配領域が円環状領域CA全体に占める割合を算出して、所定割合から当該割合を引いた割合に相当する領域だけ、上記画像を表示する。ステップS207の後はリターンする。
In step S207, the
したがって、本実施形態2において、配光制御部34は、ドライバの注視点FPを中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域CAにおいて、該円環状領域CAの外縁位置から内縁位置に放射方向に向かう輝度勾配が特定の割合で減少する所定勾配である所定勾配領域の割合が、所定割合未満であるときには、円環状領域CAにおける所定勾配領域の割合が所定割合となるように、フロントウィンドウガラス1における円環状領域CAと重複する部分に、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示するように、ディスプレイ制御部36に制御信号を出力する。これにより、適切に散瞳効果を得て、ドライバの瞳孔を拡大することができる。この結果、ドライバの視認能力を改善して、車両前方の道路状況の視認性が悪化するのを抑制することができる。
Therefore, in the second embodiment, the light
〈実施形態3〉
以下、実施形態3について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において前記実施形態1及び2と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
<
Hereinafter,
本実施形態3では、ECU30の配光制御の処理が、前述の実施形態1及び2とは異なる。具体的には、本実施形態3では、ECU30は、ヘッドライト20の光路上に障害物があるときにのみHUD10により、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示するようにする。ECU30は、ヘッドライト20の光路上に障害物がないときには、ヘッドライト20を制御することで、円環状領域CA内に所定勾配領域が所定割合存在するようにする。
In the third embodiment, the light distribution control process of the
図18は、本実施形態3における、ECU30による配光制御の動作処理を示すフローチャートである。
FIG. 18 is a flow chart showing operation processing of light distribution control by the
ステップS301において、ECU30は、各種センサ情報を取得する。
In step S301, the
次に、ステップS302において、ECU30は、各ヘッドライト20がオン状態であるかを判定する。ECU30は、ヘッドライトスイッチ105からオン信号が送信されているか否かにより判定する。ECU30は、各ヘッドライト20がオン状態であるYESのときには、ステップS303に進む。一方で、ECU20は、各ヘッドライト20がオフ状態であるNOのときにはステップS301に戻る。
Next, in step S302, the
前記ステップS303では、ECU30は、ドライバの注視点FPを算出する。
In step S303, the
次に、ステップS304において、ECU30は、前記ステップS303で算出した注視点FPを中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域CAを設定する。ECU30は、外縁位置が10°~25°でかつ幅が1°~4°の円環状領域CAを設定する。
Next, in step S304, the
次いで、ステップS305において、ECU30は、円環状領域CAの輝度勾配を算出する。
Next, in step S305, the
続いて、ステップS306において、ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在するか否かを判定する。ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在するYESのときには、リターンする。一方で、ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在しないNOのときには、ステップS307に進む。
Subsequently, in step S306, the
前記ステップS307では、ECU30は、車両Vが走行している道路形状を検知する。ここで検知する道路形状は、単に走行路の形状だけでなく、走行路上に存在する物標や、走行路の左右に存在する山の斜面、森、ガードレール、電柱等を含む道路形状である。
In step S307, the
次のステップS308では、ECU30は、ヘッドライト20の光路上に障害物があるか否かを判定する。この障害物とは、ヘッドライト20の光を遮る障害物である。ECU30は、ヘッドライト20の光路上に障害物があるYESのときには、ステップS309に進む。一方で、ECU30は、ヘッドライト20の光路上に障害物が無いNOのときには、ステップS310に進む。
In the next step S<b>308 , the
前記ステップS309では、ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在するように、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示する。具体的には、ECU30は、HUD10により、車室内側から見て、フロントウィンドウガラス1における円環状領域CAと重複する部分に、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示する。ECU30は、ヘッドライト20で構成される所定勾配領域が円環状領域CA全体に占める割合を算出して、所定割合から当該割合を引いた割合に相当する領域だけ、上記画像を表示する。ステップS309の後はリターンする。
In step S309, the
一方で、前記ステップS309では、ECU30は、円環状領域CAに、所定勾配領域が所定割合存在するように、ヘッドライト20の配光を調整する。ステップS310の後はリターンする。
On the other hand, in step S309, the
この実施形態3では、配光制御部34は、ドライバの注視点FPを中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域CAにおいて、該円環状領域CAの外縁位置から内縁位置に放射方向に向かう輝度勾配が特定の割合で減少する所定勾配である所定勾配領域の割合が所定割合となるように、フロントウィンドウガラス1における円環状領域CAと重複する部分に、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示するように、ディスプレイ制御部36に制御信号を出力するか、ヘッドライト制御部35に制御信号を出力する。これにより、適切に散瞳効果を得て、ドライバの瞳孔を拡大することができる。この結果、ドライバの視認能力を改善して、車両前方の道路状況の視認性が悪化するのを抑制することができる。
In the third embodiment, the light
(その他の実施形態)
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
(Other embodiments)
The technology disclosed herein is not limited to the above-described embodiments, and substitutions are possible without departing from the scope of the claims.
前述の実施形態1では、特定領域SAを左右に均等に設定していたが、左右で特定領域の大きさが異なっていてもよい。特に、道路形状に応じて左右の特定領域の大きさを調整するようにしてもよい。 In the first embodiment described above, the specific areas SA are set evenly on the left and right, but the sizes of the specific areas on the left and right may be different. In particular, the sizes of the left and right specific regions may be adjusted according to the shape of the road.
また、前述の実施形態1では、輝度勾配が所定勾配でない特定領域にのみ、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示していた。これに限らず、輝度勾配が所定勾配でない特定領域があるときには、全ての特定領域に前記画像を表示するようにしてもよい。 Further, in the first embodiment described above, an image having a predetermined luminance gradient is displayed only in a specific region having a non-predetermined luminance gradient. Without being limited to this, when there is a specific region where the luminance gradient is not the predetermined gradient, the image may be displayed in all of the specific regions.
また、前述の実施形態1と実施形態3をと組み合わせて、例えば、特定領域SAとヘッドライト20の光路上の障害物とが重複するときに、特定領域SAに、輝度勾配が所定勾配となる画像を表示するように、HUD10を制御してもよい。
Further, by combining the above-described first and third embodiments, for example, when the specific area SA and an obstacle on the optical path of the
また、前述の実施形態1~3において、ECU30による配光制御は、夜間雨天時にのみ行うようにしてもよい。雨天時であるか否かは、レインセンサ103及びワイパスイッチ104からの信号に基づいて判断することができる。
Further, in the first to third embodiments described above, the light distribution control by the
前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。 The above-described embodiments are merely examples, and should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. The scope of the present disclosure is defined by the claims, and all modifications and changes within the equivalent range of the claims are within the scope of the present disclosure.
ここに開示された技術は、ドライバの前方に位置しかつ虚像による画像を表示するディスプレイを有する、車両の照明制御装置として有用である。 The technology disclosed herein is useful as a vehicle lighting control device having a display that is positioned in front of the driver and displays a virtual image.
1 フロントウィンドウガラス(ディスプレイ)
10 ヘッドアップディスプレイ(ディスプレイ)
20 ヘッドライト
30 ECU(制御部)
31 輝度勾配演算部
33 視野領域演算部(視野領域検知部)
34 配光制御部(制御部)
36 ディスプレイ制御部(制御部)
100 フロントカメラ(路面輝度検知器、視野領域検知部)
102 ドライバモニタカメラ(視野領域検知部)
CA 円環状領域
SA 特定領域
FP 注視点
V 車両
1 Front window glass (display)
10 Head-up display (display)
20
31
34 light distribution control unit (control unit)
36 Display control unit (control unit)
100 Front camera (road surface luminance detector, visual field detection unit)
102 Driver monitor camera (viewing area detection unit)
CA Annular area SA Specific area FP Point of regard V Vehicle
Claims (8)
前記車両のヘッドライトにより照射された路面の輝度を検知する路面輝度検知器と、
前記車両のドライバの視野領域を検知する視野領域検知部と、
前記ヘッドライトの光により形成される輝度勾配を算出する輝度勾配演算部と、
前記ディスプレイを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ドライバの注視点を中心とする放射方向の所定角度範囲にある円環状領域において、該円環状領域の外縁位置から内縁位置に放射方向に向かう輝度勾配が特定の割合で減少する所定勾配である所定勾配領域の割合が、所定割合未満であるときには、前記ディスプレイにおける前記円環状領域と重複する部分に、輝度勾配が前記所定勾配となる画像を表示することを特徴とする車両の照明制御装置。 A vehicle lighting control device having a display positioned in front of a driver and displaying a virtual image,
a road surface brightness detector that detects the brightness of the road surface illuminated by the headlights of the vehicle;
A visual field detection unit that detects a visual field area of a driver of the vehicle;
a luminance gradient calculation unit that calculates a luminance gradient formed by the light of the headlight;
A control unit that controls the display,
The control unit reduces a luminance gradient in a radial direction from an outer edge position to an inner edge position of the annular area within a predetermined angular range in the radial direction centering on the gaze point of the driver at a specific rate. when the ratio of the predetermined gradient region, which is the predetermined gradient, is less than the predetermined ratio, an image having the predetermined luminance gradient is displayed in a portion of the display that overlaps with the annular region. lighting controller.
前記制御部は、前記円環状領域における前記所定勾配領域の割合が前記所定割合となるように、前記ディスプレイにおける前記円環状領域と重複する部分に、輝度勾配が前記所定勾配となる画像を表示することを特徴とする車両の照明制御装置。 In the vehicle lighting control device according to claim 1,
The control unit displays an image having a luminance gradient of the predetermined gradient in a portion of the display that overlaps the annular region so that the ratio of the predetermined gradient region in the annular region is the predetermined ratio. A lighting control device for a vehicle, characterized by:
前記視野領域検知部は、前記ドライバを撮影するドライバモニタカメラ及び前記車両の前方を撮影するフロントカメラからの入力信号に基づいて前記視野領域を検知することを特徴とする車両の照明制御装置。 In the vehicle lighting control device according to claim 1 or 2,
A lighting control device for a vehicle, wherein the visual field area detection unit detects the visual field area based on input signals from a driver monitor camera that captures an image of the driver and a front camera that captures an image in front of the vehicle.
前記円環状領域の外縁位置は、前記ドライバの注視点を中心とする放射方向の10°~25°の間に設定されていることを特徴とする車両の照明制御装置。 In the vehicle lighting control device according to any one of claims 1 to 3,
A lighting control device for a vehicle, wherein an outer edge position of the annular region is set between 10° and 25° in a radial direction centering on the gaze point of the driver.
前記所定角度範囲の幅は、1°~4°に設定されていることを特徴とする車両の照明制御装置。 In the vehicle lighting control device according to any one of claims 1 to 4,
A lighting control device for a vehicle, wherein the width of the predetermined angle range is set to 1° to 4°.
前記所定割合は、8%~12%に設定されていることを特徴とする車両の照明制御装置。 In the vehicle lighting control device according to any one of claims 1 to 5,
The lighting control device for a vehicle, wherein the predetermined ratio is set to 8% to 12%.
前記輝度勾配演算部は、前記円環状領域の周方向に延びかつ前記円環状領域全体のうち前記所定割合分だけ設定された特定領域の輝度勾配を算出し、
前記制御部は、前記特定領域の一部が前記所定勾配領域であり、該特定領域の残部が前記所定勾配領域でないときには、前記ディスプレイおける前記特定領域の残部と重複する部分にのみ、輝度勾配が前記所定勾配となる画像を表示することを特徴とする車両の照明制御装置。 In the vehicle lighting control device according to any one of claims 1 to 6,
The brightness gradient calculation unit calculates a brightness gradient of a specific region that extends in the circumferential direction of the annular region and is set by the predetermined proportion of the entire annular region,
When a portion of the specific region is the predetermined gradient region and the remainder of the specific region is not the predetermined gradient region, the control unit controls that only a portion of the display that overlaps the remainder of the specific region has a luminance gradient. A lighting control device for a vehicle, characterized by displaying an image having the predetermined gradient.
前記特定領域は、左右に均等な割合で設定されていることを特徴とする車両の照明制御装置。
In the vehicle lighting control device according to claim 7,
A lighting control device for a vehicle, wherein the specific areas are set in equal proportions to the left and right.
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