JP3865574B2 - 車両用前照灯システム - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常の車両用前照灯においては、そのビーム照射方向が固定されているため、山岳路や交差点等の曲路走行時には、車両前方路面を十分に照射することができない。
【０００３】
これに対し、特開平８−１９２６７４号公報には、方向指示器が作動したときあるいはステアリング操作が行われたとき、その曲進方向の車両前方路面へ向けてビーム照射を行うことにより、交差点等の曲路走行時における視認性向上を図るように構成された車両用前照灯システムが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報記載の車両用前照灯システムにおいては、道なりに走行している場合であっても、方向指示器の作動あるいはステアリング操作によりビーム照射方向が変化してしまうので、不必要なビーム制御が行われてしまうことがある。例えば、直線路を高速走行中に車線変更をするために方向指示器を作動させたときでも、ビーム照射方向が変化してしまうことがある。このような場合には、ドライバに無用の違和感を与えてしまうという問題がある。
【０００５】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ドライバに違和感を与えてしまうことなく車両前方路面を十分に照射することができる車両用前照灯システムを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、車両前方の道路形状に応じてビーム制御を行うモードと車両の旋回角度に応じてビーム制御を行うモードとのいずれか一方を、車速に応じて選択する構成とすることにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【０００７】
すなわち、本願発明に係る車両用前照灯システムは、
車両前方を照射する前照灯と、この前照灯により照射されるビームを制御するビーム制御手段と、を備えてなる車両用前照灯システムであって、
車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、車両の旋回角度を検出する旋回角度検出手段とを備えてなり、
上記ビーム制御手段が、上記道路形状検出手段の検出結果に応じてビーム制御を行う道路形状対応モードと、上記旋回角度検出手段の検出結果に応じてビーム制御を行う旋回角度対応モードとを備え、所定車速以上の車速領域では上記道路形状対応モードでビーム制御を行う一方、上記所定車速未満の車速領域では上記旋回角度対応モードでビーム制御を行うように構成されている、ことを特徴とするものである。
【０００８】
上記「ビーム制御手段」によるビーム制御の具体的内容は特に限定されるものではなく、例えば、前照灯により照射されるビームの照射方向、照射範囲、照射光量のいずれか、あるいはこれらを適宜組み合わせたものを可変とする制御等が採用可能である。
【０００９】
上記「道路形状検出手段」は、車両前方の道路形状を検出可能なものであれば、その具体的内容は特に限定されるものではなく、例えば、ナビゲーション装置やＣＣＤカメラを用いたもの等が採用可能である。
【００１０】
上記「旋回角度検出手段」は、車両の旋回角度を検出可能なものであれば、その具体的内容は特に限定されるものではなく、例えば、舵角センサやヨーレートセンサ等が採用可能である。
【００１１】
上記「道路形状対応モード」および「旋回角度対応モード」で照射されるビームの具体的構成は特に限定されるものではない。
【００１２】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る車両用前照灯システムは、前照灯により照射されるビームを制御するビーム制御手段が、車両前方の道路形状の検出結果に応じてビーム制御を行う道路形状対応モードと、車両の旋回角度の検出結果に応じてビーム制御を行う旋回角度対応モードとを備え、所定車速以上の車速領域では道路形状対応モードでビーム制御を行う一方、上記所定車速未満の車速領域では旋回角度対応モードでビーム制御を行うように構成されているので、従来のように方向指示器の作動あるいはステアリング操作により車速の高低にかかわりなく不用意にビーム照射方向が変化してしまうのを未然に防止することができ、かつ、次のような作用効果を得ることができる。すなわち、本来的には車両前方の道路形状の検出結果に応じてビーム制御を行うことが車両前方路面を十分に照射する上から好ましいが、低車速での走行中は車両前方の道路形状とは無関係な車線変更や進路変更が行われることが多い。そこで、低車速での走行中は車両の旋回角度の検出結果に応じてビーム制御を行うことにより、車両走行の実状に即したビーム照射を実現することができる。
【００１３】
したがって本願発明によれば、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムにおいて、ドライバに違和感を与えてしまうことなく車両前方路面を十分に照射することができる。
【００１６】
上記「道路形状対応モード」は、車両前方の道路形状の検出結果に応じてビーム制御を行うものであれば、その具体的内容は特に限定されるものではないが、これを、道なりに走行するのに適したビーム照射を行わせる道なり制御モードと、次の交差点に到達する前の段階で予め旋回方向へ向けてビーム照射を行う交差点制御モードとで構成した上で、次の交差点までの到達時間または到達距離が所定値以上で、かつ車速が上記所定車速よりも大きい第２所定車速以上のときには、道なり制御モードでビーム制御を行う一方、次の交差点までの到達時間または到達距離が上記所定値未満で、かつ方向指示器が作動しているときには、交差点制御モードでビーム制御を行うようにすれば、より木目の細かいビーム照射を行うことが可能となり、車両前方路面をより一層十分に照射することができる。
【００１７】
すなわち、次の交差点までの到達時間または到達距離が所定値以上で、かつ車速が上記第２所定車速以上のときには、車両はまだしばらく道なりに進むものと考えることができるので、道なり制御モードでビーム制御を行う構成とすれば、ドライバに違和感を与えてしまうのを防止することができ、また、次の交差点までの到達時間または到達距離が上記所定値未満で、かつ方向指示器が作動しているときには、交差点制御モードでビーム制御を行う構成とすれば、早目に右左折する方向を照射することができるので、旋回角度対応モードでビーム制御を行うようにした場合に比して、車両前方路面をより一層十分に照射することができる。
【００１９】
ただし、この場合において、次の交差点に到達するまでに該交差点の旋回可能速度まで車速を減速不能なときには、次の交差点までの到達時間または到達距離が上記所定値未満で、かつ方向指示器が作動しているときであっても、道なり制御モードまたは旋回角度対応モードでビーム制御を行う構成とすることが、方向指示器を誤って作動させてしまった場合あるいは単に車線変更のために方向指示器を作動させた場合等に交差点制御モードでビーム制御が行われてしまうのを未然に防止する観点から好ましい。
【００２０】
一方、次の交差点までの到達時間または到達距離が上記所定値未満であっても、方向指示器が作動していない場合には、車速が上記第２所定車速以上であれば、そのまま道なりに走行を続けるものと考えて差し支えないので、道なり制御モードでビーム制御を行うとともに、これ以外のときには旋回角度対応モードでビーム制御を行う構成とすることが、ドライバに違和感を与えてしまうのを防止する観点から好ましい。
【００２１】
交差点での旋回走行中は、現実にステアリング操作が行われている状態にあるので、旋回角度対応モードでビーム制御を行うことが好ましい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
まず、本願発明の第１実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る車両用前照灯システムを示す全体構成図である。
【００２５】
図示のように、この車両用前照灯システムは、前照灯装置１０と、コラム装置１２と、ＶＳＣ（車両安定制御）装置１４と、ナビゲーション装置１６（道路形状検出手段）とを備えてなり、これら各装置が車内ＬＡＮ１８を介して接続されている。
【００２６】
上記前照灯装置１０は、左右１対の前照灯２０Ｌ、２０Ｒと、これら前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行うビーム制御用ＥＣＵ２２（ビーム制御手段）とを備えてなっている。
【００２７】
上記各前照灯２０Ｌ、２０Ｒは、車両２の前端部に設けられたヘッドランプ２４と、その車幅方向外側に隣接して設けられたコーナリングランプ２６とからなっている。
【００２８】
上記各ヘッドランプ２４は、そのリフレクタ２８からの反射光により、図２に示すような配光パターンＰ（ロービーム用配光パターン）で車両前方へビーム照射を行うようになっている。このビーム照射方向は、実線で示す車両正面方向を中心にして、２点鎖線で示す角度位置まで左右方向に各々所定角度α（例えばα＝２０°）変化させ得るようになっている。これを実現するため、リフレクタ２８は左右方向に傾動可能な構成となっており、その傾動はアクチュエータ（ＡＣＴ）３０の駆動により行われるようになっている。このアクチュエータ３０は、ビーム制御用ＥＣＵ２２によりドライバ３２を介して駆動制御されるようになっている。
【００２９】
一方、上記各コーナリングランプ２６は、そのビーム照射方向が車両正面方向に対して一定角度（例えば車幅方向外側４５°）に固定されており、図２に示すような配光パターンＰｃを形成するようになっている。ただし、このコーナリングランプ２６は調光回路（ＰＷＭ）３４およびドライバ３２を介してビーム制御用ＥＣＵ２２に接続されており、そのビーム強度が可変とされている。すなわち、配光パターンＰｃは、ビーム強度が最大のときには実線で示す大きさとなるが、調光によりビーム強度を減少させると２点鎖線で示すように徐々に小さくなるようになっている。
【００３０】
上記コラム装置１２は、ステアリングコラムに設けられており、ヘッドランプスイッチ４０と、方向指示器スイッチ４２と、舵角センサ４４（旋回角度検出手段）と、コラムＥＣＵ４６とからなっている。ヘッドランプスイッチ４０は、ヘッドランプ２４のオンオフ操作およびビーム切換え（ハイビームとロービームとの切換え）を行うスイッチであり、方向指示器スイッチ４２は、左右の方向指示器のオンオフを行うスイッチである。また、舵角センサ４４は、ステアリングホイールの回転角度から車両２の舵角（旋回角度）を検出するようになっている。そして、コラムＥＣＵ４６は、ヘッドランプスイッチ４０、方向指示器スイッチ４２および舵角センサ４４からの信号を収集して車内ＬＡＮ１８へ出力するようになっている。
【００３１】
上記ＶＳＣ装置１４は、車速センサ５０と、図示しないヨーレートセンサと、これら各センサからの検出信号を基に、曲路走行時のスピンなどを回避し、曲路走行時の安全走行を支援するＶＳＣ用ＥＣＵ５２とからなっている。なお、上記ヨーレートセンサの代わりに舵角センサ４４からの検出信号を用いることも可能である。
【００３２】
上記ナビゲーション装置１６は、ナビゲーションＥＣＵ６０と、道路地図データＣＤ−ＲＯＭ６２と、ＧＰＳ受信機６４と、ジャイロセンサ（方位センサ）６６と、表示装置６８とからなっている。そして、このナビゲーション装置１６においては、該ナビゲーション装置１６に組み込まれた各センサからのデータやＶＳＣ装置１４の車速センサ５０から得られる車速データをナビゲーションＥＣＵ６０に取り込むとともに、コラム装置１２のコラムＥＣＵ４６から方向指示器スイッチ４２や舵角センサ４４の情報を車内ＬＡＮ１８を介してナビゲーションＥＣＵ６０に取り込み、これらの情報を処理することにより自車の現在位置や旋回半径そして所定時間後の到達位置等を求め、再度車内ＬＡＮ１８へ出力するようになっている。
【００３３】
上記前照灯装置１０のビーム制御用ＥＣＵ２２は、車内ＬＡＮ１８を介してコラム装置１２、ＶＳＣ装置１４およびナビゲーション装置１６から必要な情報を収集して、車両走行状況に適した制御モードで前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行うようになっている。
【００３４】
上記制御モードとしては、ナビゲーション装置１６によって得られる車両前方の道路形状データを基にビーム制御を行う道路形状対応モードと、舵角センサ４４からの舵角データ（旋回角度データ）を基にビーム制御を行う旋回角度対応モードとを備えている。
【００３５】
上記道路形状対応モードは、道なりに走行するのに適したビーム照射を行わせる道なり制御モードと、交差点での旋回走行に適したビーム照射を行わせる交差点制御モードとからなっている。
【００３６】
上記道なり制御モードでは、車両２が走行路を道なりに走行するとした場合において、車両２が所定時間後（例えば２．５秒後）に到達する位置を目標位置としてビーム制御を行うようになっている。このビーム制御は、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両正面方向から左右方向に傾動させてそのビーム照射方向を適宜変化させることにより行うようになっている。
【００３７】
図３は、道なり制御モードの具体例を示す道路平面図である。
【００３８】
この具体例では、時速５０ｋｍで直線状の走行路Ａを走行している車両２が、次の交差点Ｊ１で右左折することなく直進した後、Ｓ字状の曲線路を走行する場合を想定している。
【００３９】
同図において、車両２の前方に示す点ＴＰ１は、車両２が２．５秒後に到達する位置（すなわちビーム制御の目標位置）である。この目標位置ＴＰ１は直線路では車両正面方向であるので、配光パターンＰも車両正面方向を向いているが、曲線路では車両正面方向から左右にずれるため、配光パターンＰも２点鎖線で示す車両正面方向から左右方向にずれたものとなる。なお、同図に示す配光パターンＰは、左右１対のヘッドランプ２４の合成配光パターンである（以下においても同様である）。
【００４０】
一方、上記交差点制御モードは、車両２が走行路前方の交差点を旋回走行することが明らかな場合において、交差点到達前の段階で予め旋回方向へ向けてビーム照射を行うことにより、車両進行方向の視認性を高めるようにするための制御モードである。この交差点制御モードでは、車両２が走行路前方の交差点にある程度近づいた時点で、該交差点を旋回走行すると判断した場合に、車両２が所定時間後（例えば２．５秒後）に到達する位置を目標位置としてビーム制御を行うようになっている。このビーム制御は、基本的には、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両正面方向から左右方向に傾動させてそのビーム照射方向を旋回方向へ向けることにより行うようになっているが、ヘッドランプ２４の傾動のみでは目標位置へのビーム照射を十分に行うことができない状態になると、旋回方向に位置するコーナリングランプ２６を点灯させるようになっている。このとき、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置の向きとの角度差が大きくなるに従って、コーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるようになっている。
【００４１】
図４は、交差点制御モードの具体例を示す道路平面図である。
【００４２】
この具体例では、時速３０ｋｍで走行路Ａをしている車両２が、次の交差点Ｊ１で左折して走行路Ｂに進入した後、次の交差点Ｊ２で右折して走行路Ｃに進入する場合を想定している。
【００４３】
図示のように、車両２が走行路Ａの交差点Ｊ１から手前側（左側）に十分離れた位置にあるときには、まだ道なり制御モードでビーム制御が行われるが、車両２が交差点Ｊ１にある程度近づいて方向指示器が作動した時点で、交差点制御モードに切り換わるようになっている。
【００４４】
図中、車両２の前方に示す点ＴＰ２は、交差点制御モードにおいて車両２が２．５秒後に到達する位置（すなわちビーム制御の目標位置）である。この目標位置ＴＰ２は、車両２が走行路Ａの交差点Ｊ１から手前側（左側）に離れた位置にあるときには車両正面方向に位置するので、配光パターンＰも車両正面方向を向いているが、車両２が交差点Ｊ１に接近すると、目標位置ＴＰ２は交差点Ｊ１内の左折旋回走行ライン（図中１点鎖線で示すライン）上に位置するので、配光パターンＰも２点鎖線で示す車両正面方向から左側にずれたものとなる。そして、この目標位置ＴＰ２は交差点Ｊ１内の左折旋回走行ラインに沿って左方向へずれていくので、これに伴って配光パターンＰの向きも左方向へ変化していくが、目標位置ＴＰ２の向きがリフレクタ２８の最大傾動角αを超えると、配光パターンＰの向きが目標位置ＴＰ２まで追従できなくなるので、車両左側のコーナリングランプ２６が点灯して配光パターンＰｃを形成し、これにより左方向を照射するようになっている。このコーナリングランプ２６のビーム強度は、最初は小さいが、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置Ｔ２との角度差が大きくなるに従って徐々に増大するようになっている。
【００４５】
次の交差点Ｊ２での右折の際にも、同様のビーム制御が行われるが、右折時には、交差点Ｊ２内の右折旋回走行ラインの旋回半径Ｒが大きくなるので、リフレクタ２８の最大傾動角αと目標位置Ｔ２との角度差が大きくなるに従ってコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるだけでは、目標位置Ｔ２へのビーム照射が不十分な状態になる。このため、コーナリングランプ２６の点灯開始直後からビーム強度を最大値に設定するようになっている。
【００４６】
車両２が交差点Ｊ１あるいは交差点Ｊ２に到達して該交差点内を実際に旋回走行する際には、交差点制御モードではなく旋回角度対応モードでビーム制御を行うようになっている。
【００４７】
この旋回角度対応モードは、車両２が実際に旋回走行している状態を前提として行われる制御モードであるが、道なり制御モードおよび交差点制御モードを補完する目的でも用いられるようになっている。この旋回角度対応モードでは、ステアリング操作が行われたとき、その舵角に応じてヘッドランプ２４のリフレクタ２８を車両旋回方向に向けるとともに、車両２の旋回方向側に位置するコーナリングランプ２６を点灯させるようになっている。その際、舵角が大きくなるに従って、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に増大させるようになっている。
【００４８】
ただし、交差点制御モードから旋回角度対応モードに移行する場合には、ビーム照射が不連続とならないようにするため（すなわち、ヘッドランプ２４の配光パターンＰおよびコーナリングランプ２６の配光パターンＰｃが急激に変化してしまわないようにするため）、交差点制御モードでのビーム照射状態を引き継ぐようにして旋回角度対応モードでのビーム照射を行うようになっている。
【００４９】
図５および６は、旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図である。
【００５０】
図５は、車両２が上記交差点Ｊ１を左折する場合を想定しており、図６は、車両２が上記交差点Ｊ２を右折する場合を想定している。
【００５１】
これらの図に示すように、交差点Ｊ１、Ｊ２での旋回走行の際には、プラス方向へのステアリング操作により舵角が最大になるまでは、交差点制御モードでのビーム照射状態を引き継いで、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を最大値に維持し（すなわち、配光パターンＰの左右偏向角を最大にするとともに配光パターンＰｃの大きさを最大に維持し）、マイナス方向へのステアリング操作により舵角が減少するときには、ヘッドランプ２４のリフレクタ２８の傾動角度およびコーナリングランプ２６のビーム強度を徐々に減少させるようになっている。
【００５２】
次に、本実施形態に係る車両用前照灯システムにおいて行われるビーム制御の内容を、図７のフローチャートに基づいて説明する。
【００５３】
まず、ナビゲーション装置１６が起動し、そのナビゲーションＥＣＵ６０において、道路地図データＣＤ−ＲＯＭ６２から道路地図データを読み込み（Ｓ１）、続いて車両走行データ（車速センサ５０からの車速データ、舵角センサ４４からの舵角データ、および方向指示器スイッチ４２からの方向指示器の作動状態のデータ）を読み込む（Ｓ２）。
【００５４】
そして、ナビゲーションＥＣＵ６０において、ＧＰＳ受信機６４からの位置データおよびジャイロセンサ６６からの方位データと道路地図データとを基にマップマッチングを行う（Ｓ３）。
【００５５】
このとき、マップマッチングが成立していなければ（車両２の現在位置が認識できなければ）、ビーム制御用ＥＣＵ２２は、車両２が道路上にないものとして、旋回角度対応モードで前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００５６】
一方、マップマッチングが成立していれば、ビーム制御用ＥＣＵ２２は、車両２が道路上にあるものとして、実車速（現時点の車速）ＶＳと第１設定車速Ｖ１（所定車速）（例えばＶ１＝２０ｋｍ／ｈｒ）との比較を行う（Ｓ４）。そしてＶＳ＜Ｖ１であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。ここで道路形状対応モード（道なり制御モードまたは交差点制御モード）でビーム制御を行わないのは、低車速での走行中は車線変更や進路変更が多く、ナビゲーション装置１６での進路予測が困難なためである。これに対し、ＶＳ≧Ｖ１であれば、道路形状対応モードでのビーム制御に必要な車両前方の道路形状の認識を行う（Ｓ５）。すなわち、ナビゲーション装置１６において、車両現在位置、進行路（現時点の走行路）の道路種別および車線数、進行路前方に存在する交差点（ノード）の位置および該交差点における交差路（リンク）の数等の読込みを行う。
【００５７】
次に、車両２が現在位置から進行路前方に位置する次の交差点まで到達するのに必要な到達時間Ｔの算出を行う（Ｓ６）。この算出は、車両前方の道路形状のデータと実車速ＶＳのデータとを基にして行う。そして、到達時間Ｔが設定時間Ｔ１（所定値）（例えばＴ１＝２．５〜３．５秒の範囲内の適当な値）未満であるか否かの判定を行う（Ｓ７）。ここでＴ１を２．５秒から３．５秒程度の値に設定している理由は、交差点で進路を変更する場合、この程度の時間内には方向指示器の操作を完了して減速行動を開始しているからである。
【００５８】
この到達時間ＴがＴ≧Ｔ１であれば、車両２は進行路をまだしばらく道なりに進むものと判断して差支えないので、道なり制御モードでビーム制御を行う（Ｓ１６）。ただしその際、実車速ＶＳが第１設定車速Ｖ１よりも大きい第２設定車速Ｖ２（第２所定車速）（例えばＶ２＝４０ｋｍ／ｈｒ）未満であれば（Ｓ１３でＮＯの場合）、車線変更等が行われる可能性が比較的高いので、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００５９】
一方、到達時間ＴがＴ＜Ｔ１であれば、方向指示器が作動しているか否かのチェックを行う（Ｓ８）。方向指示器スイッチ４２がＯＮであれば、次の交差点で進路を変更するものとして、交差点での旋回半径Ｒの設定を行う（Ｓ８）。これに対し、方向指示器スイッチ４２がＯＦＦであれば、実車速ＶＳをチェックし、ＶＳ≧Ｖ２であれば道なり制御モードでビーム制御を行い（Ｓ１６）、ＶＳ＜Ｖ２であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。ここでＶＳ≧Ｖ２のとき道なり制御モードとするのは、次の交差点に近づいていても方向指示器が作動しておらずしかもある程度以上の車速が維持されていれば、次の交差点で進路変更する可能性はまずないからである。
【００６０】
上記旋回半径Ｒの設定は、表１に示すように、右折用の数値テーブル（表１−１）および左折用の数値テーブル（表１−２）から、進行路および交差路の道路種別に応じて設定された旋回半径Ｒの値を読み出すことによって行う。
【００６１】
【表１】
Figure 0003865574
【００６２】
表１から明らかなように、旋回半径Ｒは、左側通行の交通環境下では、右折時の方が左折時よりも大きな値に設定されることが多い。なお、交差点が直交交差点でない場合には、上記数値テーブルから読み出した値に対して修正を施して旋回半径Ｒを設定する。すなわち、交差路の進行方向が進行路と鈍角をなす場合には旋回半径Ｒを大きくし、鋭角をなす場合には旋回半径Ｒを小さくする。
【００６３】
このようにして旋回半径Ｒの設定を行った後、この旋回半径Ｒで車両２が実際に旋回走行することが可能な最大車速（旋回可能速度）Ｖｃを算出する（Ｓ１０）。この旋回可能速度Ｖｃの算出は、例えば、交通工学の分野において採用されている次のような道路線形設計理論式を用いて行う。
【００６４】
【数１】
Figure 0003865574
【００６５】
ただし、この道路線形設計理論式において、ｉは片勾配、ｆは横滑り係数である。ここで、ｉ＝０、ｆ＝０．２５とすれば、旋回半径Ｒと旋回可能速度Ｖｃとの関係は、表２に示すようになる。
【００６６】
【表２】
Figure 0003865574
【００６７】
次に、車両２が交差点に到達するまでに実車速ＶＳを旋回可能速度Ｖｃ以下に減速可能か否かをチェックする（Ｓ１１）。このチェックは、車両２から交差点までの距離、実車速ＶＳから算出される減速度および路面の摩擦係数を用いた判別式により行う。その際、交差点までの距離を確定する際の交差点側の基準位置は、ステアリング操作を開始する位置となる交差点進入点（図４〜６にＰｊで示す位置）に設定することが好ましいが、交差点中心から旋回半径Ｒ分の距離を差し引いた位置に設定するようにしても、交差点進入点Ｐｊからそれほど大きくずれることはない。
【００６８】
そして、旋回可能速度Ｖｃ以下に減速不能であれば（Ｓ１１でＮＯの場合）、方向指示器を誤って出しているか単に車線変更を行おうとしているものとみなし、道なり制御モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。これにより、誤って方向指示器が出された方向へ向けてビーム照射を行ってしまうのを防止するようにしている。
【００６９】
一方、旋回可能速度Ｖｃ以下に減速可能であれば（Ｓ１１でＹＥＳの場合）、車両２が交差点内に進入したか否かの判定を行う（Ｓ１２）。この判定は、交差点までの到達時間ＴがＴ≦０になったか否かにより行う。車両がまだ交差点内に進入していなければ、交差点制御モードでビーム制御を行い（Ｓ１５）、車両２が交差点内に進入していれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１４）。
【００７０】
以上詳述したように、本実施形態に係る車両用前照灯システムは、前照灯２０Ｌ、２０Ｒにより照射されるビームを制御するビーム制御用ＥＣＵ２２が、車両前方の道路形状の検出結果に応じてビーム制御を行う道路形状対応モードと、車両の旋回角度の検出結果に応じてビーム制御を行う旋回角度対応モードとを備えており、車速に応じて上記両モードのいずれか一方を選択するように構成されているので、従来のように方向指示器の作動あるいはステアリング操作により車速の高低にかかわりなく不用意にビーム照射方向が変化してしまうのを未然に防止することができる。
【００７１】
したがって本実施形態によれば、前照灯のビーム制御を行い得るように構成された車両用前照灯システムにおいて、ドライバに違和感を与えてしまうことなく車両前方路面を十分に照射することができる。
【００７２】
そして本実施形態においては、車速に応じて上記両モードのいずれか一方を選択する具体的方法として、第１設定車速Ｖ１以上の車速領域では原則として道路形状対応モードでビーム制御を行う一方、第１設定車速Ｖ１未満の車速領域では旋回角度対応モードでビーム制御を行うように構成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【００７３】
すなわち、本来的には車両前方の道路形状の検出結果に応じてビーム制御を行うことが車両前方路面を十分に照射する上から好ましいが、低車速での走行中は車両前方の道路形状とは無関係な車線変更や進路変更が行われることが多い。そこで、低車速での走行中は車両の旋回角度の検出結果に応じてビーム制御を行うことにより、車両走行の実状に即したビーム照射を実現することができる。
【００７４】
また本実施形態においては、上記道路形状対応モードが、道なりに走行するのに適したビーム照射を行わせる道なり制御モードと、交差点での旋回走行に適したビーム照射を行わせる交差点制御モードとで構成されているので、より木目の細かいビーム照射を行うことが可能となり、車両前方路面をより一層十分に照射することができる。
【００７５】
そして本実施形態においては、次の交差点までの到達時間Ｔが設定時間Ｔ１以上で、かつ車速が第２設定車速Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）以上のときには、車両２は進行路をまだしばらく道なりに進むものとして道なり制御モードでビーム制御を行うようになっているので、ドライバに違和感を与えてしまうのを効果的に防止することができる。
【００７６】
また、次の交差点までの到達時間Ｔが設定時間Ｔ１未満で、かつ方向指示器が作動しているときには、交差点制御モードでビーム制御を行うようになっているので、早目に右左折する方向を照射することができ、これにより旋回角度対応モードでビーム制御を行うようにした場合に比して、車両前方の道路形状に即したビーム照射を行うことが可能となる。その際、次の交差点に到達するまでに該交差点の旋回可能速度Ｖｃまで車速を減速不能な場合には、道なり制御モードでビーム制御を行うようになっているので、方向指示器を誤って作動させてしまった場合あるいは単に車線変更のために方向指示器を作動させた場合等に交差点制御モードでビーム制御が行われてしまうのを未然に防止することができる。
【００７７】
一方、次の交差点までの到達時間Ｔが設定時間Ｔ１未満であっても、方向指示器が作動しておらず車速が第２設定車速Ｖ２以上のときには、道なり制御モードでビーム制御を行うようになっているので、そのまま道なりに走行を続けるものと考えて差し支えない状況下において、交差点制御モードへの無用なビーム制御切換えによりドライバに違和感を与えてしまうのを防止することができる。
【００７８】
また本実施形態においては、交差点での旋回走行中は、現実にステアリング操作が行われている状態にあるので、旋回角度対応モードでビーム制御を行うようになっているが、このようにすることにより実際の走行状態により即したビーム照射を行うことができる。
【００７９】
次に、本願発明の第２実施形態について説明する。
【００８０】
図８は、本実施形態に係る車両用前照灯システムを示す全体構成図である。
【００８１】
図示のように、この車両用前照灯システムも、前照灯装置１０、コラム装置１２およびＶＳＣ装置１４が車内ＬＡＮ１８を介して接続されている点は、第１実施形態と略同様であるが、ナビゲーション装置１６の代わりに画像処理装置８０が車内ＬＡＮ１８に接続されている点で第１実施形態と異なっている。
【００８２】
上記画像処理装置８０は、画像処理用ＥＣＵ８２と、ＣＣＤカメラ８４と、レーザレーダ８６と、表示装置８８と、警報装置９０とからなっている。
【００８３】
そして本実施形態においては、前照灯装置１０のビーム制御用ＥＣＵ２２が、車内ＬＡＮ１８を介してコラム装置１２、ＶＳＣ装置１４および画像処理装置８０から必要な情報を収集して、車両走行状況に適した制御モードで前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行うようになっている。
【００８４】
上記制御モードとして道路形状対応モードと旋回角度対応モードとを備えている点、そして道路形状対応モードが道なり制御モードと交差点制御モードとからなる点は、第１実施形態と同様である。なお、旋回角度対応モードでのビーム制御の内容は第１実施形態と同様であるが、道なり制御モードおよび交差点制御モードでのビーム制御の内容は、ナビゲーション装置１６の代わりに画像処理装置８０を用いていることに伴い、第１実施形態とは一部異なっている。
【００８５】
次に、本実施形態に係る車両用前照灯システムにおいて行われるビーム制御の内容を、図９のフローチャートに基づいて説明する。
【００８６】
まず、画像処理装置８０が起動させた後（Ｓ１）、その画像処理用ＥＣＵ８２において、ＣＣＤカメラ８４により撮像された車両前方路面の画像データを読み込むとともに（Ｓ２）、車両走行データ（すなわち、車速センサ５０からの車速データ、舵角センサ４４からの舵角データ、および方向指示器スイッチ４２からの方向指示器の作動状態のデータ）を読み込む（Ｓ３）。
【００８７】
そして、レーンマーク（道路に沿って延びる白線等）が認識可能か否かの判定を行う（Ｓ４）。この判定は、悪天候下などでレーンマークが認識不能な状態となっていないか、あるいはレーンマークが存在する道路なのか等をチェックすることにより行う。レーンマークが認識不能であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１３）。一方、レーンマークが認識可能であれば、道路形状対応モードでのビーム制御に必要な車両前方の道路形状の認識を行う（Ｓ５）。
【００８８】
次に、実車速ＶＳと第１設定車速Ｖ１（例えばＶ１＝２０ｋｍ／ｈｒ）との比較を行う（Ｓ６）。そしてＶＳ＜Ｖ１であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１３）。これに対し、ＶＳ≧Ｖ１であれば、車両２が現在位置から進行路前方に位置する次の交差点まで到達するのに必要な到達時間Ｔの算出を行う（Ｓ７）。この算出は、車両前方の道路形状の画像データと実車速ＶＳのデータとを基にして行う。交差点であることの認識は、前方映像の中に信号機が存在するか否かについてその特徴を所定の画像処理で抽出することにより行う。同時に横断歩道の白線を検出して、車両２から該白線までの距離を算出し、これを交差点までの距離とする。
【００８９】
そして、到達時間Ｔが設定時間Ｔ１（例えばＴ１＝２．５〜３．５秒の範囲内の適当な値）未満であるか否かの判定を行う（Ｓ８）。Ｔ≧Ｔであれば車両２は進行路をまだしばらく道なりに進むものと判断しても差支えないので、道なり制御モードでビーム制御を行う（Ｓ１５）。ただしその際、実車速ＶＳが第１設定車速Ｖ１よりも大きい第２設定車速Ｖ２（例えばＶ２＝４０ｋｍ／ｈｒ）未満であれば（Ｓ１２でＮＯの場合）、車線変更等が行われる可能性が比較的高いので、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１３）。上記道なり制御モードでは、画像解析結果から曲線路の存在を確認し、曲線路のクリッピングポイントの位置を算出し、このクリッピングポイントを目標位置としてビーム制御を行う。クリッピングポイントは、例えば、ドライバから見て路肩側レーンマークの変曲点前方の位置に設定する。
【００９０】
一方、到達時間ＴがＴ＜Ｔ１であれば、方向指示器が作動しているか否かのチェックを行う（Ｓ９）。方向指示器スイッチ４２がＯＮであれば、次の交差点で進路を変更するものとして、交差点での旋回半径Ｒの設定を行う（Ｓ１０）。この旋回半径Ｒの設定は、前方路面のレーンマーク画像データを画像処理することにより行う。一方、方向指示器スイッチ４２がＯＦＦであれば、実車速ＶＳをチェックし、ＶＳ≧Ｖ２であれば道なり制御モードでビーム制御を行い（Ｓ１５）、ＶＳ＜Ｖ２であれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１３）。ここでＶＳ≧Ｖ２のとき道なり制御モードとするのは、次の交差点に近づいていても方向指示器が作動しておらずしかもある程度の車速が維持されていれば、次の交差点で進路変更する可能性はまずないからである。
【００９１】
次に、車両２が交差点内に進入したか否かの判定を行う（Ｓ１１）。この判定は、車両前方路面の画像データにおいて横断歩道が見えなくなることにより、交差点内に進入したと判定する。そして、車両２がまだ交差点内に進入していなければ、交差点制御モードでビーム制御を行い（Ｓ１４）、車両２が交差点内に進入していれば、旋回角度対応モードでビーム制御を行う（Ｓ１３）。
【００９２】
本実施形態においては、前照灯装置１０のビーム制御用ＥＣＵ２２が、ＣＣＤカメラ８４により撮像された車両前方路面の画像データ等に基づいて、前照灯２０Ｌ、２０Ｒのビーム制御を行うようになっているので、ナビゲーション情報等に基づいてビーム制御を行う第１実施形態ほどには木目の細かいビーム制御を行うことはできないが、ドライバに違和感を与えてしまうことなく車両前方路面を十分に照射するという作用効果を、簡易な構成により実現することができる。
【００９３】
なお、上記各実施形態においては、ビーム制御のモード選択の基準の１つとして、次の交差点までの到達時間Ｔを用いているが、この到達時間Ｔに代えて次の交差点までの到達距離を用いることも可能である。
【００９４】
また、上記各実施形態においては、各前照灯２０Ｌ、２０Ｒのヘッドランプ２４からのビーム照射により形成される配光パターンＰがロービーム用配光パターンである場合について説明したが、ビーム切換えによりハイビーム用配光パターンでのビーム照射が行われる際にも、上記各実施形態と同様のビーム制御を行うことにより、上記各実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００９５】
さらに、上記各実施形態においては、各前照灯２０Ｌ、２０Ｒが、リフレクタ２８が左右方向に傾動可能なヘッドランプ２４および調光可能なコーナリングランプ２６からなる場合について説明したが、これ以外の灯具構成を採用することも可能である。例えば、ビーム照射範囲を変更可能なヘッドランプ２４およびビーム照射方向を変更可能なコーナリングランプ２６からなる構成等を採用した場合、あるいは、ヘッドランプ２４およびコーナリングランプ２６以外に他のランプを備えた構成、ヘッドランプ２４およびフォグランプ等からなる構成を採用した場合等においても、これら各ランプのビームを適宜制御することにより、上記各実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１実施形態に係る車両用前照灯システムを示す全体構成図
【図２】上記第１実施形態の前照灯により照射されるビームの配光パターンを示す平面図
【図３】上記第１実施形態における道なり制御モードの具体例を示す道路平面図
【図４】上記第１実施形態における交差点制御モードの具体例を示す道路平面図
【図５】上記第１実施形態における旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図（その１）
【図６】上記第１実施形態における旋回角度対応モードの具体例を示す道路平面図（その２）
【図７】上記第１実施形態において行われるビーム制御の内容を示すフローチャート
【図８】本願発明の第２実施形態に係る車両用前照灯システムを示す全体構成図
【図９】上記第２実施形態において行われるビーム制御の内容を示すフローチャート
【符号の説明】
２ 車両
１０ 前照灯装置
１２ コラム装置
１４ ＶＳＣ装置
１６ ナビゲーション装置（道路形状検出手段）
１８ 車内ＬＡＮ
２０Ｌ、２０Ｒ 前照灯
２２ ビーム制御用ＥＣＵ（ビーム制御手段）
２４ ヘッドランプ
２６ コーナリングランプ
２８ リフレクタ
３０ アクチュエータ（ＡＣＴ）
３２ ドライバ
３４ 調光回路（ＰＷＭ）
４０ ヘッドランプスイッチ
４２ 方向指示器スイッチ
４４ 舵角センサ（旋回角度検出手段）
４６ コラムＥＣＵ
５０ 車速センサ
５２ ＶＳＣ用ＥＣＵ
６０ ナビゲーションＥＣＵ
６２ 道路地図データＣＤ−ＲＯＭ
６４ ＧＰＳ受信機
６６ ジャイロセンサ（方位センサ）
６８ 表示装置
８０ 画像処理装置（道路形状検出手段）
８２ 画像処理用ＥＣＵ
８４ ＣＣＤカメラ
８６ レーザレーダ
８８ 表示装置
９０ 警報装置
Ａ、Ｂ、Ｃ 走行路
Ｊ１、Ｊ２ 交差点
Ｐ、Ｐｃ 配光パターン
Ｐｊ 交差点進入点
Ｒ 旋回半径
Ｔ 到達時間
Ｔ１ 設定時間（所定値）
ＴＰ１、ＴＰ２ 目標位置
Ｖ１ 第１設定車速（所定車速）
Ｖ２ 第２設定車速（第２所定車速）
Ｖｃ 旋回可能速度
ＶＳ 実車速
α 最大傾動角

Claims (5)

  1. 車両前方を照射する前照灯と、この前照灯により照射されるビームを制御するビーム制御手段と、を備えてなる車両用前照灯システムであって、
    車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、車両の旋回角度を検出する旋回角度検出手段とを備えてなり、
    上記ビーム制御手段が、上記道路形状検出手段の検出結果に応じてビーム制御を行う道路形状対応モードと、上記旋回角度検出手段の検出結果に応じてビーム制御を行う旋回角度対応モードとを備え、所定車速以上の車速領域では上記道路形状対応モードでビーム制御を行う一方、上記所定車速未満の車速領域では上記旋回角度対応モードでビーム制御を行うように構成されている、ことを特徴とする車両用前照灯システム。
  2. 上記道路形状対応モードが、道なりに走行するのに適したビーム照射を行う道なり制御モードと、次の交差点に到達する前の段階で予め旋回方向へ向けてビーム照射を行う交差点制御モードとからなり、
    上記ビーム制御手段が、次の交差点までの到達時間または到達距離が所定値以上で、かつ車速が上記所定車速よりも大きい第２所定車速以上のときには、上記道なり制御モードでビーム制御を行う一方、次の交差点までの到達時間または到達距離が上記所定値未満で、かつ方向指示器が作動しているときには、上記交差点制御モードでビーム制御を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯システム。
  3. 上記ビーム制御手段が、次の交差点に到達するまでに該交差点の旋回可能速度まで車速を減速不能な場合には、次の交差点までの到達時間または到達距離が上記所定値未満で、かつ方向指示器が作動しているときであっても、上記道なり制御モードまたは上記旋回角度対応モードでビーム制御を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の車両用前照灯システム。
  4. 上記ビーム制御手段が、次の交差点までの到達時間または到達距離が上記所定値未満で、かつ方向指示器が作動していないときには、車速が上記第２所定車速以上であれば、上記道なり制御モードでビーム制御を行う一方、これ以外のときには上記旋回角度対応モードでビーム制御を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の車両用前照灯システム。
  5. 上記ビーム制御手段が、交差点での旋回走行中は上記旋回角度対応モードでビーム制御を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の車両用前照灯システム。
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