JP4000958B2 - 車両用ランプの配光制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ランプの配光制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在使用されている車両用のヘッドランプは、その照射方向を左右に変更することができず、車両前方の正面のみを照射するものである。
【０００３】
これに対して、車両の進行方向前方の道路を的確に照らせるように、カーブ等を通過するときに、ステアリング操舵角に連動して、車両のヘッドランプの照射方向を左右に変更する配光制御は知られている。この配光制御により、進行方向前方をより安全に確認することが可能となる。
【０００４】
配光制御の具体的な制御技術として、ヘッドランプの配光制御を行わない不感帯を設け、ステアリングの操舵角の変位量が所定量となるまで、ヘッドランプを車両前方正面に向けたままにすることで、ステアリングの操舵角に敏感に連動しないようにして、照射方向に揺らぎが生じるのを避けるものがある。更に、この不感帯を車速が大きくなるほど、大きくする制御技術も開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−２７９０４０号公報（第２頁−３頁、図３、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術の場合、低車速においては不感帯が小さく、高車速においては不感帯が大きいため、以下のような課題が生じる。
【０００７】
（１）低車速時に最適な不感帯となるように設定する場合
低車速走行、例えば街中での走行においては、道路のカーブ形に沿わない方向に車両の正面が向くことが多く、ある程度の大きさの不感帯を有していなければ、ドライバの意図した方向にヘッドランプの照射方向が向かないことが多くなり、運転者にとってかえって煩わしくなる。具体的には、道路の凹凸によってステアリングが振れるような場合、又は車庫入れや縦列駐車などの場合が考えられる。この場合、車両の進行方向と異なる向きにステアリングを向ける場合が有り、敏感すぎる配光制御は必ずしも必要ない。
【０００８】
したがって、低車速時に最適な不感帯となるように設定する場合、低車速走行において、ある程度の大きさの不感帯を有するようにしなければならない。ところが、低車速時に最適な不感帯となるように設定すると、高車速走行時には、さらに不感帯が大きくなり、配光制御が行われない場合がある。
【０００９】
（２）高車速時に最適な不感帯となるように設定する場合
一方、高車速走行時の不感帯の大きさを適度な量とすると、高車速走行時においては適度な配光制御が得られるものの、低車速走行時においては、不感帯が更に小さくなり、車庫入れや縦列駐車又は道路の凹凸によるステアリングの振れによって、過剰にヘッドランプが配光されてしまい、煩わしさが生じる。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、車両の低速走行時、高速走行時又は高速走行道路の走行時においても、運転者にとって最適になるような照射方向にヘッドランプを配光する配光制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係る車両用ランプの配光制御装置は、車両の速度を検出する車速検出手段と、車両のステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、車両の走行中の道路が所定車速以上で走行可能な高速走行道路であることを検出する道路種検出手段と、車両のランプの照射方向を制御する配光制御手段とを有するものであり、その配光制御手段が、操舵角が所定値以下の場合に、ランプの照射方向の変更を行わない不感帯を備えている。一般道路の場合、不感帯は車速が大きくなるほど小さくなるように設定される。又、道路種検出手段より車両の走行中の道路が高速走行道路であることが検出された場合、不感帯は車速が大きくなるほど小さくなるように設定されるが、一般道路の場合と比較して大きい不感帯が設定される。いずれの場合も、ランプの照射方向は、操舵角が所定値以上の場合に、操舵角の大きさに応じて変更される。
【００１２】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係る車両用ランプの配光制御装置は、道路種検出手段が車両の前方のカーブ径を検出する機能を備え、そのカーブ径から設定される角度以上にならないように、配光制御手段がランプの照射方向の変更を制限して、過剰な照射方向の変更を防止する。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係る車両用ランプの配光制御装置は、配光制御手段が、車速が大きくなるほどランプの照射方向の変更速度を小さくして、過剰な照射方向の変更を防止する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
近年の通信情報技術の発展にともない、車両の走行についても、通信情報を利用することが多くなっている。例えば、ＧＰＳ（全地球測位システム）によるナビゲーションシステムは、その一例であり、道路案内のみならず、渋滞情報等と連動して利用されている。更に、ＩＴＳ（高度道路交通システム）構想に基づき、ナビゲーション情報等を利用して、運転者の車両操作を更に快適にする試みや、各種センサを道路に設け、それらのセンサによるインフラ情報を車両に提供して（路車間通信）、より安全に車両を制御する試みもある。
【００１５】
又、配光制御装置は、カーブや交差点等において、車両の進行（操舵）方向にヘッドランプの照射方向を変更することにより、夜間時の運転者の視認性向上のために適切な照射方向の制御を行うものである。
【００１６】
本発明は、ナビゲーション情報や路車間通信によるインフラ情報を用いることで、車両が走行している道路の種類、状況等を判断し、その道路に適切なヘッドランプの配光制御を行うことが特徴である。
【００１７】
具体的には、ナビゲーション情報や路車間通信によるインフラ情報を用いることにより、一般道路であるか高速走行道路であるかを判断し、更に車両前方のカーブのカーブ径を検出して、煩わしく感じるような照射方向の変更や過剰な照射方向の変更を防止して、運転手にとって最適になるような配光制御を行うものである。このような制御を実現する装置及び制御手順を以下に示す。
【００１８】
図１は、本発明に係る実施形態の一例を示す配光制御装置のブロック図である。
【００１９】
本発明に係る配光制御装置において、車両の前方側に配設されたヘッドランプ１は、配光制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２により、自動的に配光制御される。具体的には、後述の図２で示すように可動リフレクタ１２ａを駆動することで、照射方向を左右に制御している。
【００２０】
配光制御ＥＣＵ２自身は、ハードウェアとして、演算を行うＣＰＵ（マイクロコンピュータ）と、制御プログラムの格納領域となるＲＯＭ（リードオンリメモリ）と、制御プログラムの作動領域となるＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）と、種々の信号の入出力を行うＩ／Ｏインターフェイス等から構成されており、ソフトウェアとして、制御プログラムを有している。ＥＣＵの制御プログラムは、Ｉ／Ｏインターフェイスから入力される種々の入力信号に基づき、その制御を決定する。
【００２１】
配光制御ＥＣＵ２では、入力信号の入力手段として、車両の速度を検出する車速検出手段である車速センサ３と、ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段である操舵角センサ４と、道路種検出手段等とを有している。
【００２２】
道路種検出手段としては、具体的には、ＧＰＳによるナビゲーション情報通信手段５、道路に設置された各種装置から路車間通信により車両へのインフラ情報の提供を行うインフラ情報通信手段６等がある。車両は、上記道路種検出手段により、道路種の情報や前方のカーブ径の大きさ等の情報を入手し、それらの情報を用いて、配光制御ＥＣＵ２が、ヘッドランプ１の照射方向を制御する。
【００２３】
本発明に係る配光制御装置は、操舵角が所定値以下の場合に、ランプの照射方向の変更を行わない不感帯を備えており、操舵角が所定値以上の場合に、ランプの照射方向が、操舵角の大きさに応じて変更されるものであるが、更に上記ナビゲーション情報やインフラ情報を用いることで、運転者にとって最適なランプの照射方向になるように、不感帯の大きさの変更、照射方向の角度制限、照射方向の変更速度の変更を行っている（詳細は図３のフローチャート参照）。
【００２４】
図２は、本発明に係る実施形態の一例を示す配光制御装置に制御されるヘッドランプの外観図である。
【００２５】
本発明に係る配光制御装置に制御されるヘッドランプ１は、車両前方を照射するランプ１１及びこのランプ１１のリフレクタ１２を有しており、リフレクタ１２には左右に可動する可動リフレクタ１２ａが備えてあり、可動リフレクタは、アクチュエータ等により駆動される。なお、ヘッドランプ１の側方には、大舵角操舵時に、側方を照射するための大舵角用ランプ１３及びそのリフレクタ１４を有している。
【００２６】
次に本発明に係る配光制御装置の制御を、図３に示すフローチャートにしたがい、図４、図５に示すグラフを用いて説明する。
【００２７】
図３は、本発明に係る実施形態の一例を示す前照灯の制御装置の制御のフローチャートであり、図４は、車速に対する一般道路及び高速走行道路での配光の不感帯角のグラフを示し、図５は、車速に対する配光変更速度のグラフである。
【００２８】
配光制御装置のメインスイッチをオンにすることで、配光制御が開始する（ステップＳ１参照）。
【００２９】
ナビゲーション情報通信手段５、インフラ情報通信手段６等の道路種検出手段により高速走行道路であるかどうかを判断する（ステップＳ２参照）。
なお、高速走行道路であっても、インターチェンジやサービスエリア付近等、低速走行又は大きな操舵角が必要な場合は配光制御を一般道路と同等とする。
【００３０】
一般道路の場合、車速の大きさに応じて、不感帯、具体的には不感帯となる操舵角（以下、不感帯角と呼ぶ。これは、照射方向に対するステアリングの遊びである。）を変更する（図４のグラフ参照）。具体的には、低速走行時において、過剰に照射方向を変えないように不感帯角を大きくし、高速走行時において、カーブ形状に沿った照射方向に制御するため不感帯角を小さくしており、不感帯角の大きさを、車速が大きくなるにともない小さくなるように設定する。又、一般道路での不感帯角は、高速走行道路での不感帯角と比較して小さく設定され、車速の大きさにともなう不感帯角の減少量も大きい（ステップＳ３参照）。
【００３１】
高速走行道路の場合も、車速の大きさに応じて、不感帯角（ステアリングの遊び）を小さくしていく。しかし、不感帯角の大きさは一般道路の場合の不感帯角と比較して大きく、車速にともなう変化量（減少量）も一般道路の場合と比較してその減少量が小さい（図４のグラフ参照）。これは、一般道路と同じ設定の不感帯角を用いると、高速走行道路においては、ほぼ直進しているにもかかわらず、わずかな操舵角の変更によりヘッドランプの照射方向を変更してしまうことになり、運転者にとって煩わしくなるためである。高速走行道路においては、緩やかなカーブが多く、ヘッドランプの照射方向が正面でも十分である。つまり、高速走行道路においては、ちらつき防止を優先させて、過剰な照射方向の変更を防止する（ステップＳ４参照）。
【００３２】
高速走行道路において、ヘッドランプの照射方向を変更する変更速度を、車速が大きくなるほど小さくして、ちらつきを防止しつつ、配光制御を行う（図５のグラフ参照）。従来は、ヘッドランプの照射方向を変更する変更速度は等速であり、高速走行道路においては、運転者が意図した以上に照射方向が変更されることが多かった。又、一般的に高速走行道路では進行方向が急激に変化するカーブは少ないため、ちらつき防止を優先させて、過剰な照射方向の変更を防止したほうが、運転者にとって煩わしくない（ステップＳ５参照）。
【００３３】
高速走行道路において、車両の操舵角を大きく変える場合、例えば、レーンチェンジ時の際には、ナビゲーション情報やインフラ情報等によりカーブ径Ｒの情報を検出し、このカーブ径Ｒにより照射方向の変更角の上限値をきめ、それ以上の角度へ照射方向を変更しないように制限する。そのため、カーブにてレーンチェンジを行っても、カーブ径Ｒに適合した照射方向にヘッドランプが向き、ガードレール等の意図しない場所を照射することがない（ステップＳ６参照）。
【００３４】
メインスイッチがオフでなければ、ステップＳ２へ戻る（ステップＳ７参照）。
メインスイッチがオフであれば、配光制御を終了する（ステップＳ７、Ｓ８参照）。
【００３５】
図６は、本発明に係る配光制御装置を用いた制御状況の一例を示す図である。
【００３６】
本発明に係る配光制御装置が動作する状況の一例として、道路２１の適切な場所に、道路情報通信装置２２を設置し、走行している車両２３に、路車間通信２４により道路情報を提供する。例えば、一般道路から高速走行道路への接続場所に道路情報通信装置２２を設置し、車両２３に道路種情報を提供するようにしてもよいし、カーブ等の出入り口にも道路情報通信装置２２を設置して、カーブ径Ｒ等の情報を車両２３に提供するようにしてもよい。又、走行している車両２３は、ＧＰＳ衛星２５によるナビゲーション情報２６により、道路種情報やカーブ径Ｒの大きさを確認してもよい。これらの情報により、道路状況に適合し、運転者にとって最適な照射方向にヘッドランプを制御することができる。
【００３７】
したがって、本発明に係る配光制御装置では、街中（一般道）にあっては、道路形状に沿っていない操舵角が多い低車速走行において、不感帯を大きく設定して、運転者が煩わしさを感じないようなランプの照射方向に配光制御をし、一方、道路形状に沿って走る中高速走行において、不感帯を小さく設定して、操舵角の変更に応答性がよい配光制御をして、運転者の感覚に最適になるようにする。さらに、高速走行道路においては、走行レーン内でのわずかな操舵であっても配光制御が行われることなく、運転者の感覚に最適な配光制御が行われる。
【００３８】
又、配光制御をナビゲーション情報や路車間通信によるインフラ情報を用いることで、道路形状に沿って的確に行うことができ、過剰に照射方向を変更することがない。車両前方のカーブ径以上の配光制御は本来不要であり、それ以上の操舵角が検出された場合には、道路形状に沿った走行が行われておらず、操舵角に基づく配光制御は、過剰な照射方向の変更を行うこととなり、ドライバに煩わしさを与えるだけである。それに対して、本発明に係る配光制御装置は、例えば、カーブ路での車線変更などでは特に有効であり、過剰な照射方向の変更を防止して、運転者にとって最適な配光制御を行うことができる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、低車速から中高車速及び高速走行道路の走行であっても、運転者の感覚に最適なランプの照射方向の配光制御を行うことができる。
【００４０】
請求項２に係る発明によれば、例えば、レーンチェンジ等道路に沿った走行をしていない場合であっても、操舵角に基づくランプの照射方向の変更を制限することで、車両前方を的確に照射することができる。
【００４１】
請求項３に係る発明によれば、高速走行において、配光の変更速度を小さくすることで、操舵角に対する配光の変更角が小さくなり、過剰な照射方向の変更を防止して、照射方向の変更による運転者の煩わしさを、更に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の一例を示す配光制御装置のブロック図である。
【図２】本発明に係る実施形態の一例を示す配光制御装置に制御されるヘッドランプの外観図である。
【図３】本発明に係る実施形態の一例を示す前照灯の制御装置の制御のフローチャートである。
【図４】車速に対する一般道路及び高速走行道路での配光の不感帯角のグラフである。
【図５】車速に対する配光変更速度のグラフである。
【図６】本発明に係る配光制御装置を用いた制御状況の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ ヘッドランプ
２ 配光制御ＥＣＵ
３ 車速センサ
４ 操舵角センサ
５ ナビゲーション情報通信手段
６ インフラ情報通信手段

Claims (3)

1. 車両の速度を検出する車速検出手段と、
   前記車両のステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記車両の走行中の道路が所定車速以上で走行可能な高速走行道路であることを検出する道路種検出手段と、
   前記車両のランプの照射方向を制御する配光制御手段とを有し、
   前記配光制御手段が、前記操舵角が所定値以下の場合に、前記ランプの照射方向の変更を行わない不感帯を備え、前記操舵角が所定値以上の場合に、前記操舵角の大きさに応じて前記ランプの照射方向を変更するとともに、前記車速が大きくなるほど前記不感帯を小さく設定し、かつ前記道路種検出手段より前記車両の走行中の道路が高速走行道路であることが検出されると、前記不感帯の大きさを、前記車両の走行中の道路が高速走行道路でない場合の不感帯より大きくすることを特徴とする車両用ランプの配光制御装置。
2. 請求項１記載の車両用ランプの配光制御装置において、
   前記道路種検出手段が、前記車両の前方のカーブ径を検出し、
   前記配光制御手段が、前記カーブ径より設定される角度以上への前記ランプの照射方向の変更を制限することを特徴とする車両用ランプの配光制御装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の車両用ランプの配光制御装置において、
   前記配光制御手段が、前記車速が大きくなるほど前記ランプの照射方向の変更速度を小さくすることを特徴とする車両用ランプの配光制御装置。

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