JP5125798B2 - 車両の前照灯制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、照射方向が可変とされた前照灯を有する車両の前照灯制御装置に関し、車両の安全技術の分野に属する。

従来、前照灯の照射方向を自車両の進行方向に向けて制御するものが存在している。また、特許文献１には、前照灯の照射方向を制御するものにおいて、自車両前方の歩行者等の障害物を検出するレーダやカメラでなる障害物検出手段を備え、障害物が検出されたときに、前照灯の照射方向をこの障害物の方向へ制御するものが開示されている。このような構成によれば、運転者の障害物に対する注意が喚起されることとなる。

特開２００７−３８８７７号公報（７頁段落００２５）

ところで、運転者は、障害物が複数存在しているような場合には、自車両の走行に影響する方の障害物（対象）を注視する傾向があるが、特許文献１に記載のものでは、前照灯を照射している障害物と運転者が注視している対象とが一致するとは限らない。また、運転者は、歩行者等の障害物だけでなく、例えば自車両の走行に影響する路側や、路肩等を注視することもあるが、特許文献１に記載のものでは、この注視している方向を照射することはできない。

そこで、本発明は、運転者が注視している方向を前照灯により照射することができる車両の前照灯制御装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、照射方向が可変とされた前照灯の照射方向を自車両の進行路情報または自車両前方の物標の検出情報からなる所定の情報に基づいて制御する照射方向制御手段を有する車両の前照灯制御装置であって、運転者の視線方向を検出する視線方向検出手段と、該視線方向検出手段で検出された視線方向の状況に基づいて、運転者が自車両の走行に影響する対象を注視している状態にあるか否かを判定する注視状態判定手段と、該注視状態判定手段で運転者が注視状態にあると判定されている間、前記前照灯の照射方向を、前記照射方向制御手段で制御されている方向から前記視線方向検出手段で検出された視線方向に変更制御する照射方向変更制御手段とを有し、かつ、前記前照灯は照度が可変とされており、前記照射方向変更制御手段で前記前照灯の照射方向が変更されたのち前記注視状態判定手段で所定時間継続して運転者が注視状態にあると判定されているときは、前記前照灯の照度を高くする照度制御手段を有していることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の車両の前照灯制御装置において、前記所定の情報として自車両の進行路情報を取得する進行路情報取得手段が備えられており、前記照射方向制御手段は、前記前照灯の照射方向を、前記進行路情報取得手段で取得された進行方向に制御することを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は 前記請求項１に記載の車両の前照灯制御装置において、前記所定の情報として自車両前方の物標を検出する物標検出手段が備えられており、前記照射方向制御手段は、該物標検出手段で物標が検出されたときは、前記前照灯の照射方向を、前記物標検出手段で検出された物標の方向に制御することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の車両の前照灯制御装置において、前記物標検出手段で検出された物標が、前照灯の現在の照射範囲外に存在するか否かを判定する照射範囲判定手段が備えられており、前記照射方向制御手段は、前記物標検出手段で物標が検出され、かつ前記照射範囲判定手段で物標が照射範囲外に存在すると判定されたときは、前記前照灯の照射方向を、前記物標検出手段で検出された物標の方向に制御することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、前記請求項３に記載の車両の前照灯制御装置において、前記物標検出手段で検出された物標が自車両に対して危険であるか否かを判定する危険判定手段が備えられており、前記照射方向制御手段は、前記物標検出手段で物標が検出され、かつ前記危険判定手段で危険と判定されたときは、前記前照灯の照射方向を、前記物標検出手段で検出された物標の方向に制御することを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両の前照灯制御装置において、前記照度制御手段は、所定周期で間欠的に前照灯の照度を高くすることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、照射方向が可変とされた前照灯の照射方向は、照射方向制御手段により所定の情報に基づいて制御されるが、視線方向検出手段で検出された視線方向の状況に基づいて、運転者が自車両の走行に影響する対象を注視している状態にあると注視状態判定手段により判定されている間は、照射方向変更制御手段により、前照灯の照射方向が、前記照射方向制御手段で制御されている方向から前記視線方向検出手段で検出された視線方向に変更制御されることとなる。したがって、運転者が注視している方向、すなわち自車両の走行に影響する対象が前照灯により照射され、当該対象に対する視認性が向上することとなる。

また、この発明によれば、前記照射方向変更制御手段で前記前照灯の照射方向が変更制御されたのち前記注視状態判定手段で所定時間継続して運転者が注視状態にあると判定されているときは、前記前照灯の照度が高くされる。したがって、運転者が注視している方向、すなわち自車両の走行に影響する対象が前照灯により一層明るく照射され、当該対象に対する視認性がより一層向上することとなる。

また、請求項２に記載の発明によれば、進行路情報取得手段で取得された自車両の進行路情報に基づいて前照灯の照射方向が自車両の進行方向に制御されることとなる。したがって、自車両前方の進行路がカーブや交差点等であっても、該進行路が前照灯により良好に照射されることとなり、その結果、進行路に対する視認性が向上する。

また、請求項３に記載の発明によれば、物標検出手段で物標が検出されたときは、前照灯の照射方向が、検出された物標の方向に制御されることとなる。したがって、自車両前方の物標が前照灯により照射されることとなり、その結果、物標に対する視認性が向上する。

ところで、前照灯の現在の照射範囲内に物標が存在するにもかかわらず、また、物標が自車両に対して危険なものでないにもかかわらず、前照灯の照射方向が頻繁に変更されると、運転者が違和感を感じる虞がある。

しかし、請求項４に記載の発明によれば、物標検出手段で物標が検出され、かつ照射範囲判定手段で物標が前照灯の現在の照射範囲外に存在すると判定されたときに、前記物標検出手段で検出された物標の方向に前記前照灯の照射方向が制御されることとなる。換言すれば、照射範囲内に存在するときには、照射方向が変更されることがないので、運転者が違和感を感じるのが回避されることとなる。

また、請求項５に記載の発明によれば、物標検出手段で物標が検出され、かつ前記危険判定手段で検出された物標が自車両に対して危険と判定されたときに、前記物標検出手段で検出された物標の方向に前記前照灯の照射方向が制御されることとなる。換言すれば、前記危険判定手段で検出された物標が自車両に対して危険でないときには、照射方向が変更されることがないので、運転者が違和感を感じるのが回避されることとなる。

また、請求項６に記載の発明によれば、照度制御手段により前照灯の照度が高くされるのは所定周期で間欠的にであるから、運転者の注意が一層喚起されることとなる。

以下、本発明の実施の形態に係る車両の前照灯制御装置について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る車両１の前端部左右には、前照灯１１，１１がそれぞれ備えられていると共に、この前照灯１１，１１の照射方向を制御する装置として、レーダ２１、フロントカメラ２２、インナカメラ２３、ナビゲーションシステム２４、及びＥＣＵ３０が備えられている。

左右の前照灯１１，１１は、それぞれ照射方向が可変とされている。詳しくは、各前照灯１１は、バルブ、レンズ、リフレクタ等を有して光軸方向を中心として上下、左右の所定の領域を照射可能なライト部と、該ライト部をその光軸方向を上下方向及び車幅方向に変更可能に支持する支持部と、該ライト部の光軸方向を上下方向及び車幅方向に変更させる駆動部とを有している。なお、左右の前照灯１１，１１の駆動部に入力する信号を異ならせることにより、それぞれが異なる方向を照射することも可能となっている。

また、前照灯１１は、ライト部のバルブに対する印加電圧等を制御することにより光度が可変とされている。

レーダ２１は、自車両１の前方の物標を検出するためのもので、フロントバンパの前端部に取り付けられ、所定周波数の電波を送信し、自車両１の前方の車両等の障害物等に当たって反射してきた電波を受信し、この受信信号をＥＣＵ３０に出力する。

フロントカメラ２２は、自車両１の前方を撮像するもので、車室のルーフ前端部に取り付けられ、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサを利用した電子式のカメラにより構成され、撮像信号をＥＣＵ３０に出力する。

インナカメラ２３は、例えば車室前部のインストルメントパネルに、運転者の目を撮像可能に配設されている。インナカメラ２３は、フロントカメラ２２同様、例えばＣＣＤやＣＭＯＳセンサを利用したデジタル式のカメラにより構成され、撮像信号をＥＣＵ３０に出力する。

ナビゲーションシステム２４は、車室のルーフ部に取り付けられて現在地の位置情報（緯度、経度）を検出するＧＰＳ部と、道路情報を記憶する記憶部（道路情報記憶媒体）と、前記ＧＰＳ部で検出された位置情報に基づいて、現在地を中心とする所定の範囲の道路情報を読み出す情報読出部等とを有し、情報読出部で読み出された道路情報をＥＣＵ３０に出力する。

ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、制御用プログラム及びデータを記憶するＲＯＭ、プログラムの実行の際種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ等を備えて構成され、前記レーダ２１、フロントカメラ２２、インナカメラ２３等から入力された各種信号、及びナビゲーションシステム１５から入力された道路情報に基づいて所定の演算を行うと共に、この演算結果に基づいて前記前照灯１１，１１に照射方向制御信号及び照度制御信号を出力することにより、該前照灯１１，１１の照射方向及び照度を制御する。

次に、前記ＥＣＵ３０による制御の具体的一例を図２のフローチャートに従って説明する。なお、このフローチャートによる制御は所定周期毎に繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１で、前照灯が点灯しているか否かを判定する。そして、前照灯が点灯していないときは（ＮＯ）、再度当該ステップＳ１の判定を実行し、前照灯が点灯しているときは（ＹＥＳ）、ステップＳ２を実行する。

すなわち、ステップＳ２では、自車両が進行している進行路の道路情報を、ナビゲーションシステム２４から取得する。

次に、ステップＳ３で、自車両１の前方の走行路上に存在する物標を検出する。詳しくは、レーダ２１の受信信号及びフロントカメラ２２の撮像信号を解析して、物標を抽出する。また、物標が検出された場合は、その形状を分析して、物標の種類（例えば歩行者か、自転車か、車両か、その他の物体か等）を特定すると共に、物標の存在している方向（物標方向）、及び距離を算出する。なお、物標が複数検出された場合は、それぞれについて物標の種類を特定すると共に、物標の方向、及び距離を算出する。そして、各物標について、物標の種類、方向、及び距離を記憶する。

次に、ステップＳ４で、インナカメラ２３の撮像信号を解析して、運転者の視線方向を検出する。

次に、ステップＳ５〜Ｓ９において各種の判定を行う。

すなわち、ステップＳ５で、運転者が自車両１の走行に影響する対象を注視している状態にあるか否かを判定する。具体的に説明すると、このフローチャートによる制御は前述のように所定周期毎に繰り返し実行されることにより、ステップ４での視線方向の検出及び当該ステップＳ５での判定も所定周期毎に繰り返し実行されるが、例えば、ステップＳ４で検出された視線方向が所定時間ｔ１以上ほとんど変化しない場合に、注視状態にあると判定する。また、ステップＳ４で検出された視線方向が徐々にほぼ一定方向に移動し、その状態が所定時間ｔ１以上連続している場合に、注視状態にあると判定する。前者においては、自車両１から見てほとんど移動しないもの（例えば自車両１の斜め前方をほぼ同速度で同方向に移動している自転車等）を注視している場合に注視状態にあると判定され、後者においては、自車両１から見てわずかな量ずつ移動しているもの（例えば道路を横断する歩行者等）を注視している場合に注視状態にあると判定される。

なお、自車両１の進行方向、または進行方向とほぼ同方向と言うことができる範囲を注視している場合は、注視状態にあるとは判断しない。この場合、単に通常走行のために進行方向を注視している場合が多く、また原則的には前照灯１１，１１の照射方向は後述するステップＳ１０において進行方向に制御されるからである。

また、明らかに進行路とは関係のない、進行方向に対して大きくずれた方向を注視している場合、例えば、車室内のナビゲーションシステムの画面や、オーディオ装置の操作部等を注視している場合は、注視状態にあるとは判断しない。

また、注視している方向が、前照灯１１，１１の現在の照射領域内にあるときは、注視状態にないと判断してもよい。こうすることにより、前照灯１１，１１の照射方向が頻繁に変化するのが防止される。

ステップＳ６では、ステップＳ５で運転者が注視状態にあると判定されたのち、所定時間ｔ２が経過したか否かを判定する。すなわち、注視状態にあると判定された状態が所定時間ｔ２継続しているか否かを判定する。ここで、この所定時間ｔ２は、例えば１〜２秒に設定されている。

また、ステップＳ７では、ステップＳ３において物標が検出されたか否かを判定する。

また、ステップＳ８では、検知された物標が自車両１に対して危険であるか否かを判定する。すなわち、ステップＳ３で検出された物標について、その種類、方向、及び距離をパラメータとして危険度を算出し、当該危険度が所定危険度以上か否かを比較することにより、当該物標が自車両１に対して危険な存在か否かを判定する。なお、物標が複数存在する場合は、それぞれについて危険度を算出した上で、危険度の最も大きい物標を抽出し、この危険度の最も大きい物標について、当該危険度が所定危険度以上か否かを比較することにより、当該物標が自車両１に対して危険な存在か否かを判定する。

また、ステップＳ９では、ステップＳ８で危険と判定された物標が前照灯１１，１１の照射領域外に存在するか否かを判定する。詳しくは、自車両１の進行方向と物標方向とのなす角度が所定角度以内か否かを判定し、所定角度以内でないときは、検知された物標が前照灯１１，１１の照射領域外に存在すると判定する。

そして、ステップＳ５〜Ｓ９での各種の判定結果に基づいて、ステップＳ１０〜Ｓ１３において、前照灯１１，１１の照射方向を制御する。

すなわち、ステップＳ５において運転者が注視状態にない（ＮＯ）と判定され、かつステップＳ７において物標が検知されていない（ＮＯ）と判定された場合は、ステップＳ１０において、前照灯１１，１１の照射方向を自車両１の進行方向に制御する。図３、図４はその一例を示しており、これらの図３，４からわかるように、進行路が直線の場合及びカーブしている場合のいずれにおいても、前照灯１１，１１の照射方向が進行方向に制御されることとなる。

また、ステップＳ５において運転者が注視状態にない（ＮＯ）と判定され、かつステップＳ７において物標が検知された（ＹＥＳ）と判定されたが、ステップＳ８において当該物標が自車両１に対して危険でない（ＮＯ）と判定された場合は、ステップＳ１０において、前照灯１１，１１の照射方向を進行方向に制御する。

また、ステップＳ５において運転者が注視状態にない（ＮＯ）と判定され、かつステップＳ７において物標が検知された（ＹＥＳ）と判定され、さらにステップＳ８において当該物標が自車両１に対して危険である（ＹＥＳ）と判定されたが、ステップＳ９において検知された物標が前照灯１１，１１の照射領域外に存在しない（ＮＯ）と判定されとき、すなわち照射領域内に存在するときは、ステップＳ１０において、前照灯１１，１１の照射方向を進行方向に制御する。物標が照射領域内に存在しているときは、前照灯１１，１１の照射方向を変更しなくても、運転者は物標を視認可能だからである。

また、ステップＳ５において運転者が注視状態にない（ＮＯ）と判定され、かつステップＳ７において物標が検知された（ＹＥＳ）と判定され、さらにステップＳ８において当該物標が自車両に対して危険である（ＹＥＳ）と判定され、ステップＳ９において検知された物標が前照灯１１，１１の照射領域外に存在する（ＹＥＳ）と判定された場合は、ステップＳ１１において、前照灯１１，１１の照射方向を物標方向に制御する。図５は、一例として、照射領域外に歩行者Ｐ１が存在しており、危険な物標として検出された場合を示しており、この場合、図５からわかるように、前照灯１１，１１の照射方向が物標方向に制御されることとなる。

一方、ステップＳ５において運転者が注視状態にある（ＹＥＳ）と判定されたが、ステップＳ６において所定時間ｔ２経過していない（ＮＯ）と判定されたときは、前照灯１１，１１の照射方向を、運転者の視線方向に制御する。図６は、その一例を示しており、例えば歩行者Ｐ１、Ｐ２が存在しており、運転者が歩行者Ｐ２を注視している場合、前照灯１１，１１の照射方向が歩行者Ｐ２の方向に制御される。なお、図６のように、歩行者Ｐ１，Ｐ２が存在し、ステップＳ３で両方の物標が検知された場合において、運転者がいずれの歩行者Ｐ１，Ｐ２も注視していないときには、ＥＣＵ３０により危険な歩行者と判定された方の歩行者が照射されることとなるが、運転者が歩行者Ｐ２を注視しているときは、運転者が歩行者Ｐ２を自車両１の走行に最も影響する対象と考えていると想定されるので、歩行者Ｐ２の方向を優先して照射するのである。

これに対し、ステップＳ５において運転者が注視状態にある（ＹＥＳ）と判定され、かつステップＳ６において所定時間ｔ２経過した（ＹＥＳ）と判定されたときは、前照灯１１，１１の照射方向を、運転者の視線方向に制御すると共に、前照灯１１，１１の照度をアップ（高く）する。すなわち、運転者が注視状態にあり、かつその状態が所定時間ｔ２以上継続しているときは、物標が検出されているか否かにかわらず、運転者が自車両１の走行に最も影響すると考えて注視している対象を優先して照射すると共に、より認識しやすいように照度をアップするのである。なお、前照灯１１，１１の照度のアップは、所定周期で間欠的に行ってもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、照射方向が可変とされた前照灯１１，１１の照射方向は、運転者の視線方向の状況に基づいて、運転者が自車両１の走行に影響する対象を注視している状態にあると判定されている間は、前照灯１１，１１の照射方向が、進行方向や物標方向でなく視線方向に変更制御されることとなる。したがって、運転者が注視している方向、すなわち自車両１の走行に影響する対象が前照灯１１，１１により照射され、当該対象に対する視認性が向上することとなる。

また、前記前照灯１１，１１の照射方向が変更制御されたのち所定時間ｔ２継続して運転者が注視状態にあると判定されているときは、前記前照灯１１，１１の照度がアップ（高く）される。したがって、運転者が注視している方向、すなわち自車両１の走行に影響する対象が前照灯１１，１１により一層明るく照射され、当該対象に対する視認性がより一層向上することとなる。

また、ナビゲーションシステム２４で取得された自車両１の進行路情報に基づいて前照灯１１，１１の照射方向が自車両１の進行方向に制御されることとなる。したがって、自車両１前方の進行路がカーブや交差点等であっても、該進行路が前照灯１１，１１により良好に照射されることとなり、その結果、進行路に対する視認性が向上する。

また、レーダ２１、フロントカメラ２２からの入力信号に基づいて物標が検出されたときは、前照灯１１，１１の照射方向が、検出された物標の方向に制御されることとなる。したがって、自車両１前方の物標が前照灯１１，１１により照射されることとなり、その結果、物標に対する視認性が向上する。

また、物標が検出され、かつ物標が前照灯１１，１１の現在の照射範囲外に存在すると判定されたときに、物標の方向に前記前照灯１１，１１の照射方向が制御されることとなる。換言すれば、照射範囲内に存在するときには、照射方向が変更されることがないので、運転者が違和感を感じるのが回避されることとなる。

また、物標が検出され、かつ物標が自車両１に対して危険と判定されたときに、物標の方向に前記前照灯１１，１１の照射方向が制御されることとなる。換言すれば物標が自車両１に対して危険でないときには、照射方向が変更されることがないので、運転者が違和感を感じるのが回避されることとなる。

また、前照灯の照度のアップを所定周期で間欠的に行えば、運転者の注意を一層喚起することができる。

なお、前記実施の形態においては、ステップＳ１０〜Ｓ１３において左右の前照灯１１，１１の両方を同方向に制御するようにしたが、物標方向または視線方向に制御する場合には（ステップＳ１１〜Ｓ１３においては）、左右のうち一方の前照灯１１についてのみ、照射方向が物標方向または注視方向となるように制御し、他方の前照灯１１は、進行方向となるように制御するようにしてもよい。こうすることにより、進行方向についての視認性を確保しつつ、物標方向や注視方向の視認性を向上させることができる。

本発明は、運転者が注視している方向を前照灯により照射可能な車両の前照灯制御装置を提供することができ、自動車産業に広く利用可能である。

本発明の実施の形態に係る車両の前照灯制御装置のブロック図である。 同車両の前照灯制御装置による制御の一例を示すフローチャートである。 前照灯の照射例である（その１）。 前照灯の照射例である（その２）。 前照灯の照射例である（その３）。 前照灯の照射例である（その４）。

符号の説明

１ 車両
１１，１１ 前照灯
２１ レーダ（物標検出手段、照射範囲判定手段）
２２ フロントカメラ（物標検出手段、照射範囲判定手段）
２３ インナカメラ（視線方向検出手段）
２４ ナビゲーションシステム（進行路情報取得手段）
３０ ＥＣＵ（照射方向制御手段、視線方向検出手段、注視状態判定手段、照射方向変更制御手段、照度制御手段、照射範囲判定手段、危険判定手段）

Claims (6)

1. 照射方向が可変とされた前照灯の照射方向を自車両の進行路情報または自車両前方の物標の検出情報からなる所定の情報に基づいて制御する照射方向制御手段を有する車両の前照灯制御装置であって、
   運転者の視線方向を検出する視線方向検出手段と、
   該視線方向検出手段で検出された視線方向の状況に基づいて、運転者が自車両の走行に影響する対象を注視している状態にあるか否かを判定する注視状態判定手段と、
   該注視状態判定手段で運転者が注視状態にあると判定されている間、前記前照灯の照射方向を、前記照射方向制御手段で制御されている方向から前記視線方向検出手段で検出された視線方向に変更制御する照射方向変更制御手段とを有し、かつ、
   前記前照灯は照度が可変とされており、
   前記照射方向変更制御手段で前記前照灯の照射方向が変更されたのち前記注視状態判定手段で所定時間継続して運転者が注視状態にあると判定されているときは、前記前照灯の照度を高くする照度制御手段を有していることを特徴とする車両の前照灯制御装置。
2. 前記請求項１に記載の車両の前照灯制御装置において、
   前記所定の情報として自車両の進行路情報を取得する進行路情報取得手段が備えられており、
   前記照射方向制御手段は、前記前照灯の照射方向を、前記進行路情報取得手段で取得された進行方向に制御することを特徴とする車両の前照灯制御装置。
3. 前記請求項１に記載の車両の前照灯制御装置において、
   前記所定の情報として自車両前方の物標を検出する物標検出手段が備えられており、
   前記照射方向制御手段は、該物標検出手段で物標が検出されたときは、前記前照灯の照射方向を、前記物標検出手段で検出された物標の方向に制御することを特徴とする車両の前照灯制御装置。
4. 前記請求項３に記載の車両の前照灯制御装置において、
   前記物標検出手段で検出された物標が、前照灯の現在の照射範囲外に存在するか否かを判定する照射範囲判定手段が備えられており、
   前記照射方向制御手段は、前記物標検出手段で物標が検出され、かつ前記照射範囲判定手段で物標が照射範囲外に存在すると判定されたときは、前記前照灯の照射方向を、前記物標検出手段で検出された物標の方向に制御することを特徴とする車両の前照灯制御装置。
5. 前記請求項３に記載の車両の前照灯制御装置において、
   前記物標検出手段で検出された物標が自車両に対して危険であるか否かを判定する危険判定手段が備えられており、
   前記照射方向制御手段は、前記物標検出手段で物標が検出され、かつ前記危険判定手段で危険と判定されたときは、前記前照灯の照射方向を、前記物標検出手段で検出された物標の方向に制御することを特徴とする車両の前照灯制御装置。
6. 前記請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両の前照灯制御装置において、
   前記照度制御手段は、所定周期で間欠的に前照灯の照度を高くすることを特徴とする車両の前照灯制御装置。

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