JP5500265B2 - 車両用配光制御システム及び車両用配光制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自車両の前方を走行する車両を検出しその存在位置に応じてヘッドライトの配光を制御する車両用配光制御システム及び車両用配光制御方法に関し、特に、前方車両の運転者の眩惑を防止する車両用配光制御システム及び車両用配光制御方法に関する。

従来、カメラを用いて自車両の前方を走行する前走車を検出しその存在位置に応じて前照灯の配光を制御する車両用前照灯装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この車両用前照灯装置は、そのカメラの取り付け誤差や検出誤差、又は前照灯ユニットの部品公差や取り付け誤差を考慮して、そのカメラが撮像した画像内の所定の部分領域に前走車が進入したか否かを判定するためにその部分領域の両側に隣接してマージンを設定し、そのマージンを加えた拡大領域内で前走車を検出した場合にその前走車がその部分領域内に存在すると推定してその部分領域を照射する発光素子を消灯させるようにする。

或いは、その車両用前照灯装置は、その部分領域に向かって水平移動する前走車の水平移動速度が所定値よりも大きい場合には、その前走車がその部分領域又はそのマージンを加えた拡大領域内に実際に進入する前に、その部分領域内に存在することになると推定してその部分領域を照射する発光素子を消灯させるようにする。

このようにして、その車両用前照灯装置は、自車両が旋回する際に、前走車が見かけ上の大きな速度でその部分領域に進入する場合であっても、関連する発光素子を遅滞なく消灯させ、その前走車の運転者の眩惑を防止できるようにする。

特開２００９−２２０６４９号公報

しかしながら、特許文献１の車両用前照灯装置は、ある一定の大きさを有する部分領域に前走車が存在するか否かを推定するためにその部分領域に対して所定のマージンを加えた拡大領域を設定しながら、或いは、その前走車の水平移動速度を検出しながら、その部分領域の照射・非照射のタイミングを変化させるのみであり、その照射・非照射が切り替えられる部分領域の大きさ自体を変化させることはなく、その部分領域内に前走車が存在することを検出或いは推定した場合にその部分領域に関する発光素子を消灯させるのみである。

そのため、特許文献１の車両用前照灯装置は、自車両と前走車との間の車間距離に関係なく前走車がその部分領域に存在することを検出或いは推定しさえすれば、その部分領域全体を非照射領域とするため、車間距離が大きい場合には必要以上の領域を非照射領域としてしまい、また、車間距離が小さい場合には本来ならば非照射領域とすべき領域を照射してその前走車の運転者を眩惑させてしまうおそれがある。

上述の点に鑑み、本発明は、前方車両の運転者の眩惑を防止しながらヘッドライトによる照射領域の極大化を図る車両用配光制御システム及び車両用配光制御方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る車両用配光制御システムは、ヘッドライトの配光を制御する車両用配光制御システムであって、自車両の前方を走行する前方車両を検出する車両検出部と、前記車両検出部が検出した前方車両が存在する領域を非照射領域とする非照射領域設定部と、前記車両検出部が検出した前方車両のその後の動きを推定する車両動作推定部と、前記車両動作推定部の推定結果に応じて、前記非照射領域設定部が設定する非照射領域の大きさを調節する非照射領域調節部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明の実施例に係る車両用配光制御方法は、ヘッドライトの配光を制御する車両用配光制御方法であって、自車両の前方を走行する前方車両を検出する車両検出ステップと、前記車両検出ステップにおいて検出された前方車両が存在する領域を非照射領域とする非照射領域設定ステップと、前記車両検出ステップにおいて検出された前方車両のその後の動きを推定する車両動作推定ステップと、前記車両動作推定ステップにおける推定結果に応じて、前記非照射領域設定ステップにおいて設定される非照射領域の大きさを調節する非照射領域調節ステップとを備えることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、前方車両の運転者の眩惑を防止しながらヘッドライトによる照射領域の極大化を図る車両用配光制御システム及び車両用配光制御方法を提供することができる。

本発明の実施例に係る車両用配光制御システムの構成例を示すブロック図である。 自車両の前方に前方車両が存在しないと判定された場合のハイビームパターンを示す図である。 自車両前方の比較的遠いところに前方車両が存在すると判定された場合の前方車両用パターンを示す図である。 自車両前方の比較的近いところに前方車両が存在すると判定された場合の前方車両用パターンを示す図である。 自車両前方の比較的近いところに前方車両が存在すると判定された場合のロービームパターンを示す図である。 非照射領域設定部によって設定された非照射領域の例を示す図である。 配光制御部によって算出される目標非照射角度の例を示す図である。 非照射領域調節部による調節が行われない場合の配光制御の例を示す図である。 非照射領域調節部による調節が行われる場合の配光制御の例を示す図である。 図６の状態を対向車両の前方から見た図である。 非照射領域調節処理の流れを示すフローチャートである。 車間距離と相対速度とに応じて変化するマージン角度の例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の実施例に係る車両用配光制御システム１００の構成例を示すブロック図である。

車両用配光制御システム１００は、車両前方を撮像する画像センサ２の出力に基づいてヘッドライト３の配光制御を行う車載装置であって、主に、制御装置１、画像センサ２、ヘッドライト３、及びシェード駆動装置４で構成される。

制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non Volatile Random Access Memory）等を備えた車載コンピュータであって、例えば、車両検出部１０、配光制御部１１、非照射領域設定部１２、車両動作推定部１３、及び非照射領域調節部１４のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶し、必要に応じて各プログラムをＲＡＭ上に展開しながら各部に対応する処理をＣＰＵに実行させる。なお、車両検出部１０、配光制御部１１、非照射領域設定部１２、車両動作推定部１３、及び非照射領域調節部１４のそれぞれは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアで実現されてもよい。

画像センサ２は、車両前方の画像を撮像するための装置であり、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を備えたカメラであって、車室内のフロントガラス上部に取り付けられており、撮像した画像を制御装置１に対して出力する。

ヘッドライト３は、車両前方を照射するライトであり、例えば、ハロゲンバルブ式ヘッドライト、ＨＩＤ（High Intensity Discharge）ヘッドライト、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッドライト等である。

シェード駆動装置４は、ヘッドライト３の一部を遮光する遮光板（シェード）を駆動するための装置であり、例えば、ヘッドライト３の光路内に配置された回転式のシェードを回転させたり、或いは、ヘッドライト３の光路内に配置されたリニア式のシェードを並行移動させたりするためのモータ、ソレノイド、リニアアクチュエータ等であって、非照射領域（後述）の幅を無段階に調節できるようにする。

具体的には、シェード駆動装置４は、車両が走行している間のヘッドライト３による各種配光パターン（例えば、ハイビームパターン、ロービームパターン、先行車両追走時パターン（後述）、対向車両接近時パターン（後述）等がある。）を実現させるために、制御装置１が出力する制御信号に基づいて、ヘッドライト３の光源付近に設置された、ヘッドライト３からの光の一部を遮るシェードを駆動する。

次に、制御装置１が有する各種機能要素について説明する。

車両検出部１０は、画像センサ２の出力に基づいて自車両前方を走行する他車両（自車両の進行方向と同じ方向に進行する先行車両、及び、自車両の進行方向と反対の方向に進行する対向車両を含み、以下、「前方車両」とする。）を検出するための機能要素であり、例えば、画像センサ２が取得した画像内に存在する所定値以上の輝度を有する画素（以下、「高輝度画素」とする。）を抽出し、抽出した高輝度画素の配置に基づいて前方車両の存否を判定する。

具体的には、車両検出部１０は、先行車両の尾灯に対応する画素群（赤色系の高輝度画素のまとまり）の存否に基づいて先行車両の存否を判定し、好適には、先行車両の左右一対の尾灯を検出することによって先行車両の存在、及び自車両の進行方向と自車両から見た先行車両（例えば、左右一対の尾灯の中間点）の存在方向との間の角度（以下、「先行車両検出角度」とする。）を検出する。

また、車両検出部１０は、対向車両のヘッドライトに対応する画素群（白色系の高輝度画素のまとまり）の存否に基づいて対向車両の存否を判定し、好適には、対向車両の左右一対のヘッドライトを検出することによって対向車両の存在、及び自車両の進行方向と自車両から見た対向車両（例えば、左右一対のヘッドライトの中間点）の存在方向との間の角度（以下、「対向車両検出角度」とする。また、先行車両検出角度及び対向車両検出角度を纏めて「前方車両検出角度」と称するものとする。）を検出する。

また、車両検出部１０は、先行車両の左右一対の尾灯又は対向車両の左右一対のヘッドライトに対応する二つの高輝度画素群の間の距離（尾灯間の距離又はヘッドライト間の距離）に基づいて自車両と先行車両又は対向車両との間の車間距離（例えば、自車両に搭載された画像センサ２の光学中心と先行車両の後端中央部又は対向車両の前端中央部との間の距離である。）を導き出す。

なお、車両検出部１０は、レーザレーダセンサ、ミリ波センサ、又は超音波センサ等の距離測定装置（図示せず。）を用いて、自車両と前方車両との間の車間距離や前方車両検出角度等を検出するようにしてもよく、ステレオカメラによる視差を利用して車間距離や前方車両検出角度等を導き出すようにしてもよい。

更に、車両検出部１０は、所定の制御周期毎に導き出した自車両と前方車両との間の車間距離をＲＡＭに記録しておき、例えば、直近の二つの車間距離の値から自車両に対するその前方車両の相対速度（例えば、二つの車間距離の値の差を制御周期で除した値である。）を導き出すようにする。

配光制御部１１は、ヘッドライト３の配光パターンを制御するための機能要素であり、例えば、シェード駆動装置４に対して制御信号を出力して所望の配光パターンを生成する。

具体的には、配光制御部１１は、車両検出部１０が先行車両を検出した場合に、シェード駆動装置４に対して制御信号を出力し、ハイビームパターンを基本としながらその先行車両の運転者を眩惑しないようその先行車両の部分にヘッドライト３の光が当たらないようにする凹状の非照射領域を含む配光パターン（以下、「先行車両追走時パターン」とする。）を生成する。

また、配光制御部１１は、車両検出部１０が対向車両を検出した場合に、ハイビームパターンを基本としながらその対向車両の運転者を眩惑しないようその対向車両の部分にヘッドライト３の光が当たらないようにする凹状の非照射領域を含む配光パターン（以下、「対向車両接近時パターン」とする。）を生成する。

なお、以下では、先行車両追走時パターン及び対向車両接近時パターンを纏めて「前方車両用パターン」と称するものとする。

図２Ａ〜図２Ｄは、配光制御部１１によって生成される配光パターンの例を示す図であり、図２Ａは、自車両の前方に前方車両が存在しないと判定された場合のハイビームパターンを示し、図２Ｂは、自車両前方の比較的遠いところに前方車両（ここでは、先行車両である。）が存在すると判定された場合の前方車両用パターン（ここでは、先行車両追走時パターンである。）を示し、図２Ｃは、自車両前方の比較的近いところに前方車両（先行車両）が存在すると判定された場合の前方車両用パターン（先行車両追走時パターン）を示し、図２Ｄは、自車両前方の比較的近いところに前方車両（先行車両）が存在すると判定された場合のロービームパターンを示す。

非照射領域設定部１２は、非照射領域を設定するための機能要素であり、例えば、先行車両の尾灯の位置に基づいて先行車両追走時パターンにおける非照射領域（先行車両周辺におけるヘッドライト３の光を照射しない領域）を設定し、或いは、対向車両のヘッドライトの位置に基づいて対向車両接近時パターンにおける非照射領域（対向車両周辺におけるヘッドライト３の光を照射しない領域）を設定する。

具体的には、非照射領域設定部１２は、画像センサ２が撮像した画像に基づいて検出される先行車両の尾灯（赤色系の高輝度画素のまとまり）の中心位置から車幅方向外側に（例えば、画像内の左側の尾灯の中心位置から左方向に、或いは、画像内の右側の尾灯の中心位置から右方向に）水平に所定のマージン距離だけ離れてカットライン（照射領域と非照射領域との間の境界線）を設定する。

また、非照射領域設定部１２は、画像センサ２が撮像した画像に基づいて検出される対向車両のヘッドライト（白色系の高輝度画素のまとまり）の中心位置から車幅方向外側に（例えば、画像内の左側のヘッドライトの中心位置から左方向に、或いは、画像内の右側のヘッドライトの中心位置から右方向に）水平に所定のマージン距離だけ離れてカットライン（照射領域と非照射領域との間の境界線）を設定する。

図３は、非照射領域設定部１２によって設定された非照射領域ＵＲの例を示す図であり、非照射領域ＵＲは、先行車両ＰＶの左側の尾灯の中心位置ＬＣＰから左側に左マージン距離ＬＭＤだけ離れた位置に設定される左カットラインＬＣＬと、先行車両ＰＶの右側の尾灯の中心位置ＲＣＰから右側に右マージン距離ＲＭＤだけ離れた位置に設定される右カットラインＲＣＬと、ベースラインＢＬとによって区切られる。

左マージン距離ＬＭＤ及び右マージン距離ＲＭＤは、画像センサ２の取り付け誤差や検出誤差、ヘッドライト３の部品公差や取り付け誤差、シェード駆動装置４の制御精度や制御速度、カーブを走行する前方車両の車幅方向の傾き、又は、前方車両の車体やドアミラーによる反射等を考慮し、それらの影響を受けた場合であっても前方車両の運転者を眩惑させることがない十分な大きさの非照射領域ＵＲを創出するために予め決定される距離であり、基本的には左右で同じ大きさとなるように設定されるが、左右で異なる大きさとなるように設定されてもよい。

また、左マージン距離ＬＭＤ及び右マージン距離ＲＭＤは、自車両と前方車両との間の車間距離が小さい程大きくなるように設定される。画像内における前方車両の見かけ上の横移動距離は、その前方車両の実際の横移動距離が一定であったとしても、車間距離が小さい程大きくなり、また、画像内の前方車両の見かけ上の横移動速度は、その前方車両の実際の横移動速度が一定であったとしても、車間距離が小さい程大きくなるためであり、そのような前方車両の横移動が不意に生じた場合であってもその前方車両の運転者の眩惑を確実に防止することができるようにするためである。

配光制御部１１は、車両検出部１０によって検出された自車両と前方車両との間の車間距離及び前方車両検出角度と、非照射領域設定部１２によって設定されるマージン距離とに基づいて目標非照射角度を算出し、算出した目標非照射角度をシェード駆動装置４に対して出力することによって、所望の非照射領域ＵＲを創出するようにする。

図４は、配光制御部１１によって算出される目標非照射角度の例を示す図であり、左目標非照射角度αｌは、車両検出部１０によって検出された自車両ＭＶと先行車両ＰＶとの間の車間距離Ｘ及び先行車両検出角度（この例では０度である。）と、非照射領域設定部１２によって設定される左マージン距離ＬＭＤ（厳密には左マージン距離ＬＭＤに先行車両ＰＶの中心位置から左尾灯中心位置までの距離を加えた距離である。）とに基づいて算出され、右目標非照射角度αｒは、車両検出部１０によって検出された自車両ＭＶと先行車両ＰＶとの間の車間距離Ｘ及び先行車両検出角度（この例では０度である。）と、非照射領域設定部１２によって設定される右マージン距離ＲＭＤ（厳密には右マージン距離ＲＭＤに先行車両ＰＶの中心位置から右尾灯中心位置までの距離を加えた距離である。）とに基づいて算出される。

なお、配光制御部１１は、先行車両検出角度が０度でない場合には、車間距離Ｘとその先行車両検出角度とに基づいて、その車間距離Ｘの進行方向成分（自車両ＭＶの進行方向における成分）と車幅方向成分（自車両ＭＶの車幅方向における成分）とを導き出した上で、その進行方向成分と、その車幅方向成分と、マージン距離とに基づいて目標非照射角度を算出するものとする。

また、配光制御部１１は、算出した目標非照射角度と現在の非照射角度（シェード駆動装置４に取り付けられるエンコーダ（図示せず。）等の出力から得られる角度である。）との間の差が大きい程、シェード駆動装置４によるシェードの駆動速度を増大させるようにする。シェードの駆動が遅れることによって先行車両の運転者を眩惑させてしまうことがないようにするためである。なお、シェードの駆動速度を最大にしたとしても所望の駆動速度が得られないと判断した場合、配光制御部１１は、ヘッドライト３の配光パターンをロービームパターンに切り替えるようにする。シェードの駆動が遅れることによって先行車両の運転者を眩惑させてしまうことがないようにするためである。

車両動作推定部１３は、前方車両の動作を推定するための機能要素であり、例えば、画像センサ２が撮像した画像における前方車両のターンランプの点滅を検出することによって前方車両が交差点で右左折しようとしていること、又は、前方車両が車線変更をしようとしていることを推定する。

また、車両動作推定部１３は、画像センサ２が撮像した画像における前方車両の水平移動の方向又は大きさに基づいて、前方車両が車線変更をしようとしているか否か、或いは、前方車両がカーブに入ろうとしているか否かを推定する。

また、車両動作推定部１３は、画像センサ２が撮像した画像における先行車両の左右一対の尾灯を繋ぐ線分の水平線に対する傾斜角度、又は、対向車両の左右一対のヘッドライトを繋ぐ線分の水平線に対する傾斜角度に基づいて、前方車両がカーブに入ろうとしているか否かを推定する。

また、車両動作推定部１３は、ナビゲーションシステム（図示せず。）を利用して自車両が走行する道路の前方の形状や曲率を取得し、前方車両がカーブに入ろうとしているか否かを推定するようにしてもよい。

また、車両動作推定部１３は、車両検出部１０によって導出される自車両に対する対向車両の相対速度に基づいて対向車両の接近状況やすれ違いのタイミングを推定し、或いは、車両検出部１０によって導出される自車両に対する先行車両の相対速度に基づいて先行車両の接近状況を推定する。なお、相対速度は、例えば、前方車両が自車両に接近する場合を正値とし、前方車両が自車両から遠ざかる場合を負値とする。

非照射領域調節部１４は、非照射領域ＵＲの大きさを調節するための機能要素であり、例えば、車両動作推定部１３の推定結果に応じて非照射領域ＵＲの大きさを無段階に調節する。

具体的には、非照射領域調節部１４は、車両動作推定部１３により、自車両と同じ車線を走行する先行車両が左車線又は右車線への車線変更を行おうとしていることが推定された場合、非照射領域設定部１２が設定する非照射領域ＵＲを左側又は右側に拡大させるようにする。

また、非照射領域調節部１４は、車両動作推定部１３により、前方車両が左カーブ又は右カーブに入ろうとしていることが推定された場合、或いは、前方車両が交差点を左折又は右折しようとしていることが推定された場合に、非照射領域ＵＲを左側又は右側に拡大させるようにする。

また、非照射領域調節部１４は、車両動作推定部１３により、先行車両が自車両に急速に接近していることが推定された場合に、非照射領域ＵＲを拡大させるようにし、先行車両が自車両から急速に遠ざかろうとしていることが推定された場合に、非照射領域ＵＲを縮小させるようにする。

このとき、非照射領域調節部１４は、車両検出部１０が導出した自車両と先行車両との間の車間距離に応じてその非照射領域ＵＲの変動幅（拡大幅又は縮小幅）及び変動速度（拡大速度又は縮小速度）を決定し、その車間距離が小さい程、その非照射領域ＵＲの変動幅及び変動速度を増大させるようにする。画像内における先行車両の見かけ上の横移動距離は、その先行車両の実際の横移動距離が一定であったとしても、車間距離が小さい程大きくなるためであり、また、画像内の先行車両の見かけ上の横移動速度は、その先行車両の実際の横移動速度が一定であったとしても、車間距離が小さい程大きくなるためである。

また、非照射領域調節部１４は、車両検出部１０が導出した自車両に対する前方車両の相対速度の絶対値に応じてその非照射領域ＵＲの変動幅（拡大幅又は縮小幅）及び変動速度（拡大速度又は縮小速度）を決定し、その相対速度の絶対値が大きい程、その非照射領域ＵＲの変動幅及び変動速度を増大させるようにする。画像内における先行車両の見かけ上の拡大・縮小は、相対速度の絶対値が大きい程大きくなるためである。

また、非照射領域調節部１４は、車両検出部１０が導出した前方車両検出角度の増減幅に応じてその非照射領域ＵＲの変動幅（拡大幅又は縮小幅）及び変動速度（拡大速度又は縮小速度）を決定し、その増減幅が大きい程、その非照射領域ＵＲの変動幅及び変動速度を増大させるようにする。現時点における前方車両検出角度の増減幅が大きい程、その後の前方車両検出角度の増減幅も大きいものと推定されるからである。

なお、非照射領域調節部１４は、先行車両が左カーブ又は右カーブに入ろうとしていることが推定された結果、非照射領域ＵＲを左側又は右側に拡大させた後、自車両に搭載された操舵角センサ（図示せず。）の出力に基づいて自車両がその先行車両に続いてその左カーブ又は右カーブに入ったことを検出した場合に、非照射領域ＵＲをそのカーブ方向の反対方向に（右側又は左側に）拡大させるようにしてもよい。先行車両は、見かけ上、自車両に対してそのカーブ方向の反対方向に移動するためである。なお、配光制御部１１は、自車両の操舵角が所定値を上回り、非照射領域ＵＲをそのカーブ方向の反対方向に拡大させたとしてもその先行車両の運転者の眩惑を避けられないと判断した場合、ヘッドライト３の配光パターンをロービームパターンに切り替えるようにする。その先行車両の運転者を眩惑させてしまうことがないようにするためである。

次に、図５〜図７を参照しながら、非照射領域調節部１４による非照射領域ＵＲの大きさの調節例について説明する。

なお、図５は、非照射領域調節部１４による調節が行われない場合の配光制御の例を示し、図６は、非照射領域調節部１４による調節が行われる場合の配光制御の例を示し、図７は、図６の状態を対向車両の前方から見た図を示す。また、図５〜図７の内容及びそれらを参照する以下の説明は、左側通行の場合の配光制御に関するものであるが、左右を置き換えることによって、右側通行の場合の配光制御にも適用可能である。その場合、右目標非照射角度αｒ、右目標非照射角度βｒ、右目標非照射角度γｒは、それぞれ、左目標非照射角度αｌ、左目標非照射角度βｌ、左目標非照射角度γｌで読み替えられるものとする。

図５は、時刻Ｔ１において車間距離Ｘを隔てて対向する自車両ＭＶと対向車両ＯＶとを示し、点線で示される自車両ＭＶｎ及び対向車両ＯＶｎはそれぞれ、時刻Ｔ１から作動時間が経過した後の自車両ＭＶ及び対向車両ＯＶの状態を示す。

「作動時間」は、車両用配光制御システム１００の一制御周期に相当する時間であり、例えば、画像センサ２が自車両ＭＶの前方を撮像してからシェード駆動装置４がシェードを駆動して非照射領域ＵＲの創出を完了するまでに要する時間（画像センサ２が画像を取得するのに要する時間２００ミリ秒、画像センサ２と制御装置１との間の通信に要する時間１００ミリ秒、制御装置１において前方車両を検出し、非照射領域ＵＲを設定するのに要する時間１００ミリ秒、制御装置１とシェード駆動装置４との間の通信に要する時間１００ミリ秒、及び、シェード駆動装置４がシェードを駆動するのに要する時間２００ミリ秒の合計時間である７００ミリ秒）が採用される。

図５で示されるように、自車両ＭＶの車両用配光制御システム１００は、時刻Ｔ１において車間距離Ｘを挟んで対向する対向車両ＯＶに対し、右目標非照射角度αｒで表される非照射領域ＵＲを含む対向車両接近時パターンを用いるよう配光制御を実行する。

また、図５で示されるように、時刻Ｔ１から作動時間が経過した後の自車両ＭＶｎにおける車両用配光制御システム１００は、車間距離Ｘｎを挟んで対向する、同じく時刻Ｔ１から作動時間が経過した後の対向車両ＯＶｎに対し、右目標非照射角度βｒで表される非照射領域ＵＲを含む対向車両接近時パターンを用いるよう配光制御を実行する。

しかしながら、自車両ＭＶに対する対向車両ＯＶの相対速度が大きい場合、対向車両ＯＶは、自車両ＭＶの車両用配光制御システム１００が右目標非照射角度βｒで表される非照射領域ＵＲを含む対向車両接近時パターンを創出する前に、自車両ＭＶのヘッドライト３が創出する照射領域に進入することとなり、対向車両ＯＶの運転者は、自車両ＭＶのヘッドライト３によって眩惑させられてしまうこととなる。

自車両ＭＶの車両用配光制御システム１００は、上述のような状況の発生を回避するために、自車両ＭＶと対向車両ＯＶが車間距離Ｘを隔てて対向する前に（時刻Ｔ１以前に）、車両動作推定部１３により、自車両ＭＶに対する対向車両ＯＶの相対速度に基づいて自車両ＭＶと対向車両ＯＶとの接近状況やすれ違いのタイミングを推定する。

そして、車両用配光制御システム１００は、時刻Ｔ１における自車両ＭＶに対する対向車両ＯＶの相対速度が所定値を上回る場合、通常の制御（非照射領域設定部１２による制御）では作動時間経過後の対向車両ＯＶｎの運転者の眩惑を回避できないと判断し、非照射領域調節部１４により、右目標非照射角度αｒで表される非照射領域ＵＲの大きさを調節するようにする。

図６は、図５と同様、時刻Ｔ１において車間距離Ｘを隔てて対向する自車両ＭＶと対向車両ＯＶとを示し、車両用配光制御システム１００が、右目標非照射角度αｒよりも大きな調節後の右目標非照射角度γｒで表される非照射領域ＵＲを含む対向車両接近時パターンを用いて配光制御を実行する状態を示す。また、点線で示される自車両ＭＶｐ及び対向車両ＯＶｐはそれぞれ、時刻Ｔ１から作動時間だけ遡ったときの自車両ＭＶ及び対向車両ＯＶの状態を示す。

このように、自車両ＭＶの車両用配光制御システム１００は、車両動作推定部１３により、時刻Ｔ１における対向車両ＯＶの相対速度が所定値以上であることから、対向車両ＯＶが自車両ＭＶに急速に接近することになると推定された場合に、非照射領域調節部１４により、非照射領域設定部１２が設定する右目標非照射角度αｒで表される非照射領域ＵＲの大きさを調節できるようにする。

ここで、図８を参照しながら、車両用配光制御システム１００が対向車両ＯＶの相対速度に応じて非照射領域ＵＲの大きさを調節する処理（以下、「非照射領域調節処理」とする。）について説明する。なお、図８は、非照射領域調節処理の流れを示すフローチャートであり、車両用配光制御システム１００は、作動時間毎に繰り返しこの非照射領域調節処理を実行するものとする。また、図８の内容及び図８を参照する以下の説明は、左側通行の場合の配光制御に関するものであるが、左右を置き換えることによって、右側通行の場合の配光制御にも適用可能である。その場合、右目標非照射角度αｒ、右目標非照射角度βｒ、右目標非照射角度γｒ（γｒ＝ａｒｃｔａｎ（（Ｘｎ２＋ＲＭＤ）／Ｘｎ１））、右マージン距離ＲＭＤは、それぞれ、左目標非照射角度αｌ、左目標非照射角度βｌ、左目標非照射角度γｌ（γｌ＝ａｒｃｔａｎ（（Ｘｎ２＋ＬＭＤ）／Ｘｎ１））、左マージン距離ＬＭＤで読み替えられるものとする。

最初に、車両用配光制御システム１００の制御装置１は、車両検出部１０により、画像センサ２が撮像した自車両ＭＶの前方の画像に基づいて、自車両ＭＶと対向車両ＯＶとの間の車間距離Ｘ及び対向車両検出角度を検出する（ステップＳ１）。

その後、制御装置１は、車両検出部１０が検出した車間距離Ｘと対向車両検出角度とに基づいて、その車間距離Ｘの進行方向成分（自車両ＭＶの進行方向における成分）Ｘ１と車幅方向成分（自車両ＭＶの車幅方向における成分）Ｘ２とを導き出し、同じようにして導き出した一作動時間（一制御周期）前の車間距離Ｘｐの進行方向成分Ｘｐ１とその車間距離Ｘの進行方向成分Ｘ１とに基づいて、対向車両ＯＶの相対速度ＲＶの進行方向成分ＲＶ１（進行方向成分Ｘ１から進行方向成分Ｘｐ１を差し引いた値に一制御周期の逆数を乗じた値）を導き出す（ステップＳ２）。

その後、制御装置１は、時刻Ｔ１における対向車両ＯＶの相対速度ＲＶの進行方向成分ＲＶ１と所定値ＴＨとを比較し（ステップＳ３）、相対速度ＲＶの進行方向成分ＲＶ１が所定値ＴＨ未満であると判定した場合（ステップＳ３のＮＯ）、車間距離Ｘの進行方向成分Ｘ１及び車幅方向成分Ｘ２と、右マージン距離ＲＭＤとに基づいて右目標非照射角度αｒを算出する（ステップＳ４）。

その後、制御装置１は、配光制御部１１により、右目標非照射角度αｒをシェード駆動装置４に対して出力し、シェード駆動装置４にシェードを駆動させることによって右目標非照射角度αｒで表される非照射領域ＵＲを含む対向車両接近時パターンを創出する。

一方で、相対速度ＲＶの進行方向成分ＲＶ１が所定値ＴＨ以上であると判定した場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、制御装置１は、非照射領域調節部１４により、進行方向成分ＲＶ１に基づいて、時刻Ｔ１から一制御周期が経過した後の車間距離Ｘｎの進行方向成分Ｘｎ１（相対速度ＲＶの進行方向成分ＲＶ１に一制御周期を乗じた値）を導き出す（ステップＳ５）。なお、制御装置１は、車間距離Ｘｎの車幅方向成分Ｘｎ２を、車間距離Ｘの車幅方向成分Ｘ２に等しいものとして導き出すものとする。

その後、制御装置１は、時刻Ｔ１において、時刻Ｔ１から一制御周期が経過した後の車間距離Ｘｎの進行方向成分Ｘｎ１及び車幅方向成分Ｘｎ２と、右マージン距離ＲＭＤとに基づいて、調節後の右目標非照射角度γｒ（γｒ＝ａｒｃｔａｎ（（Ｘｎ２＋ＲＭＤ）／Ｘｎ１））を算出する（ステップＳ６）。

その後、制御装置１は、配光制御部１１により、調節後の右目標非照射角度γｒをシェード駆動装置４に対して出力し、シェード駆動装置４にシェードを駆動させることによって（ステップＳ７）、調節後の右目標非照射角度γｒで表される非照射領域ＵＲを含む対向車両接近時パターンを創出する。

なお、本実施例では、調節後の右目標非照射角度γｒは、図５の右目標非照射角度βｒに等しいものとなり、制御装置１は、非照射領域設定部１２が設定する非照射領域ＵＲに比べ、右目標非照射角度γｒと右目標非照射角度αｒとの間の差分（以下、その差分を「マージン角度」とする。）だけその非照射領域ＵＲを右側に拡大することとなる。

また、特許請求の範囲における車両検出ステップ、車両動作推定ステップ、非照射領域設定ステップ、及び非照射領域調節ステップのそれぞれは、例えば、本実施例のステップＳ１における処理、ステップＳ２及びＳ３における処理、ステップＳ４における処理、並びに、ステップＳ５〜ステップＳ７における処理に対応するものとする。

図９は、車間距離（ｍ）と相対速度（ｋｍ／ｈ）とに応じて変化するマージン角度（度）の例を示す図であり、例えば、車間距離が２００（ｍ）であり、相対速度が２３０（ｋｍ／ｈ）の場合に、マージン角度０．３３（度）が採用されることを示す。なお、マージン角度の値が「−」となっている領域は、シェードを所望の速度で駆動することができないために非照射領域の大きさの調節が行われずロービームパターンが採用される領域であることを示す。

このように、車両用配光制御システム１００は、前方車両の現在の状態に基づいてその前方車両のその後の状態を推定し、その推定結果に応じて非照射領域ＵＲの大きさを無段階に調節するので、その前方車両のその後の状態に適した非照射領域ＵＲを創出することができ、その前方車両の運転者の眩惑を防止しながらヘッドライト３による照射領域をできるだけ大きくすることができる。

また、上述において、車両用配光制御システム１００は、対向車両ＯＶが大きな速度で接近する場合に非照射領域ＵＲの大きさを早期に拡大することによって、非照射領域ＵＲの拡大の遅れに起因する眩惑を防止するが、先行車両ＰＶが大きな速度で遠ざかる場合に非照射領域ＵＲの大きさを早期に縮小することによって、非照射領域ＵＲの縮小の遅れに起因する照射不足を防止するようにしてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例において、車両用配光制御システム１００は、シェード駆動装置４によりシェードを駆動することによってヘッドライト３の配光パターンを制御するが、シェードによる遮光を行う代わりに、複数のＬＥＤで構成されるヘッドライトを用い、それら複数のＬＥＤのうちの一部を消灯することによって配光パターンを制御するようにしてもよい。

１ 制御装置
２ 画像センサ
３ ヘッドライト
４ シェード駆動装置
１０ 車両検出部
１１ 配光制御部
１２ 非照射領域設定部
１３ 車両動作推定部
１４ 非照射領域調節部
１００ 車両用配光制御システム

Claims (8)

1. ヘッドライトの配光を制御する車両用配光制御システムであって、
   自車両の前方を走行する前方車両を検出する車両検出部と、
   前記車両検出部が検出した前方車両が存在する領域を非照射領域として設定する非照射領域設定部と、
   前記車両検出部が検出した前方車両のその後の動きを推定する車両動作推定部と、
   前記車両動作推定部が推定したその後の動きに応じて、前記非照射領域設定部が設定する非照射領域の大きさを、該推定したその後の動きに先立って調節する非照射領域調節部と、
   前記推定したその後の動きに先立って、前記非照射領域調節部によって大きさが調節された非照射領域を含む配光パターンを生成する配光制御部と、を備え、
   前記非照射領域調節部は、前記推定したその後の動きに応じて非照射領域の拡大縮小方向を決定し、且つ、自車両と前方車両との間の車間距離又は自車両に対する前方車両の相対速度に応じて非照射領域の拡大縮小幅及び拡大縮小速度を決定する、
   ことを特徴とする車両用配光制御システム。
2. 前記非照射領域調節部は、自車両と前方車両との間の距離に応じて、前記非照射領域の拡大幅又は縮小幅を変化させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用配光制御システム。
3. 前記非照射領域調節部は、自車両と前方車両との間の距離が小さい程、前記非照射領域の拡大幅又は縮小幅を増大させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用配光制御システム。
4. 前記非照射領域調節部は、自車両に対する前方車両の相対速度に応じて、前記非照射領域の拡大幅又は縮小幅を変化させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用配光制御システム。
5. 前記非照射領域調節部は、自車両に対する前方車両の相対速度の絶対値が大きい程、前記非照射領域の拡大幅又は縮小幅を増大させる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用配光制御システム。
6. 前記非照射領域調節部は、前方車両検出角度の増減幅に応じて、前記非照射領域の拡大幅又は縮小幅を変化させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用配光制御システム。
7. 前記非照射領域調節部は、前方車両検出角度の増減幅が大きい程、前記非照射領域の拡大幅又は縮小幅を増大させる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両用配光制御システム。
8. ヘッドライトの配光を制御する車両用配光制御方法であって、
   自車両の前方を走行する前方車両を検出する車両検出ステップと、
   前記車両検出ステップにおいて検出された前方車両が存在する領域を非照射領域として設定する非照射領域設定ステップと、
   前記車両検出ステップにおいて検出された前方車両のその後の動きを推定する車両動作推定ステップと、
   前記車両動作推定ステップにおいて推定されたその後の動きに応じて、前記非照射領域設定ステップにおいて設定される非照射領域の大きさを、該推定したその後の動きに先立って調節する非照射領域調節ステップと、
   前記推定したその後の動きに先立って、前記非照射領域調節ステップにおいて大きさが調節された非照射領域を含む配光パターンを生成する配光制御ステップと、を備え、
   前記非照射領域調節ステップにおいて、非照射領域の拡大縮小方向が前記推定されたその後の動きに応じて決定され、且つ、非照射領域の拡大縮小幅及び拡大縮小速度が自車両と前方車両との間の車間距離又は自車両に対する前方車両の相対速度に応じて決定される、
   ことを特徴とする車両用配光制御方法。
   

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