JP5854317B2

JP5854317B2 - 車両用制御装置

Info

Publication number: JP5854317B2
Application number: JP2011221765A
Authority: JP
Inventors: 加藤　光敏; 光敏加藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-10-06
Filing date: 2011-10-06
Publication date: 2016-02-09
Anticipated expiration: 2031-10-06
Also published as: JP2013083468A

Description

本発明はライトの点灯及び消灯を制御する車両用制御装置に関する。

運転支援システムの１つとして近年、車両近傍の照度を検出して車両のライトを制御する車両用制御装置が知られ、検出した照度に基づいてライトを点灯又は消灯する。

かかる車両用制御装置は運転者の意図に沿ってライトを制御することが求められ、車両前方と車両上方の２つ照度から車両周辺の照度を先読みし、運転者の意図に近い形でライトを点灯又は消灯する車両用制御装置が開示される（特許文献１）。

特開２００４−３４７５５５号公報

しかし、車両前方及び上方の２つの照度のみからライトを制御するため、例えば、ライトを点灯する必要のない短いトンネルや高架下等を車両が通過する場合にライトが点灯してしまう。

本発明の課題は、車両の走行環境に応じて、より運転者の意図に近い形でライトを制御できる車両用制御装置を提供する。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するために本発明の車両用制御装置は、
車両の走行状態である車両の車速を検出する走行状態検出手段と、
車両がこれから通過する車両前方の領域における車両からの距離が異なる複数の測定地点における各照度を測定する照度測定手段と、
車速の増減に対応して距離及び測定地点の数を増減する測定条件変更手段と、
各照度から車両進行方向の照度推移を判定する照度推移判定手段と、
照度推移から車両のライトを点灯する点灯モードか、ライトを消灯する消灯モードかのライトモードを判定して、ライトモードに応じてライトの点灯又は消灯を制御するライト制御手段と、
を備え、
測定条件変更手段は、車速が速いほど距離及び測定地点の数を増加させ、車速が遅いほど距離及び測定地点の数を減少させることを特徴とする。

本発明の構成によれば、車両前方における複数の照度から車両進行方向の照度推移を判定して、照度推移に基づき車両のライトを点灯又は消灯する。つまり、車両がこれから通過する領域の照度推移を判定することで、今後の車両の走行環境（車両がこれから通過する領域が明るいか否か）を判定でき、かかる走行環境に応じてライトを制御することで運転者の意図に近い形で車両のライトを制御できる。

具体的には、照度推移判定手段は、各照度が閾値を超える明状態か、各照度が閾値未満の暗状態かの照度区分を判定する照度区分判定手段を有し、各照度における照度区分から照度推移を判定できる。

車両前方における照度測定地点の各照度を２つの照度区分（明状態又は暗状態）に区分けして、区分けされた照度区分により照度推移を判定するため、照度推移を容易に把握できる。

また、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
走行状態により各照度を測定する測定地点の数又は距離の少なくとも一方を変更する測定条件変更手段と、
を有することができる。

車両の走行状態は車両前方の照度推移に影響を与える。つまり、本発明は車両進行方向の各照度を測定して照度推移を判定するため、車両が進行する状況に応じて照度推移は変化する。よって、照度推移を判定する基礎となる照度を測定する測定地点の数又は車両から測定地点までの距離を走行状態に応じて変更にすることで、走行状態に応じて照度推移を的確に把握でき、運転者の意図に近い形で車両のライトを制御できる。

具体的には、走行状態が車両の車速であり、
測定条件変更手段は、車速の増減に応じて、距離又は測定地点の数の少なくとも一方を増減することができる。

車両が所定の距離を移動する時間は車速により異なる。そのため、車速により車両前方の領域を暗い又は明るいと認識する運転者の感覚も異なる。つまり、車速が速ければ、車両前方の短い区間に暗い領域（他の区間は明るい領域）が存在しても運転者は車両前方が暗いと認識はしない。逆に、車速が遅ければ、車両前方の短い区間に暗い領域があると運転者は車両前方が暗いと認識する。よって、照度を測定する車両から測定地点までの距離を車速により増減する（車速が速ければ距離を長く、車速が遅ければ距離を短くする）ことで、運転者の判断基準により近い形でライトを制御できる。また、車速の増減により照度を測定する測定地点の数を増減する（車速が速ければ測定地点の数を増やし、車速が遅ければ測定地点の数を減らす）ことで、車速に影響されることなく照度推移を正確に把握できる。

また、走行状態が車両進行方向を調節するステアリング角度であり、
測定条件変更手段は、ステアリング角度の検出時間に応じて、測定地点の数又は距離の少なくとも一方を減少することができる。

例えば、曲がりが大きいカーブでは、運転者は進行方向遠方の照度を把握できず（カーブにより道路の先が見えないため又は運転者の注意が車両近傍に向かい易いため）、運転者は車両近傍の照度推移しか把握できない。一方で、曲がりが大きいカーブを車両が通過する際、所定時間ハンドルを切り続ける必要がある。そのため、ステアリング角度の検出時間に基づき、車両が通過する道路がカーブか否かを推定して、ステアリング角度の検出時間により車両前方における照度の測定地点の数又は車両から測定地点までの距離を減らすことで、カーブを運転する際も運転者の判断基準に近い形で車両前方の照度を測定してライトを制御でき、ライトの制御により運転者に違和感を与えるのを防止できる。

更に、ライト制御手段は、測定地点における明状態及び暗状態の割合に応じてライトモードを制御することができる。

車両進行方向における複数の測定地点における明状態と暗状態の割合からライトモードを決定するため、進行方向の照度の分布を正確に把握でき、より運転者の意思に沿って形でライトを制御できる。

本発明の車両用制御装置を用いた車両を示すブロック図。車両進行方向の領域の状況（明るい・暗い）を示す模式図及びカメラが撮影した車両前方の画像を示した模式図。車両の車速と照度の測定条件の相関関係を示すグラフ。車両進行方向の領域の状況（明るい・暗い）を示す模式図及びカメラが撮影した車両前方の画像を示した模式図（低速時）。車両のステアリング角度の検出時間と照度の測定条件の相関関係を示すグラフ。車両進行方向の領域の状況（明るい・暗い）を示す模式図及びカメラが撮影した車両前方の画像を示した模式図（カーブ走行時）。車両のライトを制御する一連の流れを示すフローチャート。図７の変形例を示すフローチャート。

以下、本発明を実施するための形態を添付の図面を用いて説明する。図１は本発明の車両用制御装置１の一例を示すブロック図である。図１を用いて車両用制御装置１の概要を説明する。本発明の車両用制御装置１は、車両２前方（進行方向）の複数の照度から車両２が通過する領域の照度推移（車両２がこれから通過する領域の照度の変化）を判定して、判定した照度推移に基づいて車両２のライト３を点灯又は消灯する。

具体的には、図１の車両用制御装置１のブロック図に示すように、車両用制御装置１は、車両２の進路を照らすライト３と、車両２前方の照度又は照度に関連する情報を取得する照度情報取得部（照度情報取得手段）と、照度情報取得部が取得した情報に基づいて車両２のライト３を制御する制御ＥＣＵ４（ＥＣＵ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）とを有する。

照度情報取得部は、例えば車両２前方の風景を画像として取り込む周知のカメラ５であり、取り込んだ画像情報を制御ＥＣＵ４に送信する。また、照度情報取得部として照度センサーを用いることも可能であり、照度センサーの場合は、車両２から車両２前方の異なる複数の距離（地点）における各照度を測定して、異なる複数の距離（地点）における各照度の情報を制御ＥＵＣ４に送信する。なお、カメラ５（画像）を利用して照度を測定することで、照度センサーにより照度を測定する場合に比べてより遠方の照度まで照度の測定が可能となる。

かかるカメラ５又は照度センサーにより送信された情報に基づいて、制御ＥＵＣ４は、車両２前方の各照度を測定し、車両２がこれから通過する領域の照度推移を判定して、照度推移に基づいて制御ＥＣＵ４は車両２のライトを制御する。

この制御ＥＣＵ４は、通常のコンピュータと同様の構造を有して、図１に図示されていないが、各種演算や情報処理を司るＣＰＵ、ＣＰＵの作業領域としての一時記憶部であるＲＡＭ、各種情報を記憶する不揮発性のメモリを備える。

具体的には、制御ＥＣＵ４は、図１に示すように、カメラ５又は照度センサーが取得した情報から車両２前方の複数の距離における各照度を測定する照度測定部（照度測定手段）４ａと、照度測定部４ａが測定した各照度から車両２前方の照度推移を判定する照度推移判定部（照度推移判定手段）４ｂと、照度推移を判定する基礎となる照度の測定条件を変える測定条件変更部（測定条件変更手段）４ｃと、当該測定条件を変える要因となる車両２の走行状態を検出する走行状態検出部（走行状態検出手段）４ｄと、照度推移に基づいてライト３を制御するライト制御手段４ｅと、を有する。

照度測定部４ａは、カメラ５から送信される画像又は照度センサーから送信される照度情報に基づいて照度を測定する。カメラ５から送信される画像に基づいて照度を測定する場合は、撮影した画像を車両２側から車両２進行方向側に向けて所定の距離（地点）毎に領域を区分し、区分けされた領域毎に各画素の輝度の平均値を演算することで、車両２前方の所定距離（地点）における照度を測定する。一方、照度センサーから送信される情報に基づいて照度を測定する場合には、照度センサーで既に照度が測定されているため、照度測定部４ａは照度センサーから送信された情報を測定した照度とする。

図２は、車両２進行方向の領域が明るいか暗いかを模式的に示した模式図とカメラ５により車両２前方の風景を撮影した画像を示した模式図である。車両２の１０ｍ先（明るい＝照度が閾値を超える）、１５ｍ先（暗い＝照度が閾値未満）、２０ｍ先（明るい＝照度が閾値を超える）の３つの測定地点６における各照度をカメラ５（図２では省略）により撮影した画像から測定する。具体的には、照度測定部４ａは、３つの測定地点６である四角で囲まれた画像領域の輝度から各測定地点６の照度を測定する。なお、図２において測定地点６の数は３つであるが、複数であればいくらでもよい。

照度測定部４ａが測定した各照度に基づいて、照度推移判定部４ｂは、車両２前方の照度推移を判定する。照度推移判定部４ｂは、照度測定部４ａが測定した各照度を２つに区分けする照度区分判定部４ｂ１を有する。この照度区分判定部４ｂ１は、照度判定部４ａが測定した車両２前方の各照度を２つに区分けする。具体的には、各照度が所定の閾値を超える明状態か所定の閾値未満の暗状態かの照度区分に区分けする。そして、照度推移判定部４ｂは、照度区分判定部４ｂ１が判定した照度区分（明状態か暗状態か）に基づいて、車両２前方の照度推移を判定する。

具体的には、図２に示すようにカメラ５により撮影した画像から各測定地点６の照度が測定されると照度区分判定部４ｂ１は、各照度地点６における照度が明状態か暗状態かを判定する。図２では、車両２から１０ｍ先及び２０ｍ先の測定地点６の照度が所定の閾値を超えるため該測定地点６の照度区分を明状態と判定する。また、車両２から１５ｍ先の測定地点６の照度が所定の閾値未満であるため該測定地点６の照度区分を暗状態と判定する。そのため、照度推移判定部４ｂは、車両２前方の照度が、車両２の進行により明状態→暗状態→明状態と推移すると判定する。なお、図２に示すように、測定地点６が３つ以上であり、当該測定地点６間の距離を等間隔とすることで、車両２前方の照度推移を正確に判定できる。

かかる照度推移を判定する基礎となる照度測定部４ａにより測定される照度の測定地点６の数及び車両２から測定地点６までの距離は、測定条件変更部４ｃにより変更される。具体的には、車両２の走行状態に応じて測定地点６の数又は車両２から測定地点６までの距離の少なくとも一方を測定条件変更部４ｃが変更する。なお、ここでいう変更とは、照度を測定する条件を実際に変更するのみならず、測定条件を変更せずに（必要な照度は予め測定した上で）制御ＥＣＵ４の内部処理において、測定条件に合致する照度のみを選択することも意味する。

かかる照度の測定条件を変える要因となる車両２の走行状態は、走行状態検出部４ｄにより検出される。走行状態検出部４ｄは、車両２の車速を検出する車速判定部（車速判定手段）４ｄ１と、車両２のステアリング角度を検出するステアリング角検出部（ステアリング角検出手段）４ｄ２とを有して、走行状態検出部４ｄは走行状態として車速とステアリング角を検出する。

車両２の走行状態として車速が判定された場合、測定条件変更部４ｃは、車速の増減に応じて測定地点６の数又は車両２から各測定地点６までの距離の少なくとも一方を増減する。図３は、車両２の車速と測定地点６の数の相関関係と、車両２の車速と車両２から測定地点６までの距離の相関関係を示したグラフである。図３に示すように、測定条件変更部４ｃは、車速の増加により測定地点６の数又は車両２から測定地点６までの距離の少なくとも一方を増加させ、車速の減少により測定地点６の数又は車両２から測定地点６までの距離の少なくとも一方を減少させる。

図４は車速が遅い状態において、照度測定部４ａがカメラ５の画像から照度を測定する状況を示すものである。車速の低下に応じて車両２から測定地点６までの距離を短くするため、図４では、トンネル内の領域のみに測定地点６が存在する。測定条件変更部４ｃは、カメラ５（照度情報取得部）の画像上で測定領域６の数を減らし、かつ、画面上の車両２進行方向側から車両２側に向かって測定領域６の分布を縮める（画面の車両２側に測定領域６を配置する。）。図４に図示されていないが、車速が速い場合には、測定条件変更部４ｃは、画像上の測定領域６の数を増やし、かつ、画像上の車両２側から車両２進行方向側に向かって測定領域６の分布を拡げる（画面の車両２側から車両２進行方向側に測定領域６を配置する。）。よって、車速が変化しても、運転者の立場に近い形で照度を測定できる。

また、車両２の走行状態としてステアリング角度が判定された場合には、測定条件変更部４ｃは、ステアリング角度の検出時間に応じ、測定地点６の数又は車両２から各測定地点６までの距離の少なくとも一方を減少する。図５は、車両２のステアリング角度の検出時間と測定地点６の数の相関関係と、車両２のステアリング角度の検出時間と車両２前方から各測定地点６までの距離の相関関係を示したグラフである。図５に示すように、測定条件変更部４ｃは、ステアリング角度の検出時間が長くなるに従い、測定地点６の数又は車両２から測定地点６までの距離の少なくとも一方を減少させる。

図６はステアリング角検出部４ｄ２が検出したステアリング角度の検出時間が長い状態（曲がりが大きいカーブを走行する場合）において、照度測定部４ａがカメラ５の画像から照度を測定する状況を示すものである。車両２が走行するカーブにより、車両２から測定地点６までの距離を短くすることで、図６に示すようにカーブ走行中に運転者の注意が向きやすい車両２近傍の領域が測定地点６となる。測定条件変更部４ｃは、カメラ５（照度情報取得部）の画像上の測定領域６の数を減らし、かつ、画面上の車両２進行方向側から車両２側に向かって測定領域６の分布を縮める（画面の車両２側に測定領域６を配置する。なお、車両２はカーブ走行中であるため、測定領域６もカーブに沿って曲線状に並ぶ。）。図６に図示されていないが、ステアリング角検出部４ｄ２が検出したステアリング角度の検出時間が短い場合には、測定条件変更部４ｃは、画像上の測定領域６の数を増やし、かつ、画像上の車両２側から車両２進行方向側に測定領域６の分布を拡げる（画面の車両２側から車両２進行方向側に測定領域６を配置する。なお、車両２はカーブ走行中であるため、測定領域６もカーブに沿って曲線状に並ぶ。）。よって、カーブ走行時においても運転者の立場に近い形で照度を測定できる。

測定条件変更部４ｃにより変更された測定条件に基づいて、照度推移判定部４ｂは照度推移を判定し、照度推移に基づいてライト制御部４ｅが車両２のライト３を制御する。具体的には、ライト制御部４ｅは、照度推移から車両２のライト３を点灯する点灯モードか、車両２のライト３を消灯する消灯モードかのライトモードを判定する。そして、判定したライトモードに応じて車両２のライト３を制御する。

より具体的には、ライト制御手段４ｅは照度区分判定部４ｂ１が判定した各測定地点６における照度区分（明状態又は暗状態）から測定地点６全体における明状態及び暗状態の割合に応じてライトモードを決定する。例えば、全ての測定地点６において暗状態の場合、ライトモードを点灯モードとし、全ての測定地点６において明状態の場合、ライトモードを消灯モードとし、それ以外の場合、現状のライトモードを維持する。すると図２に示すように、車両２の進行方向において一部の短い領域のみが暗い場合（短いトンネルや架橋下を通過する場合）、車両２（消灯モード）のライト３が点灯するのを防止できる。一方、図４に示すように、車両２の車速が遅く、車両２の進行方向において一部の短い領域のみが暗い場合は、車両２のライト３が点灯モードとなり、運転者の意図に近い形で車両２のライト３を制御できる。なお、ライトモードを変更する条件は、暗状態の割合が過半数を超える場合に点灯モードとし、明状態の割合が過半数を超える場合に消灯モードとしてもよい。

以上の構成のもとで、本発明の車両用制御装置１は、車両２の走行環境に応じ、運転者の意図に近い形で車両２のライト３を制御する処理を実行する。その処理手順が図７のフローチャートに示されており、この制御の処理手順を予めプログラム化して、例えば、制御ＥＣＵ４のメモリに記憶しておき、制御ＥＣＵ４が呼び出して自動的に実行する。

図７を用いて車両２のライト３を制御する処理を説明する。先ず、Ｓ１において、車速判定部４ｄ１が判定する車速に基づいて、測定条件変更部４ｃが車両２前方の照度を測定する測定地点６の数（Ｎ個）と車両２から測定地点６までの距離を決定して、Ｓ２に進む。

Ｓ２に進むと、車両２のカメラ５から送信される画像信号から照度測定部４ａが、Ｓ１において決定した各測定地点６について、それぞれ照度を取得して、Ｓ３に進む。

Ｓ３に進むと、制御ＥＣＵ４は、Ｓ１において決定した全ての測定地点６（Ｎ個）の照度を取得した否かを判定する。制御ＥＣＵ４が全ての測定地点６（Ｎ個）の照度を取得した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）は、Ｓ４に進み、未取得の測定地点６がある場合（Ｓ３：ＮＯ）は、Ｓ２に戻り、未取得の測定地点６の照度を取得する。

Ｓ４に進むと、制御ＥＣＵ４のライト制御手段４ｅは、車両２のライトモードが消灯モードか否かを判定する。ライトモードが消灯モードの場合（Ｓ４：ＹＥＳ）は、Ｓ５に進む。一方、ライトモードが点灯モードの場合（Ｓ４：ＮＯ）は、Ｓ７に進む。

Ｓ５に進むと、ライト制御手段４ｅは、全ての測定地点６が暗状態であるか否かを判定する。全ての測定地点６が暗状態の場合（Ｓ５：ＹＥＳ）は、Ｓ６に進む。一方、全ての測定地点６が暗状態でない場合（Ｓ５：ＮＯ）は、車両２のライト３を点灯する必要がないとして、ライトモードを消灯モードに維持したまま制御を終了する。

一方、Ｓ６に進むと、ライト制御手段４ｅは、ライトモードを消灯モードから点灯モードに設定を変更して車両２のライト３を制御する制御処理を終える。よって、車両２の車速に応じて照度の測定条件を変更することで、車両２進行方向の照度の分布を正確に把握できる。

また、Ｓ４にてライト制御手段４ｅのライトモードが点灯モードであり、Ｓ７に進んだ場合には、Ｓ７において、ライト制御手段４ｅは、全ての測定地点６が明状態であるか否かを判定する。全ての測定地点６が明状態の場合（Ｓ７：ＹＥＳ）は、Ｓ８に進む。一方、全ての測定地点６が明状態でない場合（Ｓ７：ＮＯ）は、車両２のライト３を点灯する必要がないとしてライトモードを点灯モードに維持したまま制御を終了する。

一方、Ｓ８に進むと、ライト制御手段４ｅは、ライトモードを点灯モードから消灯モードに設定を変更して車両２のライト３を制御する制御処理を終える。よって、車両２の車速に応じて照度の測定条件を変更することで、車両２進行方向の照度の分布を正確に把握できる。

以上の構成のもとで、車両２の走行環境に応じて、運転者の意図に近い形で車両２のライト３を制御できる処理を実行できる。

次に、本発明の車両用制御装置１の変形例を説明する。実施例と同様の構成は、実施例と同様の符号を付し、実施例の説明を流用して説明を省略する。図８は変形例の処理手順を示すフローチャートであり、図８を用いて変形例を説明する。図８のフローチャートは、図７の実施例のフローチャートにおけるＳ１に代えてＳ１０１〜Ｓ１０３を追加したものである。

具体的には、先ず、Ｓ１０１でステアリング角検出部４ｄ２が、車両２のステアリング角が所定角以上であるかを判定する。車両２のステアリング角が所定角以上である場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）は、Ｓ１０２に進む。一方、車両２のステアリング角が所定角に満たない場合（Ｓ１０１：ＮＯ）は、Ｓ１０３に進む。

Ｓ１０２に進むと、検出したステアリング角の検出時間から測定条件変更部４ｃが、車両２前方の照度を測定する測定地点６の数（Ｎ個）と車両２から測定地点６までの距離を決定してＳ２に進む。

一方、Ｓ１０１において、Ｓ１０３に進んだ場合は、車速判定部４ｄ１が判定する車速に基づいて、測定条件変更部４ｃが車両２前方の照度を測定する測定地点６の数（Ｎ個）と車両２から測定地点６までの距離を決定して、Ｓ２に進む。

Ｓ２以降は、図７に示す実施例と同様の処理を実行して制御を終了する。変形例においては、車両２のステアリング角に基づいて、車両２前方の照度を判定する測定地点６の数（Ｎ個）と車両２前方から測定地点６までの距離を変更にすることで、車両２がカーブを進行する場合であっても、運転者の意図に近い形で車両２のライト３を制御できる処理を実行できる。

以上、本発明の実施例及び変形例を説明したが、これはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１車両用制御装置２車両
３ライト４制御ＥＣＵ
４ａ照度測定部（照度測定手段）
４ｂ照度推移判定部（照度推移判定手段）
４ｂ１照度区分判定部（照度区分判定手段）
４ｃ測定条件変更部（測定条件変更手段）
４ｄ走行状態検出部（走行状態検出手段）
４ｄ１車速判定部（車速判定手段）
４ｄ２ステアリング角検出部（ステアリング角検出手段）
４ｅライト制御部（ライト制御手段）
５カメラ

Claims

車両の走行状態である前記車両の車速を検出する走行状態検出手段と、
前記車両がこれから通過する前記車両前方の領域における前記車両からの距離が異なる複数の測定地点における各照度を測定する照度測定手段と、
前記車速の増減に対応して前記距離及び前記測定地点の数を増減する測定条件変更手段と、
前記各照度から車両進行方向の照度推移を判定する照度推移判定手段と、
前記照度推移から前記車両のライトを点灯する点灯モードか、前記ライトを消灯する消灯モードかのライトモードを判定して、前記ライトモードに応じて前記ライトの点灯又は消灯を制御するライト制御手段と、
を備え、
前記測定条件変更手段は、前記車速が速いほど前記距離及び前記測定地点の数を増加させ、前記車速が遅いほど前記距離及び前記測定地点の数を減少させることを特徴とする車両用制御装置。
前記照度推移判定手段は、前記各照度が閾値を超える明状態か、前記各照度が閾値未満の暗状態かの照度区分を判定する照度区分判定手段を有し、前記各照度における前記照度区分から前記照度推移を判定する請求項１に記載の車両用制御装置。
前記ライト制御手段は、前記測定地点における前記明状態及び前記暗状態の割合に応じて前記ライトモードを制御する請求項２に記載の車両用制御装置。