JP6531680B2 - 車両用照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車両周辺に光を照射することで注意喚起を行う車両用照明装置の技術分野に関する。

この種の装置として、自車両周辺に存在する対象物に向けて光を照射することで、注意喚起を行うという技術が知られている。特許文献１では、車載カメラで検出した対象物に向けて、照射方向を前後方向及び左右方向に制御可能なライトを用いて光を照射することで、対象物に自車両の存在を認識させようとする技術が提案されている。

特開２０１１−０８４１０６号公報

上記特許文献１に記載の技術では、車載カメラで対象物が検出された位置に向けて光が照射される。しかしながら、車載カメラの検出精度が十分なものでない場合には、対象物の位置が正確に検出できないおそれがある。特に、可視光を利用して撮像を行うカメラでは、夜間等の周囲が暗い状況において、その検出精度が著しく低下してしまう。

上述したような状況においては、検出された対象物の位置が正確でないがゆえに、不適切な位置に光が照射されてしまう可能性がある。具体的には、本来光を照射すべき位置からずれた位置に光が照射されてしまうおそれがある。その結果、対象物に対する注意喚起が行えない、或いは注意喚起の効果が低下してしまうという技術的問題点が生ずる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、光を照射することで適切に注意喚起を行うことが可能な車両用照明装置を提供することを課題とする。

本発明の車両用照明装置は上記課題を解決するために、光を照射可能な照射手段と、自車両周辺に存在する対象物を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記対象物に向けて前記光を照射するように前記照射手段を制御する第１制御手段と、前記光が前記対象物に照射されているか否かを判定する判定手段と、前記光が前記対象物に照射されていないと判定された場合に、前記光の照射位置を現在の照射位置の周囲の所定範囲内で移動させるように前記照射手段を制御して、前記光が前記対象物に照射されるように制御する第２制御手段と、前記光が前記対象物に照射された際の照射位置に基づいて、前記対象物の検出位置を補正する補正手段とを備える。

本発明の車両用照明装置によれば、対象物に向けて照射された光が対象物に照射されていない場合に、光の照射位置を所定範囲内で移動させるための制御が行われる。そして、照射位置を調整した結果、光が対象物に照射されるようになった際の照射位置に基づいて、対象物の検出位置が補正される。これにより、当初の対象物の検出位置が正確でない場合でも、検出位置の補正後においては、対象物に適切に光を照射することが可能となる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施形態に係る車両用照明装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。 第１照射光の照射例を示す上面図である。 第２照射光の照射例を示す上面図である。 対象物に第２照射光が照射されない場合の照射例を示す上面図である。 第２照射光の照射位置の調整制御を示す上面図である。

本発明の車両用照明装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。以下では、車両用照明装置の構成、車両用照明装置の動作、車両用照明装置によって得られる技術的な効果について、順に説明していく。

＜車両用照明装置の構成＞
先ず、本実施形態に係る車両用照明装置の構成について、図１を参照して説明する。ここに図１は、実施形態に係る車両用照明装置の構成を示すブロック図である。

図１において、実施形態に係る車両用照明装置１０は、自動車等の車両に搭載されるものであり、注意喚起を行うべき対象物（例えば、歩行者等）に向けて光を照射することで自車両に対する注意喚起を行うことが可能に構成されている。なお、「対象物」とは、照射光を利用して注意喚起を行うべき対象であり、例えば自車両が走行している道路の前方を横断している歩行者等が一例として挙げられる。車両用照明装置１０は、車載カメラ１１０と、レーダ１２０と、ＥＣＵ２００と、照射部３００とを備えて構成されている。

車載カメラ１１０は、車両の前方領域（言い換えれば、運転者の視界に相当する領域）を撮像可能なカメラである。車載カメラ１１０は、可視光を利用して撮像を行うカメラである。車載カメラ１１０で撮像された画像データは、撮像範囲に存在する対象物の存在を検出するため、或いは対象物の属性（例えば、対象物が歩行者であるのか、車両であるのか等）を検出するために用いられる。車載カメラ１１０で撮像された画像データは、情報取得部２１０に出力される構成となっている。なお、車載カメラ１１０は、「検出手段」の一具体例である。

レーダ１２０は、車両の前方領域に存在する対象物を認識可能なレーダである。レーダ１２０は、ミリ波やレーザー等を利用して車両周辺に存在している対象物の位置や移動速度等を検出可能に構成されている。レーダ１２０で検出された対象物に関する情報は、情報取得部２１０に出力される構成となっている。

ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路を有するコントローラユニットであり、車両における各種動作を制御可能に構成されている。本実施形態に係るＥＣＵ２００は特に、後述する照射光を照射して注意喚起を行うための各種制御を実施可能に構成されている。ＥＣＵ２００は、その内部に実現される論理的な又は物理的な処理ブロックとして、情報取得部２１０、照射制御部２２０、照射判定部２３０、照射位置調整部２４０、及び検出位置補正部２５０を備えている。

情報取得部２１０は、車載カメラ１１０及びレーダ１２０の各々から出力される情報を、周辺環境情報（即ち、車両の周辺環境を示す情報）として取得可能に構成されている。情報取得部２１０で取得された周辺環境情報は、照射制御部２２０に出力される構成となっている。また、照射部３００から注意喚起を行うための光（即ち、後述する第２照射光）が照射されている場合には、情報取得部２１０で取得された周辺環境情報が、照射判定部２４０にも出力される構成となっている。

照射制御部２２０は、情報取得部２１０で取得された周辺環境情報（特に、対象物の検出位置）に基づいて、第１照射光又は第２照射光を照射するための制御を実行可能に構成されている。第１照射光は、検出された対象物を明るく照らすことで、車載カメラ１１０による対象物の検出を補助する（検出精度を高める）ための光である。ただし、第１の光は、検出を補助するという機能に加えて、物体に対して注意喚起を行う機能を有していてもよい。第２照射光は、対象物に注意喚起を行うための光である。第１照射光及び第２照射光を照射するための具体的な制御については、後の動作説明において詳述する。なお、照射制御部２２０は、「第１制御手段」の一具体例である。

照射判定部２３０は、照射制御部２２０によって第２照射光の照射制御が行われている場合に、実際に対象物に第２照射物が照射されているか否かを判定可能に構成されている。照射判定部２３０は、車載カメラ１１０で撮像された画像データ等から、第２照射光が対象物に当っているか（対象物を照らしているか）否かを判定する。なお、第２照射光が対象物を照らすことで注意喚起を行う光でない場合（例えば、路面に所定パターンを描画するための光である場合）には、適切な位置に光が照射されているか否かを判定するようにしてもよい。照射判定部２３０による判定結果は、照射位置調整部２４０に出力される構成となっている。なお、照射判定部２３０は、「判定手段」の一具体例である。

照射位置調整部２４０は、照射判定部２３０の判定結果に応じて、第２照射光の照射位置を調整するように照射制御部２２０を制御することが可能に構成されている。具体的には、照射位置調整部２４０は、第２照射光が対象物に照射されていない場合に、第２照射光が対象物に照射される位置まで、第２照射光の照射位置を移動させる。なお、照射位置制御部２４０による具体的な制御については、後の動作説明において詳述する。このときの照射位置制御部２４０は、照射制御部と共に「第２制御手段」の一具体例として機能する。

照射位置調整部２４０は更に、第２照射光が対象物に照射された際の照射位置に関する情報を、検出位置補正部２５０に出力可能に構成されている。

検出位置補正部２５０は、照射位置調整部２４０から入力された照射位置に関する情報に基づいて、対象物の検出位置を補正するための処理を行うことが可能に構成されている。具体的には、照射位置に関する情報から対象物の位置を算出し、新たな対象物の検出位置（即ち、補正後の検出位置）として照射制御部２２０に出力する。なお、検出位置補正部２５０は、「補正手段」の一具体例である。

照射部３００は、照射する光の照射方向、照射範囲、照射照度等を変更可能なライト（例えば、車両のヘッドライト等）を含んでおり、照射制御部２２０からの指令に応じて、第１照射光又は第２照射光を照射可能に構成されている。第１照射光及び第２照射光は、共通するライトから照射される光であってもよいし、別々のライトから照射される光であってもよい。なお、照射部３００は、「照射手段」の一具体例である。

＜車両用照明装置の動作＞
本実施形態に係る車両用照明装置１０の動作について、図２を参照して詳細に説明する。ここに図２は、実施形態に係る車両用照明装置の動作の流れを示すフローチャートである。なお、図２のフローチャートにより示される各処理は、車両用照明装置１０の動作時において、ＥＣＵ２００の各部により実行されるものである。

図３において、本実施形態に係る車両用照明装置１０の動作時には、車載カメラ１１０及びレーダ１２０によって検出された周辺環境情報が、情報取得部２１０によって取得される（ステップＳ１０１）。情報取得部２１０で取得された周辺環境情報は、照射制御部２２０に出力される。

照射制御部２２０では、まずレーダ１２０により自車両２０の周辺に存在する対象物が検出されているか否かが判定される（ステップＳ１０２）。なお、レーダ１２０により物体が検出されていない場合には（ステップＳ１０２：ＮＯ）、以降の処理は省略され、一連の処理が終了する。自車両２０の周辺には、注意喚起を行うべき対象物が存在していないと判断できるからである。この場合、ＥＣＵ２００は、所定時間経過後に、再びステップＳ１０１の処理を行ってよい。

一方、レーダ１２０により対象物が検出されている場合には（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、対象物の検出位置に向けて第１照射光を照射するように、照射制御部２２０から照射部３００へと指令が出力される（ステップＳ１０３）。これにより、検出された対象物に対して第１照射光が照射されることになる。

対象物に対して第１照射光が照射されると、対象物が第１照射光で照らされ、車載カメラ１１０によって検出され易い状態になる。よって、第１照射光の照射後には、車載カメラ１１０による検出精度が向上することが期待される。第１照射光は、このような検出精度に対する改善効果が高い光であることが好ましい。

なお、第１照射光が照射された対象物（例えば、歩行者）は、自身に光が照射されていることを認識する可能性がある。この場合、対象物は第１照射光を照射してくる方向（即ち、自車両の方向）に多少なりとも注意を払うと考えられる。よって、第１照射光は、物体に注意喚起を行うという機能も有しているといえる。ただし、第１照射光の主な目的は、物体を検出し易くすることであるため、注意喚起の効果については低い、或いは全くなくても構わない。

また、この時点での車載カメラ１１０及びレーダ１２０の検出結果から、第１照射光を照射するまでもない（例えば、車載カメラ１１０で十分な検出精度が得られており、検出精度を高めるための第１照射光を照射する必要性が低い）と判断された場合には、第１照射光を照射しない例外的な制御が行われてもよい。この場合、以降のステップＳ１０３からステップＳ１０５が省略され、ステップＳ１０６以降の処理が行われればよい。

第１照射光の照射後は、情報取得部２１０によって再び周辺環境情報が取得される（ステップＳ１０４）。情報取得部２１０で取得された周辺環境情報は、照射制御部２２０に出力される。

続いて、照射制御部２２０において、対象物が車載カメラ１１０による検出されているか否かが検出される（ステップＳ１０５）。なお、ここでの「検出されている」とは、単に対象物の存在が検出されていることを意味するだけでなく、対象物に関する情報が十分に得られているか否かを意味するものであってもよい。具体的には、車載カメラ１１０により対象物の存在は検出されているが、本来であれば取得できるはずの情報が得られていない（例えば、周囲が暗い影響で属性等の判別までは行えない）場合において、対象物が検出されていないと判定されてもよい。

車載カメラ１１０で対象物を検出できていないと判定された場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、ステップＳ１０３以降の処理が繰り返し実行される。即ち、第１照射光の照射が続けられる。ただし、意図せぬ状況（例えば、車載カメラ１１０やレーダ１２０の故障等）により、ステップＳ１０３からステップＳ１０５の処理が延々と繰り返されてしまうことを回避するために、所定回数以上繰り返されても車載カメラ１１０で対象物を検出できない場合には、一連の処理を終了させる例外的な処理を行ってもよい。

一方、車載カメラ１１０で対象物が検出されていると判定された場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、照射制御部、第２照射光を照射するように、照射制御部２２０から照射部３００へと指令が出力される（ステップＳ１０６）。これにより、対象物に対して第２照射光が照射されることになる。第２照射光は対象物に視覚可能な光として照射される。このため、第２照射光を視覚した対象物は、自車両２０に対する注意を払うことが期待される。

ここで、第１照射光及び第２照射光の違いについて、図３及び図４を参照して具体的に説明する。ここに図３は、第１照射光の照射例を示す上面図である。また図４は。第２照射光の照射例を示す上面図である。

図３及び図４に示すように、第１照射光Ｌ１及び第２照射光Ｌ２は、自車両２０の前方に存在する対象物３０に向けて照射される点では共通している。しかしながら、既に説明したように、第１照射光Ｌ１は、車載カメラ１１０の検出結果を改善するための光として照射される。このため、第１照射光Ｌ１は、対象物３０の全体を照らせるように、照射範囲が広めに設定されている。一方で、第２照射Ｌ２光は、対象物３０への注意喚起効果が期待される。このため、第２照射光Ｌ２は、対象物３０に対する指向性の高い（言い換えれば、照射範囲の狭い）光として照射される。

なお、第１照射光Ｌ１及び第２照射光Ｌ２は、照射範囲以外にも照射形態が異なっていてもよい。具体的には、第１照射光Ｌ１は、対象物３０が眩惑されてしまうのを防止する観点から、暗めの光（相対的に照度が低い光）として照射されてもよい。これに対し、第２照射光Ｌ２は、対象物３０への注意喚起効果を高める観点から、明るめの光（相対的に照度が高い光）として照射されてもよい。また、第１照射光Ｌ１は、対象物３０を明るく照らすために白色の光として照射されてもよい。これに対し、第２照射光Ｌ２は、対象物３０への注意喚起効果を高める観点から、薄オレンジ色の光として照射されてもよい。更に、第１照射光Ｌ１が常時点灯する光として照射されるのに対し、第２照射光Ｌ２は、対象物３０への注意喚起効果を高める観点から、点灯と消灯を繰り返す光として（即ち、点滅するように）照射されてもよい。

また、第２照射光は、所定のパターンを描画する光をして照射されてもよい。具体的には、対象物３０が視認可能な路面等に、危険や注意を意味するパターンや、自車両２０の接近する方向等の各種情報を示すパターンを描画する光として照射されてもよい。

図２に戻り、第２照射光Ｌ２の照射後は、情報取得部２１０によって再び周辺環境情報が取得される（ステップＳ１０７）。情報取得部２１０で取得された周辺環境情報は、照射制御部２２０に加えて、照射判定部２３０にも出力される。

照射判定部２３０では、周辺環境情報に基づいて、第２照射光Ｌ２が対象物３０に照射されているか否かが判定される（ステップＳ１０８）。言い換えれば、意図した位置に第２照射光Ｌ２が照射されているか否かが判定される。

第２照射光Ｌ２が対象物３０に照射されていないと判定された場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、照射位置調整部２４０から照射制御部２２０に調整指令が出力されることにより、第２照射光Ｌ２の照射位置が調整される（ステップＳ１０９）。

以下では、照射位置の調整制御について、図５及び図６を参照して詳細に説明する。ここに図５は、対象物に第２照射光が照射されない場合の照射例を示す上面図である。また図６は、第２照射光の照射位置の調整制御を示す上面図である。

図５に示すように、第２照射光Ｌ２は、車載カメラ１１０の検出精度の低さに起因して、対象物３０からずれた位置に照射されてしまうことがある。この場合、対象物２０に対する注意喚起が適切に行えなくなってしまう可能性がある。このような状況を回避するために、本実施形態に係る車両用照明装置１０では、第２照射光Ｌ２が対象物３０に照射されていないと判定された場合に、第２照射光Ｌ２の照射位置の調整制御が行われる。

図６に示すように、第２照射光Ｌ２の照射位置が左側に調整されることで、第２照射光Ｌ２が対象物３０に照射される状態となる。なお、このような照射位置の調整制御は、第２照射光Ｌ２の照射位置を少しずつずらしながら、第２照射光Ｌ２が対象物３０に照射されていると判定されるまで実行されればよい。

具体的には、調整制御が開始されると、先ず現在の第２照射光Ｌ２の照射角度α０に、所定の調整量Δαが加算される。照射位置の調整後は、ステップＳ１０６からステップＳ１０８（図２参照）の処理が繰り返し実行される。このため、第２照射光Ｌ２の照射角度αは、対象物３０に適切に照射されるようになるまで、Δαずつずれるように調整されていく。具体的には、調整後の照射角度α１＝α０＋Δα×（調整回数）となる。

なお、所定の上限値ΔαＭＡＸまでΔαを加算しても、第２照射光Ｌ２が対象物３０に照射されない場合には、最初の照射角度α０からΔαを差し引いて同様の調整が行われる。この場合、調整後の照射角度α１＝α０−Δα×（調整回数）となる。所定の上限値ΔαＭＡＸまでΔαを減算しても、第２照射光Ｌ２が対象物３０に照射されない場合には、一連の処理を終了するような例外的な処理を行えばよい。なお、ΔαＭＡＸによって規定される調整範囲は、「所定範囲」の一具体例である。

図２に戻り、第２照射光Ｌ２が対象物３０に照射されていると判定された場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、照射位置調整部２４０において、照射位置の調整後であるか否かが判定される（ステップＳ１１０）。即ち、ステップＳ１０９を経ることなくステップＳ１０８でＹＥＳと判定されたか否かが判定される。

照射位置の調整後でないと判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、最初から第２照射光Ｌ２は適切に照射されていたと判断できる。このため、以降の処理は省略され、一連の処理が終了する。この場合、ＥＣＵ２００は、所定時間経過後に再びステップＳ１０１の処理を行ってよい。

一方で、照射位置の調整後であると判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、最初の段階では対象物３０の位置を正確に検出できていなかったと判断できるため、対象物３０の検出位置の補正が実行される。具体的には、照射位置調整部２４０から、第２照射光Ｌ２が対象物３０に対して適切に照射された際の照射角度に関する情報が出力され、検出位置補正部２５０において取得される（ステップＳ１１１）。そして、検出位置補正部２５０では、取得した照射角度に関する情報に基づいて、対象物３０の検出位置が補正される（ステップＳ１１２）。

具体的には、対象物３０の検出前位置（即ち、自車両２０から見た場合の、対象物３０の前後方向の位置）をｘ、対象物３０の検出横位置（即ち、自車両２０から見た場合の、対象物３０の横方向の位置）をｙとすると、補正後の検出横位置ｙ’、補正後の検出前位置ｘ’は、以下の数式（１）及び（２）を用いて算出される。

ｙ’＝ｘ×ｔａｎα１ ・・・（１）
ｘ’＝ｙ／ｔａｎα１ ・・・（２）

以上のように算出された補正後の検出位置は、それ以降の照射制御に用いられることになる。

＜実施形態の効果＞
最後に、本実施形態に係る車両用照明装置１０によって得られる有益な技術的効果について説明する。

図１から図６を用いて説明したように、車載カメラ１１０等の、利用環境によって検出精度が低下する検出手段を利用する場合には、検出精度の低さに起因して、適切な位置に第２照射光Ｌ２を照射できない状況が発生し得る。これに対し、本実施形態に係る車両用照明装置１０によれば、照射位置の調整制御により、第２照射光Ｌ２の照射位置が適切な位置に変更される。

また、本実施形態に係る車両用照明装置１０では特に、その際の照射位置（即ち、適切な照射位置）に基づいて、対象物３０の検出位置が補正される。このため、その後の照射制御においては、適切な位置に第２照射光Ｌ２が照射することが可能となる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両用照明装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０ 車両用照明装置
２０ 自車両
３０ 対象物
１１０ 車載カメラ
１２０ レーダ
２００ ＥＣＵ
２１０ 情報取得部
２２０ 照射制御部
２３０ 照射判定部
２４０ 照射位置調整部
３００ 検出位置補正部
Ｌ１ 第１照射光
Ｌ２ 第２照射光

Claims (1)

1. 光を照射可能な照射手段と、
   自車両周辺に存在する対象物を検出する検出手段と、
   前記対象物の検出位置に向けて前記光を照射するように前記照射手段を制御する第１制御手段と、
   前記光が前記対象物に照射されているか否かを判定する判定手段と、
   前記光が前記対象物に照射されていないと判定された場合に、前記光の照射位置を現在の照射位置の周囲の所定範囲内で移動させるように前記照射手段を制御して、前記光が前記対象物に照射されるように制御する第２制御手段と、
   前記光が前記対象物に照射された際の照射位置に基づいて、前記対象物の検出位置を補正する補正手段と
   を備えることを特徴とする車両用照明装置。

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