JP6913687B2 - 照明システム - Google Patents

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Description

本開示は、車両に搭載される照明システムに関する。
特許文献１は、前照灯とレーザレーダ装置がモジュール化された構成を開示している。前照灯は、車両の前方を照明する。レーザレーダ装置は、当該車両の前方の情報（前方車両までの距離など）を取得する。このようなモジュール構成を採用することにより、光源とセンサを個別に車体に組み付ける必要がないため、組み立て工数を削減できる。
日本国特許出願公開平５−０２７０３７号公報
運転支援技術の高度化に伴い、より多くの情報を車両の外部から取得することが求められている。この要求に応えるためには、車両の外部の情報を取得するためのセンサをできるだけ多く車体に搭載すればよい。しかしながら、センサ数の増加に伴って組み付け工数の増加も避けられない。組み付け作業の効率化を優先して上記のようなモジュール構成を採用すると、センサ数の増加に伴って部品コストの増加を避けられない。
したがって、組み付け工数と部品コストの増加を抑制しつつ、効率的に車両の外部の情報を取得することが求められている。
上記の要求に応えるための一態様は、車両に搭載される照明システムであって、
前記車両の前部と後部の少なくとも一方に配置される第一モジュールと、
前記車両の天井面に配置される第二モジュールと、
を備えており、
前記第一モジュールは、
第一光源と、
前記車両の外部の情報を検出する第一センサと、
を備えており、
前記第二モジュールは、
第二光源と、
前記車両の外部の情報を検出する第二センサと、
を備えている。
より高度な運転支援技術を実現するためには、より多くの情報を車両の外部から取得する必要がある。より多くの情報を取得するためにはセンサの数を増やせばよいが、取り付け工数の増加を避けられない。光源とセンサがモジュール化された構造を採用することにより、取り付け工数の増加を抑制できるが、モジュールの部品コストはセンサ単体の部品コストを大きく上回る。したがって、より効率の高いモジュールのレイアウトを考慮する必要がある。
本願発明者たちは、車両の天井面に着目した。天井面は周囲に遮るものがないため、特に車両の前後方向と左右方向について、センサの検出範囲の設定自由度が高いだけでなく、光源から出射された光の視認性も高い。本願発明者たちは、光源とセンサを含むモジュールを付加的に配置する場所として車両の天井面が最適であるとの結論に至った。
したがって、組み付け工数と部品コストの増加を抑制しつつ、効率的に車両の外部の情報を取得できる。
上記の照明システムは、以下のように構成されうる。
前記第一光源は、前照灯、昼間灯、尾灯、制動灯、方向指示灯、および車幅灯の少なくとも一つを含んでおり、
前記第二光源は、出射光により前記車両の外部に情報を提供する。
天井面は周囲に遮るものがないため、第二光源から出射された光の視認性が高い。したがって、第二光源から提供される情報は、車両の周囲に位置する車両の乗員や歩行者によって認識されやすい。これにより、付加的に設けられる第二モジュールの機能性を向上できる。
この場合、上記の照明システムは、以下のように構成されうる。
前記第二光源は、出射光により前記車両が運転支援動作中であることを示す情報を前記車両の外部に提供する。
このような構成によれば、車両の周囲に位置する車両の乗員や歩行者に対して、車両が運転支援動作中であることに対する注意を喚起しやすい。
上記の照明システムは、以下のように構成されうる。
前記第一モジュールは、前記車両の左前隅部、右前隅部、左後隅部、および右後隅部の各々に配置される。
このような構成によれば、車両に求められる基本的な照明機能を確保しつつ、車両の周囲の情報を効率的に取得できる。
上記の照明システムは、以下のように構成されうる。
前記第二センサは、その検出範囲が前記第一センサの検出範囲の死角を補うように配置されている。
第二センサは、周囲に遮るものがない車両の天井面に設けられているため、設置位置と検出範囲の設定自由度が高い。したがって、第一センサの検出範囲の死角を第二センサによって容易に補わせることができる。これにより、付加的に設けられる第二モジュールの機能性を向上できる。
上記の照明システムは、以下のように構成されうる。
前記第二センサは、前記第一センサとは異なる手法により前記車両の外部の情報を取得する。
このような構成によれば、第一センサと第二センサによって相補的な情報検出を実現できる。例えば、第一センサの検出範囲と第二センサの検出範囲が相違する場合、各検出範囲に適したセンサの種別が選択されることにより、車両の外部の情報を効率的に取得できる。他方、第一センサの検出範囲と第二センサの検出範囲が重なる領域においては、複数種のセンサによる検出結果が参照されることにより、より詳細な情報を取得できる。
この場合、上記の照明システムは、以下のように構成されうる。
前記第一センサは、ＬｉＤＡＲセンサ、ミリ波レーダ、および超音波センサの少なくとも一つを含み、
前記第二センサは、カメラを含む。
例えば、第一センサがミリ波レーダである場合、ミリ波レーダは検出範囲内の物体までの距離を検出できるが、当該物体の種別は検出できない。ここでカメラを通じて当該物体の映像を取得することにより、例えば当該物体が車両であるのか歩行者であるのかを区別できる。
上記の照明システムは、以下のように構成されうる。
前記第一モジュールは、前記第一光源および前記第一センサの動作を制御する第一制御装置を備えており、
前記第二モジュールは、前記第二光源および前記第二センサの動作を制御する第二制御装置を備えている。
このような構成によれば、第一光源と第一センサの動作制御の少なくとも一部を、第一モジュール内の第一制御装置に担わせることができる。同様に、第二光源と第二センサの動作制御の少なくとも一部を、第二モジュール内の第二制御装置に担わせることができる。これにより、車両に搭載される統括制御装置の制御負荷を軽減できる。
一実施形態に係る照明システムを構成する第一モジュールと第二モジュールの位置を模式的に示す図である。 一実施形態に係る照明システムを構成する第一モジュールと第二モジュールの位置を模式的に示す図である。 上記の照明システムの構成を模式的に示す図である。 上記の照明システムにおける第一センサと第二センサの検出範囲を模式的に示す図である。
添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
添付の図面において、矢印Ｆは、図示された構造の前方向を示している。矢印Ｂは、図示された構造の後方向を示している。矢印Ｕは、図示された構造の上方向を示している。矢印Ｄは、図示された構造の下方向を示している。矢印Ｌは、図示された構造の左方向を示している。矢印Ｒは、図示された構造の右方向を示している。以降の説明に用いる「左」および「右」は、運転席から見た左右の方向を示している。
図１Ａと図１Ｂに示されるように、一実施形態に係る照明システム１は、車両２に搭載されている。照明システム１は、前モジュール３、後モジュール４、および上モジュール５を備えている。
前モジュール３（第一モジュールの一例）は、車両２の前部に配置されている。本明細書における「車両２の前部」とは、車両２の車体における運転席２１よりも前方に位置する部分を意味する。
後モジュール４（第一モジュールの一例）は、車両２の後部に配置されている。本明細書における「車両２の後部」とは、車両２の車体における運転席２１よりも後方に位置する部分を意味する。
上モジュール５（第二モジュールの一例）は、車両２の天井面２２に配置されている。
図２に示されるように、前モジュール３は、前光源３１と前センサ３２を備えている。
前光源３１（第一光源の一例）は、前照灯、方向指示灯、車幅灯、および昼間灯の少なくとも一つを含んでいる。
前センサ３２（第一センサの一例）は、少なくとも車両２の前方（車両の外部の一例）の情報を取得する。前センサ３２は、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサ、ミリ波レーダ、および超音波センサの少なくとも一つを含んでいる。
後モジュール４は、後光源４１と後センサ４２を備えている。
後光源４１（第一光源の一例）は、尾灯、制動灯、方向指示灯、および車幅灯の少なくとも一つを含んでいる。
後センサ４２（第一センサの一例）は、少なくとも車両２の後方（車両の外部の一例）の情報を取得する。後センサ４２は、ＬｉＤＡＲセンサ、ミリ波レーダ、および超音波センサの少なくとも一つを含んでいる。
上モジュール５は、上光源５１と上センサ５２を備えている。
上光源５１（第二光源の一例）は、報知灯と昼間灯の少なくとも一方を含んでいる。
上センサ５２（第二センサの一例）は、少なくともカメラを含んでいる。カメラは、車両２の周囲（車両の外部の一例）を撮影するように構成されている。
より高度な運転支援技術を実現するためには、より多くの情報を車両２の外部から取得する必要がある。より多くの情報を取得するためにはセンサの数を増やせばよいが、取り付け工数の増加を避けられない。光源とセンサがモジュール化された構造を採用することにより、取り付け工数の増加を抑制できるが、モジュールの部品コストはセンサ単体の部品コストを大きく上回る。したがって、より効率の高いモジュールのレイアウトを考慮する必要がある。
本願発明者たちは、車両２の天井面２２に着目した。天井面２２は周囲に遮るものがないため、特に車両２の前後方向と左右方向について、センサの検出範囲の設定自由度が高いだけでなく、光源から出射された光の視認性も高い。本願発明者たちは、光源とセンサを含むモジュールを付加的に配置する場所として車両２の天井面２２が最適であるとの結論に至った。
したがって、組み付け工数と部品コストの増加を抑制しつつ、効率的に車両２の外部の情報を取得できる。
前述のように、上モジュール５の上光源５１は、報知灯と昼間灯の少なくとも一方を含んでいる。これらは、車両２の外部に情報を提供するための光源である。
天井面２２は周囲に遮るものがないため、上光源５１から出射された光の視認性が高い。したがって、上光源５１から提供される情報は、車両２の周囲に位置する車両の乗員や歩行者によって認識されやすい。これにより、付加的に設けられる上モジュール５の機能性を向上できる。
例えば、上光源５１としての報知灯は、車両２が運転支援動作中であることを示す情報を、車両２の外部に提供する。本明細書における「運転支援動作」には、加速、操舵、および制動のいずれかが自動的に行なわれる動作だけでなく、準自動走行や完全自動走行が含まれる。報知の手法としては、前照灯などによる照明光とは異なる所定の色での点灯や点滅、「自動走行中」という文字の表示などが挙げられる。
このような構成によれば、車両２の周囲に位置する車両の乗員や歩行者に対して、車両２が運転支援動作中であることに対する注意を喚起しやすい。
図１Ａに示されるように、前モジュール３は、車両２の左前隅部と右前隅部の各々に設けられている。本明細書における「車両２の左前隅部」とは、車両２の前部のうち車両２の左右方向における中央よりも左方に位置する部分を意味する。本明細書における「車両２の右前隅部」とは、車両２の前部のうち車両２の左右方向における中央よりも右方に位置する部分を意味する。
図１Ａに示されるように、後モジュール４は、車両２の左後隅部と右後隅部の各々に設けられている。本明細書における「車両２の左後隅部」とは、車両２の後部のうち車両２の左右方向における中央よりも左方に位置する部分を意味する。本明細書における「車両２の右後隅部」とは、車両２の後部のうち車両２の左右方向における中央よりも右方に位置する部分を意味する。
このような構成によれば、車両２に求められる基本的な照明機能を確保しつつ、車両２の周囲の情報を効率的に取得できる。
図３は、前センサ３２の検出範囲Ｒ３、後センサ４２の検出範囲Ｒ４、および上センサ５２の検出範囲Ｒ５を模式的に示している。同図における符号ＤＡは、検出範囲Ｒ３と検出範囲Ｒ４の死角を表している。本実施形態においては、上センサ５２は、その検出範囲Ｒ５が当該死角ＤＡを補うように配置されている。
上センサ５２は、周囲に遮るものがない車両２の天井面２２に設けられているため、設置位置と検出範囲の設定自由度が高い。したがって、前センサ３２の検出範囲Ｒ３と後センサ４２の検出範囲Ｒ４の死角ＤＡを上センサ５２によって容易に補わせることができる。これにより、付加的に設けられる上モジュール５の機能性を向上できる。
上述のように、前センサ３２と後センサ４２は、ＬｉＤＡＲセンサ、ミリ波レーダ、および超音波センサの少なくとも一つを含んでおり、上センサ５２は、少なくともカメラを含んでいる。すなわち、上センサ５２は、前センサ３２および後センサ４２とは異なる手法で車両２の外部の情報を取得する。
このような構成によれば、前センサ３２、後センサ４２、および上センサ５２によって相補的な情報検出を実現できる。例えば、検出範囲Ｒ３、検出範囲Ｒ４、および検出範囲Ｒ５が相違する場合、各検出範囲に適したセンサの種別が選択されることにより、車両２の外部の情報を効率的に取得できる。
他方、検出範囲Ｒ３、検出範囲Ｒ４、および検出範囲Ｒ５のうち少なくとも二つが重なる領域においては、複数種のセンサによる検出結果が参照されることにより、より詳細な情報を取得できる。例えば、前センサ３２がミリ波レーダであり、上センサ５２がカメラである場合、ミリ波レーダは検出範囲Ｒ３内の物体までの距離を検出できるが、当該物体の種別は検出できない。ここでカメラを通じて当該物体の映像を取得することにより、例えば当該物体が車両であるのか歩行者であるのかを区別できる。
図２に示されるように、前モジュール３は、前制御装置３３を備えうる。前制御装置３３は、前光源３１と前センサ３２の動作を制御するように構成されている。
後モジュール４は、後制御装置４３を備えうる。後制御装置４３は、後光源４１と後センサ４２の動作を制御するように構成されている。
上モジュール５は、上制御装置５３を備えうる。上制御装置５３は、上光源５１と上センサ５２の動作を制御するように構成されている。
前制御装置３３、後制御装置４３、および上制御装置５３は、車両２に搭載されているＥＣＵなどの統括制御装置２３と通信可能に接続されている。
このような構成によれば、前光源３１と前センサ３２の動作制御の少なくとも一部を、前モジュール３内の前制御装置３３に担わせることができる。同様に、後光源４１と後センサ４２の動作制御の少なくとも一部を、後モジュール４内の後制御装置４３に担わせることができる。同様に、上光源５１と上センサ５２の動作制御の少なくとも一部を、上モジュール５内の上制御装置５３に担わせることができる。これにより、車両２の統括制御装置２３の制御負荷を軽減できる。
前モジュール３の前制御装置３３は、前センサ３２より出力された信号を適宜に処理することにより、少なくとも車両２の前方の情報を取得しうる。当該情報の例としては、少なくとも車両２の前方に位置する物体（車両、人、動物、建造物など）の位置や種別が挙げられる。しかしながら、前制御装置３３により行なわれる信号処理の少なくとも一部は、統括制御装置２３によって行なわれてもよい。
後モジュール４の後制御装置４３は、後センサ４２より出力された信号を適宜に処理することにより、少なくとも車両２の後方の情報を取得しうる。当該情報の例としては、少なくとも車両２の後方に位置する物体（車両、人、動物、建造物など）の位置や種別が挙げられる。しかしながら、後制御装置４３により行なわれる信号処理の少なくとも一部は、統括制御装置２３によって行なわれてもよい。
上モジュール５の上制御装置５３は、上センサ５２より出力された信号を適宜に処理することにより、車両２の周囲の情報を取得しうる。当該情報の例としては、車両２の周囲に位置する物体（車両、人、動物、建造物など）の位置や種別が挙げられる。しかしながら、上制御装置５３により行なわれる信号処理の少なくとも一部は、統括制御装置２３によって行なわれてもよい。
上記の実施形態は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本開示の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。
上記の実施形態においては、前センサ３２と後センサ４２がＬｉＤＡＲセンサ、ミリ波レーダ、および超音波センサの少なくとも一つを含んでおり、上センサ５２は、少なくともカメラを含んでいる。しかしながら、検出手法が異なるのであれば、例えば、前センサ３２と後センサ４２の少なくとも一方がＬｉＤＡＲセンサを含み、上センサ５２がミリ波レーダを含むという組合せも採用されうる。
本明細書における「検出手法が異なるセンサ」という表現は、種別が同一であるものの、検出範囲が異なるセンサを含む意味である。したがって、前センサ３２が車両２の前方の情報を取得するＬｉＤＡＲセンサを含み、上センサ５２が車両の右方の情報を取得するＬｉＤＡＲセンサを含むという組合せも採用されうる。
上記の実施形態においては、前制御装置３３、後制御装置４３、および上制御装置５３は、共通の統括制御装置２３と接続されている。しかしながら、前制御装置３３、後制御装置４３、および上制御装置５３のいずれかは、統括制御装置２３とは異なる車載制御装置に接続されてもよい。
本出願の記載の一部を構成するものとして、２０１６年９月１５日に提出された日本国特許出願２０１６−１８０５７８号の内容が援用される。

Claims (7)

  1. 車両に搭載される照明システムであって、
    前記車両の前部と後部の少なくとも一方に配置される第一モジュールと、
    前記車両の天井面に配置される第二モジュールと、
    前記第一モジュールおよび前記第二モジュールに接続された統括制御装置と、
    を備えており、
    前記第一モジュールは、
    第一光源と、
    前記車両の第一外部領域の情報に対応する第一信号を出力する第一センサと、
    前記第一光源および前記第一センサの動作制御の少なくとも一部を行ない、かつ前記第一信号を処理して前記第一外部領域における物体の位置と種別に係る第一情報を取得する第一制御装置と、
    を備えており、
    前記第二モジュールは、
    第二光源と、
    前記車両の第二外部領域の情報に対応する第二信号を出力する第二センサと、
    前記第二光源および前記第二センサの動作制御の少なくとも一部を行ない、前記第二信号を処理して前記第一外部領域における物体の位置と種別に係る第二情報を取得する第二制御装置と、
    を備えており、
    前記統括制御装置は、前記第一信号の処理の少なくとも一部と前記第二信号の処理の少なくとも一部を行なう、
    照明システム。
  2. 前記第一光源は、前照灯、昼間灯、尾灯、制動灯、方向指示灯、および車幅灯の少なくとも一つを含んでおり、
    前記第二光源は、出射光により前記車両の外部に情報を提供する、
    請求項１に記載の照明システム。
  3. 前記第二光源は、出射光により前記車両が運転支援動作中であることを示す情報を前記車両の外部に提供する、
    請求項２に記載の照明システム。
  4. 前記第一モジュールは、前記車両の左前隅部、右前隅部、左後隅部、および右後隅部の各々に配置される、
    請求項１から３のいずれか一項に記載の照明システム。
  5. 前記第二センサは、その検出範囲が前記第一センサの検出範囲の死角を補うように配置されている、
    請求項１から４のいずれか一項に記載の照明システム。
  6. 前記第二センサは、前記第一センサとは異なる手法により前記第二情報を取得する、
    請求項１から５のいずれか一項に記載の照明システム。
  7. 前記第一センサは、ＬｉＤＡＲセンサ、ミリ波レーダ、および超音波センサの少なくとも一つを含み、
    前記第二センサは、カメラを含む、
    請求項１から６のいずれか一項に記載の照明システム。
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