JP7030650B2 - ヘッドランプ制御方法及びヘッドランプ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動運転が可能な車両において、車両前方の路面にヘッドランプの配光を制御して画像を描画するヘッドランプ制御方法及びその装置に関する。

従来では、前照灯のハイビームとロービームの切り換えを制御する前照灯制御装置として特許文献１が開示されている。この特許文献１の前照灯制御装置では、自動運転が正常に作動している場合も、自動運転が失陥している場合もヘッドランプの照射は一律に行われていた。

特開２０１３－６０１０９号公報

しかしながら、上述したように自動運転が正常な場合も失陥している場合もヘッドランプの配光を変更しないため、自動運転が失陥した際、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了するまでの間、運転者への視覚による情報を十分に提供していない場合があった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、自動運転が失陥した場合に運転者への情報提供を行って、運転者に安心感を与えることのできるヘッドランプの制御方法及びその装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るヘッドランプ制御方法及びその装置は、自動運転中に自動運転の失陥を検出すると、自動運転から車両の運転者による運転へ引き継ぎが完了するまでの間、自動運転による走行経路を、車両前方の路面に表示するようにヘッドランプの配光を制御する。

また、本発明の別の一態様に係るヘッドランプ制御方法及びその装置は、自動運転中に自動運転の失陥を検出すると、自動運転から車両の運転者による運転へ引き継ぎが完了するまでの間、自動運転による運転操作を、車両前方の路面に表示するようにヘッドランプの配光を制御する。

本発明によれば、自動運転が失陥した場合にヘッドランプを制御して運転者に情報提供を行うので、運転者に安心感を与えることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ制御装置を備えたヘッドランプ制御システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ制御装置によって路面上に表示される走行経路の一例を示す図である。 図３は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ制御装置によって路面上に表示される走行経路の一例を示す図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ制御装置によって路面上に表示される運転操作の一例を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ制御装置によって路面上に表示される運転操作の一例を示す図である。 図６は、本発明の一実施形態に係るヘッドランプ制御装置によるヘッドランプ制御処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

［ヘッドランプ制御システムの構成］
図１を参照して、本実施形態に係るヘッドランプ制御装置を備えたヘッドランプ制御システムの構成を説明する。図１に示すように、ヘッドランプ制御システム１００は、ヘッドランプ制御装置１と、ヘッドランプ３と、カメラ５と、自動運転ＥＣＵ７と、ヒューマンインターフェース９とを備える。また、ヘッドランプ制御システム１００は自動運転が可能な車両に搭載されている。

ヘッドランプ３は、インテリジェントヘッドランプやアダプティブハイビーム等の車両の前方の道路状況に応じて配光を調節することが可能なヘッドランプである。具体的に、ヘッドランプ３では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のような複数の光源がマトリクス状に配置されて、個々の光源を制御することによって、配光が調節されている。したがって、ヘッドランプ３は、車両の前方の照射範囲をマトリクス状に区切った各照射位置の照射量をそれぞれ制御することができる。例えば、車両の前方に対向車が接近している場合には、対向車の位置に照射する光源を消灯することによって、対向車の位置だけ光を照射せずに、その他の照射範囲には光を照射することができる。

さらに、本実施形態に係るヘッドランプ３は、車両前方の路面に画像を描画することができる。例えば、ヘッドランプ３は、個別に制御可能な１００万個以上のマイクロミラーを備え、このマイクロミラーを制御することによって車両の前方の路面上にマークや文字、記号等の画像を表示することができる。表示する画像の一例としては、矢印や直線の他に工事中のシンボルマークや低温時には雪の結晶のマークを路面上に表示することができる。したがって、本実施形態では、ヘッドランプ３によって路面上に画像を表示することで、様々な情報を運転者に提供することができる。

カメラ５は、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの撮像素子を有する可視光カメラである。カメラ５は、車両に搭載され、車両の周辺状況を撮影し、撮影した画像データを自動運転ＥＣＵ７とヘッドランプ制御装置１に出力する。可視光カメラは感度が高いので、運転者が手動運転をする場合に必要となる明るさより暗くても、カメラ５は車両の周囲に存在する障害物を検出することが可能である。

自動運転ＥＣＵ７は、車両の自動運転制御を実行するＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。自動運転ＥＣＵ７は、カメラ５からの画像データの他にミリ波レーダやレーザーレンジファインダ等（図示せず）からのセンサ値を取得して、車両の周囲に存在する歩行者や他車両等の障害物を検出する。また、自動運転ＥＣＵ７は、車両に搭載されたセンサ群（図示せず）にも接続されている。例えば、アクセルセンサ、ステアリングセンサ、ブレーキセンサ、車速センサ等に接続され、これらのセンサ群から出力されるセンサ値も取得することができる。そして、自動運転ＥＣＵ７は、車両に搭載されたＧＰＳ受信機から車両の位置情報を取得し、カーナビゲーション装置に格納された地図情報を参照して自動運転制御を実行する。したがって、自動運転ＥＣＵ７が実行する自動運転は、運転者が介在することのない完全自動運転であり、レベル３以上の自動運転である。

ヒューマンインターフェース９は、車両の乗員による操作を受け付ける入力装置であり、例えば、タッチパネルで構成されたディスプレイやステアリングに設けられたステアリングスイッチ等である。ヒューマンインターフェース９を介して、車両の乗員から自動運転と手動運転の切り替えが入力されたり、また車両の乗員に対して警告が出力されたりする。

ヘッドランプ制御装置１はヘッドランプ３の制御を実行するコントローラであり、特にヘッドランプ３の配光を調節する制御や車両の前方に画像を表示する制御を実行する。具体的に、ヘッドランプ制御装置１は、カメラ５から画像データを取得し、自動運転ＥＣＵ７から障害物の検出情報や自動運転に必要な情報を取得する。この情報には車速等のセンサ値も含まれている。そして、車両の前方の道路状況に応じてヘッドランプ３の照射範囲や照射量等を制御して配光を調節する。

ヘッドランプ制御装置１は、カメラ５や自動運転ＥＣＵ７から取得したデータを処理する制御部を備えており、例えばＩＣ、ＬＳＩ等によって構成される。また、ヘッドランプ制御装置１は、ヘッドランプ３を制御するＥＣＵであってもよい。ヘッドランプ制御装置１は、これを機能的に捉えた場合、ヘッドランプ制御部１１と、画像表示部１３に分類することができる。

尚、ヘッドランプ制御装置１は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路とメモリ等の周辺機器から構成されている。このようなヘッドランプ制御装置１の各機能は、１または複数の処理回路によって実装することができる。処理回路は、例えば電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含み、また実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置も含んでいる。

ヘッドランプ制御部１１は、自動運転ＥＣＵ７からの情報に基づいて、車両が自動運転走行中であるのか、あるいは車両の運転者による手動運転走行が行われているのか判断する。そして、車両が自動運転走行をしている場合には自動運転走行に必要な照射範囲や照射量となるようにヘッドランプ３を制御する。また、手動運転走行が行われている場合には、通常のロービームやハイビームとなるようにヘッドランプ３を制御してもよいし、手動運転走行に最適な照射範囲や照射量となるようにヘッドランプ３を制御してもよい。尚、自動運転走行に必要な照射範囲や照射量については、実験やシミュレーションの結果に応じて設定すればよい。また、手動運転走行に最適な照射範囲や照射量についても、実験やシミュレーションの結果に応じて設定すればよい。

ただし、自動運転走行に必要な照射範囲は、自動運転走行を実行するときに安全確認を行う必要のある範囲に存在する障害物を確実に検出できるようにする照射範囲である。したがって、ロービームの照射範囲よりも広い照射範囲に設定され、ハイビームと同じ照射範囲に設定されてもよい。ロービームでは、照射範囲が下方になるので、歩行者やその他の障害物に光が十分に照射されず、自動運転走行を行うために必要な障害物の検出を十分に行うことができないためである。

画像表示部１３は、自動運転ＥＣＵ７からの情報に基づいて、自動運転が正常に作動しているのか、あるいは自動運転が失陥しているのかを判定する。そして、自動運転中に自動運転の失陥を検出すると、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了するまでの間、自動運転による走行経路を、車両前方の路面に表示するようにヘッドランプ３の配光を制御する。具体的に、画像表示部１３は、車両の走行経路を示す矢印の画像を路面上に表示する。例えば、図２に示すように、交差点で右折する場合には右に曲がる矢印の画像を路面上に表示する。この他にも車両が直進する場合には真っ直ぐな矢印の画像を表示し、左折する場合には左に曲がる矢印の画像を路面上に表示する。さらに、図３に示すように、車線変更する場合には、変更先の車線を示す矢印の画像を路面上に表示する。

また、画像表示部１３は、自動運転中に自動運転の失陥を検出すると、自動運転による運転操作を、車両前方の路面に表示すようにヘッドランプ３の配光を制御してもよい。例えば、図４に示すように、交差点で右折する場合には、ハンドルを右に回転させる画像を路面上に表示する。この他にも左折する場合にはハンドルを左に回転させる画像を路面上に表示する。また、車両を停止させる場合には、図５に示すようにＳＴＯＰマークの画像を路面上に表示する。

そして、画像表示部１３は、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了したと判断した場合には、車両の前方の路面上に表示された走行経路や運転操作等の画像を消灯するように、ヘッドランプ３の配光を制御する。例えば、画像表示部１３は、所定時間が経過したときに、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了したと判断して、路面上に表示された画像を消灯するようにヘッドランプ３を制御する。また、画像表示部１３は、路面上に表示された走行経路を走行するように運転者が運転操作を実行した場合や、路面上に表示された運転操作を運転者が実行した場合に、路面上に表示された画像を消灯するようにヘッドランプ３を制御してもよい。

［ヘッドランプ制御処理］
次に、図６を参照して、本実施形態に係るヘッドランプ制御装置１によるヘッドランプ制御処理を説明する。図６は、ヘッドランプ制御処理の処理手順を示すフローチャートである。図６に示すヘッドランプ制御処理は、ヘッドランプ３がＯＮされると開始する。

図６に示すように、ステップＳ１０において、ヘッドランプ制御部１１は、自動運転ＥＣＵ７からの情報に基づいて、車両が自動運転走行中であるか否かを判定する。自動運転走行中である場合にはステップＳ２０に進み、自動運転走行中ではなく手動運転走行中である場合にはステップＳ８０に進む。

ステップＳ２０において、ヘッドランプ制御部１１は、自動運転走行に必要な照射範囲や照射量を判断する。例えば、現在の車両周囲の明るさや車両の周囲の障害物の状況に応じて照射範囲や照射量を判断する。自動運転走行に必要な照射範囲や照射量については、実験やシミュレーションの結果に基づいて判断すればよい。

ステップＳ３０において、ヘッドランプ制御部１１は、ステップＳ２０で設定された自動運転走行に必要な照射範囲や照射量に変更するように、ヘッドランプ３の配光を制御する。

ステップＳ４０において、画像表示部１３は、自動運転ＥＣＵ７からの情報に基づいて、自動運転が失陥しているか否かを判定する。自動運転が失陥しておらず正常に作動している場合にはステップＳ５０に進み、自動運転が失陥している場合にはステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０において、画像表示部１３は、自動運転による走行経路や自動運転による運転操作を、車両前方の路面に表示するようにヘッドランプ３の配光を制御する。例えば、図２に示すように、自動運転による走行経路が、交差点の右折である場合には、右に曲がる矢印の画像を、ヘッドランプ３で路面上に表示する。また、図３に示すように、自動運転による走行経路が、車線変更である場合には、変更先の車線へ向かう矢印の画像を、ヘッドランプ３で路面上に表示する。

さらに、図４に示すように、自動運転による運転操作が、ハンドルを右に回転させる運転操作である場合には、ハンドルを右に回転させる画像を、ヘッドランプ３で路面上に表示する。また、図５に示すように、自動運転による運転操作が、車両を停止させる運転操作である場合には、ＳＴＯＰマークの画像を、ヘッドランプ３で路面上に表示する。

このように自動運転が失陥した場合に、自動運転による走行経路や運転操作を車両の前方の路面上に表示するので、運転者は、実行する必要のある運転操作を理解することができ、安心して手動運転を開始することができる。

ステップＳ７０において、画像表示部１３は、自動運転から手動運転への引き継ぎが完了したか否かを判定する。手動運転への引き継ぎが完了したか否かの判定方法としては、予め設定しておいた所定時間が経過した場合に、手動運転への引き継ぎが完了したと判定すればよい。また、ステップＳ６０で路面上に表示された走行経路を走行するように運転者が運転操作を実行した場合に、手動運転への引き継ぎが完了したと判定してもよい。さらに、ステップＳ６０で路面上に表示された運転操作を運転者が実行した場合に、手動運転への引き継ぎが完了したと判定してもよい。

そして、画像表示部１３は、手動運転への引き継ぎが完了していないと判定した場合には、ステップＳ６０へ戻って引き続き画像を、車両の前方の路面上に表示する。一方、手動運転への引き継ぎが完了したと判定した場合には、車両の前方の路面上に表示された走行経路や運転操作を消灯するようにヘッドランプ３の配光を制御してステップＳ８０へ進む。

ステップＳ８０において、ヘッドランプ制御部１１は、手動運転走行に最適な照射範囲や照射量を判断する。例えば、現在の車両周囲の明るさや車両の周囲の障害物の状況に応じて照射範囲や照射量を判断する。手動運転走行に最適な照射範囲や照射量については、実験やシミュレーションの結果に基づいて判断すればよい。また、通常のロービームやハイビームとなるようにヘッドランプ３を制御してもよい。

ステップＳ９０において、ヘッドランプ制御部１１は、ステップＳ８０で設定された手動運転走行に最適な照射範囲や照射量に変更するように、ヘッドランプ３の配光を制御する。

ステップＳ５０において、ヘッドランプ制御部１１は、ヘッドランプ３がＯＦＦされているか否かを判定し、ＯＦＦされていない場合にはステップＳ１０に戻ってヘッドランプ制御処理を継続して実行する。一方、ヘッドランプ３がＯＦＦされている場合には、本実施形態に係るヘッドランプ制御処理を終了する。

［実施形態の効果］
上述したように、本実施形態に係るヘッドランプ制御装置１では、自動運転中に自動運転の失陥を検出すると、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了するまでの間、自動運転による走行経路を、車両前方の路面に表示するようにヘッドランプの配光を制御する。これにより、自動運転が失陥した場合でも、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了するまでの間、運転者に情報提供を行うことができるので、運転者に安心感を与えることができる。

また、本実施形態に係るヘッドランプ制御装置１では、車両前方の路面に表示された走行経路を走行するように、運転者が運転操作を実行すると、車両前方の路面に表示された走行経路を消灯するようにヘッドランプの配光を制御する。これにより、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了したことを確実に検出することができるので、車両の前方の路面上に表示された走行経路を消灯しても、運転者は安心して手動運転を開始することができる。

さらに、本実施形態に係るヘッドランプ制御装置１では、自動運転中に自動運転の失陥を検出すると、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了するまでの間、自動運転による運転操作を、車両前方の路面に表示するようにヘッドランプの配光を制御する。これにより、自動運転が失陥した場合でも、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了するまでの間、運転者に情報提供を行うことができるので、運転者に安心感を与えることができる。

また、本実施形態に係るヘッドランプ制御装置１では、車両前方の路面に表示された運転操作を、車両の運転者が実行すると、車両前方の路面に表示された運転操作を消灯するようにヘッドランプの配光を制御する。これにより、自動運転から手動運転へ引き継ぎが完了したことを確実に検出することができるので、車両の前方の路面上に表示された運転操作を消灯しても、運転者は安心して手動運転を開始することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１ ヘッドランプ制御装置
３ ヘッドランプ
５ カメラ
７ 自動運転ＥＣＵ
９ ヒューマンインターフェース
１１ ヘッドランプ制御部
１３ 画像表示部
１００ ヘッドランプ制御システム

Claims (6)

1. 自動運転が可能な車両に搭載され、前記車両前方の路面にヘッドランプの配光を制御して画像を描画するヘッドランプの制御方法であって、
   前記自動運転中に前記自動運転の失陥を検出すると、前記自動運転から前記車両の運転者による運転へ引き継ぎが完了するまでの間、前記自動運転による走行経路を、前記車両前方の路面に表示するように前記ヘッドランプの配光を制御することを特徴とするヘッドランプ制御方法。
2. 前記車両前方の路面に表示された走行経路を走行するように、前記車両の運転者が運転操作を実行すると、前記車両前方の路面に表示された走行経路を消灯するように、前記ヘッドランプの配光を制御することを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプ制御方法。
3. 自動運転が可能な車両に搭載され、前記車両前方の路面にヘッドランプの配光を制御して画像を描画するヘッドランプの制御方法であって、
   前記自動運転中に前記自動運転の失陥を検出すると、前記自動運転から前記車両の運転者による運転へ引き継ぎが完了するまでの間、前記自動運転による運転操作を、前記車両前方の路面に表示するように前記ヘッドランプの配光を制御することを特徴とするヘッドランプ制御方法。
4. 前記車両前方の路面に表示された運転操作を、前記車両の運転者が実行すると、前記車両前方の路面に表示された運転操作を消灯するように、前記ヘッドランプの配光を制御することを特徴とする請求項３に記載のヘッドランプ制御方法。
5. 自動運転が可能な車両に搭載され、前記車両前方の路面にヘッドランプの配光を制御して画像を描画する制御部を有するヘッドランプ制御装置であって、
   前記制御部は、
   前記自動運転中に前記自動運転の失陥を検出すると、前記自動運転から前記車両の運転者による運転へ引き継ぎが完了するまでの間、前記自動運転による走行経路を、前記車両前方の路面に表示するように前記ヘッドランプの配光を制御することを特徴とするヘッドランプ制御装置。
6. 自動運転が可能な車両に搭載され、前記車両前方の路面にヘッドランプの配光を制御して画像を描画する制御部を有するヘッドランプ制御装置であって、
   前記制御部は、
   前記自動運転中に前記自動運転の失陥を検出すると、前記自動運転から前記車両の運転者による運転へ引き継ぎが完了するまでの間、前記自動運転による運転操作を、前記車両前方の路面に表示するように前記ヘッドランプの配光を制御することを特徴とするヘッドランプ制御装置。
   

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