JP7085560B2 - 車両用ランプシステム - Google Patents

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Description

本発明は、車両用ランプシステムに関する。
現在、自動車の自動運転技術の研究が各国で盛んに行われており、車両が自動運転モードで公道を走行可能とするための法整備が各国で検討されている。ここで、自動運転モードとは、車両の走行が自動制御されるモードをいう。一方、手動運転モードとは、車両の走行が運転者により制御されるモードをいう。自動運転車ではコンピュータにより自動的に車両の走行が制御される。
このように、将来において、公道上では自動運転モードで走行中の車両（以下、自動運転車両という。）と手動運転モードで走行中の車両（以下、手動運転車両という。）が混在することが予想される。
日本国特開平９－２７７８８７号公報
そこで本発明は、公道上で自動運転車両と手動運転車両とが混在する状況で好適に用いることのできる車両用ランプシステムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の車両用ランプシステムは、
車両の走行状態を制御する車両制御部と、他車両の自動運転モードを判別可能なモード判定部とともに用いられる車両用ランプシステムであって、
車両に搭載されるランプと、
前記モード判定部が出力するモード信号に応じて異なる態様で前記ランプを制御するランプ制御部を有する。
本発明によれば、公道上で自動運転車両と手動運転車両とが混在する状況で好適に用いることのできる車両用ランプシステムを提供することができる。
本発明の実施形態に係る車両用ランプシステムを備えた車両の上面図である。 本発明の実施形態に係る車両用ランプシステムを備えた車両の側面図である。 車両システムおよび車両用ランプシステムのブロック図である。 路面描画ランプの垂直断面図である。 路面描画ランプの光源ユニットの構成を示す側面図である。 路面描画ランプの配光部の構成を示す斜視図である。 対向車とすれ違う際に車両用ランプシステムが実行するフローチャートである。 手動運転モードの対向車に向けて表示する路面描画の例を示す。 自動運転モードの対向車に向けて表示する路面描画の例を示す。 車線変更する際に車両用ランプシステムが実行するフローチャートである。 他車両が手動運転モードのときに表示する路面描画の例を示す。 他車両が自動運転モードのときに表示する路面描画の例を示す。
以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態という。）について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態の説明において既に説明された部材と同一の参照番号を有する部材については、説明の便宜上、その説明は省略する。
また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」について適宜言及する。これらの方向は、図１Ａおよび図１Ｂに示す車両１について設定された相対的な方向である。ここで、「上下方向」は、「上方向」及び「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」及び「後方向」を含む方向である。「左右方向」は、「左方向」及び「右方向」を含む方向である。
図１Ａおよび図１Ｂは、本実施形態に係る車両用ランプシステムが搭載された車両１を示す。図１Ａは、車両１の上面図を示し、図１Ｂは車両１の側面図を示す。車両１は、自動運転モードで走行可能な自動車である。車両１には、左右前部に、前照灯（ＨｅａｄＬａｍｐ：ＨＬ）１０１が内蔵されるランプユニット１００が搭載されている。ランプユニット１００には前照灯１０１と共に路面描画ランプ１０２（ランプの一例）が内蔵されている。
また、車両１には、ルーフ上に、アイデンティフィケーションランプ（以下、ＩＤランプという。）１５０（自動運転ランプの一例）と、シグナリングランプ１６０Ｒ，１６０Ｌとが搭載されている。
ＩＤランプ１５０は、車両１が自動運転モードであることを示すランプである。本実施形態において、ＩＤランプ１５０は、車両１の左右方向の中央部に設けられている。
シグナリングランプ１６０Ｒ，１６０Ｌは、自動運転モードの車両１の意図（意志）を他車両や歩行者などの交通他者へ伝達するランプである。シグナリングランプ１６０Ｒは、ＩＤランプ１５０の右側に配置されている。シグナリングランプ１６０Ｌは、ＩＤランプ１５０の左側に配置されている。シグナリングランプ１６０Ｒ，１６０Ｌは、車両１の前後方向に延びる中心線に対し左右対称に取り付けられている。
図２は、車両１に搭載された車両システム２および車両用ランプシステム２０のブロック図を示す。図２を参照して、先ず、車両システム２について説明する。図２に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、地図情報記憶部１１とを備えている。さらに、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備えている。
車両制御部３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により構成されている。電子制御ユニットは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサと、各種車両制御プログラムが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、各種車両制御データが一時的に記憶されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とにより構成されている。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されている。
センサ５は、加速度センサ、速度センサ及びジャイロセンサ等を備えている。センサ５は、車両１の走行状態を検出して、走行状態情報を車両制御部３に出力するように構成されている。センサ５は、運転者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ、運転者の顔の方向を検出する顔向きセンサ、外部天候状態を検出する外部天候センサ及び車内に人がいるかどうかを検出する人感センサ等をさらに備えてもよい。さらに、センサ５は、車両１の周辺環境の照度を検出する照度センサを備えていてもよい。
カメラ６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ６は、可視光を検出するカメラや、赤外線を検出する赤外線カメラである。レーダ７は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ又はレーザーレーダ等である。カメラ６とレーダ７は、車両１の周辺環境（他車、歩行者、道路形状、交通標識、障害物等）を検出し、周辺環境情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
ＨＭＩ８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイである。
ＧＰＳ９は、車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車の走行情報を他車から受信すると共に、車両１の走行情報を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。地図情報記憶部１１は、地図情報が記憶されたハードディスクドライブ等の外部記憶装置であって、地図情報を車両制御部３に出力するように構成されている。
車両制御部３は、センサ５、カメラ６、ＧＰＳ９、無線通信部１０、地図情報記憶部１１等から得られる車両１の外部情報に基づいて、車両１の走行を制御する。車両制御部３は、車両１の走行を制御するために、外部情報に基づいて、例えば、車両１が走行している道路においてこれから進行していくべき車両１の将来進路を算出する。また、車両制御部３は、外部情報に基づいて、例えば、他車（例えば、隘路ですれ違いをする対向車）の将来進路を算出する。なお、他車両の将来進路は、車車間通信で他車から受信してもよい。
車両１の運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードと、完全手動運転モードとからなる。
車両１が完全自動運転モードや高度運転支援モードで走行する場合、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等の外部情報に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成する。ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。このように、これらのモードでは、車両１の走行は車両システム２により自動制御される。
一方、車両１が運転支援モードや完全手動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、アクセルペダル、ブレーキペダル及びステアリングホイールに対する運転者の手動操作に従って、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号を生成する。このように、これらのモードでは、ステアリング制御信号、アクセル制御信号及びブレーキ制御信号が運転者の手動操作によって生成されるので、車両１の走行は運転者により制御される。
続いて、車両１の運転モードについて説明する。完全自動運転モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはない。高度運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはあるものの車両１を運転しない。
一方、運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御及びアクセル制御のうち一部の走行制御を自動的に行うと共に、車両システム２の運転支援の下で運転者が車両１を運転する。完全手動運転モードでは、車両システム２が走行制御を自動的に行わないと共に、車両システム２の運転支援なしに運転者が車両１を運転する。
また、車両１の運転モードは、運転モード切替スイッチを操作することで切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、運転モード切替スイッチに対する運転者の操作に応じて、車両１の運転モードを４つの運転モード（完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、完全手動運転モード）の間で切り替える。また、車両１の運転モードは、自動運転車両が走行可能である走行可能区間や自動運転車両の走行が禁止されている走行禁止区間についての情報または外部天候状態についての情報に基づいて自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、これらの外部情報に基づいて車両１の運転モードを切り替える。さらに、車両１の運転モードは、着座センサや顔向きセンサ等を用いることで自動的に切り替えられてもよい。この場合、車両制御部３は、着座センサや顔向きセンサからの出力信号に基づいて、車両１の運転モードを切り替える。
図３は、ランプユニット１００に内蔵される路面描画ランプ１０２の概略構成を示す垂直断面図である。図３に示すように、ランプユニット１００は、車両前方側に開口部を有するランプボディ１１１と、ランプボディ１１１の開口部を覆うように取り付けられた透明の前面カバー１１２と、を備えている。このランプボディ１１１と前面カバー１１２とによって形成される灯室１１３の内部に、路面描画ランプ１０２、ランプ制御部４等が収容されている。なお、図３の断面図では図示されていないが、前照灯１０１も路面描画ランプ１０２と同様に灯室１１３の内部に収容されている。
路面描画ランプ１０２は、光源ユニット１２０と、光源ユニット１２０からの光を反射する配光部１３０とを備えている。光源ユニット１２０および配光部１３０は、支持プレート１４１により灯室１１３内の所定位置に支持されている。支持プレート１４１は、エイミングスクリュー１４２を介してランプボディ１１１に取り付けられている。
光源ユニット１２０は、複数（本実施形態では３個）の光源１２１と、ヒートシンク１２２と、複数（本実施形態では４個）のレンズ１２３と、集光部１２４とを有している。光源ユニット１２０は、支持プレート１４１の前面に固定されている。各々の光源１２１は、ランプ制御部４と電気的に接続されている。
配光部１３０は、端子部１３７と、反射鏡１３８とを有している。配光部１３０は、光源ユニット１２０から出射されたレーザ光を、反射鏡１３８を介して、路面描画ランプ１０２の前方へ反射できるように、光源ユニット１２０との位置関係が定められている。配光部１３０は、支持プレート１４１の前面から前方に突出する突出部１４３の先端に固定される。端子部１３７は、ランプ制御部４と電気的に接続されている。
ランプ制御部４は、支持プレート１４１よりも後方側でランプボディ１１１に固定されている。なお、ランプ制御部４が設けられる位置は、この位置に限定されない。路面描画ランプ１０２は、エイミングスクリュー１４２を回転させて支持プレート１４１の姿勢を調節することで光軸を水平方向および垂直方向に調整できるように構成されている。
図４は、路面描画ランプ１０２を構成する光源ユニット１２０の側面図である。図４に示すように、光源ユニット１２０は、第一の光源１２１ａと、第二の光源１２１ｂと、第三の光源１２１ｃと、ヒートシンク１２２と、第一のレンズ１２３ａと、第二のレンズ１２３ｂと、第三のレンズ１２３ｃと、第四のレンズ１２３ｄと、集光部１２４とを有している。
第一の光源１２１ａは、赤色レーザ光Ｒを出射する光源であり、赤色レーザダイオードからなる発光素子で構成されている。同様に、第二の光源１２１ｂは、緑色レーザ光Ｇを出射する緑色レーザダイオードで構成されており、第三の光源１２１ｃは、青色レーザ光Ｂを出射する青色レーザダイオードで構成されている。第一の光源１２１ａと、第二の光源１２１ｂと、第三の光源１２１ｃとは、各々の光出射面であるレーザ光出射面１２５ａと、レーザ光出射面１２５ｂと、レーザ光出射面１２５ｃとが互いに平行となるように配置されている。なお、各光源の発光素子は、レーザダイオードに限定されない。
第一の光源１２１ａ～第三の光源１２１ｃは、それぞれのレーザ光出射面１２５ａ～１２５ｃが路面描画ランプ１０２の前方を向くように配置され、ヒートシンク１２２に取り付けられている。ヒートシンク１２２は、アルミニウムなど熱伝導率が高い材料によって形成されており、ヒートシンク１２２の後側面が支持プレート１４１（図３参照）に接触された状態で光源ユニット１２０に取り付けられている。
第一のレンズ１２３ａ～第四のレンズ１２３ｄは、例えばコリメートレンズで構成されている。第一のレンズ１２３ａは、第一の光源１２１ａと集光部１２４との間の赤色レーザ光Ｒの光路上に設けられ、第一の光源１２１ａから出射された赤色レーザ光Ｒを平行光に変換して集光部１２４に出射する。第二のレンズ１２３ｂは、第二の光源１２１ｂと集光部１２４との間の緑色レーザ光Ｇの光路上に設けられ、第二の光源１２１ｂから出射された緑色レーザ光Ｇを平行光に変換して集光部１２４に出射する。
第三のレンズ１２３ｃは、第三の光源１２１ｃと集光部１２４との間の青色レーザ光Ｂの光路上に設けられ、第三の光源１２１ｃから出射された青色レーザ光Ｂを平行光に変換して集光部１２４に出射する。第四のレンズ１２３ｄは、光源ユニット１２０の筐体１２６の上部に設けられた開口に嵌め合わされている。第四のレンズ１２３ｄは、集光部１２４と配光部１３０（図３参照）との間の白色レーザ光Ｗ（後述）の光路上に設けられ、集光部１２４から出射された白色レーザ光Ｗを平行光に変換して配光部１３０に出射する。
集光部１２４は、赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ、および青色レーザ光Ｂを集合させて白色レーザ光Ｗを生成する。集光部１２４は、第一のダイクロイックミラー１２４ａと、第二のダイクロイックミラー１２４ｂと、第三のダイクロイックミラー１２４ｃとを有している。
第一のダイクロイックミラー１２４ａは、少なくとも、赤色光を反射し青色光および緑色光を透過させるミラーであり、第一のレンズ１２３ａを通過した赤色レーザ光Ｒを第四のレンズ１２３ｄに向けて反射するように配置されている。第二のダイクロイックミラー１２４ｂは、少なくとも、緑色光を反射し青色光を透過させるミラーであり、第二のレンズ１２３ｂを通過した緑色レーザ光Ｇを第四のレンズ１２３ｄに向けて反射するように配置されている。第三のダイクロイックミラー１２４ｃは、少なくとも、青色光を反射するミラーであり、第三のレンズ１２３ｃを通過した青色レーザ光Ｂを第四のレンズ１２３ｄに向けて反射するように配置されている。
また、第一のダイクロイックミラー１２４ａ～第三のダイクロイックミラー１２４ｃは、それぞれが反射したレーザ光の光路が平行で、かつ各レーザ光が集合して第四のレンズ１２３ｄに入射されるように、互いの位置関係が定められている。本実施形態では、第一のダイクロイックミラー１２４ａ～第三のダイクロイックミラー１２４ｃは、各ダイクロイックミラー１２４ａ～１２４ｃにおいてレーザ光が当たる領域（レーザ光の反射点）が一直線上に並ぶように配置されている。
第三の光源１２１ｃから出射された青色レーザ光Ｂは、第三のダイクロイックミラー１２４ｃで反射され、第二のダイクロイックミラー１２４ｂ側に進行する。第二の光源１２１ｂから出射された緑色レーザ光Ｇは、第二のダイクロイックミラー１２４ｂにより第一のダイクロイックミラー１２４ａ側に反射されるとともに、第二のダイクロイックミラー１２４ｂを透過した青色レーザ光Ｂと重ね合わせられる。第一の光源１２１ａから出射された赤色レーザ光Ｒは、第一のダイクロイックミラー１２４ａにより第四のレンズ１２３ｄ側に反射されるとともに、第一のダイクロイックミラー１２４ａを透過した青色レーザ光Ｂおよび緑色レーザ光Ｇの集合光と重ね合わせられる。その結果、白色レーザ光Ｗが形成され、形成された白色レーザ光Ｗは、第四のレンズ１２３ｄを通過して配光部１３０に向けて進行する。
第一の光源１２１ａ～第三の光源１２１ｃは、赤色レーザ光Ｒを出射する第一の光源１２１ａが集光部１２４から最も近い位置に配置され、青色レーザ光Ｂを出射する第三の光源１２１ｃが集光部１２４から最も遠い位置に配置され、緑色レーザ光Ｇを出射する第二の光源１２１ｂが中間の位置に配置される。すなわち、第一の光源１２１ａ～第三の光源１２１ｃは、出射するレーザ光の波長が長いものほど集光部１２４に近い位置に配置される。
図５は、路面描画ランプ１０２を構成する配光部１３０を前方側から観察したときの斜視図である。図５に示すように、配光部１３０は、ベース１３１と、第一の回動体１３２と、第二の回動体１３３と、第一のトーションバー１３４と、第二のトーションバー１３５と、永久磁石１３６ａ，１３６ｂと、端子部１３７と、反射鏡１３８とを有している。配光部１３０は、例えばガルバノミラーで構成されている。なお、配光部１３０を例えばＭＥＭＳ（メムス）ミラーで構成するようにしてもよい。
ベース１３１は、中央に開口部１３１ａを有する枠体であり、路面描画ランプ１０２の前後方向へ傾斜した状態で突出部１４３（図３参照）に固定されている。ベース１３１の開口部１３１ａには、第一の回動体１３２が配置されている。第一の回動体１３２は、中央に開口部１３２ａを有する枠体であり、路面描画ランプ１０２の後方下側から前方上側に延在する第一のトーションバー１３４により、ベース１３１に対し左右（車幅方向）に回動可能に支持されている。
第一の回動体１３２の開口部１３２ａには、第二の回動体１３３が配置されている。第二の回動体１３３は、矩形状の平板であり、車幅方向に延在する第二のトーションバー１３５により、第一の回動体１３２に対し上下（垂直方向）に回動可能に支持されている。第二の回動体１３３は、第一の回動体１３２が第一のトーションバー１３４を回動軸として左右に回動すると、第一の回動体１３２と共に左右に回動する。第二の回動体１３３の表面には、メッキまたは蒸着等により反射鏡１３８が設けられている。
ベース１３１には、第一のトーションバー１３４の延在方向と直交する位置に、一対の永久磁石１３６ａが設けられている。永久磁石１３６ａは、第一のトーションバー１３４と直交する磁界を形成する。第一の回動体１３２には第一のコイル（図示省略）が配線され、第一のコイルは、端子部１３７を介してランプ制御部４に接続されている。また、ベース１３１には、第二のトーションバー１３５の延在方向と直交する位置に、一対の永久磁石１３６ｂが設けられている。永久磁石１３６ｂは、第二のトーションバー１３５と直交する磁界を形成する。第二の回動体１３３には第二のコイル（図示省略）が配線され、第二のコイルは、端子部１３７を介してランプ制御部４に接続されている。
第一のコイルおよび第二のコイルに流れる電流の大きさと向きとが制御されることにより、第一の回動体１３２および第二の回動体１３３が左右に往復回動し、また第二の回動体１３３が単独で上下に往復回動する。これにより、反射鏡１３８が上下左右に往復回動する。
光源ユニット１２０と配光部１３０とは、光源ユニット１２０から出射された白色レーザ光Ｗが反射鏡１３８で路面描画ランプ１０２の前方に反射されるよう互いの位置関係が定められている。配光部１３０は、反射鏡１３８の往復回動によりレーザ光で車両１の前方を走査する。例えば、配光部１３０は、形成すべき描画パターンの領域をレーザ光により走査する。これにより、レーザ光が描画パターンの形成領域に照射されて、車両１の前方に所定の描画パターンが形成される。
次に、図２、図６～図８を用いて車両用ランプシステム２０について説明する。
図２に示すように、車両用ランプシステム２０は、ＩＤランプ１５０と、シグナリングランプ１６０Ｒ，１６０Ｌと、路面描画ランプ１０２と、これらのランプ１５０，１６０Ｒ，１６０Ｌ，１０２を制御するランプ制御部４を備えている。
ランプ制御部４は、車両制御部３に接続されている。ランプ制御部４は、車両制御部３から送信されてくる信号に基づいて、ＩＤランプ１５０と、シグナリングランプ１６０Ｒ，１６０Ｌと、路面描画ランプ１０２の動作を制御するように構成されている。
図２に示すように、本実施形態の車両用ランプシステム２０は、干渉判定部２１と、モード判定部３１を有する車両制御部３とともに用いられる。車両用ランプシステム２０は、ランプ制御部と、路面描画ランプ１０２と、ＩＤランプ１５０と、右シグナリングランプ１６０Ｒと、左シグナリングランプ１６０Ｌとを有している。なお、以降の説明で特に右シグナリングランプ１６０Ｒと左シグナリングランプ１６０Ｌとを区別しないで呼ぶ場合、これらをまとめてシグナリングランプ１６０と呼ぶことがある。
なお、図示の例とは異なり、車両用ランプシステムを車両制御部３の一部を含むように構成してもよいし、車両用ランプシステムが干渉判定部２１とモード判定部３１を含むように構成してもよい。
干渉判定部２１は、車両制御部３が算出した車両１の将来進路が他車と干渉するか否かを判定する。
将来進路とは、現在から所定時間経過後までに車両１が通過する領域を言う。例えば、将来進路は現在から５秒以内に車両１が通過する領域を言う。また、将来進路は現在から３秒以内に車両１が通過する領域を指すのが好ましい。また、将来進路は現在から１秒以内に車両１が通過する領域を指すものと定義してもよい。車両制御部３は、現在の車速、現在の進行方向、ナビゲーション情報から得た右折や左折のタイミングや加速や減速するタイミングなどの情報をもとにして、将来進路を算出する。
干渉判定部２１は、この将来進路に、人や他車両といった交通他者がいるか否かを判定する。また本実施形態においては、干渉判定部２１は、他車両の将来進路も算出し、自車両の将来進路と他車両の将来進路が干渉するか否かを判定する。他車両の将来進路は、車車間通信で他車両から取得してもよい。あるいは、車両制御部３がカメラ６からの画像に基づいて他車両の大きさや速度を算出し、他車両の将来進路を算出してもよい。
モード判定部３１は、車両制御部３が取得する外部情報に基づいて、自車両１の周囲の他車の「自動運転モード」を判別する。本実施形態においてモード判定部３１は、他車両の自動運転モードが、「自動運転モード」と「手動運転モード」のいずれであるかを判別する。
ここでいう「自動運転モード」とは、完全自動運転モードと高度運転支援モードとを含む概念である。「手動運転モード」とは、運転支援モードと完全手動運転モードとを含む概念である。自動運転モードと手動運転モードとは、車両の運転の主権が運転者にあるか否かで区別している。完全自動運転モードと高度運転支援モードにおいては、運転者に運転の主権がなく運転者は車両を運転しない。運転支援モードと完全手動運転モードにおいては、運転者に運転の主権があり運転者が車両を運転し、車両制御部３は運転者による運転を支援する。
他車の自動運転モードを判定するための外部情報としては、例えば、車車間通信で得られる情報、他車に付された標識や表示、他車の画像（運転者の有無、車種等）、他車の挙動、ライセンスナンバー等のＩＤ情報、インフラから得られるイントラネット情報等が含まれる。
なお、モード判定部３１は自動運転モードを実行可能な車両であるかを判定するのではない。自動運転モードを実行可能な車両であっても、完全手動運転モードを実行していることがある。モード判定部３１は、他車両がその時に実行している運転モードを判定する。
次に、図６～図８を参照して車両用ランプシステム２０の動作例について説明する。図６は、車両１が対向車２００とすれ違う際にランプ制御部４が実行するフローチャートである。また、図７は、手動運転モードの対向車２００に向けて表示する路面描画の例を示す。図８は、自動運転モードの対向車２００に向けて表示する路面描画の例を示す。
図７および図８は、自動運転モードで道路Ｒ１を走行してきた車両１が隘路Ｒ２に差しかかり、隘路Ｒ２の先の道路Ｒ３に対向車２００が走行してきている状況を表している。
車両１の車両制御部３は、センサ５、カメラ６、ＧＰＳ９、無線通信部１０、地図情報記憶部１１等から得られる外部情報に基づいて、車両１の将来進路を算出する。図示の例において車両１の将来進路は、現在走行している道路Ｒ１から隘路Ｒ２を通過して、その先の道路Ｒ３へ向かう進路である。
また、車両制御部３は、同外部情報に基づいて、対向車２００の将来進路を算出する。図示の例において対向車２００の将来進路は、道路Ｒ３から隘路Ｒ２を通過して道路Ｒ１へ向かう進路である。
また、車両制御部３は、同外部情報の中から、対向車２００の走行情報、および隘路Ｒ２の道路情報を取得する。例えば、走行情報には対向車２００の車幅等が含まれ、道路情報には隘路Ｒ２の道幅等が含まれる。車両制御部３は、算出および取得したこれらの情報（将来進路、走行情報、道路情報等）を干渉判定部２１へ送信する。
干渉判定部２１は、将来進路において自車両１と対向車２００が干渉するか否か判定する。干渉判定部２１は、自車両１の将来進路と、他車両２００の将来進路、自車両１と他車両２００の相対速度などに基づいて、干渉の有無を判定する。干渉すると判別された場合、干渉判定部２１は、車両同士が干渉する旨を示す「すれ違い信号」をランプ制御部４に送信する。
モード判定部３１は、外部情報を車両制御部３から受信し、受信した外部情報に基づいて、対向車２００の自動運転モード（自動運転モードまたは手動運転モード）を判別する。モード判定部３１は、判別結果をランプ制御部４に送信する。
ランプ制御部４は、干渉判定部２１からすれ違い信号が送信されてきたか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
すれ違い信号が送信されてきていないと判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ランプ制御部４は、該すれ違い信号が送信されてくるまでステップＳ１０１の処理を繰り返す。
すれ違い信号が送信されてきたと判断された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ランプ制御部４は、モード判定部３１から送信されてきた自動運転モードの判別結果に基づいて、対向車２００の運転モードが自動運転モードであるか否か判別する（ステップＳ１０２）。
対向車２００の運転モードが自動運転モードではないと判別された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ランプ制御部４は、図７に示す手動運転モード用の表示を行うように路面描画ランプ１０２を制御する（ステップＳ１０３）。
図７は、手動運転モード用の路面描画の例を示している。図７に示すように、手動運転モード用の表示は、手動運転モードで運転している対向車２００の運転者が目で見たときに、車両１の意思を認識することが可能な表示である。
図７において、対向車２００側から車両１側に向かう矢印４０が路面に描画されている。この矢印４０は、「道を譲ります」、「お先にどうぞ」等の対向車２００に向けた車両１の意思を示している。
また、図７において、矢印４１とバツ印４２も表示されている。矢印４１は、自車両１の前方の近傍に短く自車両１の進行方向を表している。バツ印４２は矢印４１の先に描かれている。この矢印４１とバツ印４２により、「自車両１はこの場所に止まっています」、「お先にどうぞ」等の自車両１の意思を対向車２００に向けて示している。
これに対して、ステップＳ１０２で、対向車２００は自動運転モードであると判別された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ランプ制御部４は、自動運転モード用の表示を行うように路面描画ランプ１０２を制御する（ステップＳ１０４）。
自動運転モード用の表示とは、自動運転モードで走行している対向車２００に適した表示である。車車間通信が可能な自動運転モードの対向車２００に対しては、ランプによる表示によって自車両１の意思を対向車２００に伝達するよりも、車車間通信で直接自車両１の意思を対向車２００に伝達することが正確である。そこで、図８に示すように、本実施形態においては、自動運転モード用の表示として路面描画ランプ１０２に何も描画させない。
＜効果＞
上述したように、対向車に対して自車両がどのように運転しようとしているかなど、自車両１の意思を対向車２００に伝えたい場合がある、そのような場合、自動運転モードを実行中の車両と手動運転モードを実行中の車両とが混在する状況の中では、それぞれの車両に応じて適切な意思表示の仕方を選択する必要がある。例えば、自動運転モードを実行中の車両に向けて、「先に行って」などの身振りをしても、その意思が正確に伝わらない虞がある。
本実施形態の車両用ランプシステム２０によれば、他車両２００の運転モードを判別し、判別した運転モードに応じて、つまり対向車２００が自動運転モードであるか手動運転モードであるかに応じて異なる態様で路面描画ランプ１０２を制御する。このため、自動運転モードを実行中の車両と手動運転モードを実行中の車両とが混在する状況であっても的確に自車両１の意思を他車両２００に伝えることができる。
なお、本実施形態とは異なり、ランプ制御部４は、自動運転モード用の表示として何らかの表示をするように路面描画ランプ１０２を制御してもよい。例えば、対向車２００との間に、路面を緑色の光で一定の周期で点滅させた場合には、自車両１が進路を譲ることを意味する、といった取り決めが他車両２００との間でなされている場合には、この取り決めに従って路面描画ランプ１０２を作動させてもよい。
また、上述した説明ではランプ制御部４が路面描画ランプ１０２の制御態様を他車両２００の運転モードで異ならせる例を説明したが、本発明はこれに限られない。ランプ制御部４は、他車両２００の運転モードに応じて、ＩＤランプ１５０やシグナリングランプ１６０の制御態様を異なるように制御してもよい。
本実施形態において、図７に示す手動運転用の表示として、右シグナリングランプ１６０Ｒと左シグナリングランプ１６０Ｌを連続点灯させている。右シグナリングランプ１６０Ｒと左シグナリングランプ１６０Ｌは通常時は消灯しているものとすれば、右シグナリングランプ１６０Ｒと左シグナリングランプ１６０Ｌを連続点灯させることにより、通常の状況ではないことを手動運転モードの対向車２００へ伝えることができる。
本実施形態において、図８に示す自動運転用の表示として、右シグナリングランプ１６０Ｒと左シグナリングランプ１６０Ｌを点滅させている。この場合、自動運転モードを実行中の他車両２００と、右シグナリングランプ１６０Ｒと左シグナリングランプ１６０Ｌが点滅している場合は道を譲るという取り決めがなされているものとする。このような取り決めがなされている場合は、このような表示によっても自車両１が他車両２００へ道を譲るという意思を伝達することができる。
また本実施形態においては、車両用ランプシステム２０は、路面描画ランプ１０２とシグナリングランプ１６０とを連動させて表示している。このため、特に手動運転モードを実行中の他車両２００に対して注意をひきやすく、効果的である。
上述した動作例では、対向車が一台のときを想定したが本発明はこれに限られない。隘路の先に複数台の対向車がいる場合には、先頭車両が変わる都度に先頭車両の運転モードに応じた表示するように構成してもよい。あるいは、例えば先頭車両から３台分の運転モードを判定し、少なくとも一台の車両が手動運転モードであった場合には、手動運転モード用の表示をするように構成してもよい。
＜他の動作例＞
なお、上述した実施形態では、隘路Ｒ２で対向車２００とすれ違う際に表示態様を切り替える例を説明したが、本発明はこの例に限られない。次に、図９～図１１を参照して車両用ランプシステム２０の他の動作例について説明する。図９～図１１を参照して、自車両が車線変更する際の車両用ランプシステム２０の動作例を説明する。
図９は、車両１の車線変更の際に車両用ランプシステム２０が実行するフローチャートである。図１０は、手動運転モード用の表示を示す図である。図１１は、自動運転モード用の表示を示す図である。
図１０において、自車両１は３車線ある道路の左端の左車線ＲＦを走行している。この先の交差点で右折する、あるいは、この先において左車線ＲＦが中央の中央車線ＲＣに合流する、などの理由で、自車両１が中央車線ＲＣに車線変更する必要が生じたとする。このとき、自車両１の周囲に、中央車線ＲＣを走行する他車両３００ａと、右端の右車線ＲＲを走行する他車両３００ｂがいたとする。
車両制御部３が左車線ＲＦから中央車線ＲＣへ車線を変更しようと判断すると、車両制御部３は将来進路を算出する。車両制御部３は、算出された将来進路を車両用ランプシステム２０の干渉判定部２１に送信する。車両制御部３は、将来進路において車線変更することを決定する（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）。
車両制御部３が、将来進路において車線変更することを決定したら（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、次に車両制御部３は、車両１の周囲の所定領域３２０内に他車両３００ａ，３００ｂが存在するか否か判別する（ステップＳ１１２）。所定領域３２０とは、車両１が車線変更することで運転に影響を受ける他車両３００ａ，３００ｂの走行領域を意味する。例えば、図１０および図１１に示された二点鎖線で囲まれる車両１の側方、後方および前方を含む所定領域３２０である。
車両制御部３が、所定領域３２０内に他車両３００ａ，３００ｂが存在しないと判定した場合（ステップＳ１１２：Ｎｏ）、車両制御部３はランプ制御部４に自動運転モード用の表示をするように、信号を送信する（ステップＳ１１６）。自動運転モード用の表示は、他人が見て自車両１の意図がわかることを要求しない表示である。所定範囲２３０内に他車両３００ａ，３００ｂが存在しない場合には、積極的に他人に意図を伝達する必要がない。このため本実施形態においては、所定領域３２０内に他車両３００ａ，３００ｂが存在しないには、図１１に示す自動運転モード用の表示をする。
車両制御部３が所定領域３２０内に他車両３００ａ，３００ｂが存在すると判定した場合（ステップＳ１１２：Ｙｅｓ）、モード判定部３１は他車両３００ａ，３００ｂの全てが自動運転モードであるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。
図１０において、他車両３００ａが手動運転モードであり、他車両３００ｂが自動運転モードであったとする。モード判定部３１が他車両３００ａ，３００ｂの少なくとも一つが手動運転モードであると判定した場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、車両制御部３は、手動運転モード用の表示を行うようにランプ制御部４へ信号を送信する（ステップＳ１１４）。ランプ制御部４は、この信号を受信すると図１０に示す路面描画をするように路面描画ランプ１０２を制御する。
図１０に示すように、手動運転モード用の表示は、例えば、手動運転モードで走行している他車両３００ａの運転者が目で見たときに、車両１の車線を変更したいという意思を認識することが可能な表示である。図示の例では、手動運転モード用の表示として、左車線ＲＦから車線変更する中央車線ＲＣに向かう矢印５０を車両１の右前方に路面描画している。
これに対して、ステップＳ１１３で、他車両３００ａ，３００ｂの全てが自動運転モードであると判定された場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、車両制御部３は、ランプ制御部４に、自動運転モード用の表示を行う信号を送信する（ステップＳ１１５）。ランプ制御部４は、該信号を受信すると、図１１に示す自動運転モード用の表示を行うように路面描画ランプ１０２を制御する。
図１１は、自動運転モード用の表示を示す。図１１における他車両３００ａ，３００ｂは自動運転モードで走行中であるものとする。図１１に示すように、自動運転モード用の表示として、ランプ制御部４は路面描画ランプ１０２に何も表示させない。図８でも説明したように、自動運転モードで走行している他車両３００ａ，３００ｂとは、車車間通信で意思を伝達できる。このため、路面描画ランプ１０２を用いた表示では意思を伝達しない。
なお本実施形態のように、所定領域３２０内の他車両３００ａ，３００ｂが全て自動運転モードであるときに自動運転モード用の表示を行うことが好ましい。自動運転モードを実行中の他車両３００ａ，３００ｂには車車間通信などで自車両１の意思を伝えることができるが、手動運転モードを実行中の他車両３００ａにはランプによる表示が最も効果的に意思を伝えることができるためである。
もっとも、自車両１の車線変更に伴い最も影響を受ける他車両３００ａ，３００ｂ、本例では中央車線ＲＣに位置する他車両３００ａの運転モードに応じた表示をするように構成してもよい。
なお、図８で説明したのと同様に本動作例においても、ランプ制御部４は、路面描画ランプ１０２とシグナリングランプ１６０とを連動させて制御している。本動作例においてランプ制御部４は、図１０に示すように手動運転モード用の表示として、路面描画ランプ１０２に矢印５０を表示させ、右シグナリングランプ１６０Ｒを点滅させる。図１１に示すように自動運転モード用の表示として、路面描画ランプ１０２に矢印５０を表示させず、右シグナリングランプ１６０Ｒを連続点灯させる。
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
また上述した実施形態では、モード判定部３１は、完全自動運転モードと高度運転支援モードを含む自動運転モードか、運転支援モードと完全手動運転モードを含む手動運転モードであるか否かを判別するように構成したが、本発明はこれに限られない。
例えば、モード判定部３１は、完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モード、完全手動運転モードのそれぞれを判別し、ランプ制御部４は各々のモードで互いに異なる態様で路面描画ランプ１０２を制御してもよい。
あるいは、モード判定部３１は、完全自動運転モードと高度運転支援モードと運転支援モードを含む第一モードと、完全手動運転モードとを判別し、ランプ制御部４は第一モードと完全手動モードで互いに異なる態様で路面描画ランプ１０２を制御してもよい。
上述した実施形態においては、路面描画ランプ１０２とシグナリングランプ１６０を用いて自動運転モード用および手動運転モード用の表示を行う例を説明したが、これに限定されない。例えば、これらのランプの他に、ＩＤランプ１５０、前照灯１０１、ターンシグナルランプ、車間灯などを用いて表示するようにしてもよい。これらのランプを用いる場合、自動運転モード用の表示と手動運転モード用の表示とで、点灯色、点滅周期、照射範囲等を異ならせるように構成してもよい。
また上述した実施形態では、路面描画ランプ１０２により矢印４１、バツ印４２、矢印５０などを表示する例を説明したが、本発明はこれらの図形に限られない。自車両１の意思を他車両へ伝達できる図形であれば、その形状、色、大きさ、数などは図示したものに限られない。
また上述した実施形態においては、隘路におけるすれ違いや、車線変更する際の動作例を説明したが、本発明はこれに限られない。車両１を右折・左折させる場合、急ブレーキを作動させる場合など、他車両へ自車両の意思を伝えたい場合に本発明は効果的である。
また、上述した説明においては、自動運転モードを「自動運転モード」と、「手動運転モード」との２つに分類しているが、これに限定されない。例えば、完全自動運転モード、高度運転支援モード、運転支援モードおよび完全手動運転モードの各モードに分類してもよい。
上述の説明においては、ランプ制御部４がランプユニット１００に搭載され、車両用ランプシステム２０が車両システム２とは別の独立したシステムとして構成される例を想定している。しかしながら、本発明はこの構成に限定されない。例えば、車両用ランプシステムは、車両制御部３を含むシステムとして構成されていてもよい。あるいは、車両用ランプシステムは、車両システム２に接続されている例えばカメラ、センサ、レーダ等を含むシステムとして構成されていてもよい。また、ランプ制御部４は、車両制御部３を構成するＥＣＵの一部として構成してもよい。この場合、ランプ制御部４はランプユニット１００ではなく、車両１に搭載される。
本実施形態では、車両の運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードと、完全手動運転モードとを含むものとして説明したが、車両の運転モードは、これら４つのモードに限定されるべきではない。
さらに、車両の運転モードの区分や表示形態は、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って適宜変更されてもよい。同様に、本実施形態の説明で記載された「完全自動運転モード」、「高度運転支援モード」、「運転支援モード」のそれぞれの定義はあくまでも一例であって、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って、これらの定義は適宜変更されてもよい。
本出願は、２０１７年１０月１９日出願の日本特許出願２０１７－２０２４５８号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明によれば、公道上で自動運転車両と手動運転車両とが混在する状況で好適に用いることのできる車両用ランプシステムを提供することができる。
１：車両
２：車両システム
３：車両制御部
４：ランプ制御部
２０：車両用ランプシステム
２１：干渉判定部
３１：モード判定部
４０，４１，５０：矢印
１０２：路面描画ランプ（ランプの一例）
１５０：ＩＤランプ（ランプの一例）
１６０Ｒ，１６０Ｌ：シグナリングランプ（ランプの一例）

Claims (3)

  1. 車両の走行状態を制御する車両制御部と、他車両の自動運転モードを判別可能なモード判定部とともに用いられる車両用ランプシステムであって、
    車両に搭載されるランプと、
    前記モード判定部が出力するモード信号に応じて異なる態様で前記ランプを制御するランプ制御部を有する、車両用ランプシステム。
  2. 前記車両制御部が算出した自車両の将来進路が対向車と干渉するか否かを判定する干渉判定部を有し、
    自車両が他車両とすれ違う際に前記干渉判定部が将来進路において自車両が対向車と干渉すると判定した時に出力するすれ違い信号を出力したときに、前記ランプ制御部は、前記モード判定部が出力する前記モード信号に応じて異なる態様で前記ランプを制御する、請求項１に記載の車両用ランプシステム。
  3. 前記モード判定部は、自車両が車線変更をする際に自車両の側方および後方の所定領域内に存在する他車両の自動運転モードを判別し、
    前記ランプ制御部は、自車両が車線変更する際に、前記モード判定部が出力する前記モード信号に応じて異なる態様で前記ランプを制御する、請求項１に記載の車両用ランプシステム。
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