WO2011036967A1 - 車両用照明装置 - Google Patents

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lighting
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達也 高垣
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トヨタ自動車株式会社
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    • B60Q2300/45—Special conditions, e.g. pedestrians, road signs or potential dangers

Definitions

  • the present invention relates to a vehicular illumination device that performs illumination in conjunction with route guidance executed in an in-vehicle navigation device.
  • a headlamp of a vehicle has an optical axis fixed so as to illuminate the front of the vehicle, or when the vehicle is turning on a curve or the like, it is illuminated according to the turning direction.
  • the direction is controlled to be changed in the horizontal direction.
  • a light distribution control device that controls a headlamp so as to illuminate the guidance direction before an intersection or a toll road branch point.
  • the illumination direction with respect to the guidance direction is expanded by the auxiliary illumination device, or the illumination direction of the headlamp is changed so as to approach the guidance direction, thereby illuminating the guidance direction.
  • the present invention relates to a headlamp light distribution control device that controls at least one of the illumination direction and illumination range of a headlamp so that light is emitted to a position to be watched by a driver based on the shape of a vehicle path and a traveling path.
  • An invention is disclosed (for example, see Patent Document 2).
  • the command signal is decoded, and when the direction indication signal is included, the road shape is grasped by image processing from the vehicle front image taken by the camera, When the grasped road shape corresponds to the direction indication signal, at least one of the illumination direction and illumination range of the headlamp is controlled.
  • JP 2002-193026 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-032935
  • Patent Documents 1 and 2 illuminate the traveling direction and the guidance direction in the same illumination mode, and therefore, there is a disadvantage that the driver is difficult to notice the guidance direction. Further, if the lighting direction of the headlamp is changed toward the guide direction, there is a possibility that the lighting in the traveling direction of the vehicle is not performed and the front view is not secured.
  • the present invention is intended to solve such a problem, and provides a vehicle lighting device capable of transmitting a direction of a recommended route to a driver in an easy-to-understand manner while ensuring visibility in the traveling direction of the vehicle.
  • the main purpose is to do.
  • a first illumination unit that illuminates a traveling direction of a vehicle
  • a second illumination unit that can illuminate with an illumination pattern different from the first illumination unit
  • a path When the guidance means guides the vehicle to travel along the recommended route to the destination, the direction of the recommended route is illuminated with an illumination pattern different from that of the first illumination means.
  • a control means for controlling the second illumination means.
  • the illumination pattern in the present invention includes at least one of color, brightness, blinking, or always on.
  • the first illumination unit and the second illumination unit may have the same light source and may be configured to divide the optical axis direction into two by DMD (Digital Mirror Device) or the like.
  • DMD Digital Mirror Device
  • a DMD is arranged in front of the headlamp as a light source, and the DMD is controlled so as to illuminate only the traveling direction of the vehicle, or the two directions of the traveling direction of the vehicle and the direction of the recommended route are illuminated with different illumination patterns. To control the DMD.
  • the direction of the recommended route that is being guided by the route guidance means that guides the vehicle to travel along the recommended route to the destination is illuminated. Since the second illumination means is controlled so as to illuminate with an illumination pattern different from that of the first illumination means, the direction of the recommended route is communicated to the driver in an easy-to-understand manner while ensuring visibility in the traveling direction of the vehicle. Can do.
  • an environment recognition unit that recognizes an environment around the vehicle
  • the control unit changes the illumination pattern according to the environment around the vehicle recognized by the environment acquisition unit. It is good also as what controls 2 illumination means.
  • the direction of the recommended route is illuminated with an illumination pattern that is not easily affected by the environment around the vehicle, so that the applicable environment of the apparatus can be widened.
  • the direction of the recommended route can be communicated to the driver in a more understandable manner.
  • a vehicular illumination device capable of transmitting a direction of a recommended route to a driver in an easy-to-understand manner while ensuring visibility in the traveling direction of the vehicle.
  • FIG. 1 is a system configuration example of a vehicle lighting device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle lighting device 1 includes a headlamp unit 10, a front camera 30, and an illumination control ECU (Electronic Control Unit) 40 as main components.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the headlamp unit 10 is configured to illuminate the traveling direction of the vehicle, and the left and right low beam headlamps 11A and 11B and the left and right high beam headlamps 12A and 12B can be adjusted in the vertical direction.
  • Leveling actuators 11Aa, 11Ba, 12Aa, and 12Ba, and swivel actuators 11Ab, 11Bb, 12Ab, and 12Bb that can adjust the optical axis angles in the horizontal direction are provided.
  • Each leveling actuator and each swivel actuator operate in response to an instruction signal input from the illumination control ECU 40.
  • Each headlamp is, for example, an HID (High Intensity Discharge) lamp, and mainly includes an HID bulb.
  • the HID bulb is filled with xenon gas or metal iodide, and emits light by arc discharge when a voltage is applied to the electrodes at both ends.
  • Each headlamp is provided with a headlamp driver having an H bridge circuit for applying a voltage to the HID bulb.
  • the H bridge circuit includes four bridge semiconductor switching elements (MOS transistors and the like) arranged in an H bridge shape.
  • the bridge semiconductor switching elements are controlled so that when a solenoid switch is turned on in accordance with an instruction from the lighting control ECU 40, a pair of elements located at the counter electrode are simultaneously turned on. Then, by alternately switching the groups that are turned on, the polarity of the voltage applied to the HID bulb is reversed, and the HID bulb is AC-lit.
  • each low beam headlamp may be an LED lamp, and the headlamp driver may perform a constant current control.
  • each low beam headlamp may be a halogen lamp, and the headlamp driver may be a relay device.
  • the headlamp unit 10 includes a sub headlamp for illuminating the direction of the recommended route.
  • the sub headlamps are configured as a pair of left and right subheadlamps 20A and 20B, for example, as with the low beam headlamp (a single headlamp may be used).
  • the sub headlamps 20A and 20B can take the form of HID lamps, LED lamps, halogen lamps and the like, similar to the above headlamps.
  • Leveling actuators 20Aa and 20Ba that can adjust these optical axis angles in the vertical direction and swivel actuators 20Ab and 20Bb that can adjust these optical axis angles in the horizontal direction are attached to the sub headlamps 20A and 20B. Yes.
  • the sub headlamps 20A and 20B are preferably configured to change the color of the irradiation light.
  • the color of the irradiation light can be changed, for example, using a light control film that can change the color from a predetermined color to colorless (transparent) according to the voltage application state.
  • voltage control is performed so that a plurality of light control films of different colors are stacked and only a light control film having a color to be irradiated is in a color arrangement state.
  • the sub headlamps 20A and 20B are not limited to this, and may be configured to mechanically replace the film, or may be provided with a plurality of lamps that irradiate different colors, and the irradiation lamps may be switched. .
  • the front camera 30 is a camera that uses an image sensor such as a CCD (Charge-Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) disposed in the upper center of the windshield, for example.
  • the imaging is repeated every several [ms].
  • the captured image of the front camera 30 is transmitted to the illumination control ECU 40 periodically (for example, for each imaging frame) as an image signal generated by an interlace method such as NTSC (National Television Standards Committee).
  • NTSC National Television Standards Committee
  • the lighting control ECU 40 is, for example, a microcomputer in which a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like are connected to each other via a bus with a CPU (Central Processing Unit) as a center. Equipped with storage devices such as Hard Disc Drive (DVD), DVD (Digital Versatile Disk) drive, CD-R (Compact Disc-Recordable) drive, EEPROM (Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory), I / O port, timer, counter, etc. .
  • the storage device stores programs and data executed by the CPU.
  • the lighting control ECU 40 includes a lighting switch 50, a height control sensor 52, a steering steering angle sensor 54, an in-vehicle navigation device 60, and the like via a dedicated communication line or a multiple communication line capable of transmitting and receiving information by a plurality of devices. It is connected. Communication between devices via multiple communication lines is represented by CAN (Controller Area Network), low-speed body communication protocols represented by LIN (Local Interconnect Network), and MOST (Media Oriented Systems Transport). This is performed using an appropriate communication protocol such as a multimedia communication protocol or FlexRay.
  • CAN Controller Area Network
  • LIN Local Interconnect Network
  • MOST Media Oriented Systems Transport
  • the lighting switch 50 is configured as a part of a combination switch, for example.
  • the lighting switch 50 is a headlamp that can be switched to three positions: an OFF position for turning off all lights, a TAIL position for turning on a tail lamp and a small lamp (vehicle width lamp), and a HEAD position for turning on a tail lamp, a small lamp, and a head lamp.
  • a switch, a dimmer switch for switching between a high beam state and a low beam state of the headlamp are provided. The operation states of these switches are input to the illumination control ECU 40.
  • the height control sensor 52 detects the vehicle height at the holding portion of each wheel (illustrated as a single one for convenience). The detection value of the height control sensor 52 is input to the lighting control ECU 40.
  • the steering angle sensor 54 is disposed, for example, inside the steering column, and transmits a steering angle signal to the illumination control ECU 40 via the steering controller.
  • the in-vehicle navigation device 60 includes, for example, a GPS receiver 61, an input / output device 62, a storage device 63, and a navigation computer 70.
  • the GPS receiver 61 receives a radio wave transmitted by a GPS satellite, demodulates it, and outputs a navigation message (satellite signal) included in the radio wave to the navigation computer 70.
  • the navigation message includes information on the satellite orbit, the correction value of the satellite clock, the correction coefficient of the ionosphere, the health message indicating the operation state of the satellite itself, and the like.
  • the input / output device 62 includes, for example, a microphone, a speaker, a buzzer, a display device, an input switch, and the like.
  • the display device is configured as, for example, a touch panel, sets a GUI (Graphical User Interface) switch at a predetermined position on the screen, detects a voltage change or the like, and recognizes the touch position of the user.
  • GUI Graphic User Interface
  • the storage device 63 is a storage device such as an HDD, a DVD drive, a CD-R drive, or an EEPROM, and map data is stored in the storage medium.
  • the map data represents, for example, an intersection or the like, and expresses a road shape by a node point having coordinates (latitude, longitude) and a link that connects the node points and stores a road width and a road curvature.
  • the map data includes information including coordinates of main facilities, intersections, place names, and the like that are candidates for destinations guided by the in-vehicle navigation device 60 as point information.
  • the navigation computer 70 is, for example, a computer unit having the same configuration as the lighting control ECU 40, and includes a destination setting unit 71, a current position specifying unit 72, a recommended route generating unit 73, a route guiding unit 74, and the like as functional blocks. Have.
  • the destination setting unit 71 prompts the user to set a destination by using the input / output device 62 at a predetermined timing such as when boarding, and when the user sets the destination by voice or touch operation, the destination setting unit 71 A search is made from the information, and the coordinates of the found destination are output to the recommended route generation unit 73.
  • the current position specifying unit 72 analyzes navigation messages from a plurality of GPS satellites, and specifies the current position of the vehicle (referring to latitude, longitude, and altitude). Specifically, the position (Xs, Ys, Zs) of each GPS satellite in the world coordinate system (for example, WGS84) is calculated from the satellite orbit information included in the navigation message, and the arrival time of radio waves (arrival time-transmission time) ) Is multiplied by the speed of light to calculate a pseudo distance between each GPS satellite and the vehicle, and the pseudo position and position calculated for the plurality of GPS satellites are used to calculate the current position of the vehicle based on the principle of triangulation. Note that the current position of the vehicle may be corrected based on the output of various sensors such as a vehicle speed sensor and a gyro sensor, and various information received via the beacon receiver and the FM multiplex receiver.
  • various sensors such as a vehicle speed sensor and a gyro sensor, and various information received via the beacon receiver and the FM multiplex receiver.
  • the recommended route generation unit 73 generates a recommended route from the current position of the host vehicle specified by the current position specifying unit 72 to the destination output by the destination setting unit 71 using a Dijkstra method or the like, and a route guide unit Output to 74. This process is repeatedly executed according to the transition of the current position of the host vehicle.
  • the route guidance unit 74 controls navigation display and voice guidance using the input / output device 62 so that the driver can drive the vehicle along the recommended route generated by the recommended route generation unit 73. Specifically, the route guidance unit 74 controls the input / output device 62 so as to provide guidance for turning left and right at intersections, usage guidance for expressways, guidance that the destination is approaching, and the like.
  • the present invention is not limited to the configuration in which the in-vehicle device itself generates the recommended route, and may be a configuration in which the recommended route is acquired from the information server outside the vehicle by the wireless communication device.
  • the navigation computer 70 transmits the current position of the vehicle, the coordinates of the destination, and the like to an information server outside the vehicle, and acquires information related to the recommended route generated in the information server.
  • the lighting control ECU 40 to which such devices are connected includes a headlamp control unit 42, a path information acquisition unit 44, and main function blocks that function when the CPU executes a program stored in the storage device.
  • An image analysis unit 46 and a sub headlamp control unit 48 are provided. Note that these functional blocks do not have to be based on another program that is clearly distinguished, and a portion that implements a plurality of functional blocks may be included in the same program.
  • the headlamp control unit 42 controls the low beam headlamp or the high beam headlamp so as to illuminate the traveling direction of the vehicle. Specifically, the headlamp control unit 42 performs lighting control of the low beam headlamp or the high beam headlamp according to the operating state of the lighting switch 50. Further, the headlamp control unit 42 controls each leveling actuator so that the illumination direction of the headlamp illuminates a desired area on the road surface in accordance with the vehicle inclination calculated based on the detection value of the height control sensor 52. To do. Further, the headlamp control unit 42 refers to the output value of the steering angle sensor 54, and irradiates light not in the vehicle center line direction but in the direction of the curve when the vehicle turns more than a predetermined angle. Thus, each swivel actuator is controlled. The headlamp lighting control may be automatically performed by detecting external illuminance.
  • the route information acquisition unit 44 acquires information on the current position of the vehicle, the road shape ahead of the vehicle, the recommended route, and the like from the navigation computer 70. Then, the route information acquisition unit 44 determines whether there is a branch point (which means an intersection, a T-junction, a toll road branch, an exit point, etc.) within a predetermined distance ahead of the host vehicle, and the route at the branch point. The direction (direction of the recommended route) guided by the guide unit 74 is specified.
  • the navigation computer 70 may have such a function, and the lighting control ECU 40 may acquire information regarding the coordinates of the branch point and the recommended route direction at the branch point from the navigation computer 70.
  • the image analysis unit 46 analyzes the image signal input from the front camera 30, and the environment on the road extending in the direction of the recommended route at the branch point (overall brightness, distribution of buildings and the like as the background, road surface illuminance) Quantify the number and arrangement of other vehicles.
  • the sub headlamp control unit 48 illuminates the direction of the recommended route guided by the route guide unit 74 with an illumination pattern different from that of the low beam headlamp or the high beam headlamp.
  • 20B (and / or leveling actuators 20Aa, 20Ba, swivel actuators 20Ab, 20Bb attached thereto) are controlled.
  • the illumination pattern includes at least one of color, luminance, blinking, or always on. Accordingly, the sub headlamps 20A and 20B are controlled to illuminate the direction of the recommended path with a different color, different luminance, or blinking from the low beam headlamp or the high beam headlamp.
  • the sub headlamp control unit 48 controls the sub headlamps 20A and 20B so as to change the illumination pattern according to the environment around the vehicle digitized by the image analysis unit 46. For example, if the road extending in the direction of the recommended route at the branch point is brightly imaged, the sub headlamp control unit 48 changes the light emitted from the sub headlamps 20A and 20B from white to red or blue. Change the color. Further, the sub headlamp control unit 48 performs control such as switching the lighting pattern of the sub headlamps 20A and 20B from lighting to blinking if there are many other vehicles.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a form of light irradiated by the vehicle lighting device 1 of the present embodiment.
  • the traveling direction is illuminated by a low beam headlamp or a high beam headlamp
  • the recommended route direction is illuminated by different illumination patterns by the sub headlamps 20A and 20B. Therefore, the direction of the recommended route can be communicated to the driver in an easy-to-understand manner while ensuring visibility in the traveling direction of the vehicle.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the image of the front camera 30 superimposed on the form of light emitted by the vehicle lighting device 1 of the present embodiment.
  • the recommended route direction is set with an illumination pattern that is not easily affected by the environment around the vehicle, according to the environment around the vehicle digitized by the image analysis unit 46. In order to illuminate, the applicable environment of the apparatus can be widened.
  • the vehicular lighting device 1 according to the present embodiment can inform the driver of the direction of the recommended route in a more easily understandable manner.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a flow of characteristic processing executed centering on the sub headlamp control unit 48.
  • the lighting control ECU 40 determines whether or not the low beam head lamp or the high beam head lamp is lit (S100). When the low beam head lamp or the high beam head lamp is not in the lighting state, the lighting control ECU 40 ends one routine of this flow without performing any processing. This is because route guidance by the sub headlamps 20A and 20B is not effective when the low beam headlamp or the high beam headlamp is not lit, that is, in the daytime.
  • the lighting control ECU 40 determines whether or not the in-vehicle navigation device 60 is performing route guidance (S102). When the in-vehicle navigation device 60 is not performing route guidance, the illumination control ECU 40 performs only normal illumination using the low beam headlamp or the high beam headlamp (S118).
  • the lighting control ECU 40 acquires information such as the current position of the vehicle, the road shape, and the recommended route from the navigation computer 70 (S104). Then, the lighting control ECU 40 determines whether or not the branch point exists within a predetermined distance from the host vehicle (S106). When the branch point does not exist within a predetermined distance from the host vehicle, the illumination control ECU 40 performs only normal illumination with the low beam headlamp or the high beam headlamp (S118).
  • the lighting control ECU 40 When the branch point exists within a predetermined distance from the host vehicle, the lighting control ECU 40 includes a factor that hinders the environment around the vehicle digitized by the image analysis unit 46 from recognizing the irradiated light. It is determined whether or not (S108).
  • the illumination control ECU 40 illuminates the direction of the recommended route with an illumination pattern different from the low beam headlamp or the high beam headlamp.
  • the sub headlamps 20A and 20B are controlled to perform normal illumination with the low beam headlamp or the high beam headlamp (S110, S114).
  • the lighting control ECU 40 performs sub-routing as described above until the host vehicle passes through the branch point. Control is performed such as switching the lighting pattern of the headlamps 20A and 20B from lighting to blinking, and changing to a color and brightness that are easier to recognize, and normal illumination is performed with a low beam headlamp or a high beam headlamp (S112, S114).
  • the lighting control ECU 40 repeatedly executes the processing of S108 to S114 until it is determined that the host vehicle has passed the branch point (S116).
  • the vehicle lighting device 1 of the present embodiment described above it is possible to inform the driver of the direction of the recommended route in an easy-to-understand manner while ensuring visibility in the traveling direction of the vehicle.
  • the front camera 30 and the image analysis unit 46 may be omitted and the environment around the vehicle may not be considered.
  • the vehicular illumination device 1 arranges the DMD in front of a headlamp serving as a light source and controls the DMD so as to illuminate only the traveling direction of the vehicle, or 2 in the traveling direction of the vehicle and the direction of the recommended route.
  • the DMD is controlled to illuminate the direction with different illumination patterns.
  • the present invention can be used in the automobile manufacturing industry, the automobile parts manufacturing industry, and the like.
  • SYMBOLS 1 Vehicle illumination device 10 Headlamp unit 11A, 11B Low beam headlamp 12A, 12B High beam headlamp 11Aa, 11Ba, 12Aa, 12Ba Leveling actuator 11Ab, 11Bb, 12Ab, 12Bb Swivel actuator 20A, 20B Sub headlamp 20Aa, 20Ba Leveling actuator 20Ab, 20Bb Swivel actuator 30 Front camera 40 Lighting control ECU DESCRIPTION OF SYMBOLS 42 Headlamp control part 44 Path

Abstract

　車両の進行方向を照明する第１の照明手段と、前記第１の照明手段と異なる照明パターンで照明可能な第２の照明手段と、経路案内手段により、目的地までの推奨経路に沿って車両が進行するように案内が行なわれている際に、前記推奨経路の方向を前記第１の照明手段と異なる照明パターンで照明するように前記第２の照明手段を制御する制御手段と、を備える車両用照明装置。

Description

車両用照明装置
　本発明は、車載ナビゲーション装置において実行されている経路案内と連動した照明を行なう車両用照明装置に関する。
　従来、車両の前照灯（ヘッドランプ）は、車両の前方を照明するように光軸が固定されているか、或いはカーブ等において車両が旋回している場合には、その旋回方向に応じて照明方向が水平方向に変更されるように制御されている。
　これに対し、車載ナビゲーション装置が経路案内を行っている場合に、交差点や有料道路の分岐点手前では、その案内方向を照明するように前照灯を制御する配光制御装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、補助照明装置によって案内方向に対する照明領域を拡張したり、前照灯の照明方向を案内方向に近づくように変更したりすることで、案内方向を照明するものとしている。
　また、車両の経路及び進行路の形状に基づいてドライバの注視すべき位置に光が照射されるようにヘッドランプの照明方向及び照明範囲の少なくとも一方を制御するヘッドランプの配光制御装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、ナビゲーションユニットから経路を示すコマンド信号が入力されると、コマンド信号を解読し、方向指示信号が含まれているときにはカメラで撮影した車両前方画像から画像処理によって道路形状を把握し、把握した道路形状が方向指示信号に該当する場合に、ヘッドランプの照明方向及び照明範囲の少なくとも一方を制御するようにしている。
特開２００２－１９３０２６号公報 特開平０７－０３２９３５号公報
　しかしながら、上記特許文献１及び２に記載の装置では、進行方向と案内方向を同じような照明態様で照明しているため、運転者が案内方向に気付きにくいという不都合が生じる。また、ヘッドランプの照明方向を案内方向に向けて変更してしまうと、車両の進行方向に向けた照明が行われず、前方視界の確保がされない場合が生じうる。
　本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両の進行方向における視界を確保しつつ、分かりやすい態様で運転者に推奨経路の方向を伝えることが可能な車両用照明装置を提供することを、主たる目的とする。
　上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両の進行方向を照明する第１の照明手段と、前記第１の照明手段と異なる照明パターンで照明可能な第２の照明手段と、経路案内手段により、目的地までの推奨経路に沿って車両が進行するように案内が行なわれている際に、前記推奨経路の方向を前記第１の照明手段と異なる照明パターンで照明するように前記第２の照明手段を制御する制御手段と、を備える車両用照明装置である。
　ここで、本発明における照明パターンとは、色、輝度、点滅又は常時点灯の別、のうち少なくとも一つを含むものである。
　また、第１の照明手段と第２の照明手段は、同一の光源を有し、ＤＭＤ（Digital　Mirror　Device）等によって光軸方向を２つに分割するような構成であってもよい。この場合、光源となるヘッドランプの前方にＤＭＤを配し、車両の進行方向のみを照明するようにＤＭＤを制御したり、車両の進行方向及び推奨経路の方向の２方向を異なる照明パターンで照明するようにＤＭＤを制御したりする。
　この本発明の一態様によれば、目的地までの推奨経路に沿って車両が進行するように案内する経路案内手段により案内が行なわれている推奨経路の方向を、車両の進行方向を照明する第１の照明手段と異なる照明パターンで照明するように第２の照明手段が制御されるため、車両の進行方向における視界を確保しつつ、分かりやすい態様で運転者に推奨経路の方向を伝えることができる。
　本発明の一態様において、車両周辺の環境を認識する環境認識手段を備え、前記制御手段は、前記環境取得手段により認識された車両周辺の環境に応じて照明パターンを変更するように、前記第２の照明手段を制御するものとしてもよい。
　こうすれば、車両周辺の環境の影響を受けにくい照明パターンで推奨経路の方向を照明するため、装置の適用可能な環境を広くすることができる。また、より分かりやすい態様で運転者に推奨経路の方向を伝えることができる。
　本発明によれば、車両の進行方向における視界を確保しつつ、分かりやすい態様で運転者に推奨経路の方向を伝えることが可能な車両用照明装置を提供することができる。
本発明の一実施例に係る車両用照明装置１のシステム構成例である。 本実施例の車両用照明装置１により照射される光の態様を模式的に示す図である。 前方カメラ３０の撮像画像に、本実施例の車両用照明装置１により照射される光の態様を重ねて模式的に示した図である。 サブヘッドランプ制御部４８を中心として実行される特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
　以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
　以下、図面を参照し、本発明の一実施例に係る車両用照明装置１について説明する。図１は、本発明の一実施例に係る車両用照明装置１のシステム構成例である。車両用照明装置１は、主要な構成として、ヘッドランプユニット１０と、前方カメラ３０と、照明制御用ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）４０と、を備える。
　ヘッドランプユニット１０は、車両の進行方向を照明するための構成として、左右のロービームヘッドランプ１１Ａ、１１Ｂと、左右のハイビームヘッドランプ１２Ａ、１２Ｂと、これらの光軸角度を上下方向に調節可能なレベリングアクチュエータ１１Ａａ、１１Ｂａ、１２Ａａ、１２Ｂａと、これらの光軸角度を左右方向に調節可能なスイブルアクチュエータ１１Ａｂ、１１Ｂｂ、１２Ａｂ、１２Ｂｂと、を備える。各レベリングアクチュエータ及び各スイブルアクチュエータは、照明制御用ＥＣＵ４０から入力される指示信号に応じて作動する。
　各ヘッドランプは、例えばＨＩＤ（High　Intensity　Discharge）ランプであり、ＨＩＤバルブを主要な構成とする。ＨＩＤバルブには、キセノンガスや金属ヨウ化物が封入されており、両端部の電極に電圧が印加されるとアーク放電によって発光する。
　各ヘッドランプには、ＨＩＤバルブに電圧を印加するためのＨブリッジ回路を備えるヘッドランプドライバが取り付けられている。Ｈブリッジ回路は、Ｈブリッジ状に配置された４個のブリッジ用半導体スイッチング素子（ＭＯＳトランジスタ等）を有する。ブリッジ用半導体スイッチング素子は、照明制御用ＥＣＵ４０からの指示によってソレノイドスイッチがオン状態とされたときに、対極に位置する１組のものが同時にオン状態となるように制御される。そして、オン状態とされる組が交互に切り替わることによって、ＨＩＤバルブに印加される電圧の極性が反転し、ＨＩＤバルブが交流点灯する。
　なお、係る構成はあくまで一例であり、各ロービームヘッドランプがＬＥＤランプであり、ヘッドランプドライバが定電流制御を行なうための構成であってもよい。また、各ロービームヘッドランプがハロゲンランプであり、ヘッドランプドライバがリレー装置であってもよい。
　また、ヘッドランプユニット１０は、推奨経路の方向を照明するためのサブヘッドランプを備える。サブヘッドランプは、例えばロービームヘッドランプと同様に左右一対のサブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂとして構成される（単数であっても構わない）。サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂは、上記各ヘッドランプと同様、ＨＩＤランプ、ＬＥＤランプ、ハロゲンランプ等の態様をとりうる。サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂには、これらの光軸角度を上下方向に調節可能なレベリングアクチュエータ２０Ａａ、２０Ｂａと、これらの光軸角度を左右方向に調節可能なスイブルアクチュエータ２０Ａｂ、２０Ｂｂとが取り付けられている。
　サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂは、好ましくは、照射光の色を変更可能な構成となっている。照射光の色の変更は、例えば電圧の印加状態に応じて所定の色から無色（透明）に色を変更可能な調光フィルムを用いて行なうことができる。この場合、異なる色の調光フィルムを複数枚重ねると共に、照射したい色を有する調光フィルムのみ配色状態とするように電圧制御を行なう。また、サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂは、これに限らず、フィルムを機械的に差し替える構成であってもよいし、異なる色を照射する複数のランプを備えておき、照射するランプを切り替えてもよい。
　前方カメラ３０は、例えば、ウインドシールド中央上部に配設されたＣＣＤ（Charge-Coupled　Device）やＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）等の撮像素子を利用したカメラであり、車両前方斜め下方を撮像領域とし、数［ｍｓ］毎に繰り返し撮像を行なう。前方カメラ３０の撮像画像は、例えばＮＴＳＣ（National　Television　Standards　Committee）等のインターレース方式によって生成される画像信号として、定期的に（例えば、撮像フレーム毎に）照明制御用ＥＣＵ４０に送信される。
　照明制御用ＥＣＵ４０は、例えば、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）を中心としてＲＯＭ（Read　Only　Memory）やＲＡＭ（Random　Access　Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピュータであり、その他、ＨＤＤ（Hard　Disc　Drive）やＤＶＤ（Digital　Versatile　Disk）ドライブ、ＣＤ－Ｒ（Compact　Disc-Recordable）ドライブ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read　Only　Memory）等の記憶装置やＩ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。記憶装置には、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。
　照明制御用ＥＣＵ４０には、専用通信線、又は複数の機器によって情報の送受信が可能な多重通信線を介して、ライティングスイッチ５０、ハイトコントロールセンサ５２、ステアリング操舵角センサ５４、車載ナビゲーション装置６０等が接続されている。なお、多重通信線を介した機器間の通信は、ＣＡＮ（Controller　Area　Network）や、ＬＩＮ（Local　Interconnect　Network）に代表される低速なボデー系通信プロトコル、ＭＯＳＴ（Media　Oriented　Systems　Transport）に代表されるマルチメディア系通信プロトコル、ＦｌｅｘＲａｙ等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる。
　ライティングスイッチ５０は、例えばコンビネーションスイッチの一部として構成される。ライティングスイッチ５０は、全ライトを消灯させるＯＦＦ位置、テールランプ及びスモールランプ（車幅灯）を点灯させるＴＡＩＬ位置、テールランプ、スモールランプ及びヘッドランプを点灯させるＨＥＡＤ位置の３つの位置に切り換え可能なヘッドランプスイッチ、ヘッドランプのハイビーム状態とロービーム状態を切り換えるディマスイッチ等を備えている。これらのスイッチの操作状態は、照明制御用ＥＣＵ４０に入力される。
　ハイトコントロールセンサ５２は、各車輪の保持部分における車高を検出する（便宜上単独のものとして図示した）。ハイトコントロールセンサ５２の検出値は、照明制御用ＥＣＵ４０に入力される。
　ステアリング操舵角センサ５４は、例えば、ステアリングコラム内部に配設され、ステアリングコントローラーを介して操舵角信号を照明制御用ＥＣＵ４０に送信する。
　車載ナビゲーション装置６０は、例えば、ＧＰＳ受信機６１、入出力装置６２、記憶装置６３、ナビゲーションコンピュータ７０を備えている。
　ＧＰＳ受信機６１は、ＧＰＳ衛星が送信する電波を受信し、これを復調して当該電波に含まれる航法メッセージ（衛星信号）をナビゲーションコンピュータ７０に出力する。航法メッセージは、衛星軌道に関する情報や衛星時計の補正値、電離層の補正係数、衛星自身の動作状態を示すヘルスメッセージ等を含む。入出力装置６２は、例えば、マイク、スピーカー、ブザー、表示装置、入力スイッチ等を含む。表示装置は、例えばタッチパネルとして構成され、画面上の所定の位置にＧＵＩ（Graphical　User　Interface）スイッチを設定し、電圧変化等を検出してユーザーのタッチ位置を認識する。記憶装置６３は、例えば、ＨＤＤやＤＶＤドライブ、ＣＤ－Ｒドライブ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置であり、その記憶媒体には地図データが記憶されている。地図データは、例えば、交差点等を表し、座標（緯度、経度）を有するノード点と、ノード点を接続し、道路幅や道路曲率が付随して記憶されたリンクと、により道路形状を表現している。また、地図データは、車載ナビゲーション装置６０が案内する目的地の候補となる主要な施設、交差点、地名等の座標を含む情報を地点情報として有している。
　ナビゲーションコンピュータ７０は、例えば、照明制御用ＥＣＵ４０と同様の構成を有するコンピュータユニットであり、機能ブロックとして、目的地設定部７１、現在位置特定部７２、推奨経路生成部７３、経路案内部７４等を有する。
　目的地設定部７１は、乗車時等の所定のタイミングで入出力装置６２を用いて目的地設定をユーザーに促し、音声又はタッチ操作等によりユーザーが目的地を設定すると、これを地図データの地点情報から検索し、発見された目的地の座標を推奨経路生成部７３に出力する。
　現在位置特定部７２は、複数のＧＰＳ衛星からの航法メッセージを解析し、車両の現在位置（緯度、経度、及び高度をいう）を特定する。具体的には、航法メッセージに含まれる衛星軌道の情報等から各ＧＰＳ衛星のワールド座標系（例えばWGS84）における位置（Ｘｓ,Ｙｓ,Ｚｓ）を算出し、電波の到達時間（到達時刻－発信時刻）に光速を乗じて各ＧＰＳ衛星と車両との間の擬似距離を算出し、複数のＧＰＳ衛星について算出される擬似距離及び位置を用いて、三角測量の原理により車両の現在位置を算出する。なお、車両の現在位置は、車速センサやジャイロセンサ等の各種センサの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてよい。
　推奨経路生成部７３は、現在位置特定部７２が特定した自車両の現在位置から、目的地設定部７１が出力した目的地に至る推奨経路を、ダイクストラ法等を用いて生成し、経路案内部７４に出力する。なお、当該処理は、自車両の現在位置の推移に応じて繰り返し実行される。
　経路案内部７４は、推奨経路生成部７３が生成した推奨経路に沿って運転者が自車両を運転できるように、入出力装置６２を用いたナビゲーション表示や音声案内を制御する。具体的には、経路案内部７４は、交差点における右左折の案内や、高速道路の利用案内、目的地が近づいてきた旨の案内等を行なうように、入出力装置６２を制御する。
　なお、本発明は、車載装置が自ら推奨経路を生成する構成に限定されず、無線通信装置によって車外の情報サーバから推奨経路を取得する構成であってもよい。この場合、ナビゲーションコンピュータ７０は、車両の現在位置と目的地の座標等を車外の情報サーバに送信し、情報サーバにおいて生成された推奨経路に関する情報を取得する。
　このような機器が接続された照明制御用ＥＣＵ４０は、記憶装置に記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、ヘッドランプ制御部４２と、経路情報取得部４４と、画像解析部４６と、サブヘッドランプ制御部４８と、を備える。なお、これらの機能ブロックが明確に区別された別のプログラムに基づくものである必要はなく、同一プログラムの中に複数の機能ブロックを実現する部分が含まれていてもよい。
　ヘッドランプ制御部４２は、車両の進行方向を照明するようにロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプの制御を行なう。具体的には、ヘッドランプ制御部４２は、ライティングスイッチ５０の操作状態に応じてロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプの点灯制御を行なう。また、ヘッドランプ制御部４２は、ハイトコントロールセンサ５２の検出値によって算出される車両の傾きに応じて、ヘッドランプの照明方向が道路面の所望の領域を照明するように、各レベリングアクチュエータを制御する。更に、ヘッドランプ制御部４２は、ステアリング操舵角センサ５４の出力値を参照し、車両が所定角度以上旋回している場合には、車両中心線方向ではなくカーブの方向に向けて光を照射するように、各スイブルアクチュエータを制御する。なお、ヘッドランプの点灯制御は、外部の照度を検出して自動的に行なわれてもよい。
　経路情報取得部４４は、ナビゲーションコンピュータ７０から、車両の現在位置や車両前方の道路形状、推奨経路等に関する情報を取得する。そして、経路情報取得部４４は、自車両前方の所定距離以内に分岐点（交差点、Ｔ字路、有料道路の分岐、退出地点等をいう）が存在するか否か、及び当該分岐点において経路案内部７４が案内する方向（推奨経路の方向）を特定する。なお、係る機能はナビゲーションコンピュータ７０が有するものとし、照明制御用ＥＣＵ４０は、分岐点の座標及び分岐点における推奨経路の方向に関する情報をナビゲーションコンピュータ７０から取得するものとしてもよい。
　画像解析部４６は、前方カメラ３０から入力された画像信号を解析し、分岐点における推奨経路の方向に延在する道路における環境（全体的な明るさ、背景となる建物等の分布、路面照度、他車両の数や配置等）を数値化する。
　そして、サブヘッドランプ制御部４８は、経路案内部７４により案内が行なわれている推奨経路の方向を、ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプとは異なる照明パターンで照明するように、サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂ（及び／又はこれらに取り付けられたレベリングアクチュエータ２０Ａａ、２０Ｂａ、スイブルアクチュエータ２０Ａｂ、２０Ｂｂ）を制御する。ここで、照明パターンとは、色、輝度、点滅又は常時点灯の別、のうち少なくとも一つを含む。従って、サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂは、ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプとは異なる色、異なる輝度、或いは点滅により推奨経路の方向を照明するように制御される。
　また、サブヘッドランプ制御部４８は、画像解析部４６により数値化された車両周辺の環境に応じて照明パターンを変更するように、サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂを制御する。例えば、分岐点における推奨経路の方向に延在する道路が明るく撮像されていれば、サブヘッドランプ制御部４８は、白色系から赤色系又は青色系にサブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂの照射する光の色を変更する。また、サブヘッドランプ制御部４８は、他車両の数が多ければ、サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂの照明パターンを点灯から点滅に切り替える等の制御を行なう。
　図２は、本実施例の車両用照明装置１により照射される光の態様を模式的に示す図である。図示するように、本実施例の車両用照明装置１では、進行方向をロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプによって照明すると共に、推奨経路の方向をサブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂによって異なる照明パターンで照明しているため、車両の進行方向における視界を確保しつつ、分かりやすい態様で運転者に推奨経路の方向を伝えることができる。
　また、図３は、前方カメラ３０の撮像画像に、本実施例の車両用照明装置１により照射される光の態様を重ねて模式的に示した図である。図示するように、本実施例の車両用照明装置１では、画像解析部４６により数値化された車両周辺の環境に応じて、車両周辺の環境の影響を受けにくい照明パターンで推奨経路の方向を照明するため、装置の適用可能な環境を広くすることができる。また、本実施例の車両用照明装置１は、より分かりやすい態様で運転者に推奨経路の方向を伝えることができる。
　以下、サブヘッドランプ制御部４８を中心として実行される特徴的な処理の流れについて説明する。図４は、サブヘッドランプ制御部４８を中心として実行される特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。
　まず、照明制御用ＥＣＵ４０は、ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプが点灯状態であるか否かを判定する（Ｓ１００）。ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプが点灯状態でない場合は、照明制御用ＥＣＵ４０は、何も処理を行わずに本フローの１ルーチンを終了する。ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプが点灯状態でない場合、すなわち昼間には、サブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂによる経路案内が有効でないからである。
　ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプが点灯状態である場合は、照明制御用ＥＣＵ４０は、車載ナビゲーション装置６０が経路案内を行なっているか否かを判定する（Ｓ１０２）。車載ナビゲーション装置６０が経路案内を行なっていない場合は、照明制御用ＥＣＵ４０は、ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプによる通常照明のみを行なう（Ｓ１１８）。
　車載ナビゲーション装置６０が経路案内を行なっている場合は、照明制御用ＥＣＵ４０は、ナビゲーションコンピュータ７０から車両の現在位置、道路形状、推奨経路等の情報を取得する（Ｓ１０４）。そして、照明制御用ＥＣＵ４０は、分岐点が自車両から所定距離以内に存在するか否かを判定する（Ｓ１０６）。分岐点が自車両から所定距離以内に存在しない場合は、照明制御用ＥＣＵ４０は、ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプによる通常照明のみを行なう（Ｓ１１８）。
　分岐点が自車両から所定距離以内に存在する場合は、照明制御用ＥＣＵ４０は、画像解析部４６により数値化された車両周辺の環境が、照射された光を認識するのを阻害する要因を含んでいるか否かを判定する（Ｓ１０８）。
　車両周辺の環境が、照射された光を認識するのを阻害する要因を含んでいない場合は、照明制御用ＥＣＵ４０は、ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプとは異なる照明パターンにより推奨経路の方向を照明するようにサブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂを制御すると共に、ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプによる通常照明を行なう（Ｓ１１０、Ｓ１１４）。
　一方、車両周辺の環境が、照射された光を認識するのを阻害する要因を含んでいる場合は、照明制御用ＥＣＵ４０は、自車両が分岐点を通過するまでの間、前述のようにサブヘッドランプ２０Ａ、２０Ｂの照明パターンを点灯から点滅に切り替えたり、より認識容易な色、輝度に変更したりする等の制御を行なうと共に、ロービームヘッドランプ又はハイビームヘッドランプによる通常照明を行なう（Ｓ１１２、Ｓ１１４）。
　そして、照明制御用ＥＣＵ４０は、分岐点を自車両が通過したと判定されるまで、Ｓ１０８～Ｓ１１４の処理を繰り返し実行する（Ｓ１１６）。
　以上説明した本実施例の車両用照明装置１によれば、車両の進行方向における視界を確保しつつ、分かりやすい態様で運転者に推奨経路の方向を伝えることができる。
　以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
　例えば、前方カメラ３０及び画像解析部４６を省略し、車両周辺の環境については考慮しないものとしても構わない。
　また、推奨経路の方向を照明するためのサブヘッドランプを備える構成を例示したが、本発明は、これに限定されず、同一の光源を有し、ＤＭＤ（Digital　Mirror　Device）等によって光軸方向を２つに分割するような構成であってもよい。この場合、車両用照明装置１は、光源となるヘッドランプの前方にＤＭＤを配し、車両の進行方向のみを照明するようにＤＭＤを制御したり、車両の進行方向及び推奨経路の方向の２方向を異なる照明パターンで照明するようにＤＭＤを制御したりする。
　また、本願は、２００９年９月２５日に出願した日本国特許出願２００９－２２１２９８号に基づく優先権を主張するものであり同日本国出願の全内容を本願に参照により援用する。
　本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
　１　車両用照明装置
　１０　ヘッドランプユニット
　１１Ａ、１１Ｂ　ロービームヘッドランプ
　１２Ａ、１２Ｂ　ハイビームヘッドランプ
　１１Ａａ、１１Ｂａ、１２Ａａ、１２Ｂａ　レベリングアクチュエータ
　１１Ａｂ、１１Ｂｂ、１２Ａｂ、１２Ｂｂ　スイブルアクチュエータ
　２０Ａ、２０Ｂ　サブヘッドランプ
　２０Ａａ、２０Ｂａ　レベリングアクチュエータ
　２０Ａｂ、２０Ｂｂ　スイブルアクチュエータ
　３０　前方カメラ
　４０　照明制御用ＥＣＵ
　４２　ヘッドランプ制御部
　４４　経路情報取得部
　４６　画像解析部
　４８　サブヘッドランプ制御部
　５０　ライティングスイッチ
　５２　ハイトコントロールセンサ
　５４　ステアリング操舵角センサ
　６０　車載ナビゲーション装置
　６１　ＧＰＳ受信機
　６２　入出力装置
　６３　記憶装置
　７０　ナビゲーションコンピュータ
　７１　目的地設定部
　７２　現在位置特定部
　７３　推奨経路生成部
　７４　経路案内部

Claims (2)

  1. 　車両の進行方向を照明する第１の照明手段と、
    　前記第１の照明手段と異なる照明パターンで照明可能な第２の照明手段と、
    　経路案内手段により、目的地までの推奨経路に沿って車両が進行するように案内が行なわれている際に、前記推奨経路の方向を前記第１の照明手段と異なる照明パターンで照明するように前記第２の照明手段を制御する制御手段と、
    　を備える車両用照明装置。
  2. 　車両周辺の環境を認識する環境認識手段を備え、
    　前記制御手段は、前記環境認識手段により認識された車両周辺の環境に応じて照明パターンを変更するように、前記第２の照明手段を制御する、
    　請求項１に記載の車両用照明装置。
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