JP2006282044A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両走行方向および障害物に対する視認性を向上させること。
【解決手段】 車両前方を照射する前照灯部と、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、操舵角検出手段により検出された操舵角に対応して、前照灯部の光軸を制御する光軸制御手段と、車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、を備える車両用前照灯装置は、障害物検出手段により障害物が検出されたとき、光軸制御手段は照灯部の光軸角度が操舵角に対応する光軸角度と、障害物位置に対応する光軸角度との間となるように、前照灯部を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両走行方向および障害物に対する視認性を向上させた車両用前照灯装置に関する。

従来、検出された障害物が前照灯の照射範囲となるように前照灯の光軸方向を調整する車両用前照灯光軸方向自動調整装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−７２４６１号公報

しかしながら、上記従来の車両用前照灯光軸方向自動調整装置において、車両操舵方向とは逆方向に障害物があり、この操舵方向と逆方向の障害物が照射範囲とされた場合、車両走行方向の視認性が低下するおそれがある。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両走行方向および障害物に対する視認性を向上させ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、車両前方を照射する前照灯部と、車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、上記操舵角検出手段により検出された上記操舵角に対応して、上記前照灯部の光軸を制御する光軸制御手段と、車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、を備える車両用前照灯装置であって、上記障害物検出手段により上記障害物が検出されたとき、上記光軸制御手段は上記前照灯部の光軸角度が上記操舵角に対応する上記光軸角度と、上記障害物位置に対応する上記光軸角度との間となるように、上記前照灯部を制御することを特徴とする車両用前照灯装置である。

なお、この一態様において上記操舵角に対応する上記光軸角度とは、ＡＦＳ（適応型照明システム）等により上記操舵角に対応して設定される上記前照灯部の上記光軸角度である。

この一態様によれば、上記障害物検出手段により上記障害物が検出されたとき、上記光軸制御手段は上記前照灯部の光軸角度が上記操舵角に対応する上記光軸角度と、上記障害物位置に対応する上記光軸角度との間となるように、上記前照灯部を制御する。これにより、車両走行方向への視認性を向上させつつ、同時に障害物位置方向への視認性を向上させることができる。

また、この一態様において、上記障害物検出手段により上記障害物が上記操舵方向と逆側の位置において検出されたとき、上記光軸制御手段は上記前照灯部の光軸角度を上記操舵角に対応する上記光軸角度と、上記障害物位置に対応する上記光軸角度との間となるように、上記前照灯部を制御するのが好ましい。運転者にとって、明るく照射される操舵方向へ意識が向く傾向にあることから、操舵方向と逆側の位置にある上記障害物が、特に視認され難い傾向にある。したがって、上記前照灯部の光軸角度を上記操舵角に対応する上記光軸角度と、上記障害物位置に対応する上記光軸角度との間とし、障害物側に設定することにより、車両走行方向への視認性を向上させつつ、障害物位置方向への視認性をより効果的に向上させることができる。

さらに、この一態様において、上記障害物検出手段により上記障害物が検出されたとき、上記光軸制御手段は上記前照灯部の上記光軸角度が上記操舵角に対応する上記光軸角度と、上記障害物位置に対応する上記光軸角度との中間値となるように、上記前照灯部を制御してもよい。これにより、車両走行方向および障害物位置方向への視認性を同時に向上させることができる。

なお、この一態様において、上記障害物検出手段により上記障害物が検出されたとき、上記光軸制御手段は上記前照灯部の上記光軸を操舵角０度に対応する上記光軸角度に設定してもよい。操舵角０度に対応する上記光軸角度は、上記前照灯部の光軸が制御される前の初期値となる。したがって、上記光軸制御手段において上記前照灯部の光軸が制御される為の演算、制御処理等が行われることが無いことから、車両走行方向および障害物位置方向への視認性を早期に向上させることができる。

本発明によれば、車両走行方向および障害物に対する視認性を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用前照灯装置およびＡＦＳ（適応型照明システム、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ−ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。

図１は、本発明の一実施例に係る車両用前照灯装置のシステム構成の概略図である。

図１に示す如く、車両前面には車両前方の比較的近距離までの領域（例えば車両から６０メートル）を照射するプロジェクタランプ等の左右のスイブル（Ｓｗｉｖｅｌ、旋回）用ヘッドライト（ロービーム）３が配設されている。

左右のスイブル用ヘッドライト３の光軸Ｌは、アクチュエータ５により左右方向へ偏向可能となっている。例えば、スイブル用ヘッドライト３の光軸Ｌは、左へ旋回時に左方向へ最大５度、右へ旋回時に右方向へ最大１５度偏向可能となっている（図２）。

車両のフロントバンパ部分には、昼間および夜間における車両前方情報を検出するための赤外線カメラ、レーザレーダ、ミリ波レーダ等の障害物検出手段７が配設されている。また、赤外線カメラ等の障害物検出手段７にはＥＣＵ９が接続され、ＥＣＵ９は例えば赤外線カメラ７からの車両前方の画像信号に基づいて、車両前方に存在する歩行者、動物等の障害物の位置を検出する。

なお、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、電子制御ユニット）９は、マイクロコンピュータから構成されており、制御、演算プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンター、入力インターフェイス、及び出力インターフェイスを有している。

ＥＣＵ９には、車両左側の車輪速度を検出する左車輪速度センサ１１と、車両右側の車輪速度を検出する右車輪速度センサ１１とが接続されている。ＥＣＵ９は左車輪速度センサ１１からの左車輪速度、および右車輪速度センサ１１からの右車輪速度に基づいて、車両速度を算出する。

ＥＣＵ９には、ステアリングホイールの操舵軸に配設され、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ１３が接続されている。ＥＣＵ９は左車輪速度センサ１１および右車輪速度センサ１１からの左右の車輪速度、操舵角センサ１３からの操舵角に基づいて、左右のスイブル用ヘッドライト３の各アクチュエータ５を制御し、例えばＡＦＳ制御等を行う。

なお、ＡＦＳとは操舵角センサ１３からの操舵角や車速センサからの車速等に応じて、スイブル用ヘッドライト３を左右方向へ自動的に偏向させるシステムであり、車両走行状態に応じて最適なヘッドライトの配光を実現するシステムである。具体的には、車両の操舵方向（車両走行方向）にスイブル用ヘッドライト３の光軸を偏向させ、操舵方向の視認性を向上させている（図３）。

例えば、ステアリングホイールが中立位置から左方向へ操舵され、車両が左へ旋回する場合、左のスイブル用ヘッドライト３の光軸（照射範囲）が左側へ偏向する（図３に示す（１）の状態）。したがって、運転者にとって、車両前方の左側が相対的に明るくなり、車両前方の左側の視認性が向上する。一方、ステアリングホイールが中立位置から右方向へ操舵され、車両が右へ旋回する場合、右のスイブル用ヘッドライト３の光軸（照射範囲）が右側へ偏向する（図３に示す（２）の状態）。したがって、運転者にとって、車両前方の右側が相対的に明るくなり、車両前方の右側の視認性が向上する。

ところで、上述した通常のＡＦＳ制御によれば、車両の操舵方向へスイブル用ヘッドライト３の光軸が偏向し、操舵方向の視認性が向上しているが、一方でスイブル用ヘッドライト３が偏向し、明るく感じる操舵方向へ運転者の意識が傾倒し、操舵方向と逆方向にある障害物等への意識、および視認性が相対的に低下することがある（図４）。なお、操舵方向と逆方向にあるとは、例えば操舵方向とは逆側にある（図４において右側）スイブル用ヘッドライト３の光軸より車両外側に位置することをいう。

そこで、本発明の一実施例に係る車両用前照灯装置１は、赤外線センサ７により車両前方かつ操舵方向と逆方向において障害物が検出されたとき、スイブル用ヘッドライト３の光軸Ｌが、操舵角に対応する光軸Ｘ１と障害物に対応する光軸Ｘ２との間となるように制御される（図５）。

これにより、操舵方向に対する視認性が向上されつつ、同時に、操舵方向と逆方向にある障害物に対する運転者の意識および視認性を向上させることができる。

ここで、操舵角に対応する光軸Ｘ１とは、通常のＡＦＳ制御により操舵角に対応して制御されるときのスイブル用ヘッドライト３の光軸である。また、障害物に対応する光軸Ｘ２とは、光源であるスイブル用ヘッドライト３と障害物とを通る軸である。

なお、図５は左側のスイブル用ヘッドライト３が偏向する場合について説明されているが、右側のスイブル用ヘッドライト３が偏向する場合についても左側と略同一なので詳細な説明は省略する。

ＥＣＵ９には、車室内においてユーザ操作が可能な位置に設けられたＡＦＳスイッチ１５が接続されている。ＡＦＳスイッチ１５は、通常はオン信号をＥＣＵ９に送信し、ＥＣＵ９はこのオン信号に基づいて、ＡＦＳ制御を実行する。一方、ＡＦＳスイッチ１５がオフ状態にされると、ＡＦＳスイッチ１５はＥＣＵ９へのオン信号の送信を停止する。ＥＣＵ９はＡＦＳスイッチ１５からオン信号を受信していないとき、ＡＦＳ制御を停止する。

なお、操舵角および車速とスイブル用ヘッドライト３の光軸角度との関係は予めＥＣＵ９に保持されている。

次に、上述した本実施例に係る車両用前照灯装置１のスイブル用ヘッドライト３の制御方法について説明する。

図６は本実施例に係る車両用前照灯装置１の制御処理のルーチンを示すフローチャートである。図６に示す制御ルーチンは所定の微小時間毎、例えば６４ｍｓ毎に繰返し実行される。

まず、ＥＣＵ９はＡＦＳスイッチ１５がオン状態か否かを判定する（Ｓ１００）。

ＥＣＵ９はＡＦＳスイッチ１５がオン状態であると判定したときは、操舵角センサ１３から操舵角を読み込み（Ｓ１１０）、次の（Ｓ１２０）処理に移行する。一方、ＥＣＵ９はＡＦＳスイッチ１５がオン状態でない（オフ状態）と判定したときは、本制御ルーチンによる処理を終了する。

（Ｓ１２０）において、ＥＣＵ９は左右の車輪速度センサ１１からの車輪速度に基づいて車速を算出し、この車速が所定速度以上（例えば、３０ｋｍ／ｈ以上）であるか否かを判定する。

ＥＣＵ９は車速が所定速度以上であると判定したとき、操舵角センサ１３からの操舵角が所定角度以上（例えば、１２度以上）であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。一方、ＥＣＵは車速が所定速度未満であると判定したとき、本制御ルーチンによる処理を終了する。

ＥＣＵ９は操舵角が所定角度以上であると判定したとき、操舵角センサ１３からの操舵角および左右車輪速度センサ１１からの車輪速度に基づいて、通常のＡＦＳ制御を開始し（Ｓ１４０）、次の（Ｓ１５０）処理に移行する。一方、ＥＣＵ９は操舵角が所定角度未満であると判定したとき、本制御ルーチンによる処理を終了する。

（Ｓ１５０）において、ＥＣＵ９は赤外線カメラからの画像信号に基づいて、車両前方かつ操舵方向と逆方向に障害物があるか否かを判定する。

ＥＣＵ９は車両前方かつ操舵方向と逆方向に障害物（図４）があると判定したときは、赤外線カメラ７からの障害物の画像に基づいて、障害物に対応する光軸角度θ２を算出する（図５）。

さらに、ＥＣＵ９は障害物に対応する光軸角度θ２と、操舵角に対応する光軸角度θ１との中間値θ３を下記（１）式により算出する（Ｓ１６０）。

θ３＝（θ１+θ２）／２ （１）
なお、光軸角度θ１、θ２、θ３とは、車両前後方向軸とスイブル用ヘッドライト３の光軸Ｌが成す角度であり、例えば光軸Ｌが車両前後方向軸と一致したとき、光軸角度は０度となる。

次に、ＥＣＵ９はスイブル用ヘッドライト３の光軸角度が算出された中間値θ３となるように、スイブル用ヘッドライト３のアクチュエータ５を制御する（Ｓ１７０）。

以上、ＥＣＵ９は車両前方かつ操舵方向と逆方向に障害物があると判定したときは、スイブル用ヘッドライト３の光軸Ｌが障害物に対応する光軸Ｘ２と、操舵角に対応する光軸Ｘ１との間となるように、スイブル用ヘッドライト３のアクチュエータ５を制御する。これにより、操舵方向に対する視認性が向上されつつ、同時に、操舵方向と逆方向にある障害物に対する運転者の意識および視認性を向上させることができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一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、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記一実施例の（Ｓ１６０）乃至（Ｓ１７０）において、ＥＣＵ９はスイブル用ヘッドライト３の光軸角度が中間値θ３となるように、スイブル用ヘッドライト３のアクチュエータ５を制御しているが、ＥＣＵ９はスイブル用ヘッドライト３の光軸角度が０度（操舵角０度に対応する光軸角度）となるようにスイブル用ヘッドライト３のアクチュエータ５を制御してもよい（図７、Ｓ２６０）。なお、図７に示す（Ｓ２６０）以外の制御処理は、図６に示す制御処理と略同一であることから、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

この場合、スイブル用ヘッドライト３の光軸Ｌは、偏向することなく、車両前後方向軸と一致する。また、スイブル用ヘッドライト３の光軸角度が０度とは、スイブル用ヘッドライト３の光軸が制御される前の初期位置となる。これにより、ＥＣＵ９において演算、制御処理等が行われることが無く、スイブル用ヘッドライト３の光軸Ｌが設定される。したがって、車両走行方向および障害物位置方向への視認性を早期に向上させることができる。

上記一実施例において、左右のスイブル用ヘッドライト３とは別に、車両前方における配光領域が固定された左右一対のヘッドライトが並設されていてもよい。

本発明は、車両用前照灯装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の一実施例に係る車両用前照灯装置のシステム構成の概略図である。 ＡＦＳによりスイブル用ヘッドライトの光軸が左右方向へ偏向する状態を示す図である。 ＡＦＳにより左右方向へ偏向した照射範囲を示す図である。 ＡＦＳにより操舵方向へスイブル用ヘッドライトの光軸が偏向したとき、操舵方向と逆方向に障害物等がある場合を示す図である。 スイブル用ヘッドライトの光軸が、操舵角に対応する光軸と障害物に対応する光軸との間となるように制御される状態を示す図である。 本実施例に係る車両用前照灯装置の制御処理のルーチンを示すフローチャートである。 スイブル用ヘッドライトの光軸角度が０度となるように制御された場合における車両用前照灯装置の制御処理のルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両用前照灯装置
３ スイブル用ヘッドライト（前照灯部）
５ アクチュエータ（前照灯部）
７ 赤外線カメラ（障害物検出手段）
９ ＥＣＵ（光軸制御手段）
１１ 左車輪速度センサ、右車輪速度センサ
１３ 操舵角センサ（操舵角検出手段）
１５ ＡＦＳスイッチ

Claims (4)

1. 車両前方を照射する前照灯部と、
   車両の操舵角を検出する操舵角検出手段と、
   前記操舵角検出手段により検出された前記操舵角に対応して、前記前照灯部の光軸を制御する光軸制御手段と、
   車両前方の障害物を検出する障害物検出手段と、を備える車両用前照灯装置であって、
   前記障害物検出手段により前記障害物が検出されたとき、前記光軸制御手段は前記照灯部の光軸角度が前記操舵角に対応する前記光軸角度と、前記障害物位置に対応する前記光軸角度との間となるように、前記前照灯部を制御することを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 請求項１記載の車両用前照灯装置であって、
   前記障害物検出手段により前記障害物が前記操舵方向と逆側の位置において検出されたとき、前記光軸制御手段は前記前照灯部の光軸角度が前記操舵角に対応する前記光軸角度と、前記障害物位置に対応する前記光軸角度との間となるように、前記前照灯部を制御することを特徴とする車両用前照灯装置。
3. 請求項１又は２記載の車両用前照灯装置であって、
   前記障害物検出手段により前記障害物が検出されたとき、前記光軸制御手段は前記前照灯部の光軸角度が前記操舵角に対応する前記光軸角度と、前記障害物位置に対応する前記光軸角度との中間値となるように、前記前照灯部を制御することを特徴とする車両用前照灯装置。
4. 請求項１又は２記載の車両用前照灯装置であって、
   前記障害物検出手段により前記障害物が検出されたとき、前記光軸制御手段は前記前照灯部の前記光軸を操舵角０度に対応する前記光軸角度に設定することを特徴とする車両用前照灯装置。

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