JP2016097862A - 車両用前照灯の点灯制御装置、車両用前照灯システム - Google Patents

Abstract

【課題】道路脇の設置物に照射されて生じる反射光を抑制する。
【解決手段】車両用前照灯の点灯状態を制御するための車両用前照灯の点灯制御装置１であって、自車両から得られる操舵角と車速の各情報に基づいて、自車両の車速が所定値以上である場合に、自車両が直線道路と曲線道路のいずれを走行中であるかを判定する走行状態判定部１１と、走行状態判定部１１による判定結果に基づいて、直線道路の照射光量よりも曲線道路の照射光量を相対的に低く設定して車両用前照灯を制御する照射光量制御部１２と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用前照灯の点灯技術に関する。

従来例として、特許第３８６５５７４号公報（特許文献１）には、ヘッドランプの配光パターンの照射方向を左右方向それぞれに可変に設定することで、ドライバに違和感を与えてしまうことなく車両前方路面を十分に照射することができる車両用前照灯システムが開示されている。この車両用前照灯システムでは、道路状況に応じて道なり制御モード、交差点制御モード、旋回角度対応モードのいずれかが選択的に実行される。

上記の車両用前照灯システムでは、道なり制御モードを実行中の場合には、直線路では車両がある時間後に到達する目標位置ＴＰ１が車両正面方向にあるのでヘッドランプの配光パターンの照射方向も正面方向となるが、曲線路では位置ＴＰ１が車両正面方向から左右にずれるのでヘッドランプの配光パターンの照射方向も正面から左右いずれかにずらした方向となる。また、交差点制御モードを実行中の場合には、ヘッドランプの配光パターンの照射方向を車両の旋回方向へ変化させるとともに、旋回角度が配光パターンの照射方向を変更可能な最大角度αを超えた場合にはさらにコーナリングランプを点灯させることで、車両の旋回方向へ光照射が行われる。このとき、コーナリングランプのビーム強度は上記の最大角度αと目標位置ＴＰ２との角度差に応じて変化する。また、旋回角度対応モードを実行中の場合には、ステアリング操作により舵角が最大になるまではヘッドランプの配光パターンの照射方向を上記の最大角度αに維持するとともに、コーナリングランプのビーム強度を最大にすることで、配光パターンの大きさが最大の大きさに維持される。ステアリング操作により舵角が減少するときには、ヘッドランプの配光パターンの照射方向の偏向角を徐々に減少させるとともに、コーナリングランプのビーム強度を徐々に減少させることで、配光パターンの大きさが徐々に小さくなる。いずれの動作モードにおいても、ヘッドランプの配光パターンにおけるビーム強度は固定されている。

ところで、上記の特許文献１では、各動作モードの配光制御についてはロービーム用配光パターンとして実行するほかにハイビーム用配光パターンとしても実行し得る旨が述べられている。しかしながら、実際にハイビーム用配光パターンにおいて上記の各動作モードを実行した場合には、道路脇（路肩）に設置されているガードレールや道路標識などの設置物からの反射光が明る過ぎて車両の運転者等に煩わしさを感じさせてしまう可能性がある。このような不都合は、ヘッドランプとして高輝度ランプを使用した場合には特に顕著となる。

特許第３８６５５７４号公報

本発明に係る具体的態様は、道路脇の設置物に照射されて生じる反射光を抑制することが可能な点灯制御技術を提供することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の車両用前照灯の点灯制御装置は、車両用前照灯の点灯状態を制御するための装置であって、（ａ）自車両から得られる操舵角と車速の各情報に基づいて、当該自車両の車速が所定値以上である場合に、前記自車両が直線道路と曲線道路のいずれを走行中であるかを判定する走行状態判定部と、（ｂ）走行状態判定部による判定結果に基づいて、前記直線道路の照射光量よりも前記曲線道路の照射光量を相対的に低く設定して前記車両用前照灯を制御する照射光量制御部と、を含む車両用前照灯の点灯制御装置である。

上記構成によれば、自車両が曲線道路を走行中である場合に車両用前照灯からの光の照射光量が相対的に低くなるので、道路脇の設置物に照射されて生じる反射光を抑制して運転者等の感じる煩わしさを軽減することが可能となる。

上記の点灯制御装置において、前記走行状態判定部は、前記曲線道路が緩和区間と曲線区間のいずれに該当するかを判定しており、前記照射光量制御部は、前記緩和区間の照射光量よりも前記曲線区間の照射光量を相対的に低く設定して前記車両用前照灯を制御する、ことも好ましい。

上記構成によれば、曲線道路のうちでも強い反射光の生じやすい曲線区間での照射光量がより低くなるので、反射光をさらに抑制することが可能となる。

上記の点灯制御装置において、前記照射光量制御部は、前記直線道路と前記曲線区間のそれぞれにおける前記照射光量を一定に制御し、前記車速及び／又は前記操舵角の増減に合わせて前記緩和区間における前記照射光量を増減させるように制御する、ことも好ましい。

直線道路と曲線区間との間を結ぶ緩和区間においては照射光量を徐々に増減させることにより、運転者等に与える違和感を軽減することができる。

上記の点灯制御装置において、前記照射光量制御部は、前記車速が小さいほど前記直線道路の照射光量を小さく設定して前記車両用前照灯を制御する、ことも好ましい。

直線道路においても自車両の車速によって道路脇の設置物からの反射光によって与えられる運転者等への煩わしさの度合いが異なるので、車速に応じて照射光量を増減することで運転者等に与える煩わしさをより軽減することができる。

本発明に係る一態様の車両用前照灯システムは、上記した何れかの車両用前照灯の点灯制御装置とこの点灯制御装置によって制御される車両用前照灯とを備える車両用前照灯システムである。

上記構成によれば、道路脇の設置物に照射されて生じる反射光を抑制して運転者等の感じる煩わしさを軽減することが可能となる。

図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。 図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、道路の各区間について説明するための図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、走行状態判定部における走行状態の判定方法を説明するための図である。 図４は、車両用前照灯システムの動作手順を示すフローチャートである。 図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、光量制御の内容を示す概念図である。 図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、照射光量の制御例を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の車両用前照灯システムは、点灯制御装置１と、光センサ２と、一対のランプユニット４Ｒ、４Ｌを含んで構成されている。

点灯制御装置１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行することによって構成されるものであり、機能ブロックとして走行状態判定部１１と照射光量制御部１２を備える。

点灯制御装置１には、自車両に備わった図示しない検出手段によって検出される自車両の車速や操舵角などの各情報を含む車両情報３が入力されるとともに、光センサ２によって検出される自車両周辺の明るさ情報が入力される。操舵角は、例えばステアリングセンサ、舵角センサ、ヨーレートセンサ等の検出手段によって検出される。車速は、例えば車速センサによって検出される。また、光センサ２としては、オートライトセンサ、日射センサ、照度センサ等が用いられる。

走行状態判定部１１は、操舵角情報と車速情報に基づいて自車両の走行状態を判定する。本実施形態では、自車両の走行状態として、(a)直線区間を走行中、(b)曲線区間を走行中、(c)緩和区間を走行中、(d)低速走行中、の４つを設定する。

照射光量制御部１２は、走行状態判定部１１によって判定される自車両の走行状態と光センサ２によって検出される明るさ情報に応じて、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌによる光照射時の光量を制御する。

図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、道路の各区間について説明するための図である。図２（Ａ）に示すように、「直線区間（直線道路）」とは、走行中の自車両１００の操舵角がほぼ変化しないか操舵方向が緩やかに左右に振れるような区間（道路）をいい、直線的な走行区間もしくは緩やかなカーブを描く走行区間を含む。緩やかなカーブであるかどうかは車速によって判断される。自車両１００がこの直線区間を走行中である場合には、照射光量制御部１２は、操舵角に基づいた光量制御は行わず、車速に応じた光量制御を行う。

図２（Ｂ）に示すように、「緩和区間」とは道路の直線区間と曲線区間との間に存在する導入道路であり、走行中の自車両１００の操舵角が時間とともに次第に増加もしくは減少するような区間をいう。自車両１００がこの緩和区間を走行中である場合には、照射光量制御部１２は、操舵角と車速の両方に応じた光量制御を行う。

図２（Ｃ）に示すように、「曲線区間」とは、走行中の自車両１００の操舵角がある程度以上の大きさでほぼ一定となるような区間をいう。自車両１００がこの曲線区間を走行中である場合には、照射光量制御部１２は、照射光量を原則として一定にして変化させない。なお、上記の緩和区間と曲線区間とを合わせて「曲線道路」が構成される。

上記の各区間における光量制御を行う際に、照射光量制御部１２は、明るさ情報に応じて各区間における照射光量（調光量）を可変に設定する。例えば本実施形態では、(A)日中から薄暮前にかけての自車両周辺がまだ比較的に明るい場合と、(B)薄暮または街路灯などが存在することで自車両周辺がそれほど暗くない場合と、(C)それ以外の自車両周辺が暗い場合の３段階に対応して照射光量を増減する。

上記(A)の場合とは、仮に照射光量を最大にしてもガードレールや道路標識などの物体からの反射光が明る過ぎることはなく運転者等にとって煩わしさを感じさせない環境である。上記(B)の場合とは、自車両周辺は比較的明るいが遠方は暗いような環境であり、自車両周辺の明るさに運転者等の目が慣れているため、路面の照明なしには遠方の視認性が確保しづらい環境である。上記(C)の場合とは、自車両の手前も遠方も暗い環境であり、自車両周辺および路面の照明が必要な環境である。

図３は、走行状態判定部における走行状態の判定方法を説明するための図である。ここでは図３（Ａ）として操舵角の時間変化が示され、図３（Ｂ）として操舵角変化量の時間変化が下段に示されている。なお、実際には操舵角は微小な変化をしながら推移していることが多いが、ここでは説明を簡単にするために操舵角が滑らかに変化するように表している。

直線区間では、操舵角は０度またはそれに極めて近く（図３（Ａ）参照）、操舵角変化量もゼロまたはそれに極めて近くなる（図３（Ｂ）参照）。したがって、このような操舵角等が検出されたときに自車両が直線区間を走行していると判定できる。直線区間での操舵角の変動範囲の大小は走行速度に依存し、走行速度が大きいときは変動範囲を小さくとり、走行速度が小さいときは変動範囲を大きくとる。

また、曲線区間では、操舵角はプラスまたはマイナスのある程度大きい値で一定となり（図３（Ａ）参照）、操舵角の変化量はゼロまたはそれに極めて近くなる（図３（Ｂ）参照）。したがって、このような操舵角等が検出されたときに自車両が曲線区間を走行していると判定できる。

緩和区間では、操舵角は徐々に増加もしくは減少し（図３（Ａ）参照）、操舵角変化量は大きいままとなる（図３（Ｂ）参照）。したがって、このような操舵角等が検出されたときに自車両が緩和区間を走行していると判定できる。また、操舵角、操舵角変化量の組み合わせにより、どのような緩和区間を走行中であるかも判定できる。具体的には、操舵角が増加し、操舵角変化量がプラス（右）である場合には、直線区間から右カーブの曲線区間へ進行する途中の緩和区間であると判定できる。操舵角が減少し、操舵角変化量がマイナス（左）である場合には、右カーブの曲線区間から直線区間へ進行する途中の緩和区間であると判定できる。操舵角が増加し、操舵角変化量がマイナス（左）である場合には、直線区間から左カーブの曲線区間へ進行する途中の緩和区間であると判定できる。操舵角が減少し、操舵角変化量がプラス（右）である場合には、左カーブの曲線区間から直線区間へ進行する途中の緩和区間であると判定できる。

図４は、車両用前照灯システムの動作手順を示すフローチャートである。
走行状態判定部１１は、自車両から車速情報、操舵角情報を含む車両情報を取得する（ステップＳ１１）。

照射光量制御部１２は、光センサ２から明るさ情報を取得し、これに基づいて調光量を決定する（ステップＳ１２）。上記したように本実施形態では、(A)日中から薄暮前にかけての自車両周辺がまだ比較的に明るい場合と、(B)薄暮または街路灯などが存在することで自車両周辺がそれほど暗くない場合と、(C)それ以外の自車両周辺が暗い場合の３段階に対応して調光量を決定する。ここでいう調光量とは、光量制御における光量の最大値を決定することである。

次に、走行状態判定部１１は、車速情報に基づいて自車両の車速が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。

車速が所定値以上である場合に（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、走行状態判定部１１は、操舵角情報に基づいて自車両の操舵角の変化量が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。

操舵角の変化量が所定値以上である場合に（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、走行状態判定部１１は、自車両が「緩和区間」を走行中であると判定する。照射光量制御部１２は、この判定結果に応じて各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの光量制御を行う（ステップＳ１５）。

操舵角の変化量が所定値以上ではない場合に（ステップＳ１４；ＮＯ）、走行状態判定部１１は、操舵角が所定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。

操舵角が所定値以上である場合に（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、走行状態判定部１１は、自車両が「曲線区間」を走行中であると判定する。照射光量制御部１２は、この判定結果に応じて各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの光量制御を行う（ステップＳ１７）。

操舵角が所定値以上ではない場合に（ステップＳ１６；ＮＯ）、走行状態判定部１１は、自車両が「直線区間」を走行中であると判定する。照射光量制御部１２は、この判定結果に応じて各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの光量制御を行う（ステップＳ１８）。

また、上記したステップＳ１３において車速が所定値以上ではない場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、走行状態判定部１１は、自車両が「低速走行中」であると判定する。照射光量制御部１２は、この判定結果に応じて各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの光量制御を行う（ステップＳ１９）。

図５（Ａ）〜図５（Ｄ）は、光量制御の内容を示す概念図である。
直線区間では、上記図２（Ａ）で示したように道路脇に存在するガードレールや道路標識などからの反射光が明る過ぎて煩わしいことがある。このとき、図５（Ａ）に示すように、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌからの照射光の光量を通常よりも減少させれば反射光が発生するのを抑制することができる。図２（Ａ）において網掛けで示した部分は、ここにガードレール等が存在した場合に反射光が特に目立つ箇所の一例である。この箇所は自車両１００の車速によっても異なる。高速走行中の運転者の視野は中心部に集まり、かつ遠方を見ようとする特性があるため、手前部分の明るさはそれほど気にならなくなる。逆に、低速走行中の運転者の視野は周囲にも拡がり、かつ近くも見ようとする特性があるため、手前部分の明るさが煩わしくなる。したがって、車速によって照射光量を変えることにより、自車両前方の視認性を確保しつつも反射光による煩わしさを軽減することができる。

緩和区間では、上記図２（Ｂ）でも示したように運転者の視線は主にこれから自車両１００が進もうとする方向に向けられる。図２（Ｂ）に網掛けで示した部分は、ここにガードレール等が存在した場合に反射光が目立つ箇所であり、視線方向の明るさに比べて反射光が著しく明るくなって視野に入るため運転者にとっては非常に煩わしい。したがって、図５（Ｂ）に示すように、直線区間の場合に比べてさらに照射光の光量を減少させることで、反射光の発生を抑えることができる。緩和区間は、直線区間と曲線区間の間に位置するため、運転者に違和感を与えることなく照射光量を減少させるために、操舵角と車速を用いて照射光量が制御される。

曲線区間では、当該区間の曲率にもよるが、上記図２（Ｃ）でも示したように運転者の視線は主にこれから自車両１００が進もうとする方向に向けられる。緩和区間との違いは、運転者の視線方向と、反射光が目立つ箇所（網掛けで示した部分）がより離れるが、反射光の強度がより大きくなることである。このような反射光が運転者の視野に入った場合には、反射光が明るすぎて煩わしさを感じさせる。したがって、図５（Ｃ）に示すように、直線区間や緩和区間の場合にくらべてさらに照射光の光量を減少させることで、反射光の発生を抑えることができる。曲線区間では操舵角の変化が小さく、車速の変化も小さいと考えられるため、主に操舵角を用いて照射光量が制御される。

なお、図５（Ｃ）の例では左右の各ランプユニット４Ｒ、４Ｌについて同じように照射光量を制御していたが、図５（Ｄ）に例示するように各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの照射光量を別々に制御し、両者を異なる大きさとしてもよい。

図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、照射光量の制御例を示す図である。
図６（Ａ）は、比較的速い車速で直線区間を走行している自車両が曲率の比較的小さい曲線区間（比較的大きなカーブ）へ進入する場合の制御例を示している。直線区間では車速が速いため照射光量は大きい。緩和区間に入ると、操舵角が増加し、車速が減少するので、時間経過に沿って照射光量を徐々に減少させる。ここでは、照射光量を一気に減少させるよりも図示のように徐々に減少させるほうが運転者に対して与える違和感を軽減できる。曲線区間では、操舵角、車速ともにほとんど変化しないので、照射光量もほぼ一定となる。各区間での照射光量を比較すると、直線区間が最も大きく、曲線区間が最も小さい。

図６（Ｂ）は、比較的遅い車速で直線区間を走行している自車両が曲率の比較的大きい曲線区間（比較的小さなカーブ）へ進入する場合の制御例を示している。直線区間では車速がある程度遅いため、上記した車速が速い場合に比べて照射光量（調光量）が小さく設定される。緩和区間に入ると、操舵角が増加し、車速が減少するので、時間経過に沿って照射光量を徐々に減少させる。上記と同様に、照射光量を一気に減少させるよりも図示のように徐々に減少させるほうが運転者に対して与える違和感を軽減できる。曲線区間では、操舵角、車速ともにほとんど変化しないので、照射光量もほぼ一定となる。この例でも、各区間での照射光量を比較すると、直線区間が最も大きく、曲線区間が最も小さい。

図６（Ｃ）は、比較的速い車速で直線区間を走行している自車両が直線区間で減速した後に、曲率の比較的大きい曲線区間（比較的小さなカーブ）へ進入する場合の制御例を示している。初めの直線区間では車速が速いため照射光量は相対的に大きいが減速するとそれに伴って照射光量が減少する。さらに、緩和区間に入ると、操舵角が増加し、車速が減少するので、時間経過に沿って照射光量を徐々に減少させる。上記と同様に、照射光量を一気に減少させるよりも図示のように徐々に減少させるほうが運転者に対して与える違和感を軽減できる。曲線区間では、操舵角、車速ともにほとんど変化しないので、照射光量もほぼ一定となる。この例でも、各区間での照射光量を比較すると、直線区間が最も大きく、曲線区間が最も小さい。

以上のような実施形態によれば、自車両が曲線道路を走行中である場合に車両用前照灯からの光の照射光量が相対的に低くなるので、道路脇の設置物に照射されて生じる反射光を抑制して運転者等の感じる煩わしさを軽減することが可能となる。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態における照射光量制御部の調光手段については特段に限定されず、電圧や電流の制御によるアナログ調光でもよいし、パルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）によるデジタル調光でもよい。また、各ランプユニットは、可動部を備えずに光照射方向が固定のものであってもよいし、可動部を備えることによって光照射方向を調整可能なものであってもよい。

１：点灯制御装置
２：光センサ
３：車両情報
４Ｒ、４Ｌ：ランプユニット
１１：走行状態判定部
１２：照射光量制御部
１００：自車両

Claims (5)

1. 車両用前照灯の点灯状態を制御するための装置であって、
   自車両から得られる操舵角と車速の各情報に基づいて、当該自車両の車速が所定値以上である場合に、前記自車両が直線道路と曲線道路のいずれを走行中であるかを判定する走行状態判定部と、
   走行状態判定部による判定結果に基づいて、前記直線道路の照射光量よりも前記曲線道路の照射光量を相対的に低く設定して前記車両用前照灯を制御する照射光量制御部と、
   を含む、車両用前照灯の点灯制御装置。
2. 前記走行状態判定部は、前記曲線道路が緩和区間と曲線区間のいずれに該当するかを判定しており、
   前記照射光量制御部は、前記緩和区間の照射光量よりも前記曲線区間の照射光量を相対的に低く設定して前記車両用前照灯を制御する、
   請求項１に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
3. 前記照射光量制御部は、前記直線道路と前記曲線区間のそれぞれにおける前記照射光量を一定に制御し、前記車速及び／又は前記操舵角の増減に合わせて前記緩和区間における前記照射光量を増減させるように制御する、
   請求項２に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
4. 前記照射光量制御部は、前記車速が小さいほど前記直線道路の照射光量を小さく設定して前記車両用前照灯を制御する、
   請求項１に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用前照灯の点灯制御装置と、当該点灯制御装置によって制御される車両用前照灯と、を備える車両用前照灯システム。

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