JP2019127125A - 点灯制御装置、点灯制御方法、および車両用灯具 - Google Patents
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Abstract
Description
近年、ADB(Adaptive Driving Beam)が開発され、車両の前方に存在する先行車あるいは対向車の部分を遮光して、走行ビームの領域を保持する機能を有するランプが登場した。
ADBでは、車両の前方をカメラによって撮影し、遮光すべき対象物を検出した場合に、LCM(Light Control Module)へ信号を送り、当該対象物に光が到達しないように遮光させる。
この技術では、ランプECUは、センサ取付位置から見た前方車両の対象光源の位置をセンサから取得し、取得した対象光源の位置に基づく目標位置を灯具取付位置から見た視差補正後方向を、灯具取付位置とセンサ取付位置との位置ずれ量に基づいて算出し、算出した視差補正後方向に基づいて遮光範囲を出力する。
しかし、特許文献1に記載の技術では、算出される前照灯の照射が抑制されるべき方向範囲は、左右方向であり、前方車両の上下方向に対して前照灯の照射が抑制されるべき方向範囲を算出することはできない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「XXに基づく」とは、「少なくともXXに基づく」ことを意味し、XXに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「XXに基づく」とは、XXを直接に用いる場合に限定されず、XXに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「XX」は、任意の要素(例えば、任意の情報)である。
[第1の実施形態]
本実施形態に係る点灯制御装置は、乗り物に搭載される。本実施形態では、乗り物の一例として自動車を示すが、乗り物としては、自動二輪車、自転車、超小型モビリティ、パーソナルモビリティーなどもある。
図1は、第1の実施形態に係る自動車1の概略的な構成を示す図である。
自動車1は、左側の前照灯(本実施形態では、左側前照灯部10Lという。)と、右側の前照灯(本実施形態では、右側前照灯部10Rという。)と、左側の尾灯(本実施形態では、左側尾灯部11Lという。)と、右側の尾灯(本実施形態では、右側尾灯部11Rという。)と、左側のサイドミラー(本実施形態では、左側サイドミラー13Lという。)と、右側のサイドミラー(本実施形態では、右側サイドミラー13Rという。)と、フロントウィンドウ15と、リアウィンドウ16とを備える。
左側前照灯部10Lは自動車1の前方の左側に配置されており、右側前照灯部10Rは自動車1の前方の右側に配置されている。
左側尾灯部11Lは自動車1の後方の左側に配置されており、右側尾灯部11Rは自動車1の後方の右側に配置されている。
また、自動車1は、前方の車外検出部(本実施形態では、前方車外検出部21という。)と、点灯制御装置30とを備える。
また、前方車外検出部21と、点灯制御装置30のうちの一部または全部は、自動車1の外観では見えずに、自動車1の内部に備えられてもよい。
また、前方車外検出部21に車両検出(画像処理)部を備えてもよい。
図2に示されるように、左側前照灯部10Lは、左側の前照灯ユニット12Lを備えている。左側の前照灯ユニット12Lは自動車1の前端部の左側端部に配置される。
また、右側前照灯部10Rは、右側の前照灯ユニット12Rを備えている。右側の前照灯ユニット12Rは自動車1の前端部の右側端部に配置される。
右側の前照灯ユニット12Rは、右側の前照灯ユニット12Rの車幅方向外側部分を構成する右側前照灯14Rを含む。
図3は、第1の実施形態に係る自動車1に備えられた照明システム100の概略的な機能構成を示す機能ブロック図である。
照明システム100は、前照灯部10と、点灯制御装置30と、前方車外検出部21とを備える。また、前照灯部10と、点灯制御装置30とによって、車両用灯具が構成される。
ここで、本実施形態では、一般的な「前後」の概念と同様に、自動車1の運転者が通常時に向く方向であって自動車1が通常時に進行(走行)する方向を「前(前方)」とし、それとは逆の方向を「後ろ(後方)」とする。また、自動車1のタイヤの接地面から屋根の方向を「上(上方向)」とし、それとは逆の方向を「下(下方向)」とする。
左側前照灯14Lは、主に自動車1の前方の左側に光を照射する。左側前照灯14Lは、走行ビーム(いわゆるハイビーム)の光を照射する機能と、すれ違いビーム(いわゆるロービーム)の光を照射する機能とを有しており、これら2つの機能が切り替えられることが可能である。左側前照灯14Lは、点灯制御装置30が出力する情報に基づいて、前方に対する配光制御を行う。
本実施形態では、前方に対する配光制御の一例として、前方車両の上下方向に対して、自動車1の前照灯部10の遮光制御を行う場合について説明を続ける。ここで、前方車両には、自動車1に先行して同じ方向に走行している自動車である先行車と、先行車とは反対に自動車1に向かって走行している自動車である対向車とが含まれる。この場合に、左側前照灯14Lは、点灯制御装置30が出力する遮光条件を示す情報に基づいて、遮光制御を行う。
右側前照灯14Rは、主に自動車1の前方の右側に光を照射する。右側前照灯14Rは、走行ビーム(いわゆるハイビーム)の光を照射する機能と、すれ違いビーム(いわゆるロービーム)の光を照射する機能とを有しており、これら2つの機能が切り替えられることが可能である。右側前照灯14Rは、点灯制御装置30が出力する情報に基づいて、前方に対する配光制御を行う。
本実施形態では、前方に対する配光制御の一例として、前方車両の上下方向に対して、自動車1の前照灯部10の遮光制御を行う場合について説明を続ける。この場合に、右側前照灯14Rは、点灯制御装置30が出力する遮光条件を示す情報に基づいて、遮光制御を行う。
具体例として、照灯として走行ビームのランプは、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)レーザースキャニングヘッドランプ、DMD(Digital Mirror Device)ヘッドランプ、列と行の制御が可能なマトリクスADBヘッドランプ、あるいは、行のみの制御が可能なADBヘッドランプなどのうちの1以上が用いられてもよい。
ここで、MEMSレーザースキャニングヘッドランプは、例えば、配光を可変に変化させることが可能な車両用のヘッドランプの一例であり、シームレスADBランプの一例である。
前方車外検出部21は、自動車1の前方の外側に関する情報を検出する。本実施形態では、自動車1は、前方車外検出部21を備えるが、他の構成例として、後方車外検出部を備えてもよい。
また、他の構成例として、自動車1は、自動車1の側方の外側に関する情報を検出する車外検出部(本実施形態では、「側方車外検出部」ともいう。)を備えてもよい。側方車外検出部としては、例えば、自動車1の進行方向に対して右側の側方車外検出部と、自動車1の進行方向に対して左側の側方車外検出部が用いられてもよい。
前方車外検出部21は、カメラ40と、検出部36とを備える。尚、本実施形態において検出部36は前方車外検出部21に含まれているが点灯制御装置30に備えられてもよい。
カメラ40は、例えば、可視光を検出する機能を備えてもよく、あるいは、赤外光を検出する機能を備えてもよく、あるいは、これら両方を備えてもよい。本実施形態では、カメラ40が、可視光を検出する機能を備える場合について説明を続ける。カメラ40は、自動車1の所定位置(例えば室内ミラー付近)に取り付けられており、自動車1の前方の空間を撮影する。
検出部36は、導出した前方車両基準点間距離に、カメラ40から点灯制御装置30へ自動車1の前方の画像が出力されてから点灯制御装置30から前照灯部10へ遮光範囲を示す情報が出力されるまでの時間の間に生じる前方車両2と自動車1との間の距離の変動を、加算又は減算することによって補正し、補正した前方車両基準点間距離である補正後前方車両基準点間距離Lを導出する。
具体的には、検出部36は、自動車1よりも前方車両2が高速で走行している先行車である場合には、導出した前方車両基準点間距離に、前方車両2と自動車1との間の距離の変動を加算することで、補正後前方車両基準点間距離Lを導出する。また、検出部36は、自動車1よりも前方車両2が低速で走行している先行車である場合と前方車両2が対向車である場合とには、導出した前方車両基準点間距離に、前方車両2と自動車1との間の距離の変動を減算することで、補正後前方車両基準点間距離Lを導出する。ここで、前方車両2と自動車1との間の距離の変動は、予め導出されている。変動の値は、例えば過去の車両間距離の測定データから単位時間当たりの前方車両2と自車両1の単位時間当たりの距離の変動値を算出し、これに画像出力から遮光範囲を示す情報を出力するのにかかる時間を乗算することで求めることができる。また、他の手法(赤外線通信等)で前方車両2の速度情報を入手可能なら自車両1との速度差を画像出力から遮光範囲を示す情報を出力するのにかかる間積算して変動値を算出してもよい。
図4において、θ3は、自動車1の基準点K1を地表ESに対して水平に延ばした線と、自動車1の基準点K1と前方車両2の検出基準位置K2とを結んだ線とのなす角度である。θ3は、自動車1の前照灯14が照射する光の下側の角度を示す。以下、θ3を、「前照灯照射下側角度」という。検出部36は、前照灯照射下側角度θ3を導出する。検出部36は、導出した補正後前方車両基準点間距離Lを示す情報と、前照灯照射下側角度θ3を示す情報とを、後述する点灯制御装置30の配光制御部38へ出力する。尚、図4の場合水平より時計回りのθ3はマイナスの角度として扱う。図3に戻り説明を続ける。
記憶部32は、情報を記憶する。ここで、記憶部32は、任意の情報を記憶してもよい。一例として、記憶部32は、点灯制御装置30により実行される制御プログラムあるいは制御パラメータなどの情報を記憶してもよい。この場合、点灯制御装置30は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサを備え、当該プロセッサが記憶部32に記憶された制御パラメータを使用して、記憶部32に記憶された制御プログラムを実行することにより、各種の処理を実行する。また、記憶部32は、車種判別情報33を記憶する。
図5は、第1の実施形態に係る点灯制御装置30の記憶部32に記憶される車種判別情報33の一例を示す図である。
車種判別情報33は、車種情報と車両種別情報と車高H1と検出基準高H2とを関連付けた情報である。図5に示される例では、車種情報「aaa」と、車両種別情報「大型車」と、車高H1「H1a」と、検出基準高H2「H2a」とが関連付けられている。
車種情報は、後述する取得部34が取得する前方車両の車種を示す情報である。車両種別情報は、車種情報によって示される車種が大型車、中型車、小型車などの自動車の区分のいずれに該当するかを示す情報である。
車高H1は、前方車両2の高さであり、タイヤの接地面から屋根などの最上部までの長さを示す。検出基準高H2は、自動車1が前方車両2を検出した場合に、その前方車両2のバンパーの最上部などの基準とする位置である検出基準位置の高さを示す情報である。検出基準位置は、前方車両2の基準となる位置であり、検出基準位置に基づいて、遮光条件が導出される。本実施形態では、検出基準高H2の一例として、前方車両2のバンパーの最上部とする場合について説明を続ける。例えば、検出基準高H2は、車高H1の半分の高さである。具体的には、車高H1が1.6メートルである場合には、検出基準高H2は0.8メートルである。図3に戻り説明を続ける。
さらに、取得部34は、検出した前方車両2の情報に基づいて、その前方車両2の車種を特定する。具体的には、取得部34は、車種情報と車種の特徴量とを関連付けた情報を記憶している。取得部34は、前方車両2の画像から、前方車両2の特徴量を抽出する。特徴量の一例は、前方車両2が先行車である場合にはその先行車のテールランプ(左側尾灯部11L、右側尾灯部11R)であり、前方車両2が対向車である場合にはその対向車のヘッドランプ(左側前照灯部10L、右側前照灯部10R)である。
尚、上記では車種とは別に車両情報を特定したが、記憶部32に記憶されている情報が、特徴量と車両種別情報(大型車、中型車、小型車、など)とが直接関連付けられている場合、取得部34は車両種別情報に基づいて、記憶部32から車高H1を示す情報と、検出基準高H2を示す情報とを、取得してもよい。以降は記憶部32の関連付けの仕方に寄らず特徴量と結び付けられている情報を車種情報とする。
配光制御部38は、取得した前方車両2の車高H1を示す情報と、検出基準高H2を示す情報と、補正後前方車両基準点間距離Lを示す情報と、前照灯照射下側角度θ3を示す情報とに基づいて、前方車両2の上下方向に対して、自動車1の前照灯部10に含まれる左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとの遮光条件を導出する。配光制御部38は、導出した遮光条件を示す情報を、前照灯部10へ出力する。
具体的には、配光制御部38は、自動車1の基準点K1から、前方車両2を見た場合に、左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとが照射する光の下限の位置の座標(以下「前方車両下限位置LPC」という)と、光の上限の位置の座標(以下「前方車両上限位置UPC」という)とを導出する。
自動車1の基準点K1を原点(0,0)とし、自動車1が進行する方向(前(前方)をX軸とし、地表ESに対して垂直な方向(上(上方向)をZ軸とし、X軸とZ軸とに垂直な方向をY軸とする。以下、主に、X軸と、Z軸とからなるXZ面で、説明を続ける。
配光制御部38は、前方車両2の車高H1と、検出基準高H2と、前照灯照射下側角度θ3と、補正後前方車両基準点間距離Lを示す情報とに基づいて、自動車1の基準点K1から、前方車両2を見た場合に、左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとが照射する光の前方車両下限位置LPC(X1,Z1)を、式(1)と、式(2)とから導出する。前方車両下限位置LPC(X1,Z1)より下は、遮光され、左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとによって、照射されない。
X1=L×cosθ3 (1)
Z1=L×sinθ3−H2 (2)
X2=L×cisθ3 (3)
Z2=L×sinθ3+(H1−H2) (4)
図8は、第1の実施形態に係る自動車1に備えられた照明システム100の遮光範囲下限角度αLowと遮光範囲上限角度αUpとを導出する処理の一例を示す図である。図8には、一例として、前方車両2が、先行車である場合について示されているが、前方車両2が対向車である場合にも適用できる。
配光制御部38は、前照灯14の位置の座標(X0,Z0)に基づいて、自動車1の前照灯14の位置の座標(X0,Z0)から地表ESに対して平行に延ばした線と、自動車1の前照灯14の位置座標(X0,Z0)と前方車両2の前方車両下限位置座標LPCとを結んだ線とのなす遮光範囲下端角度αLowを、式(5)から導出する。
αLow=atan{(Z1−Z0)/(X1−X0)} (5)
αUp=atan{(Z2−Z0)/(X2−X0)} (6)
配光制御部38は、遮光範囲下端角度αLowと、遮光範囲上端角度αUpとに基づいて、前照灯14の遮光条件を導出する。配光制御部38は、導出した遮光条件を示す情報を、前照灯部10へ出力する。前照灯部10に含まれる左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとは、配光制御部38が出力した遮光条件を示す情報に基づいて、前方を照射する。
図9は、第1の実施形態に係る自動車1に備えられた照明システム100の遮光範囲を制御する処理の手順の一例を示すフローチャートである。
(ステップS11)
点灯制御装置30の取得部34は、前方車外検出部21に含まれるカメラ40により周期的に撮影される自動車1の前方の画像に基づいて、前方車両2を検出する。
(ステップS12)
点灯制御装置30の取得部34は、前方車両2の画像から、前方車両2の特徴量を抽出する。取得部34は、車種情報と関連付けられた車種の特徴量をもとに、抽出した前方車両2の特徴量に該当する車種の特徴量と関連付けられた車種情報を取得する。また、取得部34は、取得した車種情報と記憶部32に記憶された車種判別情報33とに基づいて、前方車両2の車高H1を示す情報と、検出基準高H2を示す情報とを取得する。
前方車外検出部21の検出部36は、自動車1の基準点K1と前方車両2の検出基準位置との間の距離である前方車両基準点間距離を導出する。検出部36は、導出した前方車両基準点間距離に、カメラ40から点灯制御装置30へ自動車1の前方の画像が出力されてから点灯制御装置30から前照灯部10へ遮光範囲を示す情報が出力されるまでの時間の間に生じる前方車両2と自動車1との間の距離の変動を、加算又は減算することによって補正し、補正した前方車両基準点間距離である補正後前方車両基準点間距離Lを導出する。検出部36は、前照灯照射下側角度θ3を導出する。
(ステップS14)
点灯制御装置30の配光制御部38は、前方車両2の車高H1と、検出基準高H2と、前照灯照射下側角度θ3と、補正後前方車両基準点間距離Lを示す情報とに基づいて、前方車両下限位置LPCを導出する。また、配光制御部38は、前方車両上限位置UPCを導出する。
点灯制御装置30の配光制御部38は、自動車1の基準点K1から自動車1の前照灯14へ視差補正を行うことによって、自動車1の前照灯14から前方車両2を照射する場合の遮光範囲を示す遮光範囲下端角度αLowと遮光範囲上端角度αUpとを導出する。
(ステップS16)
点灯制御装置30の配光制御部38は、遮光範囲下端角度αLowと遮光範囲上端角度αUpとに基づいて、前照灯14の遮光条件を導出する。
(ステップS17)
点灯制御装置30の配光制御部38は、導出した遮光条件を示す情報を、前照灯部10へ出力する。
前述した第1の実施形態では、配光制御の一例として、前方車両2の上下方向に対して、自動車1の左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとに対して遮光制御を行う場合について説明したが、この例に限られない。例えば、前方車両2の上下方向に加え、左右方向に対して、自動車1の左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとに対して遮光制御を行うようにしてもよい。
前述した第1の実施形態では、点灯制御装置30の配光制御部38が、sinθ3を算出する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、前方車両2の距離が十分遠く前照灯照射下側角度θ3は、小さな角度である場合、θ3≒sinθ3≒tanθ3と近似できる。この場合、sinθ3をθ3に置き換えて算出してもよい。
前述した第1の実施形態では、検出部36が、カメラ40により周期的に撮影される自動車1の前方の画像に基づいて、自動車1の基準点と前方車両2の検出基準位置との間の距離である前方車両基準点間距離を導出する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、検出部36が、カメラ40により周期的に撮影される自動車1の前方の画像に基づいて、自動車1の基準点と、その基準点を地表に平行に延ばした線が前方車両2へ到達する点との間の距離を導出してもよい。この場合、検出部36は、導出した距離を前方車両基準点間距離へ変換し、前方車両基準点間距離へ変換した結果に基づいて、前述した処理を行う。
前述した第1の実施形態では、取得部34が、前方車両2が先行車である場合にはその先行車のテールランプ(左側尾灯部11L、右側尾灯部11R)を認識し、前方車両2が対向車である場合にはその対向車のヘッドランプ(左側前照灯部10L、右側前照灯部10R)を認識することで、前方車両2を検出する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、取得部34は、画像認識処理を行うことにより、画像中の濃度変化が急激な点であるエッジの分布などの画像の構造的な特徴点を抽出し、抽出した特徴点が車両の特徴点と判定できる場合に、前方車両2を検出したとするようにしてもよい。
前述した第1の実施形態では、前方車両2の特徴量の一例として、前方車両2が先行車である場合にはその先行車のテールランプ(左側尾灯部11L、右側尾灯部11R)であり、前方車両2が対向車である場合にはその対向車のヘッドランプ(左側前照灯部10L、右側前照灯部10R)である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、前方車両2の特徴量の一例として、車高、車幅、色、輝度などが使用されてもよい。
距離のみが時間に応じて変化するため、距離情報が継続して入手でき、トラッキングが続いてさえいれば式(1)−式(6)に応じて遮光範囲を変化させることができる。例えば、トラッキング中に特徴量が検出できないような事態、例えば、左側尾灯部11Lと右側尾灯部11R(左右のテールランプ)との一方が遮蔽物によって隠される事態になっても、距離変化に応じた遮光範囲の設定が可能となる。そして、取得部34が検出した前方車両の車種情報が、トラッキングの対象である前方車両から変化した場合に、配光制御部38は、変化した前方車両の車種情報に基づいて、遮光条件を変更するようにしてもよい。
また、自動車1の側方の外側に関する情報に基づいて、側方車両を検出した場合に、側方車両の上下方向に対して、遮光制御を行うようにしてもよい。この場合、側方車外検出部が検出した自動車1の側方の外側に関する情報に基づいて、側方車両を検出した場合に、側方車両の上下方向に対して、遮光制御を行う。
前述した第1の実施形態では、一例として、前方車外検出部21が、カメラ40を備える場合について説明したが、この例に限られない。例えば、さらに、レーザーレーダー、レーダー、ソナーなどのうちの1以上を備えてもよい。
前述した第1の実施形態では、検出基準位置の一例として、前方車両2のバンパーの最上部である場合について説明したがこの例に限られない。例えば、検出基準位置を、前方車両2のリアウィンドウの最下部としてもよいし、前方車両2のバンパーの中部としてもよい。また、検出基準位置を、車両種別情報に応じて、異ならせてもよい。
前述した第1の実施形態において、前照灯照射下側角度θ3の導出は任意の方法を使用してよい。具体的には、検出部36は、カメラの画像情報に予め記憶された対応テーブルを用いて、前照灯照射下側角度θ3を導出してもよい。また、検出部36は、補正後前方車両基準点間距離Lを先に算出し、算出した補正後前方車両基準点間距離Lと、自動車1の基準点K1の高さと、検出基準高H2とに基づいて、前照灯照射下側角度θ3を導出してもよい。この場合、検出部36は、arcsin(自動車1の基準点K1の高さ−H2)/Lを算出することによって、前照灯照射下側角度θ3を導出する。また、検出部36は、レーザーレーダー等の角度計測機能を有する装置を有している場合、その角度計測機能を有する装置が計測した結果を使用して、前照灯照射下側角度θ3を導出してもよい。
一構成例として、車両用照灯(本実施形態では、前照灯部10)による光照明状態を制御する点灯制御装置(本実施形態では、点灯制御装置30)であって、自車両の前方車両の車種情報を取得する車種情報取得部(本実施形態では、取得部34)と、前方車両と自車両との間の距離を検出する距離検出部(本実施形態では、検出部36)と、車種情報と距離とに基づいて、前方に対する配光を制御する配光制御部(本実施形態では、配光制御部38)とを備える、点灯制御装置。
一構成例として、配光制御部は、前方に対する配光を制御することで、前方車両に対する遮光範囲を制御する
一構成例として、配光制御部は、前方車両の上下方向に対して、自車両の照灯の遮光範囲を制御する。
一構成例として、距離検出部は、前方と自車両との間の距離を周期的に検出し、配光制御部は、車種情報と周期的に検出された距離とに基づいて、前方車両に対する配光を制御する。
第2の実施形態に係る自動車1aの概略的な構成は、図1を適用できる。ただし、第2の実施形態に係る自動車1aは、第1の実施形態に係る自動車1と比較して、前方車外検出部21の代わりに、前方車外検出部21aを備え、点灯制御装置30の代わりに、点灯制御装置30aを備える点で、異なる。
第2の実施形態に係る照明システム100aが適用された自動車1aの前側部分は、図2を適用できる。
図10は、第2の実施形態に係る自動車1aに備えられた照明システム100aの概略的な機能構成を示すブロック図である。
照明システム100aは、前照灯部10と、点灯制御装置30aと、前方車外検出部21aとを備える。また、前照灯部10と、点灯制御装置30aとによって、車両用灯具が構成される。
ここで、本実施形態では、一般的な「前後」の概念と同様に、自動車1aの運転者が通常時に向く方向であって自動車1aが通常時に進行(走行)する方向を「前(前方)」とし、それとは逆の方向を「後ろ(後方)」とする。また、自動車1aのタイヤの接地面から屋根の方向を「上(上方向)」とし、それとは逆の方向を「下(下方向)」とする。
前方車外検出部21aは、自動車1aの前方の外側に関する情報を検出する。本実施形態では、自動車1aは、前方車外検出部21aを備えるが、他の構成例として、後方車外検出部を備えてもよい。
また、他の構成例として、自動車1aは、自動車1aの側方の外側に関する情報を検出する車外検出部(本実施形態では、「側方車外検出部」ともいう。)を備えてもよい。側方車外検出部としては、例えば、自動車1aの進行方向に対して右側の側方車外検出部と、自動車1aの進行方向に対して左側の側方車外検出部が用いられてもよい。
前方車外検出部21aは、カメラ40と、レーザーレーダー42と、検出部36aとを備える。尚、本実施形態において検出部36aは前方車外検出部21aに含まれているが点灯制御装置30に備えられてもよい。
カメラ40は、例えば、可視光を検出する機能を備えてもよく、あるいは、赤外光を検出する機能を備えてもよく、あるいは、これら両方を備えてもよい。本実施形態では、カメラ40が可視光を検出する機能を備える場合について説明を続ける。カメラ40は、自動車1aの所定位置(例えば室内ミラー付近)に設置されており、自車両の前方の空間を撮影する。カメラ40は、自車両の前方の空間を撮影することによって得られた画像情報を、取得部34へ出力する。
レーザーレーダー42は、レーザーやミリ波を、自動車1aの前方に照射するとともに、照射したレーザーやミリ波を二次元状に照射し、自動車1aの前方で反射されたレーザーやミリ波を受信する。レーザーレーダー42は、受信したレーザーやミリ波を、検出部36aへ出力する。
具体的には、検出部36aは、自動車1aよりも前方車両2が高速で走行している先行車である場合には、導出した前方車両基準点間距離に、前方車両2と自動車1aとの間の距離の変動を加算することで、補正後前方車両基準点間距離Lを導出する。また、検出部36aは、自動車1aよりも前方車両2が低速で走行している先行車である場合と前方車両2が対向車である場合とには、導出した前方車両基準点間距離に、前方車両2と自動車1aとの間の距離の変動を減算することで、補正後前方車両基準点間距離Lを導出する。ここで、前方車両2と自動車1aとの間の距離の変動は、予め導出されている。
変動の値は、例えば過去の車両間距離の測定データから単位時間当たりの前方車両2と自車両1の単位時間当たりの距離の変動を算出し、これに画像出力から遮光範囲を示す情報を出力するのにかかる時間を乗算することで求めることができる。また、他の手法(赤外線通信等)で前方車両2の速度情報を入手可能なら自車両1との速度差を画像出力から遮光範囲を示す情報を出力するのにかかる間積算して変動値を算出してもよい。
検出部36aは、前照灯照射下側角度θ3を導出する。検出部36aは、導出した補正後前方車両基準点間距離Lを示す情報と、前照灯照射下側角度θ3を示す情報とを、配光制御部38へ出力する。
記憶部32aは、情報を記憶する。ここで、記憶部32aは、任意の情報を記憶してもよい。一例として、記憶部32aは、点灯制御装置30aによって実行される制御プログラムあるいは制御パラメータなどの情報を記憶してもよい。この場合、点灯制御装置30aは、例えば、CPUなどのプロセッサを備え、当該プロセッサが記憶部32aに記憶された制御パラメータを使用して、記憶部32aに記憶された制御プログラムを実行することにより、各種の処理を実行する。
本発明の一実施形態に係る自動車1aに備えられた照明システム100aの遮光範囲を制御する処理の手順の一例を示すフローチャートは、図9を適用できる。
ただし、ステップS13では、点灯制御装置30aの検出部36aは、自動車1aの基準点K1と前方車両2の検出基準位置との間の距離である前方車両基準点間距離を導出する。検出部36aは、導出した前方車両基準点間距離に、レーザーレーダー42から点灯制御装置30aへレーザーやミリ波が出力されてから点灯制御装置30aから前照灯部10へ遮光範囲を示す情報が出力されるまでの時間の間に生じる前方車両2と自動車1aとの間の距離の変動を、加算又は減算することによって補正し、補正した前方車両基準点間距離である補正後前方車両基準点間距離Lを導出する。
また、検出部36aは、前照灯照射下側角度θ3を導出する。
前述した第2の実施形態では、配光制御の一例として、前方車両2の上下方向に対して、自動車1aの左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとの遮光制御を行う場合について説明したが、この例に限られない。例えば、前方車両2の上下方向に加え、左右方向に対して、自動車1aの左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとの遮光制御を行うようにしてもよい。
前述した第2の実施形態では、点灯制御装置30aの配光制御部38が、sinθ3を算出する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、前照灯照射下側角度θ3は、小さな角度である場合、θ3≒sinθ3≒tanθ3と近似できる。この場合、sinθ3をθ3に置き換えて算出してもよい。
前述した第2の実施形態では、検出部36aが、カメラ40により周期的に撮影される自動車1aの前方の画像に基づいて、自動車1aの基準点と前方車両2の検出基準位置との間の距離である前方車両基準点間距離を導出する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、検出部36aが、カメラ40により周期的に撮影される自動車1aの前方の画像に基づいて、自動車1aの基準点と、その基準点を地表に平行に延ばした線が前方車両2へ到達する点との間の距離を導出してもよい。この場合、検出部36aは、導出した距離を前方車両基準点間距離へ変換し、前方車両基準点間距離へ変換した結果に基づいて、前述した処理を行う。
前述した第2の実施形態では、取得部34が、前方車両2が先行車である場合にはその先行車のテールランプ(左側尾灯部11L、右側尾灯部11R)を認識し、前方車両2が対向車である場合にはその対向車のヘッドランプ(左側前照灯部10L、右側前照灯部10R)を認識することで、前方車両2を検出する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、取得部34は、画像認識処理を行うことにより、画像中の濃度変化が急激な点であるエッジの分布などの画像の構造的な特徴点を抽出し、抽出した特徴点が車両の特徴点と判定できる場合に、前方車両2を検出したとするようにしてもよい。
前述した第2の実施形態では、前方車両2の特徴量の一例として、前方車両2が先行車である場合にはその先行車のテールランプ(左側尾灯部11L、右側尾灯部11R)であり、前方車両2が対向車である場合にはその対向車のヘッドランプ(左側前照灯部10L、右側前照灯部10R)である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、前方車両2の特徴量の一例として、車高、車幅、色、輝度などが使用されてもよい。
例えば、すでに取得部34は、配光制御部38が配光制御している場合に、その配光制御の対象である前方車両2をトラッキングする。トラッキングしている間は、車種条件(遮光H1、検出基準高H2もしくは左側前照灯14Lと右側前照灯14Rとが照射する光の前方車両下限位置LPCのZ座標(Z1)、前方車両上限位置UPCのZ座標(Z2))は変更されない。
距離のみが時間に応じて変化するため、距離情報が継続して入手でき、トラッキングが続いてさえいれば式(1)−式(6)に応じて遮光範囲を変化させることができる。例えば、トラッキング中に特徴量が検出できないような事態、例えば、左側尾灯部11Lと右側尾灯部11R(左右のテールランプ)との一方が遮蔽物によって隠される事態になっても、距離変化に応じた遮光範囲の設定が可能となる。そして、取得部34が検出した前方車両の車種情報が、トラッキングの対象である前方車両から変化した場合に、配光制御部38は、変化した前方車両の車種情報に基づいて、遮光条件を変更するようにしてもよい。
また、自動車1aの側方の外側に関する情報に基づいて、側方車両を検出した場合に、側方車両の上下方向に対して、遮光制御を行うようにしてもよい。この場合、側方車外検出部が検出した自動車1aの側方の外側に関する情報に基づいて、側方車両を検出した場合に、側方車両の上下方向に対して、遮光制御を行う。
前述した第2の実施形態では、一例として、前方車外検出部21aが、カメラ40と、レーザーレーダー42とを備える場合について説明したが、この例に限られない。例えば、カメラ40、レーザーレーダー42に加え、レーダー、ソナーなどのうちの1以上を備えてもよい。
前述した第2の実施形態では、検出基準位置の一例として、前方車両2のバンパーの最上部である場合について説明したがこの例に限られない。例えば、検出基準位置を、前方車両2のリアウィンドウの最下部としてもよいし、前方車両2のバンパーの中部としてもよい。また、検出基準位置を、車両種別情報に応じて、異ならせてもよい。
前述した第2の実施形態において、前照灯照射下側角度θ3の導出は任意の方法を使用してよい。具体的には、検出部36aは、カメラの画像情報に予め記憶された対応テーブルを用いて、前照灯照射下側角度θ3を導出してもよい。また、検出部36aは、補正後前方車両基準点間距離Lを先に算出し、算出した補正後前方車両基準点間距離Lと、自動車1aの基準点K1の高さと、検出基準高H2とに基づいて、前照灯照射下側角度θ3を導出してもよい。この場合、検出部36aは、arcsin(自動車1aの基準点K1の高さ−H2)/Lを算出することによって、前照灯照射下側角度θ3を導出する。また、検出部36aは、レーザーレーダー等の角度計測機能を有する装置を有している場合、その角度計測機能を有する装置が計測した結果を使用して、前照灯照射下側角度θ3を導出してもよい。
さらに、レーザーレーダー42が自動車1aの前方に照射し、自動車1aの前方で反射されたレーザーやミリ波を使用して補正後前方車両基準点間距離Lを導出することによって、カメラ40により周期的に撮影される自動車1aの前方の画像に基づいて補正後前方車両基準点間距離Lを導出するよりも、短周期でリアルタイムに近い補正後前方車両基準点間距離Lを導出できる。
一構成例として、車両用照灯(本実施形態では、前照灯部10)による光照明状態を制御する点灯制御装置(本実施形態では、点灯制御装置30a)であって、自車両の前方車両の車種情報を取得する車種情報取得部(本実施形態では、取得部34)と、前方車両と自車両との間の距離を検出する距離検出部(本実施形態では、検出部36a)と、車種情報と距離とに基づいて、前方に対する配光を制御する配光制御部(本実施形態では、配光制御部38)とを備える、点灯制御装置。
一構成例として、配光制御部は、前方に対する配光を制御することで、前方車両に対する遮光範囲を制御する
一構成例として、配光制御部は、前方車両の上下方向に対して、自車両の照灯の遮光範囲を制御する。
一構成例として、距離検出部は、前方と自車両との間の距離を周期的に検出し、配光制御部は、車種情報と周期的に検出された距離とに基づいて、前方車両に対する配光を制御する。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム(OS:Operating System)あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)あるいは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (6)
- 車両用照灯による光照明状態を制御する点灯制御装置であって、
自車両の前方車両の車種情報を取得する車種情報取得部と、
前記前方車両と前記自車両との間の距離を検出する距離検出部と、
前記車種情報と前記距離とに基づいて、前方に対する配光を制御する配光制御部とを備える、点灯制御装置。 - 前記配光制御部は、前記前方に対する配光を制御することで、前記前方車両に対する遮光範囲を制御する、請求項1に記載の点灯制御装置。
- 前記配光制御部は、前記前方車両の上下方向に対して、前記自車両の照灯の遮光範囲を制御する、請求項2に記載の点灯制御装置。
- 前記距離検出部は、前記前方車両と前記自車両との間の距離を周期的に検出し、
前記配光制御部は、前記車種情報と周期的に検出された前記距離とに基づいて、前記前方に対する配光を制御する、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の点灯制御装置。 - 車両用照灯による光照明状態を制御する点灯制御装置が実行する点灯制御方法であって、
自車両の前方車両の車種情報を取得するステップと、
前記前方車両と前記自車両との間の距離を検出するステップと、
前記車種情報と前記距離とに基づいて、前方に対する配光を制御するステップとを有する、点灯制御方法。 - 車両用照灯と、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の点灯制御装置と
を備える車両用灯具。
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