JP4539507B2

JP4539507B2 - 配光制御装置

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Publication number: JP4539507B2
Application number: JP2005269027A
Authority: JP
Inventors: 孝幸宮島
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2025-09-15
Also published as: JP2007076565A

Description

本発明は、自車の進行方向を照射する照明装置の光軸方向を変更する配光制御装置に関し、特に、自車の現在位置と、自車の走行する車線と対向車線との境界線の位置情報とに基づいて照明装置の光軸方向を変更することによって、自車の視界の確保を行うとともに他車に対しても快適な走行を可能とした配光制御装置に関するものである。

一般に道路を走行する際の運転者は車速によらず、所定時間経過後の自車の位置を注視する傾向にある。従って、特に夜間においてカーブを走行する際には、ヘッドライトによって車両の正面方向を照射するのみでは運転者の視覚が狭くなり、事故の原因となる虞があった。
そこで、従来より、自車が走行する際に通常は進行方向に対して平行となっているヘッドライトの光軸方向を左右方向に変更することによって、自車の走行に沿った良好な視界を確保することが行われていた。例えば、特開２００２−１９３０２９号公報には、車両が交差点にさしかかると、車両の走行路及び交差点における交差路の車線数と車両の走行中の車線を検出することによって、車両の旋回方向及び旋回半径を算出し、算出した旋回半径に基づきヘッドライトの配光を指示する車両用灯具の配光制御システムについて記載されている。
特開２００２−１９３０２９号公報（第４頁〜第６頁、図２）

しかしながら、前記した特許文献１に記載された車両用灯具の配光制御システムでは、対向車線を走行する対向車に対する影響を何ら考慮していなかった。従って、単に自車の旋回方向や旋回半径等に基づいてヘッドライトの配光を決定することとすると、自車のヘッドライトの光が境界線を越えて対向車の乗員の目に入ってしまい、乗員の視力を奪う結果となっていた。

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、照明装置の光軸方向を変更することによって自車の乗員の視界を確保することが可能となるとともに、照明装置の光が対向車の乗員の視力を奪うことなく快適な走行を行わせることを可能とした配光制御装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため本願の請求項１に配光制御装置は、自車の進行方向における所定領域を照射する照明装置（４、５）と、前記照明装置の光軸方向を変更する光軸変更手段（６、７）と、前記光軸変更手段を制御する照明装置制御手段（８、１７）と、を有する配光制御装置（１）において、自車の現在位置を検出する自車位置検出手段（１５）と、自車が走行する道路の対向車線との境界線の位置情報を取得する境界線取得手段（１６）と、自車の所定時間経過後の予測位置を算出する予測位置算出手段（１７）と、前記自車の現在位置から前記予測位置への方向と自車の進行方向のなす第１角度を算出する第１角度算出手段（１７）と、前記自車の現在位置から前記境界線への接線方向と自車の進行方向のなす第２角度を算出する第２角度算出手段（１７）と、を有し、前記照明装置制御手段は、前記第１角度が前記第２角度以下である場合に前記予測位置への方向を前記光軸方向に設定するとともに、前記第１角度が前記第２角度より大きい場合に前記境界線への接線方向を前記光軸方向に設定し、当該設定した光軸方向に基づいて前記光軸変更手段を制御することを特徴とする。

また、請求項２に係る配光制御装置は、請求項１に記載の配光制御装置であって、光軸半径の距離を設定する光軸半径設定手段（１７）、をさらに有し、前記第２角度算出手段（１７）は、前記自車の現在位置を中心にした前記光軸半径内で、前記自車の現在位置から前記境界線への接線方向と自車の進行方向のなす前記第２角度を算出することを特徴とする。

尚、「光軸半径」とは、例えば自車のヘッドライトの光が対向車に対して大きく影響を与える距離が相当する。

更に、請求項３に係る配光制御装置は、請求項２に記載の配光制御装置であって、前記光軸半径の距離は前記照明装置（４、５）の光軸方向が水平方向に対してなす角度に基づいて特定されることを特徴とする。

前記構成を有する請求項１に係る配光制御装置では、自車の現在位置と、自車の走行する車線と対向車線との境界線の位置情報とに基づいて光軸変更手段を制御し、照明装置の光軸方向を変更するので、照明装置の光軸方向の変更を行うことにより自車の乗員の視界を確保することが可能となるとともに、対向車線を走行する対向車の乗員の視界に照明装置の光が入らないように制御することが可能となる。従って、自車及び他車の快適な走行を可能にし、視界の不良に基づく事故の発生に関しても防止することができる。

また、請求項１に係る配光制御装置では、自車の予測位置の方向と自車の進行方向のなす第１角度を算出するとともに、自車の現在地から境界線への接線方向と自車の進行方向のなす第２角度を算出し、第１角度が第２角度以下の場合には自車位置の方向を光軸方向に設定するとともに、第１角度が第２角度より大きい場合には境界線への接線方向を光軸方向に設定する。それによって、照明装置の光が対向車に影響を与えない範囲で最大の光軸の振り幅を設定することが可能であり、自車の乗員の視界を最大限まで確保することが可能となる。

また、請求項２に係る配光制御装置では、自車の予測位置の方向と自車の進行方向のなす第１角度を算出するとともに、自車の現在位置を中心にした光軸半径内で、自車の現在地から境界線への接線方向と自車の進行方向のなす第２角度を算出し、第１角度が第２角度より小さい場合には自車位置の方向を光軸方向に設定するとともに、第１角度が第２角度より大きい場合には境界線への接線方向を光軸方向に設定するので、特に照明装置から照射される光が対向車に対して影響を与える虞のある距離内に位置する対向車に対してのみ、乗員の視界に照明装置の光が入らないように制御することが可能となる。それによって、照明装置の光が対向車に影響を与える虞がある場合であっても、影響を与えない範囲で最大の光軸の振り幅を設定することが可能であり、自車の乗員の視界を最大限まで確保することが可能となる。また、照明装置が対向車に対して影響を与えない範囲で、最も自車の走行に適した方向に照明装置の光軸を変更することが可能となる。

更に、請求項３に係る配光制御装置では、光軸半径の距離は照明装置の光軸方向が水平方向に対してなす角度に基づいて特定されるので、現在の自車の照明装置の状態に基づいて適切な光軸半径を特定することが可能となる。従って、照明装置が対向車に対して影響を与えない範囲で、最も自車の走行に適した方向に照明装置の光軸を変更することが可能となる。

以下、本発明に係る配光制御装置について具体化した実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係る配光制御装置１の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係る配光制御装置１の概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態に係る配光制御装置１は、車両２に対して設置されたナビゲーション装置３、ヘッドライト（照明装置）４、５、駆動機構部（光軸変更手段）６、７、ヘッドライトＥＣＵ（照明装置制御手段）８等で構成されている。

ここで、本実施形態に係る配光制御装置１は、ＡＦＳ（ＡｄａｐｔｉｖｅＦｒｏｎｔＬｉｇｈｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）と呼ばれ、夜間においてカーブを走行する際にヘッドライト４、５の角度を変化させて乗員の視野を確保する為の装置である。具体的には、車両２の現在位置から所定時間（例えば３秒）経過後の自車位置を算出し、当該所定時間経過後の自車位置を照射するようにヘッドライト４、５のスイブル角（進行方向に対する光軸の角度）を制御する。これは、一般に道路を走行する際の運転者は車速によらず、所定時間経過後の位置を注視する傾向にあることに基づくものであり、注視する位置に対してヘッドライドの光軸が向くように制御することで視認性を向上させることができる。

また、配光制御装置１を構成するナビゲーション装置３は、車両２の室内のセンターコンソール又はパネル面に備え付けられ、地図や目的地までの探索経路を表示する液晶ディスプレイ１０や経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ１１等を備えている。そして、ＧＰＳ等によって車両２の現在位置を特定するととともに、目的地が設定された場合においては目的地までの経路の探索、並びに設定された経路に従った案内を液晶ディスプレイ１０やスピーカ１１を用いて行う。また、本実施形態に係るナビゲーション装置３では、後述するようにカーブを走行する際に、対向車線との境界線を検出した後に、境界線を越えない角度範囲でスイブル角を算出し（図４のＳ３〜Ｓ１２）、ヘッドライトＥＣＵ８に対して算出結果を出力する（図４のＳ１３）。

また、ヘッドライト４、５は、車両前方の左右両側にそれぞれ配置され、車両の進行方向における所定領域を照射する照明装置である。また、ヘッドライト４、５の内側にはビームの一部を左右に広げるためのリフレクタ（反射鏡）が配置されている。
そして、本実施形態に係るヘッドライト４、５は、車両２に対して左右方向及び上下方向に回動可能に取り付けられており、それぞれ駆動機構部６、７によって所定方向に回動され光軸方向が変更される。例えば、図２（Ａ）は光軸Ｌが進行方向に対して平行（スイブル角０°）となった場合の光の照射状態を示した模式図、図２（Ｂ）は光軸Ｌが進行方向に対してθだけ外側方向（スイブル角θ）となった場合の光の照射状態を示した模式図である。
ここで、ヘッドライト４、５は、車両の中心側を負、外側を正とした場合に、−１０度〜２５度の範囲で可動するように構成されている。また、上下方向の角度は上、中、下の３段階で上下動させることができ、最も光の照射範囲が遠いハイビーム（Ｈビーム）と中間の照射範囲であるミドルビーム（Ｍビーム）と最も照射範囲の狭いロウビーム（Ｌビーム）の切換が利用者の操作に基づいて可能になっている。

また、駆動機構部６、７は駆動モータと、駆動モータの回転駆動をヘッドライト４、５に伝達するギヤボックスとからなり、ヘッドライトＥＣＵ８からの指示に基づいてヘッドライト４、５の点灯又は消灯、及びヘッドライト４、５の左右方向又は上下方向への回動を行う。

また、ヘッドライトＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）８は、全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのＣＰＵの他に、記憶手段であるＲＡＭやＲＯＭを備えており、車両内のセンターコンソール等に設置された各操作部（例えば、ヘッドライトのＯＮ／ＯＦＦの切換スイッチやＨビーム・Ｍビーム・Ｌビームの切換スイッチ）の操作情報やナビゲーション装置３から出力されたスイブル角の情報に基づいて駆動機構部６、７の駆動制御や電力供給の制御を行う電子制御ユニットである。

次に、本実施形態に係る配光制御装置１の制御系に係る構成について特にナビゲーション装置３を中心にして図２に基づき説明する。図２は本実施形態に係る配光制御装置１の制御系を模式的に示すブロック図である。

ナビゲーション装置３は、自車の現在位置を検出する現在地検出処理部（自車位置検出手段）１５と、各種のデータが記録されたデータ記録部（境界線記憶手段）１６と、入力された情報に基づいて、各種の演算処理を行うナビゲーション制御部（照明装置制御手段、予測位置算出手段、第１角度算出手段、光軸半径設定手段、第２角度算出手段）１７と、操作者からの操作を受け付ける操作部１８と、操作者に対して地図等の情報を表示する液晶ディスプレイ１０と、経路案内に関する音声ガイダンスを出力するスピーカ１１と、車両２の走行速度を検出する車速センサ１９と、交通情報センタ等の情報センタとの間で通信を行う通信装置２０と、から構成されている。
また、ナビゲーション装置３に対しては前記したヘッドライト４、５を駆動する駆動機構部６、７の制御や電源供給の制御を行うヘッドライトＥＣＵ８が接続されている。

以下に、ナビゲーション装置３を構成する各構成要素について説明すると、現在地検出処理部１５は、ＧＰＳ３１、地磁気センサ３２、距離センサ３３、ステアリングセンサ３４、方位検出部としてのジャイロセンサ３５、高度計（図示せず）等からなり、現在の自車の位置、方位、目標物（例えば、交差点）までの距離等を検出することが可能となっている。

具体的には、ＧＰＳ３１は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することにより、地球上における自車の現在地及び現在時刻を検出し、地磁気センサ３２は、地磁気を測定することによって自車方位を検出し、距離センサ３３は、道路上の所定の位置間の距離等を検出する。ここで、距離センサ３３としては、例えば、自車の車輪（図示せず）の回転速度を測定し、測定した回転速度に基づいて距離を検出するセンサ、加速度を測定し、測定した加速度を２回積分して距離を検出するセンサ等を使用することができる。

また、ステアリングセンサ３４は自車の舵（だ）角を検出する。ここで、ステアリングセンサ３４としては、例えば、ステアリングホイール（図示せず）の回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。

そして、ジャイロセンサ３５は自車の旋回角やヨーレート（車両の回転角速度）を検出する。ここで、ジャイロセンサ３５としては、例えば、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。また、ジャイロセンサ３５によって検出された旋回角を積分することにより、自車方位を検出することができる。

また、データ記録部１６は、外部記憶装置及び記録媒体としてのハードディスク（図示せず）と、ハードディスクに記録された地図情報ＤＢ２５、所定のプログラム等を読み出すとともにハードディスクに所定のデータを書き込む為のドライバである記録ヘッド（図示せず）とを備えている。尚、本実施形態においては、データ記録部１６の外部記憶装置及び記憶媒体としてハードディスクが使用されるが、ハードディスクのほかに、フレキシブルディスク等の磁気ディスクを外部記憶装置として使用することができる。また、メモリーカード、磁気テープ、磁気ドラム、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、光ディスク、ＭＯ、ＩＣカード、光カード等を外部記憶装置として使用することもできる。

また、地図情報ＤＢ２５には、経路案内及び地図表示に必要な各種情報が記録されており、例えば、地図を表示するための地図データ、各交差点に関する交差点データ、ノード点に関するノードデータ、道路に関する道路データ、経路を探索するための探索データ、施設に関する施設データ、地点を検索するための検索データ等が記録されている。

ここで、本実施形態に係るナビゲーション装置３に記録されるノードデータは、対向車線との境界線の位置情報にも相当し、ノードデータをそれぞれ連結させた線が境界線の形状となる。
また、道路データには後述するようにスイブル角を算出するための車線数、車線幅、中央分離帯の有無などについて記録されている。

また、ナビゲーション制御部１７は、ナビゲーション装置３の全体の制御を行う演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ４１、並びにＣＰＵ４１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるとともに、経路が探索されたときの経路データ等が記憶されるＲＡＭ４２、制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、探索した誘導経路の案内を行う経路案内処理プログラム、自車及び対向車の乗員の適切な視界を確保する為のヘッドライト４、５のスイブル角を算出してヘッドライトＥＣＵ８に対して出力する駆動制御算出処理プログラム（図４参照）、が記録されたＲＯＭ４３、ＲＯＭ４３から読み出したプログラムを記録するフラッシュメモリ４４等の内部記憶装置を備えている。尚、前記ＲＡＭ４２、ＲＯＭ４３、フラッシュメモリ４４等としては半導体メモリ、磁気コア等が使用される。また、演算装置及び制御装置としては、ＣＰＵ４１に代えてＭＰＵ等を使用することも可能である。

また、本実施形態においては、前記ＲＯＭ４３に各種のプログラムが記録され、前記データ記録部１６に各種のデータが記録されるようになっているが、プログラム、データ等を同じ外部記憶装置、メモリーカード等からプログラム、データ等を読み出して前記フラッシュメモリ４４に書き込むこともできる。更に、メモリーカード等を交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。

更に、前記ナビゲーション制御部１７には、操作部１８、液晶ディスプレイ１０、スピーカ１１、車速センサ１９、通信装置２０の各周辺装置（アクチュエータ）が電気的に接続されている。

操作部１８は、走行開始時の現在地を修正し、案内開始地点としての出発地及び案内終了地点としての目的地を入力する際等に操作され、各種のキー、ボタン等の複数の操作スイッチ（図示せず）から構成される。そして、ナビゲーション制御部１７は、各スイッチの押下等により出力されるスイッチ信号に基づき、対応する各種の動作を実行すべく制御を行う。尚、操作部１８としては、キーボード、マウス、バーコードリーダ、遠隔操作用のリモートコントロール装置、ジョイスティック、ライトペン、スタイラスペン等を使用することもできる。更に、液晶ディスプレイ１０の前面に設けたタッチパネルによって構成することもできる。

また、液晶ディスプレイ１０には、操作案内、操作メニュー、キーの案内、現在地から目的地までの誘導経路、誘導経路に沿った案内情報、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、メール、テレビ番組等が表示される。尚、液晶ディスプレイ１０の代わりに、ＣＲＴディスプレイ、プラズマディスプレイ等を使用したり、車両のフロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することも可能である。

また、スピーカ１１は、ナビゲーション制御部１７からの指示に基づいて誘導経路に沿った走行を案内する音声ガイダンスを出力する。ここで、案内される音声ガイダンスとしては、例えば、「２００ｍ先の交差点を右折してください。」や「この先の国道○○号線が渋滞しています。」等がある。尚、スピーカ１１より出力される音声としては、合成された音声のほかに、各種効果音、予めテープやメモリ等に録音された各種の案内情報を出力することもできる。

また、車速センサ１９は車輪の回転速度等から車両の現在の走行速度を検出するセンサである。そして、ナビゲーション制御部１７は車速センサ１９の検出結果に基づいて現在の車両２の車速を特定可能となっている。

更に、通信装置２０は、情報センタ、例えば、ＶＩＣＳ（登録商標：ＶｅｈｉｃｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）センタ等から送信された渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況等の各情報から成る交通情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信するビーコンレシーバである。また、通信装置２０としては、ＬＡＮ、ＷＡＮ、イントラネット、携帯電話回線網、電話回線網、公衆通信回線網、専用通信回線網、インターネット等の通信回線網等の通信系において通信を可能とするネットワーク機器であっても良い。更に、通信装置２０は前記情報センタからの情報の他に、ニュース、天気予報等の情報から成るＦＭ多重情報を、ＦＭ放送局を介してＦＭ多重放送として受信するＦＭ受信機を備える。尚、前記ビーコンレシーバ及びＦＭ受信機は、ユニット化されてＶＩＣＳレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。

続いて、前記構成を有する本実施形態に係る配光制御装置１のナビゲーション装置３が実行する駆動制御算出処理プログラムについて図４に基づき説明する。図４は本実施形態に係る配光制御装置１のナビゲーション装置３が実行する駆動制御算出処理プログラムのフローチャートである。ここで、駆動制御算出処理プログラムは、自車及び対向車の乗員の適切な視界を確保する為のヘッドライト４、５のスイブル角を算出してヘッドライトＥＣＵ８に対して出力するものである。また、本実施形態に係る駆動制御算出処理プログラムはイグニションがＯＮされてからＯＦＦされるまで所定間隔（例えば０．５ｓｅｃ毎）で繰り返し実行される。尚、図４にフローチャートで示されるプログラムはナビゲーション装置３が備えているＲＯＭ４３やＲＡＭ４２に記憶されており、ＣＰＵ４１により実行される。

駆動制御算出処理では、先ずステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ４１はマップマッチング処理を実行する。マップマッチング処理では、現在地検出処理部１５の各検出信号に基づいて車両２の現在位置を算出し、算出した現在位置を地図情報ＤＢ２５に記録された地図データと整合させることにより、地図データにより表されるいずれかの道路上に車両の現在位置を特定する処理である。

次に、Ｓ２では前記Ｓ１のマップマッチング処理で自車がマッチングできたか否か、即ち、地図データにより表される道路上に車両２の現在位置（走行する車線の種類を含む）を特定できたか否か判定される、そして、自車がマッチングできたと判定された場合（Ｓ２：ＹＥＳ）には、Ｓ３へと移行し、特定された自車位置を取得する（Ｓ３）。

一方、自車がマッチングできなかったと判定された場合（Ｓ２：ＮＯ）、即ち、算出した車両の現在位置と地図データとが整合せず、地図データにより表される道路上に車両の現在位置を特定できなかった場合には、当該駆動制御算出処理を終了する。

また、Ｓ４では地図情報ＤＢ２５から車両２が現在走行する道路の車線数ｎ、車線幅ｌ、ノード点の座標についてそれぞれ取得し、更に、対向車との境界線において中央分離帯があるか否かに関する情報を取得する。

続いて、Ｓ５ではＡＦＳ旋回振り幅（αθ）を算出する。ここで、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）の算出方法について図５及び図６を用いて説明する。図５はカーブにおいて自車が最も外側の車線を走行していた場合に算出されるＡＦＳ旋回振り幅を示した模式図、図６はカーブにおいて自車が最も内側の車線を走行していた場合に算出されるＡＦＳ旋回振り幅を示した模式図である。

図５及び図６に示すように、先ずＣＰＵ４１は前記Ｓ３で取得した車両２の現在位置（走行する車線の種類を含む）と、前記Ｓ４で地図情報ＤＢ２５から取得した車両２が現在走行する道路の車線数ｎ、車線幅ｌと、同じく地図情報ＤＢ２５から取得したノード点によって特定された境界線５０の位置（形状を含む）から車両２の今後の走行軌跡５１を予測する。一方、車速センサ１９によって車両２の現在の走行速度を検出し、車両２の３秒後の到達位置５２（本実施の形態では３秒後の車両２の中心位置）を予測する。
その後、ＣＰＵ４１は車両２の進行方向Ｘと車両２の現在位置、本実施の形態では車両２の中心位置から到達位置５２への方向Ｙとがなす角度をＡＦＳ旋回振り幅（αθ）として算出する。尚、上記Ｓ５の処理が予測位置算出手段及び第１角度算出手段の処理に相当する。

続いて、Ｓ６では前記Ｓ４で取得した情報に基づいて対向車との境界線において中央分離帯があるか否かを判定する。そして、境界線に中央分離帯があると判定された場合（Ｓ６：ＹＥＳ）には、ヘッドライト４、５の光軸Ｌが境界線を越えたとしても照射された光が中央分離帯によって遮られるので、照射された光によって対向車の乗員の視界が奪われる虞がない。従って、前記Ｓ５で算出されたＡＦＳ旋回振り幅（αθ）をそのままスイブル角として設定し（Ｓ１２）、設定されたスイブル角をヘッドライトＥＣＵ８に対して出力する（Ｓ１３）。

一方、境界線に中央分離帯がないと判定された場合（Ｓ６：ＮＯ）には、現在のヘッドライト４、５の光軸Ｌが水平方向に対してなす上下方向の角度を検出し、検出された角度から自車のヘッドライトの光が対向車に対して大きく影響を与える距離に相当する光軸半径Ｒを決定する（Ｓ７）。ここで、車両２に設置されたヘッドライト４、５は、上、中、下の３段階で上下動させることができ、最も上方向に向けられているハイビーム（Ｈビーム）では光軸半径Ｒは２００ｍとなる。また、中間方向に向けられているミドルビーム（Ｍビーム）では光軸半径Ｒは１５０ｍとなる。更に、最も下方向に向けられているロウビーム（Ｌビーム）では光軸半径Ｒは１００ｍとなる。尚、上記Ｓ７の処理が光軸半径設定手段の処理に相当する。

その後、Ｓ８では前記Ｓ７で決定された車両２の現在位置を中心とする光軸半径内、本実施の形態では車両２の中心位置を中心とする光軸半径内において、車両２の中心位置から境界線に対する接線を引き、接線と進行方向の角度（βθ）を算出する。ここで、接線と進行方向の角度（βθ）の算出方法について図７及び図８を用いて説明する。図７はカーブにおいて自車が最も外側の車線を走行していた場合に算出される接線と進行方向の角度を示した模式図、図８はカーブにおいて自車が最も内側の車線を走行していた場合に算出される接線と進行方向の角度を示した模式図である。

図７及び図８に示すように、先ず、ＣＰＵ４１は前記Ｓ４で地図情報ＤＢ２５から取得したノード点によって特定された境界線５０の位置（形状に含む）と車両２の中心位置と前記Ｓ７で決定された光軸半径Ｒとに基づいて、車両２の中心位置から境界線５０への接線Ｚの位置を特定する。その後、ＣＰＵ４１は車両２の進行方向Ｘと接線Ｚとがなす角度（βθ）を算出する。尚、上記Ｓ９の処理が第２角度算出手段の処理に相当する。

次に、Ｓ１０では前記Ｓ５で算出されたＡＦＳ旋回振り幅（αθ）と前記Ｓ９で算出された接線と進行方向とがなす角度（βθ）の大きさを比較し、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）の角度の方が大きいか否かを判定する。例えば、図５及び図７に示すように、所定のＲのカーブにおいて自車が最も外側の車線を走行していた場合には、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）が接線と進行方向とがなす角度（βθ）より小さくなり、図６及び図８に示すように、所定のＲのカーブにおいて自車が最も内側の車線を走行していた場合には、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）が接線と進行方向とがなす角度（βθ）より大きくなることとなる。

そして、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）の角度の方が大きいと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）をスイブル角とするとヘッドライト４、５の光軸Ｌが境界線を越えてしまうので、ヘッドライトの光によって対向車線を走行する対向車の乗員の視力が奪われる虞がある。従って、前記Ｓ５で算出されたＡＦＳ旋回振り幅（αθ）に代わって接線と進行方向とがなす角度（βθ）をスイブル角として設定し（Ｓ１１）、設定されたスイブル角をヘッドライトＥＣＵ８に対して出力する（Ｓ１３）。それによって、ヘッドライト４、５の光が対向車に影響を与える虞がある場合であっても、影響を与えない範囲で最大のスイブル角を設定することが可能であり、自車の乗員の視界を最大限まで確保することが可能となる。

それに対し、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）の角度の方が小さい、又は同一の角度であると判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）をスイブル角としたとしても光軸半径内でヘッドライト４、５の光軸Ｌが境界線を越えることがないので、ヘッドライトの光によって対向車線を走行する対向車の乗員の視力が奪われる虞がない。従って、前記Ｓ５で算出されたＡＦＳ旋回振り幅（αθ）をそのままスイブル角として設定し（Ｓ１２）、設定されたスイブル角をヘッドライトＥＣＵ８に対して出力する（Ｓ１３）。
尚、ヘッドライトＥＣＵ８は出力されたスイブル角に基づいて駆動機構部６、７を制御し、車の進行方向と光軸Ｌとが設定されたスイブル角と同一角度をなすようにヘッドライト４、５の光軸Ｌを左右方向に変化させる（図２（Ａ）及び（Ｂ）参照）。

続いて、本実施形態に係る配光制御装置１のヘッドライトＥＣＵ８が実行するヘッドライト回動制御処理プログラムについて図９に基づき説明する。図９は本実施形態に係る配光制御装置１のヘッドライトＥＣＵ８が実行するヘッドライト回動制御処理プログラムのフローチャートである。ここで、ヘッドライト回動制御処理プログラムは、ナビゲーション装置３から出力されたスイブル角に基づいて駆動機構部６、７を制御することにより、ヘッドライト４、５の光軸方向を変更するものである。尚、図９にフローチャートで示されるプログラムはヘッドライトＥＣＵ８が備えているＲＯＭやＲＡＭに記憶されており、ＣＰＵにより実行される。

ヘッドライト回動制御処理では、先ずＳ２１において、前記Ｓ１３でナビゲーション装置３から出力された駆動機構部６、７の制御量を特定するのに必要なスイブル角を受信する。続いて、Ｓ２２では前記Ｓ２１で受信したスイブル角に基づいて、ヘッドライト４、５の光軸Ｌと車両２の進行方向とがスイブル角と同一角度をなすように駆動機構部６、７を制御する。

次に、Ｓ２３では駆動機構部６、７の制御が終了したか否か、即ち、ヘッドライト４、５の光軸Ｌと車両２の進行方向とがスイブル角と同一角度となったか否か判定される。

そして、駆動機構部６、７の制御が終了したと判定された場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）には、当該ヘッドライト回動制御処理を終了する。
一方、駆動機構部６、７の制御が終了していないと判定された場合（Ｓ２３：ＮＯ）にはＳ２２へと戻り、継続して駆動機構部６、７の駆動制御を行う。

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る配光制御装置１では、所定時間経過後（本実施形態では３秒後）の自車位置方向へとヘッドライト４、５の光軸Ｌを向けるＡＦＳ旋回振り幅（αθ）と、光軸半径Ｒと境界線５０の形状とに基づいて特定された自車位置から境界線５０への接線と進行方向のなす角度（βθ）とを比較して、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）の角度の方が大きいと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、接線と進行方向のなす角度（βθ）をスイブル角として設定し（Ｓ１１）、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）の角度の方が小さい、又は同一の角度であると判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）をそのままスイブル角として設定する（Ｓ１２）ので、ヘッドライト４、５の光軸方向の変更を行うことにより自車の乗員の視界を確保することが可能となると同時に、対向車線を走行する対向車の乗員の視界にヘッドライト４、５の光が入らないように制御することが可能となる。それによって、ヘッドライト４、５の光が対向車に影響を与える虞がある場合であっても、影響を与えない範囲で最大のスイブル角を設定することが可能であり、自車の乗員の視界を最大限まで確保することが可能となる。従って、自車及び他車の快適な走行を可能にし、視界の不良に基づく事故の発生に関しても防止することができる。
また、特に光軸半径Ｒを設定することによって、ヘッドライト４、５から照射される光が対向車に対して影響を与える虞のある距離内に位置する対向車に対してのみ、乗員の視界にヘッドライト４、５の光が入らないように制御することが可能となる。従って、ナビゲーション制御部１７の処理負荷を低減できる。また、ヘッドライト４、５が対向車に対して影響を与えない範囲で、最も自車の走行に適した方向にヘッドライト４、５の光軸を変更することが可能となる。
更に、接線を求める際に使用される光軸半径Ｒの距離は、ヘッドライト４、５の光軸方向が水平方向に対してなす高さ方向の角度（ハイビーム（Ｈビーム）、ミドルビーム（Ｍビーム）、ロウビーム（Ｌビーム））に基づいて特定されるので、現在の自車のヘッドライト４、５の状態に基づいて適切な光軸半径Ｒを特定することが可能となる。これは、ヘッドライト４、５の光軸方向が水平方向に対してなす高さ方向の角度（ハイビーム（Ｈビーム）、ミドルビーム（Ｍビーム）、ロウビーム（Ｌビーム））により光の到達距離が変化するためである。

尚、本発明は前記実施形態に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で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態では、境界線５０の位置や形状を特定する情報として地図情報ＤＢ２５に記録されたノードデータを用いているが、ノードデータとは別に境界線５０の位置や形状を特定する為の専用の情報（座標など）をデータ記録部に記録させることとしても良い。

また、例えば、本実施形態では、車両２の中心位置を本願発明に係る自車の現在位置としてＡＦＳ旋回振り幅（αθ）と接線と進行方向とがなす角度（βθ）を算出するようにしたが、対向車線側のヘッドライト位置を本願発明に係る自車の現在位置としてＡＦＳ旋回振り幅（αθ）と接線と進行方向とがなす角度（βθ）を算出することとしてもよい。その場合においては、前記Ｓ３の処理において車両２のヘッドライト５（右側通行の地域ではヘッドライト４、以下同じ）の位置を取得する。また、Ｓ８の処理では車両２のヘッドライト５の３秒後の位置を到達位置として、ヘッドライト５の現在位置から到達位置への方向Ｙを特定し、ＡＦＳ旋回振り幅（αθ）を算出する。更に、Ｓ９では車両２のヘッドライト５の位置を中心とした光軸半径Ｒ内で車両２のヘッドライト５から境界線５０への接線Ｚの位置を特定し、接線と進行方向とがなす角度（βθ）を算出するように制御する。

本実施形態に係る配光制御装置の概略構成図である。（Ａ）は光軸が進行方向に対して平行（スイブル角０°）となった場合の光の照射状態を示した模式図、（Ｂ）は光軸が進行方向に対してθだけ外側方向（スイブル角θ）となった場合の光の照射状態を示した模式図である。本実施形態に係る配光制御装置の制御系を模式的に示すブロック図である。本実施形態に係る車両制御装置におけるナビゲーション装置が実行する駆動制御算出処理プログラムのフローチャートである。カーブにおいて自車が最も外側の車線を走行していた場合に算出されるＡＦＳ旋回振り幅を示した模式図である。カーブにおいて自車が最も内側の車線を走行していた場合に算出されるＡＦＳ旋回振り幅を示した模式図である。カーブにおいて自車が最も外側の車線を走行していた場合に算出される接線と進行方向の角度を示した模式図である。カーブにおいて自車が最も内側の車線を走行していた場合に算出される接線と進行方向の角度を示した模式図である。本実施形態に係る配光制御装置におけるヘッドライトＥＣＵが実行するヘッドライト回動制御処理プログラムのフローチャートである。

符号の説明

１配光制御装置
２車両
３ナビゲーション装置
４、５ヘッドライト
６、７駆動機構部
８ヘッドライトＥＣＵ
１５現在地検出処理部
１６データ記録部
１７ナビゲーション制御部
４１ＣＰＵ
４２ＲＡＭ
４３ＲＯＭ
５０境界線
Ｌ光軸

Claims

自車の進行方向における所定領域を照射する照明装置と、
前記照明装置の光軸方向を変更する光軸変更手段と、
前記光軸変更手段を制御する照明装置制御手段と、を有する配光制御装置において、
自車の現在位置を検出する自車位置検出手段と、
自車が走行する道路の対向車線との境界線の位置情報を取得する境界線取得手段と、
自車の所定時間経過後の予測位置を算出する予測位置算出手段と、
前記自車の現在位置から前記予測位置への方向と自車の進行方向のなす第１角度を算出する第１角度算出手段と、
前記自車の現在位置から前記境界線への接線方向と自車の進行方向のなす第２角度を算出する第２角度算出手段と、を有し、
前記照明装置制御手段は、前記第１角度が前記第２角度以下である場合に前記予測位置への方向を前記光軸方向に設定するとともに、前記第１角度が前記第２角度より大きい場合に前記境界線への接線方向を前記光軸方向に設定し、当該設定した光軸方向に基づいて前記光軸変更手段を制御することを特徴とする配光制御装置。
光軸半径の距離を設定する光軸半径設定手段、をさらに有し、
前記第２角度算出手段は、前記自車の現在位置を中心にした前記光軸半径内で、前記自車の現在位置から前記境界線への接線方向と自車の進行方向のなす前記第２角度を算出することを特徴とする請求項１に記載の配光制御装置。
前記光軸半径の距離は前記照明装置の光軸方向が水平方向に対してなす角度に基づいて特定されることを特徴とする請求項２に記載の配光制御装置。