JP5542501B2

JP5542501B2 - 車両ランプシステム

Info

Publication number: JP5542501B2
Application number: JP2010077260A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎高橋; 政昭中林
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-03-30
Also published as: JP2011207348A

Description

本発明は自動等の車両のランプに関し、特に交通信号機や交通標識のある道路における車両の安全走行を確保するためのランプ点灯・消灯制御を行うためのランプシステムに関するものである。

自動車の交通事故の発生要因の一つとして、運転者の前方不注意による歩行者や他車両の見落としや、交通信号機の見落としがある。例えば、交通信号機のある交差点を青信号で走行しているときに前方不注意の他車との間で事故が生じることがある。また、赤信号で停車しているときに省電力化のために自車のヘッドランプを消灯していると、自車の直前の横断歩道を渡っている歩行者に対する照明が不十分なものになり、当該横断歩道のある交差点を右左折してくる他車において当該歩行者の視認が不十分なものになり、歩行者を見落として事故を生じてしまうことがある。また、大型車の後を走行する中型車や小型車は、先行する大型車によって遮られて前方の交通信号機を視認できないことがあり、先行する大型車が黄色信号で停止したときに後続車が追突してしまうことがある。あるいは大型車に追従して赤信号になったのに気がつかずに交差点に進入してしまい他車や歩行者との事故を生じてしまうことがある。特許文献１では信号機の作動情報を無線で車両に送信することで、自動的にブレーキ制御を行うようにして安全運転を確保する支援システムを提供している。

特開２００８−２７６４９８号公報

特許文献１の技術は自車において交通信号機の情報を入手することはできるので、前記したような交通信号機を見落とすことが理由となる追突や赤信号での交差点への進入を防止する上では有効である。しかし、このような支援システムが配備されていない小規模な交差点や交通信号機では当該交通信号機を確認することができないため、安全走行を確保することはできない。そこで、前方監視カメラで撮像した画像から交通信号機の情報を得るように構成することで特許文献１のような支援システムが配備されていなくても安全走行を確保できるようにすることが考えられる。しかし、先行大型車の後を走行しているときには前方監視カメラで交通信号機を撮像することが困難な場合があり当該交通信号機の情報を入手することはできない。また、各車両のそれぞれが交通信号機の情報を取得していたとしても、運転者による歩行者や他車の見落としを無くすことはできないため、交差点における前記したような交通事故を確実に防止することは困難である。

本発明の目的は交通信号機の情報を含む交通情報を得たときに自車のランプの点灯・消灯を制御することで交差点等における歩行者や他車を確認し易くして車両の走行の安全性を高めることを可能にした車両ランプシステムを提供するものである。

本発明は、少なくとも自車の前方に存在する交通信号機の情報を含む道路情報を検出する道路情報検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、自車の周囲の明るさを検出する照度検出手段と、自車の前方に存在する歩行者を検出する歩行者検出手段と、前記各手段で検出した情報に基づいて自車のランプの点灯・消灯を制御するランプ制御手段を備える。その上で、前記ランプ制御手段は、前記交通信号機の点灯色が赤色でかつ自車の停車状態を検出したときに前記自車のランプを消灯する第１の制御と、前記第１の制御を実行しているときに自車の周囲の明るさが所定以下でかつ自車の前方に存在する歩行者を検出したときに前記ランプを点灯する第２の制御を行う構成とする。

ここで、本発明は、前記ランプの光軸を左右方向に偏向制御するスイブル機構を備え、前記ランプ制御手段は、検出した歩行者の移動に追従するように前記光軸を左右に偏向制御する構成としてもよい。また、本発明は、前記ランプの光軸を上下方向に偏向制御するレベリング機構を備え、前記ランプ制御手段は、検出した歩行者の身長に対応して当該歩行者を幻惑しないように前記光軸を上下に偏向制御する構成としてもよい。さらに、前記ランプ制御手段は、歩行者側の前記交通信号機の点灯色が青色の点滅を検出したときに前記ランプを点滅制御する構成としてもよい。

本発明によれば、交通信号機が赤で自車が停車しているときにランプを消灯する第１の制御を行うことでランプの省電力化が実現できる。また、このとき自車の周囲の明るさが所定以下でかつ自車の前方に存在する歩行者を検出したときに前記ランプを点灯する第２の制御を行うことで、歩行者ないしその周囲を照明し、歩行者が他車から視認され易くして当該歩行者の安全を確保することが可能になる。さらに、第２の制御に際し、ランプ光軸をスイブル制御することで歩行者の照明効果を高めることができ、その一方でランプ光軸をレベリング制御することで、歩行者に対する幻惑が防止できる。さらに、ランプを点滅することで歩行者に注意を喚起させることができる。

実施形態のシステム構成図。シグナルランプを備えた車両の後面図。実施形態の動作を説明する状態図。実施形態の動作を説明するフロー図。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の車両ランプシステムのブロック構成図である。自動車には前部の左右にヘッドランプＨＬを備えているとともに、後部の左右にはリアコンビネーションランプＲＣＬを備えているものとする。このリアコンビネーションランプＲＣＬは、図２に大型バスの例で示すように、テール＆ストップランプＴ＆ＳＬ、ターンシグナルランプＴＳＬ、バックアップランプＢＵＬを一体化したものであるが、ここではこれらのランプに加えてシグナルランプＳＧＬを一体化している。このシグナルランプＳＧＬは、交通信号機と同じ赤色、黄色、青色の各色で点灯する３つの発色ランプＲ，Ｙ，Ｂで構成されており、これら３つの発色ランプはここでは交通信号機を模したように横一列に一体的に配列した状態でリアコンビネーションランプＲＣＬに組み込まれている。なお、このシグナルランプＳＧＬはトラックやバス等の大型車両に備えることを基本としているが、普通車に配設するようにしてもよい。

前記自動車には、図１に示したように、自車の前方の道路情報を検出するための前方監視装置１を備えている。この前方監視装置１として、ここでは自車の前方を撮像する前方撮像カメラ１１と、この前方撮像カメラ１１で撮像した画像を画像解析して自車の前方に存在する交通信号機や歩行者を検出する前方検出部１２を備えている。また、前方監視装置１として、ナビゲーション装置１３を備えており、ナビゲーション装置１３で取得する道路情報から自車の前方に存在する交差信号機を検出することも可能である。さらに、前方監視装置１として、道路に配設されているＩＴＣやＶＩＣＳ等との間の無線通信を行って自車の前方に存在する交差点や交通信号機を検出するための路車間通信装置１４と、他車との間での無線通信を行って他車が検出して取得している道路情報を検出するための車々間通信装置１５を備えている。

また、前記前方監視装置１で検出した自車の前方の道路情報に基づいて自車の前方の交通情報として、少なくとも前方に存在する交通信号機の点灯色情報（赤、黄、青）を検出し、また当該交通信号機が存在する交差点や横断歩道を歩行する歩行者を検出する交通情報検出装置２を備えている。例えば、前記前方検出部１２から得られる自車の前方のカラー撮影画像を解析することで交通信号機の点灯色や歩行者を検出する。また、後述するように道路に設置されている各種交通標識（道路標識）を前方監視装置で検出することも可能であり、これを検出したときにはこの交通標識を交通情報として検出するように構成することも可能である。

一方、自車の走行情報を検出する自車走行情報検出装置３を備えている。この自車走行情報検出装置４は、自車の車速を検出するための車速センサＳｖと、自車が存在する領域における周囲の明るさを検出するための照度センサＳｂを備えている。前記車速センサＳｖは、ここでは自車が走行している車速はもとより、車速が「０」の状態、すなわち停車している状態を検出するためにも用いられる。また、前記照度センサＳｂは、ここでは運転者による歩行者や他車の視認性の程度を検出するために用いられる。さらに、自車が走行方向を変えるときに運転者が操作する方向指示スイッチ（ウインカスイッチ）の操作方向を検出する方向検出センサＳｗを備えている。

さらに、前記交通情報検出装置２で検出した自車の前方の交通情報と、自車走行情報検出装置３で検出した自車の車速や周囲照度（明るさ）とに基づいて自車のヘッドランプＨＬの点灯状態を制御するためのランプ制御装置４を備えている。当該ヘッドランプＨＬにランプ光軸を左右に偏向制御するスイブル機構やランプ光軸を上下に偏向制御するレベリング機構を備えているときには、このランプ制御装置４はこれらスイブル機構やレベリング機構を制御することも可能である。さらに、このランプ制御装置４は、前記交通情報検出装置２で検出した交通信号機の情報に基づいて自車の後部に配設した前記シグナルランプＳＧＬの点灯を制御することも可能とされている。

以上の実施形態のランプシステムの動作を説明する。ここでは、例えば図３に交通信号機ＴＳのある交差点における交通状態の一例を示している。なお、交通信号機ＴＳは各方向に向けて複数存在することは言うまでもないが、ここでは１つのみを図示している。第１自動車ＣＡＲ１は赤信号によって停車し、その直前の横断歩道を歩行者ＷＭが渡っている。反対側では赤信号によって第２自動車ＣＡＲ２として大型バスが停車しており、その後には第３自動車ＣＡＲ３としての小型車が停車している。また、第４自動車ＣＡＲ４は青信号によって交差点を直進して通り抜けようとしている。これと反対方向からの第５自動車ＣＡＲ５は青信号によって交差点を右折しようとしている。このような交通状態において、各自動車におけるランプシステム動作を説明する。

（ａ）交通信号機のある道路での歩行者の視認性向上
第１自動車ＣＡＲ１について、図４のフローを参照すると、前方監視装置１からの道路情報、例えば路車間通信装置１４からの情報や、前方監視カメラ１１で撮像した画像に基づく前方検出部１２からの道路情報に基づいて交通情報検出装置２が自車ＣＡＲ１の前方に存在する交通信号機ＴＳを検出する（Ｓ１１）。そして、当該交通信号機ＴＳの点灯色を検出する（Ｓ１２）。ランプ制御装置４は、検出した交通信号機ＴＳの点灯色が赤色であることを検出したときにはヘッドランプＨＬの点灯状態を判定し（Ｓ１３）、ヘッドランプＨＬが点灯しているときには自車走行情報検出装置３において車速センサＳｖで検出した自車ＣＡＲ１の車速を判定し、その車速が「０」、すなわち停車するまでそのまま点灯を継続する（Ｓ１４）。車速が「０」になって停車状態になるとヘッドランプＨＬを消灯する（Ｓ１５）。すなわち、交通信号機の赤色によって自車ＣＡＲ１が交通信号機ＴＳの手前で停車したときには省電力化のためにヘッドランプＨＬを消灯する。

そして、ヘッドランプＨＬを消灯して停車している間、前方監視カメラ１１で撮像した画像から自車ＣＡＲ１が先頭で停車していることを検出し、かつ自車ＣＡＲ１の直前を歩行者ＷＭが横断していることを前方監視装置１で検出したときには（Ｓ１６）、照度センサＳｂの検出出力に基づいて自車走行情報検出装置３で周囲の明るさを検出する（Ｓ１７）。自車ＣＡＲ１の周囲の明るさが所定以下のとき、すなわち歩行者ＷＭを視認するのに十分ではない明るさであることを検出したときにはランプ制御装置４は自車ＣＡＲ１のヘッドランプＨＬを点灯する（Ｓ１８）。これにより、第１自動車ＣＡＲ１のヘッドランプＨＬで歩行者ＷＭを照明し、他車の運転者、特に歩行者ＷＭに向けて走行しようとしている第５自動車ＣＡＲ５の運手者に当該歩行者ＷＭの存在を視認させ易くし、当該第５自動車ＣＡＲ５による歩行者への事故を未然に防止する。

このとき、スイブル機構を備えているヘッドランプＨＬの場合には、ランプ制御装置４は交通情報検出装置２から得られた歩行者情報に基づいて横断道路を渡っている歩行者ＷＭを追従して照明するようにヘッドランプＨＬのランプ光軸を水平に偏向制御するようにしてもよい。また、レベリング機構を備えているヘッドランプＨＬの場合には、ランプ制御装置４は歩行者情報に基づいて歩行者の身長を検出し、歩行者を眩惑しない範囲でランプ光軸を上下方向に偏向して歩行者ＷＭの体全体を照明するようにしてもよい。さらに、歩行者用の交通信号機ＴＳが青色の点滅を開始したときには第１自動車ＣＡＲ１のヘッドランプを点滅させ、歩行者の早い横断を促すようにしてもよい。

（ｂ）交通信号機のある道路での自車の視認性向上
第４自動車ＣＡＲ４について、図４のフローを参照すると、交通情報検出装置２において自車ＣＡＲ４の前方に存在している交通信号機ＴＳを検出し（Ｓ１１）、かつ当該交通信号機ＴＳが青色又は黄色であることを検出したときには（Ｓ１２）、ランプ制御装置４は照度センサＳｂで自車ＣＡＲ４の周囲の照度を検出して自車ＣＡＲ４の周囲の照度を所定照度と比較し、所定照度よりも低いとき、すなわち周囲が暗いときには自車ＣＡＲ４のヘッドランプＨＬを点灯する（Ｓ１９）。自車ＣＡＲ４の周囲の照度が所定照度以上であるときには、自車走行情報検出装置３において車速センサＳｖで自車ＣＡＲ４の車速を検出して所定速度と比較し（Ｓ２０）、車速が所定速度よりも低いときには自車走行情報検出装置３からの方向検出センサＳｗの出力を判定する（Ｓ２１）。方向検出センサＳｗからの出力が存在しないときには自車ＣＡＲ４は低速で直進する状態にあり、このような走行状態は他車から確認されやすいので、自車ＣＡＲ４のヘッドランプＨＬは点灯しない。ステップＳ２０において所定速度以上のときには方向検出センサＳｗの出力の有無にかかわらず自車ＣＡＲ４のヘッドランプＨＬを点灯する（Ｓ１８）。これにより、交通信号機ＴＳの存在する地点を中速ないし高速で自車が走行する際には、自車ＣＡＲ４のヘッドランプＨＬの点灯により昼間でも自車の存在を他車に視認させ易くする。

一方、第４自動車ＣＡＲ４と同様に交通信号機ＴＳが青色であるが、交差点を右折する第５自動車ＣＡＲ５では方向検出センサＳｗからの出力が存在するときには、対向車、ここでは直進してくる第４自動車ＣＡＲ４に対して自車ＣＡＲ５を確認し易くするために自車ＣＡＲ５のヘッドランプＨＬを点灯する（Ｓ１８）。また、このように第５自動車ＣＡＲ５が自車ＣＡＲ５のヘッドランプＨＬを点灯することで右折先側に存在する歩行者ＷＭは右折してくる第５自動車ＣＡＲ５を確認することが容易になるとともに、第５自動車ＣＡＲ５も歩行者ＷＭを確認することが容易になる。

このように、第４自動車ＣＡＲ４が交差点を相当な速度で直進するような場合に、当該交差点を右折する第５自動車ＣＡＲ５のような対向車や信号無視した歩行者や自転車等に対して自車を確認させ、事故を未然に防止する。これは、例えば交通信号機ＴＳが黄色に変化したときでも第４自動車ＣＡＲ４が車速を低下することなく交差点を通過しようとするような場合に有効である。このとき、第４自動車ＣＡＲ４の車速が高速になるほど点灯するヘッドランプＨＬの光度を高めることで他車に対する警戒感を高めさせる。また、自車ＣＡＲ４が減速したときには自車ＣＡＲ４のヘッドランプＨＬの光度を低下させることで自車ＣＡＲ４が停車することを他車に認識させることができ、例えば右折する第５自動車ＣＡＲ５が右折するタイミングを判断させ易くして速やかな右折を可能にすることもできる。なお、自車ＣＡＲ４のヘッドランプＨＬの光度を変化させる代わりにヘッドランプＨＬの点灯色を変化させるようにしてもよい。例えば、自車の車速が高速のときには赤色系の色で点灯し、自車が減速ないし停車するときには青色系の色で点灯するようにすればよい。

（ｃ）交通信号機のある道路での後続車への交通信号機の点灯色の報知
第２自動車ＣＡＲ２について、図４のフローを参照すると、第２自動車ＣＡＲ２は交通情報検出装置２が前方監視装置１の道路情報から前方の道路にある交通信号機ＴＳを検出し（Ｓ１１）、かつ当該交通信号機ＴＳの点灯色を検出したときには（Ｓ１２）、いずれの点灯色、すなわち赤色、黄色、青色のいずれの場合でもランプ制御部４は当該点灯色に基づいて自車ＣＡＲ２の後部に配設したシグナルランプＳＧＬを構成する３つの発色ランプＲ，Ｙ，Ｂのうち同一色の発色ランプを点灯する（Ｓ２２）。すなわち、前方の交通信号機ＴＳが黄色のときには自車のシグナルランプＳＧＬの黄色の発色ランプを点灯する。また、前方の交通信号機ＴＳが赤色のときには赤色の発色ランプを点灯する。そのため、自車の後を追従して走行している後続の第３自動車ＣＡＲ３は先行する第２自動車ＣＡＲ２の後部のシグナルランプＳＧＬの点灯している発色ランプを視認すれば、前方に交通信号機ＴＳが存在すること、並びに当該交通信号機ＴＳの現在の点灯色を判断することができる。したがって、第３自動車ＣＡＲ３の運転者が第２自動車ＣＡＲ２によって前方の視界が遮られて交通信号機ＴＳを直接視認できなくても当該交通信号機ＴＳの点灯状態を確認することができるので、先行する第２自動車ＣＡＲ２が停止することを予測して追突しないように自車を減速する等して安全走行を行うことが可能になる。また、先行する第２自動車ＣＡＲ２のシグナルランプＳＧＬが赤色から青色に変化したことを視認したときには当該第２自動車ＣＡＲ２が発進するタイミングが予測でき、第３自動車ＣＡＲ３も発進の準備をすることにより適切なタイミングでの発進が可能になり、交通全体のスムーズな流れが確保できる。

前記実施形態では、ランプ制御装置４は自動車のヘッドランプを点灯・消灯制御する場合について説明したが、ヘッドランプを点灯する代わりにフォグランプやその他の補助ランプを点灯・消灯するように構成してもよい。また、シグナルランプＳＧＬはリアコンビネーションランプＲＣＬに一体化した例を示したが、独立したランプとして構成してもよいことはいうまでもない。また、１つのランプで点灯色を赤色、黄色、青色と変化させるランプとして構成することも可能であるが、この場合には当該ランプがシグナルランプの点灯色を反映させているものであることが判るように構成することが肝要である。

前記実施形態では前方監視装置が検出する道路情報として交通信号機を検出する場合について説明したが、各種道路標識、例えば速度制限標識や一時停止標識等を検出し、検出した標識から得られる交通情報に基づいて自車のヘッドランプやシグナルランプの点灯を制御するようにしてもよい。例えば、一時停止標識を検出したときには、周囲の照度が高い昼間でも自車のヘッドランプを点灯し、同時に後部のシグナルランプを赤色に点灯させることで、自車の直前を横断しようとする歩行者や軽車両に対して自車を確認し易くし、同時に後続車に対して自車が停車することを認識させ、安全走行を確保することが可能になる。

本発明は交通信号機や交通標識のある道路を走行し、ヘッドランプやリアランプを備える車両のランプシステムに利用することができる。

１前方監視装置
２交通情報検出装置
３自車走行情報検出装置
４ランプ制御装置
１１前方監視カメラ
１２前方検出部
１３ナビゲーション装置
１４路車間通信装置
１５車々間通信装置
Ｓｖ車速センサ
Ｓｂ照度センサ
Ｓｗ方向検出スイッチ
ＨＬヘッドランプ
ＳＧＬシグナルランプ
ＴＳ交通信号機
ＣＡＲ１〜ＣＡＲ５第１〜第５自動車

Claims

少なくとも自車の前方に存在する交通信号機の情報を含む道路情報を検出する道路情報検出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、自車の周囲の明るさを検出する照度検出手段と、自車の前方に存在する歩行者を検出する歩行者検出手段と、前記各手段で検出した情報に基づいて自車のランプの点灯・消灯を制御するランプ制御手段を備え、前記ランプ制御手段は、前記交通信号機の点灯色が赤色でかつ自車の停車状態を検出したときに前記自車のランプを消灯する第１の制御と、前記第１の制御を実行しているときに自車の周囲の明るさが所定以下でかつ自車の前方に存在する歩行者を検出したときに前記ランプを点灯する第２の制御を行う構成であることを特徴とする車両ランプシステム。
前記ランプの光軸を左右方向に偏向制御するスイブル機構を備えており、前記ランプ制御手段は、前記第２の制御において、検出した歩行者の移動に追従するように前記光軸を左右に偏向制御することを特徴とする請求項１に記載の車両ランプシステム。
前記ランプの光軸を上下方向に偏向制御するレベリング機構を備えており、前記ランプ制御手段は、前記第２の制御において、検出した歩行者の身長に対応して当該歩行者を幻惑しないように前記光軸を上下に偏向制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車両ランプシステム。
前記ランプ制御手段は、前記第２の制御において、歩行者側の前記交通信号機の点灯色が青色の点滅を検出したときに前記ランプを点滅制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の車両ランプシステム。
前記ランプはヘッドランプであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両ランプシステム。