JP6384428B2

JP6384428B2 - 車両用前照灯装置

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Publication number: JP6384428B2
Application number: JP2015167153A
Authority: JP
Inventors: 友成澤田; 中島　和彦; 和彦中島; 川真田　進也; 進也川真田; 真一永田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2035-08-26
Also published as: JP2017043212A

Description

本発明は、車両用前照灯装置に関する。

車両用前照灯装置を利用して、歩行者の存在を対向車に報知する（すなわち、歩行者の存在を自車に向かって走行する対向車に報知する）技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2009-143350号公報

ところで、自車の走行車線を基準とした対向車線を考えるとき、対向車線上の連続する２台の対向車の間を通って自車の走行車線を横断しようとする歩行者（例えば、下を向いて歩く歩行者）は、自車の存在に気付かず、自車との衝突の危険性が高くなる。これは、自車を直接目視して確認し難いことに加えて、２台の対向車のうちの後続する方の対向車のヘッドランプで該歩行者の足元が照らされるので、該歩行者は、自車の照明を認識し難く、自車の存在に気付き難いためである。

そこで、本発明は、対向車の間から現れ得る歩行者に対して、自車に関する注意喚起を促すことができる車両用前照灯装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明によれば、自車前方における物体の情報を取得する物体情報取得手段と、
自車前方への光の照射パターンが可変である照明装置と、
制御装置とを含み、
前記制御装置は、
前記物体情報取得手段からの前記物体の情報に基づいて、第１対向車、及び前記第１対向車に後続する第２対向車を特定する対向車特定部と、
前記対向車特定部により特定された前記第１対向車及び前記第２対向車の間を照射する照射パターンを決定する照射パターン決定部と、
前記照射パターン決定部により決定された前記照射パターンに基づいて、前記照明装置を制御する制御部とを含む、車両用前照灯装置が提供される。

本発明では、対向車特定部は、物体情報取得手段からの物体の情報に基づいて、第１対向車及び第２対向車を特定する。照射パターン決定部は、対向車特定部により特定された第１対向車及び第２対向車の間を照射する照射パターンを決定し、制御部は、該照射パターンに基づいて照明装置を制御する。第１対向車及び第２対向車の間を照射する照射パターンとは、例えば、第１対向車及び第２対向車の間を光が通過する照射パターンや、第１対向車及び第２対向車の間を光が通過せずに該第１対向車及び第２対向車の間の路面を照射する照射パターンである。これにより、第１対向車及び第２対向車の間を照射でき、該対向車（第１対向車及び第２対向車）の間から現れ得る歩行者に対して、自車に関する注意喚起を促すことができる。尚、照射パターン決定部により決定された照射パターンによる照射は、点滅を伴うものであってもよい。この場合、注意喚起能力を更に高めることができる。

本発明によれば、対向車の間から現れ得る歩行者に対して、自車に関する注意喚起を促すことができる。

本発明の一実施例による車両用前照灯装置の構成図を示す図である。制御装置により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図２の処理の説明図である。比較例の説明図である。本実施例の効果の説明図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の一実施例による車両用前照灯装置１の構成図を示す図である。

車両用前照灯装置１は、制御装置７と、レーザユニット３０と、画像センサ９１（物体情報取得手段の一例）とを含む。

制御装置７は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）により形成される。

レーザユニット３０は、ハイビーム灯及びロービーム灯を含むヘッドランプに組み込まれる。レーザユニット３０は、左右のヘッドランプの双方に組み込まれてよい。レーザユニット３０は、例えば特開2015-38885号公報に開示されるような構成であり、レーザ光源、可動ミラー素子、及び蛍光体（全て図示せず）を含む照明装置である。可動ミラー素子は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーである。レーザユニット３０は、ＭＥＭＳミラーの２軸まわりの各角度を変化させながらレーザ光源からのレーザ光を自車前方に反射させることで、自車前方にレーザ光（点光源であるレーザ光源からのレーザ光）を照射する。なお、レーザユニット３０により照射される領域は、ハイビーム灯やロービーム灯で照射される領域と同等の照度を有する。

画像センサ９１は、自車前方の画像を取得するカメラであり、自車前方における物体の情報を取得する。画像センサ９１は、例えば車室内のインナミラーに自車前方の向きで取り付けられる。

制御装置７は、対向車特定部７０と、レーザ照射パターン決定部７２（照射パターン決定部の一例）と、制御部７４とを含む。これらの各部は、ＥＣＵのＣＰＵがＲＯＭに記憶された１つ以上のプログラムを実行することでそれぞれ実現できる。

対向車特定部７０は、画像センサ９１からの情報（画像）に基づいて、連続する２台の対向車を特定する。尚、対向車線上の連続する３台以上の対向車が存在する場合、対向車特定部７０は、連続する２台の対向車を、複数組特定できる場合がある。

レーザ照射パターン決定部７２は、対向車特定部７０により特定された２台の対向車の間を照射するレーザ照射パターンを決定する。

制御部７４は、レーザ照射パターン決定部７２により決定されたレーザ照射パターンに基づいて、レーザユニット３０を制御する。

図２は、制御装置７により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図２に示す処理は、例えば自車周辺の（日光による）照度が低いとき（例えばヘッドランプがオンしたとき）、所定周期毎に繰り返し実行される。但し、図２に示す処理は、自車周辺の照度に関係なく、例えば自車の走行中に、所定周期毎に繰り返し実行されてもよい。

ステップＳ２００では、対向車特定部７０は、画像センサ９１から最新の情報（画像）を取得する。

ステップＳ２０２では、対向車特定部７０は、画像センサ９１の画像に基づいて、対向車が存在するか否かを判定する。例えば、対向車特定部７０は、対向車のヘッドランプに対応する画素群（白色系の高輝度画素のまとまり）を探索する。この際、対向車特定部７０は、対向車の左右一対のヘッドランプに対応する画素群が存在するか否かを判定する。判定結果が"ＹＥＳ"の場合は、ステップＳ２０４に進み、判定結果が"ＮＯ"の場合は、そのまま終了する。

ステップＳ２０４では、対向車特定部７０は、ステップＳ２０２で特定した対向車が２台以上であるか否かを判定する。判定結果が"ＹＥＳ"の場合は、ステップＳ２０６に進み、判定結果が"ＮＯ"の場合は、そのまま終了する。

ステップＳ２０６では、対向車特定部７０は、ステップＳ２０２で特定した対向車の位置及び長さを算出する。対向車の長さは、例えば対向車の左右一対のヘッドランプの間隔に相関する対向車のサイズに基づいて算出できる。即ち、対向車特定部７０は、対向車の長さと対向車の位置（自車からの距離）及びヘッドランプの間隔との関係を示すマップデータに基づいて、対向車の長さを算出できる。或いは、対向車の長さは、一定値として算出されてもよい。

ステップＳ２０８では、対向車特定部７０は、値Ｎを、ステップＳ２０２で特定した対向車の個数から"１"だけ引いた値にセットする。

ステップＳ２１０では、レーザ照射パターン決定部７２は、値ｋを"１"にセットする。

ステップＳ２１２では、レーザ照射パターン決定部７２は、自車に近い順にｋ番目の対向車を着目対向車（第１対向車の一例）として選択し、該着目対向車と該着目対向車に後続する後続対向車（自車に近い順にｋ＋１番目の対向車）（第２対向車の一例）との間に、レーザユニット３０からの光を通過させることができるか否かを判定する。即ち、レーザ照射パターン決定部７２は、着目対向車よりも後方且つその後続対向車よりも前方に、着目対向車及び後続対向車に光を当てることなく、レーザユニット３０からの光を照射できるか否かを判定する。具体的には、レーザ照射パターン決定部７２は、着目対向車の後端部の位置と、後続対向車の前端部の位置と、レーザユニット３０の位置との幾何学的な関係に基づいて、着目対向車と後続対向車との間に、着目対向車及び後続対向車に光を当てることなく、レーザユニット３０からの光を照射できるか否かを判定する。着目対向車の後端部は、着目対向車の長さ（例えば、着目対向車のヘッドランプの間隔から推定可能）に基づいて特定できる。判定結果が"ＹＥＳ"の場合は、ステップＳ２１４に進み、判定結果が"ＮＯ"の場合は、ステップＳ２１６に進む。

ステップＳ２１４では、レーザ照射パターン決定部７２は、着目対向車に係るレーザ照射パターンとして、レーザユニット３０からの光が着目対向車と後続対向車の双方に当たらない態様で、レーザユニット３０からの光が着目対向車と後続対向車との間を通過するレーザ照射パターン（図３のパターンＰ１参照）を決定する。この際、レーザ照射パターン決定部７２は、後続対向車に対して眩惑を与えない範囲で、可能な限り横方向に広い幅で照射できるパターンを決定する。以下、このようにしてステップＳ２１４で決定されるレーザ照射パターンを、「第１レーザ照射パターン」と称する。

ステップＳ２１６では、レーザ照射パターン決定部７２は、着目対向車に係るレーザ照射パターンとして、レーザユニット３０からの光が着目対向車と後続対向車の双方に当たらない態様で、レーザユニット３０からの光が着目対向車と後続対向車との間の路面を照射するレーザ照射パターン（図３のパターンＰ２参照）を決定する。この際、レーザ照射パターン決定部７２は、レーザユニット３０からの光が照射される路面の横方向（車線横断方向）の位置は、着目対向車と後続対向車の右側面（横方向で自車側の側面）の同位置に略対応する。レーザユニット３０からの光が照射される路面の範囲は、例えば、人の一般的なサイズに相当する範囲である。或いは、レーザ照射パターン決定部７２は、レーザユニット３０からの光が着目対向車の後端部と後続対向車の前端部との間の全体にわたる路面範囲を照射するようなレーザ照射パターンを決定してもよい。以下、このようにしてステップＳ２１６で決定されるレーザ照射パターンを、「第２レーザ照射パターン」と称する。

ステップＳ２１８では、レーザ照射パターン決定部７２は、値ｋが値Ｎであるか否かを判定する。即ち、レーザ照射パターン決定部７２は、レーザ照射パターン決定部７２が全ての着目対向車に対してレーザ照射パターンを決定したか否かを判定する。判定結果が"ＹＥＳ"の場合は、ステップＳ２２２に進み、判定結果が"ＮＯ"の場合は、ステップＳ２２０に進む。

ステップＳ２２０では、レーザ照射パターン決定部７２は、値ｋを"１"だけインクリメントして、ステップＳ２１２に戻る。

ステップＳ２２２では、制御部７４は、ステップＳ２１４及び／又はステップＳ２１６で決定されたレーザ照射パターンに基づいて、レーザユニット３０を制御する。例えば、３台の対向車が特定され、最も自車に近い着目対向車に対して第１レーザ照射パターンがステップＳ２１４で決定され、次に自車に近い着目対向車に対して第２レーザ照射パターンがステップＳ２１６で決定された場合（図３参照）、制御部７４は、それぞれ決定された第１レーザ照射パターン及び第２レーザ照射パターンが実現されるように、レーザユニット３０を制御する。

ここで、制御部７４は、レーザ照射パターンに基づいて、所定周期でレーザユニット３０の点灯状態と非点灯状態とが切り替わる点滅を実現する。即ち、制御部７４は、レーザ照射パターンによる照射を間欠的に実現する。具体的には、点滅のための点灯時は、制御部７４は、蛍光体上でラスタースキャン方式で走査するようにＭＥＭＳミラーの２軸まわりの各角度を制御しつつ、レーザ光がレーザ照射パターンに係る走査範囲だけを走査するように、レーザ光源の点灯タイミングを制御する。或いは、制御部７４は、レーザ光源を点灯させた状態を保ちつつ、レーザ光源からのレーザ光が蛍光体上でベクタースキャン方式でレーザ照射パターンに係る走査範囲を走査するようにＭＥＭＳミラーの２軸まわりの各角度を制御する。点滅のための非点灯時は、制御部７４は、ＭＥＭＳミラーの駆動を停止又は維持しつつ、レーザ光源を消灯する。

図２に示す処理によれば、２台以上の対向車が特定された場合に、連続する２台の対向車間であって１つ以上の対向車間を照射するレーザ照射パターンを決定できる。この際、レーザ照射パターンは、２台の対向車の各位置とレーザユニット３０の位置との幾何学的な関係に応じて、２台の対向車の間を通過する第１レーザ照射パターン、又は、２台の対向車の間の路面を照射する第２レーザ照射パターンとなる。

図３は、図２の処理の説明図であり、自車周辺の道路環境を概略的に示す上面図である。図３には、第１レーザ照射パターンによる照射方向及び照射範囲がハッチング範囲Ｐ１で概略的に示され、第２レーザ照射パターンによる照射方向及び照射範囲がハッチング範囲Ｐ２で概略的に示されている。また、図３には、各車両のロービームの照射範囲がハッチング範囲Ｐ_Ｌで概略的に示されている。

図３に示す例では、自車を基準として、対向車線には、３台の対向車Ｖｈ１〜Ｖｈ３が存在する。ここでは、３台の対向車Ｖｈ１〜Ｖｈ３が対向車特定部７０により特定された場合（即ち、連続する２台の対向車が２組特定された場合）を想定する。図３に示す例では、対向車Ｖｈ１が着目対向車として選択されたときのレーザ照射パターンは、図３にてＰ１で示すように、対向車Ｖｈ１及びその後続対向車Ｖｈ２の間を通過する第１レーザ照射パターンが決定される。また、図３に示す例では、対向車Ｖｈ２が着目対向車として選択されたときのレーザ照射パターンは、図３にてＰ２で示すように、対向車Ｖｈ２及びその後続対向車Ｖｈ３の間の手前（車線横断方向で自車側）の路面を照射し、後続対向車Ｖｈ３に光を当てないように調整された第２レーザ照射パターンが決定される。

次に、図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本実施例の効果を説明する。図４Ａは、比較例の説明図であり、図４Ｂは、本実施例の効果の説明図であり、共に自車周辺の道路環境を概略的に示す上面図である。図４Ａ及び図４Ｂには、各車両のロービームの照射範囲がハッチング範囲Ｐ_Ｌで概略的に示されている。また、図４Ｂには、第１レーザ照射パターンによる照射方向及び照射範囲がハッチング範囲Ｐ１で概略的に示されている。比較例は、レーザユニット３０を備えず、或いはレーザユニット３０を備えるが第１レーザ照射パターン又は第２レーザ照射パターンによる照射を行わない構成である。

図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、自車を基準として、対向車線には、渋滞中の３台の対向車Ｖｈ１１〜Ｖｈ１３が存在する。図４Ｂでは、３台の対向車Ｖｈ１１〜Ｖｈ１３が対向車特定部７０により特定された場合を想定する。図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、歩行者Ｐｄが対向車線の対向車Ｖｈ１２の後から道路９０を横断しようとしている（図中、横断方向を矢印Ｑ１で指示）。

比較例の場合、図４Ａに示すように、対向車Ｖｈ１２の後から道路９０を横断しようとする歩行者Ｐｄ（例えば下を向いて歩く歩行者）は、例えばロービームで走行する自車の存在に気付かず、該自車との衝突の危険性が高くなる。特に図４Ａに示すような対向車線の渋滞時に連続する対向車Ｖｈ１２及び対向車Ｖｈ１３の間から道路９０を横断する場合、歩行者Ｐｄは、停車中の対向車Ｖｈ１３のヘッドランプのロービームで足元が照らされている。このため、歩行者Ｐｄは、自車のヘッドランプのロービームによる照明を認識し難く、該自車の存在に注意できない虞がある。

これに対して、本実施例によれば、図４Ｂに示すように、対向車Ｖｈ１２の後から道路９０を横断しようとする歩行者Ｐｄは、対向車Ｖｈ１２及び対向車Ｖｈ１３の間へのレーザユニット３０からの第１レーザ照射パターンによる照射のおかげで、自車の存在に気付きやすくなる。これにより、歩行者Ｐｄは、自車の走行に気付き、横断を中止（×マーク参照）する可能性が高くなる。尚、第１レーザ照射パターンによる照射の方が、第２レーザ照射パターンによる照射よりも歩行者Ｐｄが自車に気付く可能性を高めること又は歩行者Ｐｄが自車に気付くタイミングを早めることができる。但し、第２レーザ照射パターンによる照射の場合も、比較例よりも、歩行者Ｐｄが自車に気付く可能性を高めること又は歩行者Ｐｄが自車に気付くタイミングを早めることができる。

ところで、本実施例によれば、上述のように、歩行者の検知を行うことなく、第１レーザ照射パターン又は第２レーザ照射パターンを行う。これにより、対向車間から横断しようとする歩行者を検知したときだけ第１レーザ照射パターン又は第２レーザ照射パターンを行うような構成に比べて、歩行者検知タイミングの遅れに起因して、第１レーザ照射パターン又は第２レーザ照射パターンによる照射タイミングが遅れるといった不都合もない。また、本実施例によれば、歩行者検知処理が不要であり、処理負荷を低減できると共に、近赤外投光器等も不要となる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した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、上述した実施例では、上述した第１レーザ照射パターン及び／又は第２レーザ照射パターンは、対向車に当たらないような照射を実現するパターンであるが、対向車に対して眩惑を与えない範囲で、対向車の一部（例えばウインドシールドガラス以外の部位）に当たるような照射範囲にまで拡大して照射するパターンであってもよい。

また、上述した実施例では、上述した第１レーザ照射パターン及び第２レーザ照射パターンにより対向車間を照射するが、検知した１台以上の対向車のうちの最後尾の対向車の後方をレーザユニット３０により照射していない。これは、最後尾の対向車の後方を通って歩行者が道路を横断しようとする場合、ロービームで該歩行者の足元が照らす後続対向車（最後尾の対向車に対する後続対向車）が存在せず、上述の課題（歩行者が後続対向車の照明に起因して自車の照明に気付き難くなるという課題）が発生しないためである。また、最後尾の対向車の後方は、必要に応じて、照射領域の一部を遮蔽又は減光できる照明装置（レーザユニット３０とは異なる照明装置）により別途照射できるためである。但し、自車に対する歩行者の注意喚起を高めるために、第１レーザ照射パターンに加えて、検知した１台以上の対向車のうちの最後尾の対向車の後方を照射するレーザ照射パターンを決定し、最後尾の対向車の後方を同様に点滅させることとしてもよい。

また、上述した実施例では、第１レーザ照射パターン及び／又は第２レーザ照射パターンによる照射は、対向車の車速の如何に係らわず実現されるが、第１レーザ照射パターン及び／又は第２レーザ照射パターンによる照射は、対向車の車速が所定値以下の低速又は０である場合に限って実現されてもよい。これは、歩行者による２台の対向車の間を通る横断は、該対向車の車速が低速または０のときに行われやすいためである。

また、上述した実施例では、第１レーザ照射パターン及び第２レーザ照射パターンによる照射を実現する光源はレーザ光源であるが、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）などの他の光源が用いられてもよい。

また、上述した実施例では、３台以上の対向車が検知された場合に、各対向車間に対して第１レーザ照射パターン又は第２レーザ照射パターンによる照射を実現するが、複数の対向車間の一部に対してのみ第１レーザ照射パターン又は第２レーザ照射パターンによる照射を実現してもよい。

また、上述した実施例では、第１レーザ照射パターン及び第２レーザ照射パターンによる照射は、間欠的に実行されるが（照射領域の点滅を伴うが）、連続的に実行されてもよい。

また、上述した実施例では、可動ミラー素子を用いて第１レーザ照射パターン及び第２レーザ照射パターンによる照射を実現しているが、自車前方への光の照射パターンが可変である照明装置であれば、可動ミラー素子を用いることは必ずしも必要でない。例えば、複数の発光ダイオードのアレイを備え、各発光ダイオードを個別に制御することで、照射パターンが可変となる照明装置が用いられてもよい。また、ＬＥＤのような光源の光軸をモータにより駆動して変化させることで、照射パターンが可変となる照明装置が用いられてもよい。かかる照明装置によっても、第１レーザ照射パターン及び第２レーザ照射パターンによる照射と同様の照射が可能であるためである。

１車両用前照灯装置
７制御装置
３０レーザユニット
７０対向車特定部
７２レーザ照射パターン決定部
７４制御部
９１画像センサ

Claims

自車前方における物体の情報を取得する物体情報取得手段と、
自車前方への光の照射パターンが可変である照明装置と、
制御装置とを含み、
前記制御装置は、
前記物体情報取得手段からの前記物体の情報に基づいて、第１対向車、及び前記第１対向車に後続する第２対向車を特定する対向車特定部と、
前記対向車特定部により特定された前記第１対向車及び前記第２対向車の間を照射する照射パターンを決定する照射パターン決定部と、
前記照射パターン決定部により決定された前記照射パターンに基づいて、前記照明装置を制御する制御部とを含む、車両用前照灯装置。