JP6912757B2 - 車両の前照灯制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロービーム時における視覚不安の解消が図れる車両の前照灯制御装置に関する。

車両のヘッドライト（前照灯）からの照射は、上向き（水平方向）に配光するハイビームと下向きに配光するロービームとのいずれかを選択することによって行われる。
ハイビームとロービームとの選択は、車両周囲の条件により行われるが、ハイビームは遠方の視界が確保されるため、車両の走行中はなるべくハイビームを維持することが好ましい。このため、夜間走行時は、ハイビームの常時点灯が推奨される。

しかしながら、常時、ハイビームにすると、対向車の視界の妨げになるなど、ハイビームに維持し続けることが難しい場合があり、ロービームを選択せざるを得ない状況が出ている。
このような場合、フロントウインドを通して見える運転者の視界は、遠方が明瞭に見える状況から、車両の前方近くだけが明瞭に見える状況へと変わる。

車両の前方近くだけが明瞭に見える状況は、ロービームからハイビームへ変更ができる状況にならない限り続く。つまり、この間は、視覚的に不安な状況が続くので、運転者には負担となる。特に夜間走行の不得手な人は、かなりの負担となりやすい。
従来、ヘッドライドの点灯制御を見る限り、特許文献１，２のように自動でハイビームとロービームとに切換えられるようにした技術が見られるだけである。

特開２０１３−３２１２１号公報 特開２０１３−５６５９４号公報

ところが、引用文献１，２のようにハイビームとロービームとを切り換える技術でも、ロービームで走行しているときの運転者の視覚の不安さは拭い切れない。
そこで、本発明の目的は、ロービームからハイビームへ変更ができない状況における運転者の視覚の不安さを解消可能とした車両の前照灯制御装置を提供する。

本発明の態様は、点灯条件によりハイビームの照射とロービームの照射のいずれかが選択される前照灯と、ハイビームが照射される領域に相当する車両前方の視界を撮像する撮像部と、前照灯の照射をロービームに切換える切換手段と、車両の運転者の視線方向を検出する視線検出手段と、運転者の視線方向に配置される表示部と、ロービームの切換時、ロービーム下で撮像した画像のうち、運転者の視線先の視界域の画像を、運転者の視線の動きと追従させて、ハイビームに相当する輝度で表示部に表示する表示制御部とを具備するものとした。

本発明によれば、ロービーム走行中、ロービームからハイビームへ変更ができない状況のときは、撮像部により、ロービーム下における車両前方のハイビーム領域の視界画像が取得され、さらに表示制御部により、運転者の視線先の視界域の画像だけ、ハイビームに相当する輝度で、運転者の視線方向に配置されている表示部に表示される。つまり、運転者の視線先には、再現されたハイビーム状態の視界が表示され続ける。

それ故、運転者は、ハイビーム相当の画像の視認により、車両前方の遠方の視界が明瞭に視認できるので、ロービームにおける運転者の視覚不安が解消でき、車両の操縦安全性の向上が図れる。

本発明の一実施形態に係る態様となる、前照灯制御装置を搭載した車両の概略側面図。 カメラが装備された車両の前部を示す斜視図。 前照制御装置の構成を示すブロック図。 同前照灯制御装置がもたらす制御を示すフローチャート。 同制御のうちの視界サポートモードを説明するフローチャート 運転者の視線先の視界が同視線先のフロントウインド面に投影される様子を説明する図１中の矢視Ａから見た矢視図。

以下、本発明を図１から図６に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１はパワーユニット（図示しない）の駆動力で走行が可能な車両を示し、図２は同車両の前部側を示し、図６は図１中の矢視Ａから見たフロントウインドの一部を示している。
車両の各部を説明すると、図１中の符号１は車体、３は車体前端部の左右両側に設けられた一対のヘッドライト（片側しか図示せず：本願の前照灯に相当）、５は車体１の車室内に設けられたフロントシート、７は同じくリヤシート、９は車両のフロントウインド１１とフロントシート５の間に設けられたインストルメントパネルである。ちなみにヘッドライト３は、一点鎖線の如く点灯条件により、上向き（水平方向）に照射光が照射されるハイビームａと、実線の如く下向きに照射光が照射されるロービームｂとに選択可能である。また図２に示されるように車体１の左右両側にはフロントドア１３（一部だけ図示）が設けられている。図２中の符号１５は、各フロントドア１３に設けられたドアミラーを示している。

また図１中の符号１７は、インストルメントパネル９から突き出るように配置されたステアリングホイール、１９はステアリングホイール１７を支持する支持部（図示しない）から外方へ突き出たライト操作レバー、２１はフロントウインド１１の上段に設けられたルームミラーである。ライト操作用レバー１９は、手動で方向指示器の操作（レバーの前後回動）をしたり、手動でライティング操作をしたりするものである。手動のライティング操作については後述する。

ライト操作用レバー１９には、オートライト操作と手動ライト操作とに切換えるオートライトスイッチ２３が設けられている。オートライトスイッチ２３は、オンすると、自動ライトオンや自動でハイビームとロービームの切換えを可能にする（オートライト機能）。ちなみに車体１の前部には、車外の明るさが所定値以上になると、自動ライトオンさせるための明るさ検出部２５（例えば明るさセンサ）が設けられる。また車体１の前端部には、自動でハイビーム、ロービームの切換えを行うための対向車検出部２７(対向車検出手段に相当)が設けられる。対向車検出部２７は、対向車の有無を検出するセンサ(例えばレーダー機器）から構成されるものである。

ちなみにオートライトスイッチ２３は、オフすると、手動でライトオンおよびハイビームとロービームとの切換えを可能にする。このオートライトスイッチ２３のオフのときは、例えばレバー端に設けたライトスイッチ（図示しない）の操作でライトオン、さらに手動でライト操作用レバー１９を前後に回動すると、ハイ・ロービーム手動操作スイッチ２９が働き、ハイビームとロービームとの切換えが行える。

この車両には、ロービームからハイビームへ変更ができない状況における運転者の視覚不安を解消する機能を有する前照灯制御装置３１が搭載されている。
ここで、ロービームからハイビームへ変更ができない状況を説明するため、その一例となるオートライト機能について説明する。
オートライド機能は、例えば図３に示されるようにＥＣＵ３３（例えばマイクロコンピュータで構成）に、ヘッドライト３、オートライトスイッチ２３、明るさ検出部２５、対向車検出部２７を接続し、ＥＣＵ３３に自動切換モードや手動切換モードを設定することにより構成される。これにより、オートライトスイッチ２３をオンすると、予め設定された設定情報にしたがい、自動でライトオン、さらに自動でハイ・ロービーム切換えを行う自動切換モードに切換わる。オフすると、ライト操作用レバー１９を用いた手動でライトオン、ハイ・ロービーム切換えが可能な手動切換モードに切換わる。つまり、切換手段３０を構成している。

すなわち自動切換モードは、明るさ検出部２５で検出される車外の明るさが所定以下の明るさ値になると、ライトオンを指示する。さらにヘッドライド３の照射は、常時はハイビームを選択し、対向車検出部２７にて対向車が検出されると、ハイビームから、一時的にロービームへ切換える。
このとき、フロントウインド１１を通して見える運転者の視界は、遠方が明瞭に見える状況（ハイビーム）から、車両の前方近くだけが明瞭に見える状況（ロービーム）に変わる。車両の前方近くだけが明瞭に見える状況は、ロービームからハイビームへ変更ができる状況にならない限り続くために（対向車がなくなるまで）、この間、運転者は、視覚的に不安な状況が強いられる。

この運転者の視覚不安ができるだけ軽減されるよう、前照灯制御装置３１には、図１に示されるようにフロントシート５に着座している運転者Ｍの視線方向に、ハイビーム状態の前方視界を表示させる手法が用いられる。
すなわち、運転者Ｍの視線方向における表示には、例えばフロントウインド１１のウインド面に画像を投影する画像投影装置３２(投影手段に相当)が用いられる。つまり、運転者Ｍの視線前方に配置されるフロントウインド１１のウインド面の全体が表示面となる（表示部に相当）。この画像投影装置３２に、複数のカメラ３５（撮像部に相当）や視線検出センサ３７（視線検出手段に相当）が組み合わさり、運転者Ｍの視線先のフロントウインド１１のウインド面に、運転者Ｍの視線先のハイビーム相当の視界が投影されるようにしている。本実施形態では、この運転者Ｍの視線先の視界を、ハイビーム相当で運転者Ｍの視線上に映し出すモードを視界サポートモードという。

視界サポートモードは、視界サポートモードスイッチ３４のオンオフ操作によって、求める場合だけ作動される。視界サポートモードスイッチ３４は、車室内の一部である、例えばインストルメントパネル９に設けた計器パネル９ａ（図６に図示）の一部に設けられる。視界サポートモードスイッチ３４は、使い勝手の良い場所であれば、どこでも構わない。

視界サポートモードについて具体的に説明すると、カメラ３５は、車両前方視界の各部を撮像するものである。ここでは例えばカメラ３５は、三台用いられ、そのうちの一台は例えばルームミラー２１の背部に設けられ、残る二台は左右のドアミラー１５のミラーハウジングにそれぞれ設けられる。ルームミラー２１に設けたカメラ３５は、車両の前方中央の視界が撮像する。各ドアミラー１５に設けたカメラ３５は、同中央視界の両側の視界、つまり車両の左右両側（車幅方向）の視界を撮像する。つまり、各カメラ３５により、図６中のフロントウインド１１の下段のロービーム領域βを除く、中・上段のうち中央や左右両側といったハイビーム領域αの各部の画像が取得される。これらカメラ３５は、いずれも人間が目視するときの明るさより、明るい像が得られるカメラ、例えばレンズＦ値１．０以下を使用したカメラが用いられ、図１および図２に示されるような中央、左右両側といった視界毎のハイビーム領域の画像、さらに述べればハイビーム相当の輝度を有する視界の画像が取得されるようになっている。

視線検出センサ３７は、例えばフロントシート５に着座する運転者Ｍの前方のインストルメントパネル９部分に、例えば画像投影装置３２と共に設けられる。視線検出センサ３７は、例えば運転者Ｍの瞳を検出する機能や、瞳の動きを検出する機能（いずれも図示しない）を有している。つまり、視線検出センサ３７は、運転者Ｍの瞳位置に基づき、運転中、随時、運転者Ｍの視線方向が検出されるようになっている。

カメラ３５、視線検出センサ３７は、ＥＣＵ３３に接続される。ＥＣＵ３３は、本願の表示制御部を兼ねている。このＥＣＵ３３には、運転者Ｍの視線先のフロントウインド１１のウインド面に、運転者Ｍの視線先のハイビーム相当の視界を映し出す機能が設定されている。この機能は、視界サポートモードスイッチ３４をオンすると、オートライト機能のロービームへの切換えと同期して、視線検出センサ３７の検出情報により運転者Ｍの視線方向を検出する機能、各カメラ３５により車両前方の各視界域（ハイビーム）を撮像する機能と、運転者Ｍの視線の動きに追従して、撮像した画像を切り換える機能、同じく運転者Ｍの視線の動きに追従して画像投影装置３２の投影方向を変える機能などから構成される。こうした機能により、運転者Ｍの視線方向先の視界（ハイビーム）が、運転者Ｍの視線先となるフロントウインド１１の各ウインド面域（いずれもハイビーム領域α）に映し出される。

さらに述べると、フロントウインド１１のウインド面は、カメラ３５（三台）の撮像域と対応して、例えば図６中の二点鎖線や細線の枠線に示されるように仮想的にフロントウインド１１の車幅方向中央域Ｃ、車幅方向左側域Ｌ、車幅方向右側域Ｒに分けられる。そして、視線の検出により、運転者Ｍの視線先のウインド面域が選ばれ、図６に示されるように運転者Ｍの視線方向先の視界（ハイビーム状態時の視界）が、その視線先に有るフロントウインド１１の車幅方向中央域Ｃや、車幅方向左側域Ｌや、車幅方向右側域Ｒのウインド面域にだけ、ハイビーム相当の輝度で映し出されるよう設定されている。もちろん、映し出される画像、映し出されるウインド面は、運転者Ｍの視線方向の動きに追従して、随時、変わる。

こうした機能により、ロービームの照射時、さらに述べればオートライト機能がもたらすロービームからハイビームへ変更ができない場合、それを補うべく、運転者Ｍの視線先のウインド面域(ディスプレイ)に、運転者Ｍの視線先の車両前方視界が画像表示される。それも擬似的に作られたハイビーム状態の画像で表示される。
またＥＣＵ３３には、手動操作でロービームにしたときにおける運転者の視覚的な不安が軽減されるよう、視界サポートモードスイッチ３４のオン時、手動操作でロービームに切換えたときも、運転者Ｍの視線方向先の視界が、運転者Ｍの視線先となるフロントウインド１１の各ウインド面域（車幅方向中央域Ｃ、車幅方向左側域Ｌ、車幅方向右側域Ｒ）のウインド面にだけ、ハイビーム相当の輝度で映し出す機能が設定されている。

図４および図５のフローチャートは、こうしたハイビーム相当の画像を夜間走行中、フロントウインド１１のウインド面に表示させる制御が示され、図６（図１中の矢視Ａ）にはこのときの様子が示されている。
つぎに、図４〜図６を参照して、この前照灯制御装置３１の作用を説明する。
例えば車両が夜間走行中、オートライトスイッチ２３をオン、視界サポートモードスイッチ３４をオンする。これにより、オートライト機能や視界サポートモードが作動可能となる。

すると、図４のフローチャートは、ステップＳ１から、ステップＳ３を経てステップＳ５へ進む。このとき、車外の明るさは所定値以下になっているので（夜間走行）、ＥＣＵ３３は、明るさ検出部２５の検出を受けて、ライトオンを指示する。
ここで、オートライト機能は、常時、ハイビーム設定なので、ヘッドライト３は、ステップＳ５に示されるように当初からハイビームで照射される。

続くステップＳ７は、対向車検出部２７により、自車両の前方に対向車が有るか否かを判定している。
ハイビーム状態で走行中の自車両前方に対向車が有る場合、自車両のハイビームが対向車の前方の視界を妨げる。
そのため、対向車が有ると判定された場合、ハイビームに維持し続けることは難しく、オートライト機能により、ヘッドライト３の照射をロービームの照射に切換える。

ここで、フロントウインド１１を通して見える運転者Ｍの視界は、ハイビームによる遠方が明瞭に見える状況から、ロービームによる車両の前方近くだけが明瞭に見える状況へと変わる。そのため、視界の変化から、運転者は不安になりやすい。車両前方近くだけが明瞭に見える状況は、ロービームからハイビームへ変更ができる状況にならない限り続くので、この間は不安な状況は続く。

こうした運転者の視覚的な不安要素を軽減するべく、対向車が有る場合、ステップＳ９へと進む。これにより、視界サポートモードは作動する。
視界サポートモードは、まず、図５に示されるフローチャートのステップＳ２３のようにロービームの切換えと連動して、視線検出センサ３７からの検出信号を受け、フロントシート５に着座している運転者Ｍ(運転姿勢)の瞳位置から視線方向（目線）を検出する。さらにステップＳ２５に示されるように各カメラ３５がオンし、各カメラ３５によりハイビーム相当の視界となる車両前方の各視界域（車両前方中央域、左側域、右側域）が撮像される。

ステップＳ２７へ進むと、ＥＣＵ３３は、運転者Ｍの視線方向と対応する視界の画像を取得する。具体的には、運転者Ｍの視線が車両中央へ向けられるときは、ルームミラー２１の背部のカメラ３５で捉えた車両前方中央の視界画像が取得され、運転者Ｍの視線が車両左側へ向けられるときは、左側のドアミラー１５のカメラ３５で捉えた車両前方左側の視界画像が取得され、運転者Ｍの視線が車両右側へ向けられるときは、右側のドアミラー１５のカメラ３５で捉えた車両前方右側の視界画像が取得される。取得された視界画像は、いずれもロービーム下におけるハイビーム領域αの画像である。

ステップＳ２９へ進むと、ＥＣＵ３３は、視線検出センサ３７からの視線方向の情報に基づき、フロントウインド１１のハイビーム領域αのウインド面領域Ｌ，Ｃ、Ｒの中から、運転者Ｍの視線先と対応したウインド面領域を選ぶ。さらにＥＣＵ３３は、視線検出センサ３７からの視線方向の情報に基づき画像投影装置３２の投影方向を制御して、選択したウインド面領域（いずれもハイビーム領域α）上に、視線先の画像を投影する。

すなわち運転者Ｍの視線方向が、車両前方中央に有るときは、中央のウインド面領域Ｃ上に視線先の画像が投影される。運転者Ｍの視線方向が、車両前方左側に有るときはウインド面領域Ｌ上に視線先の画像が投影され、さらに車両前方右側に有るときはウインド面領域Ｒ上に視線先の画像が投影される。
もちろん、図６に示されるように運転者Ｍの視線方向が中央から右側へ変われば、中央のウインド面領域Ｃに車両前方中央の視界が表示された状態から、右側のウインド面領域Ｒに車両前方右側の視界が表示される状態へと変わり、運転者Ｍの視線が中央から左側へ変われば、中央のウインド面領域Ｃに車両前方中央の視界が表示された状態から、左側のウインド面領域Ｌに車両前方左側の視界が表示される状態へと変わる。

つまり、表示される視界の画像や表示されるウインド面領域は、運転者Ｍの目線に応じて随時、変わる。
これにより、運転者Ｍの視線先となるハイビーム領域αの画像が、運転者Ｍの視線（目線）上に、ハイビーム相当の輝度（カメラ３５のレンズによる）で表示される。つまり、運転者Ｍの視線先には、視線先のハイビーム状態の視界が再現され続ける。

それ故、運転者Ｍは、運転者Ｍの視線上で再現された車両前方の遠方のハイビーム状態の視界を視認することにより、ロービームにおける運転者の視覚不安が解消され、車両の操縦安全性の向上が図れる。
特に、ロービームからハイビームへ変更が難しいオートライト機能には、有効である。
しかも、図３のフローチャートのステップＳ１１〜Ｓ１９のように視界サポートモードスイッチ３４をオンしておけば、オートライトスイッチ２３のオフのとき、手動操作、すなわちライト操作レバー端のライトスイッチ（図示しない）でライトオン、さらにライト操作用レバー１９の回動操作(前後)でハイ・ロー切換えられるときでも問題はない（手動切換モード）。

すなわち、手動切換モード下で、ロービームからハイビームへの変更が難しく、ロービームが余儀なくされるような場合でも、上記と同様、ロービーム時には、運転者Ｍの視線先のフロントウインド１１の各ウインド面（ウインド面領域Ｌ，Ｃ，Ｒ）に、運転者Ｍの視線先の視界（ハイビーム状態）が表示されるので、手動でハイ・ロービームを切換えるときでも、運転者の視覚の不安さは解消される。

なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、ハイビーム相当の画像は、明るいレンズＦ値をもつカメラを用いて得たが、これに限らず、例えば通常のカメラで取得したハイビーム領域の画像の輝度をハイビーム相当まで変換する画像処理を行い、画像投影装置でフロントウインドのウインド面に映し出すようにしてもよい。またＥＣＵでの画像処理により、常時は輝度を変換せず、運転者の視線方向が移動した先の画像のみの輝度を高めるようにしてもよい。また一実施形態では、運転者の視線方向に配置される表示部として、フロントウインドをディスプレイとして用いた例を挙げたが、これに限らず、例えばヘッドアップディスプレイやバイザなどでもよく、運転者の目線上で表示できるものであればよい。

３ ヘッドライト
１１ フロントウインド（表示部）
３０ 切換手段
３３ ＥＣＵ（表示制御部）
３５ カメラ（撮像部）
３７ 視線検出センサ（視線検出手段）

Claims (4)

1. 点灯条件によりハイビームの照射とロービームの照射のいずれかが選択される前照灯と、
   前記ハイビームが照射される領域に相当する車両前方の視界を撮像する撮像部と、
   前記前照灯の照射をロービームに切換える切換手段と、
   車両の運転者の視線方向を検出する視線検出手段と、
   前記運転者の視線方向に配置される表示部と、
   前記ロービームの切換時、ロービーム下で撮像した画像のうち、前記運転者の視線先の視界域の画像を、前記運転者の視線の動きと追従させて、前記ハイビームに相当する輝度で前記表示部に表示する表示制御部と
   を具備したことを特徴とする車両の前照灯制御装置。
2. 前記表示部は、前記車両のフロントウインドのウインド面に画像を投影する投影手段で構成され、
   前記表示制御部は、前記運転者の視線先の前記フロントウインドのウインド面に、前記運転者の視線先の視界域の画像を、前記運転者の視線の動きと追従させて、前記ハイビームに相当する輝度で投影させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の前照灯制御装置。
3. 更に、対向車を検出する対向車検出手段を備え、
   前記切換手段は、常時は前記前照灯の照射がハイビームに選択され、前記対向車検出手段にて前記対向車が検出されると、前記ハイビームから前記ロービームへ切換えられる自動切換モードを有し、
   前記表示制御部は、前記対向車の検出時、前記運転者の視線先の視界域の画像を、前記運転者の視線の動きと追従させて、前記ハイビームに相当する輝度で前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の前照灯制御装置。
4. 前記切換手段は、前記ハイビームと前記ロービームとが手動操作で切換えられる手動切換モード部を有し、
   前記表示制御部は、前記手動切換部により前記ロービームに切換えられると、前記運転者の視線先の視界域の画像を、前記運転者の視線の動きと追従させて、ハイビームに相当する輝度で前記表示部に表示させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両の前照灯制御装置。

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