(57)【要約】      （修正有）【課題】追い越し車両へのグレアを軽減しつつ前方視認性も向上させる。【解決手段】選択的に光照射可能な車両用前照灯による光照射状態を制御するための点灯制御装置であって、後方車両を検出する後方車両検出部１１ｂと、後方車両の検出結果に基づいて当該後方車両が自車両を追い越す走行状態であるか否かを判定する後方車両追い越し判定部１４と、記後方車両が自車両を追い越す走行状態と判定されたときに、自車両の正面方向を基準にして左右いずれか片側の一部範囲を非照射範囲とした光照射範囲を設定する光照射範囲設定部１６と、光照射範囲設定部によって設定される光照射範囲に対応した制御信号を生成して車両用前照灯へ出力する配光制御部１７を含む、車両用前照灯の点灯制御装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的に光照射可能な車両用前照灯による光照射状態を制御するための点灯制御装置であって、
後方車両を検出する後方車両検出部と、
前記後方車両の検出結果に基づいて当該後方車両が自車両を追い越す走行状態であるか否かを判定する後方車両追い越し判定部と、
前記後方車両が前記自車両を追い越す走行状態と判定されたときに、前記自車両の正面方向を基準にして左右いずれか片側の一部範囲を非照射範囲とした光照射範囲を設定する光照射範囲設定部と、
前記光照射範囲設定部によって設定される前記光照射範囲に対応した制御信号を生成して前記車両用前照灯へ出力する配光制御部と、
を含む、車両用前照灯の点灯制御装置。
【請求項２】
前記後方車両追い越し判定部は、前記後方車両の前記自車両に対する相対的な位置の時間経過に対する変化量に基づいて、前記後方車両が前記自車両を追い越す走行状態であるか否かを判定する、
請求項１に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
【請求項３】
前記後方車両検出部は、前記自車両の後方を撮影した画像に基づいて前記後方車両を検出する、
請求項１又は２に記載の車両用前照灯の点灯制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用前照灯の点灯制御装置と、
前記点灯制御装置によって制御される車両用前照灯、
を含む、車両用前照灯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前照灯による照射状態を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間に車両を走行させる際に、運転者は、基本的に前照灯によりハイビームを照射させることにより車両の前方を確認し、必要に応じてロービームに切り換えるが、切り替えの煩わしさや道路環境によりロービームを用いる場合も多い。このとき、いわゆるカットオフラインより上側に光を照射すると、対向車両や先行車両（以下、これらを「前方車両」という。）にグレアを与えるおそれがある。このため近年では、自車両に搭載されたカメラによって前方車両を撮影して得られる画像を用いて前方車両のランプ（テールランプまたはヘッドランプ）の位置を検出し、前方車両の位置が遮光範囲となるようにしてハイビームの照射パターンを制御する配光制御技術（ＡＤＢ制御）が種々提案されている（例えば、特開２０１０−２３２０８１号公報参照）。この技術によれば、前方車両へのグレアを抑制するとともに歩行者の早期発見や遠方視認性の向上を図ることができる。
【０００３】
ところで、上記したＡＤＢ制御による配光を行う場合に、後方からの車両が自車両を追い越して走行する際にこの後方からの追い越し車両に対して一時的にグレアを与えてしまうことがある。これは、ＡＤＢ制御のために自車両の前方を撮影するカメラの画角に追い越し車両が入りＡＤＢ制御が有効になるまでにタイムラグがあることから、自車両がハイビームを照射していた場合に、追い越し車両に対してＡＤＢ制御が機能するまでの間はハイビームが照射され続けるからである。このような不都合に対して、例えば特開２０１０−１４３３３６号公報（特許文献２）や特開２０１２−１０１５８６号公報（特許文献３）には、追い越し車両を検知した場合に自車両の前照灯による照射光をロービームへ切り替えるという先行例が開示されている。しかしながら、ロービームを用いた場合の前方視認性はハイビームの場合に比べて劣っており、ＡＤＢ制御による効果を損なってしまうという点でさらなる改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３２０８１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４３３３６号公報
【特許文献３】特開２０１２−１０１５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明に係る具体的態様は、追い越し車両へのグレアを軽減しつつ前方視認性も向上させることが可能な配光制御技術を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る一態様の車両用前照灯の点灯制御装置は、選択的に光照射可能な車両用前照灯による光照射状態を制御するための点灯制御装置であって、（ａ）後方車両を検出する後方車両検出部と、（ｂ）後方車両の検出結果に基づいて当該後方車両が自車両を追い越す走行状態であるか否かを判定する後方車両追い越し判定部と、（ｃ）後方車両が自車両を追い越す走行状態と判定されたときに、自車両の正面方向を基準にして左右いずれか片側の一部範囲を非照射範囲とした光照射範囲を設定する光照射範囲設定部と、（ｄ）光照射範囲設定部によって設定される光照射範囲に対応した制御信号を生成して車両用前照灯へ出力する配光制御部を含む、車両用前照灯の点灯制御装置である。
【０００７】
上記構成によれば、追い越し車両が存在する場合に、自車両の正面方向を基準とした左右いずれかの片側（いずれになるかは、例えば交通法規に応じて定める）の一部範囲を非照射範囲として光が照射されるように前照灯が制御される。したがって、追い越し車両が存在する場合に単にロービームへ切り替える先行例に比べ、追い越し車両へのグレアを軽減しつつ前方視認性も向上させることが可能となる。
【０００８】
上記の点灯制御装置において、例えば、後方車両追い越し判定部は、後方車両の自車両に対する相対的な位置の時間経過に対する変化量に基づいて、後方車両が自車両を追い越す走行状態であるか否かを判定する、ことが好ましい。また、上記の点灯制御装置において、例えば、後方車両検出部は、自車両の後方を撮影した画像に基づいて後方車両を検出する、ことも好ましい。
【０００９】
これらによれば、比較的簡単な情報処理で後方車両の走行状態を判定することができる。
【００１０】
本発明に係る一態様の車両用前照灯システムは、上記した車両用前照灯の点灯制御装置と、この点灯制御装置によって制御される車両用前照灯を含んで構成される。
【００１１】
これにより、追い越し車両へのグレアを軽減しつつ前方視認性も向上させることが可能な車両用前照灯システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２（Ａ）は、各ランプユニットの構成例を示す模式図である。図２（Ｂ）は、各ランプユニットの光学的な構成を示す模式図である。
【図３】図３は、後方車両が自車両を追い越すと推定される走行状態であるか否かを判定する方法について説明する図である。
【図４】図４は、角度θＲ（ｔ）および角度θＬ（ｔ）の時間経過に対する変化の一例を示す図である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態の各ランプユニットにより形成されるハイビームの光量の一例を示す図である。
【図６】図６は、車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、追い越され配光制御の前後におけるハイビームの照射状態について模式的に示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。図１に示す車両用前照灯システムは、自車両の前方の空間（対象空間）を撮像して得られる画像に基づいて配光パターンを設定して光照射を行うものであり、前方カメラ１０ａ、後方カメラ１０ｂ、前方車両検出部１１ａ、後方車両検出部１１ｂ、制御部１２、一対のランプユニット（車両用前照灯）２０Ｒ、２０Ｌを含んで構成されている。
【００１５】
前方カメラ１０ａは、自車両の所定位置に設置されており、自車両の前方の空間を撮影し、その画像（画像データ）を出力する。後方カメラ１０ｂは、自車両の所定位置に設置されており、自車両の後方の空間を撮影し、その画像（画像データ）を出力する。
【００１６】
前方車両検出部１１ａは、前方カメラ１０ａから出力される画像データを用いて所定の画像処理を行うことにより、前方車両の位置を検出してその位置情報を制御部１２へ出力する。ここでいう「前方車両」とは、先行車両または対向車両である。後方車両検出部１１ｂは、後方カメラ１０ｂから出力される画像データを用いて所定の画像処理を行うことにより、後方車両の位置を検出してその位置情報を制御部１２へ出力する。これらの前方車両検出部１１ａおよび後方車両検出部１１ｂは、それぞれ、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現される。前方車両検出部１１ａは、例えば前方カメラ１０ａと一体に構成されている。同様に、後方車両検出部１１ｂは、例えば後方カメラ１０ｂと一体に構成されている。なお、前方車両検出部１１ａおよび後方車両検出部１１ｂの各機能は制御部１２において実現されてもよい。また、前方車両検出部１１ａと後方車両検出部１１ｂは一体化していてもよい。
【００１７】
制御部１２は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現されるものであり、機能ブロックとしての後方車両追い越し判定部１４、光照射範囲設定部１６および配光制御部１７を備える。
【００１８】
後方車両追い越し判定部１４は、後方車両検出部１１ｂによって検出される後方車両の位置情報に基づいて、その後方車両が自車両を追い越すと推定される走行状態であるか否かを判定する。
【００１９】
光照射範囲設定部１６は、前方車両検出部１１ａによって検出される前方車両の位置に対応して光照射範囲および光量を設定する。また、光照射範囲設定部１６は、後方車両追い越し判定部１４により後方車両が自車両を追い越すと判定された場合に、この後方車両の自車両に対する相対的な位置（左右方向）に応じて定まる光照射範囲の一部を一時的に非照射範囲に設定する。後方車両の自車両に対する相対的な位置とは、例えば交通法規において車両が左側通行と定められている場合であれば、追い越し車両は通常自車両の右側を走行することになるので「右方向」となり、車両が右側通行と定められている場合であれば「左方向」となる。
【００２０】
配光制御部１７は、光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲および光量に基づいてその配光パターンに応じた制御信号（配光制御信号）を生成し、各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌへ出力する。
【００２１】
ランプユニット２０Ｒは、自車両の前方右側に設置され、自車両の前方を照らす光を照射するために用いられるものであり、ＬＥＤ点灯回路２１、マトリクスＬＥＤ２２およびロービームＬＥＤ２３を有する。同様に、ランプユニット２０Ｌは、自車両の前方左側に設置され、自車両の前方を照らす光を照射するために用いられるものであり、ＬＥＤ点灯回路２１、マトリクスＬＥＤ２２およびロービームＬＥＤ２３を有する。
【００２２】
ＬＥＤ点灯回路２１は、配光制御部１７から出力される制御信号に基づいて、マトリクスＬＥＤ２２に含まれる複数のＬＥＤ（発光ダイオード）に対して駆動信号を供給することにより、各ＬＥＤを選択的に点灯させる。
【００２３】
マトリクスＬＥＤ２２は、マトリクス状に配列された複数のＬＥＤを備えており、ＬＥＤ点灯回路２１から供給される駆動信号に基づいて複数のＬＥＤが選択的に点灯する。このマトリクスＬＥＤ２２は、複数のＬＥＤをそれぞれ独立に点灯させ、かつその照射強度（明るさ）を制御することが可能である。
【００２４】
ロービームＬＥＤ２３は、１つ以上のＬＥＤを備えており、ＬＥＤ点灯回路２１から供給される駆動信号に基づいてＬＥＤを点灯する。
【００２５】
図２（Ａ）は、各ランプユニットの構成例を示す模式図である。図示のように、ランプユニット２０Ｌ（または２０Ｒ）は、マトリクスＬＥＤ２２とその前面に配置されたレンズ２４を含んだハイビームユニット２６と、ロービームＬＥＤ２３とその前面に配置されたレンズ２５を含んだロービームユニット２７と、を備える。図２（Ｂ）は、各ランプユニットの光学的な構成を示す模式図である。マトリクスＬＥＤ２２の複数のＬＥＤを選択的に点灯させることによって出射する光がレンズ２４によって前方へ投影されることでハイビームが形成される。また、図示を省略するが同様に、ロービームＬＥＤ２３のＬＥＤを点灯させることによって出射する光がレンズ２５によって前方へ投影されることでハイビームが形成される。
【００２６】
図３は、後方車両が自車両を追い越すと推定される走行状態であるか否かを判定する方法について説明する図である。図示の例では、後方車両６０が自車両５０の右側車線にて自車両５０を追い越す場合を想定している。自車両５０の後方カメラ１１ｂによって検出される後方車両６０の位置情報に基づくと、ある時点ｔにおける後方車両６０の自車両に対する相対的な位置は、例えば図示のように後方車両６０の左右２つの前照灯の位置として特定することができる。具体的には、後方車両６０の右側前照灯の位置は自車両５０のカメラ位置を基準とした相対的な角度θＲ（ｔ）と表し、後方車両６０の左側前照灯の位置は自車両５０のカメラ位置を基準とした相対的な角度θＬ（ｔ）と表すことができる。
【００２７】
ここで、判定処理を容易にするため、θＲ（ｔ）とθＬ（ｔ）の差分をθ（ｔ）と定義し、これをパラメータとして用いる。具体的には、θ（ｔ）＝θＲ（ｔ）−θＬ（ｔ）とする。このとき、θ（ｔ）の時間経過に対する変化量Δθ（ｔ）は以下のように表せる。
Δθ（ｔ）＝θ（ｔ）−θ（ｔ−１）
＝｛θＲ（ｔ）−θＬ（ｔ）｝−｛θＲ（ｔ−１）−θＬ（ｔ−１）｝
【００２８】
図４は、角度θＲ（ｔ）および角度θＬ（ｔ）の時間経過に対する変化の一例を示す図である。図示のように、後方車両６０が自車両５０に対して徐々に接近し、追い越す場合には、まず角度θＲ（ｔ）および角度θＬ（ｔ）の値がともに時間経過に伴って増加する。そして、後方カメラ１１ｂの画角から後方車両６０が外れると、角度θＲ（ｔ）および角度θＬ（ｔ）はともに計測不能となり、ここでは０の値をとる。したがって、変化量Δθ（ｔ）が正の値をとる場合（Δθ（ｔ）＞０）、後方車両が自車両を追い越すと推定される走行状態であると判定することができる。なお、θＲ（ｔ）＝０、かつθＬ（ｔ）＝０の場合には、後方車両６０を検知不能という意味であることから、後方車両６０が追い越しにより自車両５０の側方を走行中であるか、あるいは後方車両６０が存在しないと判定することができる。従って、Δθ（ｔ）が正の値をとり、その後にθＲ（ｔ）＝θＬ（ｔ）＝０となった場合には、後方車両６０が自車両５０を追い越し中であると判定することができる。
【００２９】
なお、交通法規が異なり、後方車両が自車両５０の左側車線から自車両を追い越す場合でも同様にして追い越し判定を行うことができる。また、θＲ（ｔ）とθＬ（ｔ）の差分であるθ（ｔ）をパラメータとせず、θＲ（ｔ）とθＬ（ｔ）の少なくとも一方の時間経過に対する変化量を求め、それに基づいて追い越し判定を行ってもよい。また、θＲ（ｔ）、θＬ（ｔ）あるいはその差分のθ（ｔ）が正の値から０に変化したことをもって追い越し判定を行ってもよい。
【００３０】
図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態の各ランプユニットにより形成されるハイビームの光量の一例を示す図である。なお、ロービームについては説明を省略するが、ハイビームの下側に形成される。本実施形態では、各ランプユニット２０Ｌ、２０Ｒによって形成されるハイビームは、各図に示すように、左右方向において３つに分割された各領域を選択的に照射可能であるとする。自車両の前方に車両が存在しない場合の通常制御においては、図５（Ａ）に示すように３つの領域のそれぞれについての光量は、例えば、制御可能な最大値である１００％とされる。これに対して、追い越し車両が存在する場合の追い越され配光制御においては、図５（Ｂ）に示すように３つの領域のうち自車両の車両正面方向のＶ線を基準に右側の領域と中央の領域のそれぞれについての光量は、例えば、制御可能な最小値である０％とされ、左側の領域のみ１００％とされる。なお、少なくとも右側の領域の光量が最小値の０％とされていればよく、中央の領域はその光量を１００％としてもよい。また、ここでは図示を省略するが前方車両が存在する場合のＡＤＢ制御においては、その前方車両の位置に応じて３つの領域のいずれか１つ以上が選択的に光量０％とされる。すなわち、非照射状態とされる。
【００３１】
図６は、車両用前照灯システムの動作手順を説明するためのフローチャートである。以下ではこのフローチャートを参照しながら車両用前照灯システムの動作について詳細に説明する。
【００３２】
後方車両検出部１１ｂによって後方車両の位置情報が検出され（ステップＳ１１）、その後方車両の位置情報に基づいて、後方車両追い越し判定部１４は、後方車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００３３】
後方車両が存在しない場合には（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、通常配光制御（ＡＤＢ制御）が実行される（ステップＳ１３）。具体的には、光照射範囲設定部１６は、前方車両検出部１１ａによって検出される前方車両の位置情報に基づき、前方車両の位置に対応して光照射範囲および光量を設定する。この光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲ならびに光強度に対応して、配光制御部１７は所定の配光制御信号を生成して各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌへ出力する。それにより、前方車両が存在する場合にはその位置を含んだ非照射範囲が設定され、その範囲にはハイビームが照射されないようにして各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌからの光照射が制御される。
【００３４】
一方、後方車両が存在する場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、後方車両追い越し判定部１４は、この後方車両が自車両を追い越すと推定される走行状態であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。後方車両が自車両を追い越すと推定される走行状態ではない場合には（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、上記したステップＳ１３に進み、通常配光制御が実行される。
【００３５】
後方車両が自車両を追い越すと推定される走行状態である場合に（ステップＳ１４；ＮＯ）、後方車両追い越し判定部１４は、後方車両が検出されない状態に遷移したか否かを判定する（ステップＳ１５）。後方車両が検出されている間はこの判定が繰り返される（ステップＳ１５；ＮＯ）。
【００３６】
後方車両が検出されない状態に遷移すると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、追い越され配光制御が実行される。具体的には、光照射範囲設定部１６は、自車両の正面方向のＶ線を基準として右側の一部範囲を非照射範囲として光照射範囲および光量を設定する。このとき、他の前方車両が存在する場合にはそれも反映して光照射範囲等が設定される。この光照射範囲設定部１６によって設定された光照射範囲ならびに光強度に対応して、配光制御部１７は所定の配光制御信号を生成して各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌへ出力する。それにより、自車両の前方右側の所定範囲は非照射範囲とされ、その範囲にはハイビームが照射されないようにして各ランプユニット２０Ｒ、２０Ｌからの光照射が制御される（図５（Ｂ）参照）。
【００３７】
上記した追い越され配光制御は一定時間が経過するまで実行され（ステップＳ１７；ＮＯ）、一定時間が経過すると（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、通常配光制御に移行する（ステップＳ１３）。ここでいう「一定時間」とは、追い越し車両が自車両を追い越すまでに要する時間を考慮して設定されるものであり、例えば数秒間程度である。
【００３８】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、追い越され配光制御の前後におけるハイビームの照射状態について模式的に示した平面図である。図７（Ａ）に示すように、後方車両６０が自車両５０に接近しているがまだ追い越していない状況では、自車両５０からのハイビームＨＢ１は上記した３つの領域のいずれも１００％の光量として照射される。次いで図７（Ｂ）に示すように、後方車両６０が自車両５０を追い越しにかかっている状況では、自車両５０からのハイビームＨＢ２は、上記した３つの領域のうち左端の１つの領域を１００％の光量とし、右端と中央の各領を０％の光量として照射される。次いで図７（Ｃ）に示すように、後方車両６０が自車両５０を追い越して前方に現れた状況では、通常のＡＤＢ制御としてこの後方車両６０の位置を非照射範囲としたハイビームＨＢ３が照射される。具体的には、ハイビームＨＢ３は上記した３つの領域のうち右端の領域を０％の光量とし、中央および左端の各領域を１００％の光量として照射される。
【００３９】
このような実施形態によれば、追い越し車両が存在する場合に、自車両の正面方向を基準とした左右いずれかの片側の一部範囲を非照射範囲として光が照射されるように前照灯が制御される。したがって、追い越し車両が存在する場合に単にロービームへ切り替える先行例に比べ、追い越し車両へのグレアを軽減しつつ前方視認性も向上させることが可能となる。
【００４０】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態では各ランプユニットによるハイビームが水平方向に対して３つの分割領域を有する場合を示していたが（図５参照）、分割領域の数はこれに限定されない。また、上記した実施形態では後方カメラで撮影した画像に基づいて後方車両を検出していたが、後方からの追突防止用の距離センサが自車両に備わっている場合にはこの距離センサを用いて後方車両を検出してもよい。また、上記した実施形態では選択的に点消灯可能な複数のＬＥＤを備えた車両用前照灯を例示していたが、車両用前照灯の構造はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００４１】
１０ａ：前方カメラ
１０ｂ：後方カメラ
１１ａ：前方車両検出部
１１ｂ：後方車両検出部
１２：制御部
１４：後方車両追い越し判定部
１６：照射範囲記憶部
１７：配光制御部
２０Ｒ、２０Ｌ：ランプユニット
２１：ＬＥＤドライバ
２２：マトリクスＬＥＤ
２３：ロービームＬＥＤ
２４、２５：レンズ
２６：ハイビームユニット
２７：ロービームユニット
５０：自車両
６０：後方車両
ＨＢ１、ＨＢ２、ＨＢ３：ハイビーム
【図１】
2015033954.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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