(57)【要約】【課題】自車両の運転者が当該自車両の進入するカーブの線型を予めより的確に視認することのできる前照灯照射角度制御システムを提供する。【解決手段】照射角度算出部１０は、モデル式「スイブル角度θ１＝定数α６＋β６×カーブ半径Ｒ＋γ６×距離Ｌ＋δ６×線型情報Ｃ」及び「スイブル角度θ２＝定数α７＋β７×カーブ半径Ｒ＋γ７×距離Ｌ＋δ７×線型情報Ｃ＋ε７×勾配φ」に基づき、スイブル角度θ１及びθ２をそれぞれ算出する。そして、照射角度制御部２０は、進入するカーブが左カーブであるとき、モデル式に基づき算出されたスイブル角度θ１となるように左側前照灯５０Ｌを制御するとともに、進入するカーブが右カーブであるとき、モデルに基づき算出されたスイブル角度θ２となるように右側前照灯５０Ｒを制御する。【選択図】図１
2008174153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に配設される前照灯の照射角度を制御する前照灯照射角度制御システムであって、
自車両の現在地を検出する自車両検出手段と、
道路情報を記憶保持する記憶保持手段と、
前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両が進入するカーブの半径を取得する半径情報取得手段と、
前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記カーブが、異なる方向へ連続して曲がる線型を有するＳ字カーブであるか否かを前記道路情報に基づいて判定するとともに、その判定結果である線型情報を取得する線型情報取得手段と、
前記カーブ半径、前記距離情報、及び前記線型情報に基づいて、前記前照灯の照射角度を算出する照射角度算出部と、
前記照射角度算出部にて算出された照射角度に前記前照灯を制御する照射角度制御部とを備えることを特徴とする前照灯照射角度制御システム。
【請求項２】
前記線型情報取得手段は、前記カーブがＳ字カーブであると判定するとき、前記線型情報Ｃとして「１」を出力するとともに、前記カーブがＳ字カーブでないと判定するとき、前記線型情報Ｃとして「０」を出力し、
前記距離情報取得手段は、前記カーブの開始点を基準として、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報Ｌ［ｍ］を取得し、
前記照射角度算出部は、カーブ半径Ｒ［ｍ］、距離情報Ｌ［ｍ］、及び線型情報Ｃを独立変数として、これら独立変数がそれぞれ所定係数β１〜δ１にて重み付けされるとともに、定数α１を含めた下式（１）に基づいて、自車両前方を基準とするスイブル角度θ［度］を前記前照灯の照射角度として算出し、
前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出されたスイブル角度θに前記前照灯を制御することを特徴とする請求項１に記載の前照灯照射角度制御システム。
（数１）
スイブル角度θ＝定数α１＋β１×カーブ半径Ｒ＋γ１×距離Ｌ＋δ１×線型情報Ｃ・・・（１）
【請求項３】
車両に配設される前照灯の照射角度を制御する前照灯照射角度制御システムであって、
自車両の現在地を検出する自車両検出手段と、
道路情報を記憶保持する記憶保持手段と、
前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両が進入するカーブの半径を取得する半径情報取得手段と、
前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
自車両が走行する道路の現在地の前方方向における当該自車両の前後方向の勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、
前記カーブ半径、前記距離情報、及び前記勾配情報に基づいて、前記前照灯の照射角度を算出する照射角度算出部と、
前記照射角度算出部にて算出された照射角度に前記前照灯を制御する照射角度制御部とを備えることを特徴とする前照灯照射角度制御システム。
【請求項４】
前記距離情報取得手段は、前記カーブの開始点を基準として、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報Ｌ［ｍ］を取得し、
前記照射角度算出部は、カーブ半径Ｒ［ｍ］、距離情報Ｌ［ｍ］、及び勾配情報φ［％］を独立変数として、これら独立変数がそれぞれ所定係数β２〜ε２にて重み付けされるとともに、定数α２を含めた下式（２）に基づいて、自車両前方を基準とするスイブル角度θ［度］を前記前照灯の照射角度として算出し、
前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出された前記スイブル角度θに前記前照灯を制御することを特徴とする請求項３に記載の前照灯照射角度制御システム。
（数２）
スイブル角度θ＝定数α２＋β２×カーブ半径Ｒ＋γ２×距離Ｌ＋ε２×勾配情報φ・・・（２）
【請求項５】
前記照射角度算出部は、当該自車両が運転席側に曲がるとき、スイブル角度θを下式（３）に基づき算出するとともに、助手席側に曲がるとき、スイブル角度θを下式（４）に基づき算出し、
前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出されたスイブル角度に前記前照灯を制御することを特徴とする請求項４に記載の前照灯照射角度制御システム。
（数３）
スイブル角度θ＝定数α３＋β３×カーブ半径Ｒ＋γ３×距離Ｌ＋ε３×勾配情報φ・・・（３）
（数４）
スイブル角度θ＝定数α４＋β４×カーブ半径Ｒ＋γ４×距離Ｌ・・・（４）
【請求項６】
車両に配設される前照灯の照射角度を制御する前照灯照射角度制御システムであって、
自車両の現在地を検出する自車両検出手段と、
道路情報を記憶保持する記憶保持手段と、
前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両が進入するカーブの半径を取得する半径情報取得手段と、
前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記カーブが、異なる方向へ連続して曲がる線型を有するＳ字カーブであるか否かを前記道路情報に基づいて判定するとともに、その判定結果である線型情報を取得する線型情報取得手段と、
自車両が走行する道路の現在地の前方方向における当該自車両の前後方向の勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、
前記カーブ半径、前記距離情報、前記線型情報、及び前記勾配情報に基づいて、前記前照灯の照射角度を算出する照射角度算出部と、
前記照射角度算出部にて算出された前記照射角度に前記前照灯を制御する照射角度制御部とを備えることを特徴とする前照灯照射角度制御システム。
【請求項７】
前記線型情報取得手段は、前記カーブがＳ字カーブであると判定するとき、前記線型情報Ｃとして「１」を出力するとともに、前記カーブがＳ字カーブでないと判定するとき、前記線型情報Ｃとして「０」を出力し、
前記距離情報取得手段は、前記カーブの開始点を基準として、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報Ｌ［ｍ］を取得し、
前記照射角度算出部は、カーブ半径Ｒ［ｍ］、距離情報Ｌ［ｍ］、線型情報Ｃ、及び勾配情報φ［％］を独立変数として、これら独立変数がそれぞれ所定係数β５〜ε５にて重み付けされるとともに、定数α５を含めた下式（５）に基づいて、自車両前方を基準とするスイブル角度θ［度］を前記前照灯の照射角度として算出し、
前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出された前記スイブル角度θに前記前照灯を制御することを特徴とする請求項６に記載の前照灯照射角度制御システム。
（数５）
スイブル角度θ＝定数α５＋β５×カーブ半径Ｒ＋γ５×距離Ｌ＋δ５×線型情報Ｃ＋ε５×勾配情報φ・・・（５）
【請求項８】
前記照射角度算出部は、当該自車両が運転席側に曲がるとき、スイブル角度θを下式（６）に基づき算出するとともに、助手席側に曲がるとき、スイブル角度θを下式（７）に基づき算出し、
前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出されたスイブル角度に前記前照灯を制御することを特徴とする請求項７に記載の前照灯照射角度制御システム。
（数６）
スイブル角度θ＝定数α６＋β６×カーブ半径Ｒ＋γ６×距離Ｌ＋δ６×線型情報Ｃ＋ε６×勾配情報φ・・・（６）
（数７）
スイブル角度θ＝定数α７＋β７×カーブ半径Ｒ＋γ７×距離Ｌ＋δ７×線型情報Ｃ・・・（７）
【請求項９】
前記カーブがＳ字カーブであると判定されるとき、前記カーブがＳ字カーブでないと判定されるときに比べて、前記前照灯の照射方向を当該自車両の前方正面に近づけるべく、前記スイブル角度θの絶対値の大きさが小さくなるように、前記係数及び定数が定められていることを特徴とする請求項２、７、８のいずれか一項に記載の前照灯照射角度制御システム。
【請求項１０】
前記カーブの半径が大きくなるほど、前記前照灯の照射方向を当該自車両の前方正面に近づけるべく、前記スイブル角度の絶対値の大きさが小さくなるように、前記係数及び定数が定められていることを特徴とする請求項２、４、５、７、８、９のいずれか一項に記載の前照灯照射角度制御システム。
【請求項１１】
前記距離が短くなるほど、前記前照灯の照射方向を当該自車両が曲がる方向に向けるべく、前記スイブル角度の絶対値が大きくなるように、前記係数及び定数が定められていることを特徴とする請求項２、４、５、７、８、９、１０のいずれか一項に記載の前照灯照射角度制御システム。
【請求項１２】
前記定数及び前記係数は、カーブ開始点及び該カーブ開始点の所定距離手前の複数の地点に実車を静止させるとともに、この静止された実車の運転席に着座した複数の被験者が、カーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を、予め定められた複数のスイブル角度の中から選択する実験を通じて決定された値である請求項２、４、５、７、８、９、１０、１１のいずれか一項に記載の前照灯照射角度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に配設される前照灯の照射角度を制御する前照灯照射角度制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては従来、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この文献に記載された技術では、自車両の車輪速を検出する車輪速センサによって検出される車輪速と、自車両のステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサによって検出される操舵角とに基づき、所定時間経過後に自車両が到達すると予測される到達地点が、自車両の前照灯によって照射される照射範囲内に収まるように、前照灯の照射角度を制御している。
【特許文献１】特開２００３−７２４６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した前照灯照射角度制御システムでは、所定時間経過後に自車両が到達すると予測される到達地点が照射範囲に収まるように前照灯の照射角度を制御するとはいえ、車輪速や操舵角に基づいて前照灯の照射角度を決定していることから、前照灯の照射角度の制御が実際に開始される時期は、自車両が実際にカーブに入る直前、すなわち、自車両がカーブの開始点に極めて近い位置に到達して以後となってしまう。通常、車両を運転する運転者は、自車両のハンドルを操舵する前に、すなわち、自車両が実際にカーブに入る手前で、そのカーブの深さやカーブのきつさ等を予め視認している。したがって、例えば夜間に車両を運転する場合、自車両が実際にカーブに入る手前で、そのカーブの深さやカーブのきつさ等を予め視認しようとしても、前照灯によってそのカーブがまだ照らされていないため、自車両が進入するカーブの線型を自車両の運転者が予め視認しておくことは難しい。
【０００４】
本発明は、こうした実情を鑑みてなされたものであって、その目的は、自車両の運転者が当該自車両の進入するカーブの線型を予めより的確に視認することのできる前照灯照射角度制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両に配設される前照灯の照射角度を制御する前照灯照射角度制御システムとして、自車両の現在地を検出する自車両検出手段と、道路情報を記憶保持する記憶保持手段と、前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両が進入するカーブの半径を取得する半径情報取得手段と、前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、前記カーブが、異なる方向へ連続して曲がる線型を有するＳ字カーブであるか否かを前記道路情報に基づいて判定するとともに、その判定結果である線型情報を取得する線型情報取得手段と、前記カーブ半径、前記距離情報、及び前記線型情報に基づいて、前記前照灯の照射角度を算出する照射角度算出部と、前記照射角度算出部にて算出された照射角度に前記前照灯を制御する照射角度制御部とを備えることとした。
【０００６】
前照灯照射角度制御システムとしてのこのような構成では、まず、自車両検出手段にて検出された自車両の現在地、及び、記憶保持手段に記憶保持された道路情報に基づいて、半径情報取得手段を通じて、自車両が進入するカーブの半径についての情報が取得される。また、同様に、自車両の現在地及び道路情報に基づいて、距離情報取得手段を通じて、自車両の現在地からカーブの開始点までの距離についての情報が取得される。さらに、同様に、自車両の現在地及び道路情報に基づいて、線型情報取得手段を通じて、自車両が進入するカーブがＳ字カーブであるか否かについて判定され、その判定結果が線型情報として取得される。こうして各種手段によって取得されたカーブ半径、距離情報、及び線型情報に基づいて、前照灯照射角度算出部にて前照灯の照射角度が算出される。そして、算出された照射角度に、前照灯角度制御手段を通じて、前照灯が制御されるようになる。
【０００７】
上記構成では、課題の欄に記載した従来技術のように実際の車輪速や操舵角に基づいて前照灯の照射角度が算出されるのでなく、上記各種手段を通じて予め取得された情報に基づいて前照灯の照射角度が算出される。したがって、前照灯の照射角度の制御は、自車両が実際にカーブに入る直前に実行されるのではなく、自車両が実際にカーブに入る前に、運転者がカーブの深さやカーブのきつさ等を視認する時期に合わせて、予め実行することができるようになる。
【０００８】
また、自車両が進入するカーブが、例えばＳ字カーブのように、異なる方向へ連続して曲がる線型であるような場合には、手前のカーブ線型に合わせて前照灯の照射角度を制御した後、続くカーブ線型に合わせて急激に前照灯の照射角度を制御することとなる。そして、課題の欄に記載した従来の前照灯照射角度制御装置では、前照灯の照射角度の制御が実際に開始される時期が、自車両が実際にカーブに入る直前であるため、運転者が手前のカーブ線型を視認することができたとしても、前照灯による照射が遅れ、運転者が後に続くカーブ線型を視認することができなくなるおそれもある。その点、上記構成では、線型情報取得手段を通じて取得される線型情報は、カーブがＳ字カーブであるか否かの判定結果であるため、手前のカーブ線型だけでなく、続くカーブ線型も見据えて、前照灯の照射角度を算出することができるようになる。ひいては、運転者が当該自車両の進入するカーブの線型をより的確に予め視認することができるようになる。
【０００９】
具体的には、上記請求項１に記載の構成において、例えば請求項２に記載の発明では、前記線型情報取得手段は、前記カーブがＳ字カーブであると判定するとき、前記線型情報Ｃとして「１」を出力するとともに、前記カーブがＳ字カーブでないと判定するとき、前記線型情報Ｃとして「０」を出力し、前記距離情報取得手段は、前記カーブの開始点を基準として、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報Ｌ［ｍ］を取得し、前記照射角度算出部は、カーブ半径Ｒ［ｍ］、距離情報Ｌ［ｍ］、及び線型情報Ｃを独立変数として、これら独立変数がそれぞれ所定係数β１〜δ１にて重み付けされるとともに、定数α１を含めた下式（８）に基づいて、自車両前方を基準とするスイブル角度θ［度］を前記前照灯の照射角度として算出し、前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出されたスイブル角度θに前記前照灯を制御することとした。
（数８）
スイブル角度θ＝定数α１＋β１×カーブ半径Ｒ＋γ１×距離Ｌ＋δ１×線型情報Ｃ・・・（８）
前照灯照射角度制御システムとしてのこのような構成によれば、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ及び線型情報Ｃを考慮して立式された上式（８）にて示される一次式を通じて、簡単な演算にて、スイブル角度θを算出することができるようになる。
【００１０】
一方、上記目的を達成するため、請求項３に記載の発明では、車両に配設される前照灯の照射角度を制御する前照灯照射角度制御システムとして、自車両の現在地を検出する自車両検出手段と、道路情報を記憶保持する記憶保持手段と、前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両が進入するカーブの半径を取得する半径情報取得手段と、前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、自車両が走行する道路の現在地の前方方向における当該自車両の前後方向の勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、前記カーブ半径、前記距離情報、及び前記勾配情報に基づいて、前記前照灯の照射角度を算出する照射角度算出部と、前記照射角度算出部にて算出された照射角度に前記前照灯を制御する照射角度制御部とを備えることとした。
【００１１】
前照灯照射角度制御システムとしてのこのような構成では、まず、自車両検出手段にて検出された自車両の現在地、及び、記憶保持手段に記憶保持された道路情報に基づいて、半径情報取得手段を通じて、自車両が進入するカーブの半径についての情報が取得される。また、同様に、自車両の現在地及び道路情報に基づいて、距離情報取得手段を通じて、自車両の現在地からカーブの開始点までの距離についての情報が取得される。そして、勾配情報取得手段を通じて、自車両が走行する道路の現在地の前方方向における当該自車両の前後方向の勾配情報が取得される。こうして各種手段によって取得されたカーブ半径、距離情報、及び勾配情報に基づいて、前照灯照射角度算出部にて前照灯の照射角度が算出される。そして、算出された照射角度に、前照灯角度制御手段を通じて、前照灯が制御されるようになる。
【００１２】
上記構成では、課題の欄に記載した従来技術のように実際の車輪速や操舵角に基づいて前照灯の照射角度が算出されるのでなく、上記各種手段を通じて予め取得された情報に基づいて前照灯の照射角度が算出される。したがって、前照灯の照射角度の制御は、自車両が実際にカーブに入る直前に実行されるのではなく、自車両が実際にカーブに入る前に、運転者がカーブの深さやカーブのきつさ等を視認する時期に合わせて、予め実行することができるようになる。
【００１３】
また、自車両が進入するカーブが例えば上り勾配であるときには、前照灯による自車両前方の照射距離は、平坦路におけるよりも、短くなってしまう。その点、上記構成では、照射角度算出部は、勾配情報に基づいて前照灯の照射角度を算出しているため、道路の勾配を考慮した上で、前照灯の照射角度を制御することができるようになる。ひいては、運転者が当該自車両の進入するカーブの線型をより的確に予め視認することができるようになる。
【００１４】
具体的には、上記請求項３に記載の構成において、例えば請求項４に記載の発明では、前記距離情報取得手段は、前記カーブの開始点を基準として、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報Ｌ［ｍ］を取得し、前記照射角度算出部は、カーブ半径Ｒ［ｍ］、距離情報Ｌ［ｍ］、及び勾配情報φ［％］を独立変数として、これら独立変数がそれぞれ所定係数β２〜ε２にて重み付けされるとともに、定数α２を含めた下式（２）に基づいて、自車両前方を基準とするスイブル角度θ［度］を前記前照灯の照射角度として算出し、前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出された前記スイブル角度θに前記前照灯を制御することとした。
（数９）
スイブル角度θ＝定数α２＋β２×カーブ半径Ｒ＋γ２×距離Ｌ＋ε２×勾配情報φ・・・（９）
前照灯照射角度制御システムとしてのこのような構成によれば、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ、及び勾配情報φを考慮して立式された上式（９）にて示される一次式を通じて、簡単な演算で、スイブル角度θを算出することができるようになる。
【００１５】
また、例えば日本においては、一般に、車両の運転席は車室内右側に配設されて、車両は左車線を走行する。一方、欧米等においては、一般に、車両の運転席は車室内左側に配設されて、車両は右車線を走行する。いずれの場合であれ、一般に、車両の運転席が車室内中央に配設されることは少なく、偏倚した位置に配設されている。
【００１６】
さらに、例えば日本においては、一般に、左側前照灯は右側前照灯よりも上方に向けて配設されており、自車両の前方左側の方が前方右側よりも照射距離が長くなるように配光されている。一方、例えば欧州においては、一般に、右側前照灯は左側前照灯よりも上方に向けて配設されており、自車両の前方右側の方が前方左側よりも照射距離が長くなるように配光されている。
【００１７】
このように、運転席が偏倚した位置に配設されるため、さらには、配光が異なるため、道路が所定の勾配で傾斜している場合、カーブの線型が左カーブであるか、あるいは、右カーブであるかによって、運転者が望ましいとする前照灯の照射方向が異なることが、発明者らによって確認されている。
【００１８】
詳しくは、カーブ線型が運転席側に曲がる線型であって、かつ、自車両の現在地の前方方向における勾配が増大（日本では上りの右カーブ）するとき、前照灯による自車両前方の照射距離は、平坦路におけるよりも、短くなってしまう。そうした場合にあっては、スイブル角度が大きくなるように設定する方が、前照灯による自車両前方の照射距離が長くなる可能性が高まる。すなわち、運転者がカーブ線型を視認可能となる可能性が高まる。
【００１９】
一方、カーブ線型が運転席側に曲がる線型であって、かつ、自車両の現在地の前方方向における勾配が減少（日本では下りの右カーブ）するとき、自車両の前照灯はそもそも水平方向に照射されるため、前照灯のスイブル角度を制御しようとしまいと、運転者によるカーブ線型の視認の容易さは影響されない。
【００２０】
他方、カーブ線型が助手席側に曲がる線型であるとき（日本では左カーブ）、運転者が最も注視する箇所は、カーブ線型のうち、手前の曲線（自車両が走行する車線の路側）ではなく、奥（前方）の曲線（対向車線の路側）である。そして、既述したように、助手席側の前照灯は運転席側の前照灯よりも上方に向けて配設されており、自車両の前方助手席側の方が前方運転席側よりも照射距離が長くなるように配光されているため、そもそも、そうした注視箇所は十分に照射されている。したがって、カーブ線型が助手席側に曲がる線型であるとき、スイブル角度を制御する要求は小さく、また、スイブル角度を制御しても、運転者がカーブ線型をさらに容易に視認できるようになることに寄与しない。
【００２１】
その点、上記請求項４に記載の構成において、例えば請求項５に記載の発明のように、前記照射角度算出部は、当該自車両が運転席側に曲がるとき、スイブル角度θを下式（１０）に基づき算出するとともに、助手席側に曲がるとき、スイブル角度θを下式（１１）に基づき算出し、前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出されたスイブル角度に前記前照灯を制御することが望ましい。これにより、上述した実情に沿うように、前照灯のスイブル角度を的確に制御することができるようになる。
（数１０）
スイブル角度θ＝定数α３＋β３×カーブ半径Ｒ＋γ３×距離Ｌ＋ε３×勾配情報φ・・・（１０）
（数１１）
スイブル角度θ＝定数α４＋β４×カーブ半径Ｒ＋γ４×距離Ｌ・・・（１１）
他方、上記目的を達成するため、請求項６に記載の発明では、車両に配設される前照灯の照射角度を制御する前照灯照射角度制御システムとして、自車両の現在地を検出する自車両検出手段と、道路情報を記憶保持する記憶保持手段と、前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両が進入するカーブの半径を取得する半径情報取得手段と、前記自車両の現在地及び前記道路情報に基づいて、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報を取得する距離情報取得手段と、前記カーブが、異なる方向へ連続して曲がる線型を有するＳ字カーブであるか否かを前記道路情報に基づいて判定するとともに、その判定結果である線型情報を取得する線型情報取得手段と、自車両が走行する道路の現在地の前方方向における当該自車両の前後方向の勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、前記カーブ半径、前記距離情報、前記線型情報、及び前記勾配情報に基づいて、前記前照灯の照射角度を算出する照射角度算出部と、前記照射角度算出部にて算出された前記照射角度に前記前照灯を制御する照射角度制御部とを備えることとした。
【００２２】
前照灯照射角度制御システムとしてのこのような構成では、まず、自車両検出手段にて検出された自車両の現在地、及び、記憶保持手段に記憶保持された道路情報に基づいて、半径情報取得手段を通じて、自車両が進入するカーブの半径についての情報が取得される。また、同様に、自車両の現在地及び道路情報に基づいて、距離情報取得手段を通じて、自車両の現在地からカーブの開始点までの距離についての情報が取得される。また同様に、自車両の現在地及び道路情報に基づいて、線型情報取得手段を通じて、自車両が進入するカーブがＳ字カーブであるか否かについて判定され、その判定結果が線型情報として取得される。そしてさらに、勾配情報取得手段を通じて、自車両が走行する道路の現在地における当該自車両の前後方向の勾配情報が取得される。こうして各種手段によって取得されたカーブ半径、距離情報、線型情報、及び勾配情報に基づいて、前照灯照射角度算出部にて前照灯の照射角度が算出される。そして、算出された照射角度に、前照灯角度制御手段を通じて、前照灯が制御されるようになる。
【００２３】
上記構成では、課題の欄に記載した従来技術のように実際の車輪速や操舵角に基づいて前照灯の照射角度が算出されるのでなく、上記各種手段を通じて予め取得された情報に基づいて前照灯の照射角度が算出される。したがって、前照灯の照射角度の制御は、自車両が実際にカーブに入る直前に実行されるのではなく、自車両が実際にカーブに入る前に、運転者がカーブの深さやカーブのきつさ等を視認する時期に合わせて、予め実行することができるようになる。
【００２４】
また、自車両が進入するカーブが、例えばＳ字カーブのように、異なる方向へ連続して曲がる線型であるような場合には、手前のカーブ線型に合わせて前照灯の照射角度を制御した後、続くカーブ線型に合わせて急激に前照灯の照射角度を制御することとなる。そして、課題の欄に記載した従来の前照灯照射角度制御装置では、前照灯の照射角度の制御が実際に開始される時期が、自車両が実際にカーブに入る直前であるため、運転者が手前のカーブ線型を視認することができたとしても、前照灯による照射が遅れ、運転者が後に続くカーブ線型を視認することができなくなるおそれもある。さらに、自車両が進入するカーブが例えば上り勾配であるときには、前照灯による自車両前方の照射距離は、平坦路におけるよりも短くなることが、発明者らによって確認されている。
【００２５】
その点、上記構成では、線型情報取得手段を通じて取得される線型情報は、カーブがＳ字カーブであるか否かの判定結果であるため、手前のカーブ線型だけでなく、続くカーブ線型も見据えて、前照灯の照射角度を算出することができるようになる。さらに、上記構成では、照射角度算出部は、勾配情報に基づいて前照灯の照射角度を算出しているため、道路の勾配を考慮した上で、前照灯の照射角度を制御することができるようになる。したがって、運転者が当該自車両の進入するカーブの線型をより的確に予め視認することができるようになる。
【００２６】
具体的には、上記請求項６に記載の構成において、例えば請求項７に記載の発明では、前記線型情報取得手段は、前記カーブがＳ字カーブであると判定するとき、前記線型情報Ｃとして「１」を出力するとともに、前記カーブがＳ字カーブでないと判定するとき、前記線型情報Ｃとして「０」を出力し、前記距離情報取得手段は、前記カーブの開始点を基準として、自車両の現在地から前記カーブの開始点までの距離情報Ｌ［ｍ］を取得し、前記照射角度算出部は、カーブ半径Ｒ［ｍ］、距離情報Ｌ［ｍ］、線型情報Ｃ、及び勾配情報φ［％］を独立変数として、これら独立変数がそれぞれ所定係数β５〜ε５にて重み付けされるとともに、定数α５を含めた下式（１２）に基づいて、自車両前方を基準とするスイブル角度θ［度］を前記前照灯の照射角度として算出し、前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出された前記スイブル角度θに前記前照灯を制御することとした。
（数１２）
スイブル角度θ＝定数α５＋β５×カーブ半径Ｒ＋γ５×距離Ｌ＋δ５×線型情報Ｃ＋ε５×勾配情報φ・・・（１２）
前照灯照射角度制御システムとしてのこのような構成によれば、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ、線型情報Ｃ、及び勾配情報φを考慮して立式された上式（１２）にて示される一次式を通じて、簡単な演算にて、スイブル角度θを算出することができるようになる。
【００２７】
また、例えば日本においては、一般に、車両の運転席は車室内右側に配設されて、車両は左車線を走行する。一方、欧米等においては、一般に、車両の運転席は車室内左側に配設されて、車両は右車線を走行する。いずれの場合であれ、一般に、車両の運転席が車室内中央に配設されることは少なく、偏倚した位置に配設されている。
【００２８】
さらに、例えば日本においては、一般に、左側前照灯は右側前照灯よりも上方に向けて配設されており、自車両の前方左側の方が前方右側よりも照射距離が長くなるように配光されている。一方、例えば欧州においては、一般に、右側前照灯は左側前照灯よりも上方に向けて配設されており、自車両の前方右側の方が前方左側よりも照射距離が長くなるように配光されている。
【００２９】
このように、運転席が偏倚した位置に配設されるため、さらには、配光が異なるため、道路が所定の勾配で傾斜している場合、カーブの線型が左カーブであるか、あるいは、右カーブであるかによって、運転者が望ましいとする前照灯の照射方向が異なることが、発明者らによって確認されている。
【００３０】
詳しくは、カーブ線型が運転席側に曲がる線型であって、かつ、自車両の現在地の前方方向における勾配が増大（日本では上りの右カーブ）するとき、前照灯による自車両前方の照射距離は、平坦路におけるよりも、短くなってしまう。そうした場合にあっては、スイブル角度が大きくなるように設定する方が、前照灯による自車両前方の照射距離が長くなる可能性が高まる。すなわち、運転者がカーブ線型を視認可能となる可能性が高まる。
【００３１】
一方、カーブ線型が運転席側に曲がる線型であって、かつ、自車両の現在地の前方方向における勾配が減少（日本では下りの右カーブ）するとき、自車両の前照灯はそもそも水平方向に照射されるため、前照灯のスイブル角度を制御しようとしまいと、運転者によるカーブ線型の視認の容易さに影響を与えない。
【００３２】
他方、カーブ線型が助手席側に曲がる線型であるとき（日本では左カーブ）、運転者が最も注視する箇所は、カーブ線型のうち、手前の曲線（自車両が走行する車線の路側）ではなく、奥（前方）の曲線（対向車線の路側）である。そして、既述したように、助手席側の前照灯は運転席側の前照灯よりも上方に向けて配設されており、自車両の前方助手席側の方が前方運転席側よりも照射距離が長くなるように配光されているため、そもそも、そうした注視箇所は十分に照射されている。したがって、カーブ線型が助手席側に曲がる線型であるとき、スイブル角度を制御する要求は小さく、また、スイブル角度を制御しても、運転者がカーブ線型をさらに容易に視認できるようになることに寄与しない。
【００３３】
その点、上記請求項７に記載の構成において、例えば請求項８に記載の発明のように、前記照射角度算出部は、当該自車両が運転席側に曲がるとき、スイブル角度θを下式（１３）に基づき算出するとともに、助手席側に曲がるとき、スイブル角度θを下式（１４）に基づき算出し、前記照射角度制御部は、前記照射角度算出部にて算出されたスイブル角度に前記前照灯を制御することが望ましい。これにより、上述した実情に沿うように、前照灯のスイブル角度をさらに的確に制御することができるようになる。
（数１３）
スイブル角度θ＝定数α６＋β６×カーブ半径Ｒ＋γ６×距離Ｌ＋δ６×線型情報Ｃ＋ε６×勾配情報φ・・・（１３）
（数１４）
スイブル角度θ＝定数α７＋β７×カーブ半径Ｒ＋γ７×距離Ｌ＋δ７×線型情報Ｃ・・・（１４）
ところで、カーブの線型がＳ字であるときには、手前のカーブが大きく曲がっていたとしても、前照灯の照射方向を当該自車両の前方正面に向けることが運転者らによって望まれている。その点、上記請求項２、７、８のいずれかに記載の構成において、例えば請求項９に記載の発明のように、前記カーブがＳ字カーブであると判定されるとき、前記カーブがＳ字カーブでないと判定されるときに比べて、前記スイブル角度θの絶対値の大きさが小さくなるように、前記係数及び定数が定められていることが望ましい。これにより、手前のカーブだけでなく後に続くカーブの線型も見渡すことができるようになる。
【００３４】
また、上記請求項２、４、５、７、８、９のいずれかに記載の構成において、例えば請求項１０に記載の発明のように、前記カーブの半径が大きくなるほど、前照灯の照射方向を当該自車両の前方正面に近づけるべく、前記スイブル角度の絶対値の大きさが小さくなるように、前記係数及び定数が定められていることが望ましい。カーブの半径が大きいとは、カーブが緩やかであり、自車両が走行している道路が直道に近いことを意味する。したがって、前照灯の照射方向を当該自車両の前方正面とすることが望ましい。
【００３５】
また、上記請求項２、４、５、７、８、９、１０のいずれかに記載の構成において、例えば請求項１１に記載の発明のように、前記距離が短くなるほど、前記前照灯の照射方向を当該自車両が曲がる方向に向けるべく、前記スイブル角度の絶対値が大きくなるように、前記係数及び定数が定められていることが望ましい。距離が短いとは、自車両がカーブの開始点に近いことを意味する。したがって、前照灯の照射方向を当該自車両が曲がる方向とすることが望ましい。
【００３６】
なお、上記請求項請求項２、４、５、７、８、９、１０、１１のいずれか一項に記載の構成において、例えば請求項１２に記載の発明のように、前記定数及び前記係数として、カーブ開始点及び該カーブ開始点の所定距離手前の複数の地点に実車を静止させるとともに、この静止された実車の運転席に着座した複数の被験者が、カーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を、予め定められた複数のスイブル角度の中から選択する実験を通じて決定された値とすることが望ましい。これにより、被験者の望むスイブル角度を実際に実現することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明にかかる前照灯照射角度制御システムの一実施の形態について、図１〜図３を参照しつつ説明する。なお、図１は、本実施の形態の前照灯照射角度制御システム１００全体のブロック図である。
【００３８】
図１に示されるように、前照灯照射角度制御システム１００は、基本的に、各種演算を実行するマイクロコンピュータ１、自車両が走行する道路についての各種情報を取得するカーナビゲーション装置３０、図示しない自車両に作用する加速度を検出する加速度センサ４１、自車両の車速を車輪速に基づき検出する車速センサ４２、自車両前方の左側を照射する左側前照灯５０Ｌ及び自車両前方の右側を照射する右側前照灯５０Ｒ等々を備えている。
【００３９】
ここで、カーナビゲーション装置３０は、例えばＧＰＳ衛星との通信を行う通信部３１、該通信部３１を介して取得された自車両の現在地に関する情報や自車両周辺の道路情報等々を記憶保持する記憶部３２（記憶保持手段）、これら通信部３１や記憶部３２を制御する判断制御部３３等々を備える。ちなみに、記憶部３２は、ＧＰＳ衛星から得られた道路情報を記憶保持するだけでなく、自車両が走行することで新たに得られた情報をさらに追加して記憶保持したり、現在記憶保持している道路情報を更新したりすることもできる。判断制御部３３は、通信部３１から取得した自車両の現在地や、記憶部３２に記憶した道路情報に基づいて、自車両が進入するカーブ半径Ｒ［ｍ］についての情報や自車両の現在地からカーブの開始点までの距離Ｌ［ｍ］についての情報を取得するとともに、カーブがＳ字カーブであるか否かについての判断を実行し、その判断結果である線型情報Ｃを取得する。そして、カーナビゲーション装置３０（判断制御部３３）は、図１に示されるように、カーブ半径Ｒ、距離情報Ｌ及び線型情報Ｃを、自車両内に搭載されるマイクロコンピュータ１に出力する。なお、判断制御部３３は、カーブの線型がＳ字であると判断すると、線型情報Ｃとして「１」を出力するとともに、カーブの線型がＳ字でないと判断すると、線型情報Ｃとして「０」を出力する。
【００４０】
記憶部３２に記憶保持される道路情報について詳しく説明する。道路情報は、図示しない表示装置に表示する表示範囲をメッシュ状に分割し、パーセル（地図区画）と呼ばれる個々の分割範囲ごとに、主に、自然地形や線路など道路地図を表示する際の背景となる背景データと、実際の道路に即して道路を表示するための道路データとを有する。このうち、道路データは、１つのパーセルに含まれる全ての道路について、道路が分岐、交差、連結などする地点をノードとして規定し、そのノード間を結ぶリンクによって構成される。ただし、道路の形状が直線以外の場合、実際の道路の形状を模擬するため、ノード間に形状補間点が設定される。この場合、ノードと形状補間点との間や形状補間点同士を結ぶ線分はセグメントと呼ばれ、リンクは複数のセグメントから構成される。
【００４１】
また、図６を用いて、判断制御部３３にて実行されるカーブがＳ字カーブであるか否かについての判定方法を説明する。そもそも、Ｓ字カーブは、異なる方向へ曲がる２つのカーブが連結されたカーブである。そこで、判断制御部３３は、自車両の現在位置から所定距離前方までの道路情報を取得する。そして、取得された道路情報に含まれる、連続するセグメントの方位が同一方向に変化する状態から、その同一方向とは異なる方向へと、セグメントの方位の変化方向が反転したときに、Ｓ字カーブであると判定する。
【００４２】
例えば、図６に示す例では、自車両が地点Ｐ１に位置する場合、その地点から前方に伸びる道路は右方向にカーブしているので、その道路に対応するセグメントＳｇ１１、Ｓｇ１２、Ｓｇ１３の方位は、時計回りの同一方向に変化していく。
【００４３】
しかし、道路は、変曲点Ｐ０を境として右カーブから左カーブに変化しているので、変曲点Ｐ０後のセグメントＳｇ２１、Ｓｇ２２、Ｓｇ２３の方位は、各々の前段のセグメントの方位に対して反時計回りの方向に変化する。このように、道路がＳ字カーブであるとき、その道路を細分化したセグメントの方位は、一定方向に変化した後に、変曲点において変化方向が反転し、今度は逆方向への方位変化を示す。したがって、上述したように、各セグメントの方位の変化方向が反転したことに基づいて、Ｓ字カーブであるか否かを判定することができる。
【００４４】
なお、一旦、自車両の走行する道路がＳ字カーブであると判定された場合には、車両の走行に伴って、新たに上記所定距離範囲に含まれることになったセグメントが、前段のセグメントに対して、上記逆方向への方位変化を示すことを条件として、その判定結果を、自車両が変曲点に達するまで維持することが望ましい。また、上述した所定距離は、自車両の走行速度に応じて変化し、速度が高くなるほど長くなるように設定される。
【００４５】
また、上記左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒは、基本的には、従来使用されている技術を利用している。すなわち、日本においては、左側前照灯５０Ｌが自車両の助手席側に配設された前照灯に相当し、右側前照灯５０Ｒが自車両の運転席側に配設された前照灯に相当する。なお、上記各種センサ４１及び４２については、従来使用されている技術を利用しているため、ここでの詳しい説明を割愛する。
【００４６】
マイクロコンピュータ１は、実際には、各種制御処理や演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムやデータを保存するための読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）や書き込み可能なメモリ（ＲＡＭ）等のメモリを含む記憶装置、Ａ／Ｄ変換器等の入力回路、出力回路、及び電源回路等によって構成される。しかし、ここでは、機能的に、後述する勾配算出部４０、照射角度算出部１０及び照射角度制御部２０を含むものとして、概念的に説明する。
【００４７】
図１に示されるように、マイクロコンピュータ１は、勾配算出部４０を備える。この勾配算出部４０は、加速度センサ４１及び車速センサ４２のセンサ出力値を取り込むとともに、自車両が走行する道路の現在地における当該自車両の前後方向の勾配についての情報（勾配φ）を算出する。詳しくは、上り坂を登坂中の自車両６０を図２に示す。この図２に示されるように、自車両６０に対しては、自車両６０の走行方向の加速度Ｇ１と、自車両６０の鉛直方向下方に働く重力加速度ｇが作用する。このうち、加速度Ｇ１は、車速センサ４２のセンサ出力値である車速Ｖを時間で微分処理することにより求めることができる。また、自車両６０の走行方向を検出軸として配設された加速度センサ４１により検出される自車両６０の走行方向成分の加速度を加速度Ｇ、重力加速度がｇの自車両６０の走行方向成分をＧ２とすると、それぞれの成分は、ベクトル和よりＧ＝Ｇ１＋Ｇ２として表される。ここで、両センサの加速度情報から得られる道路の勾配を勾配φとすると、Ｇ２＝ｇ×ｓｉｎφとの関係から、下式（１５）のように示すことができる。
（数１５）
φ＝ｓｉｎ-1［（Ｇ−Ｇ１）／ｇ］・・・（１５）
なお、勾配算出部４０は、上式（１５）に基づく勾配φの算出は所定の周期ごとに実行しており、算出した勾配φを照射角度算出部１０に出力する。このようにして、勾配算出部４０、加速度センサ４１及び車速センサ４２によって、勾配情報取得手段が構成されている。
【００４８】
また、図１に示されるように、マイクロコンピュータ１は、照射角度算出部１０を備える。照射角度算出部１０は、既述したカーナビゲーション装置３０からカーブ半径Ｒ、距離Ｌ、及び線型情報Ｃを取り込むとともに、勾配算出部４０から勾配φを取り込む。そして、取り込んだこれら各種情報に基づいて、左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒのスイブル角度θ１及びθ２をそれぞれ算出する。なお、スイブル角度θ１及びθ２の算出に際して使用するモデルについては、後述する。そして、照射角度算出部１０は、算出したスイブル角度θ１及びθ２を照射角度制御部２０に出力する。
【００４９】
また、図１に示されるように、マイクロコンピュータ１は、照射角度制御部２０を備える。照射角度制御部２０は、上記照射角度算出部１０から出力されるスイブル角度θ１及びθ２を取り込む。そして、照射角度制御部２０は、自車両が左側（日本では助手席側）へ曲がるとき、すなわち、進入するカーブが左カーブであるとき、左側前照灯５０Ｌがモデルに基づき算出されたスイブル角度θ１となるように制御する。このとき、照射角度制御部２０は、右側前照灯５０Ｒがスイブル角度θ２＝０となるように、すなわち、自車両の前方正面を照射するように、右側前照灯５０Ｒを制御する。一方、照射角度制御部２０は、自車両が右側（日本では運転席側）へ曲がるとき、すなわち、進入するカーブが右カーブであるとき、右側前照灯５０Ｒがモデルに基づき算出されたスイブル角度θ２となるように制御する。このとき、照射角度制御部２０は、左側前照灯５０Ｌがスイブル角度θ１＝０となるように、すなわち、自車両の前方正面を照射するように、左側前照灯５０Ｌを制御する。
【００５０】
以下、上記照射角度算出部１０において、スイブル角度θ１及びθ２の算出に際して使用されるモデルについて説明する。
【００５１】
通常、車両を運転する運転者は、自車両のハンドルを操舵する前に、すなわち、自車両が実際にカーブに入る手前で、そのカーブの深さやカーブのきつさ等を予め視認する。しかしながら、例えば夜間に車両を運転中、特にカーブに進入する際、所定時間経過後に自車両６０が到達すると予測される到達地点が照射範囲に収まるように前照灯の照射方向が制御されていないと、そうしたカーブの線型を視認することができない。さらに、そうしたカーブが、異なる方向へ連続して曲がる線型であるＳ字カーブである場合や上り坂のカーブである場合には、運転者がカーブ線型を予め視認する必要性が極めて高い。
【００５２】
また、例えば日本においては、一般に、車両の運転席は車室内右側に配設されて、車両は左車線を走行する一方、欧米においては、一般に、車両の運転席は車室内左側に配設されて、車両は右車線を走行する。いずれの場合であれ、一般に、車両の運転席が車室内中央に配設されることは少なく、偏倚した位置に配設されている。さらに、例えば日本においては、一般に、左側前照灯は右側前照灯よりも上方に向けて配設されており、自車両の前方左側の方が前方右側よりも照射距離が長くなるように配光されている。一方、例えば欧州においては、一般に、右側前照灯は左側前照灯よりも上方に向けて配設されており、自車両の前方右側の方が前方左側よりも照射距離が長くなるように配光されている。こうした偏倚した位置に配設されるため、さらには、配光が異なるため、カーブの線型が左カーブであるか、あるいは、右カーブであるかによって、運転者がカーブ線型を視認しやすい照射方向が異なっている。
【００５３】
詳しくは、カーブ線型が右カーブであって、かつ、勾配が増大するとき、右側前照灯５０Ｒによる自車両前方の照射距離は、平坦路におけるよりも、短くなってしまう。そうした場合にあっては、スイブル角度θ２が大きくなるように設定する方が、右側前照灯５０Ｒによる自車両前方の照射距離が長くなる可能性が高まる。すなわち、運転者がカーブ線型を視認可能となる可能性が高まる。
【００５４】
一方、カーブ線型が右カーブであって、かつ、勾配が減少するとき、自車両の右側前照灯５０Ｒ（左側前照灯５０Ｌも）はそもそも水平方向に照射されるため、右側前照灯５０Ｒのスイブル角度θ２を制御しようとしまいと、運転者によるカーブ線型の視認の容易さに影響を与えない。
【００５５】
他方、カーブ線型が左カーブであるとき、運転者が最も注視する箇所は、カーブ線型のうち、手前の曲線（自車両が走行する車線の路側）ではなく、奥（前方）の曲線（対向車線の路側）である。そして、既述したように、左側前照灯５０Ｌは右側前照灯５０Ｒよりも上方に向けて配設されており、自車両の前方左側の方が前方右側よりも照射距離が長くなるように配光されているため、そもそも、そうした注視箇所は十分に照射されている。したがって、カーブ線型が助手席側に曲がる線型であるとき、スイブル角度θ１を制御する要求は小さく、また、スイブル角度θ１を制御しても、運転者がカーブ線型をさらに容易に視認できるようになることに寄与しない。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、照射角度算出部１０は、左側前照灯５０Ｌのスイブル角度θ１を下式（１６）に基づき算出するとともに、右側前照灯５０Ｒのスイブル角度θ２を下式（１７）に基づき算出することとした。
（数１６）
スイブル角度θ１＝定数α６＋β６×カーブ半径Ｒ＋γ６×距離Ｌ＋δ６×線型情報Ｃ・・・（１６）
（数１７）
スイブル角度θ２＝定数α７＋β７×カーブ半径Ｒ＋γ７×距離Ｌ＋δ７×線型情報Ｃ＋ε７×勾配情報φ・・・（１７）
ここで、スイブル角度θ１及びθ２は、自車両の前方を基準として、右側（日本では運転席側）を正に、左側（日本では助手席側）を負としている。また、上式（１６）及び（１７）中のカーブ半径Ｒ［ｍ］、距離Ｌ［ｍ］及び線型情報Ｃは、カーナビゲーション装置３０にて所定周期ごとに取得され、同じく勾配情報φ［％］は、勾配算出部４０にて上式（１５）に基づき所定周期ごとに算出される。なお、勾配算出部４０においては、勾配情報φ［ｒａｄ］の算出に併せて、その次元も［ｒａｄ］から［％］に変換される。また、これら独立変数に対し重み付けされる所定係数β６〜δ６及びβ７〜ε７並びに定数α６及びα７は、後述する実験を通じて得られたデータを例えば重回帰分析を用いて決定した値が採用されている。
【００５７】
また、上式（１６）及び（１７）に基づき算出されるスイブル角度θ１及びθ２に対してはそれぞれ、限界値θ１Ｌ及びθ２Ｌを設定している。詳しくは、上式（１６）に基づき算出されたスイブル角度θ１が限界値θ１Ｌよりも小さいとき、すなわち、「θ１＜θ１Ｌ（＜０）」となるとき、算出されたスイブル角度に替えて限界値θ１Ｌに、左側前照灯５０Ｌを制御する。同様に、上式（１７）に基づき算出されたスイブル角度θ２が限界値θ２Ｌよりも大きくなるとき、すなわち、「θ２＞θ２Ｌ（＞０）」となるとき、算出されたスイブル角度に替えて限界値θ２Ｌに、右側前照灯５０Ｒを制御する。こうした限界値θ１Ｌ及びθ２Ｌは、自車両が前照灯をスイブルすることに起因する、対向車の運転者が感じるまぶしさを考慮して設定される。なお、本実施の形態では、限界値θ１Ｌ及びθ２Ｌは、例えば「−５度」及び「１５度」にそれぞれ設定されている。
【００５８】
ちなみに、自車両が進入するカーブがＳ字カーブであるとき、Ｓ字カーブでない（すなわち、単一のカーブ）であると判定されるときに比べて、左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒの照射方向を自車両の前方正面に近づけるように制御することが望ましい。換言すれば、スイブル角度θ１及びθ２の絶対値の大きさが零に近くなることが望ましい。そうした理由は次の通りである。すなわち、Ｓ字カーブを走行する場合、手前のカーブを走行し終えるとすぐに次のカーブの開始点に到達するため、運転者は、手前のカーブを走行し終えて次のカーブの開始点に差しかかる僅かな時間で次のカーブの線型を視認する必要がある。その際、前照灯のスイブル角度が、手前のカーブ線型のみを視認しやすい角度に制御されていると、次のカーブ線型を視認することが難しくなってしまう。そのため、手前のカーブ線型については、若干視認しにくくなるとしても、次のカーブ線型も視認することができるように、すなわち、Ｓ字カーブ全体を見渡すことのできるスイブル角度に前照灯を制御することが望ましい。そのようなスイブル角度は、自車両の前方正面を照射する角度であり、本実施の形態の場合、スイブル角度θ１及びθ２が零に近い値に設定されることである。
【００５９】
また、進入するカーブの半径が大きいほど、左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒの照射方向を当該自車両の前方正面に近づけるように制御することが望ましい。換言すれば、スイブル角度θ１及びθ２の絶対値の大きさが零に近くなることが望ましい。そうした理由は次の通りである。カーブの半径が大きくなるほど、カーブが緩やかになり、自車両が走行している道路が直道に近づく。そのため、運転者がカーブ線型を視認しやすい角度とは、自車両の前方正面を照射する角度であり、本実施の形態の場合、スイブル角度θ１及びθ２が零に近い値に設定されることである。
【００６０】
またさらに、自車両がカーブ開始点に近づくほど、左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒの照射方向を当該自車両が曲がる方向に向けることが望ましい。換言すれば、左カーブであるとき、スイブル角度θ１（＞０）が大きくなり、右カーブであるとき、スイブル角度θ２（＜０）が小さくなることが望ましい。
【００６１】
本実施の形態では、後述する実験を通じて得られたデータを用いて、例えば重回帰分析にて決定された値が採用されているため、上述した望ましいスイブル角度θ１及びθ２を実現することのできる所定係数β６〜δ６及びβ７〜ε７並びに定数α６及びα７となっている。
【００６２】
図３は、本実施の形態において実行される前照灯照射角度制御処理のフローチャートである。以下、この図３を参照しつつ、本実施の形態の動作を説明する。
【００６３】
まず、前照灯照射角度の自動制御開始の旨が図示しない適宜のスイッチ等を介して確認されると、カーナビゲーション装置３０は、ステップＳ１００の処理として、例えばＧＰＳ衛星との通信を通じて、自車両の現在地を検出する。また、カーナビゲーション装置３０は、続くステップＳ１０２の処理として、自車両が進入するカーブの半径（カーブ半径Ｒ）を取得する。そして、カーナビゲーション装置３０は、ステップＳ１０４の処理として、自車両の現在地からカーブの開始点までの距離情報Ｌを取得する。
【００６４】
このように、各種情報を取得すると、カーナビゲーション装置３０は、続くステップＳ１０６の判断処理として、自車両が進入するカーブがＳ字カーブであるか否かについての判断を実行する。ここで、Ｓ字カーブであると判断されるとき（ステップＳ１０６の判断処理で、Ｙｅｓ）、カーナビゲーション装置３０は、続くステップＳ１０８の処理として、線形情報「Ｃ＝１」に設定する。一方、先のステップＳ１０６の判断処理において、Ｓ字カーブでないと判断されるとき（ステップＳ１０６の判断処理で、Ｎｏ）、カーナビゲーション装置３０は、続くステップＳ１１０の処理として、線形情報「Ｃ＝０」に設定する。
【００６５】
こうして、線型情報Ｃを取得すると、続くステップＳ１１２の処理として、マイクロコンピュータ１は、既述したように、加速度センサ４１のセンサ出力値である加速度情報Ｇと、車速センサ４２のセンサ出力値である車速Ｖを用いて、上式（１５）に基づき、勾配情報φを算出する。
【００６６】
マイクロコンピュータ１（正確には照射角度算出部１０）は、続くステップＳ１１４の処理として、このようにして取得されたカーブ半径Ｒ、距離情報Ｌ、線型情報Ｃ、及び勾配情報φを用いて、左側前照灯５０Ｌのスイブル角度θ１及び右側前照灯５０Ｒのスイブル角度θ２を上式（１６）及び（１７）に基づき、それぞれ算出する。なお、このとき、スイブル角度θ１及びθ２の算出に併せて、その算出結果を照射角度制御部２０に出力している。
【００６７】
そしてマイクロコンピュータ１（正確には照射角度制御部２０）は、続くステップＳ１１６の判断処理として、自車両が進入するカーブが右カーブであるか否かを判断する。ここで、右カーブであると判断するとき（ステップＳ１１６の判断処理でＹｅｓ）、照射角度制御部２０は、続くステップＳ１１８の処理として、左側前照灯５０Ｌをスイブル角度θ１（＝０）に制御するとともに、右側前照灯を上式（１７）にて算出されたスイブル角度θ２に制御する。一方、ステップＳ１１６の判断処理において、自車両が右カーブでないと判断するとき（ステップＳ１１６の判断処理でＮｏ）、照射角度制御部２０は、続くステップＳ１２０の判断処理に移行する。
【００６８】
ステップＳ１２０の判断処理においては、照射角度制御部２０は、自車両が進入するカーブが左カーブであるか否かを判断する。ここで、左カーブであると判断するとき（ステップＳ１２０の判断処理でＹｅｓ）、続くステップＳ１２２の処理として、照射角度制御部２０は、上式（１６）に基づき算出されたスイブル角度θ１に左側前照灯５０Ｌに制御するとともに、右側前照灯５０Ｒをスイブル角度θ２に制御する。
【００６９】
以上説明した本実施の形態の前照灯照射角度制御システム１００によれば、自車両６０が左カーブに進入する際には、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ及び線型情報Ｃを考慮しながらも簡単な演算を通じてスイブル角度θ１が算出され、左側前照灯５０Ｌの照射方向がスイブル角度θ１となるように、左側前照灯５０Ｌが制御されるようになる。また、自車両６０が右カーブに進入する際には、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ及び線型情報Ｃに加えて勾配情報φも考慮されつつ簡単な演算を通じてスイブル角度θ２が算出され、右側前照灯５０Ｒの照射方向がスイブル角度θ２となるように、右側前照灯５０Ｒが制御されるようになる。すなわち、車室内における運転席の配設位置に応じた前照灯５０Ｌ及び５０Ｒの照射方向制御が実現されるようになる。
【００７０】
また、本実施の形態の前照灯照射角度制御システムによれば、上式（１６）及び（１７）に示されるように、独立変数として距離Ｌが採用されているため、前照灯照射角度制御は、自車両６０が実際にカーブに入る直前に実行されるのではなく、自車両が実際にカーブに入る前に、予め、実行されるようになる。さらに、本実施の形態の前照灯照射角度制御システムによれば、上式（１６）及び（１７）に示されるように、独立変数として線型情報Ｃが採用されているため、前照灯照射角度制御は、自車両６０が進入するカーブの線型に応じて実行されるようになる。またさらに、本実施の形態の前照灯照射角度制御システム１００によれば、上式（１７）に示されるように、独立変数として勾配情報φが採用されているため、前照灯照射角度制御は、自車両６０が進入するカーブの勾配に応じて実行されるようになる。これにより、運転者が自車両６０の進入するカーブの線型をより的確に、予め視認することができるようになる。
【００７１】
なお、図４及び図５を参照して、上式（１６）及び（１７）中の所定係数β６〜δ６及びβ７〜ε７並びに定数α６及びα７を決定するために必要となるデータを取得する実験について説明する。図４は、そうした実験態様の一例を平面方向から示す模式図である。
【００７２】
この実験では、図４に示されるように、自車両６０の運転席に着座した被験者は、カーブ開始点ＢＣ及び該カーブ開始点ＢＣの所定距離手前の複数の地点ＢＣ１及びＢＣ２に自車両を静止させるとともに、カーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を予め定められた複数のスイブル角度の中から選択する。
【００７３】
詳しくは、図４に示されるように、被験者は、まず、該被験者が運転する自車両６０を、カーブ開始点ＢＣから第２所定距離（例えば「２７．８ｍ」）手前の地点ＢＣ２に停止させる。なお、この第２所定距離は、自車両６０が例えば「５０ｋｍ／時」で走行したとき、カーブ開始点ＢＣに到達するまでに「２秒」を要する距離である。
【００７４】
こうした地点ＢＣ２に自車両６０を静止させると、被験者は、カーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を、予め定められた複数のスイブル角度の中から選択する。この際、被験者は、自車両６０の進入するカーブが右カーブである場合、カーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を、実際に前照灯をスイブルさせた上で、「０度、５度、１０度、１５度」の４種類の角度から選択する。また、被験者は、自車両６０の進入するカーブが左カーブである場合、カーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を、実際に前照灯をスイブルさせた上で、「０度、−５度」の２種類の角度から選択する。さらに、被験者は、自車両６０の進入するカーブがＳ字である場合、カーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を、実際に前照灯をスイブルさせた上で、「−５度、０度、５度、１０度、１５度」の５種類の角度から選択する。ちなみに、運転席が車室内で偏倚した位置に配設されているため、カーブの種類によって、スイブル角度の選択肢が異なっている。
【００７５】
こうして地点ＢＣ２におけるスイブル角度の選択を終えると、被験者は、自車両６０を、カーブ開始点ＢＣから第１所定距離（例えば「１３．９ｍ」）手前の地点ＢＣ１に移動させる。この第１所定距離は、自車両６０が例えば「５０ｋｍ／時」で走行したとき、カーブ開始点ＢＣに到達するまでに「１秒」を要する距離である。そして、先の地点ＢＣ２において実行したスイブル角度の選択をこの地点ＢＣ１においても実行する。さらに、カーブ開始点ＢＣにおいても、スイブル角度の選択を同様に実行する。ちなみに、スイブル角度「０度」が選択されると、図４に照射範囲「Ａ１」として示す領域が前照灯５０Ｌ及び５０Ｒによって照射されることとなる。同様に、スイブル角度「５度」〜「１５」度が選択されると、図４に照射範囲「Ａ２」〜「Ａ４」として示す領域が前照灯５０Ｌ及び５０Ｒによって照射されることとなる。
【００７６】
以上のようにして、被験者は右カーブにおけるスイブル角度の選択を終えると、こうした一連のスイブル角度の選択を左カーブやＳ字カーブにおいても実行する。なお、当然のことながら、そうした左カーブやＳ字カーブ、先の右カーブにおいては、カーブ半径Ｒや勾配φ等が異なっている。
【００７７】
図５（ａ）は、左カーブにおける実験結果の一部を示す図であり、図５（ｂ）は右カーブにおける実験結果の一部を示す図である。なお、図５（ａ）及び（ｂ）における「平均角度［度］」の欄に記載された値は、被験者全員の平均値を算出した値である。
【００７８】
図５（ａ）に示されるように、左カーブにおいては、カーブ半径Ｒが大きくなると、すなわち、カーブがゆるくなると、前照灯をスイブルさせずともカーブの線型を視認することができるため、スイブル角度θ１の絶対値は小さくなる（自車両６０の前方を照射することを意味する）。また、左カーブにおいては、「地点ＢＣ２→地点ＢＣ１→開始点ＢＣ」のように、自車両６０が開始点ＢＣに近づくほど、前照灯を大きくスイブルさせる必要があるため、スイブル角度θ１は小さくなる（スイブル角度θ１の絶対値は大きくなる）。こうした図５（ａ）に示した実験結果も含め、上述した実験結果に対し実行した重回帰分析によれば、勾配φは、左カーブにおいては、スイブル角度θ１にほとんど影響せず、スイブル角度θ１を決定するにあたり、勾配φを考慮しなくともよいことが、発明者らによって確認された。一方、他の独立変数は、「線型情報Ｃ→距離Ｌ→カーブ半径Ｒ」の順で、スイブル角度θ１に影響していることが発明者らによって確認された。
【００７９】
一方、図５（ｂ）に示されるように、右カーブにおいては、左カーブと同様に、カーブ半径Ｒが大きくなると、すなわち、カーブがゆるくなると、前照灯をスイブルさせずともカーブの線型を視認することができるため、スイブル角度θ２の絶対値は小さくなる（自車両６０の前方を照射することを意味する）。また、右カーブにおいては、これも左カーブと同様に、「地点ＢＣ２→地点ＢＣ１→開始点ＢＣ」のように、自車両６０が開始点ＢＣに近づくほど、前照灯を大きくスイブルさせる必要があるため、スイブル角度θ２は大きくなる。こうした図５（ｂ）に示した実験結果も含め、上述した実験結果に対し実行した重回帰分析によれば、「線型情報Ｃ→勾配φ→距離Ｌ→カーブ半径Ｒ」の順で、スイブル角度θ２に影響していることが発明者らによって確認された。
【００８０】
ちなみに、上式（１６）及び（１７）における係数は、「δ６の絶対値＞＞γ６の絶対値＞β６の絶対値」及び「δ７の絶対値＞＞ε７の絶対値＞γ７の絶対値＞β７の絶対値」となっている。
【００８１】
なお、本発明に係る前照灯照射角度制御システムは、上記実施の形態で例示した構成に限られるものではなく、本実施の形態を適宜変更した例えば次の形態として実施することもできる。
【００８２】
上記実施の形態では、勾配算出部４０、加速度センサ４１及び車速センサ４２によって、勾配情報取得手段を構成するとともに、道路勾配は徐々に変化することが多いため、車両の現在地点における勾配情報に基づいて、その進行方向前方の道路勾配を推定した。しかし、勾配情報取得手段としての具体的構成は、このような構成に限らない。
【００８３】
例えば、カーナビゲーション装置３０における記憶部３２が記憶する道路情報において、リンクやセグメントによって示される道路部分の勾配情報を含むように構成し、この勾配情報に基づいて、車両の進行方向前方の道路の勾配を求めても良い。さらに、車両が各道路を走行したときに、ＧＰＳによって得られる道路の各地点の高度情報を記憶しておき、次回、車両が同じ道路を走行したとき、その高度情報に基づいて、車両の進行方向前方の道路勾配を求めてもよい。このようにすれば、より正確に、車両の進行方向前方の道路勾配を求めることができる。
【００８４】
上記実施の形態では、先の図６に示したように、道路を細分化したセグメントの方位が、一定方向に変化した後に、変曲点において変化方向が反転したことに基づいて、カーブの線型がＳ字であると判定したが、判定方法はこれに限らない。要は、カーブの線型がＳ字であるか否かを判定することができれば、あるいは、Ｓ字であるか否かについての情報を取得することができれば、その判定方法や手段並びに取得方法や手段については任意である。なお、Ｓ字カーブは、異なる方向へ曲がる２つのカーブが連結されたカーブであるとしていたが、そうした２つのカーブの間に極短い直道が含まれるカーブもＳ字カーブに含めることとしてもよい。
【００８５】
上記実施の形態（変形例を含む）では、先の図４を用いて説明したように、自車両６０の運転席に着座した被験者は、カーブ開始点ＢＣ及び該カーブ開始点ＢＣの所定距離手前の複数の地点ＢＣ１及びＢＣ２に自車両を静止させるとともに、カーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を予め定められた複数のスイブル角度の中から選択する実験方法が採用されていたが、これに限らない。他に例えば、被験者がカーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を選択する地点数を増やしてもよく、所定距離を設定する前提となった自車両の速度を変更してもよい。また、スイブル角度の選択肢数を増やしてもよく、被験者自らがスイブル角度を設定しその角度を測定することとしてもよい。要は、カーブ半径Ｒ、距離情報Ｌ、線型情報Ｃ、勾配φを独立変数として、被験者がカーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を定量化することのできる実験方法であれば、その方法は任意である。
【００８６】
上記実施の形態（変形例を含む）では、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ、線型情報Ｃ、勾配φを独立変数として、被験者がカーブの線型を最も視認しやすいと感じるスイブル角度を定量化する実験を通じて得られた実験結果に対し、重回帰分析を適用することにより、上式（１６）及び（１７）中の所定係数β６〜δ６及びβ７〜ε７並びに定数α６及びα７を決定したが、係数及び定数の決定方法はこれに限らない。他に例えば、既述した係数の傾向に準じて、シミュレーションを通じてこれら係数及び定数を決定することとしてもよい。
【００８７】
上記実施の形態（変形例を含む）では、照射角度算出部１０は、ステップＳ１１４の処理に示すように、自車両が進入するカーブが右カーブであるか左カーブであるかにかかわらず、上式（１６）及び（１７）に基づいてスイブル角度を算出していたが、これに限らない。自車両が進入するカーブが右カーブであるとき、左側前照灯５０Ｌスイブル角度θ１の算出結果を強制的に零とし、右側前照灯５０Ｒのスイブル角度θ２のみを上式（１７）に基づいて算出する。また、自車両が進入するカーブが左カーブであるとき、右側前照灯５０Ｒのスイブル角度θ２の算出結果を強制的に零とし、左側前照灯５０Ｌのスイブル角度θ１のみを上式（１６）に基づき算出することとしてもよい。この場合、照射角度制御部２０は、自車両が進入するカーブについての判断を実行することなく、算出されたスイブル角度θ１及びθ２に左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒをそれぞれ制御するだけでよい。
【００８８】
上記実施の形態（変形例を含む）では、照射角度制御部２０は、ステップＳ１１８の処理に示すように、自車両が進入するカーブが右カーブであるとき、左側前照灯５０Ｌをスイブル角度θ１（＝０）に制御するとともに、上式（１７）にて算出されたスイブル角度θ２に右側前照灯を制御する。また、照射角度制御部２０は、ステップＳ１２２の処理に示すように、自車両が進入するカーブが左カーブであるとき、上式（１６）に基づき算出されたスイブル角度θ１に左側前照灯５０Ｌに制御するとともに、右側前照灯５０Ｒをスイブル角度θ２に制御することとした。すなわち、左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒのいずれか一方のみをスイブルさせているが、これに限らない。自車両が進入するカーブが左カーブであるとき、左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒの双方とも、上式（１６）に基づくスイブル角度に制御し、自車両が進入するカーブが右カーブであるとき、左側前照灯５０Ｌ及び右側前照灯５０Ｒの双方とも、上式（１７）に基づくスイブル角度に制御してもよい。また、これらを組み合わせることとしてもよい。
【００８９】
上記実施の形態（変形例を含む）では、車両の運転席が車室内右側に配設されるとともに車両が左車線を走行する交通環境において使用されることを前提としていたが、車両の運転席が車室内左側に配設されるとともに車両が右車線を走行する交通環境において使用されることとしてもよい。その場合、左右を入れ替えればよい。要は、前照灯照射角度算出部は、当該自車両が運転席側に曲がるとき、スイブル角度θを上式（１６）に基づき算出するとともに、助手席側に曲がるとき、スイブル角度θを上式（１７）に基づき算出してもよい。
【００９０】
上記実施の形態（変形例を含む）では、自車両が進入するカーブが左カーブであるか右カーブであるかによって、すなわち、自車両が運転席側へ曲がるか助手席側へ曲がるかによって、スイブル角度θを算出するモデル式を切り換えていたが、単一のモデル式に基づいてスイブル角度θを算出することとしてもよい。
【００９１】
上記実施の形態（変形例を含む）では、前照灯照射角度算出部は、上式（１６）及び（１７）あるいはこれらに準じた単一のモデル式にて示される一次式に基づいて、スイブル角度を算出していたが、モデル式は一次式に限らない。他に例えば、高次式や非線形関数等を用いてスイブル角度を算出することとしてもよい。要は、照射角度算出部は、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ、線型情報Ｃ、及び勾配情報φに基づいて、前照灯の照射角度を算出すればよい。また、照射角度算出部は、勾配情報φを割愛して、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ及び線型情報Ｃに基づいて、前照灯の照射角度を算出することとしてもよい。あるいは、照射角度算出部は、線型情報Ｃを割愛して、カーブ半径Ｒ、距離Ｌ及び勾配情報φに基づいて、前照灯の照射角度を算出することとしてもよい。こうした構成によっても、所期の目的を達成することはできる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明に係る前照灯照射角度制御システムの一実施の形態のブロック図。
【図２】勾配算出部において勾配を算出する際に使用される原理を示す模式図。
【図３】本実施の形態において実行される前照灯照射角度制御処理の処理手順を示すフローチャート。
【図４】実験の一例を平面方向から示す模式図。
【図５】（ａ）は、左カーブにおける実験結果の一例を示す図。（ｂ）は、右カーブにおける実験結果の一例を示す図。
【図６】カーブの線型がＳ字であるか否かを判定する判定処理を説明するための図。
【符号の説明】
【００９３】
１…マイクロコンピュータ、１０…照射角度算出部、２０…照射角度制御部、３０…カーナビゲーションシステム（自車両検出手段、半径情報取得手段、距離情報取得手段、線型情報取得手段）、３１…通信部、３２…記憶部（記憶保持手段）、３３…判断制御部、４０…勾配算出部（勾配情報取得手段）、４１…加速度センサ（勾配情報取得手段）、４２…車速センサ（勾配情報取得手段）、５０Ｌ…左側前照灯、５０Ｒ…右側前照灯、６０…自車両、１００…前照灯照射角度制御システム。
【図１】
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【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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