(57)【要約】【課題】  曲路や屈曲路等の走路形状の変化点や交差点での走行時に、車両の前方視認性を向上させる。【解決手段】  車両用照明装置１は、自車現在位置から自車進行方向の前方に存在すると予測される走路の形状変化点や交差点までの走行距離又は走行時間を算出して予め決められた基準値ＲＥＦ１、ＲＥＦ２と比較する。該走行距離又は走行時間がＲＥＦ１以下である場合には、車両現在位置データと道路地図データを用いて自車現在位置周辺の道路形状を推定しながら車両用前照灯の照射制御を行う。また、該走行距離又は走行時間がＲＥＦ２（＜ＲＥＦ１）以下である場合には、自車現在位置周辺の道路形状を推定した結果及び自車両の操舵状態の検出情報に基いて車両用前照灯の照射制御を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の現在位置データを取得するとともに、道路地図データを用いて自車現在位置周辺の道路形状を推定しながら車両用前照灯の照射制御を行う第一の制御モードと、自車現在位置周辺の道路形状の推定結果及び自車両の操舵状態の検出情報に基いて車両用前照灯の照射制御を行う第二の制御モードを有する車両用照明装置において、
自車現在位置から自車進行方向の前方に存在すると予測される走路の形状変化点や交差点までの走行距離又は走行時間を算出するとともに、該走行距離又は走行時間を予め決められた第一及び第二の基準値と比較し、
上記走行距離又は走行時間が上記第一の基準値以下である場合に上記第一の制御モードが選択され、また、該走行距離又は走行時間が上記第一の基準値よりも小さい上記第二の基準値以下である場合に上記第二の制御モードが選択される
ことを特徴とする車両用照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車両用照明装置において、
上記第一の制御モード時には、自車現在位置から上記形状変化点や交差点までの距離及び方向を算出し、該距離及び方向に応じて上記車両用前照灯の照射方向又は照射範囲が変更される
ことを特徴とする車両用照明装置。
【請求項３】
請求項１に記載した車両用照明装置において、
上記第二の制御モード時には、自車両の操舵状態の検出情報に基いて算出される上記車両用前照灯の照射方向又は照射範囲についての第一の制御量と、自車両の進行方向における走路形状の推定結果に基づいて算出される上記車両用前照灯の照射方向又は照射範囲についての第二の制御量とを比較し、該第一及び第二の制御量のうち大きい方が選択されて選択後の制御量に従って照射制御が行われる
ことを特徴とする車両用照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲路や屈曲路、交差点等の走行において適正な前方照明を行うための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車走行路に対応した車両用前照灯の配光制御に関して、下記に示す形態が知られている。
【０００３】
（Ｉ）車両の操舵状態に連動して照射制御を行う形態
（ＩＩ）ナビゲーションシステムを利用した走路形状の予測結果に基づいて照射制御を行う形態。
【０００４】
先ず、上記形態（Ｉ）では、例えば、ステアリングセンサ等を用いて操舵角を検出して車両の進行状況に適合させるように前照灯の照射方向等を制御するシステムが挙げられ、曲路走行中に良好な制御性を示す。
【０００５】
また、上記形態（ＩＩ）では、道路地図情報と地図上の自車位置情報に基づいて、自車前方道路の折れ曲がり点までの距離や折れ曲がり方向を判断しながら照射制御を行う構成が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。あるいは、現時点から所定時間後の自車到達位置を目標位置としてビーム制御を行うシステムが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開平２−２９６５５０号公報
【０００７】
【特許文献２】特開２００２−５２９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来のシステムにあっては、下記に示すような問題がある。
【０００９】
上記形態（Ｉ）では、例えば、曲路や屈曲路の開始点等が事前に分からないため、照射制御のタイミングが遅れた場合に、運転者の前方視界への影響や違和感等が問題とされる。
【００１０】
また、上記形態（ＩＩ）では、例えば、ナビゲーションシステムの道路地図データベースを用いて自車位置前方の道路形状を折れ曲がり線として認識し、走路予測結果に応じた照射制御を行う場合において、マップマッチング精度や道路形状の推定精度等が問題とされる。つまり、マップマッチング精度が１０ｍ程度と低く、また地図データベースのデータに基づく走路の屈曲方向等の推定精度が低い場合には、曲路走行やスラローム走行中の配光制御を高い精度をもって行うことが難しい（マップマッチング精度や測位精度等を現状よりも高める方法に頼るだけでは、実用化への支障が大きい。）。
【００１１】
従って、自車両が曲路や屈曲路、交差点等にさし掛かった場合に、走路形状の変化点等を事前に予測するとともに車両の進路変更に応じた適正な照射制御を行うことができないか、あるいは高い制御精度が保証されない限り実現が困難である。
【００１２】
そこで、本発明は、車両用照明装置において、曲路や屈曲路等の走路形状の変化点や交差点での車両の走行時に、車両前方の視認性を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記した課題を解決するために、下記に示す２つの制御モードを具備する。
【００１４】
・第一の制御モード＝車両の現在位置データを取得するとともに、道路地図データを用いて自車現在位置周辺の道路形状を推定しながら車両用前照灯の照射制御を行う制御モード
・第二の制御モード＝車両の現在位置データを取得するとともに、道路地図データを用いて自車現在位置周辺の道路形状を推定した結果及び自車両の操舵状態の検出情報に基いて車両用前照灯の照射制御を行う制御モード。
【００１５】
そして、自車現在位置から自車進行方向の前方に存在すると予測される走路の形状変化点や交差点までの走行距離又は走行時間を算出し、それを予め決められた第一及び第二の基準値と比較する。該走行距離又は走行時間が第一の基準値以下である場合に上記第一の制御モードが選択され、また、該走行距離又は走行時間が第一の基準値よりも小さい第二の基準値以下である場合に上記第二の制御モードが選択されるように構成する。
【００１６】
従って、本発明では、走路の形状変化点や交差点への進入前には、第一の制御モードに従って車両用前照灯の照射制御を行い、自車両が走路の形状変化点や交差点に接近した場合に第二の制御モードに従って車両の操舵状況に配慮した照射方向制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、曲路や屈曲路、交差点等への自車両の接近位置に応じて照射制御内容を変更することにより、上記形態（Ｉ）や（ＩＩ）の一方だけでは解決が困難な問題を克服し、曲路走行等での前方視認性を向上させて走行安全性を高めることが可能である。
【００１８】
そして、上記第一の制御モード時には、自車現在位置から上記形状変化点や交差点までの距離及び方向を算出し、該距離及び方向に応じて車両用前照灯の照射方向又は照射範囲を変更することにより、曲路や屈曲路等への進入前において照射方向等のタイミング遅れ等が生じないように制御することができる。
【００１９】
また、第二の制御モード時には、自車両の操舵状態の検出情報に基いて決定される車両用前照灯の照射方向又は照射範囲についての第一の制御量と、自車両の進行方向における走路形状の推定結果に基づいて決定される車両用前照灯の照射方向又は照射範囲についての第二の制御量とを比較し、第一及び第二の制御量のうち大きい方が選択されて選択後の制御量に従って照射制御が行われる。即ち、自車両の操舵状態に基いて算出される車両用前照灯の照射方向又は照射範囲と、自車両進行方向における走路形状の推定結果に基づいて算出される車両用前照灯の照射方向又は照射範囲のうち、大きい方が選択されるように構成すれば、照射方向や照射範囲の変更について、より大きな制御が必要とされる場合に当該制御を優先させることができる。例えば、自車両の操舵状態の情報を照射制御に反映させる場合に、操舵角等を優先させることにより、運転状況及び走路の実情に即した照射制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明について基本構成例を示すものである。
【００２１】
車両用照明装置１では、上記した制御モードに従う照射制御を実現するために、下記の構成要素を備えている（括弧内の数字は符号を示す。）。
【００２２】
・自車現在位置検出手段（２）
・道路情報提供手段（３）
・道路形状推定手段（４）
・車両操舵状態検出手段（５）
・車両走行状態検出手段（６）
・照射制御手段（７）
・駆動手段（８）
・車両用前照灯（９）。
【００２３】
自車現在位置検出手段２は、自車両の現在位置情報を得るために設けられている。例えば、人工衛星通信によるＧＰＳ（Global Positioning System）や路車間通信を利用したナビゲーション装置が挙げられる（ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から提供される道路地図データベースや、人工衛星通信又は路車間通信を利用して得られる位置データ、自車の方位データ、車速データを用いて走路上の車両現在位置を検出することができる。）。自車の現在位置情報は道路形状推定手段４及び照射制御手段７に送出される。
【００２４】
道路情報提供手段３は、例えば、マップマッチングや経路誘導等に必要な道路地図データベースのデータを提供するものであり、その出力データは道路形状推定手段４に送られて走路予測に利用される。
【００２５】
道路形状推定手段４は、走路線形を推定し、自車両前方における曲路や屈曲路、交差点等の存在を予測するものであり、推定結果を照射制御手段７に送出する。つまり、道路地図データを用いて走行路の情報が得られ、自車現在位置検出手段２からの車両の現在位置データを用いて、自車現在位置の前後に位置する複数のノード（道路表記点）の位置データを読み取り、自車走行路に関する複数のノードを補間処理（３点円弧補間法や２等分接円法、ニュートン４点前進補間法等）で繋ぐことによりモデル化された道路形状（線形）データを生成することができる。
【００２６】
車両操舵状態検出手段５は、自車両の操舵状態又は進行方向（方位）を検出する。例えば、ステアリングセンサや角速度センサ等を用いて、車両の旋回方向を含む車両の操舵状態を検出し、その検出情報を照射制御手段７に送出する。あるいは、ジャイロセンサ等の方位センサを用いて検出される方位角変化量を、照射制御手段７に送出する。
【００２７】
車両走行状態検出手段６は、自車両の車速や加速度等を検出して、検出結果を照射制御手段７に送出する。例えば、曲路や屈曲路等のような走路の形状変化点や、交差点等に自車両が進入する場合において、該形状変化点等への到達に要する走行時間を算出するには、現在の車速データが必要とされる。
【００２８】
照射制御手段７は、自車現在位置検出手段２、道路形状推定手段４、車両操舵状態検出手段５、車両走行状態検出手段６からの情報を処理して走行状況に応じた照射制御出力を駆動手段８に送出し、車両用前照灯９の照射制御を行う。
【００２９】
例えば、自車現在位置を基準として自車進行方向の前方に存在すると予測される走路の形状変化点や交差点までの走行距離又は走行時間を「Ｘ」と記すとき、照射制御手段７は自車現在位置情報と、道路形状の推定結果、車速データや走行距離データ等に基づいて「Ｘ」を算出する。そして、予め決められた第一の基準値（以下、これを「ＲＥＦ１」と記す。）及び第二の基準値（以下、これを「ＲＥＦ２」と記す。）と比較する。尚、ＲＥＦ１の値については、例えば、車両の現在車速での所定時間内の走行距離として、１．５秒乃至３．５秒程度の走行距離（この距離が注視点位置に相当する。）が好ましい。また、ＲＥＦ２の値はＲＥＦ１の値よりも小さくされており、マップマッチング精度に応じて規定される（マップマッチング精度が高い程、ＲＥＦ２値を小さくすることができる。）。
【００３０】
ＲＥＦ１、ＲＥＦ２を用いたＸの判定において、「Ｘ≦ＲＥＦ１」の場合には前記第一の制御モードが選択され、また、「Ｘ≦ＲＥＦ２」の場合には前記第二の制御モードが選択される。つまり、曲路や屈曲路等の接近状況に応じてそれぞれ異なる制御モードを切り替える。
【００３１】
第一の制御モードでは、自車進行方向の所定範囲内において曲路や屈曲路、交差点が存在することが予測され、自車現在位置周辺の道路形状を推定しながら車両用前照灯の照射制御が行われる。例えば、自車現在位置から上記形状変化点や交差点までの走行距離及び方向を算出するとともに、該距離及び方向に応じて車両用前照灯の照射方向を変化させるか、あるいは、照射範囲を変更する（範囲拡大等）。
【００３２】
自車両の進行方向を基準とした車両用前照灯の照射角（又は照射範囲の拡大量）を「θ」と記すとき、車両が曲路等に進入する場合に、該θの値を、例えば、「θ＝ａｒｃｔａｎ（０．５・（Ｗ／Ｄ））」に設定して制御を行う形態が挙げられる。尚、ここで、「ａｒｃｔａｎ（）」は逆正接関数を表す。また、「Ｗ」は自車線幅を示し、「Ｄ」は自車の現在車速（例えば、時速４０ｋｍ／ｈｒ以上）又は走行道路の法定車速に対して予め決められた時間（例えば、１．５乃至３．５秒程度）内での走行距離を示す。
【００３３】
車両の進路に交差点の存在が予測される場合において、該交差点までの距離又は走行時間がＲＥＦ１以下になり、運転者により方向指示器が操作されたときに、その指示に従う方向に所定量の照射角をもって照射制御を行うか又は該方向が含まれるように所定量をもって照射範囲を拡大させることが好ましい。あるいは、ルートガイダンスで車両の進路が事前に設定されている場合には、その設定指示に従う方向に所定量の照射角をもって前照灯の照射制御を行うか又は該方向が含まれるように所定量をもって照射範囲を拡大させることが好ましい。
【００３４】
また、第二の制御モードでは、車両の進行方向や操舵状態が運転操作に従って変更されることを考慮して、自車現在位置周辺の道路形状の推定結果だけでなく、自車両の操舵状態の検出情報に基いて車両用前照灯の照射制御を行う。
【００３５】
例えば、下記に示す処理が行われる。
【００３６】
（１）自車両の操舵状態の検出情報に基いて車両用前照灯の照射方向又は照射範囲に係る制御量（第一の制御量）を求める
（２）自車両の進行方向における走路形状の推定結果に基づいて車両用前照灯の照射方向又は照射範囲に係る制御量（第二の制御量）を求める
（３）上記第一の制御量と上記第二の制御量とを比較する
（４）上記第一及び第二の制御量のうち大きい方を選択し、選択後の制御量に従って照射制御を行う。
【００３７】
尚、上記（１）と（２）の順番は逆でも構わない。
【００３８】
第二の制御モードでは、制御精度等に起因する弊害を回避するために、上記処理（４）が採用される。つまり、走行路の道路線形予測だけを信用して曲路走行中やスラローム走行中での照射制御を行うことが難しいため、例えば、曲路形状に応じた第二の制御量では不足する場合に、操舵情報に基いて算出される第一の制御量を採用して照射方向を規定することができる（この場合、「第一の制御量＞第二の制御量」である。）。
【００３９】
駆動手段８には車両用前照灯９を構成する反射鏡、レンズ等の光学素子、遮光部材や光源について、その姿勢や位置を変更するための駆動機構やアクチュエータ、制御回路等の一切が含まれる。また、車両用前照灯９にはヘッドランプやフォグランプ等が挙げられるが、単独で配光制御が可能なランプを用いる構成形態又は複数のランプを組み合せた構成形態が挙げられる。
【００４０】
本発明の適用においては、例えば、下記のようにＥＣＵ（電子制御ユニット）を車内ＬＡＮ（Local Area Network）で繋いだ構成形態が採られる。
【００４１】
・自車現在位置情報と道路情報がナビゲーションＥＣＵに送られて該ＥＣＵ内で道路形状推定処理等が行われ、また、車両操舵状態の検出情報や車両走行状態の検出情報が照射制御用ＥＣＵに送られて処理されるように構成し、ナビゲーションＥＣＵの処理結果をＬＡＮ経由で受けとった照射制御用ＥＣＵが前照灯の照射制御を行う形態
・上記ナビゲーションＥＣＵが上記照射制御用ＥＣＵによる処理の一部又は大部分を引き受けるようにした形態（照射制御用ＥＣＵが不要とされるか、または、照射制御用ＥＣＵでは照射制御に必要な最低限の処理が行われる。）
・ナビゲーションＥＣＵでは単に地図データや現在位置データ等を出力し、照射制御用ＥＣＵにおいて、道路形状推定等を含めた全ての処理を行う形態。
【００４２】
尚、前照灯の照射制御に必要な機構については、例えば、ビームの一部の照射方向を所望の方向を変化させる構成形態の場合に、反射鏡やレンズ等の光学部品の一部をアクチュエータ等で駆動させる機構を設ける形態（例えば、固定反射鏡に対してモータ駆動による可動反射鏡を付設した構成等）が挙げられる。また、照射ビーム全体の照射方向を所望の方向へと変化させる構成形態では、ランプ光学系全体を動かすための駆動機構を設ける形態と、光学系を構成するレンズ又は反射鏡の全体を動かすための駆動機構を設ける形態が挙げられる（灯具の具体的な構成については、配光制御が可能な各種態様が知られていること及び本発明に関する限り構成形態の如何を問わないことから詳細な説明を省略する。）。
【００４３】
次に、自車走行路に係る道路線形の把握に必要なノード及びリンクの定義について、図２を用いて説明する。
【００４４】
図中に示す「Ｎi」（ｉ＝０、１〜６）はｉ番目のノードを表し、「Ｌi」（ｉ＝０、１〜５）がｉ番目のリンクを示している。尚、本例では、隣り合う２つのノードＮiとＮi+1の各ノードを線分で繋いてできるリンクをＬiと定義している（Ｌiの長さ、つまり、リンク長は一定と限らない。）。
【００４５】
図中に示すホームベース状の記号は車両現在位置を表しており（先鋭部の向きが車両進行方向を示す。）、その後方に存在するノードＮ１を「現在ノード」と定義し、その前方に位置するノードＮ２を「前方ノード」と定義する。また、リンクについては、車両が存在するリンク、即ちＮ１とＮ２の各ノードを繋ぐリンクＬ１を「現在位置リンク」と定義し、その先のリンクＬ２を「前方リンク」と定義する。
【００４６】
走路の道路線形に係るデータは、点データ（ノード）と線データ（リンク）を用いて構成され、自車現在位置の前後に位置する複数のノード情報を基にして、自車前方の道路形状のデータを算出することができ、例えば、所定時間経過後の自車到達位置を予測してランプ照射位置を適時に決定することが可能である。
【００４７】
ナビゲーション装置等に用いられる道路地図データベースにおいては、ノードの打点特性と道路線形特性との間に、例えば、下記のような特徴的な性質が認められる（下表１参照）。
【００４８】
・直線路ではノード打点間隔が粗く（よって、リンク長が大きい）、また、曲路ではノード打点間隔が密であること
・曲路区間におけるノード打点間隔については、道路クラスが低い（設計車速値が小さい）道路ほど短くなっていること。
【００４９】
【表１】
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【００５０】
道路設計速度やクラスに応じて区間判別を行う場合には、ノード間隔を利用して直線路や曲路あるいは両者の中間的な道路（変曲区間や屈曲路等）を識別することが可能である。
【００５１】
区間判別の形態には、例えば、下記に示す方法が挙げられ、それらを独立に又は組み合せることが可能である。
【００５２】
（Ｉ）リンク長を、その走行路の法定走行速度から決まる基準距離と比較して区間判別を行う構成形態
（ＩＩ）リンク長とリンクベクトルの外積を用いてリンクの区間特性を判別する構成形態
（ＩＩＩ）隣り合う３点のノードを用いて円弧補間により算出される半径Ｒの符号変化とＲ値（絶対値）に基づいてリンクの区間特性を判別する構成形態。
【００５３】
先ず、（Ｉ）では、例えば、隣り合うノード間のリンク長を、法定走行速度に係る秒速に基づいて予め決められた基準距離値と比較する。この基準距離値については、上表１を例にして、秒速換算値の定数倍として定義することができる。例えば、上記対象道路Ｃ（時速８０ｋｍ／ｈｒ）の場合に、秒速値の１０倍に相当する基準距離値を規定したとき、リンク長が該基準距離値以上であれば、当該リンクに係る走路区間が直線区間と判別される。また、上記リンク長が秒速値の１０倍未満である場合には、判定対象とされるリンクについての走路区間が変曲区間（５倍以上〜１０倍未満）又は曲路区間（５倍以下）と判別される。本構成では、リンク長を基準距離と比較するだけで済むので簡単ではあるが、精度面では（ＩＩ）や（ＩＩＩ）と組み合せることが好ましい。
【００５４】
上記（ＩＩ）では、隣り合うノード間のリンク長及び該ノードの位置ベクトルの差として得られるリンクベクトルの外積の符号変化を求めることにより、対象リンクに係る走路区間の種別を判別することができる。つまり、リンク「Ｌi-1」に相当するリンクベクトルと、リンク「Ｌi」に相当するリンクベクトルとの外積を「Ｌi-1×Ｌi」と記し、リンク「Ｌi」に相当するリンクベクトルと、リンク「Ｌi+1」に相当するリンクベクトルとの外積を「Ｌi×Ｌi+1」と記すとき、それらの符号がどのように変化するかを把握することで、３リンク（４ノード）に亘る区間判定が可能である。例えば、直線区間では各外積値がともにゼロであり、また、変曲区間では外積の符号が正から負へ（又は負から正へ）と変化する。
【００５５】
上記（ＩＩＩ）では  隣接する２リンクを構成する３点のノードについて円弧補間を施すことで曲率半径Ｒi-1、Ｒi、Ｒi+1、…を知ることができるので、該曲率半径の符号変化と絶対値を求めることにより、対象リンクに係る走路区間の種別を判別することができる。例えば、曲率半径が予め決められた基準値（１０００ｍ等）以上である場合に直線区間と判定され、また、曲率半径が予め決められた基準値未満であって、曲率半径の符号が正から負へ（又は負から正へ）と変化する場合に、変曲区間等の判定がなされる。
【００５６】
（ＩＩ）や（ＩＩＩ）ではベクトル積や曲率半径を用いて走路区間の種別を精度良く判別することが可能である。
【００５７】
図３はＳ字カーブの走行例を示したものであり、ノードＮ０、Ｎ１〜Ｎ４及びリンクＬ０、Ｌ１〜Ｌ３を示す。
【００５８】
曲路区間の判定に上記（ＩＩＩ）を採用する形態において、本例ではＬ１が現在位置リンクとされ、ホームベース状の記号で示す車両現在位置を基準として前方の２ノードＮ２、Ｎ３及び後方の１ノードＮ１に３点円弧補間を適用することで曲率半径（あるいは旋回半径）「Ｒ１」が求まる。そして、次のＬ２を基準としてノードＮ３、Ｎ４及びノードＮ２に３点円弧補間を適用することで曲率半径「Ｒ２」が求まる。
【００５９】
半径値（Ｒ１やＲ２）の符号については、カーブの曲がる方向に応じて正反対となるように定義され、例えば、右カーブの場合に半径値が正とされ、左カーブの場合に半径値が負値とされる（あるいはその逆でも構わない。）。
【００６０】
Ｓ字カーブのように、曲路区間が連続する場合に、ある地点（本例ではノードＮ２）を車両が通過した時点で半径値の符号が変化する。例えば、上記の定義によればＲ１が正値であり、Ｒ２が負値であり、現在位置リンクがＬ２となった場合に、半径値の符号が変化する。
【００６１】
つまり、自車現在位置を含む所定範囲内の複数のノード、具体的には、隣り合うノード同士を繋いで形成されるリンクのうち、隣接する２つのリンクを構成する３点のノードに対して円弧補間を適用すれば、自車両がこれから通過しようとする曲路区間の曲率半径を求めることができる。
【００６２】
道路形状推定手段４において使用される補間方法は、例えば、３点円弧補間法の他に、２等分接円法、ニュートンの４点前進補間法が挙げられ、これらの方法の使用が適切でない区間では、後述のスムージング処理が用いられる。
【００６３】
３点円弧補間法では、隣り合うリンクに対して垂直二等分線をそれぞれ引き、両者の交点を円弧の中心（曲率中心）とする。
【００６４】
尚、３点補間を連続して使用する場合、例えば、隣り合うリンクの組「Ｌi-1、Ｌi」から半径Ｒi-1の円弧を求め、次のリンクの組「Ｌi、Ｌi+1」から半径Ｒiの円弧を求めたときに、ノードＮiからＮi+1上では両円弧が重複して存在することが問題となる。即ち、半径の符号が変化してしまうような変曲区間において、走路形状の不連続性が顕著になってしまう場合には、２等分接円法を用いる。つまり、最初の３点については円弧補間を行い、その次のノードからは二等分線の延長線上の接円を用いる。
【００６５】
また、ニュートンの４点前進補間法を用いる場合には、４点ノードの各位置座標を「（ｘi,ｙi）」（ｉ＝０、１、２、３）と記すとき、下式に示す３次方程式「ｙ（ｘ）」が求まる。
【００６６】
【数１】
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【００６７】
尚、「Δｙ0」が第一階差、「Δ2ｙ0」が第二階差、「Δ3ｙ0」が第三階差であり、下式で定義される。
【００６８】
【数２】
2005313804.tif 000005
【００６９】
図４はスムージング処理の説明図である。
【００７０】
Ｌ１、Ｌ２に示すようにリンク長の長い区間が折れ線状に繋がった区間（屈曲区間）では、ノードＮ２に示す屈曲点付近において所定半径Ｒの円弧をもって滑らかにリンクを接続する処理を施すことが好ましい。
【００７１】
図中の「α」はリンクＬ１とＬ２との間になす角度を示している。このαを用いて屈曲区間の角度を表す場合に、半径Ｒ値についてはα値にも依るが、道路線形の設計上の半径（線形半径）よりもやや大きめの値に設定することが望ましい（例えば、時速４０ｋｍ／ｈｒの道路の場合、Ｒ＝３０ｍ程度とし、屈曲点と円弧（Ｒ）との隙間距離が１車線幅以上にならないように設定する。）。
【００７２】
スムージング処理が施された区間には、点Ｎａ、Ｎｂに示すように、新たなノードを発生させ、走路形状を詳細に定義し直すことが好ましい。
【００７３】
走路形状の定義と補間法との関係について、現在位置リンクＬ１と、前方リンクＬ２とを曲路区間、変曲区間、直線区間の組み合せで例示すると、下表のようになる。
【００７４】
【表２】
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【００７５】
Ｌ１、Ｌ２がともに曲路区間である場合には３点円弧補間法や２等分接円法が好ましく、また、Ｌ１は変曲区間でＬ２が曲路区間の場合には、例えば、Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２において４点前進補間が好ましいが、Ｌ１以外の区間ではＬ１を直線区間として定義し、その他の区間では３点円弧補間を行う方法も可能である。
【００７６】
Ｌ１が直線区間でＬ２が曲路区間とされる場合には、例えば、Ｌ０、Ｌ１が直線区間であり（従って一次線形補間）、Ｎ２を曲路開始点として定義することができる。
【００７７】
Ｌ１が曲路区間でＬ２が変曲区間の場合には、例えば、現在位置リンクを中心とする４点前進補間が好ましい。また、Ｌ１、Ｌ２ともに変曲区間である場合には、例えば、現在位置リンクを中心とする４点前進補間法を適用することが好ましいが、Ｎ２を屈曲点とする屈曲路を定義してスムージング処理を行っても良い。
【００７８】
Ｌ１が直線区間でＬ２が変曲区間である場合、例えば、Ｌ１、Ｌ２を含めた屈曲区間では、Ｎ２を曲路開始点とし、Ｌ２、Ｌ３を曲路区間と定義しても良い。
【００７９】
Ｌ１が曲路区間でＬ２が直線区間（リンク長が長い場合）の場合には、Ｌ２以外の区間では３点円弧補間又は４点前進補間の適用が望ましい。また、Ｎ２を曲路終止点とし、Ｎ３を曲路開始点として走路を定義しても良い。
【００８０】
Ｌ１が変曲区間でＬ２が直線区間（リンク長が長い場合）の場合には、Ｌ２以外の区間では３点円弧補間又は４点前進補間が望ましい。また、Ｌ１、Ｌ２についてＮ２を中心とした屈曲区間と定義しても良い。
【００８１】
Ｌ１が直線区間でＬ２が直線区間（リンク長が長い場合）の場合には、例えば、Ｎ２を屈曲点とする屈曲区間において、道路設計上の線形半径をもってスムージング処理を行うことができる。
【００８２】
以上の例では、３×３＝９通りに類型化された道路線形の形状定義が可能であり、リンク特性と走行区間の判別結果に応じて適切な補間法を用いることができるが、存在する全ての道路形状への対応は現実問題として困難であるため、上記したような道路線形の設計上の曲率半径を用いたスムージング処理を適宜に使用することが好ましい。
【００８３】
また、上記道路形状推定手段４においては、道路形状に係るデータ生成の結果を基にして、例えば、下記の情報を算出できるように構成することが好ましい。
【００８４】
・自車両前方に予測される曲路の曲率半径（旋回半径）や曲路開始点及び終了点
・自車両前方に予測される曲路において運転席からみた屈曲点方向角（クリッピングポイントの角度、つまり、車両の進行方向に延びる軸に対して、視線と道路線形上の接点と車両を結ぶ線分との間になす角度）
・屈曲路における屈曲角（図４の「α」参照。）等。
【００８５】
道路線形に係る形状推定処理においては自車現在位置の精度が重要であり、例えば、下記に示す手順に従って車両現在位置の修正処理が行われる。
【００８６】
（１）上記した区間判別や補間処理によって生成された道路形状データから推定される道路線形の形状方程式に基づいて対象リンク（現在位置リンクと仮定されるリンク）内における方位変化の予測範囲を算出する
（２）自車両に係る方位検出データが（１）の予測範囲から外れている場合には、自車現在位置が（１）のリンク上に存在しないと判断し、該リンクの周辺に位置する前後のリンクに対象を変更して自車現在位置の修正処理を続行する
（３）自車両に係る方位検出データが（１）の予測範囲内に含まれる場合には、（１）のリンク上で該方位検出データと同じであるか又は該データに最も近い方位とされる位置を自車現在位置として推定し、位置修正を行う
（４）（１）に戻って処理を繰り返す。
【００８７】
図５は、本発明に係る照射制御処理の一例を示したフローチャート図である。
【００８８】
先ず、ステップＳ１では、下記に示す必要情報を装置に読み込む。
【００８９】
・ナビゲーションシステムに用いる道路地図データ
・ＧＰＳデータ
・車速データ
・方位データ（レートジャイロの検出情報等）
・操舵角等の検出データや運転操作データ。
【００９０】
尚、道路地図データ等については必要に応じて取得されるが、それ以外のデータは所定のサンプリング周期をもって取得される。
【００９１】
次ステップＳ２では、所定の手続に従ってマップマッチングを行い、自車両が現在走行中の道路を決定するとともに、走行路上での自車両の現在位置を算出する。尚、単一路の場合、ＧＰＳ座標に基づいて隣り合う２ノードを求め、ＧＰＳ座標から２ノード間のリンク上で最短地点となる場所を、マッチング後の車両現在位置とする。また、単一路でない場合（例えば、ヘアピンカーブや市街地等で車両近辺に複数の道路が存在する場合）には、ＧＰＳ座標と方位データに基づいて最も信頼率の高いリンク上において車両現在位置を仮決定する。尚、ＧＰＳデータや車速、方位データから求まる走行軌跡と、道路地図上での道路形状とを常時又は定期的に比較する方法を用いれば、現在位置の推定精度をさらに高めることが可能である。
【００９２】
ステップＳ３では、自車現在位置から所定距離又は所定の走行時間内の範囲において、曲路、変曲路又は交差点等の存在が予測されるか否かを判定する。そして、曲路、変曲路又は交差点等が自車前方に存在すると推定される場合には次ステップＳ４に進むが、それらが存在しないと推定される場合には、ステップＳ８に進む。
【００９３】
ステップＳ４では、自車現在位置を基準として、曲路、変曲路等の形状変化点（屈曲点を含む。）や交差点までの距離及び方向を算出し、次ステップＳ５に進む。
【００９４】
ステップＳ５では、上記「Ｘ」（道路線形の形状変化点や交差点までの距離）と上記ＲＥＦ１、ＲＥＦ２とを比較する。そして、「ＲＥＦ２＜Ｘ≦ＲＥＦ１」の場合には、ステップＳ６に進むが、「Ｘ≦ＲＥＦ２」の場合には、ステップＳ７に進む。
【００９５】
ステップＳ６では、上記第一の制御モードに従って照射制御が行われる（例えば、上記θに相当する制御量をもって照射方向が変更される。）。
【００９６】
また、ステップＳ７では、上記第二の制御モードに従って照射制御が行われる。
【００９７】
「Ｘ＞ＲＥＦ１」の場合には、車両前方における走路の形状変化点や交差点までの走行距離が長い場合であり、種々の照射制御方法を適用できる。例えば、自車の所定時間後における車両位置（自車到達位置）を予測し、該位置を注視点として照射ビームの方向を制御する形態や、単一曲路のクリッピングポイントを注視点として照射ビームの方向を制御する形態等が挙げられる。尚、クリッピングポイントは、走路線形の形状ラインから路肩線や中心線を求めて、該路肩線又は中心線に対して自車位置から接線を引いた場合の接点（該路肩線又は中心線と接線との交点）として定義され、また、クリッピングポイントの角度は、車両の進行方向に延びる軸に対して、自車位置から路肩線又は中心線に引いた接線との間になす角度を意味し、道路形状データ（線形データ）を用いて既知の方法（接円法）で求めることができる。また、直線路の場合には、別段の照射制御を行わない方法（照射方向や照射範囲等を所定の基準状態とする等）も採用可能である。
【００９８】
ステップＳ６やＳ７に続くステップＳ８において、現時点までの経過時間がマップマッチング周期外であるか否かを判断する（つまり、マップマッチング処理は一定周期をもって行われる。）。マップマッチング周期内であればステップＳ３に戻るが、マップマッチング周期外の場合には次ステップＳ９に進んで、操舵角を含む運転操作データ等を読み込んだり、また、必要に応じてＧＰＳデータ、車速データ、方位データ等を読み込んだ後でステップＳ２に戻る。
【００９９】
上記に説明した処理については、例えば、コンピュータを内蔵したＥＣＵ（電子制御ユニット）の内部処理として、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリ、入出力ポート等のハードウェア及びＣＰＵによって実行されるプログラムを用いて実現される。
【０１００】
しかして、上記した構成によれば、ナビゲーション装置等による自車現在位置及び道路形状から走路の屈曲点を含む形状変化点や交差点等を予測するとともに、実際の操舵状態を加味した照射制御を曲路や屈曲路等の走路区間において行うことができる。その結果、マップマッチング精度等が充分でない場合であっても、運転者にとって違和感や不快感のない照射制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の基本構成例を示す図である。
【図２】ノード及びリンクの定義についての説明図である。
【図３】曲路の走行例を示した説明図である。
【図４】スムージング処理の説明図である。
【図５】照射制御の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１…車両用照明装置、２…自車現在位置検出手段、４…道路形状推定手段、５…車両操舵状態検出手段、７…照射制御手段、９…車両用前照灯
【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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