(57)【要約】【課題】自車両が車線を逸脱することを低コストの配光制御装置で実現する。【解決手段】車線情報と自車両の操舵情報から自車両が車線の左または右に逸脱するおそれのある状態を検出したときに、自車両の前方領域を照明するランプの左右の明るさを相違させる進行方向検出手段１と光度制御手段２を備える。例えば、光度制御手段２は逸脱する側の明るさを反対側よりも暗くする。運転者は暗い側を避けるように操舵するようになり逸脱を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線情報と自車両の操舵情報から自車両が車線の左または右に逸脱するおそれのある状態を検出したときに、自車両の前方領域を照明するランプの左右の明るさを相違させる光度制御手段を備えることを特徴とする配光制御装置。
【請求項２】
前記光度制御手段は逸脱する側の明るさを反対側よりも暗くすることを特徴とする請求項１に記載の配光制御装置。
【請求項３】
前記光度制御手段は逸脱する側と反対側の明るさを逸脱する側よりも明るくすることを特徴とする請求項１または２に記載の配光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車等の車両の前方を照明するランプの配光を制御する装置に関し、特に自車両が車線を逸脱することを防止するための配光が可能な配光制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車が走行する車線から逸脱することを防止するための車線逸脱防止装置が提案されている。特許文献１では、自車両前方の画像から道路白線（車線区分を示す白線）を検出し、この検出結果から自車両が走行車線から逸脱傾向にあることが検出されたときに自車両の操舵を強制的に制御して車線の中央位置に向かわせる車両制御を行う技術が提案されている。この技術によれば、運転者による自車両の前方領域の視認性が悪い場合でも自車両の操舵方向を適正方向に自動制御し、自車両が車線から逸脱することを防止することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１３７４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、自車両の操舵を車線の中央に制御するためのアクチュエータと、このアクチュエータを制御するための電子回路装置を備えることが必要であり、コスト高になるという問題がある。また、自車両の前方の視認性が悪いときにこの制御を行うと、運転者の視認できない方向に自車両が強制的に操舵されることになるため、運転者に不安を感じさせることがある。
【０００５】
本発明の目的は自車両が車線を逸脱するおそれがある状況にあるときに自車両の前方領域の配光を制御して運転者に逸脱のおそれがあることを認識させ、運転者の操舵により逸脱を防止することを低コストで実現するようにした配光制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の配光制御装置は、車線情報と自車両の操舵情報から自車両が車線の左または右に逸脱するおそれのある状態を検出したときに、自車両の前方領域を照明するランプの左右の明るさを相違させる光度制御手段を備えることを特徴とする。例えば、光度制御手段は逸脱する側の明るさを反対側よりも暗くする。あるいは、光度制御手段は逸脱する側と反対側の明るさを逸脱する側よりも明るくする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の配光制御装置は、逸脱する側と反対側の照明の明るさを相違させることで運転者が明るさの違いから自車両が車線を逸脱するおそれがある状況にあることが認識でき、操舵を修正して逸脱を未然に防止することができる。特に、逸脱する側の明るさを反対側よりも暗くすることで運転者は暗い側を避けるように操舵をするようになり逸脱を防止する。逸脱するおそれのあるときに左右の照明の明るさを相違させる制御を行うだけでよいので低コストに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の配光制御装置の概念構成を示す図。
【図２】ヘッドランプを構成する各ランプの配光図。
【図３】進行方向を検出する手法を説明する図。
【図４】第１の配光制御の配光図。
【図５】第２の配光制御の配光図。
【図６】第３の配光制御の配光図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車のヘッドランプの配光制御装置に適用した実施形態の概念構成図である。自動車ＣＡＲは、自車両の前方領域を撮像するための撮像カメラＣＡＭと、この撮像カメラＣＡＭで撮像して得られた画像に基づいて当該前方領域に存在する白線を検出するとともに自車両の進行方向が検出した白線に沿った方向であるか否かを検出する進行方向検出装置１を備えている。また、自動車ＣＡＲは自車両の前方領域を照明するヘッドランプ（前照灯）ＨＬの配光、ここでは左右各ヘッドランプの光度（明るさ）をそれぞれ独立して制御することが可能な光度制御装置２を備えている。そして、前記進行方向検出装置１で検出した進行方向に基づいて前記光度制御装置２がヘッドランプＨＬの光度を制御するように構成されている。
【００１０】
前記ヘッドランプＨＬは図２（ｂ）のように左右のヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬで構成されており、それぞれ複数の光源を有する複合型ランプとして構成されている。各ヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬはランプボディ３１と前面カバー３２とで構成されるランプハウジング３内にそれぞれ３つのランプを内装している。右ヘッドランプＲＨＬは、右ハイビームランプＲＨｉと、右ロービームランプＲＬｏと、右補助ランプＲＳを備えている。左ヘッドランプＬＨＬは、左ハイビームランプＬＨｉと、左ロービームランプＬＬｏと、左補助ランプＬＳとを備えている。
【００１１】
左右の各ハイビームランプＲＨｉ，ＬＨｉは、図示は省略するが自車両の広い範囲をハイビーム配光で照明する。左右のロービームランプは、図２（ａ）に示すように、左ロービームランプＬＬ０は自車両の前方の正面を含む主に左側領域の広い領域ＡＬＬ０を照明し、左補助ランプＬＳは自車両の直前左側の領域ＡＬＳを照明する。同様に、右ロービームランプＲＬｏは自車両の前方の正面を含む主に右側領域の広い領域ＡＲＬｏを照明し、右補助ランプＲＳは自車両の直前右側の領域ＡＲＳを照明する。なお、図２（ａ）では各ランプの標準光度のときの照明範囲を示しており、各ランプにおいて光度が低下すると照明範囲は狭くなって視認性が低下し、光度が高くなると照明範囲は広くなって視認性が向上する。
【００１２】
前記撮像カメラＣＡＭはこれまでに提案されている撮像素子を備えるデジタルカメラを使用することが可能であり、ここでは撮像した画像に対応した画像信号を出力するＣＣＤ撮像素子やＭＯＳ撮像素子を用いたデジタルカメラで構成されている。
【００１３】
前記進行方向検出装置１は、前記撮像カメラＣＡＭで撮像した画像から白線を検出する白線検出部１１と、検出した白線が自車両の前方のいずれの角度に向けられているかを検出する白線方向検出部１２を備えている。前記白線検出部１１は撮像した画像を画像解析して検出しているが、この画像解析は既に広く知られているのでここでは詳細な説明は省略する。また、白線方向検出部１２は白線が直進方向に向けられている角度、すなわち画像における鉛直方向を「０」度とし、この直進方向に対して左または右に何度の角度であるかを検出する。例えば、図３（ａ）のように、検出した白線ＷＬの近傍側と遠い側の各水平走査線Ｓ１，Ｓ２上での左右方向の中央点Ｃ１，Ｃ２を検出し、これら中央点Ｃ１，Ｃ２を結ぶ直線ＣＬが中央鉛直線ＶＬに対してなす角度を白線方向とする。この中央鉛直線ＶＬは撮像カメラＣＡＭが配設された自車両ＣＡＲの左右中心位置における進行方向を示している。
【００１４】
また、前記進行方向検出装置１は自車両の運転者により操舵される操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサＳθを備えており、この操舵角センサＳθで検出した操舵角から自車両の進行方向を検出する進行方向検出部１３を備えている。この進行方向検出部１３は自車両が直進方向に向けられているときの進行方向を基準とし、この基準となる進行方向に対して左または右に何度の角度に操舵が向けられているかを検出する。
【００１５】
さらに、前記進行方向検出装置１は前記白線方向検出部１２で検出した白線方向と、前記進行方向検出部１３で検出した進行方向とを比較し、白線方向に対する進行方向のずれ角を演算する進行方向比較部１４を備えている。この進行方向比較部１４では白線方向に対する進行方向のずれ角を演算し、演算したずれ角を前記光度制御装置に出力する。例えば、図３（ａ）に示した状態では自車両の進行方向と白線方向とが一致しており、ずれ角は「０」となる。図３（ｂ）の状態では自車両は直進して操舵方向、すなわち進行方向は鉛直線ＶＬの方向であるが、この進行方向はＣＬ線の方向である白線方向に対して左にずれているので、ずれ角はΔθとなる。
【００１６】
前記光度制御装置２は前記進行方向検出装置１の進行方向比較部１４から出力されるずれ角に基づいて左右の各ヘッドランプＬＨＬ，ＲＨＬのロービームランプＬＬｏ，ＲＬｏや左右の補助ランプＬＳ，ＲＳの光度を制御する光度制御部２１を備えている。この光度制御部２１は、ずれ角が「０」のときには左右の各ランプの光度を基準となる等しい光度に制御し、ずれ角が左側に生じているときには左側のヘッドランプＬＨＬの光度を基準よりも低下させ、ずれ角が右側に生じているときには右側のヘッドランプＲＨＬの光度を基準よりも低下させるように構成している。
【００１７】
（第１の配光制御）
以上の構成の配光制御装置の動作を説明する。白線検出部１１は撮像カメラＣＡＭで撮像した画像を画像解析して白線を検出し、白線方向検出部１２はその白線方向を検出する。同時に進行方向検出部１３は操舵角センサＳθで検出した操舵角から自車両の進行方向を検出する。そして、進行方向比較部１４は白線方向と進行方向とのずれ角Δθを検出し、光度制御装置２の光度制御部２１に出力する。光度制御部２１はこのずれ角Δθに基づいて左右のヘッドランプＬＨＬ，ＲＨＬの光度を制御する。ここではずれ角が生じた方向、すなわち車線を逸脱する側のヘッドランプのロービームランプＬＬｏまたはＲＬｏの光度を低下させるように制御する。これにより、運転者は光度が低下された方向の視認性が低下することから、当該方向の進行に不安を感じ、自車両を反対方向に操舵するようになる。
【００１８】
例えば、図４（ａ）のように自動車ＣＡＲが車線のほぼ中央を直進しているときには左右のロービームランプＬＬｏ，ＲＬｏの光度は等しく、それぞれの照明範囲ＡＬＬｏ，ＡＲＬｏは等しい。図４（ｂ）のように、自動車ＣＡＲの操舵が車線に対して左に向けられて自車両が車線の左側に逸脱しそうな状況になると、進行方向検出装置１からは左方向のずれ角が出力されるため、光度制御装置２は左ロービームランプＬＬｏの光度を低下させる。これにより自車両の進行方向の左側前方の領域ＡＬＬｏの照明範囲が狭くなり、運転者は自車両の左側前方の領域の照明が暗くなって視認性が低下するため、左側領域での走行に不安を感じ、右方向に操舵して自車両の進行方向を右方向に変更する。これにより自車両は車線の中央側に戻され、車線を逸脱することが防止される。
【００１９】
反対に、図４（ｃ）のように、自動車ＣＡＲの操舵が車線に対して右に向けられて自車両が車線の右側に逸脱しそうな状況になると、進行方向検出装置１からは右方向のずれ角が出力されるため、光度制御装置２は右ロービームランプＲＬｏの光度を低下させる。これにより自車両の進行方向の右側前方の領域ＡＲＬｏの照明範囲が狭くなり、運転者は自車両の進行方向の右側前方の領域の照明が暗くなって視認性が低下するため、右側領域での走行に不安を感じ、左方向に操舵して自車両の進行方向を左方向に変更する。これにより自車両は車線の中央側に戻され、車線を逸脱することが防止される。
【００２０】
このように、自車両が車線を逸脱するおそれがある状況になったときに、自車両の前方領域の配光を制御し、逸脱する側の前方領域の照明を暗くすることで運転者に当該方向への逸脱のおそれがあることを認識させ、運転者自身の操舵によって逸脱を未然に防止することが可能になる。したがって、特許文献１のような逸脱を防止するためのアクチュエータや、このアクチュエータを制御するための電子回路装置等は不要であり、低コストに構成することが可能になる。
【００２１】
（第２の配光制御）
光度制御部２１はずれ角が「０」のときには、図５（ａ）のように左右の各ロービームランプＬＬｏ，ＲＬｏの光度を基準となる等しい光度に制御し、等しい照明領域ＡＬＬｏ，ＡＲＬｏとする。そして、ずれ角が左側に生じたときには左ロービームランプＬＬｏの光度を基準よりも低下させ、ずれ角が右側に生じたときには右ロービームランプＲＬＯの光度を基準よりも低下させるように構成することは第１の配光制御と同じである。これに加えて、この光度制御部２では、ずれ角が左側に生じているときには反対側の右ロービームランプＲＬｏの光度を基準よりも高め、ずれ角が右側に生じているときには反対側の左ロービームランプＬＬｏの光度を基準よりも高めるように構成している。
【００２２】
第２の配光制御では、図５（ｂ）のように操舵が車線に対して左に向けられて自車両が車線の左側に逸脱しそうな状況になると、進行方向検出装置１からは左方向のずれ角が出力されるため、光度制御装置２は左ロービームランプＬＬｏの光度を低下させ、同時に右ロービームランプＲＬｏの光度を増加する。これにより左側の照明領域ＡＬＬｏが狭くなり、右側の照明領域ＡＲＬｏが広くなる。運転者は自車両の進行方向の左側前方の領域の照明が暗くなって視認性が低下するため左側領域での走行に不安を感じ、その一方で右側前方の領域の照明が明るくなって視認性が向上して安心感を生じるため、右方向に操舵して自車両の進行方向を右方向に変更する。これにより自車両は車線の中央側に戻され、車線を逸脱することが防止される。
【００２３】
反対に、図５（ｃ）のように操舵が車線に対して右に向けられて自車両が車線の右側に逸脱しそうな状況になると、進行方向検出装置１からは右方向のずれ角が出力されるため、光度制御装置２は右ロービームランプＲＬｏの光度を低下させ、同時に左ロービームランプＬＬｏの光度を増加する。これにより右側の照明領域ＡＲＬｏが狭くなり、左側の照明領域ＡＬＬｏが広くなる。運転者は自車両の進行方向の右側前方の領域の照明が暗くなって視認性が低下するため右側領域での走行に不安を感じ、その一方で左側前方の領域の照明が明るくなって視認性が向上して安心感を生じるため、左方向に操舵して自車両の進行方向を左方向に変更する。これにより自車両は車線の中央側に戻され、車線を逸脱することが防止される。
【００２４】
（第３の配光制御）
光度制御部２は、ずれ角が「０」のときには図６（ａ）のように、左右の各ロービームランプＬＬｏ，ＲＬｏの光度を基準となる等しい光度に制御し、ずれ角が左側に生じているときには左ロービームランプＬＬｏの光度を基準よりも低下させ、ずれ角が右側に生じているときには右ロービームランプＲＬｏの光度を基準よりも低下させるように構成することは第１の配光制御と同じである。これに加えて、この光度制御部２では、ずれ角が左側に生じているときには反対の右補助ランプＲＳを点灯して、ずれ角が右側に生じているときには反対の左補助ランプＬＳの光度を点灯するように構成している。すなわち、左右のいずれかの補助ランプＲＳ，ＬＳの点灯により対応する側のロービームランプＲＬｏ，ＬＬｏの実質的な光度を高くする。
【００２５】
第３の配光制御では、図６（ｂ）のように操舵が車線に対して左に向けられて自車両が車線の左側に逸脱しそうな状況になると、進行方向検出装置１からは左方向のずれ角が出力されるため、光度制御装置２は左ロービームランプＬＬｏの光度を低下させ、同時に右補助ランプＲＳを点灯する。これにより、左側の照明領域ＡＬＬｏが狭くなり、右側では照明領域ＡＲＬｏに照明領域ＡＲＳが加えられるため広くなる。運転者は自車両の進行方向の左側前方の領域の照明が暗くなって視認性が低下するため左側領域での走行に不安を感じ、その一方で右側直前領域の照明が明るくなって視認性が向上して安心感を生じるため、右方向に操舵して自車両の進行方向を右方向に変更する。これにより自車両は車線の中央側に戻され、車線を逸脱することが防止される。
【００２６】
反対に、図６（ｃ）のように操舵が車線に対して右に向けられて自車両が車線の右側に逸脱しそうな状況になると、進行方向検出装置１からは右方向のずれ角が出力されるため、光度制御装置２は右ロービームランプＲＬｏの光度を低下させ、同時に左補助ランプＬＳを点灯する。これにより、右側の照明領域ＡＲＬｏが狭くなり、左側では照明領域ＡＬＬｏに照明領域ＡＬＳが加えられるため広くなる。運転者は自車両の進行方向の右側前方の領域の照明が暗くなって視認性が低下するため右側領域での走行に不安を感じ、その一方で左側直前領域の照明が明るくなって視認性が向上して安心感を生じるため、左方向に操舵して自車両の進行方向を左方向に変更する。これにより自車両は車線の中央側に戻され、車線を逸脱することが防止される。
【００２７】
第２及び第３の配光制御においては、逸脱する側の照明を暗くすることなく反対側の照明のみの光度を高めて照明領域を広くする配光制御としてもよい。すなわち、逸脱する側のロービームランプの光度を低下することなく反対側のロービームランプの光度を高め又は補助ランプを点灯するように制御する。これは逸脱する側と反対側の照明を明るくすれば逸脱する側の照明が相対的に暗くなるため実質的に第２と第３の配光制御と同じ作用効果を得ることが可能になるからである。
【００２８】
第１ないし第３の配光制御では左右のヘッドランプの光度を所定の光度に低下し、あるいは高めているが、進行方向検出装置で検出したずれ角の違いに応じて光度を低下する値、あるいは高める値を変化させるようにしてもよい。例えば、ずれ角が大きくなるほど光度を大きく低下することで運転者に対してより迅速に逸脱を防止する行動をとることを要求できるようになる。あるいは、光度を高めることで反対側への進行をより迅速に行うことを促すことが可能になる。また、各配光制御ではロービームランプと補助ランプの光度を変化することで自車両が逸脱することを防止しているが、これらのランプに代えてフォグランプ、コーナリングランプ等のランプを利用して構成することも可能である。また、実施形態では照射光軸方向が固定されているランプに適用しているが、ランプをスイブル可能に構成し、検出したずれ角に応じて当該ランプをずれ角が生じた側と反対側にスイブル制御することで、自車両が逸脱する側の前方領域の光度を低下させるように構成することも可能である。
【００２９】
前記各配光制御では白線を検出すると同時に自車両の進行方向を検出することで自車両が車線から逸脱するおそれのある状況を検出しているが、白線が存在しない道路では路肩を検出することによって逸脱するおそれのある状況を検出するようにしてもよい。また、前記形態では白線方向に対する自車両の進行方向のずれ角Δθに基づいて車線を逸脱する状況を検出しているが、ずれ角Δθが「０」の場合、すなわち白線に沿ってほぼ平行に進行しているときでも自車両の車線幅方向の位置が右側白線側や左側白線側に寄った位置にあるときには僅かな角度の操舵でも車線を逸脱するおそれが生じるので、このような状況についても車線を逸脱するおそれがある状況であると判定し、前記形態のような配光制御を行うことが好ましい。自車両が右側または左側の車線に寄っている状況は、例えば撮像カメラＣＡＭで撮像した図３（ａ）の画像で検出した白線の中央線ＣＬが自車両の進行方向を示す中央鉛直線ＶＬから右方向または左方向にどの程度偏った位置にあるかを演算する偏在位置演算部を進行方向検出装置１に備えることにより判定することが可能である。
【００３０】
なお、前記配光制御では車線を逸脱する方向の照明を暗くすることで運転者に不安を感じさせ、これを避けるために反対方向に操舵するという心理原則に基づいて本発明を構成しているが、これと反対の心理原則に基づいて本発明を構成することも可能である。すなわち、車線を逸脱する方向の照明を明るくすることで当該方向の道路の視認性が高くなり、これにより運転者は自車両が逸脱方向に進行していることが認識し易くなり、逸脱を避けるために反対方向に操舵するようになる。この場合には、実施形態と反対にずれ角が生じた側と同じ側のランプの光度を増加するように構成すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は自車両が車線や道路から逸脱するおそれのある状況を検出し、この状況に応じてランプの配光制御を行う構成の配光制御装置であれば採用することが可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  進行方向検出装置
２  光度制御装置
１１  白線検出部
１２  白線方向検出部
１３  進行方向検出部
１４  ずれ角演算部
２１  光度制御部
ＣＡＭ  撮像カメラ
ＣＡＲ  自動車
Ｓθ  舵角センサ
ＨＬ（ＬＨＬ，ＲＨＬ）  ヘッドランプ
ＬＬｏ，ＲＬｏ  ロービームランプ
ＬＳ，ＲＳ  補助ランプ
【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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