JP3833822B2

JP3833822B2 - 車両前照灯制御装置

Info

Publication number: JP3833822B2
Application number: JP12208198A
Authority: JP
Inventors: 保高田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 2006-10-18
Anticipated expiration: 2018-05-01
Also published as: JPH11314547A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、前照灯の照射状態を制御するようにした車両前照灯制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の夜間走行時、車両前照灯はＨＩＧＨ／ＬＯＷの２段切換のみで、水平方向への切換はできず固定されているため、曲路進行時においては車体進行方向と前照灯照射方向が異なり、運転者にとって危険を察知しにくいものとなっている。
【０００３】
従来、例えば特開昭６１−２２２８３７号公報に示されるように、車両のハンドル操作角度と車両速度に応じて前照灯照射方向を制御する装置が開示されている。これは、車両のハンドル操作角度検出値を車速増加に従って小とするよう演算し、演算値に基づき車両前照灯を駆動制御して、車体の予測された進行方向へ前照灯照射しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような車両前照灯制御装置は、車両の進行方向を予測して前照灯の照射方向を調整するようにしているため、運転者にとって進行方向への確認がしやすいものとなっている。
【０００５】
しかしながら、交差点のように進行方向以外に対しても、安全確認の必要な交通路においては、ハンドル操作角度だけで決まる照射方向に限定しておくと、不便な場合がある。
【０００６】
例えば交差点での右又は左折時に、前方から直進する無灯火の自動車、自転車、又は歩行者がある場合、前照灯照射方向が異なるため確認できないという問題がある。
【０００７】
また、自動車の車庫入れや、駐車時等は、ハンドル操作が短時間に頻繁に行われるため、目標とする駐車位置への見極めが難しいという問題を生じる。
【０００８】
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、交差点、車庫入れ等を想定して、車両進行方向だけではなく、自車両周辺のなるべく広範囲に前照灯照射し、かつ照射角度を固定にすることによって、車両周辺への夜間視認性を向上させる装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の車両前照灯制御装置の発明は、車両前照灯と、車両の走行速度を検出する車速センサと、車両のブレーキ踏み込み量を検出するブレーキ踏み込み量検出センサと、前方車両の有無、前方車両との距離、路面カーブの有無などの車両の周囲状況を検出する車両状況検出手段と、前記車速センサの検出値ならびに前記車両周囲状況検出手段の検出値に基づいて車両前照灯の上下方向および水平方向の各照射角度を変更する車両前照灯可変制御手段と、前記ブレーキ踏み込み量検出センサの検出値が予め設定した所定値以上の場合に前記車両前照灯可変制御手段による車両前照灯の上下方向および水平方向の各照射角度の変更を共に禁止して予め設定された所定の照射角度に固定する車両前照灯固定化手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記車両前照灯可変制御手段は、前記車速センサの車速検出値が大きくなるほど遠方へ照射されるように車両前照灯の上下方向の照射角度を制御するものであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の発明の構成において、前記車両前照灯可変制御手段は、前記車両状況検出手段の検出値に応じて車両前方の有無を判別し、前方車両が存在する場合には先行車両か対向車両かを識別するとともに、これらの車両との距離を検出して、これらの結果に基づいて車両前照灯の上下方向の照射角度を制御するものである、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の発明の構成において、前記車両前照灯可変制御手段は、前記車両状況検出手段の検出値に基づいて路面カーブの曲率を求め、その曲率の大きさに応じて前記車両前照灯の水平方向の照射角度を制御するものである、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の発明の構成において、前記車両前照灯可変制御手段は、左右ターンランプの作動状態の有無を調べ、ターンランプの作動が検出された場合には前記車両前照灯の水平方向の照射角度をターンランプ作動側方向に増大するように補正するものである、ことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による車両前照灯制御装置を示す全体構成図である。
【００１５】
図１の構成について説明すると、左右一対の前照灯１が、車両のフロントバンパとその上部エンジンフード前縁部の間に配置されており、この前照灯１は点消灯駆動回路９を介してマイクロコンピュータ２に接続されている。マイクロコンピュータ２には前照灯１の照射方向を制御する駆動部４が接続され、この駆動部４は前照灯１の照射方向を変えるためのモータを備えている。なお、マイクロコンピュータ２は、特許請求の範囲の車両前照灯可変制御手段および車両前照灯固定化手段としての機能を果たすものである。
【００１６】
また車両のフロント部には、マイクロコンピュータ２に接続された車両状況検出手段としてのレーダ装置３が設置され、このレーダ装置３は例えば近赤外線のＬＥＤをパルス駆動して車両前方に照射するレーザ照射部、及び前方物体からの反射光を受光するレーザ受光部を備えている。このレーザ受光部は、距離検出用の受光部Ａと方位検出用の受光部Ｂを備え、距離検出用受光部Ａではレーザ照射から検出までの時間を計測し、方位検出用受光部Ｂでは反射光の入射方向を検出することによって、前方の車両（先行車、対向車）又は道路端に設置された反射マーカ等の方向を検出する役割を果す。
【００１７】
更にマイクロコンピュータ２には、前照灯１を点消灯するために運転者によってマニュアル操作される前照灯スイッチ６、車両走行速度を検出する車速センサ５、スロットルの開度を検出するスロットル開度センサ７、ブレーキペダル踏み込み量を検出するブレーキ踏み込み量検出センサ１０、左右のターンランプを点灯させるための左右ターンランプスイッチ８の各出力信号が入力されるようになっている。
【００１８】
次に、前記前照灯１及び駆動部４の構成について図２のブロック図に基づいて説明する。
【００１９】
図２において、車両のフロント部において左右少なくとも２つの前照灯１を備え、各々の前照灯１につき、前照灯レンズ１１、ランプバルブ１２、垂直・水平方向に回動可能なリフレクタ１３を備えている。前照灯１の駆動部４は、前記リフレクタ１３に対し垂直・水平方向駆動用の２つのモータ１４及びリフレクタ移動量を検出するための垂直・水平方向の２つのポテンショメータ１５を備えている。そして、このポテンションメータ１５の出力により、リフレクタ１２の回動位置、換言すれば前照灯１における照射光の照射方向を検出することができる。
【００２０】
以上のように、マイクロコンピュータ２へは、レーダ装置３による車両前方の状況を表す信号、及び自車両の速度を検出する車速センサ５の出力信号、及び駆動部４に設けられたポテンショメータ１５によるリフレクタ回動位置信号としてのフィードバック信号、その他前照灯スイッチ信号、ターンランプスイッチ信号、スロットル開度センサ信号、ブレーキ踏み込み量検出センサ信号の各種信号が入力され、マイクロコンピュータ２はこれら入力信号を基に、前照灯照射状態を変更する前照灯駆動部４への制御信号を演算、出力する。
【００２１】
例えば、直線道路走行中、レーダ装置３により自車両の前方に走行車両が存在しないと確認された場合は、車速が大きくなるほど遠方へ前照灯照射するようにリフレクタ１２の垂直方向角度を調整する駆動部４のモータ１４への制御信号を演算する。
【００２２】
また、路面カーブが有る場合は、カーブに応じて水平方向角度を変えることによって、車速及びカーブに対応した照射方向に調整する制御信号を演算する。
【００２３】
さらに、前方に車両がある場合は、車両との相対距離、相対速度から車両が動いているか否かを検出し、動いている場合は先行車であるのか、対向車であるのか、どちらかに応じて、前方車両に対して眩惑しないよう前照灯の上下照射角を下方向へ補正した制御信号を演算する。
【００２４】
次に、実施の形態１の車両前照灯制御装置の動作を説明する。今、図１に示す各構成要素１〜１０を備えた車両において、その運転開始時に車両キーを投入すると、各部電気系が作動状態となり、マイクロコンピュータ２において、車載バッテリより安定化電源回路を介した安定化電圧の供給を受けて作動状態になり、各種初期設定を行った後、図３に示す演算処理を所定周期で繰り返し実行する。
【００２５】
図３は実施の形態１による車両前照灯制御（マイクロコンピュータ２による制御）を説明するためのフローチャートである。
まずステップ１０１では、運転者が操作する前照灯スイッチ６の点灯信号が発生しているか否かを判定する。この場合、前照灯スイッチ６の点灯信号が発生しないと判定がＮＯになり、ステップ１０２に進んで前照灯消灯信号を点消灯駆動回路９に出力させる。また、前照灯スイッチ６の点灯信号が発生していない間は上記処理（ルーチン）を繰り返し実行する。
【００２６】
その後、運転者が前照灯１を点灯させるべく前照灯スイッチ６を投入すると、ステップ１０１での判定がＹＥＳとなり、ステップ１０３に進んで前照灯点灯信号を点消灯駆動回路９に出力して前照灯１を点灯させる。
【００２７】
次にステップ１０４に進んで、ブレーキ踏み込み量検出センサ１０の入力信号によりブレーキ踏み込み量Ｂを検出し、ステップ１０５においてブレーキ踏み込み量Ｂと所定のブレーキ踏み込み量Ｂ０との比較を行う。ブレーキ踏み込み量Ｂが、所定のブレーキ踏み込み量Ｂ０以上の場合には判定がＹＥＳとなり、ステップ１０７へ進む。
【００２８】
ステップ１０７では、マイクロコンピュータ２のＣＰＵがＲＯＭ等より予め定められた前照灯制御固定値を読み込む。前照灯制御固定値として、垂直方向角度は、図７に示すように右側左側の前照灯両方ともに前照灯光軸に対して下方向最大値θＶ０とする。また、水平方向角度は、図８に示すように車両直進方向（光軸角度＝０）に対してやや外側を照射する様、右側前照灯はやや右側θＨ０（右方向を正とし、左方向を負とする）へ、左前照灯はやや左側−θＨ０へ向かせる。すなわち、車両前方への照射光量を確保しかつ車両周辺に対し最も広範囲の照射ができるように、車両前照灯１の上下方向および水平方向の照射角度が所定の角度に固定される。最後に、ステップ１０８により前照灯駆動部の制御信号として出力する。
【００２９】
また、前記ステップ１０５にて、ブレーキ踏み込み量Ｂが、所定のブレーキ踏み込み量Ｂ０より小さいときはＮＯと判定され、ステップ１０６の前照灯可変制御のサブルーチンへ進む。この前照灯可変制御の処理については、図４及び図５のフローチャートを参照して以下に説明する。
【００３０】
図４に示す演算処理において、まずステップ２０１では、車速センサ５の車速信号に基づき、図６に示す車速Ｖに応じた特性関係図から前照灯１の照射距離Ｌを求める。
【００３１】
次のステップ２０２では、レーダ装置３により前方の車両（先行車、対向車）や道路端に設置された反射マーカによってカーブの有無を検出しておき、ステップ２０３では、ステップ２０２によりレーダ装置３より入力した信号が先行車の信号か否かを判定する。
【００３２】
ステップ２０３での判定がＹＥＳになった場合は、先行車との距離Ｄ０を算出し、次にステップ２０５により対向車の有無を判定して、ＹＥＳの場合、ステップ２０６により対向車との距離Ｄ１を算出する。
【００３３】
次のステップ２０７では、先行車との距離Ｄ０と対向車との距離Ｄ１とを比較し、Ｄ０＜Ｄ１の場合はステップ２１２へ進み、Ｄ０≧Ｄ１の場合はステップ２１１にて対向車距離Ｄ１を先行車距離Ｄ０として設定する。
【００３４】
またステップ２０３にて先行車が無いと検出された場合は、ステップ２０８に進み、対向車の検出有無を判定して、ＹＥＳの場合はステップ２０９に進み対向車との距離Ｄ１を検出し、ステップ２１０にて対向車との距離Ｄ１を先行車との距離Ｄ０として設定する。
【００３５】
ステップ２０８にてＮＯの場合は、先行車及び対向車の両方ともないと判定された場合なので、後述する照射距離Ｌの変更を行わず、ステップ２１６に進む。
【００３６】
このようにして先行車あるいは対向車のいずれか一方が存在する場合、その車との距離を前方車距離Ｄ０として、また、先行車及び対向車いずれもが検出された場合には、距離の小さい車までの距離を前方車距離Ｄ０として設定し、ステップ２１２へ進む。
【００３７】
ステップ２１２では、前方車距離Ｄ０が先のステップ２０１で求めた照射距離Ｌ以上かどうかを判定する。前方車との距離Ｄ０が照射距離Ｌ以上である時には、照射距離Ｌの変更を行う必要が無いと判断してステップ２１２の判定がＹＥＳになり、ステップ２１６に進む。
【００３８】
しかし、前方車距離Ｄ０が照射距離Ｌより短い時にはステップ２１２の判定がＮＯとなり、ステップ２１３に進んで前方車距離Ｄ０が、図６の特性における最も短い照射距離Ｌ０以下であるか否かを判定する。前方車距離Ｄ０が照射距離Ｌ０以下である時には、ステップ２１３の判定がＹＥＳになり、ステップ２１４に進んで最短照射距離Ｌ０を照射距離Ｌとして設定する。
【００３９】
また、前方車距離が照射距離Ｌ０より大きい時には、ステップ２１３の判定がＮＯになり、ステップ２１５に進んで前方車両距離Ｄ０を照射距離Ｌとして設定する。
【００４０】
上記の演算処理の後に図５のステップ２１６に進む。このステップ２１６では、ステップ２０２にてカーブ検出したかどうかを判定し、カーブ検出ある場合はＹＥＳとして、次のステップ２１８に進み、車両前照灯１の水平方向角度θＨを求める。この車両前照灯１の水平方向角度演算について図９により説明する。
【００４１】
図９において、まずステップ２１Ａでは、レーダ装置３からの検出信号を被検出体（先行車両か、対向車両か、もしくは反射マーカであるのか）に応じて補正し、方向データＨを求める（ここでは、車両進行方向の走行軌道上に当たると予想される仮想検出ポイントからの方向データＨを求める）。次にステップ２１Ｂにて、求めた方向データＨから道路の曲率半径Ｒを求める。次にステップ２１Ｃにて、車両進行方向の走行軌道上に当たると予想されるポイント（Ｘｈ，Ｙｈ）を、下記の２つの方程式を解くことにより求める。
【００４２】
Ｒ^２＝Ｘｈ^２＋Ｙｈ^２…（１）
Ｌ^２＝Ｘｈ^２＋Ｙｈ^２…（２）
Ｌ；照射距離
【００４３】
次にステップ２１Ｄにて、下記（３）式に(Ｘｈ，Ｙｈ)を代入して、水平方向角度θＨを求める。また、曲路が左方向である場合には、−θＨとする。
【００４４】
θＨ＝π／２−ａｒｃｔａｎ（Ｙｈ／Ｘｈ）…（３）
【００４５】
ステップ２１６にてカーブ検出無しの時は、ＮＯに進みステップ２１７にて水平方向角度θＨを０（車両直進方向）とする。
【００４６】
ステップ２１９では前照灯の垂直方向角度θＶを照射距離の関数（照射距離Ｌが大きくなるほど角度θＶが小さくなるように定めた関数）により求める。そしてステップ２２０では、演算された水平・垂直方向角度θＨ，θＶに応じたリフレクタ駆動信号を前照灯駆動部４に出力し、前照灯照射方向を調整する。
【００４７】
実施の形態１では上記処理を繰り返し実行することにより、前照灯照射距離を車速が大きくなる程大きく、カーブがある場合には車両進行方向を照射するようにし、また先行車、対向車がある時にはその車両が存在する位置までにすることができる。
【００４８】
このように実施の形態１によれば、ブレーキ踏み込み量検出値に応じて、車両前照灯可変制御と前照灯照射角度固定化との切り換えを行う様にしたので、実際に車速が変化するよりも先に運転者の意志に基づいて、低速走行（交差点通行及び駐停車、車庫入れ）への移行を検出できる。
【００４９】
なお、この実施の形態１では、ブレーキ踏み込み量検出センサ１０による検出出力Ｂが、所定のブレーキ踏み込み量Ｂ０よりも大きいとき、前照灯可変制御を禁止し、前照灯照射角度を固定とするようにしたが、ブレーキ踏み込み量センサ入力信号がＢ０より大きい値をとってから所定時間経過後に、前照灯可変制御を禁止するようにしてもよい。
【００５０】
実施の形態２．
図１はこの実施の形態２の車両前照灯制御装置を示す構成図であり、図２は図１の車両前照灯制御装置の前照灯と駆動部の概略構成図である。図３は実施の形態２の作用を示すフローチャートである。図１、２、３の説明は実施の形態１で既に行っているので省く。
【００５１】
次に、この実施の形態２の動作について図１０〜図１１のフローチャートに従い説明を行う。
【００５２】
図１０、図１１におけるステップ５０１から５２０の動作は実施の形態１の図４〜図５のステップ２０１から２２０と同一であるので説明は省略する。
【００５３】
実施の形態２では、ステップ５２１においてターンランプ作動の有無を検出する。ターンランプが非作動（ＮＯ）である時は前照灯左右角度θＨに対して補正を行わない。ステップ５２１においてターンランプ作動（ＹＥＳ）を検出した時は、次のステップ５２２に進み右側か左側かどちらのターンランプの作動かを判定する。
【００５４】
ターンランプの右側の作動（ＹＥＳ）である場合、ステップ５２３に進み前照灯の水平方向角度θＨに対し、所定の角度θｃ(Ｌ)を加算する。ここでθｃ(Ｌ)は照射距離Ｌの関数で、Ｌが増大することにより小さくなる値をとる。
【００５５】
ステップ５２２において、ターンランプの左側の作動（ＮＯ）を検出した場合は、ステップ５２４にて前照灯の水平方向角度θＨに対して、左方向への角度−θc(Ｌ)を加算する。
【００５６】
以上のように実施の形態２によれば、ターンランプの作動に対し、作動側方向へ前照灯照射方向を所定量増大補正することによって、運転者の望む進行方向への視界を良好にすることができる。
【００５７】
その他の実施の形態．
上記実施の形態では、車両前方の状況を検出する車両状況検出手段としてレーダ装置を用いて測定するようにしたが、これに限定されるものではなく、ＣＣＤ素子等を備えた画像撮像装置を用いて測定するようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施の形態では２灯の前照灯を備えた前照灯制御装置を示したがこれに限定せず、ＨＩＧＨビーム２灯、及びＬＯＷビーム２灯を運転者のマニュアル操作で切換えられるようにした計４灯の前照灯を備え、ＨＩＧＨビーム照射距離範囲内で、照射距離・方向を制御するようにしたＬＯＷビーム側前照灯２灯につき本実施の形態の前照灯制御装置を使用してもよい。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ブレーキ踏み込み量検出値に応じて、通常走行であるのか低速走行であるのかを簡便に切り分け、通常走行時には前照灯照射距離又は角度を変更して、車速や車両周囲状況で決まる前照灯照射距離又は角度とし、運転者の望む方向への視認性（特に夜間）を向上させる。また、低速走行時には、特に交差点への通行を想定して、前照灯照射角度を固定とし、車速や車両周囲状況に応じて前照灯照射角度が変わらないようにし、運転者にとって周囲への安全確認に適した前照灯照射とする。また、車庫入れや駐車時においても、車速や車両周囲状況に影響されず、照射方向が頻繁に変わるという煩わしさが無くなるため、好適な視界が確保できる。
【００６０】
また、ブレーキ踏み込み量検出値に応じて、車両前照灯可変制御と前照灯照射角度固定化との切り換えを行う様にした場合には、実際に車速が変化するよりも先に運転者の意志に基づいて、低速走行（交差点通行及び駐停車、車庫入れ）への移行を検出できる。
【００６１】
請求項２から請求項４の発明によれば、車両前照灯可変制御において、車速検出値が大きくなるほど遠方へ照射し、また、車両前方に存在する前方車両が先行車又は対向車かを認識して車両前照灯の上下方向照射角を制御し、また、路面カーブを認識して車両前照灯の水平方向照射角を制御するようにしたので、運転者にとって車速、路面状況に応じた最適な前照灯照射が行え、かつ前方の走行車にとっても照射光による幻惑を受けない。
【００６２】
請求項５の発明によれば、前照灯照射方向の可変制御時、ターンランプ作動方向へ前照灯照射角度増大補正して、車両進行方向への前照灯照射量を拡大したので、運転者が望む方向への視認性を確保し、すみやかに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による車両前照灯制御装置を示す全体構成図である。
【図２】実施の形態１の車両前照灯制御装置における車両前照灯及び駆動部の概略構成図である。
【図３】実施の形態１の車両前照灯制御装置の全体制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施の形態１の車両前照灯制御装置の前照灯可変制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施の形態１の車両前照灯制御装置の前照灯可変制御を説明するためのフローチャートである。
【図６】実施の形態１の車両前照灯制御装置の照射距離を算出するために必要な車速と照射距離の関係を表した図である。
【図７】実施の形態１の車両前照灯制御装置の前照灯固定化手段による垂直方向の光軸角度を表した図である。
【図８】実施の形態１の車両前照灯制御装置の前照灯固定化手段による水平方向の光軸角度を表した図である。
【図９】実施の形態１の車両前照灯制御装置の水平方向角度演算を説明するためのフローチャートである。
【図１０】実施の形態２の車両前照灯制御装置の制御説明に供するためのフローチャートである。
【図１１】実施の形態２の車両前照灯制御装置の制御説明に供するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１前照灯、
２マイクロコンピュータ（車両前照灯可変制御手段、車両前照灯固定化手段）、
３レーダ装置（車両状況検出手段）、４駆動部、５車速センサ、
６前照灯スイッチ、７スロットル開度センサ、８ターンランプスイッチ、
９点消灯駆動回路、１０ブレーキ踏み込み量検出センサ。

Claims

車両前照灯と、車両の走行速度を検出する車速センサと、車両のブレーキ踏み込み量を検出するブレーキ踏み込み量検出センサと、前方車両の有無、前方車両との距離、路面カーブの有無などの車両の周囲状況を検出する車両状況検出手段と、前記車速センサの検出値ならびに前記車両周囲状況検出手段の検出値に基づいて車両前照灯の上下方向および水平方向の各照射角度を変更する車両前照灯可変制御手段と、前記ブレーキ踏み込み量検出センサの検出値が予め設定した所定値以上の場合に前記車両前照灯可変制御手段による車両前照灯の上下方向および水平方向の各照射角度の変更を共に禁止して予め設定された所定の照射角度に固定する車両前照灯固定化手段と、を備えたことを特徴とする車両前照灯制御装置。
前記車両前照灯可変制御手段は、前記車速センサの車速検出値が大きくなるほど遠方へ照射されるように車両前照灯の上下方向の照射角度を制御するものであることを特徴とする請求項１記載の車両前照灯制御装置。
前記車両前照灯可変制御手段は、前記車両状況検出手段の検出値に応じて前方車両の有無を判別し、前方車両が存在する場合には先行車両か対向車両かを識別するとともに、これらの車両との距離を検出して、これらの結果に基づいて車両前照灯の上下方向の照射角度を制御するものである、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両前照灯制御装置。
前記車両前照灯可変制御手段は、前記車両状況検出手段の検出値に基づいて路面カーブの曲率を求め、その曲率の大きさに応じて前記車両前照灯の水平方向の照射角度を制御するものである、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両前照灯制御装置。
前記車両前照灯可変制御手段は、左右ターンランプの作動状態の有無を調べ、ターンランプの作動が検出された場合には前記車両前照灯の水平方向の照射角度をターンランプ作動側方向に増大するように補正するものである、ことを特徴とする請求項４に記載の車両前照灯制御装置。