JP6394043B2 - 車両用前照灯の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用前照灯の制御装置に関する。

夜間に自車両を走行させる際、自車両の前照灯の照射範囲内に先行車が入ると、グレアを生じさせることがある。そのため、近年、先行車の位置を検出し、その位置には光が照射されないように、前照灯の照射範囲内に遮光範囲を設定する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１３−４３６２３号公報

先行車の検出は、その後端（テールランプ）を検出することにより行う。そして、遮光範囲は、基本的には先行車の後端を中心として設定され、カメラ画像における先行車の水平方向での移動方向に応じて補正される。

自車両に対する先行車の位置や進行方向等によっては、自車両から見て、先行車のサイドミラーの位置が、先行車の後端の位置から大きく離れている場合がある。この場合、上記のように遮光範囲を設定しても、先行車のサイドミラーの位置がその遮光範囲外となり、グレアが生じてしまうことがある。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、上述した課題を解決できる車両用前照灯の制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用前照灯の制御装置は、先行車の後端を検出する後端検出手段と、自車両の前照灯の照射範囲内に、後端を含む遮光範囲を設定する遮光範囲設定手段とを備える。
さらに、本発明の車両用前照灯の制御装置において、遮光範囲設定手段は、自車両から見たとき、先行車の後端を基準として先行車の前端が存在する側の方が、その反対側よりも、後端の外側における遮光範囲の広がりが広くなるように前記遮光範囲を設定する。

本発明の車両用前照灯の制御装置は、遮光範囲を上記のように設定することにより、自車両から見て、先行車のサイドミラーの位置が、先行車の後端の位置から離れている場合でも、グレアを抑制することができる。

制御装置１の構成を表すブロック図である。 制御装置１が実行する処理を表すフローチャートである。 自車両１０７と先行車１１１との位置関係を表す説明図である。 図４Ａは、自車両１０７の左側に直進中の先行車１１１が存在する場合における遮光範囲を表す説明図であり、図４Ｂは、自車両１０７の右側に直進中の先行車１１１が存在する場合における遮光範囲を表す説明図である。 右補正量及び左補正量の一例を表す説明図である。 制御装置１が実行する処理を表すフローチャートである。 自車両１０７の左側に直進中の先行車１１１が存在する場合における遮光範囲を表す説明図である。 自車両１０７の右側に旋回中の先行車１１１が存在する場合における遮光範囲を表す説明図である。 一定のＲの道路を走行中の先行車１１１におけるθ₁とθ₃との関係を表す説明図である。

本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
＜第１の実施形態＞
１．制御装置１の構成
制御装置１の構成を図１に基づき説明する。制御装置１は、車両（以下、自車両とする）に搭載される車載装置である。制御装置１は、自車両における左右一対の前照灯（左灯具１０１と右灯具１０３）を制御する。制御装置１は、図１に示すように、画像センサ３と、車両情報取得ユニット５と、ＥＣＵ７とを備える。

画像センサ３は、自車両の前方の画像を取得し、その画像のデータをＥＣＵ７に出力する。車両情報取得ユニット５は、自車両に関する各種情報（車速、ヨーレート、位置、進行方向等）を取得し、取得した情報をＥＣＵ７に出力する。自車両の車速、ヨーレートは、周知の車輪速センサ、ヨーレートセンサ等を用いて取得することができる。また、自車両の位置、進行方向は、ＧＰＳを用いて取得することができる。

また、車両情報取得ユニット５は、他の車両（例えば、自車両の前方（斜め前方を含む）を走行中の先行車等）の有無、位置、自車両を基準とする方位、自車両からの距離等を、ミリ波センサ等を用いて取得することができる。

ＥＣＵ７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータであって、左灯具１０１及び右灯具１０３を制御する。その制御としては、左灯具１０１及び右灯具１０３のオン／オフや、光軸方向の切り換え（ハイビーム／ロービームの切り替え）等の周知の制御がある。また、ＥＣＵ７は、左灯具１０１及び右灯具１０３の照射範囲内に遮光範囲を設定する処理を実行する。この遮光範囲の設定処理については後述する。

左灯具１０１及び右灯具１０３は、それぞれ、複数の発光素子１０５が水平方向に一列に並んだ光源を備え、その光源の光を自車両の前方に照射することができる。ＥＣＵ７は、各発光素子１０５の点灯／消灯を個別に制御できる。特定のパターンに従い、複数の発光素子１０５のうち、一部を点灯し、他を消灯することで、左灯具１０１及び右灯具１０３の照射範囲内に、部分的に光が照射されない遮光範囲を設定することができる。

なお、画像センサ３、及びＥＣＵ７は後端検出手段の一例である。ＥＣＵ７は、遮光範囲設定手段の一例である。
２．制御装置１が実行する遮光範囲設定処理
制御装置１（特にＥＣＵ７）が所定時間ごとに繰り返し実行する遮光範囲設定処理を図２〜図５に基づき説明する。図２のステップ１では、先行車を検出したか否かを判断する。すなわち、画像センサ３により取得した画像において周知の画像認識処理を行い、先行車の後端（テールランプを含む部分）を認識できたか否かを判断する。先行車（先行車の後端）を検出した場合はステップ２に進み、先行車を検出しなかった場合は本処理を終了する。

ステップ２では、先行車の走行情報を検出する。具体的には、図３に示すように、自車両１０７から見たとき（自車両１０７の進行方向１０９を基準として）、先行車１１１が左右どちら側に存在するかを検出する。

また、本ステップ２では、自車両１０７から見た先行車１１１の後端１１７の方向と、自車両１０７から後端１１７までの距離Ｌとを検出する。これらの検出には、画像センサ３で取得した画像や、車両情報取得ユニット５で取得した、ミリ波センサの出力信号等を用いることができる。

また、本ステップ２では、先行車１１１が、自車両１０７と同一方向に直進しているか（先行車１１１の進行方向１１３が、自車両１０７の進行方向１０９と平行であるか）、それとも、先行車１１１が旋回中であるかを検出する。

なお、先行車１１１の進行方向１１３は、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの方法で特定できる。
（ａ）画像センサ３の画像を所定時間ごとに繰り返し取得し、そこから、先行車１１１の後端１１７が時間の経過とともに描く軌跡を取得する。そして、その軌跡から、先行車１１１の進行方向１１３を特定する。

（ｂ）先行車１１１が走行中の道路を含む地図データを取得し、そこから、先行車１１１の進行方向１１３を特定する。
（ｃ）先行車１１１の画像を取得し、その画像から、先行車１１１の後端１１７から前端１１８へ向う方向（すなわち先行車１１１の進行方向１１３）を特定する。

ステップ３では、補正前の遮光範囲を算出する。この補正前の遮光範囲１１５とは、図４Ａ、図４Ｂに示すように、自車両１０７における左灯具１０１又は右灯具１０３の照射範囲のうち、光を部分的に遮光する範囲であって、先行車１１１の後端１１７をカバーする範囲である。より詳しくは、補正前の遮光範囲１１５は、先行車１１１の右側のテールランプ１１９（後端１１７の右端）を右側の境界とし、左側のテールランプ１２１（後端１１７の左端）を左側の境界とする範囲である。

ステップ４では、前記ステップ２で取得した先行車の走行情報に基づき、先行車が自車両と同じ方向に直進中であるか否かを判断する。先行車が自車両と同じ方向に直進中である場合はステップ５に進み、それ以外の場合はステップ１０に進む。

ステップ５では、前記ステップ２で取得した先行車の走行情報に基づき、自車両から見たとき（自車両の進行方向を基準として）、先行車が左側に存在するか否かを判断する。左側に存在する場合はステップ６に進み、それ以外の場合（右側に存在する場合）はステップ８に進む。

なお、本ステップ５で肯定判断する場合、図４Ａに示すように、自車両１０７から見て、先行車１１１の前端１１８は、後端１１７を基準として、右側にある。また、本ステップ５で否定判断する場合、図４Ｂに示すように、自車両１０７から見て、先行車１１１の前端１１８は、後端１１７を基準として、左側にある。

ステップ６では左補正量Ａを算出し、ステップ７では右補正量Ａを算出する。なお、左補正量Ａ及び右補正量Ａは予めＥＣＵ７のＲＯＭに記憶されており、そこから読み出すことができる。右補正量Ａの値は、左補正量Ａの値より大きい。左補正量Ａ及び右補正量Ａの値は、例えば、図５に示すものとすることができる。

ステップ８では左補正量Ｂを算出し、ステップ９では右補正量Ｂを算出する。なお、左補正量Ｂ及び右補正量Ｂは予めＥＣＵ７のＲＯＭに記憶されており、そこから読み出すことができる。左補正量Ｂの値は、右補正量Ｂの値より大きい。左補正量Ｂ及び右補正量Ｂの値は、例えば、図５に示すものとすることができる。

一方、前記ステップ４で否定判断し、ステップ１０に進んだ場合は、当該ステップ１０で左補正量Ｃを算出し、ステップ１１では右補正量Ｃを算出する。なお、左補正量Ｃ及び右補正量Ｃは予めＥＣＵ７のＲＯＭに記憶されており、そこから読み出すことができる。右補正量Ｃの値は、左補正量Ｃの値と等しい。左補正量Ｃ及び右補正量Ｃの値は、例えば、図５に示すものとすることができる。

ステップ１２では、補正後の遮光範囲を算出する。補正後の遮光範囲１２３とは、図４Ａ、図４Ｂに示すように、自車両１０７における左灯具１０１又は右灯具１０３の照射範囲のうち、光を部分的に遮光する範囲であって、補正前の遮光範囲１１５の右側に右補正量１２５を加えるとともに、左側に左補正量１２７を加えた範囲である。すなわち、補正後の遮光範囲１２３は、後端１１７の外側にまで広がっており、後端１１７の右側における広がりが右補正量１２５であり、後端１１７の左側における広がりが左補正量１２７である。

ここで、右補正量１２５とは、前記ステップ７の処理を行った場合は右補正量Ａであり、前記ステップ９の処理を行った場合は右補正量Ｂであり、前記ステップ１１の処理を行った場合は右補正量Ｃである。

また、左補正量１２７とは、前記ステップ６の処理を行った場合は左補正量Ａであり、前記ステップ８の処理を行った場合は左補正量Ｂであり、前記ステップ１０の処理を行った場合は左補正量Ｃである。

ステップ１３では、前記ステップ１２で算出した、補正後の遮光範囲を用いて、左灯具１０１及び右灯具１０３を動作させる。すなわち、左灯具１０１及び右灯具１０３の照射範囲内に、前記ステップ１２で算出した、補正後の遮光範囲を設定する。

なお、右補正量１２５、及び左補正量１２７は、後端１１７の外側における遮光範囲の広がりの一例である。
３．制御装置１が奏する効果
制御装置１は、図４Ａに示すように、先行車１１１が自車両１０７と同じ方向に直進中であり、自車両１０７から見たとき、先行車１１１が左側に存在する場合（自車両１０７から見て、先行車１１１の前端１１８が、先行車１１１の後端１１７を基準として、右側にある場合）、右補正量１２５を左補正量１２７より大きくする。

また、制御装置１は、図４Ｂに示すように、先行車１１１が自車両１０７と同じ方向に直進中であり、自車両１０７から見たとき、先行車１１１が右側に存在する場合（自車両１０７から見て、先行車１１１の前端１１８が、先行車１１１の後端１１７を基準として、左側にある場合）、左補正量１２７を右補正量１２５より大きくする。

すなわち、補正前の遮光範囲１１５に加える補正量（補正前の遮光範囲１１５の外側における遮光範囲の広がり）は、自車両１０７から見て、前端１１８が存在する側の方が、その反対側よりも大きい。

そのことにより、自車両１０７から見て、先行車１１１のサイドミラー１２９の位置が、先行車１１１の後端１１７の位置から離れている場合でも、サイドミラー１２９は、補正後の遮光範囲１２３に含まれる。その結果、制御装置１はグレアを抑制することができる。
＜第２の実施形態＞
１．制御装置１の構成
本実施形態の制御装置１は、前記第１の実施形態と同様の構成を有する。

２．制御装置１が実行する処理
制御装置１が実行する処理を図６〜図９に基づき説明する。図６のステップ２１では、前記ステップ１と同様に、先行車を検出したか否かを判断する。先行車（先行車の後端）を検出した場合はステップ２２に進み、先行車を検出しなかった場合は本処理を終了する。

ステップ２２では、前記ステップ２と同様に、先行車の走行情報を検出する。
ステップ２３では、前記ステップ３と同様に、補正前の遮光範囲を算出する。
ステップ２４では、図７、図８に示すΔθを算出する。このΔθとは以下のものである。左灯具１０１又は右灯具１０３から先行車１１１の後端１１７に向う方向を１３１とし、左灯具１０１又は右灯具１０３から先行車１１１の前端１１８に向う方向を１３３とする。また、自車両１０７の進行方向１０９と方向１３１とが成す角度をθ₁とし、進行方向１０９と方向１３３とが成す角度をθ₂とする。そして、θ₁とθ₂との差をΔθとする。すなわち、Δθは、自車両１０７から見た先行車１１１の前端１１８の方向１３３と、自車両１０７から見た後端１１７の方向１３１とが成す角度である。

図７、図８において、方向１３３が、方向１３１よりも、時計回り方向に回転した方向である場合、Δθの値は正であり、方向１３３が、方向１３１よりも、反時計回り方向に回転した方向である場合、Δθの値は負である。よって、自車両１０７から見たとき、前端１１８が、後端１１７を基準として、右側にある場合、Δθは正の値となり、前端１１８が、後端１１７を基準として、左側にある場合、Δθは負の値となる。

Δθは、上述したθ₁及びθ₂の差として算出できる。θ₁は、画像センサ３で取得した画像において後端１１７を抽出し、その抽出した後端１１７の方向から算出することができる。また、θ₂は、θ₁と、自車両１０７から先行車１１１の後端までの距離Ｌと、先行車１１１の前後方向における長さｄと、自車両の進行方向１０９に対して先行車１１１の進行方向１１３が成す角度θ₃とから、算出することができる。なお、図７に示す例は、θ₃が０である例である。

ここで、距離Ｌは、画像センサ３で取得した画像や、車両情報取得ユニット５で取得した、ミリ波センサの出力信号等を用いて算出できる。また、長さｄは、テールランプ１１９、１２１の間隔から先行車の車種（普通乗用車、大型車等）を推定し、その推定結果に基づき算出することができる。すなわち、ＥＣＵ７のＲＯＭに、予め車種ごとの長さｄを記憶しておき、推定した車種に対応する長さｄをＲＯＭから読み出すことができる。

また、θ₃は、自車両１０７から見て、後端１１７が時間の経過とともに移動してゆく軌道を取得し、その軌道に基づき、算出することができる。また、θ₃は、先行車１１１が走行中の道路の形状を表す地図データに基づき算出することができる、また、θ₃は、画像センサ３で取得した画像に基づき、先行車１１１の後端１１７から前端１１８へ向う方向（すなわち先行車１１１の進行方向１１３）を推定し、その推定結果を用いて算出することができる。

また、先行車１１１が一定のＲの道路を走行している場合、θ₃は、θ₁の約２倍の値となる。このことは、図９に示す図面から、幾何学的に証明できる。よって、先行車１１１が一定のＲの道路を走行している場合は、θ₃をθ₁から算出することができる。

ステップ２５では、前記ステップ２４で算出したΔθに基づき、右補正量及び左補正量を算出する。具体的には以下のように行う。
Δθの値が正の場合（自車両１０７から見たとき、先行車１１１の前端１１８が、後端１１７を基準として、右側にある場合）、右補正量を、左補正量より大きくする。右補正量は、Δθの絶対値が大きいほど、大きくする。左補正量は固定値とする。

Δθの値が負の場合（自車両１０７から見たとき、先行車１１１の前端１１８が、後端１１７を基準として、左側にある場合）、左補正量を、右補正量より大きくする。左補正量は、Δθの絶対値が大きいほど、大きくする。右補正量は固定値とする。

ステップ２６では、補正後の遮光範囲を算出する。補正後の遮光範囲とは、前記ステップ２３で算出した補正前の遮光範囲の右側に右補正量を加えるとともに、左側に左補正量を加えた遮光範囲である。

ステップ２７では、前記ステップ２６で算出した、補正後の遮光範囲を用いて、左灯具１０１及び右灯具１０３を動作させる。すなわち、左灯具１０１及び右灯具１０３の照射範囲内に、前記ステップ２６で算出した、補正後の遮光範囲を設定する。

３．制御装置１が奏する効果
（１）制御装置１は、前記第１の実施形態と同様の効果を奏する。
（２）制御装置１は、先行車１１１が旋回中である場合でも、遮光範囲の補正量（補正前の遮光範囲１１５の外側における遮光範囲の広がり）を、前端１１８が存在する側の方が、その反対側よりも大きいものとすることができる。そのことにより、先行車１１１が旋回中である場合でも、グレアを抑制することができる。

（３）制御装置１は、Δθの絶対値が大きいほど、遮光範囲の補正量を大きくする。そのことにより、Δθの絶対値が大きい場合（自車両から見て、先行車のサイドミラーが先行車の後端から大きく離れている場合）でも、サイドミラーを補正後の遮光範囲内に含み、グレアを抑制することができる。
＜その他の実施形態＞
（１）前記第１、第２の実施形態において、左灯具１０１及び右灯具１０３は、光源の光の一部を遮蔽するマスクを備えていてもよい。ＥＣＵ７は、そのマスクの位置及び大きさを変化させることにより、遮光範囲を設定することができる。

（２）前記第２の実施形態において、長さｄは、先行車の後端（テールランプ）から、サイドミラーまでの距離であってもよい。
（３）前記第２の実施形態において、長さｄは、自車両と先行車との車車通信により取得してもよい。また、長さｄは、画像センサ３を用いた車種識別、画像センサ３による光検出（サイドマーカーランプ、サイドウインカー、ヘッドランプ漏れ光）により推定してもよい。

（４）前記第１、第２の実施形態において、補正前の遮光範囲を設定し、次にそれを補正するというプロセスを経なくてもよい。例えば、補正前の遮光範囲を設定することなく、第１、第２の実施形態における補正後の遮光範囲に等しい遮光範囲を設定してもよい。

（５）前記第１、第２の実施形態における構成の全部又は一部を適宜組み合わせてもよい。

１…制御装置、３…画像センサ、５…車両情報取得ユニット、７…ＥＣＵ、１０１…左灯具、１０３…右灯具、１０５…発光素子、１０７…自車両、１１１…先行車、１１５…補正前の遮光範囲、１１７…後端、１１８…後端、１１９、１２１…テールランプ、１２３…補正後の遮光範囲、１２９…サイドミラー

Claims (2)

1. 先行車（１１１）の後端（１１７）を検出する後端検出手段（３、７）と、
   自車両（１０７）の前照灯（１０１、１０３）の照射範囲内に、前記後端を含む遮光範囲（１２３）を設定する遮光範囲設定手段（７）と、
   自車両から見た前記後端の方向（１３１）と、自車両の進行方向（１０９）とが成す第１の角度（θ _１ ）を取得する第１の角度取得手段と、
   自車両の進行方向に対して前記先行車の進行方向（１１３）が成す第３の角度（θ _３ ）を算出する第３の角度算出手段と、
   自車両から前記後端までの距離（Ｌ）を算出する距離算出手段と、
   前記先行車の前後方向における長さ（ｄ）を算出する長さ算出手段と、
   前記第１の角度、自車両から前記後端までの距離、前記先行車の前後方向における長さ、及び、前記第３の角度に基づき、自車両から見た前記先行車の前端（１１８）の方向（１３３）と、自車両の進行方向とが成す第２の角度（θ _２ ）を算出する第２の角度算出手段と、
   前記第１の角度と、前記第２の角度とに基づき、自車両から見た前記前端の方向と、自車両から見た前記後端の方向とが成す角度（Δθ）を算出する角度差算出手段と、
   を備え、
   前記遮光範囲設定手段は、自車両から見たとき、前記後端を基準として前記前端が存在する側の方が、その反対側よりも、前記後端の外側における前記遮光範囲の広がり（１２５、１２７）が広くなるように前記遮光範囲を設定し、自車両から見た前記前端の方向と、自車両から見た前記後端の方向とが成す角度が大きいほど、前記前端が存在する側における前記広がりが大きいことを特徴とする車両用前照灯の制御装置（１）。
2. 前記遮光範囲設定手段は、自車両と同一方向に直進している先行車が自車両の左右方向における一方の側にあれば、自車両から見たとき、前記一方とは反対側の方が、前記一方の側よりも、前記後端の外側における前記遮光範囲の広がりが広くなるように前記遮光範囲を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯の制御装置。