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JPH11321440A - 車輌用灯具装置 - Google Patents

車輌用灯具装置

Info

Publication number
JPH11321440A
JPH11321440A JP10134986A JP13498698A JPH11321440A JP H11321440 A JPH11321440 A JP H11321440A JP 10134986 A JP10134986 A JP 10134986A JP 13498698 A JP13498698 A JP 13498698A JP H11321440 A JPH11321440 A JP H11321440A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
road surface
information
weather
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10134986A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaji Kobayashi
正自 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koito Manufacturing Co Ltd filed Critical Koito Manufacturing Co Ltd
Priority to JP10134986A priority Critical patent/JPH11321440A/ja
Priority to GB9911431A priority patent/GB2337578B/en
Priority to US09/313,201 priority patent/US6254259B1/en
Priority to CNB991066685A priority patent/CN1133554C/zh
Priority to DE19922735A priority patent/DE19922735B4/de
Publication of JPH11321440A publication Critical patent/JPH11321440A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輌用灯具において、気象や路面状況の変化
に応じた照射制御を行う。 【解決手段】 車輌用灯具装置１において、気象及び路
面状況を検出する環境検出手段２と、その検出情報に基
づいて灯具４の配光分布、光量又は光色を変化させる照
射制御手段３とを設ける。そして、環境検出手段２とし
ては、車輌周辺の画像情報を取得するための撮影手段２
ａと、その画像情報に基づいて車輌周辺の気象状況を推
定する気象解析手段２ｂと、画像情報に基づいて路面の
状況を推定する路面解析手段２ｃと、車輌周辺の画像情
報以外の参照情報を収集する参照情報取得手段２ｄとを
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輌用灯具装置に
おいて気象条件や路面状況に合わせて照明制御の適正化
を図るための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車輌に付設される照明灯具は、車輌の走
行環境に応じて様々な気象条件にさらされ、また、変化
に富む路面状況に対して適正な配光分布を実現すること
で走行の安全性を保証することが要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
灯具にあっては、気象条件の悪化、あるいはこれに伴う
路面状況の変化に充分に対処し得る照明光あるいは標識
光を保証することが難しいという問題がある。
【０００４】例えば、前照灯を使ったシステムでは、降
雨等による路面の湿潤状態や気象状況の悪化によって照
明光の効果が低下したり、あるいは対向車の運転者、道
路利用者に対して眩惑を与える虞がある。また、車輌用
の標識灯や信号灯についても、雨天や霧の状況下ではそ
の性能の低下を余儀なくされる虞がある。
【０００５】そこで、本発明は気象や路面状況の変化に
応じて灯具の照射制御を行うことを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明車輌用灯具装置
は、上記した課題を解決するために、気象及び路面状況
を検出する環境検出手段と、その検出情報に基づいて車
輌に付設された灯具の配光分布、光量又は光色を変化さ
せる照射制御手段とを備えたものである。
【０００７】従って、本発明によれば、気象及び路面状
況の検出情報に応じて灯具の配光分布、光量又は光色を
変化させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、気象及び路面状況を検
出して灯具の照射制御を行う車輌用灯具装置に関するも
のであり、図１の基本構成に示すように、車輌用灯具装
置１が、環境検出手段２、照射制御手段３を備えてい
る。
【０００９】環境検出手段２は気象及び路面状況を検出
するものであり、例えば、撮影手段２ａ、気象解析手段
２ｂ、路面解析手段２ｃ、参照情報取得手段２ｄを有す
る。
【００１０】撮影手段２ａは車輌周辺の画像情報を取得
するために必要とされ、ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ
等が用いられ、車輌のウィンドシールドや車内、車輌前
部等に付設される。
【００１１】気象解析手段２ｂは、撮影手段２ａから得
られる画像情報や参照情報取得手段２ｄからの情報に基
づいて車輌周辺の気象状況（雨、霧、雪等。）を推定す
るものである。
【００１２】また、路面解析手段２ｃは、撮影手段２ａ
から得られる画像情報や参照情報取得手段２ｄからの情
報に基づいて路面の状況を推定するものであり、例え
ば、道路上での目印（センターライン等。）について輝
度のコントラストを解析することによって、コントラス
トの大小から路面の状況（乾燥、湿潤、積雪等。）を推
定したり、走行路の道路形状等を把握する。尚、必要に
応じて道路構造物（ガードレールや防眩柵等。）につい
ての解析手段を設けることが好ましい。その理由は、路
上において明瞭な目印となるものが見当たらない場合
に、ガードレールや中央分離帯、路肩の草木、雪道での
除雪により脇に置かれた雪塊と路面との段差、轍と積雪
部との境界等から走行路の形状を推定できるようにする
ためである。
【００１３】参照情報取得手段２ｄは、環境検出手段２
が車輌周辺の画像情報以外の情報から気象状況又は路面
状況を推定するのに必要な参照情報を収集するものであ
り、当該情報は、気象解析手段２ｂ、路面解析手段２
ｃ、照射制御手段３に送出される。尚、参照情報には、
車載機器等の操作情報、環境照度情報、気象情報、外気
温・湿度情報、先行車輌や対向車輌の検知情報等が挙げ
られる。例えば、参照情報取得手段２ｄには、車輌に搭
載された装置としてワイパーの操作スイッチ又は車輌周
囲の明るさを検出する外光検出手段（照度検出センサー
等。）、又は道路に沿って設置された通信設備から気象
状況若しくは路面状況を示す情報を受け取る受信手段
（例えば、路車間通信の受信装置やナビゲーション装置
等。）、外気温度や湿度検出用のセンサー等が含まれ
る。
【００１４】照射制御手段３は、環境検出手段２からの
検出情報に基づいて車輌に付設された灯具４の照射制御
を行う。尚、灯具４には、前照灯等の照明灯や、標識灯
が含まれる。
【００１５】照射制御手段３による灯具４の制御要素は
下記に示す通りである。
【００１６】（Ａ）配光分布 （Ｂ）光量（消灯を含む。） （Ｃ）光色。
【００１７】尚、（Ａ）配光分布の制御にあたって、灯
具４の照射範囲や照射方向を変更するための駆動手段５
が必要となる場合がある。また、（Ｂ）光量については
光源への供給電力の制御あるいは遮光部材を使った場合
において遮蔽の度合を変化させる等の方法で制御し、
（Ｃ）光色については光源の切換、色フィルター部材の
使用等によって制御することができる。
【００１８】また、照射制御手段３における制御モード
の区分については、気象条件として少なくとも晴れ及び
雨に対応した２区分以上を含むものとし、必要に応じて
霧や雪等の気象現象に対応する区分を設けることが好ま
しく、その際、降雨（雪）量や霧の濃度に応じて上記
（Ａ）乃至（Ｃ）についての段階的又は連続的な制御を
行うとさらに効果的である。
【００１９】次に、気象解析手段２ｂや路面解析手段２
ｃによる画像解析に基づいて気象及び路面状況を把握す
る方法について説明する。
【００２０】図２は撮影手段２ａによる画像情報からレ
ーンマーク（路上の目印）を検出する原理についての説
明図である。尚、左側に示す図が車輌走行中に撮影した
路面画像を模式的に示す図であり、「Ｈ−Ｈ」線が水平
線を示し、「Ｖ−Ｖ」線が鉛直線を示し、破線の横線が
ラインカーソルを示している。また、右側に示す波形図
が路面画像に係る１ライン分の映像信号「ＶＳ」を示し
ている。
【００２１】周知のように被写体の輝度と撮像素子の出
力電圧との間には相関関係があり、画面上のレーンマー
クＭの輝度を「ＬL」とし、路面の輝度を「ＬR」とする
とき、映像信号ＶＳにおいて輝度ＬLに対応する電圧レ
ベルが「ＶL」とされ、輝度ＬRに対応する電圧レベルが
「ＶR」（＜ＶL）とされる。
【００２２】レーンマークＭの検出にあたっては、その
エッジ部の形状を求めるために、差情報「ＶL−ＶR」を
算出して、これがある閾値より高い場合に当該部分をレ
ーンマークＭのエッジ部と判断する。このような処理を
撮影画像全体に亘って行うことによって画像中の構成物
の輪郭を抽出することができ、当該輪郭がレーンマーク
の特徴にほぼ合致していればこれをレーンマークである
と判断する。尚、この方法はレーンマークに限らず車輌
や道路構造物の他、障害物の検出にも使用される。
【００２３】次に、気象条件の変化により路面状態が変
化した場合に、これに応じてレーンマークＭの輝度コン
トラストを示す相対値「（ＶL−ＶR）／ＶR」が変化す
るという事実に着目する。
【００２４】下表１は、気象条件として「晴れ、小雨、
雨・豪雨、霧、濃霧」をとり、路面状況として「乾燥、
湿潤、冠水」をとって（ＶL−ＶR）／ＶRの大きさ（大
中小、ほぼゼロ）を例示したものである。
【００２５】
【表１】
【００２６】晴れの乾燥状態における（ＶL−ＶR）／Ｖ
Rの値（例えば、５程度）を基準とすると、雨天後や小
雨の後で路面が湿潤状態とされる場合に（ＶL−ＶR）／
ＶRの値が大きく（例えば、１０以上）、また、冠水や
霧の湿潤状態では値が小さい（例えば、１以下）ことが
分かる。尚、（ＶL−ＶR）／ＶRの値については、車輌
前方の近距離に位置する画像部分の値に比べて、撮影手
段２ａの分解能の限界値に近い遠方の画像部分の値が低
くなることに注意を要する。
【００２７】以上のように撮影画像から走行路の特徴を
捉え、路上における特異な部分（レーンマーク等）の輝
度コントラスト、（ＶL−ＶR）／ＶRの値を解析するこ
とによって気象及び路面の状況を概ね推定することが可
能となるが、その推定精度を高めるには、上記した参照
情報取得手段２ｄからの参照情報を考慮することが好ま
しい。
【００２８】例えば、ワイパーの操作スイッチのオン／
オフ状態は、雨天又は晴天の判断について、運転者の認
識を反映した間接情報として利用できるし、ワイパーの
作動時間や往復速度等の情報からは降雨や降雪の度合を
把握することができる。
【００２９】また、路車間通信のように電波や近赤外線
等を使った通信設備から受信した天候情報を参照するこ
とも有効である。
【００３０】そして、気象や路面状況の判断において、
昼間と夜間と区別することが必要な場合には外光検知用
の光センサーを用いたり、あるいは、撮影手段２ａによ
る路面の撮影画像の他、魚眼レンズ等によって全天を含
む環境を捉えた撮影画像から車輌周囲の明るさを算出す
る方法や、計時手段から得られるカレンダー・時刻情報
を利用する方法等が挙げられる。
【００３１】例えば、雨又は霧について、これを撮影画
像に基づいて判定する際には、夜間の霧においてヘッド
ランプ光芒の発生が問題となる。その光芒の輝度に相当
する検出信号の電圧レベルを「ＶB」とすると、この値
は霧の濃度が高くなるにつれて大きくなり、照射ビーム
の光量にも依るが、ある濃度以上ではレーンマークの輝
度に相当するレベルより高くなる。従って、相対値
「（ＶL−ＶB）／ＶB」は、霧の濃度が高くなるにつれ
て小さくなり、正値から負値へと変化する。
【００３２】これに対して昼間の霧では、ヘッドランプ
による照射光の路面輝度への影響が少ないので、レーン
マークの輝度コントラストを示す（ＶL−ＶR）／ＶRの
値は、測定位置を車線の中央にとってもレーンマークの
周辺部にとっても大差がない。但し、昼光照度が低下し
た場合（夕暮れ時等。）には、ＶRの測定位置の違いが
問題となるので、光芒の影響を考慮して測定位置を決め
ることが好ましい。
【００３３】また、雪の場合には、降雪中でのレーンマ
ークの画像認識について各種のケースを想定する必要が
ある。例えば、路面上に残雪が無い場合とある場合との
２通りに分けると、前者については、路面が乾燥してい
る場合、湿潤状態の場合、凍結している場合等が挙げら
れ、また、後者については路面全面が雪で覆われている
場合、路肩に残雪がある場合、路面に轍ができている場
合等が挙げられる。
【００３４】路面上に残雪が無い場合には、霧の場合と
ほぼ同様に考えることができ、ヘッドランプの照射光や
太陽光が雪による散乱の影響を受ける。そして、この場
合、レーンマークは見えるが、降雪量の増加に従って次
第に認識し難くなる。
【００３５】また、路面上に残雪がある場合には、残雪
の状況によってレーンマークを部分的に認識できる場合
と認識が全く不可能になる場合とがあり、前者において
降雪量の増加に従って認識し難くなることに変わりはな
い。
【００３６】尚、画像解析による残雪の認識について
は、残雪部の輝度が路面部分より一般に高くなることか
ら判断することができる。また、路面が完全に雪で覆わ
れているか否かについては、レーンマークや路肩が本来
認められる筈の場所においてレーンマーク等が撮影画像
上に現れないことや、雪面上の轍の存在を認識すること
によって判定することができる。
【００３７】また、降雪時（あるいは降雨時、霧等）の
走行中にワイパーを作動させた場合には、撮影手段２ａ
の前方をワイパーが横切るために撮影に影響を及ぼすこ
とになるが、この場合にはワイパーの位置を考慮してそ
の影響の少ない場合の画像を取り込んでこれを解析対象
とすることが好ましい。
【００３８】次に、上記照射制御手段３による灯具制御
の要点について、下記（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）の気象状況
を例にして説明する。
【００３９】（Ｉ）雨天 （ＩＩ）霧 （ＩＩＩ）雪。
【００４０】先ず、（Ｉ）雨天については、下記に示す
問題の解決が不可欠である。
【００４１】（Ｉ−１）路面の湿潤による反射率の低下 （Ｉ−２）道路形状の視認性の低下 （Ｉ−３）表面反射光による眩惑の発生 （Ｉ−４）降雨量の増大による標識灯の視認性低下。
【００４２】つまり、雨の日の夜間において路面が湿潤
状態とされる場合には、晴天の日の夜間における路面状
態に比べて路面の反射率が約１０分の１以下に低下して
しまうため、ヘッドライトによる路面の照明効果が薄れ
てくる。また、路面のレーンマーク上に水膜や泥等があ
る場合には、路面とレーンマークとの間で輝度のコント
ラストが低下するため、道路の形状が視認し辛くなる。
【００４３】これらの状況は雨天時の夜間走行を不安に
感じさせる原因ともなっている。
【００４４】そして、前照灯の路面への照射光が、路面
上の水膜によって表面反射した場合には、これが近車輌
等への眩惑光となる虞があり、夜間走行を危うくする原
因ともなる。
【００４５】また、降雨量が多い場合には、ストップラ
ンプやテールランプ等の標識灯についての視認性が低下
する等の問題がある。
【００４６】一般に路面の再帰反射率は車輌の遠方に行
くほど低くなる傾向（路面に水膜が形成される場合には
再帰反射率がさらに低下する。）が認められるので、路
面の遠方まで明るく輝かせることは基本的に不可能であ
る。
【００４７】そこで、前照灯の照射方向を制御してこれ
を必要な方向に向けるようにする方法が考えられるが、
例えば、左側通行の場合、車輌が曲路走行における右カ
ーブに来たときに照射方向の変更によって対向車等への
眩惑光を増加させる虞があるので、このような方法は好
ましくない。
【００４８】雨天での走行時に自車輌が対向車輌とすれ
違う場合には、左側の路肩方向にのみ照射光量を増加さ
せるか、又は自車輌寄り（前方約１０ｍ以下）の路面を
極力明るく照射することによって雨天走行の不安感を拭
い去ることが好ましい。このためには、すれ違いビーム
の配光制御によって、車輌前方の路面のうち真近の範囲
や路肩への照射光量を増やす方法と、すれ違いビームを
照射する補助ランプ（フォグランプ等）を付加的に点灯
させる方法が挙げられる。
【００４９】前者の例としては、例えば、図３に示す灯
具４Ａのように、光源６（メタルハライドランプや白熱
電球等）の下側に遮光部材７を配置してこれを移動手段
８によって灯具４Ａの主光軸「Ｌ−Ｌ」に沿って移動す
ることができるように構成する。そして、反射鏡につい
ては主光軸Ｌ−Ｌを含む水平面に関してほぼ上側に位置
する主反射鏡９と、当該水平面のほぼ下側に位置する副
反射鏡１０とで構成する。
【００５０】路面が乾燥している状況では、光源６から
副反射鏡１０に向かう光を遮光部材７で遮ることによっ
て、図４に実線で示す配光パターン１１が形成されるよ
うにし、雨天時等においては、路面の湿潤状態に応じて
遮光部材７を移動させて、光源６から副反射鏡１０への
光が入射されるように入射光量を制御することで、図１
２に１点鎖線で示す配光パターン１２が形成されるよう
にする。副反射鏡１０による反射光は車輌前方の手前に
位置する範囲を照射するように形状設計や光軸設定がな
されているので、当該範囲への照射光量を制御すること
ができる。尚、主反射鏡９や副反射鏡１０には回転放物
面等の単一の反射面に限らず、複数の反射領域からなる
複合反射面、あるいは単一曲面に波状化処理を施した反
射面等が用いられる。
【００５１】また、図５に示す灯具４Ｂでは、その主光
軸「Ｌ−Ｌ」を含む水平面のほぼ上側に位置する主反射
鏡１３が固定反射鏡とされ、当該水平面のほぼ下側に位
置する副反射鏡１４が移動手段１５によって鉛直面内で
傾動される構成となっている。そして、路面が乾燥して
いる状況では、副反射鏡１４が図５に実線で示す状態と
され、このときの配光パターンが、図４に実線で示す配
光パターン１１と同様とされるが、雨天時等において
は、路面の湿潤状態に応じて移動手段１５が副反射鏡１
４を、図５に１点鎖線で示すように下方に傾動させる。
これによって、光源１６から副反射鏡１４に向けて照射
された光は反射後に、車輌前方の手前側に位置する範囲
を照射するようになるので、図４に１点鎖線で示す配光
パターン１２と同様のパターンが得られることになる。
【００５２】尚、降雨（雪）量の増加に応じて灯具の光
度（あるいは光量）を増加させたり、又はリヤフォグラ
ンプ等の発光光度の高いランプを後続車輌に向けて点灯
させる等の方法を採ることが好ましい。
【００５３】次に、（ＩＩ）霧の問題については、下記
（ＩＩ−１）乃至（ＩＩ−３）に示す通りである。
【００５４】（ＩＩ−１）霧粒子による回折や散乱に起
因する光幕現象によって車輌前方の路肩やレーンマーク
が確認し辛くなる。また、霧が濃い場合に走行ビームで
の走行が困難となる。
【００５５】（ＩＩ−２）霧の濃度によっては接近車輌
のランプ光が確認し辛くなる。
【００５６】（ＩＩ−３）テールランプの光を確認し辛
くなる。
【００５７】解決策としては下記（ＩＩ−ｉ）乃至（Ｉ
Ｉ−ｉｉｉ）に示す方法が挙げられる。
【００５８】（ＩＩ−ｉ）前方照明性能を向上させる方
法として、ヘッドランプによるすれ違いビームのカット
ライン（あるいはカットオフライン）の高さを下げるこ
とによって光幕輝度を減少させるとともに、車輌前方の
真近な範囲の照射光量を増大させる（補助灯の使用又は
配光分布を一時的に変更する等に依る。）方法。
【００５９】（ＩＩ−ｉｉ）接近車輌の視認性を向上さ
せる方法として、霧の濃度に応じて灯具（ヘッドラン
プ、フォグランプ、スモールランプ等）の光度を増減す
る方法、あるいは灯具の光色を黄色にする方法（昼間の
霧中では光色に関して白色より黄色の方が認知距離が長
くなる。）。
【００６０】（ＩＩ−ｉｉｉ）先行車輌を認識し易くす
る方法として、濃霧時にリヤフォグランプを点灯する方
法。
【００６１】（ＩＩＩ）雪の問題については、下記（Ｉ
ＩＩ−１）乃至（ＩＩＩ−３）に示す通りである。
【００６２】（ＩＩＩ−１）雪による光の散乱に起因す
る光幕現象の発生及びこれによるレーンマークや路肩の
認識低下。
【００６３】（ＩＩＩ−２）降雪量の増加に伴い接近車
輌のランプ光を確認し辛くなる。
【００６４】（ＩＩＩ−３）先行車輌の後部車輪による
雪の撒き上げによってテールランプの光を確認し辛くな
る。
【００６５】尚、解決策としては、基本的に雨や霧につ
いて説明した方法と同様の方法を踏襲すれば良いが、雪
特有の事項について考慮する必要がある。例えば、先行
車輌が撒き上げた雪等が灯具に付着して照明性能や信号
性能を低下させるという問題に対しては、灯具用ヒータ
や灯具用ワイパーの付設等が挙げられる。
【００６６】
【実施例】図６乃至図１３は本発明を自動車用灯具の照
射制御システムに適用した実施の一例を示すものであ
る。
【００６７】図６の照射制御システム１７において、制
御中枢である配光制御装置１８は、コンピュータを使っ
たＥＣＵ（電子制御ユニット）として実現され、当該装
置への入力信号／情報としては、ヘッドランプの自動点
灯スイッチ１９からの信号、路車間通信／ナビゲーショ
ン装置２０からの気象情報、ワイパーの操作スイッチ２
１からの信号、外光検出用センサー２２からの検出信
号、ＣＣＤカメラ２３による撮影画像が画像解析装置２
４を経て処理された後の解析結果を示す情報、外気温／
湿度センサー２５からの検出信号である。尚、これらは
自動車用ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒ
ｋ）を通して一元的に管理された上で配光制御装置１８
に取り込まれる。また、ＣＣＤカメラ２３が上記撮影手
段２ａに相当し、画像解析装置２４（配光制御装置１８
に内蔵しても良い。）が上記気象解析手段２ｂや路面解
析手段２ｃに含まれ、ワイパーの操作スイッチ２１や自
動点灯スイッチ１９、路車間通信／ナビゲーション装置
２０、外光検出用センサー２２、外気温／湿度センサー
２５が上記参照情報取得手段２ｄに含まれる。
【００６８】配光制御装置１８の制御対象は、ヘッドラ
ンプ２６、フロントフォグランプ２７、リヤフォグラン
プ２８、ストップランプ２９、テールランプ３０とさ
れ、ヘッドランプ２６及びフロントフォグランプ２７に
ついては照射方向や範囲等を制御するための駆動装置３
１や光量制御のための調光装置３２が付設されており、
これらは配光制御装置１８の制御下に置かれている。ま
た、ストップランプ２９、テールランプ３０については
調光装置３３が設けられており、該装置も配光制御装置
１８の制御下に置かれている。尚、図には代表的なラン
プだけを例示しているが、この他、ハイマウントストッ
プランプ等の制御、あるいはランプに付設されるヒータ
装置の制御等が行われることは勿論である。
【００６９】この照射制御システム１７では、上記自動
点灯スイッチ１９の操作によって自動モードがセットさ
れた時点から制御が開始され、車輌前方の撮影画像につ
いての解析結果に基づいて、ワイパーの操作スイッチや
各種センサー等による参照情報を加味しながら走行環境
に係る複数の制御モード（以下、「走行環境モード」と
いう。）の区分に応じて各灯具の制御が行われる。
【００７０】例えば、走行環境モードとして下記に示す
区分が挙げられる。
【００７１】（１）第１制御モード（夜間の晴天） （２）第２制御モード（夜間の降雨／降雪） （３）第３制御モード（夜間の豪雨／豪雪） （４）第４制御モード（昼間の晴天） （５）第５制御モード（昼間の豪雨／豪雪）。
【００７２】先ず、（１）はＣＣＤカメラ２３による撮
影画像や外光検出用センサー２２の検出信号に基づいて
夜間の判断が下され、かつ、上記した輝度コントラスト
や路車間通信／ナビゲーション装置２０からの気象情報
等に基づいて降雨又は降雪状態でないと判断された場合
の制御モードであり、灯具の自動点消灯が行われる。即
ち、周囲が薄暗い時にはスモールランプ等を点灯させ、
完全に暗くなった場合にヘッドランプ２６を点灯させ
る。尚、リヤフォグランプ２８は消灯したままとされ
る。
【００７３】（２）は夜間であってかつ降雨又は降雪状
態との判断が下された場合の制御モードであり、下記に
示す制御のうちの１つ以上が行われる。
【００７４】（２−１）ヘッドランプ２６のすれ違いビ
ームの配光分布を雨天又は雪道用の分布とし、又は、フ
ロントフォグランプ２７を点灯させる。
【００７５】（２−２）ヘッドランプ２６がステアリン
グの操舵角あるいはナビゲーション装置等からの道路形
状に係る情報に応じてその照射方向や照射範囲を変更す
る機能を具備している場合において、降雨又は降雪の状
況に応じて対向車等への眩惑を与えないように、光軸の
向きや対向車線側の配光分布を変更する。
【００７６】（２−３）車輌の停車中においてヘッドラ
ンプ２６を消灯又は減光し、あるいはその光軸を下側に
向ける。
【００７７】尚、配光制御型ランプとしては、例えば、
図７に示すプロジェクタ型ランプ３４のように、ランプ
ボディ（図示せず。）に固定されたレンズ３５及びシェ
ード３６に対して、反射鏡３７を鉛直面内において回転
中心ＲＰの回りに傾動させる（矢印Ａ参照。）ようにし
た構成が挙げられる。この場合には、図８に実線で示す
晴天時の配光パターン３８に対して、雨天時の配光パタ
ーンが同図に１点鎖線で示すパターン３９のようにな
る。つまり、破線で示すカットオフラインの高さはその
まま維持されるが、配光パターンにおける最大光度部が
雨天時では晴天時に比べて下がることで車輌前方の手前
側がより明るく照射される。
【００７８】また、図９に示す前照灯４０では、アウタ
ーレンズ４１と反射鏡４２との間に設けられたインナー
レンズ４３を、矢印Ｂで示すように灯具の光軸方向に沿
って移動させる移動手段４４（アクチュエータ等。）を
設けることによってアウターレンズ４１とインナーレン
ズ４３との間隔を変化させ、これによって照射ビームに
ついての拡散の度合を制御することができる。つまり、
この場合には、図１０に実線で示すように、雨天（ある
は霧）時の配光パターン４５が集光性とされ、同図に１
点鎖線で示すように、晴天時の配光パターン４６が水平
方向に拡がった拡散性のパターンとなる。
【００７９】要するに、灯具を構成する光学部材の位置
や姿勢を制御し又は灯具全体の照射光軸を変更する等の
方法によって所望の配光制御を実現することができる。
【００８０】（３）は（２）よりも降雨又は降雪の状態
が激しくなった場合の制御モードであり、ヘッドランプ
２６については（２）の場合と同じ制御を行うが、フロ
ント及びリヤフォグランプ２７、２８を自動的に点灯さ
せる。尚、リヤフォグランプが付設されていない場合に
は、後部標識灯の調光によって発光輝度を高くする。
【００８１】尚、（２）や（３）において、ＣＣＤカメ
ラ２３の捉えた画像情報等から対向車の存在を検知した
場合には、対向車の運転者に眩惑を与えないように配光
に規制を加えることが好ましいが、路車間通信による情
報から中央分離帯等における防眩柵の存在を知った場合
には、対向車への眩惑についての配慮は不要となるた
め、上記した配光への規制を解除する。このように走行
環境に応じて柔軟に照射制御内容を変化させることが望
ましい。
【００８２】（４）は昼間の晴天時の場合であるからヘ
ッドランプ２６やフォグランプを点灯させる必要がな
い。
【００８３】（５）では昼間であっても豪雨又は豪雪の
影響を考慮してヘッドランプ２６、フロント及びリヤフ
ォグランプ２７、２８、テールランプ３０を点灯させ
る。尚、ヘッドランプがデイライトラニングランプ（昼
間も点灯させるランプ）の機能を有する場合には、周辺
車輌からの自車輌の認知をより確実にするために光度を
高くする。また、テールランプ３０についても後続車輌
からの認知を確実にするために光度を高めることが好ま
しい。
【００８４】図１１は、主として外光量やワイパーの動
作に着目して上記走行環境モードの判定等について説明
するためのフローチャート図であり、ステップＳ１にお
いて自動点灯スイッチ１９が自動モードに選択されてい
るか否かを判断し、そうであれば次ステップＳ２に進
み、そうでなければ手動モード（手動操作スイッチによ
ってヘッドランプ等を点灯させるモード）とされてステ
ップＳ１７に進む。
【００８５】ステップＳ２ではスタンバイ（待機）モー
ドに移行した後、次ステップＳ３で外気温が所定値以上
であるか否かを判断する。そして、外気温が所定値以上
である場合にはステップＳ４に進み、また、外気温が所
定値未満である場合にはステップＳ５に進み、灯具の氷
結防止用ヒータ（レンズに付設されたヒータ等）を作動
させた後ステップＳ４に進む。
【００８６】ステップＳ４では、外光検出用センサー２
２の検出信号に基づいて、外光量が閾値以上であるか否
かによって昼間又は夜間の判断を行う。そして、夜間と
判断した場合にステップＳ６に進み、昼間と判断した場
合にはステップＳ７に進む。
【００８７】ステップＳ６では走行環境モードが上記第
１制御モードと仮定された後で、次ステップＳ８ではワ
イパーが作動しているか否かが判断される。そして、ワ
イパーの作動時にはステップＳ９に進み、不作動時には
ステップＳ１７に進む。
【００８８】ステップＳ９ではワイパーの作動時間を所
定の判定時間と比較することによってその長短を判断す
る。そして、作動時間が長い場合にはステップＳ１０に
進み、短い場合にはステップＳ１７に進む。
【００８９】ステップＳ１０では走行環境モードが上記
第２制御モードと仮定された後で、次ステップＳ１１に
進んでワイパーの往復速度が所定速度より速いかどうか
を操作スイッチ２１の選択位置又は操作量から判断す
る。そして、往復速度が速い場合にはステップＳ１２に
進み、往復速度が遅い場合にはステップＳ１７に進む。
【００９０】ステップＳ１２では走行環境モードが上記
第３制御モードと仮定された後で、次ステップＳ１７に
進む。
【００９１】上記ステップＳ４で昼間と判断された場合
には、ステップＳ７において走行環境モードが上記第４
制御モードと仮定された後で、次ステップＳ１３に進
み、ここでワイパーの作動又は不作動が判断される。そ
して、ワイパーの作動時にはステップＳ１４に進み、不
作動時にはステップＳ１７に進む。
【００９２】ステップＳ１４ではワイパーの作動時間を
所定の判定時間と比較することでその長短を判断する。
そして、作動時間が長い場合にはステップＳ１５に進
み、短い場合にはステップＳ１７に進む。
【００９３】ステップＳ１５では、ワイパーの往復速度
が所定速度より速いかどうかを操作スイッチ２１の選択
位置又は操作量から判断する。そして、往復速度が速い
場合にはステップＳ１６に進み、往復速度が遅い場合に
はステップＳ１７に進む。
【００９４】ステップＳ１６では走行環境モードが上記
第５制御モードと仮定された後で、次ステップＳ１７に
進む。
【００９５】ステップＳ１７では、前記ステップＳ６、
Ｓ７、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１６において仮定された制御
モードを、画像解析装置２４や路車間通信／ナビゲーシ
ョン装置２０等からの情報に基づいて総合的に判断した
上で制御モードを確定するとともに当該モードに応じた
各灯具の照射制御を行った後、ステップＳ１に戻る。
尚、制御モードの確定についてはこれを１回で行う必要
はなく、複数回の試行を重ねた上で最終的に確定するこ
とによって誤設定や誤動作等が生じないようにしても良
いことは勿論である。
【００９６】また、路車間通信から得られる気象情報を
活用したり、あるいは外光検出信号を用いて昼間、夜間
の他、夕暮れや明け方の判定を行う場合には、図１２の
フローチャート図に示す制御例が挙げられる。
【００９７】尚、本例では、気象モード（晴れ、雨、
雪、霧等）、外光モードｉ（ｉ＝１：昼間、ｉ＝２：夕
暮れ又は明け方、ｉ＝３：夜間）、降雨（雪）量モード
（降雨量や降雪量の大小に応じたモード区分）があり、
各モードの組み合わせに対してランプの点灯制御モード
が対応する。例えば、気象モードが「晴れモード」で、
かつ外光モードが「１（昼間）」である場合の点灯制御
モードが、上記第４制御モードに相当する。
【００９８】先ず、ステップＳ１では、自動点灯スイッ
チ１９が自動モードに選択されているか否かを判断し、
そうであれば次ステップＳ２に進み、そうでなければ手
動モードとされる。
【００９９】ステップＳ２では、路車間通信設備又はそ
の使用の有無を判断する。尚、路車間通信において、道
路の路肩や中央分離帯等に設置された送信設備から車輌
の受信装置に向けて送信される情報には、気象情報が含
まれるものとする。そして、路車間通信設備を使用でき
る場合にはステップＳ３に進んで設定用フラグをクリア
してステップＳ５に進むが、路車間通信設備を使用でき
ない場合にはステップＳ４に進んで設定用フラグをセッ
トしてからステップＳ５に進む。尚、路車間通信設備の
有無について判断する理由は、後述するようにワイパー
の作動状況を参照する必要性の有無を決定するためであ
るが、この他、判断結果を点灯制御の内容にも反映する
ためでもある。例えば、路車間通信設備が設置されてい
る道路では、中央分離帯等に防眩柵が付設されているの
で、このような道路では対向車への眩惑光の影響を考慮
する必要がない。よって、対向車への眩惑を防止するた
めの配光規制が無闇に行われないようにすることで無用
な制御を排除することができる。
【０１００】ステップＳ５では外光検出用センサー２２
による検出信号に基づいて、外光量について判断する。
即ち、光量が多い場合にはステップＳ６に進んで外光モ
ード１（昼間）と判断し、光量が少ない場合にはステッ
プＳ８に進んで外光モード３（夜間）と判断し、両モー
ドの中間的な光量の場合にはステップＳ７に進んで外光
モード２（夕暮れ又は明け方）と判断する。
【０１０１】次ステップＳ９では前ステップＳ３、Ｓ４
におけるフラグについて判断し、該フラグがクリアされ
ていればステップＳ１０に進み、フラグがセットされて
いればステップＳ１１に進む。
【０１０２】ステップＳ１０では路車間通信による気象
情報の利用が可能であり、当該情報や画像解析装置２４
からの情報等に基づいて気象モードについての判断を行
った後、ステップＳ１４に進む。
【０１０３】また、ステップＳ１１ではワイパーの作動
の有無を判断し、作動時にはステップＳ１２に進んで気
象モードを「雨モード」としてからステップＳ１４に進
む。また、ワイパーの不作動時にはステップＳ１３に進
んで気象モードを「晴れモード」としてからステップＳ
１９に進む。
【０１０４】ステップＳ１４ではワイパーの往復速度や
挙動（連続動作又は間欠動作）から降雨（雪）量の大小
等を判断する。即ち、ワイパーの速度が速い場合にはス
テップＳ１５に進んで降雨（雪）量が多いと判断してか
らステップＳ１８に進む。また、ワイパーの速度が遅い
場合にはステップＳ１６に進んで降雨（雪）量が普通で
あると判断してからステップＳ１８に進む。そして、ワ
イパーの間欠動作については、ステップＳ１７に進んで
降雨（雪）量が少ない又は雨（雪）の降り始めであると
判断した後、ステップＳ１８に進む。
【０１０５】ステップＳ１８では、前ステップＳ１５乃
至１７での判断結果や、画像解析装置２４からの情報、
あるいは路車間通信の情報から降雨（雪）量の情報が得
られる場合には当該情報等から総合的に判断して、降雨
（雪）量モードを確定した後、次ステップＳ１９に進
む。
【０１０６】ステップＳ１９では気象モード、外光モー
ド、降雨（雪）量モードの組み合わせに対応するランプ
の点灯制御モードを決定してステップＳ２０に進み、各
モードについて予め定められているランプの照射制御を
行う（制御内容については説明の重複を避けるためにこ
れを省略する。）。
【０１０７】その後、ステップＳ１に戻る。
【０１０８】尚、霧についてはその濃度、対向車や先行
車の有無との関係において前照灯の制御に変化を持たせ
ることが好ましい。
【０１０９】例えば、図１３のフローチャート図に示す
ように、先ず、ステップＳ１で霧の濃度を検出する。
尚、測定方法には、霧に対するレーザー光の透過率を測
定する方法や、路車間通信からの情報、画像解析による
情報を用いる方法等がある。
【０１１０】次ステップＳ２では霧の濃度を閾値（単
位：％）と比較してこれ以上である場合にはステップＳ
４に進み、また、閾値未満である場合にはステップＳ３
に進む。
【０１１１】ステップＳ３では対向車や先行車の存在に
ついて判断して、これらの車輌がある場合にはステップ
Ｓ４に進み、対向車や先行車が存在しない場合には、ス
テップＳ５に進む。尚、対向車や先行車の検知方法につ
いては、撮影画像情報の解析結果から判断する方法や、
対向車や先行車からのランプ照射光を光センサーで検知
したり、先行車の排気音の検出あるいは先行車に向けた
発せられた超音波の反射波を検出する等、各種の方法が
挙げられる。
【０１１２】ステップＳ４ではヘッドランプ２６の照射
ビームをすれ違いビーム（所謂ロービーム）とし、場合
によってはフロントフォグランプ２７を点灯させてこれ
を併用する。
【０１１３】また、ステップＳ５ではヘッドランプ２６
の照射ビームを走行ビーム（所謂ハイビーム）とし、場
合によってはフロントフォグランプ２７を点灯させてこ
れを併用する。
【０１１４】尚、ヘッドランプ２６が、その構造におい
て、すれ違いビームのカットオフラインの高さを変えら
れる機構（例えば、シェードの高さ制御機構や、光軸を
鉛直面内で傾動させるレベリング機構等。）を備えてい
る場合には、上記ステップＳ４においてカットオフライ
ンの位置を下げ（例えば、光軸を下方に傾ける。）、ま
た、上記ステップＳ５においてカットオフラインの位置
を上げる（例えば、光軸を水平にし又はこれより上方に
傾ける。）ように制御しても良い。
【０１１５】しかして、上記照射制御システム１７によ
れば、雨や霧、雪を含む気象環境下において前照灯や標
識灯の配光、光量等を適正に制御することによって、交
通事故の未然防止に貢献し、車輌走行の安全性を高める
ことが可能となる。
【０１１６】尚、上記の説明において、気象や路面状況
についての判断、あるいは、上記した各種のモード区分
等の判断は例示に過ぎないものであり、例えば、判断論
理において、ブール論理に限らず、ファジー論理を採用
することで、より中間的な状況の把握あるいは制御を実
現するといった各種の実施形態が可能であることは勿論
である。
【０１１７】
【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明によれば、気象及び路面状況の
検出情報に応じて灯具の配光分布、光量又は光色を変化
させることによって自車輌の前方視認性や、自車輌を他
車輌から見たときの視認性を向上させることができる。
【０１１８】請求項２に係る発明によれば、車輌周辺の
画像情報を取得して気象状況や路面の状況を推定するこ
とによって、走行環境の変化に対して迅速に対処するこ
とができる。
【０１１９】請求項３に係る発明によれば、車輌周辺の
画像情報以外の参照情報を考慮して気象状況又は路面状
況をより確実に推定することができる。
【０１２０】請求項４に係る発明によれば、道路上での
目印について輝度のコントラストを解析することで路面
状況の推定処理の簡単化や高速化を図ることができる。
【０１２１】請求項５に係る発明によれば、車輌周辺の
画像情報以外の参照情報として、車輌に搭載された装置
の操作情報、車輌周囲の明るさ、通信設備からの気象状
況又は路面状況を示す情報を利用することによって、簡
易かつ低コストの設備で必要な情報を収集することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】画像情報に基づくレーンマークの検出原理につ
いての説明図である。
【図３】灯具の構成例を示す概略図である。
【図４】図３の灯具について概略的な配光パターンを示
す説明図である。
【図５】灯具構成の別例を示す概略図である。
【図６】図７乃至図１３とともに、本発明の実施例を示
すものであり、本図は照射システムの回路ブロック図で
ある。
【図７】配光制御が可能なプロジェクタ型ランプの構成
例を示す概略図である。
【図８】図７の灯具について概略的な配光パターンを示
す説明図である。
【図９】アウターレンズとインナーレンズとを有する配
光制御型灯具の構成例を示す概略図である。
【図１０】図９の灯具について概略的な配光パターンを
示す説明図である。
【図１１】制御の一例を示すフローチャート図である。
【図１２】制御の別例を示すフローチャート図である。
【図１３】霧の濃度や対向車／先行車の有無を考慮した
前照灯の制御例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１…車輌用灯具装置、２…環境検出手段、２ａ…撮影手
段、２ｂ…気象解析手段、２ｃ…路面解析手段、２ｄ…
参照情報取得手段、３…照射制御手段、４…灯具

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 気象及び路面状況を検出する環境検出手
    段と、 該環境検出手段からの検出情報に基づいて車輌に付設さ
    れた灯具の配光分布、光量又は光色を変化させる照射制
    御手段とを備えていることを特徴とする車輌用灯具装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載した車輌用灯具装置にお
    いて、 環境検出手段が、 車輌周辺の画像情報を取得するための撮影手段と、 該撮影手段から得られる画像情報に基づいて車輌周辺の
    気象状況を推定するための気象解析手段と、 上記撮影手段から得られる画像情報に基づいて路面の状
    況を推定するための路面解析手段とを備えていることを
    特徴とする車輌用灯具装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載した車輌用
    灯具装置において、 環境検出手段が、車輌周辺の画像情報以外の情報から気
    象状況又は路面状況を推定するのに必要な参照情報を収
    集するための参照情報取得手段を有することを特徴とす
    る車輌用灯具装置。
  4. 【請求項４】 請求項２又は請求項３に記載した車輌用
    灯具装置において、 路面解析手段が、道路上での目印について輝度のコント
    ラストを解析することによって路面の状況を推定するこ
    とを特徴とする車輌用灯具装置。
  5. 【請求項５】 請求項３又は請求項４に記載の車輌用灯
    具装置において、 参照情報取得手段が、 車輌に搭載された装置の操作スイッチ又は車輌周囲の明
    るさを検出する外光検出手段、又は道路に沿って設置さ
    れた通信設備から気象状況若しくは路面状況を示す情報
    を受け取る受信手段であることを特徴とする車輌用灯具
    装置。
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