前照灯制御装置
【課題】前方車両との相対速度に応じて、安全な夜間走行が可能となるように前照灯を制御することができる前照灯制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】前照灯のハイビームとロービームとの切り換えを制御する前照灯制御部１４と、前方車両を検出する前方車両検出部１１と、前方車両との車間距離を検出する車間距離検出部１２と、前方車両の相対速度を検出する相対速度検出部１３とを備え、前照灯制御部１４は、前方車両を検出した場合、相対速度検出部１３で検出した相対速度に対応する該当車間距離閾値を決定し、車間距離検出部１２で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前照灯２をロービームからハイビームに切り替える。
【解決手段】前照灯のハイビームとロービームとの切り換えを制御する前照灯制御部１４と、前方車両を検出する前方車両検出部１１と、前方車両との車間距離を検出する車間距離検出部１２と、前方車両の相対速度を検出する相対速度検出部１３とを備え、前照灯制御部１４は、前方車両を検出した場合、相対速度検出部１３で検出した相対速度に対応する該当車間距離閾値を決定し、車間距離検出部１２で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前照灯２をロービームからハイビームに切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車の前方で走行する前方車両との距離や速度に応じて前照灯を制御する前照灯制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の前照灯（ヘッドランプ）は、車両前方遠方を照射するハイビーム（走行用ビーム）と、車両前方近傍を照射するロービーム（すれ違いビーム）とを切り替え可能に構成されている。
【０００３】
自車の前方に前方車両が走行している場合には、その前方車両の運転者の視界の妨げにならないように、前照灯をロービームにして走行する。一方、前方車両がない場合には、良好な視界が得られるように、前照灯をハイビームにして走行する。
【０００４】
このように、前方車両との関係で前照灯のハイビーム、ロービームを手動で切り替えるのが一般的であるが、近年は、前方車両の有無を検出して、前照灯のハイビームとロービームとを自動的に切り換える装置が開発されている。
【０００５】
例えば、前方車両が走行していることを画像処理により検出したとき、前照灯がハイビームである場合には前照灯をロービームに切り替え、画像処理の結果、前方車両が確認されず前照灯がロービームである場合には、前照灯をハイビームに切り換えるようにした装置がある。
【０００６】
このような装置では、前方車両の有無に応じて、前照灯を自動的に切り替えることができる。しかし、前方車両の有無により前照灯を判断するので、その前方車両との距離が十分であるにもかかわらず前照灯をロービームのままとしてしまう状況があり得る。
【０００７】
そこで、前方車両との車間距離及び自車両の車速とに基づいて、前照灯をロービームからハイビームに切り替える装置がある（特許文献１参照）。このような装置によれば、前方車両の有無だけではなく、車間距離及び自車両の車速に応じて、前照灯を自動的に切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平６−６７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に係る装置では、前照灯の切り替えの判断は、自車両の車速と前方車両との車間距離である。しかし、前方車両の速度（自車との相対速度）によっては、前方車両が自車両に近づく場合や、遠ざかる場合、若しくはどの程度の速さで遠ざかるのかなど、様々な状況があり得る。
【００１０】
前方車両の相対速度によっては、前照灯をハイビームにしても前方車両の運転者の視界を妨げないにも関わらず、ロービームのままとしてしまう状況があり得る。このような状況においては、より安全な夜間走行を実施する観点から、速やかにハイビームに切り替えることが好ましい。
【００１１】
しかし、特許文献１に係る装置は、前方車両の相対速度を考慮したものではないので、そのような状況に対応してハイビームに切り替えることができない。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、前方車両との相対速度に応じて、より安全な夜間走行が可能となるように前照灯を制御することができる前照灯制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両の前照灯のハイビームとロービームとの切り換えを制御する前照灯制御手段と、前記車両の前方を走行する前方車両を検出する前方車両検出手段と、前記前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記前方車両の前記車両に対する相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度に対応して設定された車間距離閾値を保持する保持手段とを備え、前記前照灯制御手段は、前記前方車両検出手段で前方車両を検出した場合、前記保持手段に保持された車間距離閾値のうち、前記相対速度検出手段で検出した相対速度に対応するものを該当車間距離閾値として決定し、前記車間距離検出手段で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前記前照灯をロービームからハイビームに切り替えることを特徴とする前照灯制御装置にある。
【００１４】
かかる第１の態様では、前方車両の相対速度に応じた該当車間距離閾値を決定し、車間距離と比較するようにした。これにより、相対速度が速い場合はより短い該当車間距離閾値を用い、相対速度が遅い場合はより長い該当車間距離閾値を用いて、車間距離と比較することができる。この結果、相対速度に適した車間距離のときに、前照灯をハイビームにすることができる。例えば、速く遠ざかる前方車両に対しては、より短い車間距離で、すなわち、より早いタイミングで前照灯をハイビームに切り替えることができる。これにより、車両の運転者は、より安全な夜間走行が可能となる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載する前照灯制御装置において、前記車間距離検出手段は、前記車両に搭載された撮像手段により撮像された前記前方車両の画像データを画像処理することで前記車間距離を検出し、前記相対速度検出手段は、前記車間距離検出手段により検出された車間距離の所定時間における変化量を計算して前記相対速度を検出することを特徴とする前照灯制御装置にある。
【００１６】
かかる第２の態様では、前方車両の有無、車間距離及び相対速度を、全て画像データを画像処理することにより検出する。すなわち、撮像手段とこの画像データを処理するプログラムがあれば車間距離等を得ることができる。昨今では、撮像手段を備える車両が増えている。このような車両においては、車間距離等を得るための特別な計測機器を新たに搭載することが不要であるので、低コストで本態様の発明を実施することができる。
【００１７】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載する前照灯制御装置において、前記相対速度に対応して設定された車間距離閾値は、所定の閾値未満である相対速度に対応して設定された第１車間距離閾値、及び当該所定の閾値以上である相対速度に対応して設定された第２車間距離閾値であり、前記第２車間距離閾値は、前記第１車間距離閾値よりも小さく、前記前照灯制御手段は、前記前方車両検出手段で前方車両を検出した場合、前記保持手段に保持された前記第１車間距離閾値及び前記第２車間距離閾値のうち、前記相対速度検出手段により検出された相対速度に対応するものを該当車間距離閾値として決定し、前記車間距離検出手段で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前記前照灯をロービームからハイビームに切り替えることを特徴とする前照灯制御装置にある。
【００１８】
かかる第３の態様では、車間距離閾値として二つの第１車間距離閾値及び前記第２車間距離閾値を用いる。これにより、車間距離の判定を速くすることができ、また、前照灯制御手段の実装が容易になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る前照灯制御装置によれば、前方車両の相対速度に応じた該当車間距離閾値を用いて、前照灯をハイビームに切り替える。これにより、前方車両が速く遠ざかる場合などでは、より早く前照灯をハイビームに切り替えることができる。このように、前方車両の相対速度に応じてハイビームに切り替える車間距離（タイミング）を変えることで、より速やかに前照灯をハイビームに切り替えることが可能となり、より安全な夜間走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る前照灯制御装置の概略構成図である。
【図２】前照灯制御装置の機能ブロック図である。
【図３】前照灯制御装置で行われる処理のフローチャートである。
【図４】車間距離及び相対速度に基づいて行われる前照灯の切り替えを説明する概略図である。
【図５】前照灯をハイビームに切り替えるタイミングを説明するグラフである。
【図６】相対速度と車間距離閾値との関係を示す図である。
【図７】前方車両の相対速度及び車間距離について説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〈実施形態１〉
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る前照灯制御装置の概略構成図である。
【００２２】
図示するように、前照灯制御装置１０は、車両１（以下、自車両ともいう）に搭載されている。前照灯制御装置１０には、自車両１の前方に配設された前照灯２と、前照灯２のＯｎ／Ｏｆｆ等を操作する前照灯操作装置３と、自車両１の前方を撮影するＣＣＤカメラ（撮影手段）４とが接続されている。
【００２３】
前照灯２は、ハイビームとロービームとを切り替え可能に構成されており、自車両１の前端部の車幅方向両端（一方は図示していない）に一つずつ配置されている。
【００２４】
前照灯操作装置３は、自車両１内部に備えられたステアリング５の回転軸付近に配設されている。前照灯操作装置３は、ターンシグナルレバー及びランプスイッチ（共にに図示せず）を備えている。ランプスイッチは、前照灯２を消灯するＯＦＦ位置、点灯するＯＮ位置、後述するハイビーム、ロービームの切り替え等を制御するＡＵＴＯ位置への切り換え操作が可能に構成されている。また、ターンシグナルレバーは、方向指示器（ウィンカー）の点灯と、前照灯のハイビーム・ロービームを切り替える操作が可能に構成されている。例えば、ターンシグナルレバーを上下方向に傾倒させることで左右の方向指示器が点灯するように構成されている。また、ターンシグナルレバーを前後方向に傾倒させることで前照灯２の点灯状態において自車両１の前方近傍を照射するロービームと、自車両１の前方遠方を照射するハイビームとの切り換え操作が可能に構成されている。前照灯操作装置３の状態は、前照灯制御装置１０で検出されるように構成されており、その状態に応じて、前照灯制御装置１０により前照灯２の消灯・点灯、ハイビーム・ロービームの切り替え等が行われる。
【００２５】
ＣＣＤカメラ４は、自車両１の前方を撮影するものであり、車両１のルームミラー（図示せず）に取り付けられている。ＣＣＤカメラ４は、自車両１の前方を撮った像を、画像データとする。画像データは、ＣＣＤカメラ４の画素数分のピクセルから構成され、各ピクセルは、当該ピクセルの色を例えばＲＧＢの各色で表した数値から構成されている。このような画像データは、所定間隔、例えば１／３０秒ごとに形成され、前照灯制御装置１０に送信されるように構成されている。また、ＣＣＤカメラ４は、前照灯制御装置１０から受信した制御信号に基づいて、撮像の開始、終了、フォーカスの変更などの各種動作が制御可能に構成されている。なお、ＣＣＤカメラ４の取り付け位置は、ルームミラーに限定されず、車両１の前方を撮影可能な位置であればよい。
【００２６】
図２は、前照灯制御装置１０の機能ブロック図である。前照灯制御装置１０は、前方車両検出部（前方車両検出手段）１１、車間距離検出部（車間距離検出手段）１２、相対速度検出部（相対速度検出手段）１３及び前照灯制御部（前照灯制御手段）１４を備えている。
【００２７】
前照灯制御装置１０自体は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）と呼ばれる電子制御装置であり、特に図示しないが、プログラム、制御マップや演算用に用いる記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、演算処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ、制御信号の入出力を担うインターフェース等から構成されている。
【００２８】
上述した各部１１〜１４は、前照灯制御装置１０の上述したハードウェア上で実行されるプログラムとして実装されたものである。
【００２９】
前方車両検出部１１は、ＣＣＤカメラ４より送信された画像データを受信し、当該画像データを処理することにより、前方車両を検出する。この前方車両の検出方法は、特に限定されず、公知の画像認識技術を用いることができる。例えば、画像データにエッジ検出処理を適用することで、前方車両を検出してもよい。また、前方車両のテールランプにより発光した部分の色や輝度を検出することで、前方車両を検出してもよい。
【００３０】
車間距離検出部１２は、ＣＣＤカメラ４より送信された画像データを受信し、当該画像データを画像処理することにより、自車両１と前方車両との車間距離を検出する。この車間距離の検出は、公知の計測技術、例えば、レンズ焦点法や、ステレオ法などの、いわゆる受動型の計測手法を用いることができる。
【００３１】
具体的には、レンズ焦点法の場合、ＣＣＤカメラ４に制御信号を送信して、レンズのフォーカス位置を駆動しながら、得られた画像データから最もよく合焦しているときの画像データを求める。その最もよく合焦したときのフォーカス位置から、ＣＣＤカメラ４（自車両１）と前方車両との車間距離を求めることができる。
【００３２】
ステレオ法を用いる場合は、自車両１の車幅方向両側に一台ずつＣＣＤカメラ４を配設するなどして、複数台のＣＣＤカメラ４から画像データが相対速度検出部１３に送信されるように構成する。そして、相対速度検出部１３は、これらの画像データから三角測量の原理で車間距離を求めることができる。
【００３３】
相対速度検出部１３は、前方車両の相対速度を検出する。この相対速度の検出方法は特に限定されないが、例えば、車間距離検出部１２が画像データに基づいて検出した車間距離を用いて検出することができる。具体的には、時刻ｔ１で得られた画像データに基づく車間距離Ｄｔ１を車間距離検出部１２より取得する。さらに、その後の時刻ｔ２で得られた画像データに基づく車間距離Ｄｔ２を車間距離検出部１２より取得する。そして、次式より、自車両１に対する前方車両の相対速度Ｖが求まる。
Ｖ＝（Ｄｔ２−Ｄｔ１）／（ｔ２−ｔ１）
【００３４】
前照灯制御部１４は、前方車両検出部１１から前方車両が検出されたことを表す信号を受信したとき、車間距離検出部１２で検出した車間距離及び相対速度検出部１３で検出した相対速度に基づいて前照灯２を制御する。この制御は、前照灯操作装置３のランプスイッチがＡＵＴＯ位置に切り替えられているときに行われる。
【００３５】
具体的には、前照灯制御部１４は、相対速度検出部１３により検出された相対速度と、予め設定された相対速度閾値とを比較する。相対速度閾値とは、相対速度と比較される閾値であり、この相対速度閾値以上であるか否かにより、後述する処理で用いる車間距離閾値が定まる。
【００３６】
車間距離閾値とは、車間距離検出部１２で検出された前方車両との車間距離がその車間距離閾値を超えた場合に、前照灯２をハイビームに切り替えるための閾値である。本実施形態では、車間距離閾値は２つ設定されている。
【００３７】
すなわち、相対速度閾値未満である相対速度に対しては、第１車間距離閾値（以下、閾値Ｄ１）が設定され、相対速度閾値以上である相対速度に対しては、第２車間距離閾値（以下、閾値Ｄ２）が設定されている。この閾値Ｄ２は、閾値Ｄ１よりも小さく設定されている。本実施形態では、これらの閾値Ｄ２及び閾値Ｄ１は、記憶装置（例えばＲＯＭ）に記憶されている。記憶装置は、請求項の「相対速度に対応して設定された車間距離閾値を保持する保持手段」としても機能するものである。
【００３８】
前照灯制御部１４は、相対速度検出部１３により検出された相対速度が相対速度閾値未満であれば、閾値Ｄ１を選択し、相対速度閾値以上であれば、閾値Ｄ１より小さい閾値Ｄ２を選択する。
【００３９】
そして、前照灯制御部１４は、上述のようにして決定された閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２（請求項でいう該当車間距離閾値である）と、車間距離検出部１２で検出された車間距離とを比較する。車間距離が該当車間距離閾値（閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２）を超えたことを条件に、前照灯２をハイビームに切り替える。
【００４０】
「車間距離が該当車間距離閾値を超えた」か否かの判定は、種々の態様を挙げることができる。例えば、一瞬でも、車間距離が該当車間距離閾値を超えれば、「車間距離が該当車間距離閾値を超えた」と判定してもよい。他にも、車間距離が該当車間距離閾値を超え、かつその状態が所定時間続いたときに「車間距離が該当車間距離閾値を超えた」と判定しても良い。
【００４１】
なお、前照灯制御部１４は、ランプスイッチがＡＵＴＯ位置以外の場合は、ランプスイッチやターンシグナルレバーの状態に応じて前照灯２を制御する。例えば、前照灯制御部１４は、ランプスイッチがＯＦＦ位置にある場合、前照灯２を消灯し、ＯＮ位置にある場合、前照灯２を点灯する。また、前照灯制御部１４は、前照灯２の点灯状態において、ターンシグナルレバーが前方に傾倒している場合、前照灯２をハイビームにし、ターンシグナルレバーが後方に傾倒している場合、前照灯２をロービームにする。
【００４２】
図３は、前照灯制御装置で行われる処理のフローチャートである。図４は、車間距離及び相対速度に基づいて行われる前照灯の切り替えを説明する概略図である。これらの図を用いて、上述した構成の前照灯制御装置１０で行われる処理を詳細に説明する。なお、前提として、ランプスイッチがＡＵＴＯ位置にあり、前照灯２がロービームであるという状態で自車両１が走行しているとする。
【００４３】
まず、前照灯制御装置１０の前照灯制御部１４は、前方車両の有無を判定する（ステップＳ１）。具体的には、前照灯制御部１４は、前方車両検出部１１から、前方車両を検出したことを表す情報を受信したならば（ステップＳ１：Ｙｅｓ）次の処理に進む。前方車両を検出していないことを表す情報を受信したならば（ステップＳ１：Ｎｏ）、前照灯制御部１４は、始めに戻り、所定時間経過後にステップＳ１の処理を再度行う。
【００４４】
次に、前照灯制御部１４は、車間距離検出部１２が検出した前方車両の車間距離を取得する（ステップＳ２）。この車間距離をＤと表す。また、前照灯制御部１４は、相対速度検出部１３が検出した前方車両の相対速度を取得する（ステップＳ３）。この相対速度をＶと表す。
【００４５】
次に、前照灯制御部１４は、相対速度Ｖと、予め設定された相対速度閾値（以下、閾値Ｖ０という）とを比較する（ステップＳ４）。相対速度Ｖが閾値Ｖ０未満であるとき（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、車間距離Ｄと閾値Ｄ１とを比較する（ステップＳ５）。
【００４６】
比較の結果、車間距離Ｄが閾値Ｄ１以下ならば（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。すなわち、前照灯２をロービームからハイビームに切り替えない。
【００４７】
このときの自車両１と前方車両との関係を図４（ａ）に表す。同図に示すように、前方車両６の相対速度Ｖは、閾値Ｖ０未満である。すなわち、比較的遅い相対速度で走行している状態である。ステップＳ５でＮｏと判定される状態は、車間距離Ｄが、このような遅い相対速度Ｖに対応して設定された閾値Ｄ１に達していない状態である。このような状態では、自車両１に対して前方車両６との車間距離Ｄが十分ではなく、かつ、それほど速く自車両１から離れて行かないので、自車両１はロービームの状態を維持する。
【００４８】
一方、図３に示したように、車間距離Ｄが閾値Ｄ１を超えているならば（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、前照灯２をロービームからハイビームに切り替える（ステップＳ６）。
【００４９】
このときの自車両１と前方車両との関係を図４（ｂ）に表す。同図に示すように、前方車両６の相対速度Ｖは、閾値Ｖ０未満である。しかし、車間距離Ｄは、相対速度Ｖに対応して設定された閾値Ｄ１を超えている状態である。すなわち、自車両１に対して前方車両６との車間距離Ｄが十分であるので、自車両１はロービームからハイビームに切り替える。
【００５０】
ここで、前照灯制御部１４は、相対速度Ｖが閾値Ｖ０以上であるときは（ステップＳ４：Ｎｏ）、閾値Ｄ１ではなく、閾値Ｄ２を用いて車間距離Ｄと比較する（ステップＳ７）。
【００５１】
比較の結果、車間距離Ｄが閾値Ｄ２以下ならば（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。すなわち、前照灯２をロービームからハイビームに切り替えない。
【００５２】
一方、車間距離Ｄが閾値Ｄ２を超えているならば（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、前照灯２をロービームからハイビームに切り替える（ステップＳ６）。
【００５３】
このときの自車両１と前方車両との関係を図４（ｃ）に表す。同図に示すように、前方車両６の相対速度Ｖは、閾値Ｖ０以上である。すなわち、比較的速い相対速度で走行している状態である。ステップＳ７でＹｅｓと判定される状態は、車間距離Ｄが、このような速い相対速度Ｖに対応して設定された閾値Ｄ２を超えている状態である。このような状態では、前方車両６が比較的速く自車両１から離れて行き、かつ車間距離Ｄが十分であるので、自車両１は前照灯２をロービームからハイビームに切り替える。
【００５４】
このように図４（ｂ）及び図４（ｃ）はいずれも、自車両１の前照灯２がハイビームに切り替わる。しかし、図４（ｃ）に示すように、前方車両６の相対速度Ｖが閾値Ｖ０以上ならば、閾値Ｄ１よりも小さい閾値Ｄ２が採用されるので、自車両１は、より早く前照灯２をハイビームに切り替えることができる。図５を用いて、このことを詳細に説明する。
【００５５】
図５は、前照灯をハイビームに切り替えるタイミングを説明するグラフである。横軸は時刻、縦軸は車間距離を表している。原点を通る直線の傾きは、前方車両６の相対速度を表している。各直線は、その傾きが表す相対速度で前方車両６が走行したときの車間距離と時間との関係を表している。
【００５６】
直線Ｌ０の傾きは閾値Ｖ０を表している。直線Ｌslowは、直線Ｌ０の傾きよりも緩やかな直線であり、直線Ｌfastは、直線Ｌ０の傾きよりも急な直線である。
【００５７】
直線Ｌslowの場合、すなわち、前方車両６が閾値Ｖ０よりも遅い相対速度Ｖslowで走行している場合、閾値Ｄ１が用いられる。したがって、前方車両６が、車間距離Ｄがゼロの状態から、Ｌslowの傾きで表される相対速度で走行し続ければ、時刻がＴslowに達したとき、車間距離Ｄが閾値Ｄ１に達する。このとき、自車両１では前照灯制御装置１０により前照灯２がハイビームに切り替えられる。
【００５８】
一方、直線Ｌfastの場合、すなわち、前方車両６が閾値Ｖ０よりも速い相対速度Ｖfastで走行している場合、閾値Ｄ２が用いられる。したがって、前方車両６が、車間距離Ｄがゼロの状態から、Ｌfastの傾きで表される相対速度で走行し続ければ、時刻がＴfastに達したとき、車間距離Ｄが閾値Ｄ２に達する。このとき、自車両１では前照灯制御装置１０により前照灯２がハイビームに切り替えられる。
【００５９】
ここで、仮に、どの様な相対速度であっても車間距離閾値が一定、例えば閾値Ｄ１であったとする。直線Ｌfastの場合、車間距離Ｄが閾値Ｄ１に達するのは時刻Ｔ１の時である。
【００６０】
一方、本発明では、直線Ｌfastの場合、閾値Ｄ１よりも小さい閾値Ｄ２を用いるので、車間距離Ｄが閾値Ｄ２に達するのは時刻Ｔfastの時であり、これは、時刻Ｔ１よりも速い。つまり、本発明では、どの様な相対速度であっても一定の車間距離閾値を用いる場合よりも速く、前照灯２をハイビームにすることができる。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態に係る前照灯制御装置１０では、前方車両６の相対速度Ｖに応じて、閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２と車間距離とを比較するようにした。これにより、相対速度Ｖが速い場合はより短い閾値Ｄ２を用い、相対速度Ｖが遅い場合はより長い閾値Ｄ１を用いて、車間距離と比較することができる。この結果、相対速度Ｖが閾値Ｖ０を超える速さであるならば、より短い車間距離、すなわち、より早く前照灯２をハイビームに切り替えることができ、より安全な夜間走行が可能となる。
【００６２】
また、閾値Ｄ１以下の短い閾値Ｄ２でハイビームに切り替えても、前方車両は閾値Ｖ０を超える十分な速さの相対速度Ｖで自車両１から遠ざかるので、前方車両６の運転者の視界がハイビームで妨げられることはない。万が一、運転者の視界にハイビームが入ったとしても、前方車両６は自車両１から速やかに遠ざかるので、そのような状況はすぐに解消される。
【００６３】
さらに、本実施形態では、前方車両の有無、車間距離及び相対速度は、全てＣＣＤカメラ４から得られた画像データを画像処理することにより検出した。すなわち、ＣＣＤカメラ４とこの画像データを処理するプログラムがあれば車間距離等を得ることができる。ＣＣＤカメラ４など撮像手段を備えた車両においては、そのＣＣＤカメラ４をそのまま利用できるので、車間距離等を得るための特別な計測機器を新たに搭載することが不要となり、低コストで本発明を実施することができる。
【００６４】
また、前方車両検出手段として、画像処理により前方車両を検出する前方車両検出部１１を用いたが、このような態様に限られない。例えば、レーザーレーダー装置を自車両１に取り付け、この装置により前方車両を検出してもよい。
【００６５】
さらに、車間距離検出手段として、画像処理により車間距離を検出する車間距離検出部１２を用いたが、このような態様に限られない。例えば、自車両１に、前方に光を発する光源を取り付け、この光が前方車両に反射して返ってくるまでの時間を計測することで車間距離を計測する光レーザー法を用いて車間距離を検出してもよい。他にも、アクティブステレオ法、照度差ステレオ法などいわゆる能動型の計測を行う計測装置により車間距離を検出してもよい。
【００６６】
なお、上述した実施形態に係る前照灯制御装置１０では、前照灯２がロービーム状態であることを前提として、所定条件のときにハイビームに切り替える処理が行われるが、これに限定されない。例えば、ランプスイッチがＡＵＴＯ位置にあり、前照灯２がハイビームであり、車間距離Ｄが閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２未満であれば、前照灯２をロービームに切り替える処理を行ってもよい。
【００６７】
〈実施形態２〉
実施形態１では、相対速度に応じて用いられる車間距離閾値として、閾値Ｄ１及び閾値Ｄ２の２つを用いたが、本発明は、３つ以上の車間距離閾値を用いてもよい。例えば、Ｎ個の車間距離閾値を用いる場合は、相対速度閾値をＮ−１個設定する。
【００６８】
図６（ａ）に、Ｎが３のときの相対速度と車間距離閾値との関係を示す。横軸は相対速度を表し、縦軸は車間距離閾値を表している。
【００６９】
同図に示すように、相対速度閾値としてＶ１、Ｖ２の２つが設定されている。相対速度が０以上Ｖ１未満であれば車間距離閾値はＤ１である。同様に、相対速度がＶ１以上Ｖ２未満であれば車間距離閾値はＤ２であり、相対速度がＶ２以上であれば車間距離閾値はＤ３である。
【００７０】
前照灯制御部１４は、３つの車間距離閾値Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のうち、相対速度に応じた何れか一つを該当車間距離閾値として決定する。
【００７１】
そして、前照灯制御部１４は、車間距離検出部１２で検出した車間距離が、該当車間距離閾値（Ｄ１〜Ｄ３の何れか）を超えているか否かを判定し、超えているならば前照灯２をロービームからハイビームに切り替える。
【００７２】
他にも、相対速度と車間距離閾値との関係を連続的に設定してもよい。例えば、図６（ｂ）に示すように、相対速度に対して一つの車間距離閾値が定まるような関数を設定してもよい。この場合、前照灯制御部１４は、相対速度検出部１３から相対速度Ｖを取得し、当該関数から、その相対速度Ｖに対応するものを該当車間距離閾値Ｄ０として決定する。
【００７３】
そして、前照灯制御部１４は、車間距離検出部１２で検出した車間距離が、該当車間距離閾値Ｄ０を超えているか否かを判定し、超えているならば前照灯２をロービームからハイビームに切り替える。
【００７４】
上述したような、相対速度を入力として車間距離閾値を出力する関数は、請求項の「相対速度に対応して設定された車間距離閾値を保持する保持手段」の一例である。具体的には、そのような関数をＥＣＵで実行されるプログラムとして実装すればよい。
【００７５】
なお、関数は図示したような一次直線に限らず、曲線状の関数であってもよい。図６（ａ）のような階段状の場合や、図６（ｂ）のような関数の場合のように、相対速度が速ければ速いほど、車間距離閾値が同じであるか又は小さくなるように、相対速度と車間距離閾値との関係を設定すればよい。
【００７６】
ここで、前方車両の相対速度及び車間距離について言及する。図７は、前方車両の相対速度及び車間距離について説明する平面図である。図７（ａ）に示すように、自車両１と前方車両６とが同一方向に進行しているときは、その進行方向における自車両１に対する前方車両６の速度Ｖが、本発明でいう前方車両の相対速度となる。また、その進行方向における車間距離Ｄが本発明でいう自車両と前方車両との車間距離となる。
【００７７】
一方、図７（ｂ）に示すように、カーブなどでは、自車両１と前方車両６との進行方向が異なる場合がある。同図は、自車両１の進行方向をＹ方向、それに直交する方向をＸ方向としてある。このような相対速度Ｖと相対速度閾値とを比較する場合は、相対速度ＶのＹ方向成分を相対速度閾値と比較してもよいし、相対速度Ｖの大きさと相対速度閾値とを比較してもよい。車間距離Ｄについても同様に、車間距離ＤのＹ方向成分と該当車間距離閾値とを比較してもよいし、車間距離Ｄの大きさと該当車間距離閾値とを比較してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ 自車両
２ 前照灯
３ 前照灯操作装置
４ ＣＣＤカメラ
５ ステアリング
６ 前方車両
１０ 前照灯制御装置
１１ 前方車両検出部
１２ 車間距離検出部
１３ 相対速度検出部
１４ 前照灯制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車の前方で走行する前方車両との距離や速度に応じて前照灯を制御する前照灯制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の前照灯（ヘッドランプ）は、車両前方遠方を照射するハイビーム（走行用ビーム）と、車両前方近傍を照射するロービーム（すれ違いビーム）とを切り替え可能に構成されている。
【０００３】
自車の前方に前方車両が走行している場合には、その前方車両の運転者の視界の妨げにならないように、前照灯をロービームにして走行する。一方、前方車両がない場合には、良好な視界が得られるように、前照灯をハイビームにして走行する。
【０００４】
このように、前方車両との関係で前照灯のハイビーム、ロービームを手動で切り替えるのが一般的であるが、近年は、前方車両の有無を検出して、前照灯のハイビームとロービームとを自動的に切り換える装置が開発されている。
【０００５】
例えば、前方車両が走行していることを画像処理により検出したとき、前照灯がハイビームである場合には前照灯をロービームに切り替え、画像処理の結果、前方車両が確認されず前照灯がロービームである場合には、前照灯をハイビームに切り換えるようにした装置がある。
【０００６】
このような装置では、前方車両の有無に応じて、前照灯を自動的に切り替えることができる。しかし、前方車両の有無により前照灯を判断するので、その前方車両との距離が十分であるにもかかわらず前照灯をロービームのままとしてしまう状況があり得る。
【０００７】
そこで、前方車両との車間距離及び自車両の車速とに基づいて、前照灯をロービームからハイビームに切り替える装置がある（特許文献１参照）。このような装置によれば、前方車両の有無だけではなく、車間距離及び自車両の車速に応じて、前照灯を自動的に切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公平６−６７７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に係る装置では、前照灯の切り替えの判断は、自車両の車速と前方車両との車間距離である。しかし、前方車両の速度（自車との相対速度）によっては、前方車両が自車両に近づく場合や、遠ざかる場合、若しくはどの程度の速さで遠ざかるのかなど、様々な状況があり得る。
【００１０】
前方車両の相対速度によっては、前照灯をハイビームにしても前方車両の運転者の視界を妨げないにも関わらず、ロービームのままとしてしまう状況があり得る。このような状況においては、より安全な夜間走行を実施する観点から、速やかにハイビームに切り替えることが好ましい。
【００１１】
しかし、特許文献１に係る装置は、前方車両の相対速度を考慮したものではないので、そのような状況に対応してハイビームに切り替えることができない。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、前方車両との相対速度に応じて、より安全な夜間走行が可能となるように前照灯を制御することができる前照灯制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、車両の前照灯のハイビームとロービームとの切り換えを制御する前照灯制御手段と、前記車両の前方を走行する前方車両を検出する前方車両検出手段と、前記前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、前記前方車両の前記車両に対する相対速度を検出する相対速度検出手段と、前記相対速度に対応して設定された車間距離閾値を保持する保持手段とを備え、前記前照灯制御手段は、前記前方車両検出手段で前方車両を検出した場合、前記保持手段に保持された車間距離閾値のうち、前記相対速度検出手段で検出した相対速度に対応するものを該当車間距離閾値として決定し、前記車間距離検出手段で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前記前照灯をロービームからハイビームに切り替えることを特徴とする前照灯制御装置にある。
【００１４】
かかる第１の態様では、前方車両の相対速度に応じた該当車間距離閾値を決定し、車間距離と比較するようにした。これにより、相対速度が速い場合はより短い該当車間距離閾値を用い、相対速度が遅い場合はより長い該当車間距離閾値を用いて、車間距離と比較することができる。この結果、相対速度に適した車間距離のときに、前照灯をハイビームにすることができる。例えば、速く遠ざかる前方車両に対しては、より短い車間距離で、すなわち、より早いタイミングで前照灯をハイビームに切り替えることができる。これにより、車両の運転者は、より安全な夜間走行が可能となる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載する前照灯制御装置において、前記車間距離検出手段は、前記車両に搭載された撮像手段により撮像された前記前方車両の画像データを画像処理することで前記車間距離を検出し、前記相対速度検出手段は、前記車間距離検出手段により検出された車間距離の所定時間における変化量を計算して前記相対速度を検出することを特徴とする前照灯制御装置にある。
【００１６】
かかる第２の態様では、前方車両の有無、車間距離及び相対速度を、全て画像データを画像処理することにより検出する。すなわち、撮像手段とこの画像データを処理するプログラムがあれば車間距離等を得ることができる。昨今では、撮像手段を備える車両が増えている。このような車両においては、車間距離等を得るための特別な計測機器を新たに搭載することが不要であるので、低コストで本態様の発明を実施することができる。
【００１７】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載する前照灯制御装置において、前記相対速度に対応して設定された車間距離閾値は、所定の閾値未満である相対速度に対応して設定された第１車間距離閾値、及び当該所定の閾値以上である相対速度に対応して設定された第２車間距離閾値であり、前記第２車間距離閾値は、前記第１車間距離閾値よりも小さく、前記前照灯制御手段は、前記前方車両検出手段で前方車両を検出した場合、前記保持手段に保持された前記第１車間距離閾値及び前記第２車間距離閾値のうち、前記相対速度検出手段により検出された相対速度に対応するものを該当車間距離閾値として決定し、前記車間距離検出手段で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前記前照灯をロービームからハイビームに切り替えることを特徴とする前照灯制御装置にある。
【００１８】
かかる第３の態様では、車間距離閾値として二つの第１車間距離閾値及び前記第２車間距離閾値を用いる。これにより、車間距離の判定を速くすることができ、また、前照灯制御手段の実装が容易になる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る前照灯制御装置によれば、前方車両の相対速度に応じた該当車間距離閾値を用いて、前照灯をハイビームに切り替える。これにより、前方車両が速く遠ざかる場合などでは、より早く前照灯をハイビームに切り替えることができる。このように、前方車両の相対速度に応じてハイビームに切り替える車間距離（タイミング）を変えることで、より速やかに前照灯をハイビームに切り替えることが可能となり、より安全な夜間走行が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る前照灯制御装置の概略構成図である。
【図２】前照灯制御装置の機能ブロック図である。
【図３】前照灯制御装置で行われる処理のフローチャートである。
【図４】車間距離及び相対速度に基づいて行われる前照灯の切り替えを説明する概略図である。
【図５】前照灯をハイビームに切り替えるタイミングを説明するグラフである。
【図６】相対速度と車間距離閾値との関係を示す図である。
【図７】前方車両の相対速度及び車間距離について説明する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
〈実施形態１〉
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る前照灯制御装置の概略構成図である。
【００２２】
図示するように、前照灯制御装置１０は、車両１（以下、自車両ともいう）に搭載されている。前照灯制御装置１０には、自車両１の前方に配設された前照灯２と、前照灯２のＯｎ／Ｏｆｆ等を操作する前照灯操作装置３と、自車両１の前方を撮影するＣＣＤカメラ（撮影手段）４とが接続されている。
【００２３】
前照灯２は、ハイビームとロービームとを切り替え可能に構成されており、自車両１の前端部の車幅方向両端（一方は図示していない）に一つずつ配置されている。
【００２４】
前照灯操作装置３は、自車両１内部に備えられたステアリング５の回転軸付近に配設されている。前照灯操作装置３は、ターンシグナルレバー及びランプスイッチ（共にに図示せず）を備えている。ランプスイッチは、前照灯２を消灯するＯＦＦ位置、点灯するＯＮ位置、後述するハイビーム、ロービームの切り替え等を制御するＡＵＴＯ位置への切り換え操作が可能に構成されている。また、ターンシグナルレバーは、方向指示器（ウィンカー）の点灯と、前照灯のハイビーム・ロービームを切り替える操作が可能に構成されている。例えば、ターンシグナルレバーを上下方向に傾倒させることで左右の方向指示器が点灯するように構成されている。また、ターンシグナルレバーを前後方向に傾倒させることで前照灯２の点灯状態において自車両１の前方近傍を照射するロービームと、自車両１の前方遠方を照射するハイビームとの切り換え操作が可能に構成されている。前照灯操作装置３の状態は、前照灯制御装置１０で検出されるように構成されており、その状態に応じて、前照灯制御装置１０により前照灯２の消灯・点灯、ハイビーム・ロービームの切り替え等が行われる。
【００２５】
ＣＣＤカメラ４は、自車両１の前方を撮影するものであり、車両１のルームミラー（図示せず）に取り付けられている。ＣＣＤカメラ４は、自車両１の前方を撮った像を、画像データとする。画像データは、ＣＣＤカメラ４の画素数分のピクセルから構成され、各ピクセルは、当該ピクセルの色を例えばＲＧＢの各色で表した数値から構成されている。このような画像データは、所定間隔、例えば１／３０秒ごとに形成され、前照灯制御装置１０に送信されるように構成されている。また、ＣＣＤカメラ４は、前照灯制御装置１０から受信した制御信号に基づいて、撮像の開始、終了、フォーカスの変更などの各種動作が制御可能に構成されている。なお、ＣＣＤカメラ４の取り付け位置は、ルームミラーに限定されず、車両１の前方を撮影可能な位置であればよい。
【００２６】
図２は、前照灯制御装置１０の機能ブロック図である。前照灯制御装置１０は、前方車両検出部（前方車両検出手段）１１、車間距離検出部（車間距離検出手段）１２、相対速度検出部（相対速度検出手段）１３及び前照灯制御部（前照灯制御手段）１４を備えている。
【００２７】
前照灯制御装置１０自体は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）と呼ばれる電子制御装置であり、特に図示しないが、プログラム、制御マップや演算用に用いる記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、演算処理を行う中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ、制御信号の入出力を担うインターフェース等から構成されている。
【００２８】
上述した各部１１〜１４は、前照灯制御装置１０の上述したハードウェア上で実行されるプログラムとして実装されたものである。
【００２９】
前方車両検出部１１は、ＣＣＤカメラ４より送信された画像データを受信し、当該画像データを処理することにより、前方車両を検出する。この前方車両の検出方法は、特に限定されず、公知の画像認識技術を用いることができる。例えば、画像データにエッジ検出処理を適用することで、前方車両を検出してもよい。また、前方車両のテールランプにより発光した部分の色や輝度を検出することで、前方車両を検出してもよい。
【００３０】
車間距離検出部１２は、ＣＣＤカメラ４より送信された画像データを受信し、当該画像データを画像処理することにより、自車両１と前方車両との車間距離を検出する。この車間距離の検出は、公知の計測技術、例えば、レンズ焦点法や、ステレオ法などの、いわゆる受動型の計測手法を用いることができる。
【００３１】
具体的には、レンズ焦点法の場合、ＣＣＤカメラ４に制御信号を送信して、レンズのフォーカス位置を駆動しながら、得られた画像データから最もよく合焦しているときの画像データを求める。その最もよく合焦したときのフォーカス位置から、ＣＣＤカメラ４（自車両１）と前方車両との車間距離を求めることができる。
【００３２】
ステレオ法を用いる場合は、自車両１の車幅方向両側に一台ずつＣＣＤカメラ４を配設するなどして、複数台のＣＣＤカメラ４から画像データが相対速度検出部１３に送信されるように構成する。そして、相対速度検出部１３は、これらの画像データから三角測量の原理で車間距離を求めることができる。
【００３３】
相対速度検出部１３は、前方車両の相対速度を検出する。この相対速度の検出方法は特に限定されないが、例えば、車間距離検出部１２が画像データに基づいて検出した車間距離を用いて検出することができる。具体的には、時刻ｔ１で得られた画像データに基づく車間距離Ｄｔ１を車間距離検出部１２より取得する。さらに、その後の時刻ｔ２で得られた画像データに基づく車間距離Ｄｔ２を車間距離検出部１２より取得する。そして、次式より、自車両１に対する前方車両の相対速度Ｖが求まる。
Ｖ＝（Ｄｔ２−Ｄｔ１）／（ｔ２−ｔ１）
【００３４】
前照灯制御部１４は、前方車両検出部１１から前方車両が検出されたことを表す信号を受信したとき、車間距離検出部１２で検出した車間距離及び相対速度検出部１３で検出した相対速度に基づいて前照灯２を制御する。この制御は、前照灯操作装置３のランプスイッチがＡＵＴＯ位置に切り替えられているときに行われる。
【００３５】
具体的には、前照灯制御部１４は、相対速度検出部１３により検出された相対速度と、予め設定された相対速度閾値とを比較する。相対速度閾値とは、相対速度と比較される閾値であり、この相対速度閾値以上であるか否かにより、後述する処理で用いる車間距離閾値が定まる。
【００３６】
車間距離閾値とは、車間距離検出部１２で検出された前方車両との車間距離がその車間距離閾値を超えた場合に、前照灯２をハイビームに切り替えるための閾値である。本実施形態では、車間距離閾値は２つ設定されている。
【００３７】
すなわち、相対速度閾値未満である相対速度に対しては、第１車間距離閾値（以下、閾値Ｄ１）が設定され、相対速度閾値以上である相対速度に対しては、第２車間距離閾値（以下、閾値Ｄ２）が設定されている。この閾値Ｄ２は、閾値Ｄ１よりも小さく設定されている。本実施形態では、これらの閾値Ｄ２及び閾値Ｄ１は、記憶装置（例えばＲＯＭ）に記憶されている。記憶装置は、請求項の「相対速度に対応して設定された車間距離閾値を保持する保持手段」としても機能するものである。
【００３８】
前照灯制御部１４は、相対速度検出部１３により検出された相対速度が相対速度閾値未満であれば、閾値Ｄ１を選択し、相対速度閾値以上であれば、閾値Ｄ１より小さい閾値Ｄ２を選択する。
【００３９】
そして、前照灯制御部１４は、上述のようにして決定された閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２（請求項でいう該当車間距離閾値である）と、車間距離検出部１２で検出された車間距離とを比較する。車間距離が該当車間距離閾値（閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２）を超えたことを条件に、前照灯２をハイビームに切り替える。
【００４０】
「車間距離が該当車間距離閾値を超えた」か否かの判定は、種々の態様を挙げることができる。例えば、一瞬でも、車間距離が該当車間距離閾値を超えれば、「車間距離が該当車間距離閾値を超えた」と判定してもよい。他にも、車間距離が該当車間距離閾値を超え、かつその状態が所定時間続いたときに「車間距離が該当車間距離閾値を超えた」と判定しても良い。
【００４１】
なお、前照灯制御部１４は、ランプスイッチがＡＵＴＯ位置以外の場合は、ランプスイッチやターンシグナルレバーの状態に応じて前照灯２を制御する。例えば、前照灯制御部１４は、ランプスイッチがＯＦＦ位置にある場合、前照灯２を消灯し、ＯＮ位置にある場合、前照灯２を点灯する。また、前照灯制御部１４は、前照灯２の点灯状態において、ターンシグナルレバーが前方に傾倒している場合、前照灯２をハイビームにし、ターンシグナルレバーが後方に傾倒している場合、前照灯２をロービームにする。
【００４２】
図３は、前照灯制御装置で行われる処理のフローチャートである。図４は、車間距離及び相対速度に基づいて行われる前照灯の切り替えを説明する概略図である。これらの図を用いて、上述した構成の前照灯制御装置１０で行われる処理を詳細に説明する。なお、前提として、ランプスイッチがＡＵＴＯ位置にあり、前照灯２がロービームであるという状態で自車両１が走行しているとする。
【００４３】
まず、前照灯制御装置１０の前照灯制御部１４は、前方車両の有無を判定する（ステップＳ１）。具体的には、前照灯制御部１４は、前方車両検出部１１から、前方車両を検出したことを表す情報を受信したならば（ステップＳ１：Ｙｅｓ）次の処理に進む。前方車両を検出していないことを表す情報を受信したならば（ステップＳ１：Ｎｏ）、前照灯制御部１４は、始めに戻り、所定時間経過後にステップＳ１の処理を再度行う。
【００４４】
次に、前照灯制御部１４は、車間距離検出部１２が検出した前方車両の車間距離を取得する（ステップＳ２）。この車間距離をＤと表す。また、前照灯制御部１４は、相対速度検出部１３が検出した前方車両の相対速度を取得する（ステップＳ３）。この相対速度をＶと表す。
【００４５】
次に、前照灯制御部１４は、相対速度Ｖと、予め設定された相対速度閾値（以下、閾値Ｖ０という）とを比較する（ステップＳ４）。相対速度Ｖが閾値Ｖ０未満であるとき（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、車間距離Ｄと閾値Ｄ１とを比較する（ステップＳ５）。
【００４６】
比較の結果、車間距離Ｄが閾値Ｄ１以下ならば（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。すなわち、前照灯２をロービームからハイビームに切り替えない。
【００４７】
このときの自車両１と前方車両との関係を図４（ａ）に表す。同図に示すように、前方車両６の相対速度Ｖは、閾値Ｖ０未満である。すなわち、比較的遅い相対速度で走行している状態である。ステップＳ５でＮｏと判定される状態は、車間距離Ｄが、このような遅い相対速度Ｖに対応して設定された閾値Ｄ１に達していない状態である。このような状態では、自車両１に対して前方車両６との車間距離Ｄが十分ではなく、かつ、それほど速く自車両１から離れて行かないので、自車両１はロービームの状態を維持する。
【００４８】
一方、図３に示したように、車間距離Ｄが閾値Ｄ１を超えているならば（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、前照灯２をロービームからハイビームに切り替える（ステップＳ６）。
【００４９】
このときの自車両１と前方車両との関係を図４（ｂ）に表す。同図に示すように、前方車両６の相対速度Ｖは、閾値Ｖ０未満である。しかし、車間距離Ｄは、相対速度Ｖに対応して設定された閾値Ｄ１を超えている状態である。すなわち、自車両１に対して前方車両６との車間距離Ｄが十分であるので、自車両１はロービームからハイビームに切り替える。
【００５０】
ここで、前照灯制御部１４は、相対速度Ｖが閾値Ｖ０以上であるときは（ステップＳ４：Ｎｏ）、閾値Ｄ１ではなく、閾値Ｄ２を用いて車間距離Ｄと比較する（ステップＳ７）。
【００５１】
比較の結果、車間距離Ｄが閾値Ｄ２以下ならば（ステップＳ７：Ｎｏ）、ステップＳ１に戻る。すなわち、前照灯２をロービームからハイビームに切り替えない。
【００５２】
一方、車間距離Ｄが閾値Ｄ２を超えているならば（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、前照灯２をロービームからハイビームに切り替える（ステップＳ６）。
【００５３】
このときの自車両１と前方車両との関係を図４（ｃ）に表す。同図に示すように、前方車両６の相対速度Ｖは、閾値Ｖ０以上である。すなわち、比較的速い相対速度で走行している状態である。ステップＳ７でＹｅｓと判定される状態は、車間距離Ｄが、このような速い相対速度Ｖに対応して設定された閾値Ｄ２を超えている状態である。このような状態では、前方車両６が比較的速く自車両１から離れて行き、かつ車間距離Ｄが十分であるので、自車両１は前照灯２をロービームからハイビームに切り替える。
【００５４】
このように図４（ｂ）及び図４（ｃ）はいずれも、自車両１の前照灯２がハイビームに切り替わる。しかし、図４（ｃ）に示すように、前方車両６の相対速度Ｖが閾値Ｖ０以上ならば、閾値Ｄ１よりも小さい閾値Ｄ２が採用されるので、自車両１は、より早く前照灯２をハイビームに切り替えることができる。図５を用いて、このことを詳細に説明する。
【００５５】
図５は、前照灯をハイビームに切り替えるタイミングを説明するグラフである。横軸は時刻、縦軸は車間距離を表している。原点を通る直線の傾きは、前方車両６の相対速度を表している。各直線は、その傾きが表す相対速度で前方車両６が走行したときの車間距離と時間との関係を表している。
【００５６】
直線Ｌ０の傾きは閾値Ｖ０を表している。直線Ｌslowは、直線Ｌ０の傾きよりも緩やかな直線であり、直線Ｌfastは、直線Ｌ０の傾きよりも急な直線である。
【００５７】
直線Ｌslowの場合、すなわち、前方車両６が閾値Ｖ０よりも遅い相対速度Ｖslowで走行している場合、閾値Ｄ１が用いられる。したがって、前方車両６が、車間距離Ｄがゼロの状態から、Ｌslowの傾きで表される相対速度で走行し続ければ、時刻がＴslowに達したとき、車間距離Ｄが閾値Ｄ１に達する。このとき、自車両１では前照灯制御装置１０により前照灯２がハイビームに切り替えられる。
【００５８】
一方、直線Ｌfastの場合、すなわち、前方車両６が閾値Ｖ０よりも速い相対速度Ｖfastで走行している場合、閾値Ｄ２が用いられる。したがって、前方車両６が、車間距離Ｄがゼロの状態から、Ｌfastの傾きで表される相対速度で走行し続ければ、時刻がＴfastに達したとき、車間距離Ｄが閾値Ｄ２に達する。このとき、自車両１では前照灯制御装置１０により前照灯２がハイビームに切り替えられる。
【００５９】
ここで、仮に、どの様な相対速度であっても車間距離閾値が一定、例えば閾値Ｄ１であったとする。直線Ｌfastの場合、車間距離Ｄが閾値Ｄ１に達するのは時刻Ｔ１の時である。
【００６０】
一方、本発明では、直線Ｌfastの場合、閾値Ｄ１よりも小さい閾値Ｄ２を用いるので、車間距離Ｄが閾値Ｄ２に達するのは時刻Ｔfastの時であり、これは、時刻Ｔ１よりも速い。つまり、本発明では、どの様な相対速度であっても一定の車間距離閾値を用いる場合よりも速く、前照灯２をハイビームにすることができる。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態に係る前照灯制御装置１０では、前方車両６の相対速度Ｖに応じて、閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２と車間距離とを比較するようにした。これにより、相対速度Ｖが速い場合はより短い閾値Ｄ２を用い、相対速度Ｖが遅い場合はより長い閾値Ｄ１を用いて、車間距離と比較することができる。この結果、相対速度Ｖが閾値Ｖ０を超える速さであるならば、より短い車間距離、すなわち、より早く前照灯２をハイビームに切り替えることができ、より安全な夜間走行が可能となる。
【００６２】
また、閾値Ｄ１以下の短い閾値Ｄ２でハイビームに切り替えても、前方車両は閾値Ｖ０を超える十分な速さの相対速度Ｖで自車両１から遠ざかるので、前方車両６の運転者の視界がハイビームで妨げられることはない。万が一、運転者の視界にハイビームが入ったとしても、前方車両６は自車両１から速やかに遠ざかるので、そのような状況はすぐに解消される。
【００６３】
さらに、本実施形態では、前方車両の有無、車間距離及び相対速度は、全てＣＣＤカメラ４から得られた画像データを画像処理することにより検出した。すなわち、ＣＣＤカメラ４とこの画像データを処理するプログラムがあれば車間距離等を得ることができる。ＣＣＤカメラ４など撮像手段を備えた車両においては、そのＣＣＤカメラ４をそのまま利用できるので、車間距離等を得るための特別な計測機器を新たに搭載することが不要となり、低コストで本発明を実施することができる。
【００６４】
また、前方車両検出手段として、画像処理により前方車両を検出する前方車両検出部１１を用いたが、このような態様に限られない。例えば、レーザーレーダー装置を自車両１に取り付け、この装置により前方車両を検出してもよい。
【００６５】
さらに、車間距離検出手段として、画像処理により車間距離を検出する車間距離検出部１２を用いたが、このような態様に限られない。例えば、自車両１に、前方に光を発する光源を取り付け、この光が前方車両に反射して返ってくるまでの時間を計測することで車間距離を計測する光レーザー法を用いて車間距離を検出してもよい。他にも、アクティブステレオ法、照度差ステレオ法などいわゆる能動型の計測を行う計測装置により車間距離を検出してもよい。
【００６６】
なお、上述した実施形態に係る前照灯制御装置１０では、前照灯２がロービーム状態であることを前提として、所定条件のときにハイビームに切り替える処理が行われるが、これに限定されない。例えば、ランプスイッチがＡＵＴＯ位置にあり、前照灯２がハイビームであり、車間距離Ｄが閾値Ｄ１又は閾値Ｄ２未満であれば、前照灯２をロービームに切り替える処理を行ってもよい。
【００６７】
〈実施形態２〉
実施形態１では、相対速度に応じて用いられる車間距離閾値として、閾値Ｄ１及び閾値Ｄ２の２つを用いたが、本発明は、３つ以上の車間距離閾値を用いてもよい。例えば、Ｎ個の車間距離閾値を用いる場合は、相対速度閾値をＮ−１個設定する。
【００６８】
図６（ａ）に、Ｎが３のときの相対速度と車間距離閾値との関係を示す。横軸は相対速度を表し、縦軸は車間距離閾値を表している。
【００６９】
同図に示すように、相対速度閾値としてＶ１、Ｖ２の２つが設定されている。相対速度が０以上Ｖ１未満であれば車間距離閾値はＤ１である。同様に、相対速度がＶ１以上Ｖ２未満であれば車間距離閾値はＤ２であり、相対速度がＶ２以上であれば車間距離閾値はＤ３である。
【００７０】
前照灯制御部１４は、３つの車間距離閾値Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のうち、相対速度に応じた何れか一つを該当車間距離閾値として決定する。
【００７１】
そして、前照灯制御部１４は、車間距離検出部１２で検出した車間距離が、該当車間距離閾値（Ｄ１〜Ｄ３の何れか）を超えているか否かを判定し、超えているならば前照灯２をロービームからハイビームに切り替える。
【００７２】
他にも、相対速度と車間距離閾値との関係を連続的に設定してもよい。例えば、図６（ｂ）に示すように、相対速度に対して一つの車間距離閾値が定まるような関数を設定してもよい。この場合、前照灯制御部１４は、相対速度検出部１３から相対速度Ｖを取得し、当該関数から、その相対速度Ｖに対応するものを該当車間距離閾値Ｄ０として決定する。
【００７３】
そして、前照灯制御部１４は、車間距離検出部１２で検出した車間距離が、該当車間距離閾値Ｄ０を超えているか否かを判定し、超えているならば前照灯２をロービームからハイビームに切り替える。
【００７４】
上述したような、相対速度を入力として車間距離閾値を出力する関数は、請求項の「相対速度に対応して設定された車間距離閾値を保持する保持手段」の一例である。具体的には、そのような関数をＥＣＵで実行されるプログラムとして実装すればよい。
【００７５】
なお、関数は図示したような一次直線に限らず、曲線状の関数であってもよい。図６（ａ）のような階段状の場合や、図６（ｂ）のような関数の場合のように、相対速度が速ければ速いほど、車間距離閾値が同じであるか又は小さくなるように、相対速度と車間距離閾値との関係を設定すればよい。
【００７６】
ここで、前方車両の相対速度及び車間距離について言及する。図７は、前方車両の相対速度及び車間距離について説明する平面図である。図７（ａ）に示すように、自車両１と前方車両６とが同一方向に進行しているときは、その進行方向における自車両１に対する前方車両６の速度Ｖが、本発明でいう前方車両の相対速度となる。また、その進行方向における車間距離Ｄが本発明でいう自車両と前方車両との車間距離となる。
【００７７】
一方、図７（ｂ）に示すように、カーブなどでは、自車両１と前方車両６との進行方向が異なる場合がある。同図は、自車両１の進行方向をＹ方向、それに直交する方向をＸ方向としてある。このような相対速度Ｖと相対速度閾値とを比較する場合は、相対速度ＶのＹ方向成分を相対速度閾値と比較してもよいし、相対速度Ｖの大きさと相対速度閾値とを比較してもよい。車間距離Ｄについても同様に、車間距離ＤのＹ方向成分と該当車間距離閾値とを比較してもよいし、車間距離Ｄの大きさと該当車間距離閾値とを比較してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ 自車両
２ 前照灯
３ 前照灯操作装置
４ ＣＣＤカメラ
５ ステアリング
６ 前方車両
１０ 前照灯制御装置
１１ 前方車両検出部
１２ 車間距離検出部
１３ 相対速度検出部
１４ 前照灯制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前照灯のハイビームとロービームとの切り換えを制御する前照灯制御手段と、
前記車両の前方を走行する前方車両を検出する前方車両検出手段と、
前記前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
前記前方車両の前記車両に対する相対速度を検出する相対速度検出手段と、
前記相対速度に対応して設定された車間距離閾値を保持する保持手段とを備え、
前記前照灯制御手段は、
前記前方車両検出手段で前方車両を検出した場合、
前記保持手段に保持された車間距離閾値のうち、前記相対速度検出手段で検出した相対速度に対応するものを該当車間距離閾値として決定し、
前記車間距離検出手段で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前記前照灯をロービームからハイビームに切り替える
ことを特徴とする前照灯制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載する前照灯制御装置において、
前記車間距離検出手段は、前記車両に搭載された撮像手段により撮像された前記前方車両の画像データを画像処理することで前記車間距離を検出し、
前記相対速度検出手段は、前記車間距離検出手段により検出された車間距離の所定時間における変化量を計算して前記相対速度を検出する
ことを特徴とする前照灯制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する前照灯制御装置において、
前記相対速度に対応して設定された車間距離閾値は、所定の閾値未満である相対速度に対応して設定された第１車間距離閾値、及び当該所定の閾値以上である相対速度に対応して設定された第２車間距離閾値であり、
前記第２車間距離閾値は、前記第１車間距離閾値よりも小さく、
前記前照灯制御手段は、
前記前方車両検出手段で前方車両を検出した場合、前記保持手段に保持された前記第１車間距離閾値及び前記第２車間距離閾値のうち、前記相対速度検出手段により検出された相対速度に対応するものを該当車間距離閾値として決定し、
前記車間距離検出手段で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前記前照灯をロービームからハイビームに切り替える
ことを特徴とする前照灯制御装置。
【請求項１】
車両の前照灯のハイビームとロービームとの切り換えを制御する前照灯制御手段と、
前記車両の前方を走行する前方車両を検出する前方車両検出手段と、
前記前方車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
前記前方車両の前記車両に対する相対速度を検出する相対速度検出手段と、
前記相対速度に対応して設定された車間距離閾値を保持する保持手段とを備え、
前記前照灯制御手段は、
前記前方車両検出手段で前方車両を検出した場合、
前記保持手段に保持された車間距離閾値のうち、前記相対速度検出手段で検出した相対速度に対応するものを該当車間距離閾値として決定し、
前記車間距離検出手段で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前記前照灯をロービームからハイビームに切り替える
ことを特徴とする前照灯制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載する前照灯制御装置において、
前記車間距離検出手段は、前記車両に搭載された撮像手段により撮像された前記前方車両の画像データを画像処理することで前記車間距離を検出し、
前記相対速度検出手段は、前記車間距離検出手段により検出された車間距離の所定時間における変化量を計算して前記相対速度を検出する
ことを特徴とする前照灯制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する前照灯制御装置において、
前記相対速度に対応して設定された車間距離閾値は、所定の閾値未満である相対速度に対応して設定された第１車間距離閾値、及び当該所定の閾値以上である相対速度に対応して設定された第２車間距離閾値であり、
前記第２車間距離閾値は、前記第１車間距離閾値よりも小さく、
前記前照灯制御手段は、
前記前方車両検出手段で前方車両を検出した場合、前記保持手段に保持された前記第１車間距離閾値及び前記第２車間距離閾値のうち、前記相対速度検出手段により検出された相対速度に対応するものを該当車間距離閾値として決定し、
前記車間距離検出手段で検出した車間距離が該当車間距離閾値を超えたことを条件として前記前照灯をロービームからハイビームに切り替える
ことを特徴とする前照灯制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−６０１０８（Ｐ２０１３−６０１０８Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９９８７５（Ｐ２０１１−１９９８７５）
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１３日（２０１１．９．１３）
【出願人】（０００００６２８６）三菱自動車工業株式会社 (2,892)
【Ｆターム（参考）】
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