JP5680922B2

JP5680922B2 - 自動車用ヘッドランプの制御方法

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Publication number: JP5680922B2
Application number: JP2010216364A
Authority: JP
Inventors: ロベールカロリーヌ; ボヌールパトリック
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2030-09-28
Also published as: US8757853B2; FR2950579A1; FR2950579B1; JP2011073671A; EP2301801A1; US20110075435A1

Description

本発明は、自動車用のロービームヘッドランプ、およびベンディングライトヘッドランプに関する。本発明は、さらに、このようなヘッドランプを装備した自動車に関する。

本発明の分野は、一般的には、自動車用ヘッドランプの分野である。この分野においては、種々のタイプのヘッドランプ装置が公知であり、主要な例としては、次のものがある。
・低光強度および短投光距離の駐車灯。
・より高い光強度で、７０ｍに達する路上投光距離を有するディップビームヘッドランプまたはロービームヘッドランプ。これらのヘッドランプは、主として夜間において用いられ、対向車両の運転者を眩惑することのないような光ビーム分布を行う。
・約２００ｍの道路上視界を有する、長投光距離のハイビームヘッドランプ。このヘッドランプは、他の自動車と擦れ違うときに、その運転者を眩惑しないようにオフにしなければならない。
・フォグランプ。
・ディップビームヘッドランプとハイビームヘッドランプとの機能が組み合わされた二重モードヘッドランプ。

しかしながら、上述の従来のヘッドランプ装置、より詳細にはロービームヘッドランプは、ある条件の下で用いられたときには、改良の余地のある光ビームを生成する。例えば運転者は、従来の構造による自動車のロービームヘッドランプによって生成された光ビームが、よりよい方向を向き、かつよりよく分布することが望ましいと感じるような状況に直面することがある。ロービームタイプのヘッドランプ装置の従来の構造とは、以下にいくつかの例をあげる先進機能を有していない構造を意味している。

例えば自動車が道路カーブに入っていくとき、ヘッドランプは、その正面前方をまっすぐに照射し続けるが、曲がろうとしている道路カーブの方向に光ビームを向ける方が、より理にかなっている。

このような理由によって、従来のヘッドランプ、特にロービームヘッドランプおよびハイビームヘッドランプには、その主機能に加えて、種々の改良が施こされてきている。具体的には、例えばＤＢＬ（動的ベンディングライト）ヘッドランプ〔本明細書においてＤＢＬ（動的ベンディングライト）機能を備えたヘッドランプとも呼ぶ〕において、自動車が道路カーブに入っていくとき、道路が最適に照射されるように、光源によって生成される光ビームの向きを変更することができる精巧な機能、すなわち先進機能の開発がなされてきている。

回転ヘッドランプとは、回転することができるように構成されたヘッドランプを意味している。

他方、自動車は、さらに障害物を検出するためのシステムを備えている。このシステムは、対向車両のヘッドライトを検出することができる、カメラを主要素とするシステムから得られた画像中のモチーフをはっきりと示すか、または画像中の物体を抽出することができる。

自動車が、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットを備えている場合には、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるときに、カメラは、第２の機能、すなわち、道路上に他の自動車を検出すると、その運転者を眩惑しないように、ハイビーム照明モードをオフにする機能を作動させる。

ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットには、自動車の１つの位置に固定された、固定視野を有するカメラが用いられる。そのため、一定の状況においては、対向車両がカメラの視野内に現れることができず、したがって、対向車両が、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットを装備した自動車のハイビームの照射範囲内に、既に入ってきているときでさえ、その対向車両を検出することができない場合がある。そのため、対向車両の運転者を眩惑するという状況が起こる危険性が生じる。この現象は、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットを備える自動車が、ＤＢＬ機能を備えているときに、さらに悪化する場合がある。

ＤＢＬ機能がデフォルト状態にあるとき、カメラの視野範囲と、ヘッドランプの照射範囲とは、実質的に同じ範囲をカバーする。デフォルト状態とは、道路に何らのカーブも検出されていないときに、ヘッドランプが呈している設定状態を意味している。道路カーブが検出された後、ＤＢＬ機能によって、ヘッドランプのハイビームが回転すると、カメラに直角に固定されており、常に自動車の走行方向と平行であるカメラの視野方向と、ヘッドランプの回転したハイビームの照射方向とは、互いにずれることは明らかであり、カメラは、いくつかの障害物（対向車両など）を検出することができなくなるから、対向車両の運転者を眩惑する可能性がある。

したがって、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットと、光ビームを回転させることができるヘッドランプとの両方を備えている自動車は、道路カーブが検出されたときに、対向車両の運転者を眩惑しにくい照明システムを備えている必要がある。

本発明は、このような問題を解決することを目的としている。

この目的を達成するために、本発明は、第１に、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニット、およびベンディングライト（ＤＢＬ）機能を備えている、少なくとも１つの自動車用ヘッドランプの光ビームを制御する方法を提供するものである。この方法は、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットが、アクティブ状態にあるという状況と、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるという状況とを含む、ある状況を検出すると、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能を、第１のアクティブ状態（オン状態）から、少なくとも第２の状態に変更するステップを含んでいる。

ベンディングライト（ＤＢＬ）機能の第１のアクティブ状態は、デフォルト状態であると有利である。デフォルト状態とは、変更を与えるコマンドを与えられない限り、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能が定常的に呈している設定状態を意味している。

さらに、第１のアクティブ状態（ＤＢＬ機能がアクティブ状態にある）においては、ＤＢＬ機能は、ＤＢＬシステムに対して常態として用いられているベンディングライト制御論理に従うことができる。したがって、第１のアクティブ状態は、標準状態である。

ベンディングライト（ＤＢＬ）機能の第２の状態は、第１のアクティブ状態とは異なるアクティブ状態である場合もあるし、非アクティブ状態（オフ状態）である場合もある。

１組の状況には、ハンドル角度に関わる状況を含ませることができる。さらに１組の状況には、あらかじめ定められた値より大きな曲率を有する道路カーブが検出されたという状況を含ませることができる。

曲率、したがって曲率半径の値は、ハンドル角度の値から推定することができる。このハンドル角度の値、およびその符号（右側への道路カーブ／左側への道路カーブ）は、従来どおりに、自動車のＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）上で直接読み出される。この値およびその符号は、自動車によって異なる。

道路カーブの曲率半径の値は、ＧＰＳ地図から得ることもできる。ＧＰＳ地図には、道路の幾何形状に関するデータが含まれている。

最後に、道路カーブの曲率半径を予測し（ＧＰＳ地図を用いて）、その予測値から、データ（ハンドル角度）を確認するために、ＧＰＳ地図からのデータと、自動車のＣＡＮからのデータ（ハンドル角度）を組み合わせることも可能である。

２つのデータ源を同時に用いることによって、曲率半径の値に、より大きな信頼性を与えることができる。

本発明を好適に実施しうる道路カーブは、５０ｋｍ／ｈの安全速度に相当する５４ｍの曲率半径以上の曲率半径を有する道路カーブであるが、それに限定されるわけではない。

特に、もっと急激な道路カーブが検出された場合には、ロービームヘッドランプとハイビームヘッドランプとの両方を点灯し、同時に、ベンディングライト機能をアクテイブ状態とすることが好ましい。

本発明は、さらに、次のものを備えている道路照明システムを提供するものである。
− カーブしている道路を照射するために、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能を備えている少なくとも１つのヘッドランプと、
− 自動車のデータネットワークに接続されており、ヘッドランプの向きを制御するマイクロコントローラと、
− 自動車の前方に位置している障害物の検出データ（最低限、「対向車および先行車」の検出データ）を供給することができるカメラと、
− カメラからの検出データを受け取ることができる、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニット。
この道路照明システムは、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあるという状況と、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるという状況とを含む、１組の状況を検出すると、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能を、第１のアクティブ状態から第２の状態に変更するように構成された制御手段を、さらに備えている。

本発明は、さらに、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットと、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能とを備えている２つの自動車用ヘッドランプを制御する方法であって、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあるという状況と、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるという状況とを含む、１組の状況を検出すると、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能を、第１のアクティブ状態から、少なくとも、第１のヘッドランプの光ビームが第１の角度だけ回転しており、第２のヘッドランプの光ビームが第１の角度と異なる第２の角度だけ回転している状態として定義される第２の状態に変更するステップを含む方法を提供するものである。

本発明は、さらに、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットと、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能とを備えている２つの自動車用ヘッドランプを制御する方法であって、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあるという状況と、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるという状況とを含む、１組の状況を検出すると、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能を、第１のアクティブ状態から、少なくとも、第１のヘッドランプの光ビームが回転しており、第２のヘッドランプの光ビームが回転していない状態として定義される第２の状態に変更するステップを含む方法を提供するものである。

障害物を検出するためのカメラを装備している自動車を、ＤＢＬ機能を備えていない場合（１ａ）と、ＤＢＬ機能を備えている場合（１ｂ）とを概略的に示す図である。非限定的な、本発明の第１の実施形態を説明するフローチャートである。非限定的な、本発明の第２の実施形態を説明するフローチャートである。非限定的な、本発明の第３の実施形態を説明するフローチャートである。本発明の各実施形態を、非限定的な一例として要約する表である。

添付図面を参照して、以下に述べる説明を読むことにより、本発明、およびその種々の応用例がよりよく理解しうると思う。なおこの説明は、単に例示の目的のものであって、本発明を限定するものではない。

以下に詳細に示すように、本発明の方法によると、自動車のヘッドランプによって、対向車両（すなわち、自動車に対して反対方向に走行している車両）の運転者が眩惑されることが防止される。

対向車両は、任意のタイプの車両である。本発明は、さらに、歩行者などの、対向車両以外の障害物にも適用しうる。

自動車と、エンジンを備えるあらゆる車両を含むものとする。

図１は、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットを装備した自動車を示す（１ａ）。このハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットには、固定視野（破線で示されている）を有するカメラが用いられている。カメラは、自動車の１つの位置に固定されている。

このようなハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットを備える自動車において、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるときに、カメラの視野内に対向車両が検出されると、その対向車両の運転者を眩惑しないように、ハイビーム照明モードは非アクティブ状態にされる。

カメラは、自動車の１つの位置に固定されており、かつ固定視野を有しているから、特に道路カーブにおいては、対向車両をカメラの視野内に捉えることができず、したがって、対向車両が、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットを装備した自動車のハイビームの照射範囲内に、既に入ってきているときでさえ、その対向車両を検出することができない。これによって、図１の１ａに示すように、対向車両の運転者を眩惑するという状況がもたらされる危険性がある。

図１の１ａに示されている自動車のヘッドランプの光ビームは、回転不可能である。すなわち、このヘッドランプは、先進的なＤＢＬ機能を有していない。

図１には、さらに、ＤＢＬ機能を有し、光ビームが回転するヘッドランプを備える自動車が示されている（１ｂ）。この自動車は、さらに、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニット、および障害物を検出するためのカメラを備えている。このカメラは、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるときに、障害物（対向車両）を検出すると、ハイビーム照明モードから、ロービーム照明モードに変更するための信号を、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットに送る。

道路カーブにおいて、ＤＢＬ機能がアクティブ状態（オン状態）にあると、ヘッドランプは、道路カーブにしたがって回転する。その結果、対向車両の運転者が眩惑される状況が生じる。図１の１ｂにおいては、ヘッドランプのハイビームの照射範囲は、固定されているカメラの視野からずっとずれており、したがって、対向車両の運転者が、カメラの視野内にはいる前に、より長い間、まばゆいハイビームに曝されており、図１の１ｂにおける眩惑は、図１の１ａにおける眩惑よりもはるかに深刻である（眩惑は、運転者が光放射を受けている時間の長さに直接関連することが知られている）。さらに、眩惑される運転者は、光ビームの軸により接近し、したがって、知覚される照射量は、より多くなる。光ビームの中心に近いほど、放射光強度は増す。

この問題を解決するために、図２に示す第１の実施形態によれば、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあり、かつヘッドランプがハイビーム照明モードにある場合には、ＤＢＬ機能はオフにされる。

したがって、照明の質をロービーム照明モードに保ちながら、ＤＢＬ機能を用いることにより、不慮の眩惑を防止することができる。

逆に、ＤＢＬ機能をオフにし、かつハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットによって、ハイビーム照明モードをアクティブ状態にすると、それ以後は、この第１の実施形態は、道路カーブの曲がる角度に無関係であり、道路カーブの検出は必要ではなくなる。

図３に示す第２の実施形態によれば、ＤＢＬ機能は、あらかじめ定められた道路カーブにおいてのみ、オフにされる。これは、一例として、ハンドル角度またはナビゲーションシステムを参照することによって実行される。

例えばハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあり、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあり、かつハンドル角度があらかじめ定められた値より大きいときに、ＤＢＬ機能はオフにされる。

一例として、このあらかじめ定められた値は、６０ｍの曲率半径に相当する。

曲率半径は、通常、ハンドル角度データ、および／またはナビゲーションシステムからのデータに基づいて計算される。

ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあり、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあり、かつナビゲーションシステムから得られた道路カーブの曲率が、あらかじめ定められた値より大きいとき、すなわち、曲率半径があらかじめ定められた値より小さいときにも、ＤＢＬ機能をオフにしてもよい。

図４に示す第３の実施形態によれば、ロービーム照明モードが、ハイビーム照明モードに自動的に変更された場合には、常に、ＤＢＬ機能の制御論理が変更される。

例えばハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあり、かつハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるときに、道路カーブが検出されると、ＤＢＬ機能がオフにされるのではなくて、例えばハンドルの回転が検出されると、ＤＢＬ機能のあらかじめ定められた制御論理が変更される。

例えば道路カーブを検出したときに、自動車がハイビーム照明モードにある場合には、ハイビーム照明モードにおける光ビームより広がって、単位面積当たりの光度が減少した光ビームを得るために、２つのヘッドランプのうちの一方の回転が、単純に角度的に制限される。光ビームが存在すると、幻惑を生じる可能性は常に存在するが、一方のヘッドランプだけを回転させるか、または一方のヘッドランプの回転を制限せずに、他方のヘッドランプの回転を制限することによって、光ビームが広がるから、対向車両に及ぼす光ビームの影響が緩和され、運転のしやすさが大となる。

ヘッドランプの光ビームの回転は、例えば道路カーブの曲率円の半径と関連付けられる。曲率円の半径は、ハンドル角度データに基づいて、かつ／またはナビゲーションシステムからのデータを用いて計算される。

第３の実施形態において、一方のヘッドランプの光ビームだけを回転させなければならない場合には、そのヘッドランプは、道路カーブの曲がる方向に関連付けて選択される。

それに代えて、２つの光ビームを、互いに異なる角度だけ回転させることもできる。これにより、対向車両の運転者を眩惑する危険性は減少する。

別の一実施形態において、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあり、かつハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるときに、あらかじめ定められた１組の状況が検出されると、ＤＢＬ機能をオフにしてもよく、また別の１組の状況が検出されると、ＤＢＬ機能を変更してもよい。

さらに別の一実施形態において、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあり、かつハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるときに、あらかじめ定められた１組の状況が検出されると、ＤＢＬ機能の制御論理を変更してもよく、また別の１組の状況が検出されると、ＤＢＬ機能の制御論理を別の様式に変更してもよい。

これにより、状況の複数の組に対応して、複数の第２の状態を定めることができる。

図５は、本発明による各実施形態を要約した表である。第１の実施形態に係る１番目の行は、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあり、かつヘッドランプがハイビーム照明モードにある（ハイビーム照明モードがアクティブ状態にある）ときに、ＤＢＬ機能はオフにされていることを示している。用語「非使用」は、それぞれの場合において、該当のパラメータが用いられないことを示している。

第２の実施形態に係る２〜４番目の行においては、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットはアクティブ状態にあり、かつヘッドランプはハイビーム照明モードにある。３つのパラメータ、すなわちハンドルの回転の有無、ハンドル角度データ、およびナビゲーションシステムからのデータを、ＤＢＬ機能をオフにするか否かを判定するために、個々に、または全て同時に考慮に入れることができる。

第３の実施形態に係る５番目の行は、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあり、かつヘッドランプがハイビーム照明モードにある（ヘッドランプのフラッシングがアクティブ状態にある）ときに、ＤＢＬ機能の制御論理が変更されていることを示している。

Claims

ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニット、およびベンディングライト（ＤＢＬ）機能を備えている、少なくとも１つの自動車用ヘッドランプを制御する方法であって、
前記の、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあるという状況と、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるという状況とを含む、１組の状況を検出すると、前記ベンディングライト（ＤＢＬ）機能を、第１のアクティブ状態から、少なくとも第２の状態に変更するステップを含み、
前記第２の状態は、道路カーブが検出されたときに、対向車両の運転者を眩惑しにくい状態であることを特徴とする方法。
前記ベンディングライト（ＤＢＬ）機能の第１のアクティブ状態は、デフォルト状態であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記ベンディングライト（ＤＢＬ）機能の第２の状態は、非アクティブ状態であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
前記ベンディングライト（ＤＢＬ）機能の第２の状態は、前記第１のアクティブ状態と異なるアクティブ状態であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
前記一組の状況に、ハンドル角度に関わる状況が含まれることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
前記１組の状況に、あらかじめ定められた値より大きな曲率を有する道路カーブが検出されたという状況が含まれることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
− カーブしている道路を照射するために、ベンディングライト（ＤＢＬ）機能を備えている少なくとも１つのヘッドランプと、
− 自動車のデータネットワークに接続されており、前記ヘッドランプの向きを制御するマイクロコントローラと、
− 前記自動車の前方に位置している障害物の検出データを供給することができるカメラと、
− 前記カメラからの検出データを受け取ることができる、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットとを具備している道路照明システムであって、
前記ベンディングライト（ＤＢＬ）機能は、前記の、ハイビーム照明モードとロービーム照明モードの自動切り替えユニットがアクティブ状態にあるという状況と、ハイビーム照明モードがアクティブ状態にあるという状況とを含む、１組の状況を検出すると、第１のアクティブ状態から、少なくとも第２の状態に変更するように構成された制御手段を、さらに具備しており、
前記第２の状態は、道路カーブが検出されたときに、対向車両の運転者を眩惑しにくい状態であることを特徴とする道路照明システム。
前記ベンディングライト（ＤＢＬ）機能の第１のアクティブ状態は、デフォルト状態であることを特徴とする、請求項７に記載の道路照明システム。
前記ベンディングライト（ＤＢＬ）機能の第２の状態は、非アクティブ状態であることを特徴とする、請求項７または８に記載の道路照明システム。
前記ベンディングライト（ＤＢＬ）機能の第２の状態は、前記第１のアクティブ状態と異なるアクティブ状態であることを特徴とする、請求項７または８に記載の道路照明システム。
前記１組の状況に、ハンドル角度に関わる状況が含まれることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか１つに記載の道路照明システム。
前記１組の状況に、あらかじめ定められた値より大きな曲率を有する道路カーブが検出されたという状況が含まれることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか１つに記載の道路照明システム。
前記道路照明システムは、２つのヘッドランプを具備していること、および前記第２の状態は、第１のヘッドランプの光ビームが第１の角度だけ回転しており、かつ第２のヘッドランプの光ビームが、第１の角度と異なる第２の角度だけ回転している状態を意味していることを特徴とする、請求項７〜１２のいずれか１つに記載の道路照明システム。
前記道路照明システムは、２つのヘッドランプを具備していること、および前記第２の状態は、第１のヘッドランプの光ビームが回転しており、第２のヘッドランプの光ビームが回転していない状態であることを特徴とする、請求項７〜１２のいずれか１つに記載の道路照明システム。