JP2010036779A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバに応じた適切な配光制御を簡易に選択することができる。
【解決手段】車両用前照灯装置１１０は、車両に配置される前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌと、前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌによる光の照射を制御する制御システム１４と、を備える。制御システム１４は、取得したドライバの撮像画像の情報に基づいてドライバの属性を決定するドライバモニタＥＣＵ１１２と、前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌの配光制御条件をドライバの属性に応じて決定するＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６と、決定された配光制御条件に基づいて前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌによる光の照射を制御する配光制御手段１１８とを有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車などに用いられる車両用前照灯装置に関する。

従来、車両前方の視認性を向上させるために様々な構成の車両用前照灯装置が考案されている。例えば、前走車の有無によりロービームとハイビームとを切り替えたり、ハンドル舵角や車速に応じてヘッドランプの光軸をスイブルしたりすることが可能な装置が考案されている。

一方、このような車両用前照灯装置において、視認性や安全性を向上させるために行われる配光制御として各運転者が好ましいと思う制御は必ずしも一致しない。そこで、予めナビゲーション装置の表示画面上で運転者が自らの属性を選択することで、運転者の運転技能に適した配光制御を行うことが可能な配光制御装置が考案されている（特許文献１参照）。

特開２００２−１９３０３０号公報

しかしながら、前述の装置では、ドライバが自らの属性を選択し装置に入力する必要があるためドライバに余分な操作負担をかけることになる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライバに応じた適切な配光制御を簡易に選択可能な車両用前照灯装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯装置は、車両に配置される前照灯ユニットと、前照灯ユニットによる光の照射を制御する制御システムと、を備える。制御システムは、取得したドライバの運転操作情報に基づいてドライバの運転特性を決定するドライバ運転特性決定手段と、前照灯ユニットの配光制御条件をドライバの運転特性に応じて決定する制御条件決定手段と、決定された配光制御条件に基づいて前照灯ユニットによる光の照射を制御する配光制御手段と、を有する。

この態様によると、例えば、車両側の装置からドライバの運転操作情報を取得できれば、ドライバに特段の操作負担をかけずに、ドライバの運転特性に応じて前照灯ユニットによる光の照射を制御することができる。ここで、ドライバの運転操作情報とは、ドライバが運転の際に行う何らかの操作を示す情報としてとらえることができ、例えば、アクセルやブレーキ、ステアリングの操作量を直接的に検出した情報や、操作を間接的に示すような車速や加速度、操舵トルクといった情報である。

本発明の別の態様もまた、車両用前照灯装置である。この装置は、車両に配置される前照灯ユニットと、前照灯ユニットによる光の照射を制御する制御システムと、を備える。制御システムは、取得したドライバの撮像画像の情報に基づいてドライバの属性を決定するドライバ属性決定手段と、前照灯ユニットの配光制御条件をドライバの属性に応じて決定する制御条件決定手段と、決定された配光制御条件に基づいて前照灯ユニットによる光の照射を制御する配光制御手段と、を有する。

この態様によると、例えば、車両に設けられているドライバモニタカメラによる撮像画像の情報を取得できれば、ドライバに特段の操作負担をかけずに、ドライバの属性に応じて前照灯ユニットによる光の照射を制御することができる。ここで、ドライバの属性とは、例えば、性別や年齢のように、運転操作の傾向や身体的な特徴に何らかの共通性を見いだすことができる集団を表すものとして規定することができる。

ドライバ属性決定手段は、ドライバの撮像画像として顔の情報に基づいてドライバの属性を決定してもよい。これにより、ドライバの性別や年齢を精度良く判別することができる。

特定ドライバの属性を記憶する記憶手段を更に備えてもよい。ドライバ属性決定手段は、ドライバの撮像画像の情報に基づいて該ドライバが特定ドライバであると判定した場合、記憶されている特定ドライバの属性をドライバの属性として決定してもよい。これにより、撮像画像のドライバが特定ドライバの場合、改めてドライバの属性を決定するための演算を省略することが可能となり、ドライバに応じた適切な配光制御を応答性よく選択することが可能となる。

制御システムは、取得したドライバの運転操作情報に基づいてドライバの運転特性を決定するドライバ運転特性決定手段を更に備えてもよい。制御条件決定手段は、前照灯ユニットの配光制御条件をドライバの属性とドライバの運転特性とに応じて決定する。これにより、ドライバに応じた適切な配光制御をより精度良く選択することが可能となる。

ドライバ運転特性決定手段は、所定区間の道路を走行した際のドライバの運転操作情報とナビゲーション装置から取得した該道路の情報とを比較し、ドライバの運転特性を決定する。これにより、実際のドライバの運転を考慮した適切な配光制御を簡易に選択することが可能となる。

本発明によれば、ドライバに応じた適切な配光制御を簡易に選択することができる。

車両などの前照灯ユニット（ヘッドライト）の配光を、その車両が走行する環境や路面状況、周囲の車両等に応じて制御することは種々考案されている。しかしながら、ある車両において最適と思われる配光制御はドライバの好みや属性によって異なる可能性がある。そこで、本発明者は、ドライバの個性に応じて予想される適切な配光制御条件を決定し、その配光制御条件に基づいて前照灯ユニットによる光の照射を制御することで、よりユーザフレンドリーな配光制御が可能であることに想到した。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

図１は、本実施の形態に係る車両用前照灯装置を適用した車両の外観を示す概略図である。図１に示すように、本実施の形態に係る車両１０は、前照灯装置１２と、前照灯装置１２による光の照射を制御する制御システム１４と、車両１０の走行状況を示す情報を検出してその検出信号を制御システム１４へ出力する各種センサと、ドライバを撮影するカメラ１６と、ＧＰＳ衛星からの軌道信号を受信して制御システム１４へ出力するアンテナ１８と、を備える。

各種センサとしては、例えば、ステアリングホイール２０の操舵角を検出するステアリングセンサ２２と、車両１０の車速を検出する車速センサ２４と、車両１０の水平状態（レベリング）を検出するために前後の車軸のそれぞれの高さを検出する車高センサ２６（後部車軸のセンサのみ図示）が設けられており、これらのセンサ２２，２４，２６が前述の制御システム１４に接続されている。

本発明に適用できる前照灯装置としては、照射する光の配光を状況に応じて変化させることができる構成であれば特に限定されないが、本実施の形態では、ランプをスイブルできる方式を例として説明する。

前照灯装置１２は、左右一対の前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌを有する。前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌは、内部構造が左右対称であるほかは互いに同じ構成であり、右側のランプハウジング内にロービーム用灯具ユニット２８Ｒおよびハイビーム用灯具ユニット３０Ｒが、左側のランプハウジング内にロービーム用灯具ユニット２８Ｌおよびハイビーム用灯具ユニット３０Ｌがそれぞれ配置されている。

制御システム１４は、入力された各種センサの各出力に基づいて車両の前部の左右にそれぞれ装備されたスイブル可能な前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌ、すなわち照射方向を左右方向に偏向制御してその配光特性を変化することが可能な前照灯装置１２を制御する。このようなスイブル可能な前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌとしては、例えば前照灯ユニット内に設けられているリフレクタやプロジェクタランプを水平方向に回動可能な構成として駆動モータ等の駆動力源によって回転駆動する回転駆動手段を備えたものがある。この種のＡＦＳ（Adaptive Front-lighting System）によれば、自動車がカーブした道路を走行する際には、自動車の走行速度に対応してカーブ先の道路を照明することが可能になり、走行安全性を高める上で有効である。

次に、車両用前照灯装置１１０が備える前照灯ユニットの詳細について説明する。上述の前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌは左右対称の構造をしている以外は同一の構成であるため、以下では、右側の前照灯ユニット１２Ｒを例として説明し、左側の前照灯ユニット１２Ｌの説明は省略する。

はじめに、スイブル可能なロービーム用灯具ユニットについて説明する。図２は、前照灯ユニット１２Ｒのうちロービーム用灯具ユニット２８Ｒの概略断面図である。図３は、図２に示すプロジェクタランプを含む部分分解斜視図である。ロービーム用灯具ユニット２８Ｒは、前述のＡＦＳの構成要素のうち、照射方向を左右に偏向可能な構成である。灯具ボディ３２の前部開口にはレンズ３４が、後部開口には後部カバー３６がそれぞれ取り付けられて灯室３８が形成されており、灯室３８内にはプロジェクタランプ４０が配設されている。プロジェクタランプ４０は、スリーブ４２、リフレクタ４４、レンズ４６および光源４８が一体化されており、既に広く使用されているものであるので詳細な説明は省略するが、ここでは光源４８には放電バルブを用いたもの使用している。

プロジェクタランプ４０は概ねコ字状をしたブラケット５０に支持されている。また、灯具ボディ３２内のプロジェクタランプ４０の周囲にはレンズ３４を通して内部が露呈しないようにエクステンション５２が配設されている。さらに、この実施の形態では、灯具ボディ３２の底面開口に取り付けられた下カバー５４を利用してプロジェクタランプ４０の光源４８としての放電バルブを点灯させるための点灯回路５６が内装されている。

プロジェクタランプ４０は、ブラケット５０の垂直板５１からほぼ直角に曲げ形成された下板５８と上板６０との間に挟まれた状態で支持されている。下板５８の下側にはアクチュエータ６２がネジ６３により固定されており、アクチュエータ６２の回転出力軸６４は下板５８に開口された軸穴６５を通して上側に突出されている。ネジ６３は下板５８の下面に突出されたボス６７にネジ止めされる。そして、プロジェクタランプ４０の上面に設けられた軸部６６が上板６０に設けられた軸受６８に嵌合され、プロジェクタランプ４０の下面に設けられた連結部７０がアクチュエータ６２の回転出力軸６４に嵌合して連結されている。これにより、プロジェクタランプ４０は、ブラケット５０に対して左右方向に回動可能とされ、かつアクチュエータ６２の動作によって回転出力軸６４と一体に水平方向に回動動作されるようになっている。

ここで、ブラケット５０は正面から見て左右の各上部にエイミングナット７２，７４が一体的に取り付けられており、右側の下部にレベリング軸受７６が一体的に取着されている。各エイミングナット７２，７４にはそれぞれ灯具ボディ３２に軸転可能に支持された水平エイミングスクリュ７８、垂直エイミングスクリュ８０が螺合される。また、レベリング軸受７６には灯具ボディ３２に支持されたレベリング機構８２のレベリングボール８４が嵌合される。この構成により、水平エイミングスクリュ７８を軸転操作することでブラケット５０は右側のエイミングナット７４とレベリング軸受７６を結ぶ線を支点にして水平方向に回動することが可能である。

また、水平エイミングスクリュ７８と垂直エイミングスクリュ８０を同時に軸転操作することでブラケット５０をレベリング軸受７６を支点にして上下方向に回動することが可能である。さらに、レベリング機構８２を動作させることで、レベリングボール８４が軸方向に前後移動され、ブラケット５０を左右の各エイミングナット７２，７４を結ぶ線を支点として上下方向に回動することが可能である。これにより、プロジェクタランプ４０の光軸を左右方向および上下方向に調整するためのエイミング調整、および車両の車高変化に伴うレベリング状態に対応してプロジェクタランプの光軸を上下方向に調整するレベリング調整が可能になる。

なお、プロジェクタランプ４０のリフレクタ４４の下面には突起８６が突出されており、またこれに対向するブラケット５０の下板５８には左右位置にそれぞれ一対のストッパ８８が切り起こし形成されており、プロジェクタランプ４０の回動に伴って突起８６がいずれか一方のストッパ８８に当接することで、プロジェクタランプ４０の回動範囲が規制されるようになっている。

次に、ハイビーム用灯具ユニットについて説明する。図４は、前照灯ユニット１２Ｒのうちハイビーム用灯具ユニット３０Ｒの概略断面図である。ランプハウジング９０は、前面を開口した容器状のランプボディ９２と、ランプボディ９２の前面開口部に取り付けられた前面レンズ９４とで構成されている。ハイビーム用灯具ユニット３０Ｒは、ランプハウジング９０の内部に設けられており、図４に示すように回転放物面（パラボラ）が形成されたリフレクタ９６と、リフレクタ９６の焦点位置に配置された光源Ｈ１と、光源Ｈ１よりも若干車両前側に配置された光源Ｈ２と、を有する。

本実施の形態に係るハイビーム用灯具ユニット３０Ｒでは、２つのフィラメントを一体に内蔵したいわゆるＨ４バルブ９８が用いられており、Ｈ４バルブ９８の後側のＲフィラメント１００が光源Ｈ１としての機能を、前側のＦフィラメント１０２が光源Ｈ２としての機能を果たす。Ｆフィラメント１０２の上方のＨ４バルブ９８表面にはインナーシェード１０４が設けられている。ハイビーム用灯具ユニット３０Ｒでは、Ｒフィラメント１００、すなわちリフレクタ９６の焦点位置にある光源Ｈ１が点灯すると、リフレクタ９６で反射された光がランプ光軸Ｌｘにほぼ平行な光束として出射される。なお、詳細は省略するが、ハイビーム用灯具ユニット３０Ｒについても、ロービーム用灯具ユニット２８Ｒと同様に、駆動源により駆動するエイミング機構やレベリング機構を用いて光軸を可変とするように構成するとよい。

（車両用前照灯装置）
次に、本実施の形態に係る車両用前照灯装置について説明する。図５は、本実施の形態に係る車両用前照灯装置１１０の概略構成を示すブロック図である。車両用前照灯装置１１０は、前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌと、制御システム１４とを備える。そして、車両用前照灯装置１１０は、制御システム１４においてドライバの個性に応じた配光制御条件を決定し、決定された配光制御条件に基づいて前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌによる光の照射を制御する。

本願発明者が鋭意検討した結果、配光制御条件を決定する際に参考となるドライバの個性や嗜好は、年齢や性別で大体の傾向が推測できることがわかってきている。また、ドライバの運転操作に関わる嗜好は、所定区間走行時の運転特性により推測できることもわかってきている。

近年、体の一部の特徴から個人を特定する生体認証の一つである「顔認識」技術の発達により、撮像手段の一つであるカメラによる撮像画像に基づいて、顔の輪郭、目や口の凹凸、位置関係や形状、明暗差などの特徴から事前に登録した人物かどうかを特定することができるようになっている。また、最近は顔の骨格やしわ、たるみなどを解析することで、年齢や性別など、人の属性も推定できるようになってきている。

そこで、本実施の形態に係る制御システム１４には、ドライバの映像を取得するためのドライバモニタカメラ１６が接続されている。また、ドライバがどのような運転特性を有しているかを判断する際に参照される、操舵情報や車速を検出するためのステアリングセンサ２２や車速センサ２４、車高センサ２６が接続されている。制御システム１４は、これらの情報と、アンテナ１８で受信したＧＰＳの軌道信号の情報に基づいて、ドライバの運転特性を決定することができる。

（制御システム）
制御システム１４は、ドライバの性別や年齢等の属性を判定するドライバモニタＥＣＵ１１２と、車両が備える各種センサからの情報やＧＰＳの軌道信号の情報に基づいてドライバの運転特性を判定するナビゲーションＥＣＵ１１４と、ドライバの属性や運転特性に応じて配光制御条件を決定するＨＬ（ヘッドランプ）配光制御ＥＣＵ１１６と、決定された配光制御条件に基づいて前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌによる光の照射を制御する配光制御手段１１８と、を有する。

ドライバモニタＥＣＵ１１２は、ドライバモニタカメラ１６で撮影したドライバの顔の映像から性別、年齢などのドライバ属性を推定し、そのデータをＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６からの出力要請あるいは必要に応じてＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６に送出する。ドライバの撮像画像として顔の情報に基づいてドライバの属性を決定することで、ドライバの性別や年齢を精度良く判別することができる。なお、ドライバモニタＥＣＵ１１２は、それまでに推定されたドライバ属性のデータを記憶する記憶手段１２０が接続されている。

ナビゲーションＥＣＵ１１４は、道路データと車速データなどから車両の現在位置やルート案内をする基本機能とともに、所定区間（市街地、山岳路、高速道路等の所定距離）内におけるドライバの運転操作状況データ（制限速度や適正速度に対する実速度）からドライバの運転特性（安全志向、スピード志向、それらの中間など）を推定し、そのデータをＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６からの出力要請あるいは必要に応じてＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６に送出する。換言すれば、ナビゲーションＥＣＵ１１４は、所定区間の道路を走行した際のドライバの運転操作情報とナビゲーション装置から取得したその道路の情報とを比較することで、ドライバの運転特性を簡易に決定することができる。これにより、統計的に定まるドライバの属性では推定しづらい個性的なドライバ、つまり平均とは異なる運転操作を行う傾向にあるドライバに対しても、そのドライバに適した配光制御が可能となる。

なお、適正速度は、路車間通信、例えばＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）により交通量データを入手し、その道路種別（車線数や道路幅など）と交通量から算出してもよい。また、ナビゲーション装置やＶＩＣＳにより、例えば、自車の数秒先の位置や走行地域、交通事故多発地点など種々の情報が得られる。

ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６は、ドライバモニタＥＣＵ１１２やナビゲーションＥＣＵ１１４等からドライバ属性や運転特性のデータを取得したり、必要に応じて送出要請し、これらのテーブルデータを後述する配光関数や調光関数に当てはめ、ドライバ特性（ドライバ属性の決定値）に対応した配光制御条件（ベース配光、点滅・調光方式、スイブル方式、駆動速度など）を決定する。また、通常の配光制御に必要な走行データ（車速、舵角、走行地域、注視方向など）を同じくドライバモニタＥＣＵ１１２やナビゲーションＥＣＵ１１４等から取得し、これらのデータとドライバ特性を加味し、最終的な配光制御条件に応じたデータ（駆動量、光量）を決定し、配光制御手段１１８に送出する。

配光制御手段１１８は、ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６から取得した配光制御条件（ベース配光、点滅・調光方式、スイブル方式、駆動速度）と最終的な配光制御指示のデータ（駆動量、光量）に基づき、前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌの制御を行う。なお、後述のドライバ特性テーブルは、ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６に必ずしも記憶されている必要はなく、ドライバモニタＥＣＵ１１２か若しくはナビゲーションＥＣＵ１１４に記憶されていてもよい。

次に、車両用前照灯装置１１０における配光制御のフローについて説明する。図６は、本実施の形態に係る配光制御を示すフローチャートである。

はじめに、制御システム１４においては、エンジン始動を示すＩＧスイッチ（あるいはヘッドランプスイッチ）のＯｎ信号を検出すると、ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６は記憶手段１２０に記憶されているそれまでのデータを読み込み（Ｓ１０）、そのデータに前回の制御に用いたデータが存在するか否かを判定する（Ｓ１２）。読み込んだデータに前回のデータが含まれている場合（Ｓ１２のＹｅｓ）、そのデータに基づいたドライバ属性やドライバ特性を条件に設定する（Ｓ１４）。読み込んだデータに前回のデータが含まれていない場合（Ｓ１２のＮｏ）、予め定められている初期条件に設定する（Ｓ１６）。

次に、ドライバの属性を取得する必要があるか否かを判定する（Ｓ１８）。ドライバは常に同一人物ではなく、また運転特性についても常に一定ではないことから、この処理を行うことで、状況の変化に応じた適切な配光制御が可能となる。例えば、ドアが開閉された場合はドライバが交代した可能性があるため、ドアの開閉を検知した際に行ってもよい。

ドライバ属性の取得が必要と判定された場合（Ｓ１８のＹｅｓ）、ドライバ属性やドライバ運転特性のデータをドライバモニタＥＣＵ１１２やナビゲーションＥＣＵ１１４から取得し（Ｓ２０）、ドライバ特性を決定する（Ｓ２２）。

ドライバ特性の決定は、以下のような方法によって行うことができる。ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６は、ドライバの属性である年齢のデータに基づいて、必要光量Ｌ、照明範囲Ｗを表１に示すドライバ属性テーブルから決定する。表１に示すドライバ属性テーブルは、年齢によって予め最適と思われる値（標準値に対する係数）が設定されており、実験や試験により適宜算出すればよい。

また、ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６は、ドライバの運転操作状況（車速や操舵情報、現在位置、走行している道路形状など）のデータに基づいて、運転特性Ｄを表２に示すドライバ運転特性テーブルから決定する。

表２に示すドライバ運転特性テーブルは、ドライバの運転状態から予め最適と思われる状況を示す値が設定されており、実験や試験により適宜算出すればよい。

ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６は、このように求めたドライバ属性、ドライバ運転特性のデータに基づいて、表３に示すドライバ特性を決定する。

表３に示すドライバ特性を有するドライバは、運転特性が標準よりもスピード志向（運転特性Ｄが４）で年齢が５０〜６０才の女性である。

ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６は、決定されたドライバ特性のデータに基づいてそのドライバに適切な配光制御方式を決定する（Ｓ２４）。配光制御方式の決定とは、適切と思われる必要光量や照明範囲を実現するための、例えば、前照灯ユニット１２Ｒ，１２Ｌにおける点滅・調光方式、スイブル方式などを決定するとともに、ドライバ特性から後述する配光特性関数（配光関数ＦＢ、スイブル関数ＦＳ、調光関数ＦＬ）をそれぞれ決定することである。その後、配光制御手段１１８のベース配光を配光関数ＦＢで決定されたベースビーム仕様に設定する。

ここで、配光関数ＦＢは、スイブルビームを照射可能なロービーム用灯具ユニット２８Ｒ，２８Ｌおよび固定ビームを照射するハイビーム用灯具ユニット３０Ｒ，３０Ｌの基準となるベース配光を、ドライバ特性に基づいて決定する。スイブル関数ＦＳは、ロービーム用灯具ユニット２８Ｒ，２８Ｌのスイブル駆動速度やスイブルパターン（ヒステリシス）などを、ドライバ特性に基づいて決定する。調光関数ＦＬは、調光時の光量増減パターンなどをドライバ特性に基づいて決定する。なお、これらの各関数の詳細については後述する。

その後、ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６は、再度ドライバモニタＥＣＵおよびカーナビＥＣＵから走行データを取得し（Ｓ２６）、先に決定されたスイブル関数ＦＳや調光関数ＦＬからその配光制御方式（配光制御仕様）の配光制御指示データ（光量、駆動量）を算出・決定する（Ｓ２８）。ここで、走行データとして取得する情報としては、ナビゲーションＥＣＵ１１４から取得した車速、操舵角度、現在位置や道路形状の情報の他、ドライバモニタＥＣＵ１１２で算出された走行中のドライバの顔向き、注視方向、覚醒度の情報が挙げられる。

配光制御手段１１８は、算出された指示データに従い、アクチュエータや調光回路などを動作させ前照灯ユニットの配光制御を行う（Ｓ３０）。このような一連の処理が所定時間実施されたか否かを判定し（Ｓ３２）、所定時間が経過した場合（Ｓ３２のＹｅｓ）、再度、ドライバモニタＥＣＵおよびカーナビＥＣＵからドライバ属性やドライバ運転特性データを受けるためにＳ１８の処理に戻る。一方、所定時間が経過していない場合（Ｓ３２のＮｏ）、エンジンが停止になっているか否かを判定する（Ｓ３４）。エンジンが停止している場合（Ｓ３４のＹｅｓ）、一連の処理を終了する。エンジンが停止していない場合（Ｓ３４のＮｏ）、所定時間が経過するまで同様の配光制御が継続される。

（ドライバ特性と配光特性関数（配光関数ＦＢ、スイブル関数ＦＳ、調光関数ＦＬ）について）
ここでは、設定されたドライバ特性からベース配光やスイブル配光、調光配光を決定する手法を説明する。その前に基本的なドライバ属性（特性）と配光の好みについて説明する。

（１）ドライバ属性（特性）と配光の好み
（ａ）性別：女性は買い物などで近隣を運転することが多く、スピードも男性に比べ遅いため、手前を明るくした配光が望まれる。一方、男性は通勤やドライブで遠出する機会が多いため、遠方を明るくした配光が望まれる。
（ｂ）年齢：高齢者は非高齢者に比べ周辺視力の低下が大きく、速度も抑えがちである。そこで、非高齢者に比べ遠方の光量は抑えても、照明範囲の広い配光が望まれる。
（ｃ）運転特性：ドライブが趣味でスピード志向のドライバは遠方をより明るく照明する必要がある。一方、のんびり志向のドライバは、速度があまり高くなく、注意が散漫かあるいは安全走行の傾向が高いため、周辺が明るい配光を望む傾向がある。

（２）配光特性関数について
ドライバ特性が決定されれば、配光特性関数（配光関数ＦＢ、スイブル関数ＦＳ、調光関数ＦＬ）により固定ビームやスイブルビームのベース配光およびスイブルビームや調光ビームの制御方式を決定することができる。

各配光特性関数は、表３に示すように、年齢、性別のドライバ属性から決定したドライバ特性変数である必要光量Ｌ、照射範囲Ｗ、性別Ｓ、そして運転特性Ｄによるマトリックス関数に決定値を代入し決定される。

（ａ）配光関数ＦＢは固定ビームやスイブルビームのベース配光を決定する。この関数を式（１）、式（２）に示す。

式（１）に基づいて配光関数ＦＢにドライバ特性変数である必要光量Ｌ、照射範囲Ｗ、性別Ｓ、運転特性Ｄを代入することにより、上下方向Ａｉｍｉｎｇ位置（Ｖ）、左右方向Ａｉｍｉｎｇ位置（Ｈ）、Ｂｕｌｂ電圧（ＢＶ）が算出され、固定ビームのベース配光が決定される。

また、同様に、式（２）に基づいて配光関数ＦＢにドライバ特性変数である必要光量Ｌ、照射範囲Ｗ、性別Ｓ、運転特性Ｄを代入することにより、Ｂｕｌｂ位置（Ｐ）、Ｂｕｌｂ電圧（Ｖ）、Ｌｅｎｓ位置（Ｌ）が算出され、スイブルビームのベース配光が決定される。

（ｂ）スイブル関数ＦＳ、調光関数ＦＬは、制御パターンを決定する。これらの関数を式（３）、式（４）に示す。

式（３）に基づいてスイブル関数ＦＳにドライバ特性変数である必要光量Ｌ、照射範囲Ｗ、性別Ｓ、運転特性Ｄを代入することにより、動き開始角度（Ｓｂ）、戻り開始角度（Ｒｂ）、往路傾斜角度（Ｇα）、帰路傾斜角度（Ｒα）が算出され、スイブル制御時のヒステリシスカーブが決定される。これを図７に示す。

一方、調光ビームの制御については、式（４）に基づいて調光関数ＦＬにドライバ特性変数である必要光量Ｌ、照射範囲Ｗ、性別Ｓ、運転特性Ｄを代入することにより、バルブ電圧（ＢＶ）や点灯数（Ｎ）を決定する。なお、電圧、灯数で光量を制御する以外に図８に示すような調光ヒステリシスカーブを設定してもよい。

上述のように、制御システム１４は、ナビゲーションＥＣＵ１１４により取得したドライバの運転操作状況のデータに基づいてドライバの運転特性を決定し、ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６により前照灯ユニットの配光制御条件をドライバの運転特性に応じて決定する。そして、配光制御手段１１８は、決定された配光制御条件に基づいて前照灯ユニットによる光の照射を制御することができる。このように、直接的、間接的にドライバの運転操作情報を取得できれば、ドライバに特段の操作負担をかけずに、ドライバの運転特性に応じて前照灯ユニットによる光の照射を制御することができる。

また、制御システム１４は、ドライバモニタＥＣＵ１１２によりドライバの撮像画像の情報に基づいてドライバの属性を決定し、ＨＬ配光制御ＥＣＵ１１６により前照灯ユニットの配光制御条件をドライバの属性に応じて決定する。そして、配光制御手段１１８は、決定された配光制御条件に基づいて前照灯ユニットによる光の照射を制御することができる。このようにドライバの撮像画像を用いることでドライバに特段の操作負担をかけずに、ドライバの属性に応じて前照灯ユニットによる光の照射を制御することができる。

また、ドライバ自ら配光制御の種々のパラメータを選択する場合と比較して、制御ソフトの種類が過大になることが抑制され、開発工数の低減によるコストダウンも期待できる。なお、本実施の形態では、ドライバの属性と運転特性の情報を併用して配光制御を行っているが、一方の情報を用いても従来より適切な配光制御が行えることはいうまでもない。

上述した制御方法のようにドライバの属性を決定する際に、撮像画像に基づいて毎回演算してもよいが、その車両を運転するドライバはある程度特定されているのが通常であり、このような特定のドライバの属性を予め記憶させておけば、撮像画像から特定のドライバであることが判定されれば、ドライバの属性である年齢や性別を判別するための演算は必要なくなる。そこで、以下では、ドライバモニタＥＣＵ１１２におけるドライバの属性の決定処理につい詳述する。

図９は、ドライバモニタＥＣＵにおいて撮像画像からドライバの属性を算出する過程を示すフローチャートである。ドライバモニタＥＣＵ１１２は、ドライバモニタカメラ１６から撮像画像データを取得し（Ｓ４０）、記憶手段１２０に記憶されている特定ドライバの撮像画像データと特徴点などを比較し、特定ドライバか否かを判定する（Ｓ４２）。撮像されたドライバが特定ドライバでないと判定された場合（Ｓ４２のＮｏ）、ドライバモニタＥＣＵ１１２は、ドライバの属性を算出し（Ｓ４４）、それをドライバの属性として決定する（Ｓ４６）。

一方、撮像されたドライバが特定ドライバであると判定された場合（Ｓ４２のＹｅｓ）、ドライバモニタＥＣＵ１１２は、記憶手段１２０に記憶されている特定ドライバの属性を読み込み（Ｓ４８）、ドライバの属性として決定する（Ｓ４６）。これにより、撮像画像のドライバが特定ドライバの場合、改めてドライバの属性を決定するための演算を省略することが可能となり、ドライバに応じた適切な配光制御を応答性よく選択することが可能となる。

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

本実施の形態に係る車両用前照灯装置を適用した車両の外観を示す概略図である。 前照灯ユニットのうちロービーム用灯具ユニットの概略断面図である。 図２に示すプロジェクタランプを含む部分分解斜視図である。 前照灯ユニットのうちハイビーム用灯具ユニットの概略断面図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯装置の概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る配光制御を示すフローチャートである。 本実施の形態に係るスイブル制御時のヒステリシスカーブを示す図である。 本実施の形態に係る調光制御時のヒステリシスカーブを示す図である。 ドライバモニタＥＣＵにおいて撮像画像からドライバの属性を算出する過程を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両、 １２ 前照灯装置、 １２Ｌ 前照灯ユニット、 １２Ｒ 前照灯ユニット、 １４ 制御システム、 １６ ドライバモニタカメラ、 １８ アンテナ、 ２０ ステアリングホイール、 ２２ ステアリングセンサ、 ２４ 車速センサ、 ２６ 車高センサ、 ２８Ｒ ロービーム用灯具ユニット、 ３０Ｒ ハイビーム用灯具ユニット、 ７２ エイミングナット、 ７４ エイミングナット、 ８２ レベリング機構、 ９８ バルブ、 １１０ 車両用前照灯装置、 １１２ ドライバモニタＥＣＵ、 １１４ ナビゲーションＥＣＵ、 １１６ ＨＬ配光制御ＥＣＵ、 １１８ 配光制御手段、 １２０ 記憶手段。

Claims (6)

1. 車両に配置される前照灯ユニットと、
   前記前照灯ユニットによる光の照射を制御する制御システムと、を備え、
   前記制御システムは、
   取得したドライバの運転操作情報に基づいてドライバの運転特性を決定するドライバ運転特性決定手段と、
   前記前照灯ユニットの配光制御条件をドライバの運転特性に応じて決定する制御条件決定手段と、
   決定された前記配光制御条件に基づいて前照灯ユニットによる光の照射を制御する配光制御手段と、
   を有することを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 車両に配置される前照灯ユニットと、
   前記前照灯ユニットによる光の照射を制御する制御システムと、を備え、
   前記制御システムは、
   取得したドライバの撮像画像の情報に基づいてドライバの属性を決定するドライバ属性決定手段と、
   前記前照灯ユニットの配光制御条件をドライバの属性に応じて決定する制御条件決定手段と、
   決定された前記配光制御条件に基づいて前照灯ユニットによる光の照射を制御する配光制御手段と、
   を有することを特徴とする車両用前照灯装置。
3. 前記ドライバ属性決定手段は、ドライバの撮像画像として顔の情報に基づいてドライバの属性を決定することを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯装置。
4. 特定ドライバの属性を記憶する記憶手段を更に備え、
   前記ドライバ属性決定手段は、ドライバの撮像画像の情報に基づいて該ドライバが特定ドライバであると判定した場合、記憶されている前記特定ドライバの属性を前記ドライバの属性として決定することを特徴とする請求項２または３に記載の車両用前照灯装置。
5. 前記制御システムは、取得したドライバの運転操作情報に基づいてドライバの運転特性を決定するドライバ運転特性決定手段を更に備え、
   前記制御条件決定手段は、前記前照灯ユニットの配光制御条件を前記ドライバの属性と前記ドライバの運転特性とに応じて決定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。
6. 前記ドライバ運転特性決定手段は、所定区間の道路を走行した際のドライバの運転操作情報とナビゲーション装置から取得した該道路の情報とを比較し、ドライバの運転特性を決定することを特徴とする請求項１または５に記載に車両用前照灯装置。

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