JP2012218601A - 照射方向制御装置および照射方向制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】光の照射方向が急激に切り替わることを回避し、運転者に与える違和感を緩和させる。
【解決手段】照射方向制御部は、車線追従制御を実行中においても、検出された車線形状にしたがって第１目標スイブル角θ１を算出するだけでなく、検出された舵角にしたがって第２目標スイブル角θ２も算出する。照射方向制御部は、車線信頼度が基準値未満となるなど切り替え条件を満たした場合、切り替え条件を満たしたときから遅延期間ａだけ遅延させて車線追従制御から舵角追従制御に切り替える。照射方向制御部は、遅延期間ａの間は、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に目標スイブル角θｔを設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、照射方向制御技術に関し、特に、取得した画像データを用いて検出された車線形状にしたがって光の照射方向を制御する照射方向制御技術に関する。

従来より、車両前方を撮像するカメラにより撮像された画像を用いて走行経路を認識し、走行経路に沿ってライトの照射方向を変更する車線追従制御が知られている（例えば、特許文献１参照）。このように車両前方の走行経路を認識することで、車両が舵角を変更する前に車両の走行経路にライトの照射方向を変更することが可能となる。

特開平５−３３８４８７号公報

例えば路上駐車されている他の車両、道路の白線の劣化、または水たまりの存在などにより車線を認識しにくい道路を走行する場合がある。このような場合、車両前方を撮像した画像からは車線形状を適切に認識することが困難となる。このとき、車線追従制御を中止して、例えば検知された舵角を利用して照射方向を変更する舵角追従制御に切り替えることにより、車線形状の誤認識による不正確な目標照射方向の設定を回避することができる。

しかしながら、例えば車両が直線道路を走行中にカーブの手前にさしかかると、ステアリングホイールは操舵されていないにもかかわらず車両前方のカーブの車線形状は検知されているため、車線形状による目標照射方向と舵角による目標照射方向とに相違が発生する。このように目標照射方向に差が生じているときに車線形状が認識しにくくなり車線形状による照射方向制御から舵角による照射方向制御に切り替えられると、光の照射方向に大きな切り替えギャップが生じ、運転者に違和感を与える可能性がある。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、光の照射方向が急激に切り替わることを回避し、運転者に与える違和感を緩和させることにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の照射方向制御装置は、車両前方を撮像して生成された画像データを用いて検出された、走行中の車線の車線形状を取得する車線取得部と、検出された車両の舵角を取得する舵角取得部と、検出された車線形状にしたがって第１目標照射方向を決定し、アクチュエータの作動によって光の照射方向を変更可能な車両用前照灯にアクチュエータを作動させるための制御信号を供給することにより車両用前照灯による光の照射方向を第１目標照射方向に近づける車線追従制御と、検出された舵角にしたがって第２目標照射方向を決定し、車両用前照灯に制御信号を供給することにより車両用前照灯による光の照射方向を第２目標照射方向に近づける舵角追従制御と、を実行する照射方向制御部と、を備える。照射方向制御部は、車線追従制御と舵角追従制御の一方を実行中においても第１目標照射方向および第２目標照射方向の双方を算出し、所定の切り替え条件を満たした場合、車線追従制御と舵角追従制御のうち実行中の一方から他方に切り替え条件を満たしたときから所定の遅延期間だけ遅延させて切り替え、遅延期間中は、第１目標照射方向と第２目標照射方向との間に目標照射方向を設定する。

この態様によれば、車線追従制御から舵角追従制御、または舵角追従制御から車線追従制御に切り替えるときに、両者の目標スイブル角の相違によって光の照射方向が不自然に切り替わることを回避でき、運転者の違和感を緩和させることができる。

本発明の別の態様は、照射方向制御システムである。この照射方向制御システムは、灯具と、灯具の姿勢を変化させるアクチュエータと、を有する車両用前照灯と、車両前方を撮像して画像データを生成する撮像装置と、車両の舵角を検出する舵角検出装置と、車両用前照灯にアクチュエータを作動させるための制御信号を供給することにより車両用前照灯による光の照射位置を制御する照射方向制御装置と、を備える。照射方向制御装置は、車両前方を撮像して生成された画像データを用いて検出された、走行中の車線の車線形状を取得する車線取得部と、検出された車両の舵角を取得する舵角取得部と、検出された車線形状にしたがって第１目標照射方向を決定し、車両用前照灯に制御信号を供給することにより車両用前照灯による光の照射方向を第１目標照射方向に近づける車線追従制御と、検出された舵角にしたがって第２目標照射方向を決定し、車両用前照灯に制御信号を供給することにより車両用前照灯による光の照射方向を第２目標照射方向に近づける舵角追従制御と、を実行する照射方向制御部と、を有する。照射方向制御部は、車線追従制御と舵角追従制御の一方を実行中においても第１目標照射方向および第２目標照射方向の双方を算出し、所定の切り替え条件を満たした場合、車線追従制御と舵角追従制御のうち実行中の一方から他方に切り替え条件を満たしたときから所定の遅延期間だけ遅延させて切り替え、遅延期間中は、第１目標照射方向と第２目標照射方向との間に目標照射方向を設定する。この態様によれば、このような照射方向制御システムにおいても、光の照射方向が急激に切り替わることを回避し、運転者に与える違和感を緩和させることができる。

本発明によれば、光の照射方向が急激に切り替わることを回避し、運転者に与える違和感を緩和させることができる。

本実施形態に係る車両用前照灯の鉛直断面図である。 照射方向制御システムの構成を模式的に示す機能ブロック図である。 本実施形態に係る照射方向制御システムによる照射方向制御の実行手順を示すフローチャートである。 図３におけるＳ１２の第１切替判定処理の手順を示すフローチャートである。 （ａ）は、遅延切替処理を実行せずに車線追従制御から舵角追従制御に時刻Ｔ１において切り替えたときの目標スイブル角θｔの変化を示す図である。（ｂ）は、時刻Ｔ１において遅延切替処理を開始して車線追従制御から舵角追従制御に切り替えたときの目標スイブル角θｔの変化を示す図である。 図３におけるＳ１６の第２切替判定処理の手順を示すフローチャートである。 （ａ）は、遅延切替処理を実行せずに舵角追従制御から車線追従制御に時刻Ｔ２において切り替えたときの目標スイブル角θｔの変化を示す図である。（ｂ）は、時刻Ｔ２において遅延切替処理を開始して舵角追従制御から車線追従制御に切り替えたときの目標スイブル角θｔの変化を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る車両用前照灯１０の鉛直断面図である。車両には、左前部および右全部の各々に、左右対称の車両用前照灯１０が設けられている。車両用前照灯１０は、ロービーム用光源として機能する。なお、車両用前照灯１０がロービーム用光源およびハイビーム用光源のいずれにも機能するよう設けられていてもよい。

車両用前照灯１０は、ランプボディ１２、透光カバー１４、着脱カバー１６、灯具２０を有する。ランプボディ１２は、車両前方側および後方側の各々に開口部を有する。透光カバー１４は、ランプボディ１２の車両前方側の開口部を覆う。着脱カバー１６は、ランプボディ１２の後方の開口部を覆う。着脱カバー１６は、その車両後方側にバルブ３４の交換時等に取り外すことができるよう着脱可能に設けられている。ランプボディ１２と透光カバー１４とによって覆われる領域に灯室が形成される。灯具２０は、透光カバー１４を介して光を車両前方に照射できるようこの灯室内に配置される。

灯具２０は、バルブ３４、灯具ハウジング３７、シェード機構３８、および投影レンズ４０を有する。光源であるバルブ３４にはハロゲンランプが採用されている。ただし、例えば、他の白熱灯、放電灯、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）など他の光源がバルブ３４に採用されてもよい。

灯具ハウジング３７は、リフレクタ３６を内壁に有する。リフレクタ３６は、バルブ３４から発せられる光を投影レンズ４０に向けて反射する。したがってリフレクタ３６は、バルブ３４からの光を集光する光学部材として機能する。具体的には、リフレクタ３６は、その少なくとも一部が楕円球面状であり、この楕円球面は、灯具２０の光軸Ａｘを含む断面形状が楕円形状の少なくとも一部となるように設定されている。リフレクタ３６の楕円球面状部分は、バルブ３４の略中央に第１焦点を有し、投影レンズ４０の後方焦点面上に第２焦点を有する。

シェード機構３８は、回転シェード４２および回転軸４４を有する。回転軸４４は、回転シェード４２の回転中心と同軸となるよう回転シェード４２に取り付けられている。回転軸４４は、灯具２０の光軸Ａｘから離間した位置で光軸Ａｘと垂直かつ水平に延在し、且つ回転可能に灯具ハウジング３７に支持されている。

回転シェード４２は円筒形状の部材であり、軸方向に一部が切り欠かれた切欠部と、複数のシェードプレート（図示せず）とを有する。回転シェード４２が回転軸４４を中心に回転し、切欠部またはシェードプレートのいずれかが光軸Ａｘと回転軸４４との間に位置することで、複数種類の配光パターンのいずれかが形成される。この複数種類の配光パターンには、ロービーム用配光パターンも含まれる。

回転軸４４は、減速機構（図示せず）を介して可変シェードモータ（図示せず）に接続されている。したがってこの可変シェードモータが作動することにより、回転シェード４２が回転して、灯具２０の後方焦点面に形成される光源像を切り替える。これにより、車両用前照灯１０によって車両前方に形成される配光パターンが切り替えられる。

車両用前照灯１０は、スイブル機構２２およびレベリング機構２４をさらに有する。スイブル機構２２は、スイブルアクチュエータ５０を有する。スイブルアクチュエータ５０はステッピングモータを含む。スイブルアクチュエータ５０は、回転軸５０ａが鉛直方向に向くよう灯具２０の下方に配置される。回転軸５０ａは灯具２０に固定されており、スイブルアクチュエータ５０が作動することにより回転軸５０ａを中心に灯具２０が回動、すなわちスイブルする。これにより、車両用前照灯１０によって形成される配光パターンが水平方向に移動する。

レベリング機構２４は、レベリングアクチュエータ６０、ユニットブラケット６２、ランプブラケット６４、およびピボット機構６８を有する。ランプブラケット６４は、灯具２０の上方に配置されるよう、エイミング調整ネジ６６を介してランプボディ１２に固定されている。ピボット機構６８は、ランプブラケット６４の先端付近に設けられ、光軸Ａｘと垂直且つ水平な軸を中心に回動可能に設けられている。灯具２０の上方はピボット機構６８に固定されている。このため灯具２０は、ピボット機構６８の軸を中心に回動可能に設けられている。

灯具２０の下方は、ユニットブラケット６２によって支持されている。レベリングアクチュエータ６０はランプボディ１２に固定されている。レベリングアクチュエータ６０は、ステッピングモータと、そのステッピングモータが作動することにより伸縮可能なロッド６１を有する。このロッド６１は光軸Ａｘと平行に延在し、先端にレベリングアクチュエータ６０の後端が固定されている。レベリングアクチュエータ６０が作動することで、ロッド６１が伸縮して灯具２０全体がピボット機構６８の軸を中心に回動し、光軸Ａｘのピッチ角度、すなわち、光軸Ａｘの上下方向の角度を上方または下方に向けるレベリング調整が実行される。

投影レンズ４０は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置される。バルブ３４は、投影レンズ４０の後方焦点を含む焦点面である後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ４０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を、反転像として車両用前照灯１０前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。したがって投影レンズ４０もまた、バルブ３４からの光を集光する光学部材として機能する。なお、灯具２０の構成は特にこれに限定されず、投影レンズ４０を持たない反射型の灯具ユニットなどであってもよい。

図２は、照射方向制御システム１００の構成を模式的に示す機能ブロック図である。図２はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどのハードウェア、およびソフトウェアの連携によって実現される機能ブロックが描かれている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェアおよびソフトウェアの組合せによって様々な形で実現することができる。照射方向制御システム１００は、車両電子制御ユニット（以下、「車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」という）１２０、ライトスイッチ１２２、カメラ１２６、画像処理部１３０、舵角センサ１３４、前照灯電子制御ユニット（以下、「前照灯ＥＣＵ」という）１５０、左側の車両用前照灯１０Ｌ、および右側の車両用前照灯１０Ｒを含む。

ライトスイッチ１２２は、車両運転席付近に設けられる。運転者は、ライトスイッチ１２２を操作することにより、ロービーム用配光パターンの形成やハイビーム用配光パターンの形成を指示することができる。

撮像装置であるカメラ１２６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ、またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサを含み、撮像して得られた画像を画像データとして出力する。

カメラ１２６は、車両前方を撮像できるよう、例えばフロントガラスの内側など車両室内に設置されている。カメラ１２６には、ステレオカメラが採用されている。なお、カメラ１２６に他のカメラが採用されてもよい。カメラ１２６は、車両前方を撮像し、静止画または動画の画像データを生成して画像処理部１３０に出力する。

画像処理部１３０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭを有する。画像処理部１３０は、カメラ１２６によって撮像された画像データを取得し、画像処理を施す。カメラ１２６により生成された画像データを取得する画像データ取得部として機能する。

画像処理部１３０は、車両前方を撮像したカメラ１２６からの画像データに画像処理を施すことにより、自車両が走行中の車線の車線形状を検出する。画像処理部１３０は、取得した画像データを用いて、走行中の車線の車線形状を検出する車線検出部としても機能する。本実施形態では、画像処理部１３０は、車線形状として車両前方における車線の曲率を算出する。このため、車線の曲率は車線延在方向ということができるため、画像処理部１３０は、カメラ１２６からの画像データを用いて走行中の車線延在方向を検出する車線検出部ということもできる。なお、車線形状が車線の曲率とは違う態様で算出されてもよい。車線形状を検出する技術は公知であるため説明を省略する。検出された車線形状は、車両ＥＣＵ１２０に送信される。

なお、カメラ１２６が車両ＥＣＵ１２０に接続されていてもよい。車両ＥＣＵ１２０は、カメラ１２６からの画像データを用いて車線形状を検出してもよい。また、カメラ１２６が前照灯ＥＣＵ１５０に接続されていてもよい。前照灯ＥＣＵ１５０は、カメラ１２６からの画像データを用いて車線形状を検出してもよい。

舵角検出装置である舵角センサ１３４は、ステアリングセンサとも呼ばれ、運転者によって操作されたステアリングホイールの回転角度を検出する。

車両ＥＣＵ１２０もまた、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有する。車両ＥＣＵ１２０は、ライトスイッチ１２２の操作に応じて、車両用前照灯１０によって形成可能な複数の配光パターンのいずれかの形成要求を取得する。車両ＥＣＵ１２０は、走行中の車線の車線形状を画像処理部１３０から取得する。また、車両ＥＣＵ１２０は、舵角センサ１３４の検出結果を取得する。

前照灯ＥＣＵ１５０は、灯室の外部に配置され、左側の車両用前照灯１０Ｌ、右側の車両用前照灯１０Ｒの各々の可変シェードモータ、スイブルアクチュエータ５０、レベリングアクチュエータ６０の作動、およびバルブ３４の点灯を制御する。前照灯ＥＣＵ１５０は、スイブル制御部１５２を有する。なお、前照灯ＥＣＵ１５０は、回転シェード４２を回転させる可動シェードモータ（図示せず）の作動を制御する可変シェード制御部、レベリングアクチュエータ６０の作動を制御するレベリング制御部、およびバルブ３４の点灯を制御する点灯制御部を有するが、ここでの説明は省略する。

スイブル制御部１５２は、車線取得部１５４、舵角取得部１５６、および照射方向制御部１５８を有する。車両ＥＣＵ１２０は、画像処理部１３０から受信した走行中の車線の車線形状を前照灯ＥＣＵ１５０に送信する。車線取得部１５４は、車両ＥＣＵ１２０から受信した車線形状を取得する。車両ＥＣＵ１２０は、舵角センサ１３４の検出結果を用いて舵角を算出し、算出結果のデータを前照灯ＥＣＵ１５０に送信する。舵角取得部１５６は、車両ＥＣＵ１２０から受信した舵角を取得する。なお、舵角センサ１３４が前照灯ＥＣＵ１５０に接続されていてもよく、前照灯ＥＣＵ１５０は、舵角センサ１３４から検出結果を直接受け取ってもよい。

照射方向制御部１５８は、スイブルアクチュエータ５０を作動させるためのパルス信号を出力してスイブルアクチュエータ５０の駆動回路に供給することによりスイブル角を制御する。本実施形態では、スイブル角とは、車両前方を向く光軸Ａｘの初期方向に対する、スイブルアクチュエータ５０作動後の光軸Ａｘの鉛直軸回りの角度をいう。

照射方向制御部１５８は、取得した車線形状を用いて第１目標スイブル角θ１を決定する。具体的には、照射方向制御部１５８は、車線形状である車両前方の車線の曲率が大きいほど第１目標スイブル角θ１も大きくなるよう車線の曲率と第１目標スイブル角θ１とが対応付けられたマップを保持しており、このマップを参照して車線の曲率に対応する第１目標スイブル角θ１を決定する。

照射方向制御部１５８は、取得した車線形状を用いて第２目標スイブル角θ２を決定する。具体的には、照射方向制御部１５８は、舵角が大きいほど第２目標スイブル角θ２も大きくなるよう舵角と第２目標スイブル角θ２とが対応付けられたマップを保持しており、このマップを参照して舵角に対応する第２目標スイブル角θ２を決定する。

照射方向制御部１５８は、算出された第１目標スイブル角θ１および第２目標スイブル角θ２を用いて目標スイブル角θｔを算出する。照射方向制御部１５８は、車両用前照灯１０にスイブルアクチュエータ５０を作動させるための制御信号を供給することにより、車両用前照灯１０による光の水平照射方向を目標スイブル角θｔに近づける。本実施形態では、照射方向制御部１５８は、車両用前照灯１０による光の照射方向を第１目標照射方向に近づける車線追従制御と、車両用前照灯１０による光の照射方向を第２目標照射方向に近づける舵角追従制御と、を実行する。

画像処理部１３０は、カメラ１２６からの画像データを用いて車線形状を検出するときに、検出された車線形状の信頼度である車線信頼度を算出する。この車線信頼度は、例えば路上駐車されている他の車両、道路の白線の劣化、または水たまりの存在などにより車線を認識しにくい状態では低い値となる。車線信頼度の算出方法は公知であるため説明を省略する。画像処理部１３０によって算出された車線信頼度は、車両ＥＣＵ１２０を介して前照灯ＥＣＵ１５０に送信される。車線取得部１５４は、検出された車線形状を取得するとき、その車線信頼度も同時に取得する。

ここで、例えばカーブの手前などでは、車線形状による第１目標スイブル角θ１と舵角による第２目標スイブル角θ２とに相違が発生する。このように目標照射方向に差が生じているときに車線追従制御と舵角追従制御との間で制御が切り替えられると、光の照射方向を急激に切り替わり、運転者に違和感を与える可能性がある。

このため本実施形態では、照射方向制御部１５８は、車線追従制御と舵角追従制御の一方を実行中においても第１目標スイブル角θ１および第２目標スイブル角θ２の双方を算出する。照射方向制御部１５８は、所定の切り替え条件を満たした場合、車線追従制御と舵角追従制御のうち実行中の一方から他方に切り替え条件を満たしたときから所定の遅延期間だけ遅延させて切り替える。照射方向制御部１５８は、当該遅延期間中は、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に目標スイブル角θｔを設定する。以下、図３〜図７に関連して照射方向制御システム１００による照射方向制御について詳細に説明する。

図３は、本実施形態に係る照射方向制御システム１００による照射方向制御の実行手順を示すフローチャートである。このフローチャートにおける処理は、自車両のイグニッションスイッチがオンにされている間において、ライトスイッチ１２２の操作よってロービーム用配光パターンの形成要求が取得され、且つ車速が所定速度以上のときに開始し、車速が所定速度未満となるまで所定時間毎に繰り返し実行される。

照射方向制御部１５８は、車線追従制御の実行を示す第１フラグを参照して車線追従制御中か否かを判定する（Ｓ１０）。車線追従制御中の場合（Ｓ１０のＹ）、照射方向制御部１５８は、第１切替判定処理を実行する（Ｓ１２）。車線追従制御中でない場合（Ｓ１０のＮ）、照射方向制御部１５８は、舵角追従制御の実行を示す第２フラグを参照して舵角追従制御中か否かを判定する（Ｓ１４）。舵角追従制御中の場合（Ｓ１４のＹ）、照射方向制御部１５８は、第２切替判定処理を実行する（Ｓ１６）。舵角追従制御中でない場合（Ｓ１４のＮ）、照射方向制御部１５８は、後述する遅延切替処理中と判定し、遅延切替処理を継続する（Ｓ１８）。

図４は、図３におけるＳ１２の第１切替判定処理の手順を示すフローチャートである。照射方向制御部１５８は、取得した車線信頼度が、車線追従制御を継続するために必要な基準値未満か否かを判定する（Ｓ４０）。車線信頼度が基準値以上の場合（Ｓ４０のＮ）、照射方向制御部１５８は、車線信頼度が高いため車線追従制御の継続が可能と判定し、以下の処理をスキップして車線追従制御を継続する。

車線信頼度が基準値未満の場合（Ｓ４０のＹ）、照射方向制御部１５８は、車線信頼度が低いため車線追従制御の継続が困難と判定し、舵角追従制御への切り替えを決定する。ここで、ただちに舵角追従制御に切り替えるか、後述するように遅延期間経過後に舵角追従制御に切り替えるかを決定するため、照射方向制御部１５８は、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との差は所定角度未満か否かをまず判定する（Ｓ４２）。本実施形態では、所定角度は１度に設定されている。ただし、所定角度がこの値に限られないことは勿論である。

第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との差が所定角度未満の場合（Ｓ４２のＹ）、照射方向制御部１５８は、前回に算出した目標スイブル角θｔが、今回算出した第１目標スイブル角θ１よりも今回算出した第２目標スイブル角θ２に近いか否かを判定する（Ｓ４４）。第２目標スイブル角θ２に近い場合（Ｓ４４のＹ）、照射方向制御部１５８は、後述する第１遅延切替処理を回避して、ただちに舵角追従制御に切り替える（Ｓ４６）。第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との差が所定角度以上の場合（Ｓ４２のＮ）、および、前回に算出した目標スイブル角θｔが、今回算出した第２目標スイブル角θ２よりも今回算出した第１目標スイブル角θ１に近い場合（Ｓ４４のＮ）、照射方向制御部１５８は、第１遅延切替処理を実行する（Ｓ４８）。

第１遅延切替処理では、照射方向制御部１５８は、車線追従制御が基準値未満に低下するなどの切り替え条件を満たしたときから遅延期間ａだけ遅延させて、車線追従制御から舵角追従制御に切り替える。照射方向制御部１５８は、当該遅延期間ａの間は、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に目標スイブル角θｔを設定する。

具体的には、照射方向制御部１５８は、切り替え条件を満たしたときからの経過時間をＴとして、経過時間Ｔが遅延期間ａの終わりに達するまで以下の式、
目標スイブル角θｔ＝｛（ａ−Ｔ）×θ１＋Ｔ×θ２｝／ａ
を用いて目標スイブル角θｔを算出する。なお、目標スイブル角θｔの算出方法がこれに限られないことは勿論である。照射方向制御部１５８は、遅延期間ａの間において、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に目標スイブル角θｔが設定されるよう他の算出方法にて目標スイブル角θｔを算出してもよい。

これにより、目標スイブル角θｔを第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に設定でき、さらに経過時間Ｔが遅延期間ａの終わりに近づくほど目標スイブル角θｔを車線追従制御での第１目標スイブル角θ１から舵角追従制御での第２目標スイブル角θ２に近づけることができる。

図５（ａ）は、遅延切替処理を実行せずに車線追従制御から舵角追従制御に時刻Ｔ１において切り替えたときの目標スイブル角θｔの変化を示す図である。図５（ａ）において、縦軸はスイブル角、横軸は時間を表している。図５（ｂ）も同様である。このように第１目標スイブル角θ１が第２目標スイブル角θ２より先行するようこれらの値が推移しているときに車線追従制御から舵角追従制御にそのまま切り替えると、それまでの目標スイブル角θｔの変化方向とは逆方向の切り替えギャップが生じる。この場合、スイブルアクチュエータ５０を一度逆方向に作動させてから舵角追従制御を開始することになり、光の照射方向が不自然に左右方向に動く可能性がある。

図５（ｂ）は、時刻Ｔ１において遅延切替処理を開始して車線追従制御から舵角追従制御に切り替えたときの目標スイブル角θｔの変化を示す図である。このように遅延切替処理を実行することにより、第１目標スイブル角θ１から第２目標スイブル角θ２に徐々に近づけた後に舵角追従制御に切り替えることができる。このため、車線追従制御から舵角追従制御に切り替えるときの目標スイブル角θｔの切り替えギャップを低減させることができ、運転者の違和感を緩和させることができる。

図６は、図３におけるＳ１６の第２切替判定処理の手順を示すフローチャートである。照射方向制御部１５８は、取得した車線信頼度が、車線追従制御を開始するために必要な基準値以上か否かを判定する（Ｓ６０）。車線信頼度が基準値未満の場合（Ｓ６０のＮ）、照射方向制御部１５８は、車線信頼度が低いため車線追従制御の開始が困難と判定し、以下の処理をスキップして舵角追従制御を継続する。

車線信頼度が基準値以上の場合（Ｓ６０のＹ）、照射方向制御部１５８は、車線信頼度が高いため車線追従制御の実行が可能と判定し、車線追従制御への切り替えを決定する。ここで、ただちに車線追従制御に切り替えるか、後述するように遅延期間経過後に車線追従制御に切り替えるかを決定するため、照射方向制御部１５８は、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との差は所定角度未満か否かをまず判定する（Ｓ６２）。この所定角度も１度に設定されている。ただし、所定角度がこの値に限られないことは勿論である。

第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との差が所定角度未満の場合（Ｓ６２のＹ）、照射方向制御部１５８は、前回に算出した目標スイブル角θｔが、今回算出した第２目標スイブル角θ２よりも今回算出した第１目標スイブル角θ１に近いか否かを判定する（Ｓ６４）。第１目標スイブル角θ１に近い場合（Ｓ６４のＹ）、照射方向制御部１５８は、後述する第２遅延切替処理を回避して、ただちに車線追従制御に切り替える（Ｓ６６）。第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との差が所定角度以上の場合（Ｓ６２のＮ）、および、前回に算出した目標スイブル角θｔが、今回算出した第１目標スイブル角θ１よりも今回算出した第２目標スイブル角θ２に近い場合（Ｓ６４のＮ）、照射方向制御部１５８は、第２遅延切替処理を実行する（Ｓ６８）。

第２遅延切替処理では、照射方向制御部１５８は、車線追従制御が基準値以上に高まるなどの切り替え条件を満たしたときから遅延期間ａだけ遅延させて、舵角追従制御から車線追従制御に切り替える。照射方向制御部１５８は、当該遅延期間ａの間は、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に目標スイブル角θｔを設定する。

具体的には、照射方向制御部１５８は、切り替え条件を満たしたときからの経過時間をＴとして、経過時間Ｔが遅延期間ａの終わりに達するまで以下の式、
目標スイブル角θｔ＝｛Ｔ×θ１＋（ａ−Ｔ）×θ２｝／ａ
を用いて目標スイブル角θｔを算出する。なお、目標スイブル角θｔの算出方法がこれに限られないことは勿論である。照射方向制御部１５８は、遅延期間ａの間において、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に目標スイブル角θｔが設定されるよう他の算出方法にて目標スイブル角θｔを算出してもよい。

これにより、目標スイブル角θｔを第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に設定でき、さらに経過時間Ｔが遅延期間ａの終わりに近づくほど目標スイブル角θｔを舵角追従制御での第２目標スイブル角θ２から車線追従制御での第１目標スイブル角θ１に近づけることができる。

図７（ａ）は、遅延切替処理を実行せずに舵角追従制御から車線追従制御に時刻Ｔ２において切り替えたときの目標スイブル角θｔの変化を示す図である。図７（ａ）において、縦軸はスイブル角、横軸は時間を表している。図７（ｂ）も同様である。このように第１目標スイブル角θ１が第２目標スイブル角θ２より先行するようこれらの値が推移しているときに舵角追従制御車線追従制御にそのまま切り替えると、それまでの目標スイブル角θｔの変化方向と同じ方向ではあるが、大きな切り替えギャップが生じる。このため、光の照射方向の切り替え速度が急激に変化するため、運転者が違和感を感じる虞がある。

図７（ｂ）は、時刻Ｔ２において遅延切替処理を開始して舵角追従制御から車線追従制御に切り替えたときの目標スイブル角θｔの変化を示す図である。このように遅延切替処理を実行することにより、目標スイブル角θｔを第２目標スイブル角θ２から第１目標スイブル角θ１に徐々に近づけた後に車線追従制御に切り替えることができる。このため、舵角追従制御から車線追従制御に切り替えるときの目標スイブル角θｔの切り替えギャップを低減させることができ、運転者の違和感を緩和させることができる。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を本実施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形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そのような例をあげる。

照射方向制御部１５８は、遅延期間ａの間において、第１目標スイブル角θ１と第２目標スイブル角θ２との間に目標スイブル角θｔが設定されるよう、移動平均法を用いて目標スイブル角θｔを算出してもよい。車線追従制御から舵角追従制御へ切り替えるときの第１遅延切替処理を実行するとき、例えば合計５ポイントの移動平均をとるとする。この場合、切り替え条件を満たしたときには、今回の第２目標スイブル角θ２と、過去４回の第１目標スイブル角θ１との平均をとり、次回は、今回を含む過去２回の第２目標スイブル角θ２と過去３回の第１目標スイブル角θ１との平均をとる。以下このように第２目標スイブル角θ２のポイント数を増やし第１目標スイブル角θ１のポイント数を減らして移動平均をとる処理を遅延期間が終わるまで繰り返す。このように移動平均法によっても、目標スイブル角を徐々に切り替えることができる。

１０ 車両用前照灯、 ２０ 灯具、 ２２ スイブル機構、 ３４ バルブ、 ３６ リフレクタ、 ４０ 投影レンズ、 ５０ スイブルアクチュエータ、 １００ 照射方向制御システム、 １２０ 車両ＥＣＵ、 １２２ ライトスイッチ、 １２６ カメラ、 １３０ 画像処理部、 １３４ 舵角センサ、 １５０ 前照灯ＥＣＵ、 １５２ スイブル制御部、 １５４ 車線取得部、 １５６ 舵角取得部、 １５８ 照射方向制御部。

Claims (2)

1. 車両前方を撮像して生成された画像データを用いて検出された、走行中の車線の車線形状を取得する車線取得部と、
   検出された車両の舵角を取得する舵角取得部と、
   検出された車線形状にしたがって第１目標照射方向を決定し、アクチュエータの作動によって光の照射方向を変更可能な車両用前照灯に前記アクチュエータを作動させるための制御信号を供給することにより前記車両用前照灯による光の照射方向を第１目標照射方向に近づける車線追従制御と、検出された舵角にしたがって第２目標照射方向を決定し、前記車両用前照灯に前記制御信号を供給することにより前記車両用前照灯による光の照射方向を第２目標照射方向に近づける舵角追従制御と、を実行する照射方向制御部と、
   を備え、
   前記照射方向制御部は、車線追従制御と舵角追従制御の一方を実行中においても第１目標照射方向および第２目標照射方向の双方を算出し、所定の切り替え条件を満たした場合、車線追従制御と舵角追従制御のうち実行中の一方から他方に前記切り替え条件を満たしたときから所定の遅延期間だけ遅延させて切り替え、前記遅延期間中は、第１目標照射方向と第２目標照射方向との間に目標照射方向を設定することを特徴とする照射方向制御装置。
2. 灯具と、前記灯具の姿勢を変化させるアクチュエータと、を有する車両用前照灯と、
   車両前方を撮像して画像データを生成する撮像装置と、
   車両の舵角を検出する舵角検出装置と、
   前記車両用前照灯に前記アクチュエータを作動させるための制御信号を供給することにより前記車両用前照灯による光の照射位置を制御する照射方向制御装置と、
   を備え、
   前記照射方向制御装置は、
   車両前方を撮像して生成された画像データを用いて検出された、走行中の車線の車線形状を取得する車線取得部と、
   検出された車両の舵角を取得する舵角取得部と、
   検出された車線形状にしたがって第１目標照射方向を決定し、前記車両用前照灯に前記制御信号を供給することにより前記車両用前照灯による光の照射方向を第１目標照射方向に近づける車線追従制御と、検出された舵角にしたがって第２目標照射方向を決定し、前記車両用前照灯に前記制御信号を供給することにより前記車両用前照灯による光の照射方向を第２目標照射方向に近づける舵角追従制御と、を実行する照射方向制御部と、
   を有し、
   前記照射方向制御部は、車線追従制御と舵角追従制御の一方を実行中においても第１目標照射方向および第２目標照射方向の双方を算出し、所定の切り替え条件を満たした場合、車線追従制御と舵角追従制御のうち実行中の一方から他方に前記切り替え条件を満たしたときから所定の遅延期間だけ遅延させて切り替え、前記遅延期間中は、第１目標照射方向と第２目標照射方向との間に目標照射方向を設定することを特徴とする照射方向制御システム。

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