JP2014040140A - 灯具制御システムおよび制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するような走行状態においても、前方車両に与えるグレアの抑制と車両前方の視認性確保の両立を可能とする。
【解決手段】車両の前方を走行する前方車両Ｐが検出されると、当該前方車両Ｐが非照明領域内に位置するように配光ＨｉＳＰが制御される。前方車両Ｐの変位方向および変位速度に係る情報を取得し、当該情報に基づいて、変位方向に位置する非照明領域の端縁ＬＣＬと前方車両Ｐの間隔ＭＬを広げるように配光ＨｉＳＰを制御する。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両の前方を照明する灯具の配光を制御するシステムおよび制御装置に関する。

この種のシステムとして、ロービームおよびハイビームを照射可能な前照灯と、ハイビームの一部を遮光することにより非照明領域を形成する非照明領域形成部と、カメラが撮像した車両前方の画像に基づいて前方を走行する車両（先行車または対向車）を検出する検出部を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。検出された前方車両が非照明領域内に位置するように非照明領域形成部が制御されることにより、当該前方車両に与えるグレアが抑制される。一方、非照明領域の周囲へのハイビーム照射は維持されるため、周囲の視認性は確保される。

特開２０１１−１６５０５号公報

例えば曲路走行時においては前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するため、当該前方車両が非照明領域外に出てしまうことがある。このような場合、照射が維持されているハイビームの一部によって当該前方車両にグレアを与えてしまう。そこで特許文献１に記載の構成においては、曲路走行を検出すると、左右前照灯の少なくとも一方によるハイビーム照射を行なわないようにしている。換言すると、ハイビームによる照明領域全体を非照明領域としている。この場合、前方車両に与えるグレアの回避は可能であるものの、車両前方の視認性低下は避けられない。

よって本発明は、前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するような走行状態においても、前方車両に与えるグレアの抑制と車両前方の視認性確保の両立を可能とする技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第１の態様は、灯具制御システムであって、
車両の前方を照明する灯具と、
前記車両の前方を走行する前方車両を検出する検出部と、
前記灯具による照明領域内に非照明領域を形成する非照明領域形成部と、
前記検出部により検出された前方車両が前記非照明領域内に位置するように、前記非照明領域形成部を制御する配光制御部と、
前記前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得する情報取得部とを備え、
前記配光制御部は、前記情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記変位方向に位置する前記非照明領域の端縁と前記前方車両の間隔を広げるように、前記非照明領域形成部を制御する。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第２の態様は、車両の前方を照明する灯具と、当該灯具による照明領域内に非照明領域を形成する非照明領域形成部とを制御する制御装置であって、
前記車両の前方を走行する前方車両を示す信号を取得する信号取得部と、
前記信号に基づいて、前記前方車両が前記非照明領域内に位置するように、前記非照明領域形成部を制御する信号を出力する配光制御部と、
前記前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得する情報取得部とを備え、
前記配光制御部は、前記情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記変位方向に位置する前記非照明領域の端縁と前記前方車両の間隔を広げるように、前記非照明領域形成部を制御する信号を出力する。

このような構成によれば、ある方向への前方車両の変位を検出した場合において、当該変位方向に位置する非照明領域の端縁を前方車両から逃がすように、前方車両と端縁との間隔（クリアランス）が積極的に広げられる。したがって当該間隔を一定に保とうとする従来の追随制御と比較すると、前方車両の非照明領域の端縁に対する裕度（マージン）を、制御負荷を抑制しつつ確保することができる。よって前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するような走行状態においても、灯具からの照射光が前方車両にグレアを与える可能性を大幅に低下させることができる。また間隔制御の前後で灯具が形成する照明領域自体は変化しないため、周囲の視認性を損なうこともない。

前記配光制御部は、前記変位速度に応じて前記間隔を広げる速度が変化するように、前記非照明領域形成部を制御する構成としてもよい。

例えば、前方車両の変位速度が大きいほど、間隔を広げる速度を大きくするように制御を行なってもよい。この場合、前方車両の非照明領域の端縁に対する裕度を適切に設定することが可能となる。

前記配光制御部は、前記間隔を広げる速度よりも低い速度で前記間隔を元に戻すように、前記非照明領域形成部を制御する構成としてもよい。

間隔の急速な変化は、運転者に違和感を与えることを避けられない。しかしながら間隔を広げる制御においては、比較的大きな速度で変位する前方車両から非照明領域の端縁を当該変位の方向に逃がし、グレア発生の回避が優先される。一方、比較的緊急度の低い、広げた間隔を元に戻す制御においては、間隔を広げる速度よりも低い速度で間隔を元に戻すことによって、運転手に違和感を生じさせることの回避を可能としている。

前記情報取得部は、前記車両の外部から前記情報を取得する構成としてもよい。

例えば、ナビゲーションシステムが取得するＧＰＳ情報や、車車間通信や路車間通信により取得される前方の車両や道路状況に係る情報に基づいて、前方車両の変位方向と変位速度を予測することができる。当該予測に基づいて前方車両との間隔を予め広げておくことにより、比較的低い演算処理負荷でより早期の裕度確保が可能となる。

前記検出部は、前記車両の前方の画像を取得するカメラであり、前記情報取得部は、前記画像に基づいて前記情報を取得する構成としてもよい。

このような構成によれば、前方車両の実際の状態が確実に取得できるため、より精度の高い間隔制御が可能となる。

本発明の一実施形態に係る制御システムを模式的に示す図である。 制御システムを構成する前照灯の内部構成を模式的に示す縦断面図である。 前照灯に搭載されるシェード機構の構成を示す正面図である。 制御システムにより形成される配光パターンの例を模式的に示す図である。 制御システムにより実行される間隔制御処理を説明するための図である。 上記の間隔制御処理を示すフローチャートである。 上記の間隔制御処理を説明するための図である。

添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

図１に本発明の一実施形態に係る制御システム１が搭載された車両２の全体構成を模式的に示す。本発明の灯具制御システムとしての制御システム１は、統合制御部３、カメラ４、右前照灯５Ｒ、左前照灯５Ｌ、およびナビゲーションシステム６を備えている。

統合制御部３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等を備え、車両２における様々な制御を実行する。

カメラ４は、例えばＣＣＤ（Charged Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子を備え、車両２の左右方向中央部に配置されている。より具体的には、ルームミラーの裏面に配置されて前方を向き、車両前方の画像を撮影する。カメラ４は統合制御部３と通信可能に接続されており、取得した画像データを統合制御部３に送信する。

ナビゲーションシステム６は、車両２の走行位置および方向に係る情報を、周囲の地図情報等とともに取得する、周知のＧＰＳ情報取得システムである。ナビゲーションシステム６は統合制御部３と通信可能に接続されており、取得したＧＰＳ情報を統合制御部３に送信する。

右前照灯５Ｒは車両２の前部右寄りに配置され、左前照灯５Ｌは車両２の前部左寄りに配置される。以降の説明においては、必要に応じて右前照灯５Ｒと左前照灯５Ｌを「前照灯５」と総称する。

図２は、右前照灯５Ｒの内部構造を示す概略断面図である。左前照灯５Ｌの構造は右前照灯５Ｒと同等であるため、図示および詳細な説明を省略する。

前照灯５は、車両２の前方を照明するための灯具である。前照灯５は、ハウジング２１２と、当該ハウジング２１２に装着されて灯室２１６を区画形成する透光カバー２１４とを備えている。灯室２１６には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット１０が収納されている。

灯具ユニット１０は、基台１１、ハイビーム光源１２、ロービーム光源１３、ハイビームリフレクタ１４、ロービームリフレクタ１５、投影レンズ１６、シェード機構２０、およびスイブル機構３０を備えている。

ハイビーム光源１２は発光面が下向きに基台１１に取り付けられ、ハイビーム光源１２からの光は、ハイビーム光源１２と対向するように基台１１に取り付けられたハイビームリフレクタ１４により車両前方に反射される。また、ロービーム光源１３は発光面が上を向いた状態で基台１１に取り付けられる。ロービーム光源１３からの光は、ロービーム光源１３と対向するように基台１１に取り付けられたロービームリフレクタ１５により車両前方に反射される。また、これらハイビームリフレクタ１４及びロービームリフレクタ１５からの反射光は、凸レンズからなる投影レンズ１６を介して灯具の光軸Ａｘに沿って車両前方に投射される。

本実施形態においては、ハイビーム光源１２及びロービーム光源１３をＬＥＤで構成している。また、ハイビームリフレクタ１４及びロービームリフレクタ１５は、楕円反射面である。

投影レンズ１６の後方焦点Ｆ近傍には、ハイビーム光源１２及びロービーム光源１３の光の一部を遮光可能なシェード機構２０が設けられている。シェード機構２０としては、図３に示す機構を採用することができる。

シェード機構２０は、フレーム２１と、ＤＣモーター等のアクチュエータに接続された一対のギアユニット２２ａ、２２ｂと、各ギアユニット２２ａ、２２ｂと噛み合ってフレーム２１に回転可能に取り付けられた一対の遮光部材２３ａ、２３ｂと、フレーム２１より上方に設けられた固定遮光板２４とを備えている。

フレーム２１と固定遮光板２４との間にはスリットＳが形成されており、ハイビーム光源１２及びロービーム光源１３からの光はスリットＳを通過して投影レンズ１６に入射される。遮光部材２３ａ，２３ｂの遮光部はスリットＳに進入するように回動され、ハイビーム光源１２及びロービーム光源１３からの光の一部を遮光可能とされている。

図２に示すように、灯具ユニット１０の下面には、灯具ユニット１０の光軸を左右に回動させるスイブル機構３０が設けられている。スイブル機構３０は、スイブルアクチュエータ３１を備え、その回転軸が灯具ユニット１０の基台１１の下部に設けられた回転軸受３１ａに固定されている。スイブルアクチュエータ３１は統合制御部３によって制御され、曲路走行時等に灯具ユニット１０の光軸Ａｘを左右に旋回させることで、車両の正面以外の領域にも光を照射し、視認性を向上させることができる。

図４の（ａ）〜（ｅ）は、左右の前照灯５により形成可能な配光パターンを模式的に示す図であり、車両２の前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示している。

図４の（ｂ）〜（ｅ）に示すように、前照灯５のハイビーム光源１２からの光は横カットオフラインＣＬの上方を照射し、ロービーム光源１３からの光は横カットオフラインＣＬの下方を照射するように構成されている。統合制御部３は、シェード機構２０の遮光部材２３ａ、２３ｂの位置を制御することにより、ハイビーム光源１２とロービーム光源１３から出射される光をどのように遮光するかを制御する。

これにより前照灯５は、車両２の前方の照明可能領域の全てを照明領域とするハイビーム照射モード、横カットオフラインＣＬより上方かつ左縦カットオフラインＬＣＬの右側の領域を非照明領域とする左側照射モード、横カットオフラインＣＬより上方かつ右縦カットオフラインＲＣＬの左側の領域を非照明領域とする右側照射モード、および横カットオフラインＣＬより上方の領域を非照明領域とするロービーム照射モードのいずれかを選択可能とされている。

図４の（ａ）は、ロービーム配光パターンＬｏＣを示している。この配光パターンでは横カットオフラインＣＬよりも下方のみが照射されており、市街地走行時等に前方車両や歩行者にグレアを与えないようにしている。この配光パターンは、左右の灯具ユニット１０のシェード機構２０をロービーム照射モードに設定し、ロービーム光源１３のみを点灯し、ハイビーム光源１２を消灯することにより得られる。

図４の（ｂ）は、ハイビーム配光パターンＨｉＣを示しており、運転者の前方視界を最大にする配光パターンである。この配光パターンは、左右の灯具ユニット１０のシェード機構２０をハイビーム照射モードに設定し、ハイビーム光源１２及びロービーム光源１３を点灯することにより得られる。

図４の（ｃ）は、左側ハイビーム配光パターンＨｉＣＬを示している。この配光パターンは、自車線側に先行車や歩行者が存在せず、対向車線側に対向車や歩行者が存在する場合に適しており、運転者の前方視認性を向上させつつ、対向車や対向車線の歩行者にグレアを与えないように配慮したものである。

左側ハイビーム配光パターンＨｉＣＬは、左前照灯５Ｌで形成する左側ハイビーム配光パターンＨｉＬと、右前照灯５Ｒで形成するロービーム配光パターンＬｏＲとを合成することにより形成される。左側ハイビーム配光パターンＨｉＬは、左前照灯５Ｌのシェード機構２０を左側照射モードに設定し、ハイビーム光源１２及びロービーム光源１３を点灯することにより形成される。ロービーム配光パターンＬｏＲは、右前照灯５Ｒのシェード機構２０をロービーム照射モードに設定し、ロービーム光源１３を点灯することにより形成される。

図４の（ｄ）は、右側ハイビーム配光パターンＨｉＣＲを示している。この配光パターンは、自車線側に先行車や歩行者が存在し、対向車線側に対向車や歩行者が存在しない場合に適しており、運転者の前方視認性を向上させつつ、先行車や自車線の歩行者にグレアを与えないように配慮したものである。

右側ハイビーム配光パターンＨｉＣＲは、右前照灯５Ｒで形成する右側ハイビーム配光パターンＨｉＲと、左前照灯５Ｌで形成するロービーム配光パターンＬｏＬとを合成することにより形成される。右側ハイビーム配光パターンＨｉＲは、右前照灯５Ｒのシェード機構２０を右側照射モードに設定し、ハイビーム光源１２及びロービーム光源１３を点灯することにより形成される。ロービーム配光パターンＬｏＬは、左前照灯５Ｌのシェード機構２０をロービーム照射モードに設定し、ロービーム光源１３を点灯することにより形成される。

図４の（ｅ）は、スプリット配光パターンＨｉＳＰを示している。この配光パターンは、自車線側および対向車線側に前方車両や歩行者が検出された場合において、当該前方車両や歩行者に与えるグレアを抑制しつつ、運転者の視認性を高めるためのものである。

スプリット配光パターンＨｉＳＰは、左前照灯５Ｌで形成する左側ハイビーム配光パターンＨｉＬと、右前照灯５Ｒで形成する右側ハイビーム配光パターンＨｉＲとを合成することにより形成される。左側ハイビーム配光パターンＨｉＬの左縦カットオフラインＬＣＬと右側ハイビーム配光パターンＨｉＲの右縦カットオフラインＲＣＬとの間に非照明領域が形成されている。統合制御部３がスイブル機構３０を制御することにより、左右両側の灯具ユニット１０の光軸Ａｘを左右方向に旋回させ、検出された前方車両や歩行者が非照明領域内に位置するように、左縦カットオフラインＬＣＬと右縦カットオフラインＲＣＬの位置が調節される。

統合制御部３は、カメラ４が取得した画像に基づいて、車両２の前方を走行する前方車両を検出する。「前方車両」は、自車線の前方を走行する先行車と、対向車線を走行する対向車の双方を含む意味である。すなわち統合制御部３とカメラ４は、本発明の検出部として機能する。またカメラ４が取得した画像は、前方車両を示す信号とみなすことができる。このとき統合制御部３は、当該信号を取得する信号取得部として機能する。

統合制御部３は、前方車両が検出されると、図４の（ｅ）に示すスプリット配光パターンＨｉＳＰを形成する。そのために統合制御部３は、図４の（ｄ）に示す右側ハイビーム配光パターンＨｉＲを形成する。具体的には、右前照灯５Ｒのシェード機構２０を制御することにより、右縦カットオフラインＲＣＬの左側を含む非照明領域を右前照灯５Ｒの照明領域内に形成する。また統合制御部３は、図４の（ｃ）に示す左側ハイビーム配光パターンＨｉＬを形成する。具体的には、左前照灯５Ｌのシェード機構２０を制御することにより、左縦カットオフラインＬＣＬの右側を含む非照明領域を左前照灯５Ｌの照明領域内に形成する。

そして統合制御部３は、上記のように形成した右側ハイビーム配光パターンＨｉＲと左側ハイビーム配光パターンＨｉＬとを合成することにより、スプリット配光パターンＨｉＳＰを形成する。このとき統合制御部３が左右の前照灯５のスイブル機構３０を制御し、検出された前方車両が右縦カットオフラインＲＣＬと左縦カットオフラインＬＣＬに挟まれるように、非照明領域の配置を決定する。

すなわち本発明の非照明領域形成部としてのシェード機構２０およびスイブル機構３０により、前照灯５による照明領域内に非照明領域が形成される。そして本発明の配光制御部としての統合制御部３は、検出された前方車両が非照明領域内に位置するように、スイブル機構３０を制御する信号を出力する。

自車両２と前方車両の走行状態に応じて、自車両２に対する前方車両の相対位置は変化する。換言すると、カメラ４が取得する自車両２の前方の画像において、前方車両が左右いずれかの方向に変位する。本発明の情報取得部としての統合制御部３は、カメラ４が取得する当該画像に基づいて、前方車両の変位方向および変位速度（単位時間あたりの変位量）に係る情報を取得する。

そして本発明の配光制御部としての統合制御部３は、当該情報に基づいて、非照明領域の端縁としての右縦カットオフラインＲＣＬまたは左縦カットオフラインＬＣＬと前方車両の間隔を広げるように、スイブル機構３０を制御する。

図５および図６を参照しつつ、当該制御についてより詳細に説明する。図５の（ａ）は、自車両２の前方に先行車Ｐが検出された状態を示している。統合制御部３は、シェード機構２０とスイブル機構３０を制御し、右縦カットオフラインＲＣＬと左縦カットオフラインＬＣＬの間に形成される非照明領域内に先行車Ｐが位置するように配光制御を行なう。ここで先行車Ｐの左端と左縦カットオフラインＬＣＬとの間隔ＭＬは、初期値としてのＭＬ０とされる。先行車Ｐの右端と右縦カットオフラインＲＣＬの間隔ＭＲは、初期値としてのＭＲ０とされる。

図６のフローチャートに示す間隔制御処理が開始されると、統合制御部３は、先行車Ｐが左方向に変位しているかを判定する（Ｓ１１）。図５の（ｂ）は、先行車Ｐが左曲路に進入した状態を示している。これによりカメラ４が取得する前方の画像内において、先行車Ｐが左方向に変位する。

この場合のように、先行車Ｐの左方向への変位が検出されると（Ｓ１１のＹ）、統合制御部３は、先行車Ｐの単位時間あたりの左方向への変位量、すなわち左方向への変位速度ＶＬを演算により求める。例えば、検出された先行車Ｐにおける基準点の変位をカメラ４が取得する画像の画素数として特定し、当該画素数を当該変位に要した時間で割ることにより、変位速度ＶＬを求めることができる。

次に統合制御部３は、求めた変位速度ＶＬが所定の閾値ＶＴＨを上回っているかを判定する（Ｓ１２）。変位速度ＶＬが閾値ＶＴＨ以下である場合（Ｓ１２のＮ）、統合制御部３は、先行車Ｐの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち左縦カットオフラインＬＣＬと先行車Ｐの左端との間隔ＭＬが閾値ＭＬ１以上であるかを判定する（Ｓ１３）。

ここで閾値ＭＬ１は、閾値ＶＴＨ以下の速度で変位する先行車Ｐを非照明領域内に収めるのに十分な裕度を確保しうる程度の値として定められる。間隔ＭＬが閾値ＭＬ１未満である場合（Ｓ１３のＮ）、間隔ＭＬを幅ＭＡ１だけ広げるように、左前照灯５Ｌのスイブル機構３０を制御する（Ｓ１４）。間隔ＭＬが閾値ＭＬ１以上であれば（Ｓ１３のＹ）、そのまま処理を続行する。

先行車Ｐの変位速度ＶＬが閾値ＶＴＨを上回る場合（Ｓ１２のＹ）、統合制御部３は、先行車Ｐの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち左縦カットオフラインＬＣＬと先行車Ｐの左端との間隔ＭＬが閾値ＭＬ２以上であるかを判定する（Ｓ１５）。

ここで閾値ＭＬ２は、閾値ＶＴＨを上回る速度で変位する先行車Ｐを非照明領域内に収めるのに十分な裕度を確保しうる程度の値として定められる。したがって閾値ＭＬ２は、閾値ＭＬ１よりも大きな値に設定される。

間隔ＭＬが閾値ＭＬ２未満である場合（Ｓ１５のＮ）、間隔ＭＬを幅ＭＡ２だけ広げるように、左前照灯５Ｌのスイブル機構３０を制御する（Ｓ１６）。幅ＭＡ２は、上記の幅ＭＡ１よりも大きな値に設定される。図５の（ｂ）に示す状態では、先行車Ｐは閾値ＶＴＨを上回る速度Ｖ２で変位しているので、統合制御部３は、間隔ＭＬを（ＭＬ０＋ＭＡ２）とする。間隔ＭＬが閾値ＭＬ２以上であれば（Ｓ１５のＹ）、そのまま処理を続行する。

次いで統合制御部３は、先行車Ｐが右方向に変位しているかを判定する（Ｓ１７）。上記の場合において先行車Ｐは左方向に変位しているため（Ｓ１７のＮ）、統合制御部３は、先行車Ｐの変位方向とは逆側に位置する非照明領域の端縁、すなわち右縦カットオフラインＲＣＬと先行車Ｐの右端との間隔ＭＲが初期値ＭＲ０以下であるかを判定する（Ｓ１８）。

間隔ＭＲが初期値ＭＲ０を上回っていると判定された場合（Ｓ１８のＮ）、統合制御部３は、間隔ＭＲを幅ＭＢだけ狭めるように、右前照灯５Ｒのスイブル機構３０を制御する（Ｓ１９）。幅ＭＢの値は、上記の幅ＭＡ１の値以下となるように設定される。間隔ＭＲが初期値ＭＲ０以下であると判定された場合（Ｓ１８のＹ）、そのまま処理が続行される。

図５の（ｂ）においては、先行車Ｐの左方向への変位に伴って間隔ＭＲは初期値ＭＲ０を上回り、間隔ＭＲは、幅ＭＢだけ狭められる。右縦カットオフラインＲＣＬは、先行車Ｐの変位に追随するように左方向へ変位する。

これをもって一連の間隔制御処理は終了し、再びＳ１１の判定より処理が繰り返される。例えば、図５の（ｃ）に示す状態においては、先行車Ｐは閾値ＶＴＨ以下の速度Ｖ１で左方向へ変位している（Ｓ１１のＹ、Ｓ１２のＮ）。よって統合制御部３は、間隔ＭＬをさらに幅ＭＡ１だけ広げるように、左前照灯５Ｌのスイブル機構３０を制御する。結果として間隔ＭＬは、（ＭＬ０＋ＭＡ２＋ＭＡ１）となる。一方、統合制御部３は、間隔ＭＲをさらに幅ＭＢだけ狭めるように、右前照灯５Ｒのスイブル機構３０を制御する。

このように処理が繰り返されることにより、左縦カットオフラインＬＣＬは、先行車Ｐの左端に対して十分な裕度を確保できる間隔ＭＬ１またはＭＬ２となるまで左方向に変位する。一方、右縦カットオフラインＲＣＬは、先行車Ｐの右端との間隔が初期値ＭＲ０となるまで、先行車Ｐの変位に追随して左方向に変位する。

上記の制御処理によれば、先行車Ｐの左方向への変位を検出した場合において、左縦カットオフラインＬＣＬを先行車Ｐから逃がすように、先行車Ｐとの間隔ＭＬを積極的に広げている。したがって当該間隔を一定に保とうとする従来の追随制御と比較すると、先行車Ｐの左カットオフラインＬＣＬに対する裕度を、制御負荷を抑制しつつ確保することができる。よって左側ハイビームの照射が先行車Ｐにグレアを与える可能性を大幅に低下させることができる。また間隔制御の前後で左前照灯５Ｌが形成する左側ハイビーム配光パターンＨｉＬ自体は変化しないため、周囲の視認性を損なうこともない。

また上記の制御処理によれば、先行車Ｐの左方向への変位速度ＶＬが閾値ＶＴＨよりも大きい場合は、間隔ＭＬを広げる量を大きくしている。換言すると、先行車Ｐの変位速度に応じて間隔ＭＬを広げる速度を変化させている。これにより先行車Ｐの左カットオフラインＬＣＬに対する裕度を適切に設定することが可能となる。

上記の説明は先行車Ｐが検出された場合を例としているが、車両２の前方に対向車が検出された場合も同様の制御処理が実行される。対向車は先行車と比べて見かけ上の変位速度が大きくなるため、間隔ＭＬを積極的に広げることにより裕度を確保することの効果が顕著となる。すなわち、変位速度の大きな前方車両に対して非照明領域の位置を追随させることができず、当該前方車両が照明領域に進入することによりグレアを与えてしまう可能性を低くすることができる。

図７の（ａ）と（ｂ）は、先行車Ｐが図５の（ｃ）に示す左曲路を離脱して、直線路に進入する状況を示している。このとき先行車Ｐは右方向に変位するため（Ｓ１１のＮ）、統合制御部３は、左縦カットオフラインＬＣＬを左方向へ逃がす（間隔ＭＬを広げる）制御は不要と判断し、逆に左縦カットオフラインＬＣＬを右方向へ変位させる（間隔ＭＬを狭める）ように、左前照灯５Ｌのスイブル機構３０を制御する。

具体的には、統合制御部３は、先行車Ｐの変位方向とは逆側に位置する非照明領域の端縁、すなわち左縦カットオフラインＬＣＬと先行車Ｐの左端との間隔ＭＬが初期値ＭＬ０以下であるかを判定する（Ｓ２０）。

間隔ＭＬが初期値ＭＬ０を上回っていると判定された場合（Ｓ２０のＮ）、統合制御部３は、間隔ＭＬを幅ＭＢだけ狭めるように、左前照灯５Ｌのスイブル機構３０を制御する（Ｓ２１）。図７の（ｂ）に示すように、左縦カットオフラインＬＣＬは、先行車Ｐの変位に追随するように右方向へ変位する。間隔ＭＬは、（ＭＬ−ＭＢ）となる。間隔ＭＬが初期値ＭＬ０以下であると判定された場合（Ｓ２０のＹ）、そのまま処理が続行される。

次いで統合制御部３は、先行車Ｐが右方向に変位しているかを判定する（Ｓ１７）。上記の場合において先行車Ｐは右方向に変位しているため（Ｓ１７のＹ）、統合制御部３は、先行車Ｐの変位速度ＶＲが所定の閾値ＶＴＨを上回っているかを判定する（Ｓ２２）。変位速度ＶＲが閾値ＶＴＨ以下である場合（Ｓ２２のＮ）、統合制御部３は、先行車Ｐの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち右縦カットオフラインＲＣＬと先行車Ｐの右端との間隔ＭＲが閾値ＭＲ１以上であるかを判定する（Ｓ２３）。

ここで閾値ＭＲ１は、閾値ＶＴＨ以下の速度で変位する先行車Ｐを非照明領域内に収めるのに十分な裕度を確保しうる程度の値として定められる。間隔ＭＲが閾値ＭＲ１未満である場合（Ｓ２３のＮ）、間隔ＭＲを幅ＭＡ１だけ広げるように、右前照灯５Ｒのスイブル機構３０を制御する（Ｓ２４）。間隔ＭＲが閾値ＭＲ１以上であれば（Ｓ２３のＹ）、そのまま処理を続行する。

先行車Ｐの変位速度ＶＲが閾値ＶＴＨを上回る場合（Ｓ２２のＹ）、統合制御部３は、先行車Ｐの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち右縦カットオフラインＲＣＬと先行車Ｐの右端との間隔ＭＲが閾値ＭＲ２以上であるかを判定する（Ｓ２５）。ここで閾値ＭＲ２は、閾値ＶＴＨを上回る速度で変位する先行車Ｐを非照明領域内に収めるのに十分な裕度を確保しうる程度の値として定められる。したがって閾値ＭＲ２は、閾値ＭＲ１よりも大きな値に設定される。

間隔ＭＲが閾値ＭＲ２未満である場合（Ｓ２５のＮ）、統合制御部３は、間隔ＭＲを幅ＭＡ２だけ広げるように、右前照灯５Ｒのスイブル機構３０を制御する（Ｓ２６）。幅ＭＡ２は、上記の幅ＭＡ１よりも大きな値に設定される。図７の（ａ）に示す状態では、先行車Ｐは閾値ＶＴＨを上回る速度Ｖ２で変位しており、間隔ＭＲは閾値ＭＲ２よりも小さい。したがって統合制御部３は、図７の（ｂ）に示すように、間隔ＭＲを幅ＭＡ２だけ広げる制御を行なう。ここで間隔ＭＲが閾値ＭＲ２以上であれば（Ｓ２５のＹ）、そのまま処理を続行する。

これをもって一連の間隔制御処理は終了し、再びＳ１１の判定より処理が繰り返される。例えば、図７の（ｃ）に示す状態において先行車Ｐは、直線走行を続けることにより、いずれの方向にも変位していない（Ｓ１１のＮ、Ｓ１７のＮ）。よって統合制御部３は、間隔ＭＬ、ＭＲが各初期値ＭＬ０、ＭＲ０以下であるかを判定する（Ｓ２０、Ｓ１８）。ここでは間隔ＭＬ、ＭＲが各初期値ＭＬ０、ＭＲ０を上回っているとする。

したがって統合制御部３は、間隔ＭＬおよび間隔ＭＲを、それぞれ幅ＭＢだけ狭めるように、左前照灯５Ｌのスイブル機構３０および右前照灯５Ｒのスイブル機構３０を制御する。結果として、左縦カットオフラインＬＣＬは右方向に変位し、間隔ＭＬは（ＭＬ−ＭＢ−ＭＢ）となる。また右縦カットオフ欄ＲＣＬは左方向に変位し、間隔ＭＲは幅ＭＢだけ狭められる。

このように処理が繰り返されることにより、右縦カットオフラインＲＣＬは、先行車Ｐの右端に対して十分な裕度を確保できる間隔ＭＲ１またはＭＲ２となるまで左方向に変位する。一方、左縦カットオフラインＬＣＬは、先行車Ｐの左端との間隔が初期値ＭＬ０となるまで、先行車Ｐの変位に追随して左方向に変位する。

上述のように、間隔を狭める幅ＭＢの値は、間隔を広げる幅ＭＡ１の値以下となるように設定されている。左縦カットオフラインＬＣＬの急速な変位は、運転者に違和感を与えることを避けられない。しかしながら間隔ＭＬを広げる制御においては、比較的大きな速度で変位する先行車Ｐから左縦カットオフラインＬＣＬを当該変位の方向に逃がし、グレア発生の回避が優先される。一方、比較的緊急度の低い、広げた間隔ＭＬを元に戻す制御においては、間隔ＭＬを広げる速度よりも低い速度で間隔ＭＬを元に戻すことによって、運転手に違和感が生じさせることの回避を可能としている。

また図７の（ｃ）を参照して示したように、先行車Ｐの変位が停止したと判定された場合、先行車Ｐの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち右縦カットオフラインＲＣＬも先行車Ｐの右端との間隔ＭＲが初期値ＭＲ０に近づく方向に変位する。すなわち先行車Ｐの変位に係る裕度を確保する必要がない条件下においては、間隔ＭＲを最小限とすることによって前方の視認性を向上させることができる。この処理は左縦カットオフラインＬＣＬについても同様である。

例えば前方に先行車と対向車が検出され、それらがそれぞれ左方向と右方向に変位して見える状態も想定される。このような場合は、Ｓ１１の判定およびＳ１７の判定の双方においてＹとなり、先行車の左端と左縦カットオフラインＬＣＬの間隔ＭＬを広げる制御と、対向車の右端と右縦カットオフラインＲＣＬの間隔ＭＲを広げる制御の双方が実行されることとなる。

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

統合制御部３は、必ずしもカメラ４が取得した車両前方の画像に基づいて前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得することを要しない。情報取得部としての統合制御部３は、車両２の外部から当該情報を取得する構成とすることもできる。

例えば、ナビゲーションシステム６が取得するＧＰＳ情報に基づいて、前方車両の変位方向と変位速度を予測することができる。具体的には、自車両の前方に大きな左曲路が存在することが地図情報に基づいて判断された場合、先行車は比較的大きな変位速度を伴って左方向に変位することが予想される。統合制御部３は、当該判断に基づいて左縦カットオフラインＬＣＬを予め左方向に変位させる制御を行なうことにより、先行車の左方向への変位に対する裕度を予め確保しておくことができる。

また前方車両の位置や前方の道路状態に係る情報を、車車間通信や路車間通信を通じて取得することによって前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得し、縦カットオフラインを予め変位させておくこともできる。

これらの予測制御においては、カメラ４によって取得される実際の前方車両の状態に基づいて行なう制御と比較して精度の低下は避けられないものの、比較的低い演算処理負荷でより早期の裕度確保が可能となる。

比較的演算処理負荷の低い上述の予想制御と、カメラ４が取得する前方の画像に基づいて行なわれる、より精度の高い制御とを相補的に用いることもできる。例えば、地図情報に基づいて前方に左曲路が存在することが認識され、左縦カットオフラインＬＣＬを左方向に変位させる制御が行なわれた状態において、カメラ４が取得する前方の画像内を右方向に変位する対向車の存在が検出された場合などは、予測制御をキャンセルし、右縦カットオフラインＲＣＬを右方向に変位させて当該対向車との間隔ＭＲを広げる制御に切り替えることもできる。このような相補的手法によれば、通常時は演算処理負荷を抑制しつつ、グレア発生を確実に抑制しうる制御を必要に応じて行なうことができる。

非照明領域の端縁と前方車両の間隔を広げる制御における拡大幅は、必ずしも上記のＭＡ１とＭＡ２のように２段階に設定されることを要しない。制御負荷の許容範囲内において、変位速度に係る複数の閾値を定め、３段階以上の拡大幅を設定してもよい。また前方車両の変位速度と間隔の拡大幅（拡大速度）の関係を関数として予め保持し、前方車両の変位速度に応じて拡大幅を連続的に変化させる構成としてもよい。

前照灯５のハイビーム光源１２とロービーム光源１３は、ＬＥＤに限定されるものではない。レーザダイオードや有機ＥＬ素子等の半導体発光素子を用いてもよく、ハロゲンランプやＨＩＤ（High Intensity Discharge）ランプなど周知のバルブ光源を用いてもよい。

また少なくともハイビーム光源１２は、複数の半導体発光素子を配列したアレイ光源を用いることができる。この場合、個々の半導体発光素子に対応する複数の部分領域により照明可能領域が形成され、個々の半導体発光素子の点消灯を制御することにより当該照明可能領域内に照明領域と非照明領域が形成される。このようなアレイ光源を用い、検出した先行車が非照明領域に含まれるように半導体発光素子の点消灯を行なう、いわゆる電子スイブル制御にも本発明を適用することができる。

この場合、点灯された半導体発光素子に対応する照明領域と消灯された半導体発光素子に対応する非照明領域の境界に縦カットオフラインが形成される。ある方向への前方車両の変位が検出された場合は、当該変位方向に位置する縦カットオフラインと前方車両の間隔が広がるように、消灯される半導体発光素子を定めればよい。

前方車両を検出するための手段は、カメラ４に限られない。前方車両の左右端部を検出するためにレーダセンサ等を用いてもよい。

以上の説明における前方車両の「左端」および「右端」という表現は、車体の端縁や左右のテールランプ等、前方車両の左右端部を特徴づけることのできる、あらゆる対象を含みうる意味で用いている。

統合制御部３により実現される、本発明の検出部、情報取得部、および配光制御部としての機能の少なくとも一部は、前照灯ユニット５内に配置された図示しない灯具制御モジュールにより分担される構成としてもよい。

１：制御システム、２：車両、３：統合制御部、４：カメラ、５Ｒ：右前照灯、５Ｌ：左前照灯、６：ナビゲーションシステム、２０：シェード機構、３０：スイブル機構、ＨｉＳＰ：スプリット配光パターン、ＬＣＬ：左縦カットオフライン、ＭＬ：左縦カットオフラインと先行車の左端部との間隔、Ｐ：先行車、ＲＣＬ：右縦カットオフライン

Claims (6)

1. 車両の前方を照明する灯具と、
   前記車両の前方を走行する前方車両を検出する検出部と、
   前記灯具による照明領域内に非照明領域を形成する非照明領域形成部と、
   前記検出部により検出された前方車両が前記非照明領域内に位置するように、前記非照明領域形成部を制御する配光制御部と、
   前記前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得する情報取得部とを備え、
   前記配光制御部は、前記情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記変位方向に位置する前記非照明領域の端縁と前記前方車両の間隔を広げるように、前記非照明領域形成部を制御する、灯具制御システム。
2. 前記配光制御部は、前記変位速度に応じて前記間隔を広げる速度が変化するように、前記非照明領域形成部を制御する、請求項１に記載の灯具制御システム。
3. 前記配光制御部は、前記間隔を広げる速度よりも低い速度で前記間隔を元に戻すように、前記非照明領域形成部を制御する、請求項１または２に記載の灯具制御システム。
4. 前記情報取得部は、前記車両の外部から前記情報を取得する、請求項１から３のいずれか一項に記載の灯具制御システム。
5. 前記検出部は、前記車両の前方の画像を取得するカメラであり、
   前記情報取得部は、前記画像に基づいて前記情報を取得する、請求項１から４のいずれか一項に記載の灯具制御システム。
6. 車両の前方を照明する灯具と、当該灯具による照明領域内に非照明領域を形成する非照明領域形成部とを制御する制御装置であって、
   前記車両の前方を走行する前方車両を示す信号を取得する信号取得部と、
   前記信号に基づいて、前記前方車両が前記非照明領域内に位置するように、前記非照明領域形成部を制御する信号を出力する配光制御部と、
   前記前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得する情報取得部とを備え、
   前記配光制御部は、前記情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記変位方向に位置する前記非照明領域の端縁と前記前方車両の間隔を広げるように、前記非照明領域形成部を制御する信号を出力する、制御装置。

Images