JP2022070294A

JP2022070294A - Lamp for vehicle and control device therefor

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Publication number: JP2022070294A
Application number: JP2020179293A
Authority: JP
Inventors: 裕一綿野; Yuichi Watano; 雄太丸山; Yuta Maruyama; 善弘桂田; Yoshihiro Katsurada; 拓弥片岡; Takuya Kataoka
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-10-27
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2022-05-13

Abstract

To provide a lamp for a vehicle which enables performance of high-speed leveling control or ADB control, and a control device for controlling light distribution of the lamp.SOLUTION: In a lamp housing 1, there are arranged a lamp camera LCAM which images an object existing outside a vehicle, and lamp units LoLU, AHiLU in which light distribution of irradiated light is variably controlled on the basis of position information of the object imaged by the lamp camera LCAM. The lamp camera is installed on an aiming bracket 2 and an imaging light axis is directed in a prescribed direction with the vehicle as a reference. The lamp units LoLU, AHiLU are installed on a leveling bracket 3 and an irradiation light axis is leveling-controlled on the basis of the position information of the detected object by means of a leveling actuator LACT which drives with a lamp control signal from control means (vehicle ECU) 100.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は自動車等の車両のヘッドランプに適用される車両用ランプと、その配光を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle lamp applied to a headlamp of a vehicle such as an automobile and a control device for controlling the light distribution thereof.

近年の自動車用ヘッドランプは、先行車や対向車あるいは歩行者（以下、対象物と称する）に対する眩惑を防止する一方で、自動車の前方領域の照明効果を高めたＡＤＢ（Adaptive Driving Beam:配光可変）制御が採用されている。特許文献１では、カメラで撮像した画像から対象物が検出されたときに、当該対象物の位置を検出し、この検出した位置に基づいてランプユニットの照明光の照射領域を制御するＡＤＢ制御が行なわれている。 Recent automobile headlamps prevent dazzling of preceding vehicles, oncoming vehicles, or pedestrians (hereinafter referred to as objects), while enhancing the lighting effect in the front area of the vehicle. ADB (Adaptive Driving Beam: light distribution) Variable) control is adopted. In Patent Document 1, when an object is detected from an image captured by a camera, the ADB control that detects the position of the object and controls the irradiation area of the illumination light of the lamp unit based on the detected position is used. It is done.

このようなＡＤＢ制御を行なうヘッドランプでは、対象物をランプから見たときの光軸方向と、対象部をカメラで撮像したときの光軸方向にずれ、すなわち視差が生じていると、カメラで撮像した画像に基づくランプユニットの配光制御に誤差が生じる。そのため、特許文献１では、ランプユニットとカメラを同じランプハウジングに内蔵している。 In a headlamp that performs such ADB control, if there is a deviation between the optical axis direction when the object is viewed from the lamp and the optical axis direction when the object is imaged by the camera, that is, a misalignment occurs, the camera will use the camera. An error occurs in the light distribution control of the lamp unit based on the captured image. Therefore, in Patent Document 1, the lamp unit and the camera are built in the same lamp housing.

また、この種のヘッドランプには、ランプユニットの光軸方向を調整するためのエイミング調整機構が設けられている。このエイミング調整機構として、通常では傾動可能なブラケットにランプユニットを搭載し、このブラケットの前傾角度を調整することによりランプユニットの光軸方向を調整する構成がとられている。そして、ＡＤＢ制御を行なうヘッドランプでは、カメラをランプユニットと共に同じブラケットに搭載し、ランプユニットの光軸調整を行なうと同時にカメラの光軸方向をランプユニットの光軸方向に一致させるようにした構成がとられている。 Further, this type of headlamp is provided with an aiming adjustment mechanism for adjusting the optical axis direction of the lamp unit. As this aiming adjustment mechanism, a lamp unit is normally mounted on a tiltable bracket, and the optical axis direction of the lamp unit is adjusted by adjusting the forward tilt angle of the bracket. In the headlamp that performs ADB control, the camera is mounted on the same bracket together with the lamp unit, and the optical axis direction of the lamp unit is adjusted and at the same time, the optical axis direction of the camera is aligned with the optical axis direction of the lamp unit. Has been taken.

国際公開第２０１８／１３５３５６号公報International Publication No. 2018/135356

このヘッドランプでは、ＡＤＢ制御に際して、配光パターンを変えることなく光照射領域の全体を上下に偏向させる制御を行なうことがあり、この場合にはランプユニットの光軸方向を上下に偏向させる制御、いわゆるレベリング制御が行なわれる。すなわち、ランプユニットを搭載しているブラケットをレベリングアクチュエータで傾動できるように構成しておき、ＡＤＢ制御で要求されたときにレベリングアクチュエータを駆動してブラケットを傾動し、ランプユニットの光軸方向を上下に傾動するようにする。これにより、ＡＤＢ制御における処理を簡略化することができるようになる。 In this headlamp, in ADB control, the entire light irradiation area may be deflected up and down without changing the light distribution pattern. In this case, the control for deflecting the optical axis direction of the lamp unit up and down, So-called leveling control is performed. That is, the bracket on which the lamp unit is mounted is configured so that it can be tilted by the leveling actuator, and when required by ADB control, the leveling actuator is driven to tilt the bracket and the lamp unit is moved up and down in the optical axis direction. Try to tilt to. This makes it possible to simplify the processing in ADB control.

しかし、レベリング制御においてランプユニットの光軸方向を変化させるべくブラケットを傾動すると、これに伴って当該ブラケットに搭載されているカメラの光軸方向も変化されてしまう。そのため、カメラで撮像した画像中での位置が変化されることになり、対象物の検出に際しては当該対象物の位置変化の補正を行う必要が生じる。レベリング制御は対象物の位置変化に追従して高速に制御することが要求されるが、撮像した画像中の対象物の位置がずれると、この位置を補正するための処理が必要となり、処理に時間がかかって高速な追従性の良いレベリング制御ないしはＡＤＢ制御を実行することが困難になる。 However, when the bracket is tilted to change the optical axis direction of the lamp unit in the leveling control, the optical axis direction of the camera mounted on the bracket is also changed accordingly. Therefore, the position in the image captured by the camera is changed, and it is necessary to correct the position change of the object when detecting the object. Leveling control is required to follow changes in the position of the object and control it at high speed. However, if the position of the object in the captured image shifts, processing for correcting this position is required, and the processing requires processing. It takes time and it becomes difficult to execute high-speed leveling control or ADB control with good followability.

本発明の目的は、高速なレベリング制御ないしはＡＤＢ制御を可能にした車両用ランプと、その配光を制御する制御装置を提供する。 An object of the present invention is to provide a vehicle lamp that enables high-speed leveling control or ADB control, and a control device that controls the light distribution thereof.

本発明の車両用ランプは、車両に装備されたランプであって、当該ランプのランプハウジングに、車両の外部に存在する対象物を撮像するランプカメラと、このランプカメラで撮像された対象物の位置情報に基づいて照射する光の配光が変化制御されるランプユニットが内装されており、ランプカメラは撮像光軸が車両を基準にした所定の方向に向けられており、ランプユニットは対象物の位置情報に基づいて照射光軸が上下方向に変化制御される構成である。 The vehicle lamp of the present invention is a lamp mounted on a vehicle, and a lamp camera that captures an object existing outside the vehicle and an object imaged by the lamp camera in the lamp housing of the lamp. A lamp unit that changes and controls the distribution of the light emitted based on the position information is built in, and the lamp camera has the imaging light axis oriented in a predetermined direction with respect to the vehicle, and the lamp unit is an object. The configuration is such that the irradiation light axis is changed and controlled in the vertical direction based on the position information of.

この車両用ランプにおいては、好ましくは、ランプカメラは第１の部材に固定的に支持されており、ランプユニットは第１の部材に対して車両の前後方向に傾動可能な第２の部材に支持されており、第２の部材の傾動に伴って照射光軸が上下方向に変化される構成とされる。例えば、第１の部材はランプハウジングに対して傾動位置の調整が可能なエイミングブラケットであり、第２の部材は当該エイミングブラケットに対して車両の前後方向の傾動角が制御されるレベリングブラケットであり、その上で対象物の位置変化に基づいて当該レベリングブラケットを傾動するレベリングアクチュエータを備える構成とされる。 In this vehicle lamp, preferably, the lamp camera is fixedly supported by the first member, and the lamp unit is supported by the second member that can tilt in the front-rear direction of the vehicle with respect to the first member. The irradiation optical axis is changed in the vertical direction as the second member is tilted. For example, the first member is an aiming bracket whose tilt position can be adjusted with respect to the lamp housing, and the second member is a leveling bracket whose tilt angle in the front-rear direction of the vehicle is controlled with respect to the aiming bracket. A leveling actuator that tilts the leveling bracket based on a change in the position of the object is provided.

本発明の車両用ランプの制御装置は、ランプハウジングに、車両の外部に存在する対象物を撮像するランプカメラと、このランプカメラで撮像された対象物の位置情報に基づいて照射する光の配光が変化制御されるランプユニットが内装されて車両に装備される車両用ランプと、ランプユニットの配光と照射光軸を制御する制御手段とを備えている。そして、制御手段はランプカメラで撮像した画像から対象物を検出する対象物検出部と、検出した対象物の位置情報に基づいてランプユニットの配光を制御するとともに、当該対象物の位置変化に基づいてランプユニットの照射光軸を上下方向に変化制御するランプ制御部を備える。 In the vehicle lamp control device of the present invention, the lamp housing is provided with a lamp camera that captures an object existing outside the vehicle and light that is emitted based on the position information of the object captured by the lamp camera. It is equipped with a vehicle lamp equipped with a lamp unit whose light is changed and controlled, and a control means for controlling the light distribution and the irradiation light axis of the lamp unit. Then, the control means controls the light distribution of the lamp unit based on the position information of the object detection unit that detects the object from the image captured by the lamp camera and the detected object, and changes the position of the object. Based on this, it is provided with a lamp control unit that controls the change of the irradiation optical axis of the lamp unit in the vertical direction.

本発明の車両用ランプの制御装置は、好ましくは、さらに、ランプカメラよりも高解像度で車両の外部に存在する対象物を撮像するフロントカメラを備え、ランプ制御部はこのフロントカメラとランプカメラのそれぞれで撮像した対象物の位置情報に基づいてランプユニットの制御を行う構成とする。ここで、ランプカメラはフロントカメラよりも高いフレームレートでの撮像が可能であり、ランプ制御部はランプカメラで撮像した対象物の位置変化に基づいて照射光軸の制御を行なう構成とする。 The vehicle lamp control device of the present invention preferably further includes a front camera that captures an object existing outside the vehicle at a higher resolution than the lamp camera, and the lamp control unit is the front camera and the lamp camera. The lamp unit is controlled based on the position information of the object imaged by each. Here, the lamp camera can take an image at a higher frame rate than the front camera, and the lamp control unit controls the irradiation optical axis based on the position change of the object imaged by the lamp camera.

本発明の車両用ランプ及び制御装置によれば、カメラの撮像光軸を車両に対して固定的に設定しているので、ランプユニットの照射光軸をレベリング制御しても、制御手段におけるレベリング制御のためのランプ制御信号を容易に生成することができ、高速なレベリング制御ないしはＡＤＢ制御が実現できる。 According to the vehicle lamp and the control device of the present invention, since the image pickup optical axis of the camera is fixedly set with respect to the vehicle, even if the irradiation optical axis of the lamp unit is leveled and controlled, the leveling control in the control means is performed. The lamp control signal for the above can be easily generated, and high-speed leveling control or ADB control can be realized.

車両用ランプとその制御装置の実施形態の概念構成図。A conceptual configuration diagram of an embodiment of a vehicle lamp and its control device. 左ヘッドランプの縦断面図。Vertical sectional view of the left headlamp. 左ヘッドランプの主要構成の概略斜視図。Schematic perspective of the main configuration of the left headlamp. Ｌｏ配光パターンとＡＨｉ配光パターンのパターン図。A pattern diagram of a Lo light distribution pattern and an AHi light distribution pattern. ＡＨｉランプユニットの概略構成図。Schematic diagram of the AHi lamp unit. フロントカメラとランプカメラで撮像した画像の模式図。Schematic diagram of images taken by the front camera and the lamp camera. レベリング制御に基づく配光パターンの模式図。Schematic diagram of the light distribution pattern based on leveling control. 変形例のＡＨｉランプユニットのＡＨｉ配光パターンのパターン図。The pattern diagram of the AHi light distribution pattern of the AHi lamp unit of the modification.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車のヘッドランプに適用した車両用ランプとその制御装置の実施形態の概念構成図である。同図において自動車ＣＡＲの車体前部の左右にそれぞれヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬが装備されている。これら左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬは左右が対称の構成である。なお、以降において左右のヘッドランプを合せてヘッドランプＨＬと総称することもある。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual configuration diagram of an embodiment of a vehicle lamp and a control device thereof to which the present invention is applied to an automobile headlamp. In the figure, headlamps L-HL and R-HL are installed on the left and right sides of the front part of the vehicle body of the automobile CAR, respectively. The left and right headlamps L-HL and R-HL have a symmetrical configuration on the left and right. Hereinafter, the left and right headlamps may be collectively referred to as a headlamp HL.

図１において、自動車ＣＡＲのフロントウインドＦＷの内側にはフロントカメラＦＣＡＭが装備されており、自動車ＣＡＲの前方の所要領域を所要のフレームレートで、かつ所要の解像度で撮像することが可能である。ここでは、フロントカメラＦＣＡＭは所定の焦点距離の撮像レンズを備えており、またその撮像素子は可視光領域から赤外光領域にわたる受光感度を備えており、昼間時や夜間時に対象物を高解像度で撮像することが可能である。 In FIG. 1, a front camera FCAM is equipped inside the front window FW of the automobile CAR, and it is possible to image a required area in front of the automobile CAR at a required frame rate and a required resolution. Here, the front camera FCAM is equipped with an image pickup lens having a predetermined focal length, and the image pickup element has a light receiving sensitivity extending from the visible light region to the infrared light region, so that the object can be captured at high resolution during the daytime or at nighttime. It is possible to take an image with.

前記フロントカメラＦＣＡＭは自動車の車両ＥＣＵ（電子制御ユニット）１００に接続されている。この車両ＥＣＵ１００は本発明における制御手段として構成されており、対象物検出部１０１とランプ制御部１０２とカメラ制御部１０３を備えている。対象物検出部１０１は、フロントカメラＦＣＡＭで撮像した画像を画像解析して対象物を検出する。また、後述するランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像を画像解析して対象物を検出することも可能である。 The front camera FCAM is connected to a vehicle ECU (electronic control unit) 100 of an automobile. The vehicle ECU 100 is configured as a control means in the present invention, and includes an object detection unit 101, a lamp control unit 102, and a camera control unit 103. The object detection unit 101 detects an object by analyzing an image captured by the front camera FCAM. It is also possible to detect an object by performing image analysis on an image captured by a lamp camera LCAM, which will be described later.

ランプ制御部１０２は検出された対象物に基づいて前記ヘッドランプＨＬの点灯と配光を制御するためのランプ制御信号を生成してヘッドランプＨＬに出力する。なお、車両ＥＣＵ１００は対象物検出部１０１において検出した対象物に基づいて自動車ＣＡＲの車速や操舵、さらには運転補助を行なうための他の制御部を備えているが、これらの制御部は本発明との関連が少ないので、その説明は省略する。カメラ制御部１０３は前記フロントカメラＦＣＡＭと、後述するランプカメラＬＣＡＭを制御する。 The lamp control unit 102 generates a lamp control signal for controlling the lighting and light distribution of the headlamp HL based on the detected object and outputs the lamp control signal to the headlamp HL. The vehicle ECU 100 includes other control units for performing vehicle speed and steering of the automobile CAR and further driving assistance based on the object detected by the object detection unit 101. These control units are of the present invention. Since there is little relation with, the explanation is omitted. The camera control unit 103 controls the front camera FCAM and the lamp camera LCAM described later.

前記ヘッドランプＨＬは、図１に左ヘッドランプＬ－ＨＬで代表して示すように、ロービームランプユニット（以下、Ｌｏランプユニット）ＬｏＬＵと、ＡＤＢ制御が可能なハイビームランプユニット（以下、ＡＨｉランプユニット）ＡＨｉＬＵと、ターンシグナルランプユニット（以下、ＴＳランプユニット）ＴＳＬＵと、クリアランスランプを兼ねるデイタイムランニングランプユニット（以下、ＤＲランプユニット）ＤＲＬＵとを含み、これらのランプユニットが一つのランプハウジング１に内装された複合型ヘッドランプとして構成されている。 As represented by the left headlamp L-HL in FIG. 1, the headlamp HL includes a low beam lamp unit (hereinafter, Lo lamp unit) LoLU and a high beam lamp unit (hereinafter, AHi lamp unit) capable of ADB control. ) AHiLU, a turn signal lamp unit (hereinafter, TS lamp unit) TSLU, and a daytime running lamp unit (hereinafter, DR lamp unit) DRLU that also serves as a clearance lamp, and these lamp units are combined into one lamp housing 1. It is configured as an interior composite headlamp.

また、このランプハウジング１には、前記フロントカメラＦＣＡＭよりも高速のフレームレートで撮像を行なうランプカメラＬＣＡＭが内装されており、自動車ＣＡＭの前方領域、特にフロントカメラＦＣＡＭの撮像領域とほぼ同じ領域を撮像することが可能とされている。さらに、ランプハウジング１には、前記ランプ制御信号に基づいて前記各ランプユニットの発光（点灯）を駆動するランプ駆動モジュールＬＤＭが内装されている。これらランプカメラＬＣＡＭとランプ駆動モジュールＬＤＭは前記車両ＥＣＵ１００に接続されている。 Further, the lamp housing 1 contains a lamp camera LCAM that captures images at a frame rate higher than that of the front camera FCAM, and covers a region in front of the automobile CAM, particularly an region substantially the same as the imaging region of the front camera FCAM. It is possible to take an image. Further, the lamp housing 1 contains a lamp drive module LDM that drives light emission (lighting) of each lamp unit based on the lamp control signal. The lamp camera LCAM and the lamp drive module LDM are connected to the vehicle ECU 100.

詳細な図示は省略するが、ＴＳランプユニットＴＳＬＵとＤＲランプユニットＤＲＬＵはランプハウジング１に固定的に取り付けられている。一方、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとランプカメラＬＣＡＭは、ランプハウジング１内においてそれぞれの光軸、すなわち照射光軸と撮像光軸の方向が適宜に調整可能な状態で取り付けられている。 Although detailed illustration is omitted, the TS lamp unit TSLU and the DR lamp unit DRLU are fixedly attached to the lamp housing 1. On the other hand, the Lo lamp unit LoLU, the AHi lamp unit AHiLU, and the lamp camera LCAM are mounted in the lamp housing 1 in a state in which the directions of the respective optical axes, that is, the irradiation optical axis and the imaging optical axis can be appropriately adjusted.

図２と図３はＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとランプカメラＬＣＡＭの各光軸方向を調整するための構成を示す図であり、図２は左ヘッドランプＬ－ＨＬの縦断面図、図３は概略斜視図である。これらの図において、ランプハウジング１は、前方を開口した容器状のランプボディ１１と、このランプボディ１１の開口に取り付けられた透光カバー１２とを備えた構成である。そして、このランプボディ１１に前記したようにＤＲランプユニットＤＲＬＵが固定的に取り付けられており、点灯したときに透光カバー１２を透して光照射を行なうように構成されている。図２，３には表れないがＴＳランプユニットＴＳＬＵも同様の構成である。 2 and 3 are views showing a configuration for adjusting each optical axis direction of the Lo lamp unit LoLU, the AHi lamp unit AHiLU, and the lamp camera LCAM, and FIG. 2 is a vertical sectional view of the left headlamp L-HL. FIG. 3 is a schematic perspective view. In these figures, the lamp housing 1 is configured to include a container-shaped lamp body 11 having a front opening and a translucent cover 12 attached to the opening of the lamp body 11. The DR lamp unit DRLU is fixedly attached to the lamp body 11 as described above, and is configured to irradiate light through the translucent cover 12 when it is lit. Although not shown in FIGS. 2 and 3, the TS lamp unit TSLU has the same configuration.

ランプハウジング１内において、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとランプカメラＬＣＡＭは傾動角の調整が可能なエイミングブラケット（本発明の第１の部材）２に搭載されている。ただし、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡ－ＨｉランプユニットＡＨｉＬＵは、エイミングブラケット２とは別体に構成されたレベリングブラケット（本発明の第２の部材）３に搭載されており、このレベリングブラケット３を介してエイミングブラケット２に支持されている。一方、ランプカメラＬＣＡＭはエイミングブラケット２に直接に搭載されており、このランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸Ａｃは当該エイミングブラケット２に対して所定の角度に向けられている。 In the lamp housing 1, the Lo lamp unit LoLU, the AHi lamp unit AHiLU, and the lamp camera LCAM are mounted on an aiming bracket (first member of the present invention) 2 capable of adjusting the tilt angle. However, the Lo lamp unit LoLU and the A-Hi lamp unit AHiLU are mounted on a leveling bracket (second member of the present invention) 3 configured separately from the aiming bracket 2, and are mounted via the leveling bracket 3. It is supported by the aiming bracket 2. On the other hand, the lamp camera LCAM is directly mounted on the aiming bracket 2, and the image pickup optical axis Ac of the lamp camera LCAM is directed at a predetermined angle with respect to the aiming bracket 2.

前記エイミングブラケット２は上下方向及び左右方向に傾動が可能なエイミング機構２０によりランプボディ１１に支持されている。このエイミング機構２０では、エイミングブラケット２は一つの角部において支点部２１によりランプボディ１１に支持され、この支点部２１の下方向の一部に上下エイミング調整部２２が配設され、またこの支点部２１の左方向の一部に左右エイミング調整部２３が配設された構成とされている。支点部２１と上下又は左右のエイミング調整部２２，２３は公知の構成が採用されているので詳細な説明は省略するが、例えばエイミングスクリューと、これに螺合されるエイミングナットで構成されている。このエイミングスクリューを治具等により操作することにより、エイミングブラケット２は支点部２１を支点にして上下方向の前傾角度と水平方向の振れ角度が調整できる。 The aiming bracket 2 is supported by the lamp body 11 by an aiming mechanism 20 capable of tilting in the vertical direction and the horizontal direction. In the aiming mechanism 20, the aiming bracket 2 is supported by the lamp body 11 by the fulcrum portion 21 at one corner portion, and the upper and lower aiming adjustment portions 22 are arranged in a downward part of the fulcrum portion 21, and the fulcrum portion 21. The left and right aiming adjustment portions 23 are arranged in a part of the portion 21 in the left direction. Since the fulcrum portion 21 and the upper / lower or left / right aiming adjustment portions 22 and 23 have a known configuration, detailed description thereof will be omitted, but for example, the fulcrum portion 21 and the aiming screw screwed to the aiming screw are configured. .. By operating the aiming screw with a jig or the like, the aiming bracket 2 can adjust the forward tilt angle in the vertical direction and the swing angle in the horizontal direction with the fulcrum portion 21 as a fulcrum.

前記レベリングブラケット３は、上下方向に傾動が可能なレベリング機構３０により前記エイミングブラケット２に支持されている。このレベリング機構３０では、レベリングブラケット３はその上縁部、ここでは上縁の左右２箇所においてそれぞれ支点部３１，３２によりエイミングブラケット２に支持されている。また、レベリングブラケット３の下縁の一部にはエイミングブラケット２に支持された前記レベリングアクチュエータＬＡＣＴが連結されている。このレベリングアクチュエータＬＡＣＴは、例えばレベリングスクリュー３４を備える電気モータ３３で構成されており、レベリングブラケット３の下縁の一部に取り付けられたレベリングナット３５が螺合されている。レベリングアクチュエータＬＡＣＴが回転駆動されたときにレベリングスクリュー３４に螺合されているレベリングナット３５が螺進され、これに伴ってレベリングブラケット３の下縁部が前後方向に移動されてその前傾角度が変化制御される。 The leveling bracket 3 is supported by the aiming bracket 2 by a leveling mechanism 30 capable of tilting in the vertical direction. In the leveling mechanism 30, the leveling bracket 3 is supported by the aiming bracket 2 by the fulcrum portions 31 and 32 at the upper edge portion thereof, here, at two positions on the left and right of the upper edge, respectively. Further, the leveling actuator LACT supported by the aiming bracket 2 is connected to a part of the lower edge of the leveling bracket 3. The leveling actuator LACT is composed of, for example, an electric motor 33 provided with a leveling screw 34, and a leveling nut 35 attached to a part of the lower edge of the leveling bracket 3 is screwed into the leveling actuator LACT. When the leveling actuator LACT is rotationally driven, the leveling nut 35 screwed to the leveling screw 34 is screwed, and the lower edge portion of the leveling bracket 3 is moved in the front-rear direction accordingly to change the forward tilt angle. Change control.

ここで、レベリング機構３０の初期状態では、レベリングブラケット３のエイミングブラケット２に対する相対的な前傾角度は所定角度、例えば０度に設定されている。そして、この初期状態においては、レベリングブラケット３に搭載されているＬｏランプユニットＬｏＬｕとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの照射光軸Ａｌ，Ａａは、それぞれランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸Ａｃと同一方向に向けられている。 Here, in the initial state of the leveling mechanism 30, the forward tilt angle of the leveling bracket 3 with respect to the aiming bracket 2 is set to a predetermined angle, for example, 0 degree. In this initial state, the irradiation optical axes Al and Aa of the Lo lamp unit LoLu and the AHi lamp unit AHiLU mounted on the leveling bracket 3 are directed in the same direction as the image pickup optical axis Ac of the lamp camera LCAM, respectively. There is.

したがって、エイミング機構２０によりエイミングブラケット２の傾動角度の調整を行なうことにより、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとランプカメラＬＣＡＭの各光軸Ａｌ，Ａａ，Ａｃの方向を一括して調整することができる。また、レベリング機構３０でレベリングブラケット３の前傾角度を変化させることにより、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡ－ＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの光軸方向を同時に変化制御することができる。 Therefore, by adjusting the tilt angle of the aiming bracket 2 by the aiming mechanism 20, the directions of the optical axes Al, Aa, and Ac of the Lo lamp unit LoLU, the AHi lamp unit AHiLU, and the lamp camera LCAM are collectively adjusted. Can be done. Further, by changing the forward tilt angle of the leveling bracket 3 by the leveling mechanism 30, the optical axis direction of the Lo lamp unit LoLU and the A-Hi lamp unit AHiLU can be changed and controlled at the same time.

前記各ランプユニットについて簡単に説明する。ＴＳランプユニットＴＳＬＵはＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とし、レンズを透してアンバー色の光を出射する構成である。このＴＳランプユニットＴＳＬＵは、ランプハウジング１内において車幅方向の外側に向けられた領域に配設されている。なお、ＴＳランプユニットＴＳＬＵは、ＬＥＤ自身でアンバー色の光を発光する構成であってもよく、あるいはＬＥＤで発光した白色光をアンバー色のインナーレンズを透して出射させる構成であってもよい。 Each of the lamp units will be briefly described. The TS lamp unit TSLU uses an LED (light emitting diode) as a light source and emits amber-colored light through a lens. The TS lamp unit TSLU is arranged in a region of the lamp housing 1 facing outward in the vehicle width direction. The TS lamp unit TSLU may be configured to emit amber-colored light by the LED itself, or may be configured to emit white light emitted by the LED through the amber-colored inner lens. ..

ＤＲランプユニットＤＲＬＵは光源としての白色ＬＥＤと、透光性樹脂からなるライトガイド（導光体）で構成されており、白色ＬＥＤの光をライトガイドの長さ方向に導光し、かつヘッドランプＨＬの正面方向に向けられたライトガイドの側面を発光面として出射させる構成である。このＤＲランプユニットＤＲＬＵは、ライトガイド（符号は付していない）がランプハウジング１内の上縁に沿って車幅方向に延長配置されている。 The DR lamp unit DRLU is composed of a white LED as a light source and a light guide (light guide body) made of a translucent resin, guides the light of the white LED in the length direction of the light guide, and is a head lamp. The configuration is such that the side surface of the light guide facing the front direction of the HL is emitted as a light emitting surface. In this DR lamp unit DRLU, a light guide (not marked) is extended along the upper edge of the lamp housing 1 in the vehicle width direction.

ＬｏランプユニットＬｏＬＵは、図３に示したように、光源としての白色ＬＥＤ４１の光をリフレクタ４２で反射し、かつ当該光の一部をシェード４３で遮光した上で照射レンズ４４により前方に向けて照射する構成である。照射される光はシェード４３により一部が遮光されるため、このＬｏランプユニットＬｏＬＵで照射する光の配光パターンは、図４に示すように、上縁に所要のカットオフラインＣＯＬを有する配光パターン、いわゆるロービーム配光パターン（以下、Ｌｏ配光パターンと称する）ＰＬｏとなる。 As shown in FIG. 3, the Lo lamp unit LoLU reflects the light of the white LED 41 as a light source by the reflector 42, shields a part of the light by the shade 43, and then directs the light forward by the irradiation lens 44. It is a configuration to irradiate. Since a part of the emitted light is shielded by the shade 43, the light distribution pattern of the light emitted by the Lo lamp unit LoLU has a required cut-off line COL at the upper edge as shown in FIG. It is a pattern, a so-called low beam light distribution pattern (hereinafter referred to as Lo light distribution pattern) PLo.

ＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵは、図３に示したように、多分割ＬＥＤアレイ６１と、この多分割ＬＥＤアレイ６１で発光された光を前方に向けて投影する投影レンズ６２を備えている。この多分割ＬＥＤアレイ６１は、図５に示すように、多数のマイクロＬＥＤ発光素子（以下、ピクセル素子と称する）６１ｐがマトリクス状（枡目状）に配列された構成である。多分割ＬＥＤアレイ６１は前記ランプ駆動モジュールＬＤＭでの制御により個々のピクセル素子６１ｐが選択的に発光され、発光されたピクセル素子６１ｐの光により所要の発光パターンが形成される。この発光パターンを投影レンズ６２により投影することにより、図４に示したように、前記Ｌｏ配光パターンＰＬｏの上側領域に各ピクセル発光素子６１ｐに対応した多数の単位照明領域ｕが合成されたＡＤＢハイビーム配光パターン（以下、ＡＨｉ配光パターンと称する）ＰＡＨｉが形成される。 As shown in FIG. 3, the AHi lamp unit AHiLU includes a multi-division LED array 61 and a projection lens 62 that projects the light emitted by the multi-division LED array 61 toward the front. As shown in FIG. 5, the multi-segment LED array 61 has a configuration in which a large number of micro LED light emitting elements (hereinafter referred to as pixel elements) 61p are arranged in a matrix shape (square shape). In the multi-segment LED array 61, each pixel element 61p is selectively emitted by control by the lamp drive module LDM, and a required emission pattern is formed by the emitted light of the pixel element 61p. By projecting this light emission pattern with the projection lens 62, as shown in FIG. 4, ADB in which a large number of unit illumination areas u corresponding to each pixel light emitting element 61p are synthesized in the upper region of the Lo light distribution pattern PLo. A high beam light distribution pattern (hereinafter referred to as AHi light distribution pattern) PAHi is formed.

前記ランプカメラＬＣＡＭは少なくとも可視光領域を撮像するカメラで構成され、また前記フロントカメラＦＣＡＭと同じ焦点距離であるので、フロントカメラＦＣＡＭとほぼ同じ前方領域を撮像するように構成される。このランプカメラＬＣＡＭは前記したようにフロントカメラＦＣＡＭよりも高速のフレームレートで撮像を行なうことが可能である。その一方で、ランプカメラＬＣＡＭのコスト低減のために、その解像度はフロントカメラＦＣＡＭよりも低い構成とされている。このランプカメラＬＣＡＭは、図１に示したように、自動車に配備されているＬＩＮ（Local Interconnect Network）ライン１０４を介して前記車両ＥＣＵ１００に接続されている。 Since the lamp camera LCAM is composed of a camera that captures at least a visible light region and has the same focal length as the front camera FCAM, it is configured to image a front region substantially the same as that of the front camera FCAM. As described above, this lamp camera LCAM can perform imaging at a higher frame rate than the front camera FCAM. On the other hand, in order to reduce the cost of the lamp camera LCAM, its resolution is lower than that of the front camera FCAM. As shown in FIG. 1, the lamp camera LCAM is connected to the vehicle ECU 100 via a LIN (Local Interconnect Network) line 104 deployed in an automobile.

前記ランプ駆動モジュールＬＤＭは、車両ＥＣＵ１００からのランプ制御信号を受けて前記各ランプユニットＴＳＬＵ，ＤＲＬＵ，ＬｏＬＵ，ＡＨｉＬＵの点灯を制御する機能と、ＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵにおいて行われるＡＨｉ配光パターンのパターン形状を制御するために多分割ＬＥＤアレイ６１を駆動制御する機能を備えている。 The lamp drive module LDM has a function of controlling lighting of each of the lamp units TSLU, DRLU, LoLU, and AHiLU by receiving a lamp control signal from the vehicle ECU 100, and a pattern shape of an AHi light distribution pattern performed in the AHi lamp unit AHiLU. It has a function of driving and controlling the multi-segment LED array 61 in order to control the above.

以上の構成のヘッドランプＨＬは、ランプハウジング１が自動車ＣＡＲの車体に取り付けられるとエイミング調整が実行される。このエイミング調整ではエイミング機構２０の上下エイミング調整部２２と左右エイミング調整部２３を適宜に操作することにより、エイミングブラケット２の上下方向の角度と左右方向の角度が調整される。これにより、エイミングブラケット２に搭載されているＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＬＡＨｉＬｕの照射光軸Ａｌ，Ａａの方向と、ランプカメラＬＣＡＭの撮影光軸Ａｃの方向はそれぞれ車体に対して特定の方向に設定される。この特定の方向はフロントカメラＦＣＡＭの撮像光軸と一致されることが好ましい。また、初期状態においては、前記したようにレベリングブラケット３のエイミングブラケット２に対する相対的な前傾角度は０度に設定されており、ＬｏランプユニットＬｏＬｕとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの照射光軸Ａｌ，Ａａと、ランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸Ａｃは同一方向に向けられている。 In the headlamp HL having the above configuration, aiming adjustment is executed when the lamp housing 1 is attached to the vehicle body of the automobile CAR. In this aiming adjustment, the vertical angle and the horizontal angle of the aiming bracket 2 are adjusted by appropriately operating the vertical aiming adjustment unit 22 and the left / right aiming adjustment unit 23 of the aiming mechanism 20. As a result, the directions of the irradiation optical axes Al and Aa of the Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit LAHiLu mounted on the aiming bracket 2 and the directions of the shooting optical axes Ac of the lamp camera LCAM are specific directions with respect to the vehicle body, respectively. Is set to. It is preferable that this specific direction coincides with the image pickup optical axis of the front camera FCAM. Further, in the initial state, the relative forward tilt angle of the leveling bracket 3 with respect to the aiming bracket 2 is set to 0 degrees as described above, and the irradiation optical axes Al, Aa of the Lo lamp unit LoLu and the AHi lamp unit AHiLU are set. And, the image pickup optical axis Ac of the lamp camera LCAM is directed in the same direction.

次に、ヘッドランプＨＬにおける点灯制御動作について説明する。自動車ＣＡＲに配設されている図示を省略した各種スイッチがオンされると、車両ＥＣＵ１００のランプ制御部１０２からランプ制御信号がランプ駆動モジュールＬＤＭに出力される。ランプ駆動モジュールＬＤＭはこのランプ制御信号に基づいて、対応するランプユニットを点灯制御する。例えば、デイタイムランニングスイッチがオンされるとＤＲランプユニットＤＲＬＵを点灯制御する。ターンシグナルスイッチがオンされるとＴＳランプユニットＴＳＬＵを点灯制御する。さらに、ロービームスイッチがオンされるＬｏランプユニットＬｏＬＵを点灯し、図４に示したＬｏ配光パターンＰＬｏでの照明を行なう。 Next, the lighting control operation in the headlamp HL will be described. When various switches (not shown) arranged in the automobile CAR are turned on, a lamp control signal is output from the lamp control unit 102 of the vehicle ECU 100 to the lamp drive module LDM. The lamp drive module LDM controls lighting of the corresponding lamp unit based on this lamp control signal. For example, when the daytime running switch is turned on, the DR lamp unit DRLU is turned on and controlled. When the turn signal switch is turned on, the TS lamp unit TSLU is turned on and controlled. Further, the Lo lamp unit LoLU on which the low beam switch is turned on is turned on, and the Lo light distribution pattern PLo shown in FIG. 4 is used for illumination.

ＡＤＢスイッチがオンされると、ランプ駆動モジュールＬＤＭは車両ＥＣＵ１００からのランプ制御信号に基づいてＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵを点灯する。また、これと同時にランプ駆動モジュールＬＤＭはランプ制御信号に基づいてＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの多分割ＬＥＤアレイ６１の発光制御を行い、選択的に発光されたピクセル素子６１ｐにより発光パターンを形成し、この発光パターンを投影することにより図４に示したＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの配光制御を実行する。 When the ADB switch is turned on, the lamp drive module LDM lights the Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit AHiLU based on the lamp control signal from the vehicle ECU 100. At the same time, the lamp drive module LDM controls the light emission of the multi-divided LED array 61 of the AHi lamp unit AHiLU based on the lamp control signal, forms a light emission pattern by the pixel element 61p that is selectively emitted, and emits light. By projecting the pattern, the light distribution control of the AHi light distribution pattern PAHi shown in FIG. 4 is executed.

このＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの配光制御では、車両ＥＣＵ１００は対象物検出部１０１においてフロントカメラＦＣＡＭとランプカメラＬＣＡＭで撮像した各画像に基づいて対象物を検出する。すなわち、フロントカメラＦＣＡＭとランプカメラＬＣＡＭは、点灯されたＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの照射光により照明された前方領域を撮像する。 In the light distribution control of the AHi light distribution pattern PAHi, the vehicle ECU 100 detects an object in the object detection unit 101 based on each image captured by the front camera FCAM and the lamp camera LCAM. That is, the front camera FCAM and the lamp camera LCAM image the front region illuminated by the irradiation light of the lit Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit AHiLU.

図６（ａ）は、フロントカメラＦＣＡＭで撮像した画像を模式的に示した図である。フロントカメラＦＣＡＭは高解像度であるので、撮像された対象物Ｏｂの形状の崩れは少なく、したがって対象物検出部１０１はこの画像から対象物Ｏｂの形状（外形）やサイズ等を高い精度で検出することが可能である。また、フロントカメラＦＣＡＭで撮像した画像から対象物Ｏｂを直接的に検出することが難しい場合には、画像中の高輝度部（同図の黒色部分）Ｈｂを検出する。 FIG. 6A is a diagram schematically showing an image captured by the front camera FCAM. Since the front camera FCAM has a high resolution, the shape of the imaged object Ob is less likely to collapse, and therefore the object detection unit 101 detects the shape (outer shape), size, etc. of the object Ob from this image with high accuracy. It is possible. When it is difficult to directly detect the object Ob from the image captured by the front camera FCAM, the high-luminance portion (black portion in the figure) Hb in the image is detected.

検出した高輝度部Ｈｂは対象物が自発光した光によるもの、あるいは対象物で反射された光によるものである。そして、検出した高輝度部Ｈｂの属性、例えば色、輝度（明るさ）、サイズ等を検出し、この属性を所定のテーブルを用いて対照することにより、当該輝点の対象物が他車両（先行車、対向車、自転車等）、歩行者、道路標識、あるいはその他のいずれであるかを検出する。例えば、輝度が所定レベル以上の高輝度部は対象物の自発光に基づくものであるので他車両として検出できる。他車両の場合には高輝度部が白色であれば対向車であると検出し、赤色であれば先行車であると検出する。輝度が所定レベルよりも低い高輝度部は反射光に基づくものであるので、歩行者、道路標識として検出できる。 The detected high-luminance portion Hb is due to the light emitted by the object by itself or the light reflected by the object. Then, by detecting the attributes of the detected high-luminance portion Hb, such as color, brightness (brightness), size, etc., and comparing these attributes using a predetermined table, the object of the bright spot is another vehicle ( Detects whether it is a preceding vehicle, an oncoming vehicle, a bicycle, etc.), a pedestrian, a road sign, or any other. For example, a high-luminance portion having a brightness of a predetermined level or higher is based on the self-luminance of the object and can be detected as another vehicle. In the case of another vehicle, if the high-luminance portion is white, it is detected as an oncoming vehicle, and if it is red, it is detected as a preceding vehicle. Since the high-luminance portion whose brightness is lower than a predetermined level is based on the reflected light, it can be detected as a pedestrian or a road sign.

また、対象物検出部１０１はランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像についても高輝度部Ｈｂを検出する。図６（ｂ）は、ランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像を模式的に示した図である。ランプカメラＬＣＡＭはフロントカメラＦＣＡＭに比較して解像度が低いので撮像された対象物Ｏｂの画像に形状の崩れが生じることがあり、対象物Ｏｂを正確に検出することが難しいことがある。しかし、ランプカメラＬＡＭはフロントカメラＦＣＡＭと光軸が同一方向に向けられているので、各カメラで撮像した画像は１対１で対応させることができる。したがって、ランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像の高輝度部ＨｂをフロントカメラＦＣＡＭで撮像した画像と対照することにより、当該高輝度部Ｈｂの対象物Ｏｂを検出することが可能になる。 In addition, the object detection unit 101 also detects the high-luminance unit Hb in the image captured by the lamp camera LCAM. FIG. 6B is a diagram schematically showing an image captured by the lamp camera LCAM. Since the resolution of the lamp camera LCAM is lower than that of the front camera FCAM, the image of the captured object Ob may be deformed in shape, and it may be difficult to accurately detect the object Ob. However, since the optical axis of the lamp camera LAM is oriented in the same direction as that of the front camera FCAM, the images captured by each camera can be associated with each other on a one-to-one basis. Therefore, by comparing the high-luminance portion Hb of the image captured by the lamp camera LCAM with the image captured by the front camera FCAM, it becomes possible to detect the object Ob of the high-luminance portion Hb.

さらに、対象物検出部１０１は検出した対象物Ｏｂの位置情報、すなわち自車から対象物Ｏｂまでの相対位置（方向、距離）と、対象物Ｏｂの位置変化を検出することも可能である。特に、ランプカメラＬＣＡＭはフロントカメラＦＣＡＭよりもフレームレートが高速であるので、対象物検出部１０１は撮像した画像の高輝度部Ｈｂの経時的な位置変化を検出することにより、検出した対象物Ｏｂの位置情報を高速に検出することができる。 Further, the object detection unit 101 can also detect the detected position information of the object Ob, that is, the relative position (direction, distance) from the own vehicle to the object Ob, and the position change of the object Ob. In particular, since the lamp camera LCAM has a higher frame rate than the front camera FCAM, the object detection unit 101 detects the object Ob by detecting the change in the position of the high-brightness portion Hb of the captured image over time. The position information of the camera can be detected at high speed.

車両ＥＣＵ１００では、対象物検出部１０１での検出が行われるとランプ制御部１０２は配光制御にかかわるランプ制御信号を生成してヘッドランプＨＬに出力する。このランプ制御信号の生成においては、対象物に対する照明光の明るさを制御するランプ制御信号を生成する。例えば検出した対象物が道路標識の場合には照明光は減光しないランプ制御信号を生成する。対象物が歩行者の場合には照明光を所定のレベルまで減光するランプ制御信号を生成する。対象物が他車両（先行車、対向車、自転車等）の場合には照明光を最大限に減光する制御信号、通常では遮光状態とするランプ制御信号を生成する。 In the vehicle ECU 100, when the object detection unit 101 detects the object, the lamp control unit 102 generates a lamp control signal related to the light distribution control and outputs the lamp control signal to the headlamp HL. In the generation of this lamp control signal, a lamp control signal for controlling the brightness of the illumination light with respect to the object is generated. For example, when the detected object is a road sign, the illumination light generates a lamp control signal that is not dimmed. When the object is a pedestrian, it generates a lamp control signal that dims the illumination light to a predetermined level. When the object is another vehicle (preceding vehicle, oncoming vehicle, bicycle, etc.), a control signal that dims the illumination light to the maximum, and a lamp control signal that normally blocks light is generated.

一方、ランプ制御部１０２は、対象物の位置をＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの単位照明領域ｕに対応させ、対象物Ｏｂが含まれる単位照明領域ｕを判定する。この判定では、対象物の種類により、高輝度部を所定のマージンをもって囲む領域を対象物Ｏｂが含まれる領域として判定する。高解像度のフロントカメラの画像から対象物の形状、サイズが検出される場合には、この検出に基づいて単位照明領域を判定することができる。例えば、図７（ａ）に示すように、２つの白色の高輝度部Ｈｂが所要の間隔で検出された対向車の場合には、水平方向に２つの高輝度部を含む数ｎｘと、鉛直方向に予め設定された係数ｋを乗じた数ｍｙ（ｍ＝ｋ・ｎ）を検出し、このｎｘ×ｍｙの単位照明領域を対向車が存在する領域とする。係数ｋは自動車の平均的な車幅寸法と車高寸法の比率である。２つの赤色の高輝度部が所要の間隔で検出された先行車の場合もほぼ同じである。 On the other hand, the lamp control unit 102 makes the position of the object correspond to the unit illumination area u of the AHi light distribution pattern PAHi, and determines the unit illumination area u including the object Ob. In this determination, depending on the type of the object, the region surrounding the high-luminance portion with a predetermined margin is determined as the region including the object Ob. When the shape and size of an object are detected from a high-resolution front camera image, the unit illumination area can be determined based on this detection. For example, as shown in FIG. 7A, in the case of an oncoming vehicle in which two white high-intensity portions Hb are detected at required intervals, the number nx including the two high-intensity portions in the horizontal direction and the vertical A number my (m = k · n) multiplied by a preset coefficient k in the direction is detected, and this nx × my unit illumination area is defined as an area where an oncoming vehicle exists. The coefficient k is the ratio of the average vehicle width dimension and the vehicle height dimension of the automobile. The same is true for the preceding vehicle in which the two red high-luminance areas are detected at the required intervals.

そして、ランプ制御部１０２で生成されたランプ制御信号はヘッドランプＨＬのランプ駆動モジュールＬＤＭとレベリングアクチュエータＬＡＣＴに出力される。ランプ駆動モジュールＬＤＭは、このランプ制御信号に基づいてＡＨｉランプユニットＡＨｉＬｕの多分割ＬＥＤアレイ６１の各ピクセル素子６１ｐを個別に発光制御する。すなわち、対象物が存在していると判定された単位照明領域ｕに対応している多分割ＬＥＤアレイ６１のピクセル素子６１ｐを判定し、この判定したピクセル素子６１ｐを消光、減光し、その他のピクセル素子６１ｐを発光する制御を行う。 Then, the lamp control signal generated by the lamp control unit 102 is output to the lamp drive module LDM of the headlamp HL and the leveling actuator LACT. The lamp drive module LDM individually controls each pixel element 61p of the multi-segment LED array 61 of the AHi lamp unit AHiLu based on this lamp control signal. That is, the pixel element 61p of the multi-segment LED array 61 corresponding to the unit illumination region u in which the object is determined to exist is determined, and the determined pixel element 61p is quenched or dimmed, and other The pixel element 61p is controlled to emit light.

この配光制御により、図７（ａ）に示したように、先行車、対向車、自転車等の他車両が存在する単位照明領域ｕでは太枠で示すように対応するピクセル素子６１ｐを消光して照明を行なわない遮光領域Ａｓを形成する。これにより、この斜線で示す遮光領域ＡｓではＰＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉでの照明が行なわれず、他車両に対する眩惑が防止される。この遮光領域Ａｓは、歩行者等に対してはピクセル素子６１ｐを低光度で発光してもよく、歩行者に対しては眩惑を防止する一方で自車両の照明光による照明により歩行者を確認することができる。他の対象物の領域については、ピクセル素子６１ｐは所定の光度で発光される。これにより、例えば、道路標識は自車両の照明光により明るく照明できる。 By this light distribution control, as shown in FIG. 7A, in the unit lighting area u where other vehicles such as a preceding vehicle, an oncoming vehicle, and a bicycle exist, the corresponding pixel element 61p is extinguished as shown by a thick frame. It forms a light-shielding region As that is not illuminated. As a result, the PAHi light distribution pattern PAHi is not illuminated in the light-shielding region As indicated by the diagonal lines, and dazzling to other vehicles is prevented. In this light-shielding region As, the pixel element 61p may emit light at a low luminous intensity for pedestrians and the like, and while preventing dazzling for pedestrians, the pedestrian is confirmed by illumination by the illumination light of the own vehicle. can do. For regions of other objects, the pixel element 61p emits light at a predetermined luminous intensity. Thereby, for example, the road sign can be illuminated brighter by the illumination light of the own vehicle.

ところで、自動車ＣＡＲの走行に伴い、検出する対象物の相対的な位置が経時的に変化される。そのため、対象物ＯｂがＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの下縁に近い領域にまで移動されてきた場合にはＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉによる照明効果が低下されることがある。例えば、図７（ａ）の状況では、対向車Ｏｂ１が遮光領域Ａｓの下縁にまで移動され、当該対向車Ｏｂ１の下部とその直前の路面が遮光され、これらの領域の照明の明るさが低下されて安全走行に問題が生じることがある。 By the way, as the automobile CAR travels, the relative position of the object to be detected changes with time. Therefore, when the object Ob is moved to a region near the lower edge of the AHi light distribution pattern PAHi, the lighting effect of the AHi light distribution pattern PAHi may be reduced. For example, in the situation of FIG. 7A, the oncoming vehicle Ob1 is moved to the lower edge of the light-shielding region As, the lower portion of the oncoming vehicle Ob1 and the road surface immediately before the light-shielding vehicle Ob1 are shielded from light, and the brightness of the illumination in these regions is reduced. It may be lowered and cause problems in safe driving.

このような照明効果の低下が生じたとき、車両ＥＣＵ１００の対象検出部１０１では各カメラＦＣＡＭ，ＬＣＡＭの画像の高輝度部から対向車Ｏｂ１の位置変化と、対向車Ｏｂに対する照明の低下が生じた状況を検出する。また、ランプ制御部１０２は、この対向車Ｏｂ１の画像における上下方向の位置変化と照明の低下状況に対応して配光制御にかかわるランプ制御信号を変化してヘッドランプＨＬに出力する。 When such a decrease in the lighting effect occurs, the target detection unit 101 of the vehicle ECU 100 changes the position of the oncoming vehicle Ob1 from the high-brightness portion of the images of the cameras FCAM and LCAM, and the illumination for the oncoming vehicle Ob occurs. Detect the situation. Further, the lamp control unit 102 changes the lamp control signal related to the light distribution control and outputs it to the headlamp HL in response to the vertical position change and the lighting deterioration state in the image of the oncoming vehicle Ob1.

ヘッドランプＨＬでは、このランプ制御信号によりレベリングアクチュエータＬＡＣＴが駆動されてレベリング制御が行なわれ、レベリングブラケット３の前傾角度が変化制御され、さらにこれに搭載されているＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの各照射光軸が上下方向に変化制御される。この例の場合には、図７（ｂ）のように、レベリングブラケット３の前傾角度が大きくされ、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの各照射光軸が下方向に変化制御される。これにより、Ｌｏ配光パターンＰＬｏとＡＨＩ配光パターンＰＡＨｉも下方向に変化される。 In the headlamp HL, the leveling actuator LACT is driven by this lamp control signal to perform leveling control, the forward tilt angle of the leveling bracket 3 is changed and controlled, and the Lo lamp unit LoLU and AHi lamp unit mounted therein are further controlled. Each irradiation optical axis of the AHiLU is controlled to change in the vertical direction. In the case of this example, as shown in FIG. 7B, the forward tilt angle of the leveling bracket 3 is increased, and the irradiation optical axes of the Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit AHiLU are controlled to change downward. As a result, the Lo light distribution pattern PLo and the AHI light distribution pattern PAHi are also changed downward.

また、これと同時にランプ駆動モジュールＬＤＭは、ランプ制御信号に基づいてＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵのＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの遮光領域Ａｓを制御する。これにより、図７（ｂ）のように、対向車Ｏｂ１の下部及びその直前の路面が照明される状態になり、Ｌｏ配光パターンＰＬｏとＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉによる好適な照明が確保される。 At the same time, the lamp drive module LDM controls the light-shielding region As of the AHi light distribution pattern PAHi of the AHi lamp unit AHiLU based on the lamp control signal. As a result, as shown in FIG. 7B, the lower portion of the oncoming vehicle Ob1 and the road surface immediately before the lower portion are illuminated, and suitable illumination by the Lo light distribution pattern PLo and the AHi light distribution pattern PAHi is secured.

このレベリング制御に際し、ランプ制御部１０２はランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像から検出した対象物に基づいてレベリング制御にかかわるランプ制御信号を生成し、対象物の位置変化に対して高い応答性でのレベリング制御が可能になる。すなわち、ランプカメラＬＣＡＭはフロントカメラＦＣＡＭよりも高速のフレームレートで撮像することができるので、対象物検出部１０１は対象物の位置変化を高速に検出でき、ランプ制御部１０２は位置変化に対して高い応答性のランプ制御信号を生成し、レベリング制御を行なうことができる。なお、ランプカメラＬＣＡＭはフロントカメラＦＣＡＭに比較して解像度は低いが、対象物の位置変化については撮像した画像における高輝度部の移動量から求められるので、解像度が低くても位置変化の検出には支障がない。 In this leveling control, the lamp control unit 102 generates a lamp control signal related to the leveling control based on the object detected from the image captured by the lamp camera LCAM, and the leveling with high responsiveness to the position change of the object. Control becomes possible. That is, since the lamp camera LCAM can take an image at a higher frame rate than the front camera FCAM, the object detection unit 101 can detect the position change of the object at a high speed, and the lamp control unit 102 responds to the position change. It is possible to generate a highly responsive lamp control signal and perform leveling control. Although the resolution of the lamp camera LCAM is lower than that of the front camera FCAM, the position change of the object can be obtained from the movement amount of the high-luminance part in the captured image, so that the position change can be detected even if the resolution is low. There is no problem.

また、このレベリング制御においては、レベリングブラケット３に搭載されているＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵのみが傾動され、エイミングブラケット２に搭載されているランプカメラＬＣＡＭが傾動されることはない。すなわち、ランプカメラＬＣＡＭはフロントカメラＦＣＡＭとともにその撮像光軸は自動車ＣＡＲに対して特定された方向に固定されている。そして、この撮像光軸は前記したようにランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像における基準となる位置であるので、レベリングブラケット３の傾動、すなわちＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬｕの傾動の影響を受けることがない。したがって、ランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸がランプユニットと共に傾動される場合に比較して対象物を検出する際の処理が簡略化され、より高速なレベリング制御が実現できる。 Further, in this leveling control, only the Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit AHiLU mounted on the leveling bracket 3 are tilted, and the lamp camera LCAM mounted on the aiming bracket 2 is not tilted. That is, the lamp camera LCAM and the front camera FCAM have their optical axis fixed in a direction specified with respect to the automobile CAR. Since this image pickup optical axis is a reference position in the image captured by the lamp camera LCAM as described above, it is affected by the tilt of the leveling bracket 3, that is, the tilt of the Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit AHiLu. There is no. Therefore, the process for detecting an object is simplified as compared with the case where the image pickup optical axis of the lamp camera LCAM is tilted together with the lamp unit, and higher speed leveling control can be realized.

因みに、ランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸がランプユニットＬｏＬｕ，ＡＨｉＬＵと共に傾動される場合には、撮像した画像から対象物の位置を検出する際に、ランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸の角度をレベリングアクチュエータＬＡＣＴの駆動位置から検出する。そして、画像から得られる対象物の位置を、この検出したランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸の角度との差を演算する等の補正処理を行なう必要がある。この実施形態では、この補正処理が不要になる。 Incidentally, when the image pickup optical axis of the lamp camera LCAM is tilted together with the lamp units LoLu and AHiLU, the angle of the image pickup optical axis of the lamp camera LCAM is leveled actuator LACT when the position of the object is detected from the captured image. It is detected from the drive position of. Then, it is necessary to perform correction processing such as calculating the difference between the position of the object obtained from the image and the angle of the image pickup optical axis of the detected lamp camera LCAM. In this embodiment, this correction process becomes unnecessary.

さらに、ランプカメラＬＣＡＭは、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとほぼ同じ高さ位置に配設されているので、対象物の位置変化に伴ってランプカメラＬＣＡＭから対象物を見たときの撮像光軸の角度変化はＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵから対象物に光照射するときの角度変化と略同じである。したがって、ランプカメラＬＣＡＭで検出した高輝度部の位置変化量（移動量）を検出する際の処理がさらに簡略化され、より高速なレベリング制御が実現できる。 Further, since the lamp camera LCAM is arranged at substantially the same height as the Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit AHiLU, the image is taken when the object is viewed from the lamp camera LCAM as the position of the object changes. The angle change of the optical axis is substantially the same as the angle change when the Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit AHiLU irradiate the object with light. Therefore, the process for detecting the position change amount (movement amount) of the high-luminance portion detected by the lamp camera LCAM is further simplified, and higher-speed leveling control can be realized.

なお、対象物の位置変化に対してレベリング制御を行なわずに、ＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵから光照射するＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉのみを上下方向に変化する配光制御を行なうことが考えられる。しかし、対向車のような対象物の位置変化は高速であるので、ＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの配光を制御するよりも、実施形態のように、ＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの変化させることに加えて、あるいは変化させることなく配光パターンの全体を上下方向に移動制御するレベリング制御を行なう方が容易であり、かつ高い応答性の制御が得られる。 It is conceivable to perform light distribution control that changes only the AHi light distribution pattern PAHi that irradiates light from the AHi lamp unit AHiLU in the vertical direction without performing leveling control for the position change of the object. However, since the position change of an object such as an oncoming vehicle is high speed, in addition to changing the AHi light distribution pattern PAHi as in the embodiment, rather than controlling the light distribution of the AHi lamp unit AHiLU, Alternatively, it is easier to perform leveling control in which the entire light distribution pattern is moved and controlled in the vertical direction without changing the light distribution pattern, and high responsiveness control can be obtained.

前記した実施形態は、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵを備えた構成であるが、ＡＨｉランプユニットのみで構成されてもよい。例えば、図５に示したＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの構成として、鎖線で示すように、複数個、例えば２つの多分割ＬＥＤアレイ６１が上下に配置された構成としてもよい。この場合、各多分割ＬＥＤアレイ６１で構成される各ＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉが上下に接して投影されるように、例えば投影レンズは上下に２つの焦点を有する複合型レンズとして構成されることが好ましい。 The above-described embodiment is configured to include the Lo lamp unit LoLU and the AHi lamp unit AHiLU, but may be configured only with the AHi lamp unit. For example, as the configuration of the AHi lamp unit AHiLU shown in FIG. 5, a plurality of, for example, two multi-divided LED arrays 61 may be arranged one above the other as shown by the chain line. In this case, for example, the projection lens may be configured as a composite lens having two focal points in the upper and lower directions so that each AHi light distribution pattern PAHi composed of the multi-segment LED array 61 is projected in contact with the upper and lower sides. preferable.

これら２つの多分割ＬＥＤアレイ６１を備えることにより、図８に示すように、上下に配列された２つのＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉが合成された合成ＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉｃが形成される。この場合にはＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵのみがレベリングブラケット３に搭載され、レベリングアクチュエータＬＡＣＴによりレベリング制御が行われることになる。 By providing these two multi-segment LED arrays 61, as shown in FIG. 8, a synthetic AHi light distribution pattern PAHic in which two AHi light distribution patterns PAHi arranged one above the other are combined is formed. In this case, only the AHi lamp unit AHiLU is mounted on the leveling bracket 3, and the leveling control is performed by the leveling actuator LACT.

さらに、図示は省略するが、ＬｏランプユニットとＡＨｉランプユニットに代えて、光源の光をＤＭＤ（Digital Micromirror Device）で選択的に反射して配光制御を行うランプユニットで構成されてもよい。また、光を走査するスキャン型のランプユニットで構成されてもよい。これらで構成する場合でも、これらのユニットのみをレベリングブラケットに搭載してレベリング制御を行なうようにすればよい。 Further, although not shown, the Lo lamp unit and the AHi lamp unit may be replaced with a lamp unit that selectively reflects the light of the light source by a DMD (Digital Micromirror Device) to control the light distribution. Further, it may be composed of a scan type lamp unit that scans light. Even in the case of these configurations, it is sufficient to mount only these units on the leveling bracket to perform leveling control.

なお、実施形態では、低コストに構成できる高速のフレームレートで低解像度のフロントカメラと、低コストに構成できる低速のフレームレートで高解像度のランプカメラの２台のカメラを備えている。これは、高速のフレームレートで高解像度のカメラは極めて高コストであるためである。仮に、高速のフレームレートで高解像度のカメラが低コストに得られるのであれば、1台のランプカメラのみで構成してもよい。あるいは、本発明においては、ランプカメラをランプ駆動モジュールに直接接続してもよく、このようにした場合にはランプカメラはフロントカメラと同程度のフレームレートのカメラで構成されてもよい。フレームレートが低速であっても、ランプカメラで撮像して得られる撮像信号をランプ駆動モジュールで処理してランプ配光制御を行なうことにより、実質的に高速な制御が可能になる。 In the embodiment, two cameras are provided, a front camera having a high-speed frame rate and a low resolution that can be configured at a low cost, and a lamp camera having a low frame rate and a high resolution that can be configured at a low cost. This is because a high resolution camera with a high frame rate is extremely expensive. If a high-resolution camera with a high frame rate can be obtained at low cost, only one lamp camera may be used. Alternatively, in the present invention, the lamp camera may be directly connected to the lamp drive module, and in such a case, the lamp camera may be configured by a camera having a frame rate similar to that of the front camera. Even if the frame rate is low, the lamp drive module processes the imaging signal obtained by imaging with the lamp camera to control the lamp light distribution, so that substantially high-speed control becomes possible.

また、実施形態では、エイミングブラケットを用いてエイミング調整を行なっているが、ランプユニットとランプカメラを内装したランプハウジングの全体を自動車の車体に対してエイミング調整する構成のヘッドランプに適用してもよい。この場合には、エイミングブラケットは省略し、ランプカメラをランプハウジングに支持し、ランプハウジングに対して傾動するレベリングブラケットにランプユニットを搭載するようにすればよい。 Further, in the embodiment, the aiming adjustment is performed by using the aiming bracket, but even if the entire lamp housing including the lamp unit and the lamp camera is applied to the headlamp having the configuration of aiming adjustment to the vehicle body of the automobile. good. In this case, the aiming bracket may be omitted, the lamp camera may be supported by the lamp housing, and the lamp unit may be mounted on the leveling bracket that tilts with respect to the lamp housing.

さらに、実施形態では、車両ＥＣＵに対象物検出部、ランプ制御部、カメラ制御部が設けられているが、ヘッドランプにランプＥＣＵが配設され、このランプＥＣＵに対象物検出部、ランプ制御部、カメラ制御部が設けられるようにしてもよい。あるいは、これらの一部が設けられるようにしてもよい。この場合、ランプＥＣＵは車両ＥＣＵに接続され、両ＥＣＵの間で各信号が送受するように構成されることが好ましい。 Further, in the embodiment, the vehicle ECU is provided with an object detection unit, a lamp control unit, and a camera control unit, but the lamp ECU is arranged in the headlamp, and the lamp ECU has an object detection unit and a lamp control unit. , A camera control unit may be provided. Alternatively, some of these may be provided. In this case, it is preferable that the lamp ECU is connected to the vehicle ECU and each signal is transmitted and received between the two ECUs.

ＨＬ（Ｌ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬ）ヘッドランプ
ＬｏＬＵＬｏランプユニット（ロービームランプユニット）
ＡＨｉＬＵＡＨｉランプユニット（ＡＤＢハイビームランプユニット）
ＴＳＬＵＴＳランプユニット（ターンシグナルランプユニット）
ＤＲＬＵＤＲランプユニット（デイタイムランニングランプユニット）
ＦＣＡＭフロントカメラ
ＬＣＡＭランプカメラ
ＬＡＣＴレベリングアクチュエータ
ＬＤＭランプ駆動モジュール
Ｏｂ対象物（対向車）
ＰＬｏＬｏ配光パターン
ＰＡＨｉＡＨｉ配光パターン
Ａａ，Ａｌ照射光軸
Ａｃ撮像光軸
１ランプハウジング
２エイミングブラケット（第１の部材）
３レベリングブラケット（第２の部材）
１１ランプボディ
１２透光カバー
２０エイミング機構
３０レベリング機構
１００車両ＥＣＵ（制御手段）
１０１対象物検出部
１０２ランプ制御部
１０３カメラ制御部
HL (L-HL, R-HL) headlamp LoLU Lo lamp unit (low beam lamp unit)
AHiLU AHi lamp unit (ADB high beam lamp unit)
TSLU TS lamp unit (turn signal lamp unit)
DRLU DR lamp unit (daytime running lamp unit)
FCAM Front camera LCAM Lamp camera LACT Leveling actuator LDM Lamp drive module Ob Object (oncoming vehicle)
PLo Lo Light distribution pattern PAHi AHi Light distribution pattern Aa, Al Irradiation optical axis Ac Imaging optical axis 1 Lamp housing 2 Aiming bracket (first member)
3 Leveling bracket (second member)
11 Lamp body 12 Translucent cover 20 Aiming mechanism 30 Leveling mechanism 100 Vehicle ECU (control means)
101 Object detection unit 102 Lamp control unit 103 Camera control unit

Claims

A lamp mounted on a vehicle, the lamp housing of the lamp is irradiated with a lamp camera that captures an object existing outside the vehicle and light that is emitted based on the position information of the object captured by the lamp camera. A lamp unit whose light distribution is controlled to change is built-in, the lamp camera has an image pickup optical axis directed in a predetermined direction with respect to the vehicle, and the lamp unit is used for position information of the object. A vehicle lamp characterized in that the irradiation light axis is changed and controlled in the vertical direction based on the above.

The lamp camera is fixedly supported by a first member, and the lamp unit is supported by a second member capable of tilting in the front-rear direction of the vehicle with respect to the first member. The vehicle lamp according to claim 1, wherein the irradiation optical axis is changed in the vertical direction as the member is tilted.

The first member is an aiming bracket whose tilt position can be adjusted with respect to the lamp housing, and the second member is a leveling bracket whose tilt angle in the front-rear direction of the vehicle is controlled with respect to the aiming bracket. The vehicle lamp according to claim 2, further comprising a leveling actuator that tilts the leveling bracket based on a change in the position of the object.

The lamp for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein the lamp unit can stop light irradiation to an area where a detected object exists, and can control light distribution to irradiate other areas with light. ..

The vehicle lamp according to claim 4, wherein the lamp unit includes a multi-division LED array as a light source, and controls light distribution by changing the light emission pattern of the multi-division LED array.

The lamp housing is equipped with a lamp camera that captures an object existing outside the vehicle and a lamp unit that changes and controls the light distribution of the light emitted based on the position information of the object captured by this lamp camera. The lamp is equipped with a vehicle lamp and a control means for controlling the light distribution and the irradiation light axis of the lamp unit, and the control means is an object for detecting an object from an image captured by the lamp camera. A lamp that controls the light distribution of the lamp unit based on the position information of the object detection unit and the detected object, and controls the change of the irradiation light axis of the lamp unit in the vertical direction based on the change in the position of the object. A vehicle lamp control device comprising a control unit.

Further, the lamp control unit of the control means includes a front camera that captures an object existing outside the vehicle with a higher resolution than the lamp camera, and the lamp control unit of the control means captures the object captured by the front camera and the lamp camera, respectively. The vehicle lamp control device according to claim 6, which controls the lamp unit based on the position information.

The lamp camera is capable of taking images at a higher frame rate than the front camera, and the lamp control unit controls the irradiation optical axis based on a change in the position of an object imaged by the lamp camera. The vehicle lamp control device described in.

The lamp camera is fixedly supported by the aiming bracket, the lamp unit is supported by a leveling bracket capable of tilting in the front-rear direction of the vehicle with respect to the aiming bracket, and the lamp control unit is the object. The control device for a vehicle lamp according to any one of claims 6 to 8, which controls a leveling actuator that tilts the leveling bracket based on a change in the position of the above.