JP4349410B2 - 車両用照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用照明装置にかかり、特に、前照灯等の配光を制御する車両用照明装置に関する。
前照灯等の配光を制御する車両用照明装置としては、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。
特許文献１に記載の技術では、それぞれ異なる領域を照らし、全体として主配光部及び周辺配光部を含む所定の配光パターンを形成する複数の光源と、車両の前方を撮像するカメラと、カメラで取得された画像に基づいて、当該車両の走行にとって危険な物体を危険物として判断する危険物判断部と、危険物判断部が判断した危険物が主配光部の外側にある場合に、複数の光源の向きを変化あっせて危険物を照らす光源制御部とを備えることが提案されている。すなわち、特許文献１に記載の技術では、自車両の周囲の対象物をカメラで撮影することによって認識して、認識した対象物に対して、光軸を向ける等の配光制御を行うことが提案されている。
特開２００６−２１６３１号公報
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、対象物が多い場合や交差点進入時等のように、自車両周囲の状況がめまぐるしく変化する場合には、カメラの撮影画像に対する画像処理等の処理負荷が高くなり、制御遅れとなる可能性があるため、制御に改善の余地がある。
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、処理負荷を低減して制御遅れを抑制することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、配光を変更可能な車両用照明手段と、前記車両用照明手段の配光を制御する照明対象を検出する検出手段と、自車両の操舵角度を取得する取得手段と、前記検出手段の検出結果を基準として自車両と前記照明対象との相対変位を予測して予測結果に基づいて前記車両用照明手段の配光を制御する予測配光制御を含む、演算の処理負荷がそれぞれ異なる少なくとも２種類以上の配光制御が可能とされ、前記取得手段によって取得された前記操舵角度が大きくなるほど小さい前記処理負荷の前記配光制御を選択して前記車両用照明手段の配光を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
請求項１に記載の発明によれば、車両用照明手段は、配光が変更可能とされている。車両用照明手段は、例えば、車両用の前照灯を適用することができる。また、車両用照明手段は、例えば、点消灯が独立に制御可能なＬＥＤ光源などの光源を複数配列させたアレイ光源の各光源の点灯を制御して配光を変更可能としたものや、光源からの光をＤＭＤ（Digital Micromirror Device）や液晶素子等の光空間変調素子を用いて配光を変更可能としたものや、シャッタ等を用いて配光を変更可能としたものなどを適用することが可能である。
検出手段では、車両用照明手段の配光を制御する照明対象が検出される。検出手段としては、例えば、カメラ等を適用することができ、カメラ等によって他車両や歩行者等の照明対象を検出することができる。また、他車両を検出する場合には、他車両の光輝点を検出することによって他車両を容易に検出することが可能である。
取得手段では、自車両の操舵角度が取得される。例えば、車両に設けられた舵角センサによって検出された操舵角度が取得される。なお、取得手段は、操舵角度を表す情報、照明対象の数を表す情報、及び道路形状等の道路環境を表す情報の少なくとも１つの情報を演算の処理負荷を表す負荷情報として取得するようにしてもよい。
また、制御手段は、検出手段の検出結果を基準として自車両と照明対象との相対変位を予測して予測結果に基づいて車両用照明手段の配光を制御する予測配光制御を含む、演算の処理負荷がそれぞれ異なる少なくとも２種類以上の配光制御が可能とされ、取得手段によって取得された操舵角度が大きくなるほど小さい処理負荷の配光制御を選択して前記車両用照明手段の配光が制御される。
すなわち、自車両の操舵角度が大きくなると、自車両と照明対象との相対変位が大きくなることで配光制御処理の処理負荷が高くなるので、操舵角度が大きくなるほど小さい処理負荷の配光制御を選択して配光制御が行われることによって、例えば、所定角度以上の操舵角度の検出結果が取得された場合に、複数の配光制御処理のうち処理負荷の低い配光制御処理に切り換えることができ、処理負荷を低減して制御遅れを抑制することができる。
なお、制御手段は、請求項２に記載の発明のように、撮影画像配光制御及び撮影画像配光制御より処理負荷が小さい予測配光制御の２種類の配光制御が可能とされ、取得手段によって取得された操舵角度が所定値以上の場合に、処理負荷が低い方の予測配光制御によって、車両用照明手段の配光を制御するようにしてもよい。
また、検出手段の検出結果を基準として自車両と照明対象との相対変位を予測して予測結果に基づいて車両用照明手段の配光を制御する予測配光制御は、自車両と照明対象との相対変位を予測するので、照明対象を随時検出して相対変位を演算するよりも処理負荷を低くすることができる。
また、検出手段が、照明対象として他車両を検出する場合には、予測配光制御は、請求項３に記載の発明のように、検出手段の検出結果、並びに、地図情報及び自車両の走行状態を取得する情報取得手段の取得結果に基づいて、信号機のある交差点への自車両の右左折状態と、該右左折先にある他車両の存在と、自車両向けの信号機の状態とを判断し、自車両向けの信号機が進入許可状態である場合に、他車両の移動変位を０として、相対変位を予測するようにしてもよい。すなわち、自車両の信号機が進入許可状態の場合には、右左折先の他車両向けの信号機は、進入禁止状態の可能性が高く他車両は停車していると予測でき、実際の他車両の移動変位を検出して相対変位を演算する場合に比べて処理負荷を低減することができる。
また、検出手段が、照明対象として他車両を検出する場合には、予測配光制御は、請求項４に記載の発明のように、検出手段の検出結果、及び道路形状を含む地図情報を取得する情報取得手段の取得結果に基づいて相対変位を予測するようにしてもよい。例えば、ナビゲーション装置等から道路形状を取得して自車両と他車両との相対変位を予測することができ、他車両を随時検出して相対変位を演算するよりも処理負荷を低減することができる。
なお、複数種類の配光制御としては、取得手段の取得結果が所定値以上の場合に、撮影画像配光制御を禁止する配光制御を含むようにしてもよい。このように配光制御が禁止されることで処理遅れによる不要な制御を抑制することができる。
また、２種類以上の配光制御としては、自車両と照明対象との相対変位に基づいてハイビーム領域の配光を制御するハイビーム配光制御と、ハイビーム配光制御のハイビーム領域の配光を禁止してロービーム領域のみに光を照射するロービーム配光制御と、を含むようにしてもよい。これによって、処理負荷が増加してハイビーム配光制御が切り換えられてロービーム配光制御とされても、必要最低限の照明を確保することができる。
また、本発明は、請求項５に示すように、車両用照明手段が、複数に分割した配光領域のそれぞれの分割領域毎に配光が変更可能とされ、配光制御処理が、検出手段によって検出された照明対象に対応する分割領域へ照射される光が、非照射または減光されるように車両用照明手段の配光を制御するようにしてもよい。
以上説明したように本発明によれば、処理負荷に応じた負荷の配光制御が行われるので、処理負荷を低減して制御遅れを抑制することができる、という効果がある。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の構成を示すブロック図である。
本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置１０は、図１に示すように、車両に設けられた前照灯１２が、配光制御ＥＣＵ１４に接続されており、配光制御ＥＣＵ１４によって前照灯１２の点灯や消灯が制御される。
本実施の形態では、配光制御ＥＣＵ１４は、前照灯１２の配光領域のうち前方の対向車等の他車両に対応する領域を消灯するように配光制御を行う。
配光制御ＥＣＵ１４は、ＣＰＵ１４Ａ、ＲＡＭ１４Ｂ、ＲＯＭ１４Ｃ、及びＩ／Ｏ１４Ｄを含むマイクロコンピュータで構成されている。
配光制御ＥＣＵ１４のＲＯＭ１４Ｃには、前照灯１２の配光制御を行うためのテーブルや後述する配光制御ルーチンを実行するためのプログラム等が記憶され、ＲＡＭ１４Ｂは、ＣＰＵ１４Ａによって行われる各種演算等を行うメモリ等として使用される。
Ｉ／Ｏ１４Ｄには、スイッチ１６、カメラ１８、前照灯ドライバ２０、舵角センサ４０、車車間通信装置４２、及びナビゲーション装置４４が接続されており、スイッチ１６の操作状態、カメラ１８による車両前方の撮影結果、舵角センサ４０の検出結果（舵角センサ４０によって検出された操舵角度）、車車間通信装置４２による通信情報等が配光制御ＥＣＵ１４に入力される。
スイッチ１６は、前照灯１２のオンオフを指示すると共に、ロービームとハイビームを指示し、指示結果を配光制御ＥＣＵ１４に出力する。また、カメラ１８は、車両前方を撮影して撮影結果を配光制御ＥＣＵ１４に出力する。
そして、配光制御ＥＣＵ１４は、スイッチ１６の状態に応じて前照灯ドライバ２０を制御して、前照灯１２の点灯を行うと共に、対向車に対応する領域への前照灯からの光を非照射とするように、前照灯１２の配光を制御する。
また、配光制御ＥＣＵ１４による前照灯１２の配光制御は、カメラ１８の撮影画像に基づいて対向車を検出し、対向車に対応する領域を特定して、対向車に対応する領域への前照灯１２からの光を非照射とするように前照灯１２の配光を制御する第１の配光制御（以下では、撮影画像配光制御と称す場合がある）と、ナビゲーション装置４４から得られる自車両の位置情報や、車車間通信装置４２によって得られる対向車の車速や位置情報などに基づいて、車両角度変化を予測して対向車に対応する領域を特定し、対向車に対応する領域への前照灯１２からの光を非照射とするように前照灯１２の配光を制御する第２の配光制御（以下では、予測配光制御と称す場合がある）と、を有している。なお、本実施の形態では、対向車が存在する分割領域への前照灯からの光を非照射とするように配光を制御したが、非照射ではなくて減光するように配光を制御するようにしてもよい。
ところで、交差点等の転回時などの操舵角度が大きくなる場合には、自車両に対する車両幅方向への対向車の移動が大きくなるため、撮影画像から対向車を検出する際の画像処理等の処理負荷が増加するため、第１の配光制御では制御遅れが発生してしまう。そこで、配光制御ＥＣＵ１４は、操舵角度が所定角度までは第１の配光制御を行うように制御し、処理負荷が増加するような操舵角度が所定角度以上になった場合には、第１の配光制御よりも処理負荷が低い第２の配光制御を行う。
一方、前照灯１２は、車両の前端部に２つ設けられており、図２に示すように、前照灯１２の配光領域を車幅方向に複数に分割してそれぞれの分割領域２２に対して光の照射や非照射が可能とされることによって、各分割領域毎に配光が変更可能とされ、配光制御ＥＣＵ１４によって各分割領域への光の照射や非照射が制御される。
図３（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置１０に適用可能な前照灯の一例を示す図である。
前照灯１２は、例えば、図３（Ａ）に示すように、複数のＬＥＤ光源２４を備えたものを適用可能で、前照灯ドライバ２０が複数のＬＥＤ光源２４の点灯や消灯を制御することによって、図２に示す各分割領域２２への光の照射や非照射を行うことが可能である。図３（Ａ）では、複数のＬＥＤ光源２４を備えたＬＥＤランプ２６を２灯備えた前照灯の一例を示し、例えば、一方のＬＥＤランプ２６をロービーム用、他方のＬＥＤランプ２６をハイビーム用として使い分けるようにしてもよい。
また、前照灯１２は、図３（Ｂ）に示すように、１つの光源２８からの光をＤＭＤ（Digital Micromirror Device）３０によって反射して、レンズ３１を介して車両前方を照射するものを適用するようにしてもよい。ＤＭＤ３０は、図３（Ｃ）に示すように複数のマイクロミラー３２を備えており、各マイクロミラー３２の回転が制御可能なデバイスである。すなわち、前照灯ドライバ２０として光源２８を点灯する光源ドライバ３４と、ＤＭＤ３０の各マイクロミラー３２の回転を駆動するＤＭＤドライバ３６と、を設け、光源ドライバ３４によって光源２８を点灯して、ＤＭＤドライバ３６によってＤＭＤ３０の各マイクロミラー３２の回転を制御することによって、図２に示す各分割領域への光の照射や非照射を制御することが可能である。
なお、本実施の形態では、複数のＬＥＤ光源２４を備えたものとして、以下の説明を行う。また、前照灯１２の構成を上記に限るものではなく、例えば、単一の光源から車両前方を照らす光を遮断する複数のシャッタ等を設けて、各シャッタの大きさを分割領域に対応させて、図２に示す各分割領域の点灯や消灯を可能としてもよいし、ＤＭＤ３０の代りにＤＭＤ３０以外の液晶素子等の光空間変調素子等を用いるようにしてもよい。
図４（Ａ）は、本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置１０の前照灯１２の分割領域を説明するための図である。
本実施の形態の前照灯１２の分割領域の分割パターンは、図４（Ａ）に示すように、車幅方向の略中央部分の分割領域の分割幅が車幅方向端部よりも車幅方向に短く設定され、車幅方向外側に向かって徐々に車幅方向に長い分割領域となるように設定されている。なお、分割パターンは、これに限るものではない。
また、前照灯１２は、各分割領域に対応するＬＥＤ光源２４が予め設定されており、複数のＬＥＤ光源２４を選択的に点灯することによって、各分割領域毎の点灯や消灯を行う。
例えば、本実施の形態では、図４（Ｂ）に示すように、分割領域Ｎｏ．１に対応するＬＥＤ光源２４は、ＬＥＤ光源Ｎｏ．１〜８を対応させ、分割領域Ｎｏ．２に対応するＬＥＤ光源２４は、ＬＥＤ光源Ｎｏ．９〜１２を対応させ、分割領域Ｎｏ．３に対応するＬＥＤ光源２４は、ＬＥＤ光源Ｎｏ．１３〜１５を対応させ、分割領域Ｎｏ．４に対応するＬＥＤ光源２４は、ＬＥＤ光源Ｎｏ．１６を対応させ、分割領域Ｎｏ．５に対応するＬＥＤ光源２４は、ＬＥＤ光源Ｎｏ．１７を対応させ、分割領域Ｎｏ．６に対応するＬＥＤ光源２４は、ＬＥＤ光源Ｎｏ．１８，１９を対応させ、分割領域Ｎｏ．７に対応するＬＥＤ光源２４は、ＬＥＤ光源Ｎｏ．２０〜２２を対応させ、分割領域Ｎｏ．８に対応するＬＥＤ光源２４は、ＬＥＤ光源Ｎｏ．２３〜２７を対応させる。そして、各分割領域に対応させたＬＥＤ光源２４の点灯や消灯を制御することで、各分割領域毎の光の照射や非照射が可能となるので、図４（Ｂ）に示す対応を光源分割領域対応関係テーブル３８としてＲＯＭ１４Ｃ等に記憶しておき、配光制御ＥＣＵ１４が当該光源分割領域対応関係テーブル３８を用いて点灯制御することで、各領域毎に前照灯１２の点灯や消灯が可能となる。
なお、本実施の形態では、ＬＥＤ光源２４の点灯数で分割領域を決定するが、これに限るものではなく、例えば、レンズや光源の大きさ、或いは特性等で分割領域の大きさを決定するようにしてもよい。
続いて、本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の配光制御ＥＣＵ１４で行われる配光制御の詳細について説明する。
本発明の配光制御ＥＣＵ１４で行われる配光制御は、上述したように、撮影画像配光制御と、予測配光制御と、を有している。
撮影画像配光制御は、カメラ１８によって車両前方を撮影することによって得られる撮影画像から、対向車の光輝点等を検出することによって対向車の位置を検出して、対応する分割領域を特定する。そして、特定した分割領域への光が非照射となるように前照灯ドライバ２０を制御する。これによってハイビームで走行しても対向車へのグレア光を抑制することができる。
また、本実施の形態の予測配光制御は、舵角センサ４０の検出結果が所定の操舵角度以上になった場合に、所定操舵角度以上となる直前の位置を基準として、自車両と対向車の相対変位を予測して、予測結果に基づいて対応する分割領域を特定する。そして、撮影画像配光制御と同様に、特定した分割領域への光が非照射となるように前照灯ドライバ２０を制御する。なお、基準位置は、所定操舵角度以上となる直前の位置としたが、これに限るものではなく、所定操舵角度となる直前の直進状態の位置を基準位置としてもよい。
例えば、図５に示すように、自車両の進行方向をＹ方向としてＹ方向に直行する方向をＸ方向とし、対向車の交差点までのＸ方向距離Ｘ０や、対向車のＸ方向及びＹ方向の車速Ｘｂ、Ｙｂを車車間通信装置４２によって取得すると共に、自車両の交差点までの距離Ｙ０や車速や時間情報等をナビゲーション装置４４から取得する。そして、これらの情報から対向車に対する車両角度変化を予測し、予測した自車両角度変化に基づいて対向車に対応する分割領域を特定して非照射となるように制御する。
具体的には、図５に示す交差点進入時の位置Ａ０、時間ｔ０（基準位置）では、対向車の位置は、自車両の進行方向に対して角度θ０に対応する分割領域となり、図６（Ａ）に示すように、当該分割領域に対応するＬＥＤ光源２４を消灯する。この時、消灯位置は角度θ０となり、以下に示す（１）式から求めることができる。なお、θ０は、車両中心位置を基準として、車両左側方向をマイナスとし車両右側方向をプラスとする。
θ０＝−ｔａｎ−１（Ｘ０／Ｙ０）・・・（１）
また、図５に示す交差点進入中の位置Ａ１、時間ｔ０＋Ｌ／ａでは、対向車の位置は、Ｙ方向に対して角度θ１となるが自車両の進行方向に対する角度θ２に変換するとθ２＝Δθ−θ１になるので、図６（Ｂ）に示すように、当該分割領域に対応するＬＥＤ光源２４を消灯する。この時、消灯位置は角度θ２となり、以下に示す（２）式から求めることができる。
θ２＝Δθ−ｔａｎ−１（（Ｘ０−ΔＸ−ＸｂＬ／ａ）／（Ｙ０−ΔＹ−ＹｂＬ／ａ））
・・・（２）
なお、本実施の形態では、配光制御ＥＣＵ１４が自車両の車速や時間情報をナビゲーション装置４４から取得するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、車速センサから車速を取得して、オーディオ装置等から時間情報等を取得するようにしてもよい。
図７は、本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置１０の配光制御ＥＣＵ１４で行われる配光制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、図８に示す配光制御ルーチンは、乗員のスイッチ１６の操作によって、前照灯１２の点灯が指示された場合等に開始する。また、スイッチ１６に自動点灯モードを備える場合には、乗員によって自動点灯が指示されて、前照灯１２を点灯する所定の条件が満たされた場合に開始するようにしてもよい。
乗員のスイッチ１６の操作によって前照灯１２の点灯が指示されると、ステップ１００では、前照灯１２が点灯される。すなわち、ＣＰＵ１４ＡがＩ／Ｏ１４Ｄを介して前照灯ドライバ２０を制御することによって、２つの前照灯１２の各ＬＥＤ光源２４が駆動されることによって前照灯１２を点灯させる。
ステップ１０２では、カメラ１８によって車両前方を撮影した撮影結果がＩ／Ｏ１４Ｄを介して配光制御ＥＣＵ１４に取得されてステップ１０４へ移行する。
ステップ１０４では、カメラ１８の撮影結果に基づいて対向車がＣＰＵ１４Ａによって検出されてステップ１０６へ移行する。なお、対向車の検出は、種々の既知の技術などを用いて検出可能で、例えば、画像処理を用いて光輝点を検出する等の処理を行うことによって対向車を検出することが可能である。
続いてステップ１０６では、前方に対向車が存在するか否かがＣＰＵ１４Ａによって判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１０８へ移行し、否定された場合にはステップ１１６へ移行する。
ステップ１０８では、操舵角度が検出されてステップ１１０へ移行する。すなわち、配光制御ＥＣＵ１４が舵角センサ４０によって検出された操舵角度をＩ／Ｏ１４Ｄを介して取得する。
ステップ１１０では、検出された操舵角度が所定角度が所定操舵角度以上か否か判定され、該判定が否定された場合にはステップ１１２へ移行し、肯定された場合にはステップ１１４へ移行する。なお、所定操舵角度は、配光制御ＥＣＵ１４のＣＰＵ１４Ａの処理能力、すなわち、撮影画像を画像処理する処理速度等に応じて予め定めた操舵角度である。
ステップ１１２では、撮影画像配光制御（詳細な処理は後述）が配光制御ＥＣＵ１４によって行われてステップ１１８へ移行し、一方、ステップ１１４では、予測配光制御（詳細な処理は後述）が配光制御ＥＣＵ１４によって行われてステップ１１８へ移行する。
一方、ステップ１１６では、配光がリセット、すなわち、配光制御が行われて分割領域が消灯されている場合があるので、配光制御をリセットすることにより、全ての分割領域を点灯してステップ１１８へ移行する。
そして、ステップ１１８では、スイッチ１６がオフされたか否かがＣＰＵ１４Ａによって判定され、該判定が否定された場合にはステップ１０２に戻って上述の処理が繰り返され、ステップ１１８の判定が肯定されたところでステップ１２０へ移行して、前照灯１２を消灯して一連の処理を終了する。
次に上述の撮影画像配光制御の詳細な処理の流れについて説明する。図９は、本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置１０の配光制御ＥＣＵ１４で行われる撮影画像配光制御の流れの一例を示すフローチャートである。
撮影画像配光制御へ移行すると、まずステップ１５０では、撮影画像に基づいて対向車に対応する分割領域がＣＰＵ１４Ａによって特定されてステップ１５２へ移行する。
そして、ステップ１５２では、特定した分割領域が消灯され他の分割領域が点灯されて上述のステップ１１６へ移行する。すなわち、配光制御ＥＣＵ１４が前照灯ドライバ２０を制御することによって、対向車に対応する分割領域が消灯されるので、ハイビームで走行しても対向車へのグレア光を抑制することができる。
続いて上述の予測配光制御の詳細な処理の流れについて説明する。図９は、本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置１０の配光制御ＥＣＵ１４で行われる予測配光制御の流れの一例を示すフローチャートである。
予測配光制御へ移行すると、まずステップ２００では、舵角センサ４０によって検出された操舵角度が配光制御ＥＣＵ１４によって取得すると共に、ナビゲーション装置４４から車速、距離情報等が配光制御ＥＣＵ１４によって取得されてステップ２０２へ移行する。
ステップ２０２では、各時間における車両角度変化が配光制御ＥＣＵ１４によって予測されてステップ２０４へ移行する。車両角度変化の予測は、上述した（１）式または（２）（２）式を用いることによって求めることができる。
ステップ２０４では、車両角度変化に基づいて対向車に対応する分割領域が配光制御ＥＣＵ１４によって特定されてステップ２０６へ移行する。すなわち、現在の分割領域から車両角度変化分移動した分割領域を特定することによって、対向車が存在する分割領域に対応する分割領域の移動先を予測する。
ステップ２０６では、特定した分割領域が消灯され他の分割領域が点灯されてステップ２０８へ移行する。すなわち、配光制御ＥＣＵ１４が前照灯ドライバ２０を制御することによって、対向車に対応する分割領域が消灯されるので、ハイビームで走行しても対向車へのグレア光を抑制することができる。また、車車間通信装置４２やナビゲーション装置４４等から取得した情報に基づいて対向車に対応する分割領域の移動先を予測して配光制御を行うので、撮影画像に対する画像処理等の必要がなくなり、配光制御ＥＣＵ１４における処理負荷を低減することができ、これによって制御遅れを抑制することができる。
ステップ２０８では、予測車両角度が転回終了角度になったか否かが配光制御ＥＣＵ１４によって判定される。該判定は、予測車両角度がナビゲーション装置４４から取得した地図情報から分かる交差点の交差角度に達したか否かを判定し、該判定が否定された場合には、該判定が否定された場合にはステップ２００に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定されたところで上述のステップ１１８へ移行する。なお、本実施の形態では、予測車両角度が転回終了角度になったところで予測配光制御の処理がリターンされるようにしたが、これに限るものではなく、ステップ２０８の判定を省略してそのままリターンして上述のステップ１１８へ移行するようにしてもよい。この場合には、操作角度が所定角度よりも小さくなったところで撮影画像配光制御へ移行することになる。すなわち、操舵角度が小さくなることによって撮影画像配光制御を行っても制御遅れが発生しなくなるので、操舵角度が所定操舵角度より小さくなったところで撮影画像配光制御を行う。
このように本実施の形態では、処理負荷の異なる配光制御（撮影画像配光制御と予測配光制御）を複数種類備えて、所定操舵角度以上となる場合のように処理負荷が所定の処理負荷以上となる場合に、処理負荷が小さい予測配光制御を行うようにしたので、処理負荷を低減して制御遅れを抑制することができる。従って、制御遅れ等の弊害を発生することなく、対向車へのグレア光を抑制するための配光制御を確実に行うことができる。
続いて、本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の変形例について説明する。
（第１変形例）
上記の実施の形態では、予測配光制御を行う際に、自車両の走行方向と交わる方向から交差点に進入する対向車が走行していることを考慮して車両角度変化を予測したが、交差点が赤信号の場合には、図１０に示すように、自車両が走行している場合、自車両の進行方向に交わる方向の対向車は、赤信号で停車しているため、車両角度変化を予測する際に、対向車の移動に関するパラメータを対向車が走行している場合に比べて少なくすることができる。
そこで、第１変形例では、交差点の対向車側の信号が赤で交差点の対向車が停車している場合を考慮した予測配光制御を行う。これによって対向車が停車している場合には、車両角度変化を予測する際の計算パラメータが減るため、処理負荷を更に軽減することができる。
第１変形例では、車両用照明装置の構成自体は、上記の実施の形態と同様の構成のため、詳細な説明を省略する。
対向車が停車しているか否かの判断は、ナビゲーション装置４４から交差点の情報を配光制御ＥＣＵ１４が取得し、当該交差点において自車両が走行している場合には、自車両の走行方向と交わる方向の対向車は、赤信号で停車していると判断する。そして、判断結果に基づいて車両角度変化の予測を行う。車両角度変化の予測方法は上記実施の形態と同様に行う。
例えば、図１０の交差点進入時の位置Ａ０、時間ｔ０（基準位置）では、対応車の位置は、自車両の進行方向に対して角度θ０に対応する分割領域となり、図１１（Ａ）に示すように、当該分割領域に対応するＬＥＤ光源２４を消灯する。この時、消灯位置は角度θ０となり、以下に示す式から求めることができる。なお、θ０は、車両中心位置を基準として、車両左側方向をマイナスとし車両右側方向をプラスとする。
θ０＝−ｔａｎ−１（Ｘ０／Ｙ０）
また、図１０に示す交差点進入中の位置Ａ１、時間ｔ０＋ａ／Ｌでは、対向車の位置は、上記の実施の形態と同様に、Ｙ方向に対して角度θ１となるが自車両の進行方向に対する角度θ２に変換するとθ２＝Δθ−θ１になるので、図１１（Ｂ）に示すように、当該分割領域に対応するＬＥＤ光源２４を消灯する。この時、消灯位置は角度θ２となり、以下に示す式から求めることができる。
θ２＝Δθ−ｔａｎ−１（（Ｘ０−ΔＸ）／（Ｙ０−ΔＹ））
すなわち、上記の実施の形態で用いた（２）式に対して、対向車が停車しているので、計算に用いるパラメータが少なくなり、処理負荷を低減することができる。
（第２変形例）
上記の実施の形態では、予測配光制御を行う際に、自車両の走行方向と対向車の走行方向とのなす角度が任意の場合を想定して車両角度を予測したが、交差点が直交する場合、すなわち、自車両の走行方向と対向車の走行方向が直交する場合には、車両角度変化を予測する際に、対向車の移動に関するパラメータをＸＹ軸方向に分ける必要がなくなるため、上記の実施の形態に比べて計算パラメータを少なくすることができる。
そこで、第２変形例では、自車両の走行方向と対向車の走行方向が直交する場合を考慮した予測配光制御を行う。これによって自車両の走行方向と対向車の走行方向が直交する場合には、車両角度変化を予測する際の計算パラメータが減るため、処理負荷を更に軽減することができる。
第２変形例では、車両用照明装置の構成自体は、上記の実施の形態と同様の構成のため、詳細な説明を省略する。
自車両の走行方向と対向車の走行方向が直交するか否かの判断は、ナビゲーション装置４４から交差点の情報を配光制御ＥＣＵ１４が取得することによって、交差点の情報から自車両の走行方向と対向車の走行方向が直交するか否かを判断する。そして、判断結果に基づいて車両角度変化の予測を行う。車両角度変化の予測方法は上記実施の形態と同様に行う。
例えば、図１２の交差点進入時の位置Ａ０、時間ｔ０（基準位置）では、対応車の位置は、自車両の進行方向に対して角度θ０に対応する分割領域となり、図１３（Ａ）に示すように、当該分割領域に対応するＬＥＤ光源２４を消灯する。なお、消灯位置は角度θ０となり、以下に示す式から求めることができる。なお、θ０は、車両中心位置を基準として、車両左側方向をマイナスとし車両右側方向をプラスとする。
θ０＝−ｔａｎ−１（Ｘ０／Ｙ０）
また、図１２に示す交差点進入中の位置Ａ１、時間ｔ０＋ａ／Ｌでは、上記の実施の形態と同様に、Ｙ方向に対して角度θ１となるが自車両の進行方向に対する角度θ２に変換するとθ２＝Δθ−θ１になるので、図１３（Ｂ）に示すように、当該分割領域に対応するＬＥＤ光源２４を消灯する。なお、消灯位置は角度θ２となり、以下に示す式から求めることができる。
θ２＝Δθ−ｔａｎ−１（（Ｘ０−ΔＸ−ｂＬ／ａ）／（Ｙ０−ΔＹ））
すなわち、上記の実施の形態で用いた（２）式に対して、対向車のＸ方向及びＹ方向成分に関する計算パラメータが少なくなり、処理負荷を低減することができる。
なお、上記の実施の形態及び変形例では、配光を制御する処理を行う場合の処理負荷を表す情報として操舵角度を用い、処理負荷の判断条件としたが、これに限るものではなく、照明対象となる対向車の数や、道路形状等の道路環境等によっても配光制御の処理負荷が増減するため、これらのうち少なくとも１つの情報を処理負荷を表す情報として適用して処理負荷の判断条件としてもよいし、自車両と他車両の相対速度や、距離、単位時間あたりの自車両に対する他車両の相対角度変位等を処理負荷を表す情報として適用し処理負荷の判断条件とするようにしてもよい。また、この他の処理負荷の判断条件としては、自車両の幅方向への他車両の相対変位量や相対速度等を表す情報等を適用することができる。
また、上記の実施の形態及び変形例では、カメラ１８を検出手段として用いて照明対象の対向車を検出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、レーダー等の検出手段を適用するようにしてもよい。
また、上記の実施の形態及び変形例では、操舵角度が所定角度までは撮影画像配光制御を行い、操舵角度が所定角度以上になったところで撮影画像配光制御よりも処理負荷が低い予測配光制御を行うようにしたが、これに限るものではなく、例えば、上述のステップ１１４の処理を省略することによって、操舵角度が所定角度以上になった場合に撮影画像配光制御を禁止するようにして、撮影画像配光制御の処理遅れによる不要な制御を抑制するようにしてもよいし、常時ハイビーム点灯として予測配光制御の代りに、ハイビームから配光制御が不要なロービームに切り換えるロービーム配光制御を設けて、必要最小限の照明を確保するようにしてもよい。また、上記の実施形態及び変形例では、処理負荷が異なる配光制御として、撮影画像配光制御と予測配光制御の２種類を例として挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、前照灯１２の全ての配光領域について配光制御する上述の撮影画像配光制御と、前照灯１２の一部の配光領域についてのみ配光制御する部分撮影画像配光制御（例えば、撮影画像の中央部の所定領域のみを画像処理して対向車を検出して対向車に対応する分割領域を特定し、車両中心領域のみに対する配光制御を行うことにより撮影画像配光制御よりも処理負荷を低減した配光制御）と、配光制御を終了してロービーム点灯のみとする処理（配光制御を禁止することによって部分撮影画像配光制御よりも処理負荷を低減した配光制御）と、の３種類の処理負荷の異なる配光制御を用意しておき、処理負荷（例えば、上記実施の形態の操舵角度）の増減に応じて、配光制御を選択するようにしてもよいし、他の処理負荷の異なる配光制御を更に用意して、処理負荷に応じて選択するようにしてもよい。
また、上記の実施の形態では、対向車の台数については特に記載しなかったが、検出した対向車の台数に応じて、撮影画像配光制御と予測配光制御を切り換えるようにしてもよい。例えば、１台の対向車を検出して予測配光制御を行っている間に、２台目の対向車を検出した場合には、２台目に対しては撮影画像配光制御を行うようにしたり、２台とも撮影画像配光制御に戻すように制御してもよいし、３台の対向車を順番に検出した場合には、１台目に対しては予測配光制御を行って、２台目が検出されたところで２台目の対向車については撮影画像配光制御を行って、３台目が検出されたところで３台とも撮影画像配光制御に戻すように制御してもよい。また、撮影画像配光制御を禁止してロービーム点灯に変更する制御を更に組み合わせてもよい。この時、各種配光制御の組み合わせについては、処理負荷に応じて適宜組み合わせる。
さらに、上記の実施の形態では、照明対象として対向車を例に挙げて説明したが、配光を制御する照明対象は、対向車に限るものではなく、例えば、歩行者等を照明対象とするようにしてもよい。
本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の前照灯の配光範囲の分割領域を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置に適用可能な前照灯の一例を示す図である。 （Ａ）は本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の前照灯の分割領域を説明するための図であり、（Ｂ）は光源分割領域対応関係テーブルを示す図である。 予測配光制御を説明するための図である。 予測配光制御における対向車の存在する分割領域の特定を説明するための図である。 本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の配光制御ＥＣＵで行われる配光制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の配光制御ＥＣＵで行われる撮影画像配光制御の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係わる車両用照明装置の配光制御ＥＣＵで行われる予測配光制御の流れの一例を示すフローチャートである。 第１変形例の予測配光制御を説明するための図である。 第１変形例の予測配光制御における対向車の存在する分割領域の特定を説明するための図である。 第２変形例の予測配光制御を説明するための図である。 第２変形例の予測配光制御における対向車の存在する分割領域の特定を説明するための図である。
符号の説明
１０ 車両用照明装置
１２ 前照灯
１４ 配光制御ＥＣＵ
１８ カメラ
２０ 前照灯ドライバ
２２ 分割領域
２４ ＬＥＤ光源
２８ 光源
３０ ＤＭＤ
３２ マイクロミラー
４０ 舵角センサ
４２ 車車間通信装置
４４ ナビゲーション装置

Claims (5)

  1. 配光を変更可能な車両用照明手段と、
    前記車両用照明手段の配光を制御する照明対象を検出する検出手段と、
    自車両の操舵角度を取得する取得手段と、
    前記検出手段の検出結果を基準として自車両と前記照明対象との相対変位を予測して予測結果に基づいて前記車両用照明手段の配光を制御する予測配光制御を含む、演算の処理負荷がそれぞれ異なる少なくとも２種類以上の配光制御が可能とされ、前記取得手段によって取得された前記操舵角度が大きくなるほど小さい前記処理負荷の前記配光制御を選択して前記車両用照明手段の配光を制御する制御手段と、
    を備えた車両用照明装置。
  2. 前記制御手段は、前記検出手段によって前記照明対象を検出して検出した前記照明対象に対して前記車両用照明手段の配光を制御する撮影画像配光制御、及び前記撮影画像配光制御より前記処理負荷が小さい前記予測配光制御の２種類の配光制御が可能とされ、前記取得手段によって取得された前記操舵角度が所定値以上の場合に、前記予測配光制御を選択して前記車両用照明手段の配光を制御する請求項１に記載の車両用照明装置。
  3. 前記検出手段が、前記照明対象として他車両を検出し、
    前記予測配光制御が、前記検出手段の検出結果、並びに、地図情報及び自車両の走行状態を取得する情報取得手段の取得結果に基づいて、信号機のある交差点への自車両の右左折状態と、該右左折先にある他車両の存在と、自車両向けの信号機の状態とを判断し、自車両向けの信号機が進入許可状態である場合に、他車両の移動変位を０として、前記相対変位を予測することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用照明装置。
  4. 前記検出手段が、照明対象として他車両を検出し、
    前記予測配光制御が、前記検出手段の検出結果、及び道路形状を含む地図情報を取得する情報取得手段の取得結果に基づいて前記相対変位を予測することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用照明装置。
  5. 前記車両用照明手段は、複数に分割した配光領域のそれぞれの分割領域毎に配光が変更可能とされ、
    前記配光制御は、前記検出手段によって検出された照明対象に対応する前記分割領域へ照射される光が、非照射または減光されるように前記車両用照明手段の配光を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の車両用照明装置。
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