JP5454523B2

JP5454523B2 - 車両配光制御装置

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Publication number: JP5454523B2
Application number: JP2011154913A
Authority: JP
Inventors: 達也高垣
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-07-13
Filing date: 2011-07-13
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2031-07-13
Also published as: WO2013008085A1; EP2731825A1; US9193297B2; US20140145612A1; CN103648843A; JP2013018433A; CN103648843B; EP2731825B1

Description

本発明は、車両配光制御装置に関する。

従来から、先行車や対向車のような前方車両の運転者等に対してグレアを与えないように、カメラによる前方車両の検出結果に基づいて、車両前方を照明するための照明光の配光を制御する車両配光制御装置において、ハイビームパターンにおける一部領域がカットオフラインを境界にして遮蔽されたスプリットビームパターンを使用する技術が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２０１１−００５９９２号公報特開２０１１−０６３０７０号公報

ところで、上述のようなスプリットビームパターンを使用する車両配光制御装置においては、検出していた前方車両が検出不能となった場合（即ち消失した場合）に、スプリットビームパターンからハイビームパターンへと戻す動作が必要となる。この際、検出していた前方車両が検出不能となった場合に直ちにスプリットビームパターンからハイビームパターンへと戻す構成では、瞬間的な前方車両の消失であってその後に再度検出される場合のように、消失と再検出を繰り返すことによるチャタリングが問題となる。

これに対して、検出していた前方車両が検出不能となった場合に、一定時間経過するまで、その時点の配光パターンを維持し、当該一定時間経過後に依然として前方車両が検出不能である場合に、スプリットビームパターンからハイビームパターンへと戻す構成も考えられる。

しかしながら、かかる構成では、運転者から見ると、前方車両が見えなくなったにも拘わらず、一定時間経過するまでスプリットビームパターンが維持されることになるので、運転者に違和感を与える虞があり、また、視認低下にも繋がりうる。

そこで、本発明は、検出していた前方車両が検出不能となった場合に、運転者への違和感が低減される態様で、スプリットビームパターンからハイビームパターンへと戻すことができる車両配光制御装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、車両前方に照明光を照射する照明装置であって、ハイビームパターンと、ロービームパターンと、前記ハイビームパターンにおける一部領域がカットオフラインを境界にして遮蔽されたスプリットビームパターンとの間で配光パターンが切り替わるように制御されると共に、光軸方向が略水平方向で変化するように制御される照明装置と、
前記照明装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前方車両を検出した場合に、照明装置による配光パターンを前記スプリットビームパターンに切り替えると共に、前記前方車両が前記照明光により照射されないようにスプリットビームパターンのカットオフラインの位置を制御し、
前記制御装置は、前記前方車両を検出しなくなった場合に、前記スプリットビームパターンの遮蔽領域が徐々に小さくなる態様で前記スプリットビームパターンのカットオフラインの位置を制御しつつ前記スプリットビームパターンを維持し、前記遮蔽領域が所定基準以下まで小さくなった段階で、前記スプリットビームパターンから前記ハイビームパターンへと切り替えることを特徴とする、車両配光制御装置が提供される。

本発明によれば、検出していた前方車両が検出不能となった場合に、運転者への違和感が低減される態様で、スプリットビームパターンからハイビームパターンへと戻すことができる車両配光制御装置が得られる。

本発明の一実施例による車両配光制御装置１を示す要部構成図である。ヘッドランプ５０の一例を概略的に示す断面図である。配光切替シェード７０の一例を概略的に示す図である。配光切替シェード７０により実現される配光パターンの代表的な例を概略的に示す図である。本実施例の制御ＥＣＵ４０の主要な機能の一例を示すブロック図である。本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。前方車両の位置（θ）に応じた配光パターンの変化例を示す図である。前方車両消失時の配光パターンの変化態様の一例を示す図である。コーナリング中における前方車両消失時のＡＦＳ制御位置と遮蔽領域Ｘ１との関係の例を上面視で示す図である。配光切替シェードの代替実施例の説明図であり、スプリットビームパターンを示す図である。代替実施例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明の一実施例による車両配光制御装置１を示す要部構成図である。車両配光制御装置１は、画像センサ１０と、制御切替スイッチ２０と、車両情報取得部３０と、制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit)４０と、左右のヘッドランプ（灯具）５０とを含む。

画像センサ１０は、カメラで構成され、ＣＣＤ（charge‐coupled device）やＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）等の撮像素子により、車両前方の風景の画像（前方環境画像）を捕捉する。画像センサ１０は、車両前方の風景を撮像できるような態様で車両に搭載される。例えば、画像センサ１０は、例えばルームミラーの裏側（車両前側の面）に取り付けられる。画像センサ１０は、車両走行中にリアルタイムに前方環境画像を取得し、例えば所定のフレーム周期のストリーム形式で制御ＥＣＵ４０に供給するものであってよい。尚、画像センサ１０は、以下で説明する車両配光制御用の専用のセンサであってもよいし、他の用途（例えば前方監視カメラ、レーンキープアシスト用カメラ等）と兼用であってもよい。また、画像センサ１０は、カラー又はモノクロ画像のいずれを取得するカメラであってもよい。

制御切替スイッチ２０は、ヘッドランプ５０のＯＮ／ＯＦＦや、ヘッドランプ５０の配光制御ＯＮ／ＯＦＦなどのヘッドランプ作動関係のスイッチを含む。制御切替スイッチ２０は、例えばステアリングコラム等のような車室内の適切な位置に配置されてよい。尚、ヘッドランプ５０の配光制御は、ヘッドランプ５０のＯＮ時に自動的に実行されてもよいし、ハイビームが使用される時に自動的に実行されてもよい。尚、ヘッドランプ５０の配光制御は、前方車両の検出結果に応じた配光制御と、車両（自車）の進行方向に応じた配光制御とがある。以下では、前方車両の検出結果に応じた配光制御については、「ハイビーム配光可変制御」と称し、車両進行方向に応じた配光制御については、「ＡＦＳ(Adaptive Front‐Lighting System)制御」と称する。

制御ＥＣＵ４０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。制御ＥＣＵ４０は、主なる機能として、点消灯制御部４４と、ハイビーム配光可変制御部４６と、ＡＦＳ制御部４８とを含む。これらの各部４４，４６，４８は、ソフトウェア、ハードウェア若しくはそれらの組み合わせで構成されてもよい。例えば、各部４４，４６，４８は、ＣＰＵがＲＯＭ等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現されてもよい。また、これらの各部４４，４６，４８は、必ずしも同一のＥＣＵユニット内に組み込まれる必要はなく、複数のＥＣＵにより協動して実現されてもよい。

ヘッドランプ５０は、車両の前部左右にそれぞれ設けられる。尚、以下で、特に左右のヘッドランプ５０を区別する際には、左側のヘッドランプ及びその構成要素については符号の後尾に“Ｌ”を付し、右側のヘッドランプ及びその構成要素については符号の後尾に“Ｒ”を付す。ヘッドランプ５０は、車両前方領域に向けて可視光を照射するロービーム及びハイビームを含む。ロービーム及びハイビームは、それぞれ専用のランプにより構成されてもよいし、単一のランプを用いて配光切替シェードの位置を可変することにより実現されてもよい（図２参照）。ヘッドランプ５０は、スイブルモータ５２と、配光切替シェード７０とを含む。

図２は、ヘッドランプ５０の一例を概略的に示す断面図である。

図２に示す例では、ヘッドランプ５０は、プロジェクタ型のヘッドランプであり、主に、光源５１を構成するバルブ８０と、投影レンズ８２と、リフレクタ８４と、これらを保持するホルダ８６とを含む。リフレクタ８４と投影レンズ８２との間には配光切替シェード７０が設けられる。ヘッドランプ５０は、バルブ８０から出射した光をリフレクタ８４に反射させ、リフレクタ８４から前方に向かう光の一部を配光切替シェード７０で遮蔽して、車両前方に配光パターンを投影する。バルブ８０は、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤ等であってよい。リフレクタ８４は、車両前後方向に延びる光軸を中心軸とする略楕円球面状の反射面を有している。投影レンズ８２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであり、光軸上に配置されている。

ヘッドランプ５０は、ヘッドランプ５０の光軸の向きを略水平面内で変化させるスイブルモータ５２を備える。スイブルモータ５２は、ホルダ８６の下底部に取り付けられ、軸５２ａのまわりにホルダ８６を回動可能に支持している。ホルダ８６がスイブルモータ５２により回転駆動（スイブル）されることで、ヘッドランプ５０の光軸の向きを略水平面内で変化される。

ヘッドランプ５０は、バルブ８０から発せられる光の一部を遮蔽した配光パターンを形成する配光切替シェード７０を備える。配光切替シェード７０は、２つのサブシェードから構成されている（図３参照）。配光切替シェード７０は、その開閉状態がシェード駆動用アクチュエータ７１により駆動制御される。図示の例では、配光切替シェード７０は、回転軸７４ａ，７６ｂ（図３参照）のまわりに回動可能に支持され、シェード駆動用アクチュエータ７１により回転駆動される。配光切替シェード７０は、シェード駆動用アクチュエータ７１により回転駆動されることで、ハイビームパターンと、ロービームパターンと、スプリットビームパターンの少なくとも３種類のパターン（図５参照）を選択的に生成するように構成される。シェードの構造および作用（各パターン）の一例については、図３等を参照して詳述する。

図３は、配光切替シェード７０の一例を概略的に示す図であり、光軸方向に視た図である。図３には、概略的に、配光切替シェード７０との関係でヘッドランプ５０の照射部分の範囲が示される。尚、照射部分は、投影レンズ８２により反転される。図３において、（Ａ）は、ハイビームパターンを形成する際の配光切替シェード７０の状態を示し、（Ｂ）は、スプリットビームパターンを形成する際の配光切替シェード７０の状態を示し、（Ｃ）は、ロービームパターンを形成する際の配光切替シェード７０の状態を示す。

図３に示す配光切替シェード７０は、２つのサブシェードとして、片側ハイビーム用シェード７４と、ロービーム用シェード７６とを備える。片側ハイビーム用シェード７４は、ヘッドランプ５０の照射部分の下半分の水平方向の片側のみを遮蔽するような長さを有する。片側ハイビーム用シェード７４は、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒにおいて、車両中心側が遮蔽されるように左右逆側に設けられる。他方、ロービーム用シェード７６は、ヘッドランプ５０の照射部分の下半分の水平方向の全体を遮蔽するような長さを有する。片側ハイビーム用シェード７４は、回転軸７４ａまわりに略鉛直面（光軸に垂直な面）内で回転可能に支持され、ロービーム用シェード７６は、回転軸７６ａまわりに略鉛直面内で回転可能に支持される。片側ハイビーム用シェード７４及びロービーム用シェード７６は、それぞれに対して設けられるシェード駆動用アクチュエータ７１によりそれぞれ回転駆動される。これにより、片側ハイビーム用シェード７４及びロービーム用シェード７６は、それぞれ退避位置と遮蔽位置との間で独立して切替可能となる。尚、片側ハイビーム用シェード７４及びロービーム用シェード７６は、他の態様で駆動されてもよい。片側ハイビーム用シェード７４及びロービーム用シェード７６は、例えばソレノイドにより駆動されてもよいし、併進駆動されてもよい。

図４は、配光切替シェード７０により実現される配光パターンの代表的な例を概略的に示す図である。

図４（Ａ）は、ヘッドランプ５０により生成されるハイビームパターンの一例を示す。このハイビームパターンは、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの双方の片側ハイビーム用シェード７４及びロービーム用シェード７６を退避位置（図３（Ａ）参照）に保持することにより形成される。

図４（Ｂ）は、ヘッドランプ５０により生成されるスプリットビームパターンの一例を示す。図４（Ｂ）には、片側ハイビーム用シェード７４の縁部７４ｂ（図３（Ｂ）参照）により境界付けられるカットオフラインＣＬ，ＣＲが示されている。このスプリットビームパターンは、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの片側ハイビーム用シェード７４を遮蔽位置に保持すると共に、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのロービーム用シェード７６を退避位置（図３（Ｂ）参照）に保持することにより形成される。スプリットビームパターンは、ハイビームパターンにおける一部領域がカットオフラインＣＬ，ＣＲを境界にして遮蔽されたパターンである。図４（Ｂ）に示す例では、スプリットビームパターンは、ハイビームパターンにおける車幅方向の車両中心側（光軸側）の領域が遮蔽されている。カットオフラインＣＬ，ＣＲ間の距離Ｌ（即ち水平方向の遮蔽幅Ｌ）は、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのスイブル角（即ち光軸の向き）を制御することで可変（伸縮）することができる。

図４（Ｃ）は、ヘッドランプ５０により生成されるロービームパターンの一例を示す。このロービームパターンは、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの片側ハイビーム用シェード７４を退避位置に保持すると共に、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのロービーム用シェード７６を遮蔽位置（図３（Ｃ）参照）に保持することにより形成される。

図５は、本実施例の制御ＥＣＵ４０の主要な機能の一例を示すブロック図である。制御ＥＣＵ４０は、上述の如く、主なる機能として、点消灯制御部４４と、ハイビーム配光可変制御部４６と、ＡＦＳ制御部４８とを含む。

点消灯制御部４４は、制御切替スイッチ２０の状態に基づいて、ヘッドランプ５０のＯＮ／ＯＦＦの切り替え制御を行う。なお、点消灯制御部４４は、日照センサの出力信号等に基づいて、周囲が暗くなったときに自動的にヘッドランプ５０をオンする制御を実行してもよい。

ハイビーム配光可変制御部４６は、制御切替スイッチ２０の状態に基づいて、ハイビーム配光可変制御がオンであるとき、所定条件下（図６を参照して後述）でハイビーム配光可変制御を実行する。ハイビーム配光可変制御は、前方車両の検出結果に基づいて、車両前方を照明するための照明光の配光を制御して、前方車両の運転者等に対するグレアの低減を図る制御である。

ハイビーム配光可変制御部４６は、図５に示すように、画像認識部４６ａと、ランプシェード制御部４６ｂと、スイブル制御部４６ｃとを含む。

画像認識部４６ａは、画像センサ１０から得られる前方環境画像を画像処理して、車両前方に存在しうる前方車両（先行車や対向車）を検出する。画像中の前方車両を検出する方法は、多種多様であり、任意の方法が採用されてもよい。典型的には、前方車両は、移動体であり、ブレーキランプ（又はテールランプ）やヘッドランプから光を発すると共に、後方から受けた光を反射する反射部（リフレクタ）を車両後部に備える。従って、かかる光の特徴に基づいて、画像中の前方車両を検出してもよい。例えば、画像中の光（高輝度点）の特徴が所定の条件（明るさ、色、大きさ、エッジ形状のパターン、動き等）を満たす場合に、当該光に関する像が、前方車両として検出されてもよい。より具体的には、前方車両検出方法の一例として、画像センサ１０から得られる前方環境画像を画像処理して、画像中の光（所定輝度以上の画素）を検出し、検出した光の中から、明るさ・光の動き（例えば光の物体の速度、進行方向等）・色（例えば、ブレーキランプの発光色や反射部の反射光の色等）の要素に基づいて、当該光が前方車両によるものか或いは前方車両以外の外乱光（道路標識の反射板等による反射光）なのかを判断するものであってよい。画像認識部４６ａは、前方車両の存在を検出すると、当該前方車両の位置や方位等を算出してもよい。

ランプシェード制御部４６ｂは、シェード駆動用アクチュエータ７１を介して配光パターンを制御する。具体的には、ランプシェード制御部４６ｂは、画像認識部４６ａの前方車両の検出状況に基づいて、シェード駆動用アクチュエータ７１により配光切替シェード７０を制御して、ヘッドランプ５０の配光パターンを制御する。基本的には、ランプシェード制御部４６ｂは、画像認識部４６ａにより検出された前方車両の位置及び方向等に基づいて、当該前方車両がハイビームにより照射されないように片側ハイビーム用シェード７４及びロービーム用シェード７６の開閉状態を制御する。尚、ハイビーム配光可変制御部４６のランプシェード制御部４６ｂによる制御方法の詳細は後述する。

スイブル制御部４６ｃは、スイブルモータ５２を介して配光パターンの照射方向（ヘッドランプ５０のスイブル角）を制御する。具体的には、スイブル制御部４６ｃは、画像認識部４６ａの前方車両の検出状況に基づいて、スイブルモータ５２によりヘッドランプ５０の光軸方向を制御する。基本的には、スイブル制御部４６ｃは、画像認識部４６ａにより検出された前方車両の位置及び方向等に基づいて、当該前方車両がハイビームにより照射されないようにヘッドランプ５０の光軸の向きを制御する。尚、ハイビーム配光可変制御部４６のスイブル制御部４６ｃによる制御方法の詳細は後述する。

ＡＦＳ制御部４８は、制御切替スイッチ２０の状態に基づいて、ＡＦＳ制御がオンであるとき、所定条件下（図６を参照して後述）でＡＦＳ制御を実行する。ＡＦＳ制御は、コーナリング時等において、ステアリングの舵角や車速に応じて、ステアリング操舵方向（車両進行方向）にヘッドランプ５０の光軸を向けて運転者の視認性向上を図る制御である。ＡＦＳ制御部４８は、ＡＦＳ制御中、ステアリングの舵角や車速に応じて、目標スイブル角（以下、ＡＦＳ制御位置という）を決定し、決定したＡＦＳ制御位置が実現されるようにスイブルモータ５２（ヘッドランプ５０の光軸の向き）を制御する。尚、ＡＦＳ制御位置の決定方法は、任意であってよい。例えば、ＡＦＳ制御位置は、舵角及び車速の検出結果に基づいて予測した所定時間後（例えば３秒後）の車両の進行方向に適合するように、決定されてもよい。また、ＡＦＳ制御位置は、舵角及び車速に加えて若しくはそれに代えて、ナビゲーション装置からの情報（車両位置や車両前方のカーブの曲率半径等）に基づいて予測した所定時間後の車両の進行方向に適合するように、決定されてもよい。尚、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０ＲのＡＦＳ制御位置は、左右で異なる値であってもよい。

図６は、本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。図６に示す処理は、車両の走行中に所定周期で繰り返し実行されてもよい。図７は、図６に示す処理に関連した説明図であり、前方車両の位置（θ）に応じた配光パターンの変化例を示す図である。

ステップ６０２では、制御切替スイッチ２０の状態に基づいて、ヘッドランプ５０がオンしているか否かが判定される。ヘッドランプ５０がオンしている場合は、ステップ６０４に進み、それ以外の場合は、そのまま終了し、次の処理周期でステップ６０２からの処理を行う。

ステップ６０３では、制御切替スイッチ２０の状態に基づいて、ＡＦＳ制御がオンしているか否かが判定される。ＡＦＳ制御がオンしている場合は、ステップ６０４に進み、それ以外の場合は、そのまま終了し、次の処理周期でステップ６０２からの処理を行う。

ステップ６０４では、制御切替スイッチ２０の状態に基づいて、ハイビーム配光可変制御がオンしているか否かが判定される。ハイビーム配光可変制御がオンしている場合は、ステップ６０５に進み、それ以外の場合は、そのまま終了し、次の処理周期でステップ６０２からの処理を行う。尚、本例では、ＡＦＳ制御がオンしている場合に限り、ハイビーム配光可変制御が実行可能とされている。

ステップ６０５では、ハイビーム配光可変制御部４６の画像認識部４６ａは、画像センサ１０からリアルタイムで提供される前方環境画像を画像処理して、車両前方に存在しうる前方車両（ハイビーム配光可変制御の制御対象となる先行車や対向車）を検出したか否かを判定する。前方車両を検出しない場合は、ステップ６１５に進む。他方、前方車両を検出した場合には、前方車両の横位置（方位）θを算出し、前方車両の横位置θに応じて、ステップ６０６又はステップ６１３に進む。ここで、前方車両の横位置θは、車両の進行方向（前後軸）を中心（ゼロ度）として規定された扇形領域内の前方車両の左右方向の位置を表してよい。例えば、前方車両の横位置θの絶対値が所定角度θ１より小さい場合は、ステップ６０６に進み、前方車両の横位置θの絶対値が所定角度θ１より大きい場合は、ステップ６１３に進む。

ステップ６０６では、スプリットビーム条件が成立したと判断して、ステップ６０７に進む。尚、この際、スプリットビーム条件が成立したことを表すフラグがセットされてもよい。

ステップ６０７では、ＡＦＳ制御部４８は、ＡＦＳ制御を停止する又はＡＦＳ制御の停止状態を維持する。

ステップ６０８では、ハイビーム配光可変制御部４６は、ハイビーム配光可変制御を実行する。具体的には、上述の如く、ランプシェード制御部４６ｂは、画像認識部４６ａにより検出された前方車両の位置及び方向等に基づいて、当該前方車両がハイビームにより照射されないように、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのそれぞれにおける片側ハイビーム用シェード７４及びロービーム用シェード７６の開閉状態（退避位置と遮蔽位置の間の位置）を制御する。また、スイブル制御部４６ｃは、画像認識部４６ａにより検出された前方車両の位置及び方向等に基づいて、当該前方車両がハイビームにより照射されないように左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの光軸の向き（カットオフラインＣＬ，ＣＲの位置）をそれぞれ制御する。例えば、図７（Ａ）に示す例は、前方車両の横位置θが小さい（車両と同一の車線上に位置する）状況であり、かかる状況下では、ランプシェード制御部４６ｂは、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒが共にスプリットビームパターンを形成するように、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのシェード駆動用アクチュエータ７１を制御する。また、スイブル制御部４６ｃは、左側のヘッドランプ５０ＬのカットオフラインＣＬが前方車両の左側端部から所定距離離間した位置に来、且つ、右側のヘッドランプ５０ＲのカットオフラインＣＲが前方車両の右側端部から所定距離離間した位置に来るように、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのスイブルモータ５２を制御する。また、図７（Ｂ）に示す例は、前方車両の横位置θが所定角度θ１より小さいが比較的大きい（左隣の車線上に位置する）状況であり、かかる状況下では、ランプシェード制御部４６ｂは、右のヘッドランプ５０Ｒがスプリットビームパターンを形成し、且つ、左のヘッドランプ５０Ｌがロービームパターンを形成するように、シェード駆動用アクチュエータ７１を制御する。また、スイブル制御部４６ｃは、右側のヘッドランプ５０ＲのカットオフラインＣＲが前方車両の右側端部から所定距離離間した位置に来るように、右のヘッドランプ５０Ｒのスイブルモータ５２を制御する。尚、この際、左のヘッドランプ５０Ｌのスイブル角は、任意であってよく、中立角で固定されてもよいし、右側のヘッドランプ５０Ｒのスイブル角に応じて可変されてもよい。

ステップ６０９では、ハイビーム配光可変制御部４６の画像認識部４６ａは、画像センサ１０からリアルタイムで提供される前方環境画像を画像処理して、既に検出している前方車両を依然として検出しているか否かを判定する。前方車両を消失した場合、即ち前方車両が検出できなくなった場合は、ステップ６１０に進む。他方、前方車両を依然として検出している場合には、前方車両の横位置（方位）θを算出し、上記ステップ６０５と同様、前方車両の横位置θに応じて、ステップ６０８又はステップ６１３に進む。このようにして、一旦、前方車両が検出されると、その後、前方車両が検出されなくなるまで、ハイビーム配光可変制御が実行され（ステップ６０８）又はロービームパターンが形成される（ステップ６１４）。

ステップ６１０では、ハイビーム配光可変制御部４６のスイブル制御部４６ｃは、スプリットビームパターンによる遮蔽部分が段階的に閉じていく態様でスプリットビームパターンのカットオフラインＣＬ、ＣＲの位置を制御する。即ち、スイブル制御部４６ｃは、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒが形成するスプリットビームパターンの全体としての遮蔽領域が徐々に小さくなる態様でスプリットビームパターンのカットオフラインＣＬ、ＣＲの位置を制御する。図４に示した配光パターンの例では、スイブル制御部４６ｃは、カットオフラインＣＬ、ＣＲによる水平方向の遮蔽幅Ｌが徐々に小さくなるように、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのスイブルモータ５２を制御する。

この際、スイブル制御部４６ｃは、好ましくは、ＡＦＳ制御位置に向けて左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのスイブルモータ５２を制御する。これにより、スプリットビームパターンによる遮蔽部分がＡＦＳ制御位置に向けて段階的に閉じていく態様で遮蔽部分を無くしていくことができる。尚、この目的のため、ＡＦＳ制御位置は、上記ステップ６０７のＡＦＳ制御停止中もバックグランドで算出されていてもよいし、或いは、ステップ６０９の否定判定時に算出されていてもよい。

尚、スプリットビームパターンによる遮蔽部分を段階的に閉じるのにかける時間は、瞬時ではなく、比較的長い時間（秒単位のオーダであり、例えば、２−7秒の間）である。この時間は、前方車両の消失を確定的に判定するのに要する時間に対応してもよく、ＡＦＳ制御への遷移までの時間短縮（応答性）と前方車両消失判定の信頼性の両立の観点から適合されてもよい。

ステップ６１１では、ランプシェード制御部４６ｂは、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの配光パターンをハイビームパターンに切り替える。この際、ランプシェード制御部４６ｂは、上記ステップ６１０で段階的に閉じていくスプリットビームパターンによる遮蔽部分が所定基準以下まで小さくなった段階で、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの配光パターンをハイビームパターンに切り替えてもよい。この場合、所定基準は、遮蔽幅Ｌの最小値又はゼロに対応してもよいし、ＡＦＳ制御位置での遮蔽幅Ｌに対応してもよい。即ち、後者の場合、ランプシェード制御部４６ｂは、ＡＦＳ制御位置が実現された段階で、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの配光パターンをハイビームパターンに切り替えることとなる。

ステップ６１２では、上記ステップ６０７で停止したＡＦＳ制御が再開可能とされる。尚、ハイビーム配光可変制御が上記ステップ６１１にてＡＦＳ制御位置に向けてスイブル角を制御しつつ終了される場合には、ＡＦＳ制御部４８は、ＡＦＳ制御を速やかに再開することが可能である。即ち、ＡＦＳ制御は、ハイビーム配光可変制御の終了時から実質的に移行期間無しで再開することができる。本ステップ６１２の処理が終了すると、次の処理周期でステップ６０２からの処理を行う。尚、次周期でロービーム条件又はハイビーム条件が成立すると（ステップ６１３，ステップ６１５）、ＡＦＳ制御が実際に再開されることになる。

ステップ６１３では、ロービーム条件が成立したと判断して、ステップ６１４に進む。尚、この際、ロービーム条件が成立したことを表すフラグがセットされてもよい。

ステップ６１４では、ランプシェード制御部４６ｂは、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの配光パターンをロービームパターンに切り替える又はロービームパターンで維持する（図７（Ｃ）参照）。この際、ＡＦＳ制御部４８は、ロービームパターンが形成される状態で、ＡＦＳ制御を実行してもよい。

ステップ６１５では、ハイビーム条件が成立したと判断して、ステップ６１６に進む。尚、この際、ハイビーム条件が成立したことを表すフラグがセットされてもよい。

ステップ６１６では、ランプシェード制御部４６ｂは、その時点でロービームパターンが形成されている場合は、当該ロービームパターンを一定時間維持した後、ステップ６１７に進む。他方、既にハイビームパターンが形成されている場合は、そのままステップ６１７に進む。

ステップ６１７では、ランプシェード制御部４６ｂは、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの配光パターンをハイビームパターンに切り替える又はハイビームパターンで維持する。この際、ＡＦＳ制御部４８は、ハイビームパターンが形成される状態で、ＡＦＳ制御を実行してもよい。

図８は、図６に示す処理に関連した説明図であり、前方車両消失時の配光パターンの変化態様の一例を示す図である。

図８（Ａ）に示すような前方車両が検出されている状況下では、前方車両がハイビームにより照射されないようにスプリットビームパターンが形成されると共に、スプリットビームパターンのカットオフラインＣＬ、ＣＲの位置が制御される（図６のステップ６０８）。その後、図８（Ｂ）に示すように、検出していた前方車両が検出されなくなると（図６のステップ６０９の否定判定）、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒが形成するスプリットビームパターンの全体としての遮蔽領域Ｘ１が、運転者にとって違和感となり、且つ、視認性の低下を招くことになる。このため、図８（Ｃ）に示すように、遮蔽領域Ｘ１が段階的に閉じられていき（図６のステップ６１０）、図８に示す例では、最終的には、遮蔽領域Ｘ１が無くなり、図８（Ｄ）に示すように、ハイビームパターンへと切り替わる（図６のステップ６１１）。

このように図６に示す処理によれば、検出していた前方車両が検出不能となった場合に、スプリットビームパターンの遮蔽領域Ｘ１が段階的に減少されるので、運転者の違和感や視認性の低下を防止することができる。また、仮に瞬間的な前方車両の消失（車間距離の変化や、遮蔽物や検出精度等に起因した消失）であってその後に再度検出される場合のように、消失と再検出を繰り返す場合でも、それに応じてカットオフラインＣＬ、ＣＲの位置が僅かに動くだけであるので、スプリットビームパターンとハイビームパターンとが瞬間的に交互に入れ替わる場合に比べて、チャタリングによる違和感を低減することができる。尚、前方車両が検出不能となる事象は、上述のように前方車両との車間距離の変化や相対的な方位の変化や、前方車両との間の遮蔽物の存在等に起因して生じる事象であり、システム故障（例えば画像センサ１０の故障等）に起因して前方車両が検出されない事象は除かれる。

更に、スプリットビームパターンの遮蔽領域Ｘ１をＡＦＳ制御位置に向けて段階的に閉じる場合には、ハイビーム配光可変制御からＡＦＳ制御の移行をシームレスに実現することができる。即ち、ハイビームパターンに切り替わった後でＡＦＳ制御を実施する際、スイブルモータ５２をＡＦＳ制御位置に移動させる必要がないことにより配光変化の違和感が無くなると共に、遅延無く速やかにＡＦＳ制御に遷移することができる。

但し、ＡＦＳ制御位置等に依存して、ＡＦＳ制御位置おいて遮蔽領域Ｘ１が完全に無くならない場合がありうる。しかしながら、この場合も、ハイビームパターンに切り替わった後でＡＦＳ制御を実施する際、スイブルモータ５２をＡＦＳ制御位置に移動させる量が低減することにより配光変化の違和感が低減すると共に、比較的速やかにＡＦＳ制御に遷移することができる。また、この場合、遮蔽領域Ｘ１が完全に無くなるスイブル角（ＡＦＳ制御位置とは無関係な角又はＡＦＳ制御位置に対して所定の関係を有する角）までスイブルさせた後、スプリットビームパターンからハイビームパターンへ切り替え、その後、ＡＦＳ制御位置へとスイブルさせてＡＦＳ制御に遷移することとしてもよい。

図９は、図６に示す処理に関連した説明図であり、コーナリング中における前方車両消失時のＡＦＳ制御位置と遮蔽領域Ｘ１との関係の例を上面視で示す図である。図９においては、スプリットビームパターンの全体としての照射領域が符号Ｓにより指示されている。図９（Ａ）は、前方車両消失時のＡＦＳ制御位置がスプリットビームパターンの遮蔽領域Ｘ１内に存在する場合を示す。この場合、前方車両消失時には、図６のステップ６１０の処理により、図９（Ａ）にて矢印で模式的に示すように、カットオフラインＣＬ、ＣＲがそれぞれに対して近接する方向に閉じられていく。図９（Ｂ）は、前方車両消失時のＡＦＳ制御位置がスプリットビームパターンの遮蔽領域Ｘ１外に存在する場合を示す。この場合、前方車両消失時には、図６のステップ６１０の処理により、図９（Ａ）にて矢印で模式的に示すように、カットオフラインＣＬ、ＣＲが左方向（カーブの曲率中心側から離反する方向）に移動しつつ閉じられていく。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例では、カットオフラインＣＬ、ＣＲの位置がスイブル角により可変される構成の配光切替シェード７０が使用されている。この場合、図６のステップ６１０の処理中、配光切替シェード７０の開閉状態（退避位置と遮蔽位置の間の位置）は維持されたままとなる。しかしながら、配光切替シェード７０の構成は、多種多様であり（例えば、特開２００９−２２７０８８号や特開２０１０−０００９５７号等）、任意の構成が採用されてもよい。また、配光切替シェードは、左右にスライド可能に構成されてもよい。この場合は、配光切替シェードのスライド動作により図６のステップ６１０の処理が実現されてもよい。また、配光切替シェードは、図１０に示すように、上下方向で遮蔽領域を変化させるように構成されてもよい。図１０には、横方向のカットオフラインＣＨの上下方向の位置が変化する態様が点線にて示されている。

また、図１１に示すように、ハイビーム照射エリアを複数に分割し（図示の例では、８×４）、それぞれのエリアを点消灯（例えばＬＥＤ光源により）することによって、ハイビーム配光可変制御を実行することも可能である。この場合、図１１（Ａ）に示すように、前方車両Ｚ１，Ｚ２に対応する各エリアＡ１，Ａ２が遮蔽範囲として消灯される。そして、図１１（Ｂ）に示すように、前方車両Ｚ２が検出されなくなった際には、前方車両Ｚ２に対応するエリアＡ２の配光をＰＷＭ制御等により段階的に消灯状態から点灯状態（図１１（Ｃ））に遷移させることとしてよい。これにより、視認性の違和感を低減することができる。尚、図１１に示す例では、スイブルモータ５２を用いて遮蔽領域を制御しないので、前方車両消失時のＡＦＳ制御位置へのスイブル動作が不要である。

１車両配光制御装置
１０画像センサ
２０制御切替スイッチ
４０制御ＥＣＵ
４４点消灯制御部
４６ハイビーム配光可変制御部
４６ａ画像認識部
４６ｂランプシェード制御部
４６ｃスイブル制御部
４８ＡＦＳ制御部
５０（５０Ｌ，５０Ｒ）ヘッドランプ
５２スイブルモータ
７０配光切替シェード
７１シェード駆動用アクチュエータ
７４片側ハイビーム用シェード
７６ロービーム用シェード
８０バルブ
８２投影レンズ
８４リフレクタ
８６ホルダ

Claims

車両前方に照明光を照射する照明装置であって、ハイビームパターンと、ロービームパターンと、前記ハイビームパターンにおける一部領域がカットオフラインを境界にして遮蔽されたスプリットビームパターンとの間で配光パターンが切り替わるように制御されると共に、光軸方向が略水平方向で変化するように制御される照明装置と、
前記照明装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前方車両を検出した場合に、照明装置による配光パターンを前記スプリットビームパターンに切り替えると共に、前記前方車両が前記照明光により照射されないようにスプリットビームパターンのカットオフラインの位置を制御し、
前記制御装置は、前記前方車両を検出しなくなった場合に、前記スプリットビームパターンの遮蔽領域が徐々に小さくなる態様で前記スプリットビームパターンのカットオフラインの位置を制御しつつ前記スプリットビームパターンを維持し、前記遮蔽領域が所定基準以下まで小さくなった段階で、前記スプリットビームパターンから前記ハイビームパターンへと切り替えることを特徴とする、車両配光制御装置。
前記制御装置は、前記前方車両を検出しなくなった場合に、前記スプリットビームパターンの遮蔽領域の水平方向の幅が徐々に小さくなる態様で前記照明装置の光軸方向を変化させる、請求項１に記載の車両配光制御装置。
前記制御装置は、前記前方車両を検出しなくなった場合に、前記照明装置の光軸方向を、車両進行方向に適合するように設定される目標方向に向けて変化させる、請求項２に記載の車両配光制御装置。