JP5557611B2 - 車両用灯具システム、制御装置および車両用灯具 - Google Patents

Description

本発明は、灯具の照射状態を制御する技術に関する。

従来、自車両の前方をカメラ等で撮影し、撮影した画像データに基づいて前走車の位置や距離などを算出し、ヘッドライトの配光を自動的に切り替える装置が考案されている。例えば、撮像画像中のテールライトの位置を基準として照射目標を設定し、この照射目標に光軸を向けるライト制御装置が知られている（特許文献１参照）。この装置によれば、自車両の前方を自車両と同方向に走行する先行車両の運転者を眩惑したり先行車両との間にヘッドライトによって照らされない領域ができてしまったりすることを防止することができるとされている。

特開２００９−０６７０８４号公報

ところで、現在のカメラおよび画像認識技術では、歩行者や自転車などの検出が困難である。そのため、上述のライト制御装置のように、自車両の前方における前走車の有無や位置に基づいて最適な配光を選択して視認性を確保しようとした場合、前走車以外の対象（例えば、歩行者や自転車の運転者）に対してグレアや不快感を与えるおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、視認性の確保と前方の車両や歩行者などに対するグレアの抑制とを高いレベルで両立し得る技術を提供する。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具システムは、ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを上下方向に移動可能な車両用灯具と、カットオフラインの上下方向の移動量を制御する制御部と、を備える。制御部は、自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づきカットオフラインの移動量を決定する。

この態様によると、例えば、自車前方における車両存在情報から車両が遠方であると推定できる場合にはカットオフラインが上方に移動するように移動量を決定し、車両が接近していると推定できる場合にはカットオフラインが下方に移動するように移動量を決定することができる。また、自車の速度情報を加味することで、周囲の状況を推測することが可能となり、より適切な配光を選択することが可能となる。

制御部は、予め設定された低速領域におけるカットオフラインの上下方向の移動量制御をカットオフラインに予め定められた移動上限値より低い低速用範囲内で実行してもよい。低速領域で自車両が走行している場合、例えば、自車両は市街地や細い街路を走行していると推測される。このような状況では、周囲に歩行者や自転車が存在する可能性が高い。そこで、この態様によると、仮に歩行者や自転車が存在している場合であっても、歩行者などにグレアを与えにくくすることができる。

制御部は、予め設定された高速領域におけるカットオフラインの上下方向の移動量制御をカットオフラインに予め定められた移動下限値より高い高速用範囲内で実行してもよい。高速領域で自車両が走行している場合、例えば、自車両は高速道路や視界のよい直線路を走行していると推測される。このような状況では、周囲に歩行者や自転車が存在する可能性が低い。そこで、この態様によると、自車両前方の視認性の確保を優先した配光が可能となる。

制御部は、車両存在情報に基づいて定められる移動量と速度情報に基づいて定められる移動量とを比較し低い方の移動量に移動させてもよい。これにより、前方の車両存在情報や自車両の速度の変化に対してカットオフラインの大きな変化が抑えられる。

本発明の別の態様は、制御装置である。この装置は、ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを上下方向に移動可能な車両用灯具のための制御装置であって、自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づきカットオフラインの移動量を決定する。

この態様によると、例えば、自車前方における車両存在情報から車両が遠方である場合にはカットオフラインが上方に移動するように移動量を決定し、車両が接近している場合にはカットオフラインが下方に移動するように移動量を決定することができる。また、自車の速度情報を加味することで、周囲の状況を推測することが可能となり、より適切な配光を選択することが可能となる。

本発明のさらに別の態様は、車両用灯具である。この車両用灯具は、ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づいて上下方向に移動可能に構成した。

この態様によると、例えば、自車前方における車両存在情報から車両が遠方である場合にはカットオフラインを上方に移動することができ、車両が接近している場合にはカットオフラインを下方に移動することができる。また、自車の速度情報が加味されることで、推測された周囲の状況に基づくより適切な配光を選択することが可能となる。

本発明によれば、視認性の確保と前方の車両や歩行者などに対するグレアの抑制とを高いレベルで両立することができる

本実施の形態に係る車両用灯具システムの構成概念図である。 本実施の形態に係る車両用灯具システムで使用される前照灯ユニットの内部構造を説明する概略断面図である。 回転シェードの概略斜視図である。 本実施の形態に係る車両用灯具システムの構成図である。 本実施の形態に係る前照灯ユニットによるロービーム用配光パターンを示す図である。 カットオフラインの移動量を決定するテーブルを模式的に示した図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（車両用灯具システム）
図１は、本実施の形態に係る車両用灯具システム１００の構成概念図である。車両用灯具システム１００は、主に撮影ユニット３０と前照灯ユニット２１０とで構成されている。前照灯ユニット２１０は、車両の車幅方向の端部に左側の前照灯ユニット２１０Ｌと右側の前照灯ユニット２１０Ｒを１灯ずつ配置している。本実施の形態の前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒは、例えば１つの光源から照射されるビームの一部を遮ることによりロービーム用配光パターンや部分ハイビーム用配光パターンを形成し、遮らないときに完全ハイビーム用配光パターンを形成する、いわゆる配光可変式前照灯である。

各前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒに含まれる灯具ユニット１０は、車幅方向と直交する車両前方に向く光軸を有する複数の配光パターンを形成する。各前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒは、交通法規が左側通行である地域で利用するロービーム用配光パターンと、ハイビーム用配光パターンを形成できるように構成されている。また、交通法規が右側通行である地域で利用する、いわゆる「ドーバーロービーム」と称される右通行ロービーム用配光パターン、ハイビーム用配光パターンの一部を遮光した片側ハイビーム用配光パターン等を形成できるように構成されていてもよい。

撮影ユニット３０は、灯具ユニット１０の光により照らされる車外状況を含む画像を撮影するＣＣＤカメラで構成できる。撮影ユニット３０は、例えばルームミラーの裏側ブラケットやフロントガラスの内側、ダッシュボードの上など車両前方を見渡せる位置に固定することが望ましい。撮影ユニット３０の撮影範囲は、自車前方の領域で、少なくとも自車が走行する自車線と対向車線および路側を含み、ハイビーム用配光パターンの照射領域を含む範囲とすることが望ましい。また、片側複数車線の場合は、自車線と少なくとも自車線の左右の車線を含み、ハイビーム用配光パターンの照射領域を含む範囲とすることが望ましい。撮影ユニット３０の画角は例えば左右に±２０°とすることができる。

撮影ユニット３０で撮影された画像データは、制御装置５０に提供される。制御装置５０は、撮影ユニット３０から提供される情報に基づいて画像データの処理を行い先行車や対向車等の前走車の検出を行う。先行車や対向車の検出は、例えばパターンマッチングを用いた画像処理など周知の方法を用いて実行できる。また、先行車や対向車の検出は、テールランプや前照灯の光点を検出することでもできる。例えばテールランプの場合、赤色の２個の光点が同様な動きを示す。このような赤色の光点が確認できる場合、前走車が存在すると見なせる。また、ヘッドライトの場合は、白色または黄色の２個の光点が同様な動きを示す。このような白色または黄色の光点が確認できる場合、対向車が存在すると見なせる。なお、制御装置５０は、撮影ユニット３０に含まれてもよい。また、制御装置５０は、車速センサ４８から自車の速度情報を取得する。

制御装置５０は検出した自車の車外状況に関する情報を前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒの灯具制御部４０Ｌ，４０Ｒに提供する。そして、灯具制御部４０Ｌ，４０Ｒでは自車の車外状況の検出状態に適した配光パターンの形成制御を実行する。

（前照灯ユニット）
図２は、本実施の形態に係る車両用灯具システム１００で使用される前照灯ユニット２１０の内部構造を説明する概略断面図である。図２は、灯具の光軸Ｘを含む鉛直平面によって切断された前照灯ユニット２１０を灯具左側から見た断面を示している。前照灯ユニット２１０は車両の車幅方向の左右に１灯ずつ配置される配光可変式前照灯であり、その構造は実質的に左右同等なので、以下では特に区別することなく説明する。

前照灯ユニット２１０は、車両前方方向に開口部を有するランプボディ２１２とこのランプボディ２１２の開口部を覆う透明カバー２１４で形成される灯室２１６を有する。灯室２１６には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット１０が収納されている。灯具ユニット１０の一部には、当該灯具ユニット１０の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８はランプボディ２１２の内壁面に立設されたボディブラケット２２０とネジ等の締結部材によって接続されている。したがって、灯具ユニット１０は灯室２１６内の所定位置に固定されるとともに、ピボット機構２１８ａを中心として、例えば前傾姿勢または後傾姿勢等に姿勢変化可能となる。

また、灯具ユニット１０の下面には、曲線道路走行時等に進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯（Adaptive Front-lighting System:ＡＦＳ）を構成するためのスイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されている。スイブルアクチュエータ２２２は車両側から提供される操舵量のデータやナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、前方車と自車の相対位置の関係等に基づいて灯具ユニット１０をピボット機構２１８ａを中心に進行方向に旋回（スイブル：swivel）させる。その結果、灯具ユニット１０の照射領域が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視界を向上させる。スイブルアクチュエータ２２２は、例えばステッピングモータで構成することができる。なお、スイブル角度が固定値の場合には、ソレノイドなども利用可能である。

スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されている。レベリングアクチュエータ２２６は例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ、Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、灯具ユニット１０はピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、灯具ユニット１０はピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット１０が後傾姿勢になると、光軸を上方に向けるレベリング調整ができる。また、灯具ユニット１０が前傾姿勢になると、光軸を下方に向けるレベリング調整ができる。このような、レベリング調整をすることで車両姿勢に応じた光軸調整ができる。その結果、前照灯ユニット２１０による前方照射の到達距離を最適な距離に調整することができる。

灯室２１６の内壁面、例えば、灯具ユニット１０の下方位置には、灯具ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御を実行する灯具制御部４０が配置されている。この灯具制御部４０は、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６等の制御も実行する。

灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、投影レンズ２０で構成される。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施の形態では、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６はバルブ１４から放射される光を反射する。そして、バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、その一部がシェード機構１８を構成する回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。

図３は、回転シェード１２の概略斜視図である。回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心にシェード回転モータにより回転される円筒形状の部材である。また、回転シェード１２は軸方向に一部が切り欠かれた切欠部２２を有し、当該切欠部２２以外の外周面１２ｂ上に板状のシェードブレード２４を複数保持している。回転シェード１２は、その回転角度に応じて投影レンズ２０の後方焦点を含む後方焦点面の位置に切欠部２２または、シェードブレード２４のいずれか１つを移動させることができる。そして、回転シェード１２の回転角度に対応して光軸Ｘ上に位置するシェードブレード２４の稜線部の形状に従う配光パターンが形成される。例えば、回転シェード１２のシェードブレード２４のいずれか１つを光軸Ｘ上に移動させてバルブ１４から照射された光の一部を遮光することで、ロービーム用配光パターンまたは一部にロービーム用配光パターンの特徴を含む配光パターンを形成する。また、光軸Ｘ上に切欠部２２を移動させてバルブ１４から照射された光を非遮光とすることでハイビーム用配光パターンを形成する。

本実施の形態に係る回転シェード１２は、シェードブレード２４の形状を工夫することで、ハイビーム用配光パターンの全照射領域を照射する完全ハイビーム用配光パターンと、ハイビーム用配光パターンの一部を遮光し、その他の照射領域を照射する部分ハイビーム用配光パターンと、を形成できるように加工されている。

回転シェード１２は、例えばモータ駆動により回転可能であり、モータの回転量を制御することで回転所望の配光パターンを形成するためのシェードブレード２４または切欠部２２を光軸Ｘ上に移動させる。なお、回転シェード１２の外周面１２ｂの切欠部２２を省略して、回転シェード１２に、遮光機能だけを持たせてもよい。そして、ハイビーム用配光パターンを形成する場合は、例えばソレノイド等を駆動して回転シェード１２を光軸Ｘの位置から退避させるようにする。このような構成にすることで、例えば、回転シェード１２を回転させるモータがフェールしてもロービーム用配光パターンまたはそれに類似する配光パターンで固定される。つまり、回転シェード１２がハイビーム用配光パターンの形成姿勢で固定されてしまうことを確実に回避してフェールセーフ機能を実現できる。

投影レンズ２０は、車両前後方向に延びる光軸Ｘ上に配置され、バルブ１４は投影レンズ２０の後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ２０は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具ユニット１０前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。

図４は、本実施の形態に係る車両用灯具システム１００の構成図である。車両用灯具システム１００は、上述のように構成された前照灯ユニット２１０を含む車両用灯具７０と、車両の前方を撮像するように車両に配置された撮影ユニット３０と、車両用灯具７０における照射制御方式を制御する制御装置５０とを含む。

図４において、制御装置５０および灯具制御部４０について示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子で実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

撮影ユニット３０は、前走車や対向車、歩行者などの対象物を検出するために対象物の認識手段として車両の前方に設置される。撮影ユニット３０は、制御装置５０の制御専用のものでもよいし、他のシステムと共用するカメラでもよい。

制御装置５０は、撮影ユニット３０の撮像画像に基づき、車両用灯具７０に対して適切な照射制御方式を指示する。制御装置５０は、画像検出部５２、照射方式決定部５４、マップ格納部５６、信号出力部５８を含む。

画像検出部５２は、撮影ユニット３０から車両の前方を撮像した画像データを受けて、画像データを元に画像内の平均輝度および光点数を求める。平均輝度については、画像を構成する各画素の輝度値を平均することによって求められる。なお、撮像画像全体の平均輝度を求める代わりに、画像の一部領域の平均輝度を求めてもよい。例えば、撮像画像のうち所定長さの周縁部を取り除いた中心領域の平均輝度を計算してもよい。光点数については、画像を構成する各画素のうち、所定値以上の輝度を有する部分の数をカウントすることによって求められる。なお、撮像画像から平均輝度または光点数を求める方法については、任意の方法を用いることができる。

マップ格納部５６は、輝度および光点数をそれぞれ軸とする二次元マップ上に画成された領域毎に、対応する照射制御方式が定められた制御マップを格納する。この制御マップは、所定値よりも輝度が高くかつ光点数が多い領域に、前走車に対してグレアを与える可能性が少ない照射制御方式が定められているとともに、所定値よりも輝度が低くかつ光点数が少ない領域に、前走車の位置に応じて配光を切り替える照射制御方式が定められている。

照射方式決定部５４は、画像検出部５２で求められた平均輝度および光点数の両方を、マップ格納部５６内の制御マップに当てはめることによって、車両用灯具７０による照射制御方式を決定する。

信号出力部５８は、照射方式決定部５４で決定された照射制御が実施されるように、車両用灯具の灯具制御部４０に対して対応する制御信号を出力する。

車両用灯具７０の灯具制御部４０は、制御装置５０からの信号を受けて、決定された照射制御方式が実現されるように車両用灯具７０の各部を制御する。灯具制御部４０は、車両位置検出部７６、パターン制御部８２、レベリング制御部８６を含む。また、車両用灯具のシェード回転モータ２８、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６、バルブ１４、フォグランプ６２およびコーナーランプ６４は、電力回路６０を介して灯具制御部４０により制御可能に構成されている。

車両位置検出部７６は、撮影ユニット３０により撮影された画像データを制御装置５０から受け取り、車両を示す特徴点を画像データ内で探索することで、前走車の位置を検出する。

パターン制御部８２は、車両位置検出部７６で検出された前走車の有無およびその位置の変化に応じた最適な配光パターンで車両前方を照射すべく、左右の前照灯ユニット２１０における配光パターンを決定する。そして、決定された配光パターンを作り出すように、電力回路６０を通じてシェード回転モータ２８、スイブルアクチュエータ２２２を制御する。

例えは、パターン制御部８２は、自車の前方に先行車や対向車が検出された場合には、ロービーム用配光パターンを形成してグレアを防止するべきであると判定する。そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、回転シェード１２によりバルブ１４からの光を所定量遮光するロービーム用配光パターンを形成する。

また、パターン制御部８２は、自車の前方に先行車や対向車が検出されない場合には、照射範囲を広げたハイビーム用配光パターンを形成して運転者の視界を向上させるべきであると判定する。そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、回転シェード１２により遮光を行わない完全ハイビーム用配光パターンを形成する。

また、パターン制御部８２は、交通法規が左側通行の地域の場合で先行車が存在せず対向車が存在する場合には、自車線側のみハイビームで照射し対向車線側の一部を非照射とする第１の部分ハイビーム用配光パターンを形成すべきと判定する。第１の部分ハイビーム用配光パターンは、特殊ハイビーム用配光パターンの１つであり、完全ハイビーム用配光パターンの右側上半分が遮光された配光パターンである。

また、パターン制御部８２は、交通法規が左側通行の地域の場合で前走車のみ存在し対向車が存在しない場合には、対向車線側のみをハイビームで照射し自車線側の一部を非照射とする第２の部分ハイビーム用配光パターンを形成すべきと判定する。第２の部分ハイビーム用配光パターンは、特殊ハイビーム用配光パターンの１つであり、完全ハイビーム用配光パターンの左側上半分が遮光された配光パターンである。

また、パターン制御部８２は、前走車や対向車などの先行車が遠方に存在する場合には、自車線および対向車線を非照射とし、車線の両側の領域をハイビームで照射する第３の部分ハイビーム用配光パターンを形成すべきと判定する。第３の部分ハイビーム用配光パターンは、特殊ハイビーム用配光パターンの１つであり、完全ハイビーム用配光パターンの上半分中央が遮光された配光パターンである。

そして、パターン制御部８２は、左右の前照灯ユニット２１０におけるシェード回転モータ２８を所定量駆動して、それぞれの部分ハイビーム配光パターンを形成する。

このような前走車に応じたＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）システム自体は周知であるから、本明細書ではこれ以上の詳細な説明を省略する。

さらに、パターン制御部８２は、上記のＡＤＢを実行する代わりに、前走車の有無に応じてハイビームとロービームを単に使い分けるように配光パターンを形成してもよい。このような前走車の有無に応じたＡＨＢ（Auto High Beam）システム自体は周知であるから、本明細書ではこれ以上の詳細な説明を省略する。

レベリング制御部８６は、車両位置検出部７６で検出された前走車の有無およびその位置の変化に応じた最適な光軸方向で車両前方を照射すべく、左右の前照灯ユニット２１０におけるレベリングを決定する。そして、決定された光軸方向となるように、電力回路６０を通じてレベリングアクチュエータ２２６を制御する。

灯具制御部４０は、制御装置５０からフォグランプまたはコーナーランプなどの補助灯具の点灯を指示する信号を受け取った場合には、電力回路６０を通じてフォグランプ６２またはコーナーランプ６４を点灯させる。

図５は、本実施の形態に係る前照灯ユニット２１０によるロービーム用配光パターンを示す図である。図５は、前照灯ユニット２１０の前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示している。なお、図５に示す配光パターンは、車幅方向の左右に配置された前照灯ユニット２１０でそれぞれ形成した配光パターンを重畳させることで形成された合成配光パターンである。

図５に示すように、ロービーム用配光パターンＬｏは、左側通行時に前方車両や歩行者にグレアを与えないように配慮された配光パターンである。ロービーム用配光パターンＬｏは、Ｖ−Ｖ線よりも右側（対向車線側）に、水平ラインであるＨ−Ｈ線と平行に延びる対向車線側カットオフラインＣＬ１を、またＶ−Ｖ線よりも左側（自車線側）に、対向車線側カットオフラインよりも高い位置でＨ−Ｈ線と平行に延びる自車線側カットオフラインＣＬ２を、そして対向車線側カットオフラインと自車線側カットオフラインとの間に、両者をつなぐ斜めカットオフラインＣＬ３をそれぞれ有する。ロービーム用配光パターンＬｏにおいて、自車線側カットオフラインＣＬ２とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点はＨ−Ｖ点の０．５〜０．６°程度下方に位置している。

本実施の形態に係る車両用灯具システム１００は、ロービーム用配光パターンＬｏのカットオフラインを上下方向に移動できるように構成されている。カットオフラインの移動は、例えば、制御装置５０や灯具制御部４０の出力信号に基づいて、前述の回転シェード１２に保持されている複数のシェードブレード２４のうちロービーム用配光パターンに対応するシェードブレードを、回転軸１２ａを中心にわずかに回転させることで行ってもよい。あるいは、制御装置５０や灯具制御部４０の出力信号に基づいて、レベリングアクチュエータ２２６を駆動することで灯具ユニット１０全体を前傾または後傾させることで行ってもよい。

このように、本実施の形態に係る車両用灯具システム１００は、ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを上下方向に移動可能な車両用灯具７０と、カットオフラインの上下方向の移動量を制御する制御部と、を備えている。

（ロービーム用配光パターンの光軸制御）
本発明者らは、上述のような車両用灯具システム１００が形成するロービーム用配光パターンを用いて、視認性の確保と前方の車両や歩行者などに対するグレアの抑制とを高いレベルで両立し得る技術を考案した。

前述のように、自車前方における車両存在情報のみに基づいて配光パターンが選択されると、車両以外の例えば歩行者や自転車の存在が考慮されていないため、仮に歩行者等が存在した場合、歩行者等に対してグレアや不快感を与えるおそれがある。しかしながら、撮影ユニット３０により撮影した画像に基づく歩行者や自転車の精度の高い検出は、特に夜間においては困難な場合が多い。

そこで、本発明者らが鋭意検討した結果、歩行者や自転車の存在を間接的に推測させる情報を利用することに想到した。以下では、歩行者や自転車の存在を間接的に推測させる情報として速度情報を利用した、ロービーム用配光パターンのカットオフラインの移動量の制御について説明する。

図６は、カットオフラインの移動量を決定するテーブルを模式的に示した図である。なお、以下の制御は灯具制御部４０および制御装置５０のいずれか一方で行われてもよく、また、両方により協同で行われてもよい。以下では、灯具制御部４０がこの制御を行うものとして説明する。

パターン制御部８２によりロービーム用配光パターンが選択された場合、灯具制御部４０は、車両位置検出部７６で検出された自車前方における車両の有無、および位置の情報から、適切なカットオフライン位置を算出する。本実施の形態では、取り得るカットオフラインの位置は、水平ラインであるＨ−Ｈ線を０°として、それより下方の−０．２３°，−０．３４°，−０．４５°，−０．５７°、および初期エーミング位置の５点である。

各カットオフラインの位置は、自車両の前方を走行する先行車（自車線側を走行する車両）や対向車（対向車線側を走行する車両）と自車両との距離や、自車両から前方を撮影した場合に前走車が存在する位置に応じて予め対応付けておくこともできる。なお、取り得るカットオフラインの位置は、前述の５点に限られるものではなく、また、段階的でなく連続的に変化させてもよい。取り得るカットオフラインの位置は、前走車の距離や位置の測定精度、カットオフラインの位置が頻繁に移動することによる運転者の違和感、などを考慮して適宜設定すればよい。

したがって、車両用灯具システム１００は、自車前方における車両存在情報から車両が遠方であると推定できる場合にはカットオフラインが上方に移動するように移動量を決定し、車両が接近していると推定できる場合にはカットオフラインが下方に移動するように移動量を決定することができる。

次に、具体的な制御方法について説明する。灯具制御部４０は、自車前方の車両存在情報に基づいて暫定的なカットオフラインの位置Ｚ１を算出するとともに、車速センサ４８から速度情報を取得する。車両存在情報だけではなく、自車の速度情報を加味することで、周囲の状況を推測することが可能となり、より適切なカットオフラインの位置を選択することが可能となる。

例えば、車両存在情報に基づいて算出された暫定的なカットオフラインの位置Ｚ１が−０．４５°であり、自車両の速度ＶがＸ３≦Ｖ≦Ｘ６の場合、灯具制御部４０は、図６に示すテーブルに基づいて、最終的なカットオフラインの位置Ｚ１’が−０．４５°となるように移動量を決定する。そして、灯具制御部４０は、決定された移動量に基づいて、シェード回転モータ２８やレベリングアクチュエータ２２６を電力回路６０を介して駆動する。つまり、灯具制御部４０は、自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づきカットオフラインの移動量を決定する。

次に、自車両の速度が低速領域（自車両の速度Ｖが図６に示す閾値Ｘ４以下の場合）で走行中に、パターン制御部８２によりロービーム用配光パターンが選択された場合について説明する。なお、閾値Ｘ４は、３０〜６０ｋｍ／ｈの範囲内で適宜設定するとよい。前述と同様に、灯具制御部４０は、自車前方の車両存在情報に基づいて暫定的なカットオフラインの位置Ｚ２の位置を算出するとともに、速度情報を取得する。

低速領域で自車両が走行している場合、例えば、自車両は市街地や細い街路を走行していると推測され、周囲に歩行者や自転車が存在する可能性が高い。また、自車両が低速であれば遠方の視界を確保する必要性も低い。そこで、このような状況において、例えば、前走車が遠方であると推定できる車両存在情報に基づいて算出された暫定的なカットオフラインの位置Ｚ２が−０．２３°であり、自車両の速度ＶがＶ≦Ｘ４の場合、灯具制御部４０は、予め設定された低速領域におけるカットオフラインの上下方向の移動量制御をカットオフラインに予め定められた移動上限値（本実施の形態では−０．２３°）より低い低速用範囲内で実行する。なお、カットオフラインに予め定められた移動上限値は−０．２３°に限られるものではなく、０°により近い値を設定してもよい。

具体的には、自車両の速度ＶがＸ３＜Ｖ≦Ｘ４の場合、灯具制御部４０は、図６に示すテーブルに基づいて、最終的なカットオフラインの位置Ｚ２’が暫定的なカットオフラインの位置Ｚ２（−０．２３°）より低い−０．３４°となるように移動量を決定する。同様に、自車両の速度ＶがＸ２＜Ｖ≦Ｘ３の場合、灯具制御部４０は、図６に示すテーブルに基づいて、最終的なカットオフラインの位置Ｚ２’が−０．４５°となるように移動量を決定する。同様に、自車両の速度ＶがＸ１＜Ｖ≦Ｘ２の場合、灯具制御部４０は、図６に示すテーブルに基づいて、最終的なカットオフラインの位置Ｚ２’が−０．５７°となるように移動量を決定する。

このように、自車両が低速領域で走行しており、歩行者や自転車が存在している可能性が高い状況では、車両用灯具システム１００は、カットオフラインの位置を通常の制御時よりも低めに制御するため、歩行者などにグレアを与えにくくすることができる。

次に、自車両の速度が高速領域（自車両の速度Ｖが図６に示すＸ５より大きい場合）で走行中に、パターン制御部８２によりロービーム用配光パターンが選択された場合について説明する。なお、閾値Ｘ５は、８０ｋｍ／ｈ以上の範囲内で適宜設定するとよい。前述と同様に、灯具制御部４０は、自車前方の車両存在情報に基づいて暫定的なカットオフラインの位置Ｚ３の位置を算出するとともに、速度情報を取得する。

高速領域で自車両が走行している場合、例えば、自車両は高速道路や視界のよい直線路を走行していると推測され、周囲に歩行者や自転車が存在する可能性が低い。また、自車両が高速であれば遠方の視界を確保する必要性も高い。そこで、このような状況において、例えば、前走車が接近していると推定できる車両存在情報に基づいて算出された暫定的なカットオフラインの位置Ｚ３が−０．５７°であり、自車両の速度ＶがＸ５≦Ｖの場合、灯具制御部４０は、予め設定された高速領域におけるカットオフラインの上下方向の移動量制御をカットオフラインに予め定められた移動下限値（本実施の形態では−０．５７°または初期エーミング位置）より高い高速用範囲内で実行する。

具体的には、自車両の速度ＶがＸ６≦Ｖ＜Ｘ７の場合、灯具制御部４０は、図６に示すテーブルに基づいて、最終的なカットオフラインの位置Ｚ３’が暫定的なカットオフラインの位置Ｚ３（−０．５７°）より高い−０．４５°となるように移動量を決定する。同様に、自車両の速度ＶがＸ７≦Ｖ＜Ｘ８の場合、灯具制御部４０は、図６に示すテーブルに基づいて、最終的なカットオフラインの位置Ｚ３’が−０．３４°となるように移動量を決定する。同様に、自車両の速度ＶがＸ８≦Ｖの場合、灯具制御部４０は、図６に示すテーブルに基づいて、最終的なカットオフラインの位置Ｚ３’が−０．２３°となるように移動量を決定する。

このように、自車両が高速領域で走行しており、歩行者や自転車が存在している可能性が低い状況では、車両用灯具システム１００は、カットオフラインの位置を通常の制御時よりも高めに制御するため、自車両前方の視認性の確保を優先した配光が可能となる。

なお、上述の速度情報に基づいてカットオフライン位置を決定する際の閾値Ｘ１〜Ｘ８の数は、必ずしもこれに限られるものではなく、多くても少なくてもよい。より精度の高い制御が必要な場合は閾値の数を多くすればよく、あまり頻繁にカットオフライン位置を変更したくない場合は閾値の数を少なくすればよい。また、頻繁にカットオフラインが変更することを防ぐために、カットオフライン位置の移動制御に対して２〜５ｓ程度のフィルタ時間（遅延時間）を設けてもよい。

上述の制御では、灯具制御部４０は、車両存在情報と速度情報とから図６に示すテーブルを参照してカットオフラインの移動量を決定している。しかしながら、灯具制御部４０は、車両存在情報に基づいて暫定的に定められるカットオフラインの移動量と、車両存在情報とは別個に速度情報に基づいて暫定的に定められるカットオフラインの移動量とを比較し、値が低い方の移動量を最終的なカットオフラインの移動量としてもよい。このような制御によれば、前方の車両存在情報や自車両の速度の変化に対してカットオフラインの大きな変化が抑えられる。

上述のように、本実施の形態に係る制御装置は、ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを上下方向に移動可能な車両用灯具７０のための制御装置であって、自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づきカットオフラインの移動量を決定する。

また、本実施の形態に係る車両用灯具７０は、ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づいて上下方向に移動可能に構成されている。

以上、本発明を実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

１０ 灯具ユニット、 １２ 回転シェード、 １４ バルブ、 １６ リフレクタ、 １７ 灯具ハウジング、 １８ シェード機構、 ２０ 投影レンズ、 ２２ 切欠部、 ２４ シェードブレード、 ２８ シェード回転モータ、 ３０ 撮影ユニット、 ４０ 灯具制御部、 ４８ 車速センサ、 ５０ 制御装置、 ５２ 画像検出部、 ６０ 電力回路、 ７０ 車両用灯具、 ７６ 車両位置検出部、 ８２ パターン制御部、 ８６ レベリング制御部、 １００ 車両用灯具システム、 ２１０ 前照灯ユニット、 ２２２ スイブルアクチュエータ、 ２２６ レベリングアクチュエータ。

Claims (4)

1. ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを上下方向に移動可能な車両用灯具と、
   前記カットオフラインの上下方向の移動量を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   自車前方の前方車との距離または前方車の位置に応じて前記カットオフラインが段階的にまたは連続的に移動するように前記車両用灯具を制御可能であり、
   自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づき前記カットオフラインの移動量を決定し、
   予め設定された低速領域における前記カットオフラインの上下方向の移動量制御を前記カットオフラインに予め定められた移動上限値より低い低速用範囲内で実行し、
   予め設定された高速領域における前記カットオフラインの上下方向の移動量制御を前記カットオフラインに予め定められた移動下限値より高い高速用範囲内で実行することを特徴とする車両用灯具システム。
2. 前記制御部は、前記車両存在情報に基づいて定められる前記カットオフラインの第１位置への該カットオフラインの移動量と、前記速度情報に基づいて定められる前記カットオフラインの第２位置への該カットオフラインの移動量とを比較し、移動量が低い方の位置へ前記カットオフラインを移動させることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具システム。
3. ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを上下方向に移動可能な車両用灯具のための制御装置であって、
   自車前方の前方車との距離または前方車の位置に応じて前記カットオフラインが段階的にまたは連続的に移動するように前記車両用灯具を制御可能であり、
   自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づき前記カットオフラインの移動量を決定し、
   予め設定された低速領域における前記カットオフラインの上下方向の移動量制御を前記カットオフラインに予め定められた移動上限値より低い低速用範囲内で実行し、
   予め設定された高速領域における前記カットオフラインの上下方向の移動量制御を前記カットオフラインに予め定められた移動下限値より高い高速用範囲内で実行することを特徴とする制御装置。
4. ロービーム用配光パターンにおいて車幅方向に延びるカットオフラインを自車前方における車両存在情報と自車の速度情報とに基づいて上下方向に移動可能に構成されており、
   自車前方の前方車との距離または前方車の位置に応じて前記カットオフラインが段階的にまたは連続的に移動するように制御可能に構成されており、
   予め設定された低速領域における前記カットオフラインの上下方向の移動量制御を前記カットオフラインに予め定められた移動上限値より低い低速用範囲内で実行し、
   予め設定された高速領域における前記カットオフラインの上下方向の移動量制御を前記カットオフラインに予め定められた移動下限値より高い高速用範囲内で実行することを特徴とする車両用灯具。

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