JP6349139B2 - 照明制御システム - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される灯具による照明を制御するシステムに関する。

この種の灯具として、光源から出射された光を反射するリフレクタをアクチュエータで変位させ、反射光が進む向きを変える光学系を備えた前照灯が知られている。光源から出射されてリフレクタにより反射された光は、車両前方における所定の領域を照明する。アクチュエータがリフレクタを周期的に変位させることにより、当該領域よりも広い面積を有する走査領域内を照明光が走査する。人が点滅を認識可能な周波数よりも高い周波数で走査を行なうことにより、車両の乗員には走査領域全体が照明されているように見える（例えば、特許文献１から３を参照）。

国際公開第２０１１／１２９１０５号公報 特許第４８８１２５５号公報 特許第５１１８５６４号公報

本発明は、上記のような走査照明を行なう灯具において、照明のために投入する電力の削減と、より明るく照明されていると運転者に感じさせることの少なくとも一方を達成可能にすることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる一態様は、車両に搭載される灯具による照明を制御するシステムであって、
光源と、
前記光源から出射された光により照明される領域の位置を周期的に変化させる走査制御部と、
ある領域が第１光量の光で照明されることにより所定の照度が得られる場合、第１周期においては前記第１光量よりも高い第２光量の光で前記領域を照明し、前記第１周期に後続する第２周期においては前記第１光量よりも低い第３光量の光で前記領域を照明するように、前記光源と前記走査制御部の少なくとも一方を制御する照明制御部と、
を備えている。

本発明に係る照明制御部は、フラッシュのような一瞬の閃光を受けると、人の目が実際の明るさよりも強い明るさを感じるという視覚心理効果を利用する。例えば、第１周期と第２周期においてある領域を第１光量の光で照明する場合と、第１周期において当該領域を第１光量の２倍である第２光量の光で照明し、第２周期において当該領域を照明する光量をゼロとした場合では、光束の積分値は等しい。しかしながら、後者の場合は、第１周期において高い光量での照明を行なっているため、第２周期において光源を点灯させずとも、より明るく照明されていると運転者に感じさせることができる。一方、前者の場合と同程度の明るさで照明されていると運転者に感じさせるので十分であれば、光源による照明のために投入する電力を削減できる。

前記領域を含む画像を取得する撮像部と、
前記第１周期において前記撮像部の光軸の向きを調整する調整部と、
を備えている構成としてもよい。

このような構成によれば、より高い光量で前方が照明されている期間を利用して撮像部の光軸向き調整（キャリブレーション）が実行される。したがって、キャリブレーションの確実度が向上するだけでなく、キャリブレーションの実行のために走査照明を中止する必要がない。

前記撮像部は、前記第１周期が到来する毎に前記画像を取得するように構成されてもよい。

このような構成によれば、比較的低い光量の光で照明されている期間における画像取得を省略できる。前方が比較的高い光量の光で照明されている期間に画像を確実に取得できるとともに、要度の低いデータ量を抑制できる。

前記走査制御部は、前記光源から出射された光の反射方向を周期的に変化させるように変位する可動反射部を備えている構成としてもよい。

このような構成によれば、可動反射部を周期的に変位させることによって走査照明を実現するため、光源の数を削減できるのみならず、光源の駆動に要する電力を抑制できる。

前記光源は、それぞれが前記領域を照明する光を出射可能な第１光源と第２光源を含んでいる構成としてもよい。この場合、前記領域を前記第２光量の光で照明するために、前記照明制御部は、前記第１光源と前記第２光源の少なくとも一方から出射される光の光度を変化させる。

第１光源と第２光源の双方から出射される光の光度を変化させることによって第２光量の光による照明を行なう場合、個々の光源から出射される光量が比較的低い構成においても、比較的高い第２光量が得られる。第１光源と第２光源のいずれか一方から出射される光の光度を変化させることによって第２光量の光による照明を行なう場合、他方の光源については一定の動作を継続させていればよいため、処理負荷が抑制されうる。

あるいは、前記領域を前記第２光量の光で照明するために、前記照明制御部は、前記可動反射部の変位速度を低下させる構成としてもよい。

このような構成によれば、第２光量の光で前記領域を照明するにあたって、光源から出射される光の光度を高くする必要がない。したがって、光源の駆動に係る消費電力を抑制できる。

第１の実施形態に係る前照灯制御システムの全体構成を示す図である。 上記前照灯制御システムの詳細な構成を示す図である。 上記前照灯制御システムが備える光源の構成を示す図である。 上記前照灯制御システムにより形成される配光パターンを示す図である。 上記前照灯制御システムの動作を説明する図である。 第２の実施形態に係る前照灯制御システムの詳細な構成を示す図である。 図６の前照灯制御システムが備える可動反射部の構成例を示す図である。 図６の前照灯制御システムの動作の一例を説明する図である。 図６の前照灯制御システムの動作の別例を説明する図である。 図６の前照灯制御システムの動作の別例を説明する図である。

添付の図面を参照しつつ本発明に係る実施形態の例について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。また以降の説明に用いる「右」および「左」は、特に断りのない限り、運転席から見た左右の方向を示している。

図１は、第１の実施形態に係る前照灯制御システム１１（照明制御システムの一例）が搭載された車両１０の全体構成を模式的に示している。前照灯制御システム１１は、車両１０に搭載される前照灯装置１２による配光を制御する。前照灯制御システム１１は、統合制御部１３と撮像部１４を備えている。

統合制御部１３は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどを備え、車両１０における様々な制御を実行する。

撮像部１４は、車両前方を撮像して画像データを生成するように構成されている。撮像部１４の例としては、ＣＣＤ（Charged Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサ等の撮像素子を備えたカメラが挙げられる。撮像部１４は、統合制御部１３と通信可能に接続されている。撮像部１４により生成された画像データは、統合制御部１３に出力される。

前照灯装置１２は、車両１０の前部右寄りに配置される右前照灯ユニット２２Ｒ、および車両１０の前部左寄りに配置される左前照灯ユニット２２Ｌを備えている。

右前照灯ユニット２２Ｒにおいては、ランプボディ２３Ｒに透光カバー２４Ｒが装着されて灯室２５Ｒを区画している。灯室２５Ｒには、右灯具ユニット２６Ｒが収容されている。左前照灯ユニット２２Ｌにおいては、ランプボディ２３Ｌに透光カバー２４Ｌが装着されて灯室２５Ｌを区画している。灯室２５Ｌには、左灯具ユニット２６Ｌが収容されている。

図２は、前照灯制御システム１１の構成をより具体的に示すブロック図である。右灯具ユニット２６Ｒと左灯具ユニット２６Ｌは、それぞれロービームユニット６１とハイビームユニット６２を備えている。右灯具ユニット２６Ｒと左灯具ユニット２６Ｌは、左右対称な実質的に同一の構成を有しているため、右灯具ユニット２６Ｒについて説明し、左灯具ユニット２６Ｌについて繰り返しとなる説明は省略する。

ロービームユニット６１は、光源６１ａ、シェード６１ｂ、および投影レンズ６１ｃを備えている。光源６１ａから出射された光の一部は、シェード６１ｂによって遮られる。投影レンズ６１ｃは、シェード６１ｂを通過した光の少なくとも一部が通過するように配置されている。図示を省略するが、光源６１ａから出射された光の少なくとも一部は、適宜のリフレクタにより反射されうる。

ハイビームユニット６２（灯具の一例）は、光源６２ａを備えている。図３は、光源６２ａをハイビームユニット６２の前方から見た構成を模式的に示している。光源６２ａは、複数の半導体発光素子が横方向に配列された半導体発光素子アレイである。本例においては、４つの半導体発光素子６２ａ１〜６２ａ４が示されている。複数の半導体発光素子の数は、使用に応じて適宜に定められうる。半導体発光素子の例としては、発光ダイオード、レーザダイオード、有機ＥＬ素子などが挙げられる。

図２に示すように、ハイビームユニット６２は、投影レンズ６２ｃを備えている。投影レンズ６２ｃは、光源６２ａから出射された光の少なくとも一部が通過するように配置されている。図示を省略するが、光源６２ａから出射された光の少なくとも一部は、適宜のリフレクタにより反射されうる。

図４は、車両１０の前方に配置された仮想スクリーン上にロービームユニット６１とハイビームユニット６２によって形成される配光パターンを模式的に示している。配光パターンは、ロービームパターン７０とハイビームパターン８０を含んでいる。ロービームパターン７０は、前方車両にグレアを与えないように車両１０の近距離前方を照明する配光パターンである。ハイビームパターン８０は、車両１０の前方を遠方まで広範囲に照明する配光パターンである。

ロービームパターン７０は、その上端縁に横カットオフライン７０ａを有している。横カットオフライン７０ａは、光源６１ａから出射された光によってシェード６１ｂの端縁が投影されることによって形成されている。

ハイビームパターン８０は、複数の領域８１〜８４を含んでいる。半導体発光素子６２ａ１から出射された光は、投影レンズ６２ｃを通じて領域８１を照明する。同様にして、半導体発光素子６２ａ２、６２ａ３、および６２ａ４から出射された光は、それぞれ投影レンズ６２ｃを通じて領域８２、８３、および８４を照明する。

図２に示すように、統合制御部１３は、照明制御部３１を備えている。照明制御部３１は、統合制御部１３に実装されたハードウェアとソフトウェアの少なくとも一方により実現される機能ブロックである。また、右灯具ユニット２６Ｒは、光源駆動回路６３を備えている。光源駆動回路６３は、照明制御部３１と通信可能に接続されている。

図３に示すように、光源駆動回路６３は、半導体発光素子６２ａ１〜６２ａ４の各々と電気的に接続されている。光源駆動回路６３は、照明制御部３１から出力される指令に基づいて、半導体発光素子６２ａ１〜６２ａ４の各々を独立して点消灯可能に構成されている。

本実施形態においては、光源駆動回路６３（走査制御部の一例）は、半導体発光素子６２ａ１〜６２ａ４を一斉に点灯させるのではなく、一度につき半導体発光素子６２ａ１〜６２ａ４のいずれか１つを点灯させるように構成されている。例えば、光源駆動回路６３は、まず半導体発光素子６２ａ１を点灯させる。このとき、他の半導体発光素子は消灯される。所定時間の経過後、半導体発光素子６２ａ１が消灯されるとともに半導体発光素子６２ａ２のみが点灯される。同様にして、半導体発光素子６２ａ３のみ、半導体発光素子６２ａ４のみが順次点灯される。この動作により、図４に示した領域８１〜８４が順次照明される（走査照明）。また、光源駆動回路６３は、この動作を周期的に繰り返すように構成されている。すなわち、光源駆動回路６３は、光源６２ａより出射された光により照明される領域の位置を周期的に変化させる。繰返し周波数を人が点滅を認識可能な周波数よりも高くすることにより、車両１０の乗員には、領域８１〜８４全体が照明されてハイビームパターン８０が形成されているように見える。

照明制御部３１は、撮像部１４が取得した画像に基づいて前方車両の存在を認識し、当該前方車両が含まれる領域が照明されないように光源駆動回路６３の動作を制御できる。図４に示す例においては、領域８３に対向車Ｆが含まれている。この場合、走査照明動作において領域８３が照明されるタイミングであっても、当該領域を照明するための半導体発光素子６２ａ３が点灯されないように光源駆動回路６３が制御される。

図５を参照しつつ、照明制御部３１の動作について詳細に説明する。図５の（ａ）は、図４に示した状態において比較例に係る構成により走査照明を行なう場合のタイムチャートである。横軸は時間を、縦軸は光源から出射される光の光量を示している。所定の照度のハイビームパターン８０を形成するためには、領域８１〜８４の各々を第１光量の光で照明する必要があるとする。

比較例に係る構成においては、時点ｔ１において、半導体発光素子６２ａ１が第１光量に対応する光量Ｉ１の光を出射するように点灯される。同様に、時点ｔ２において、半導体発光素子６２ａ２が第１光量に対応する光量Ｉ１の光を出射するように点灯される。本例においては、領域８３に対向車Ｆが含まれているため、時点ｔ３において、半導体発光素子６２ａ３は点灯されない。撮像部１４が前方車両を検出していない場合は、図中に破線で示すように、時点ｔ３において、半導体発光素子６２ａ３が第１光量に対応する光量Ｉ１の光を出射するように点灯される。時点ｔ４においては、半導体発光素子６２ａ４が第１光量に対応する光量Ｉ１の光を出射するように点灯される。この一連の動作が周期Ｔで繰り返されることにより、領域８１〜８４が第１光量の光で順次周期的に照明される。

図５の（ｂ）は、同じ条件において本実施形態に係る照明制御部３１により走査照明を行なう場合のタイムチャートである。照明制御部３１は、所定の照度のハイビームパターン８０を形成するために領域８１〜８４の各々を第１光量の光で照明する必要がある場合において、周期Ｔ１（第１周期の一例）においては第１光量よりも高い第２光量の光で領域８１〜８４を照明し、周期Ｔ１に後続する周期Ｔ２とＴ３（第２周期の一例）においては第１光量よりも低い第３光量の光で第１領域８１〜８４を照明するように、光源制御回路６３を制御する。

すなわち周期Ｔ１では、時点ｔ１において、半導体発光素子６２ａ１が第２光量に対応する光量Ｉ２の光を出射するように点灯される。同様に、時点ｔ２において、半導体発光素子６２ａ２が第２光量に対応する光量Ｉ２の光を出射するように点灯される。本例においては、領域８３に対向車Ｆが含まれているため、時点ｔ３において、半導体発光素子６２ａ３は点灯されない。撮像部１４が前方車両を検出していない場合は、図中に破線で示すように、時点ｔ３において、半導体発光素子６２ａ３が第２光量に対応する光量Ｉ２の光を出射するように点灯される。時点ｔ４においては、半導体発光素子６２ａ４が第２光量に対応する光量Ｉ２の光を出射するように点灯される。本例においては、光量Ｉ２は、光量Ｉ１の３倍である。

周期Ｔ１に後続する周期Ｔ２とＴ３においては、半導体発光素子６２ａ１〜６２ａ４のいずれも点灯されない。すなわち本例においては、光量Ｉ３はゼロである。本明細書において「第１光量よりも低い第３光量の光で照明する」という表現は、光量ゼロでの照明、すなわち光源を非点灯状態とする場合を含む意味である。

本実施形態に係る照明制御部３１は、フラッシュのような一瞬の閃光を受けると、人の目が実際の明るさよりも強い明るさを感じるという視覚心理効果を利用している。図５の（ｂ）における周期Ｔ１〜Ｔ３において得られる光束の積分値は、図５の（ａ）における３周期分で得られる光束の積分値に等しい。しかしながら、図５の（ｂ）の場合は、周期Ｔ１において高い光量での照明を行なっているため、周期Ｔ２とＴ３において光源６２ａを点灯させずとも、比較例の場合よりも明るく照明されていると運転者に感じさせることができる。一方、比較例の場合と同程度の明るさで照明されていると運転者に感じさせるので十分であれば、光源６２ａによる照明のために投入する電力を削減できる。

したがって、光量Ｉ２の値、光量Ｉ３の値、光量Ｉ２の光を光源６２ａに出射させる周期の数、および光量Ｉ３の光を光源６２ａに出射させる周期の数は、仕様に応じて適宜に定められうる。

これまで右灯具ユニット２６Ｒについて説明してきたが、当該説明は、左灯具ユニット２６Ｌについても同様に適用できる。すなわち、図４に示した領域８１〜８４の各々は、右灯具ユニット２６Ｒが備える光源６２ａ（第１光源の一例）と左灯具ユニット２６Ｌが備える光源６２ａ（第２光源の一例）から出射される光によって照明されうる。

領域８１〜８４の各々を第２光量の光で照明するにあたっては、右灯具ユニット２６Ｒが備える光源６２ａと左灯具ユニット２６Ｌが備える光源６２ａの少なくとも一方から出射される光の光度を変化させればよい。

例えば、第１の手法として、右灯具ユニット２６Ｒが備える光源６２ａと左灯具ユニット２６Ｌが備える光源６２ａの双方に図５の（ｂ）に示した動作をさせることにより、第２光量の光が得られる。このような構成によれば、個々の光源６２ａから出射される光量が比較的低い場合においても、比較的高い第２光量が得られる。

第２の手法としては、右灯具ユニット２６Ｒが備える光源６２ａに図５の（ａ）に示した動作をさせ、左灯具ユニット２６Ｌが備える光源６２ａに図５の（ｂ）に示した動作をさせることによっても、第２光量の光が得られる。あるいは、第３の手法として、右灯具ユニット２６Ｒが備える光源６２ａに図５の（ｂ）に示した動作をさせ、左灯具ユニット２６Ｌが備える光源６２ａに図５の（ａ）に示した動作をさせることによっても、第２光量の光が得られる。このような構成によれば、一方の光源については一定の動作を継続させていればよいため、処理負荷が抑制されうる。

図２に示すように、統合制御部１３は、調整部３２を備えている。調整部３２は、撮像部１４と通信可能に接続されている。調整部３２は、統合制御部１３に実装されたハードウェアとソフトウェアの少なくとも一方により実現され、撮像部１４の光軸の向きを調整する（キャリブレーションを実行する）機能ブロックである。調整部３２は、上記の周期Ｔ１（すなわち、領域８１〜８４が第２光量の光で照明されている周期）においてキャリブレーションを実行するように構成されている。

このような構成によれば、より高い光量で前方が照明されている期間を利用して撮像部１４のキャリブレーションが実行される。したがって、キャリブレーションの確実度が向上するだけでなく、キャリブレーションの実行のために走査照明を中止する必要がない。

撮像部１４は、車両１０の前方の画像を連続的に取得することを要しない。撮像部１４は、周期的に車両１０の前方の画像を取得するように構成されうる。具体的には、撮像部１４は、第１周期Ｔ１が到来する毎に画像を取得するように構成される。

このような構成によれば、前方が照明されていない（あるいは低い光量の光で照明されている）期間における画像取得を省略できる。前方が高い光量の光で照明されている期間に画像を確実に取得できるとともに、要度の低いデータ量を抑制できる。

次に図６を参照しつつ、第２の実施形態に係る前照灯制御システム１１１について説明する。第１の実施形態に係る前照灯制御システム１１が備える構成要素と実質的に同一の構成要素については同一の参照番号を付与し、繰り返しとなる説明は割愛する。

前照灯制御システム１１１は、右灯具ユニット１２６Ｒと左灯具ユニット１２６Ｌを備えている。右灯具ユニット１２６Ｒと左灯具ユニット１２６Ｌは、それぞれハイビームユニット１６２を備えている。右灯具ユニット１２６Ｒと左灯具ユニット１２６Ｌは、左右対称な実質的に同一の構成を有しているため、右灯具ユニット１２６Ｒについて説明し、左灯具ユニット１２６Ｌについて繰り返しとなる説明は省略する。

ハイビームユニット１６２（灯具の一例）は、光源１６２ａ、リフレクタ１６２ｂ、および投影レンズ１６２ｃを備えている。光源１６２ａは、単一の半導体発光素子である。リフレクタ１６２ｂは、光源１６２ａから出射された光の反射方向を周期的に変化させるように変位可能な可動反射部を備えている。投影レンズ１６２ｃは、リフレクタ１６２ｂにより反射された光の少なくとも一部が通過するように配置されている。

ハイビームユニット１６２は、リフレクタ駆動部１６３を備えている。リフレクタ駆動部１６３（走査制御部の一例）は、リフレクタ１６２ｂの可動反射部を周期的に変位させることにより、投影レンズ１６２ｃを通過する光により照射される領域の位置が周期的に変化する。可動反射部の構成例を、図７に示す。

図７の（ａ）は、いわゆるＭＥＭＳ型のリフレクタ１６２ｂを模式的に示している。本例のリフレクタ１６２ｂは、枠状の基板１６２ｂ１にトーションバー１６２ｂ２を介して可動体１６２ｂ３が支持されている。可動体１６２ｂ３の表面にはミラー１６２ｂ４が形成されている。可動体１６２ｂ３の内部には図示しないコイルが設けられている。可動体１６２ｂ３の側方には一対の永久磁石１６２ｂ５が配置されている。リフレクタ駆動部１６３は、トーションバー１６２ｂ２と直交する磁界中でコイルに流れる電流の大きさと向きを制御する。これにより、可動体１６２ｂ３が、ミラー１６２ｂ４とともに軸Ｒを中心に回動し、光源１６２ａから出射された光の反射方向が周期的に変化する。この種のリフレクタ１６２ｂは、例えば特許文献３に記載されているため、これ以上の詳細な説明は省略する。

図７の（ｂ）は、いわゆる回転型のリフレクタ１６２ｂを模式的に示している。本例のリフレクタ１６２ｂは、回転部１６２ｂ６と複数のブレード１６２ｂ７を備えている。回転部１６２ｂ６は、円筒形状を呈している。複数のブレード１６２ｂ７は、回転部１６２ｂ６の外周面において、回転部１６２ｂ６の周方向に等間隔に配列されている。各ブレード１６２ｂ７の表面にはミラー１６２ｂ８が形成されている。リフレクタ駆動部１６３は、回転部１６２ｂ６を軸Ｒを中心に一方向に回転させる。各ミラー１６２ｂ８の反射面は、投影レンズ１６２ｃの光軸Ａｘと交差し、かつ回転部１６２ｂ６の回転に伴って交差方向が変化するように延びている。これにより、光源１６２ａから出射された光の反射方向が周期的に変化する。この種のリフレクタ１６２ｂは、例えば特許文献１に記載されているため、これ以上の詳細な説明は省略する。

図６に示すように、統合制御部１３は、照明制御部１３１を備えている。照明制御部１３１は、統合制御部１３に実装されたハードウェアとソフトウェアの少なくとも一方により実現される機能ブロックである。照明制御部１３１は、光源１６２ａおよびリフレクタ駆動部１６３と通信可能に接続されている。

図８を参照しつつ、照明制御部１３１の動作について詳細に説明する。図８の（ａ）は、図４に示した状態において比較例に係る構成により走査照明を行なう場合のタイムチャートである。横軸は時間を、縦軸は光源から出射される光の光量を示している。所定の照度のハイビームパターン８０を形成するためには、領域８１〜８４の各々を第１光量の光で照明する必要があるとする。

比較例に係る構成においては、時点ｔ１において、光源１６２ａが第１光量に対応する光量Ｉ１の光を出射するように点灯される。リフレクタ１６２ｂの可動反射部は、領域８１が照明されるように光源１６２ａから出射された光を反射する配置とされる。時点ｔ２では、光源１６２ａの点灯状態が維持されたまま、リフレクタ１６２ｂの可動反射部は、領域８２が照明されるように光源１６２ａから出射された光を反射する配置とされる。本例においては、領域８３に対向車Ｆが含まれているため、時点ｔ３において、光源１６２ａは消灯される。撮像部１４が前方車両を検出していない場合は、図中に破線で示すように点灯状態が維持され、時点ｔ３において、リフレクタ１６２ｂの可動反射部は、領域８３が照明されるように光源１６２ａから出射された光を反射する配置とされる。時点ｔ４においては、光源１６２ａが再点灯される（時点ｔ３で光源１６２ａが点灯されている場合は、点灯状態が維持される）。リフレクタ１６２ｂの可動反射部は、領域８４が照明されるように光源１６２ａから出射された光を反射する配置とされる。この一連の動作が周期Ｔで繰り返されることにより、領域８１〜８４が第１光量の光で順次周期的に照明される。

図８の（ｂ）は、同じ条件において本実施形態に係る照明制御部１３１により走査照明を行なう場合のタイムチャートである。照明制御部１３１は、所定の照度のハイビームパターン８０を形成するために領域８１〜８４の各々を第１光量の光で照明する必要がある場合において、周期Ｔ１（第１周期の一例）においては第１光量よりも高い第２光量の光で領域８１〜８４を照明し、周期Ｔ１に後続する周期Ｔ２とＴ３（第２周期の一例）においては第１光量よりも低い第３光量の光で第１領域８１〜８４を照明するように、光源１６２ａとリフレクタ駆動部１６３の少なくとも一方を制御する。

すなわち周期Ｔ１では、時点ｔ１において、光源１６２ａが第２光量に対応する光量Ｉ２の光を出射するように点灯される。リフレクタ１６２ｂの可動反射部は、領域８１が照明されるように光源１６２ａから出射された光を反射する配置とされる。時点ｔ２では、光源１６２ａの点灯状態が維持されたまま、リフレクタ１６２ｂの可動反射部は、領域８２が照明されるように光源１６２ａから出射された光を反射する配置とされる。本例においては、領域８３に対向車Ｆが含まれているため、時点ｔ３において、光源１６２ａは消灯される。撮像部１４が前方車両を検出していない場合は、図中に破線で示すように点灯状態が維持され、時点ｔ３において、リフレクタ１６２ｂの可動反射部は、領域８３が照明されるように光源１６２ａから出射された光を反射する配置とされる。時点ｔ４においては、光源１６２ａが再点灯される（時点ｔ３で光源１６２ａが点灯されている場合は、点灯状態が維持される）。リフレクタ１６２ｂの可動反射部は、領域８４が照明されるように光源１６２ａから出射された光を反射する配置とされる。これにより、領域８１〜８４が第２光量の光で順次照明される。本例においては、光量Ｉ２は、光量Ｉ１の３倍である。

周期Ｔ１に後続する周期Ｔ２とＴ３においては、光源１６２ａは点灯されない。すなわち本例においては、光量Ｉ３はゼロである。

本実施形態に係る照明制御部１３１もまた、第１の実施形態に係る照明制御部１３１と同様の視覚心理効果を利用している。図８の（ｂ）における周期Ｔ１〜Ｔ３において得られる光束の積分値は、図８の（ａ）における３周期分で得られる光束の積分値に等しい。しかしながら、図８の（ｂ）の場合は、周期Ｔ１において高い光量での照明を行なっているため、周期Ｔ２とＴ３において光源１６２ａを点灯させずとも、比較例の場合よりも明るく照明されていると運転者に感じさせることができる。一方、比較例の場合と同程度の明るさで照明されていると運転者に感じさせるので十分であれば、光源１６２ａによる照明のために投入する電力を削減できる。

したがって、光量Ｉ２の値、光量Ｉ３の値、光量Ｉ２の光を光源１６２ａに出射させる周期の数、および光量Ｉ３の光を光源１６２ａに出射させる周期の数は、仕様に応じて適宜に定められうる。

また、本実施形態の構成によれば、リフレクタ１６２ｂの可動反射部を周期的に変位させることによって走査照明を行なっているため、光源の数を削減できるのみならず、光源の駆動に要する電力を抑制できる。

これまで右灯具ユニット１２６Ｒについて説明してきたが、当該説明は、左灯具ユニット１２６Ｌについても同様に適用できる。すなわち、図４に示した領域８１〜８４の各々は、右灯具ユニット１２６Ｒが備える光源１６２ａ（第１光源の一例）と左灯具ユニット１２６Ｌが備える光源１６２ａ（第２光源の一例）から出射される光によって照明されうる。領域８１〜８４の各々を第２光量および第３光量の光で照明するにあたっては、右灯具ユニット１２６Ｒが備える光源１６２ａと左灯具ユニット１２６Ｌが備える光源１６２ａの少なくとも一方から出射される光の光量を変化させればよい。

本実施形態においては、リフレクタ１６２ｂの可動反射部の変位速度を低下させることによっても、第２光量の光を得ることができる。図９を参照しつつ、この点について説明する。

図９の（ａ）は、図８の（ｂ）を用いて説明した動作を、別の形式で示したタイムチャートである。横軸は時間を示している。左側の縦軸は、リフレクタ１６２ｂにより反射された光が照明する領域の位置を示している。８１〜８４の数字は、図４に示した領域の番号に対応している。右側の縦軸は、光源１６２ａから出射される光の光量を示している。

この場合、図中に実線で示すように、Ｔ１〜Ｔ３の各周期において、リフレクタ１６２ｂの可動反射部の変位速度は一定である。具体的には、反射光が領域８１を照明し始めてから領域８４を照明し終えるまでの時間がＴａとなるように、リフレクタ１６２ｂの可動反射部が変位している。

一方、図中に破線で示すように、光源１６２ａから出射される光の光量は周期に応じて変更される。周期Ｔ１においては、領域８１〜８４の各々を第２光量で照明するように、光源１６２ａから光量Ｉ２の光が出射される。周期Ｔ２とＴ３においては、領域８１〜８４の各々を第３光量で照明するように、光源１６２ａから光量Ｉ３の光が出射される。

図９の（ｂ）は、同じ結果を得るための別動作を示すタイムチャートである。図中に実線で示すように、周期Ｔ１においては、周期Ｔ２およびＴ３と比較して、リフレクタ１６２ｂの変位速度が低下される。具体的には、反射光が領域８１を照明し始めてから領域８４を照明し終えるまでの時間がＴａよりも長いＴｂとなるように、リフレクタ１６２ｂの可動反射部が変位している。

一方、図中に破線で示すように、Ｔ１〜Ｔ３の各周期において、光源１６２ａから出射される光の光量はＩ３で一定とされる。しかしながら、より同一面積の領域８１〜８４がより長い時間をかけて走査されるため、見かけ上の明るさは向上する。すなわち、時間Ｔａをかけて光量Ｉ３よりも高い光量Ｉ２で領域８１〜８４を走査した場合と同様の視認結果が得られる。

このような構成によれば、第２光量の光で領域８１〜８４の各々を照明するにあたって光源１６２ａの発光強度を高める必要がない。したがって、光源１６２ａの駆動に係る消費電力を抑制できる。

本実施形態においても、調整部３２は、上記の周期Ｔ１（すなわち、領域８１〜８４が第２光量の光で照明されている周期）においてキャリブレーションを実行するように構成されている。

ここで特に本実施形態においては、さらに周期Ｔ１内でリフレクタ１６２ｂの可動反射部の変位速度を変化させることによって、キャリブレーションの確実度を向上させることが可能である。図１０を参照しつつ、この点について説明する。

図１０の（ａ）において、横軸は時間を示し、縦軸はリフレクタ１６２ｂにより反射された光が照明する領域の位置を示している。８１〜８４の数字は、図４に示した領域の番号に対応している。図１０の（ｂ）の横軸は、図１０の（ａ）の縦軸に対応している。図１０の（ｂ）における縦軸は、領域８１〜８４の各々における照度を示している。

図１０の（ａ）における実線は、図８の（ｂ）における周期Ｔ１の動作に対応している。すなわち、反射光が領域８１を照明し始めてから領域８４を照明し終えるまで、リフレクタ１６２ｂの可動反射部の変位速度は一定である。この場合、図１０の（ｂ）に実線で示すように、領域８１〜８４の各々は、第２光量に対応する一定照度Ｌｏで照明される。

図１０の（ａ）に一点鎖線で示すように、領域８１〜８４のいずれかにおいて（図示の例においては領域８２において）、リフレクタ１６２ｂの可動反射部の変位速度を低下させてもよい。この場合、図１０の（ｂ）に一点鎖線で示すように、領域８２のみが第２光量に対応する照度Ｌｏよりも高い照度となる。

あるいは図１０の（ａ）に二点鎖線で示すように、領域８１〜８４のいずれかにおいて（図示の例においては領域８２において）、リフレクタ１６２ｂの可動反射部を一時停止させてもよい。すなわち、本明細書において「可動反射部の変位速度を低下させる」という表現は、変位速度をゼロにする場合を含む意味である。この場合、図１０の（ｂ）に二点鎖線で示すように、一点鎖線で示す場合よりも高い照度となる領域を、領域８２内に局所的に形成できる。

上記の各場合によれば、周期Ｔ１内においてさらに高い照度となる領域を形成できるため、当該領域を利用してより確実なキャリブレーションを遂行できる。

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

上記の各実施形態においては、統合制御部１３が照明制御部３１、１３１を備えている。しかしながら、照明制御部３１、１３１の機能の少なくとも一部は、灯室２５Ｒ、２５Ｌ内において右灯具ユニット２６Ｒ、１２６Ｒおよび左灯具ユニット２６Ｌ、１２６Ｌの一部として設けられる制御部により実行されうる。

上記の各実施形態においては、本発明が適用される灯具として、ハイビームパターン８０を形成するためのハイビームユニット６２、１６２を例示した。しかしながら、本発明は、光源から出射された光により照明される領域を周期的に変化させる構成を備える適宜の灯具に適用可能である。例えば、光源から出射された光で路面を走査しつつ光源の点消灯を行なうことにより、当該路面に所定のシンボルを描画する灯具にも本発明を適用可能である。

１０：車両、１１：前照灯制御システム、１４：撮像部、３１：照明制御部、３２：調整部、２６Ｒ：右灯具ユニット、２６Ｌ：左灯具ユニット、６２ａ：光源、６３：光源駆動部、１１１：前照灯制御システム、１２６Ｒ：右灯具ユニット、１２６Ｌ：左灯具ユニット、１３１：照明制御部、１６２ａ：光源、１６２ｂ：リフレクタ、１６３：リフレクタ駆動部、Ｉ１：第１光量に対応する光量、Ｉ２、第２光量に対応する光量、Ｉ３：第３光量に対応する光量、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３：周期

Claims (5)

1. 車両に搭載される灯具による照明を制御するシステムであって、
   光源と、
   前記光源から出射された光により照明される領域の位置を周期的に変化させる走査制御部と、
   ある領域が第１光量の光で照明されることにより所定の照度が得られる場合、第１周期においては前記第１光量よりも高い第２光量の光で前記領域を照明し、前記第１周期に後続する第２周期においては前記第１光量よりも低い第３光量の光で前記領域を照明するように、前記光源と前記走査制御部の少なくとも一方を制御する照明制御部と、
   前記領域を含む画像を取得する撮像部と、
   前記第１周期において前記撮像部の光軸の向きを調整する調整部と、
   を備えている、照明制御システム。
2. 前記撮像部は、前記第１周期が到来する毎に前記画像を取得するように構成されている、請求項１に記載の照明制御システム。
3. 前記走査制御部は、前記光源から出射された光の反射方向を周期的に変化させるように変位する可動反射部を備えている、請求項１または２に記載の照明制御システム。
4. 前記領域を前記第２光量の光で照明するために、前記照明制御部は、前記可動反射部の変位速度を低下させる、請求項３に記載の照明制御システム。
5. 前記光源は、それぞれが前記領域を照明する光を出射可能な第１光源と第２光源を含んでおり、
   前記領域を前記第２光量の光で照明するために、前記照明制御部は、前記第１光源と前記第２光源の少なくとも一方から出射される光の光度を変化させる、請求項１から４のいずれか一項に記載の照明制御システム。

Images