JP6487676B2 - 車両用前照灯の点灯制御装置、車両用前照灯システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用前照灯の点灯制御技術に関する。

特開２０１３−７９０４４号公報（特許文献１）には、簡素な構成によって自車両の前照灯による配光状態を制御することが可能な前照灯の点灯制御技術が開示されている。この特許文献１に開示される配光制御システムは、画像処理装置の検出結果に基づいて対象車両の各外縁の位置を示す角度θ１、θ２を求め、それに基づいて、簡単な演算式を用いて自車両の前照灯による照射範囲を規定する角度を算出し、その算出結果に基づいて配光状態を制御するものである。このような公知技術によれば、いわゆるハイビームを照射する領域において対象車両（先行車両や対向車両）の存在する領域には前照灯による光照射が行われずそれ以外の領域には光照射を行うようにすることができるので、対象車両の搭乗者に対してはグレアを与えずにそれ以外の領域について視認性を向上させることができる。

ところで、一般に、車両用前照灯は、車両本体への組み付け時に生じる位置ずれ等の原因により、光照射方向（光軸）に関し、設計値からの誤差を生じる場合がある。このため、対象車両の位置に応じた光照射範囲の制御を行う際に対象車両へグレアを与えることを確実に回避するためには、上記誤差を考慮して光照射を行わない範囲（非照射範囲）をより広く設定する必要がある。しかし、このようにしてハイビームの選択的照射を行うと、本来ならば光照射を行っても差し支えない範囲まで余分に非照射範囲となってしまうという点で改良の余地がある。

特開２０１３−７９０４４号公報

本発明に係る具体的態様は、ハイビームの選択的照射を行う車両用前照灯システムにおいて、前照灯の組み付け誤差を自律的に補正可能とする技術を提供することを目的の１つとする。

本発明に係る一態様の車両用前照灯システムは、選択的な光照射が可能な車両用前照灯の点灯制御を行うための点灯制御装置と当該点灯制御装置によって制御される車両用前照灯とを備える車両用前照灯システムであって、前記点灯制御装置は、（ａ）前記車両用前照灯による光照射範囲を設定する光照射範囲設定部と、（ｂ）前記光照射範囲に応じた配光パターンを指示する配光制御信号を生成して前記車両用前照灯へ出力する点灯制御部と、（ｃ）縦方向に延びた明暗境界を有する配光誤差調整パターンを前記光照射範囲設定部に設定させる配光誤差調整パターン設定部と、（ｄ）前記配光誤差調整パターンに基づいて前記車両用前照灯により形成された配光パターンを撮影して画像を得るとともに、前記画像に基づいて前記明暗境界の位置を検出し、当該位置の基準位置からの左右方向のズレ量である配光誤差を求める配光誤差検出部と、（ｅ）前記配光誤差に基づいて定まる補正値を記憶する補正値記憶部と、を含み、（ｆ）前記光照射範囲設定部は、前記補正値記憶部に記憶された前記補正値を用いて前記光照射範囲を補正するものであり、（ｇ）前記配光誤差検出部は、前記配光誤差調整パターンを自車両から相対的に遠くへ照射させる状態において当該自車両の前方に存在する立面に形成された前記配光パターンに基づいて前記配光誤差を求めることと、前記車両用前照灯の光軸を上下に調整する機能を利用して前記配光誤差調整パターンを前記自車両から相対的に近くへ照射させる状態にして前記自車両の前方の路面に形成された前記配光パターンに基づいて前記配光誤差を求めることを実行可能である、車両用前照灯システムである。

上記構成によれば、配光誤差調整パターンを用いて配光誤差が求められ、これに基づいて定まる補正値が補正値記憶部に記憶されることで、それ以降の点灯制御時には補正値を用いて光照射範囲を補正することができる。従って、ハイビームの選択的照射を行う車両用前照灯システムにおいて前照灯の組み付け誤差を自律的に補正することが可能となる。また、立て壁等がない状況においても路面を用いて配光誤差を検出することが可能となる。

上記の点灯制御装置において、前記車両用前照灯は、車両左側に設置される左側ユニットと車両右側に設置される右側ユニットを有しており、前記配光誤差調整パターン設定部は、前記左側ユニットと前記右側ユニットの各々に対応して個別に前記配光誤差調整パターンを設定する、ことも好ましい。

それにより、右側ユニットと左側ユニットのそれぞれ個別に補正値を求めることが可能となるので、組み付け誤差の補正精度をより高めることができる。

図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。 図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、配光誤差の検出方法を説明するための図である。 図３は、配光誤差を説明するための図である。 図４は、車両用前照灯システムが配光誤差を求める際の手順を示すフローチャートである。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、立て壁等を用いることなく配光誤差を求める変形実施例について説明するための概念図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の車両用前照灯システムの構成を示すブロック図である。図示の車両用前照灯システムは、カメラ１、画像処理装置２、点灯制御装置３、右側ランプユニット４Ｒ、左側ランプユニット４Ｌを含んで構成されている。なお、以降の説明では、右側ランプユニット４Ｒと左側ランプユニット４Ｌをまとめて「各ランプユニット４Ｒ、４Ｌ」と呼ぶ場合もある。

カメラ１は、自車両の所定位置（例えば、ダッシュボード上、フロントガラス上部等）に設置され、自車両の前方空間を撮影する。

画像処理装置２は、カメラ１から出力される自車両の前方空間の画像（画像データ）に基づいて所定の画像認識処理を行うことにより、自車両の前方に存在する対象車両（対向車両または先行車両）の位置検出、人間や各種障害物の位置検出、道路上の車線の位置検出などを行う。なお、カメラ１と画像処理装置２とは一体に構成されていてもよい。また、画像処理装置２の機能は点灯制御装置３に含まれていてもよい。

点灯制御装置３は、画像処理装置２による対象車両等の検出結果に基づいて、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの点灯状態を制御する。この点灯制御装置３は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータシステムからなり、所定の動作プログラムを実行することにより、光照射範囲設定部１１、配光制御部１２、誤差検出用配光パターン設定部１３、配光誤差検出部１４および補正値記憶部１５として機能する。

右側ランプユニット４Ｒは、自車両の前方右側に設置され、点灯制御装置３によって制御されて光照射を行う。同様に、左側ランプユニット４Ｌは、自車両の前方左側に設置され、点灯制御装置３によって制御されて光照射を行う。各ランプユニット４Ｒ、４Ｌは、例えばマトリクス状に配列された複数の発光素子を備えており、点灯制御装置３による制御によって各発光素子を選択的に点消灯させることができる。また、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌは、点灯制御装置３の制御によって、光軸方向を上下に調整する機能も備える。

光照射範囲設定部１１は、画像処理装置２による対象車両等の検出結果に基づいて、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌによる光照射範囲を設定する。具体的には、いわゆるハイビームの照射範囲において、対象車両の位置に応じて定まる範囲を光の非照射範囲とし、それ以外の範囲を光照射範囲とする。

配光制御部１２は、光照射範囲設定部１１によって設定される光照射範囲に基づいて、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの点灯状態を制御する信号（配光制御信号）を生成して各ランプユニット４Ｒ、４Ｌへ出力する。

誤差検出用配光パターン設定部１３は、所定コマンドが点灯制御装置３へ与えられる等により各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの組み付け時に生じた位置ズレによって生じる光照射方向（光軸）に関する設計値からの誤差を検出する動作モードの実行を指示されたときに、誤差検出に用いるための配光パターン（配光誤差調整パターン）を光照射範囲設定部１１に設定させる。

配光誤差検出部１４は、誤差検出用配光パターン設定部１３による指示に応じて光照射範囲設定部１１により設定された配光パターンでの光照射が各ランプユニット４Ｒ、４Ｌに行われているときに、この配光パターンによる光照射状況をカメラ１によって撮影して得られる画像に基づいて、光照射範囲に関する設計値からの誤差（以下、単に「配光誤差」と呼ぶ。）を検出する。

補正値記憶部１５は、配光誤差検出部１４によって検出される配光誤差に基づいて配光誤差検出部１４により求められる補正値を記憶する。この補正値は光照射範囲設定部１１における光照射範囲の設定の際に用いられる。

図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、配光誤差の検出方法を説明するための図である。まず、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌが車両に組み付けられた後、通常の位置調整作業（エーミング作業）を行う。具体的には、図２（Ａ）に示すように、各ランプユニット４Ｒ、４ＬによってロービームＬＢのみを形成し、これを予め用意された立て壁等へ照射させる。このとき、例えば図示のようにロービームＬＢの上方の中央付近に形成されるカットオフラインＣＬを用いて、このカットオフラインＣＬが所定の基準位置に形成されるように各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの上下方向、左右方向の各位置をマニュアル操作で調整する。上記の調整が完了した後に、ロービームＬＢに加えてハイビームＨＢを全範囲で照射させる（図２（Ｂ）参照）。

次に、図２（Ｃ）に示すように、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌのそれぞれを個別に動作させ、所定の誤差検出用パターンＨＢ１を形成して立て壁等へ照射させる。なお、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌを同時に動作させて誤差検出用パターンを形成してもよい。ここでの誤差検出用パターンＨＢ１とは、ハイビームＨＢの全範囲のうち一部分を光照射範囲として設定したものである。この誤差検出用パターンＨＢ１は、非照射範囲との境界である明暗境界ＤＬを有する。この明暗境界ＤＬの位置が配光誤差検出部１４によって検出され、元々想定されている設計上の位置との間での誤差（配光誤差）が求められる。

図３は、配光誤差を説明するための図である。明暗境界ＤＬの位置は、例えば自車両の所定位置を基準とした角度で検出される。また、この明暗境界ＤＬの設計上の位置である基準位置を示す角度は予め図示しないメモリ等に記憶されている。配光誤差を求めることで、図示のように各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの光軸の設計値からの誤差が分かるので、この配光誤差に基づいて、光照射範囲設定部１１における光照射範囲の設定に反映すべき補正値を求めることができる。この補正値は、配光誤差を示す角度値そのものであってもよいし、当該角度値に対して係数をかける等の加工を加えたものであってもよい。

図４は、車両用前照灯システムが配光誤差を求める際の手順を示すフローチャートである。図示しない操作ボタン等を介して測定開始指示が与えられると点灯制御装置３による配光誤差の検出が開始される（ステップＳ１１）。

誤差検出用配光パターン設定部１３は、左側ランプユニット４Ｌのために用意した誤差検出用配光パターンを示す光照射範囲を光照射範囲設定部１１に設定させる。光照射範囲設定部１１によって設定された光照射範囲に対応する配光制御信号が配光制御部１２によって生成され、左側ランプユニット４Ｌに供給される。この配光制御信号に応じて左側ランプユニット４Ｌが点灯することにより、誤差検出用パターンの照射光が形成される（ステップＳ１２）。

配光誤差検出部１４は、カメラ１から出力される画像に基づいて誤差検出用パターンの照射光に含まれる明暗境界の位置（角度）を検出する（ステップＳ１３）。次に配光誤差検出部１４は、検出した明暗境界の位置に基づいて配光誤差を求め、この配光誤差に応じて、左側ランプユニット４Ｌに対応した補正値を算出して補正値記憶部へ記憶させる（ステップＳ１４）。その後、配光誤差検出部１４は、配光制御部１２に指示することにより左側ランプユニット４Ｌを消灯させる（ステップＳ１５）。

次に、誤差検出用配光パターン設定部１３は、右側ランプユニット４Ｒのために用意した誤差検出用配光パターンを示す光照射範囲を光照射範囲設定部１１に設定させる。光照射範囲設定部１１によって設定された光照射範囲に対応する配光制御信号が配光制御部１２によって生成され、右側ランプユニット４Ｒに供給される。この配光制御信号に応じて右側ランプユニット４Ｒが点灯することにより、誤差検出用パターンの照射光が形成される（ステップＳ１６）。

配光誤差検出部１４は、カメラ１から出力される画像に基づいて誤差検出用パターンの照射光に含まれる明暗境界の位置（角度）を検出する（ステップＳ１７）。次に配光誤差検出部１４は、検出した明暗境界の位置に基づいて配光誤差を求め、この配光誤差に応じて、右側ランプユニット４Ｒに対応した補正値を算出して補正値記憶部へ記憶させる（ステップＳ１８）。その後、配光誤差検出部１４は、配光制御部１２に指示することにより右側ランプユニット４Ｒを消灯させる（ステップＳ１９）。

補正値記憶部１５に記憶された補正値は、その後の点灯制御に利用される。例えば、左側ランプユニット４Ｌによって形成される誤差検出用パターンの明暗境界の基準位置（角度）が−２．５度であり、実際に上記手順によって求められた位置（角度）が−２．０度であるとすると、両者間には０．５度の差があることが分かる。この場合、例えばこの０．５度という値を補正値記憶部１５に記憶しておくことで、以降の点灯制御時においては、左側ランプユニット４Ｌによる光照射範囲を一律に０．５度ずらして（加算して）設定することで、組み付け誤差を補正することができる。

同様に、例えば、右側ランプユニット４Ｒによって形成される誤差検出用パターンの明暗境界の基準位置（角度）が２．８度であり、実際に上記手順によって求められた位置（角度）が２．５度であるとすると、両者間には０．３度の差があることが分かる。この場合、例えばこの０．３度という値を補正値記憶部１５に記憶しておくことで、以降の点灯制御時においては、左側ランプユニット４Ｌによる光照射範囲を一律に０．３度ずらして（加算して）設定することで、組み付け誤差を補正することができる。

以上のような実施形態によれば、ハイビームの選択的照射を行う車両用前照灯システムにおいて、前照灯の組み付け誤差を自律的に補正することが可能となる。

なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態においては組み付け誤差による配光誤差に対応する補正値を求める際に、立て壁等を用いてエーミング作業と同時に行う場合について説明していたが、立て壁等を用いることなく補正値を求めることもできる。

図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、立て壁等を用いることなく配光誤差を求める変形実施例について説明するための概念図である。図５（Ａ）に示すように、例えば２つの誤差検出用パターンＨＢ１を有するハイビームＨＢとロービームＬＢが形成される。これをそのまま路面Ｒへ照射して得られる光ＢＭ１において、各誤差検出用パターンＨＢ１による明暗境界ＤＬは自車両から比較的遠方に形成される。これらの明暗境界を用いてもよいがカメラ１により得られる画像からこれら明暗境界を精度良く検出するのは難しい場合が多いと考えられる。

このため、各ランプユニット４Ｒ、４Ｌの光軸方向を上下に調整する機能を利用して、ハイビームＨＢおよびロービームＬＢの照射方向を下向きに変更する。それにより、図５（Ｂ）に示すように、光ＢＭ２は路面Ｒにおいて自車両から比較的近い位置を照射することになり、各誤差検出用パターンＨＢ１による明暗境界ＤＬも比較的近い位置に形成される。これらの明暗境界ＤＬを用いることで、上記した実施形態と同様の手順で配光誤差を求め、補正値を設定することができる。

この変形実施例によれば、例えば自車両が走行中であっても停車時など適切なタイミングで自動的に配光誤差を求めることができる。もちろん、エーミング作業と合わせて配光誤差を求めてもよいし、駐車中など任意のタイミングでユーザ等がシステムに指示を与えることにより配光誤差を求めてもよい。

１：カメラ
２：画像処理装置
３：点灯制御装置
４Ｒ：右側ランプユニット
４Ｌ：左側ランプユニット
１１：光照射範囲設定部
１２：点灯制御部
１３：誤差検出用パターン設定部
１４：配光誤差検出部
１５：補正値記憶部
ＨＢ：ハイビーム
ＬＢ：ロービーム
ＨＢ１：誤差検出用パターン
ＤＬ：明暗境界
Ｒ：路面
ＢＭ１、ＢＭ２：路面に照射された光

Claims (2)

1. 選択的な光照射が可能な車両用前照灯の点灯制御を行うための点灯制御装置と当該点灯制御装置によって制御される車両用前照灯とを備える車両用前照灯システムであって、
   前記点灯制御装置は、
   前記車両用前照灯による光照射範囲を設定する光照射範囲設定部と、
   前記光照射範囲に応じた配光パターンを指示する配光制御信号を生成して前記車両用前照灯へ出力する点灯制御部と、
   縦方向に延びた明暗境界を有する配光誤差調整パターンを前記光照射範囲設定部に設定させる配光誤差調整パターン設定部と、
   前記配光誤差調整パターンに基づいて前記車両用前照灯により形成された配光パターンを撮影して画像を得るとともに、前記画像に基づいて前記明暗境界の位置を検出し、当該位置の基準位置からの左右方向のズレ量である配光誤差を求める配光誤差検出部と、
   前記配光誤差に基づいて定まる補正値を記憶する補正値記憶部と、
   を含み、
   前記光照射範囲設定部は、前記補正値記憶部に記憶された前記補正値を用いて前記光照射範囲を補正するものであり、
   前記配光誤差検出部は、前記配光誤差調整パターンを自車両から相対的に遠くへ照射させる状態において当該自車両の前方に存在する立面に形成された前記配光パターンに基づいて前記配光誤差を求めることと、前記車両用前照灯の光軸を上下に調整する機能を利用して前記配光誤差調整パターンを前記自車両から相対的に近くへ照射させる状態にして前記自車両の前方の路面に形成された前記配光パターンに基づいて前記配光誤差を求めることを実行可能である、
   車両用前照灯システム。
2. 前記車両用前照灯は、車両左側に設置される左側ユニットと車両右側に設置される右側ユニットを有しており、
   前記配光誤差調整パターン設定部は、前記左側ユニットと前記右側ユニットの各々に対応して個別に前記配光誤差調整パターンを設定する、
   請求項１に記載の車両用前照灯システム。

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