JP6745664B2 - Vehicle lamp and its control method - Google Patents

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本発明は、光を走査する光偏向器を備える車両用灯具及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicular lamp including a light deflector that scans light and a control method thereof.

車両に搭載される車両用灯具として、レーザ等の光源からの光をMEMS（Micro Electro Mechanical Systems）等の光偏向器によって走査して、蛍光板に二次元像を描画し、この二次元像を配光パターンとして前方に投影するものがある。 As a vehicle lamp mounted on a vehicle, light from a light source such as a laser is scanned by an optical deflector such as MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), a two-dimensional image is drawn on a fluorescent screen, and this two-dimensional image is arranged. Some light patterns are projected forward.

例えば、特許文献１に記載の車両用灯具では、光源から光を照射し、光偏向ミラーを回転して光を走査することで配光パターンを投影している。また、特許文献１の車両用灯具では、車両用灯具が搭載される車両の前方を撮影する撮影装置を備え、カメラによる撮影画像に基づいて、対向車等を検出し、対向車のフロントガラスに光が照射されないように配光パターンを変更するマスク処理を行っている。 For example, in the vehicular lamp described in Patent Document 1, a light distribution pattern is projected by irradiating light from a light source and rotating a light deflection mirror to scan the light. In addition, the vehicle lamp of Patent Document 1 includes an image capturing device that captures an image of the front of a vehicle in which the vehicle lamp is mounted, detects an oncoming vehicle or the like based on the image captured by the camera, and displays the windshield of the oncoming vehicle. Mask processing is performed to change the light distribution pattern so that light is not emitted.

特開２０１５−１５３６４５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-153645

ところで、車両の傾斜角度は、坂道走行、Ｓ字やクランク等のカーブ走行、あるいは凹凸道路等、走行環境によってリアルタイムに変化するため、配光パターンが不適切なものになる。したがって、車両の傾斜角度に追従しながら車両用灯具の配光パターンを適切に形成することができる車両用灯具の出現が望まれていた。 By the way, the inclination angle of the vehicle changes in real time depending on the traveling environment such as running on a slope, traveling on a curve such as an S-shape or a crank, or a bumpy road, so that the light distribution pattern becomes inappropriate. Therefore, it has been desired to develop a vehicular lamp that can appropriately form a light distribution pattern of the vehicular lamp while following the inclination angle of the vehicle.

本発明は、上記の要望に基づいてなされてものであり、走行環境によりリアルタイムに変化する車両の傾斜角度に追従して車両用灯具の配光パターンを適切に形成することができる、車両用灯具及びその制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made based on the above demands, and can appropriately form the light distribution pattern of the vehicular lamp by following the inclination angle of the vehicle that changes in real time depending on the traveling environment. And its control method.

本発明の車両用灯具は、所定の配光パターンを形成する車両用灯具であって、光を照射する光源と、前記光源から照射される光に基づき前記所定の配光パターンを形成する光学系と、前記車両用灯具が搭載される車両の路面に対する傾斜角度を算出する傾斜角度算出手段と、算出された前記車両の路面に対する傾斜角度に基づき前記所定の配光パターンを補正する配光パターン補正手段と、第１間隔で入力される第１情報に基づいて前記所定の配向パターンを設定する配向パターン設定手段と、を備え、前記傾斜角度算出手段は、前記第１間隔より短い第２間隔で入力される第２情報に基づき路面に対する前記車両の傾斜角度を算出し、前記配光パターン補正手段は、所定時点で前記第１情報が入力されてから前記第１間隔で次の第１情報が入力されるまでの間、前記傾斜角度算出手段で新たに傾斜角度が算出され、前記傾斜角度算出手段により算出された前記所定時点における傾斜角度と、新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、前記配向パターン設定手段により前記所定時点に入力された第１情報に基づいて設定された前記所定の配向パターンを補正することを特徴とする。 The vehicular lamp of the present invention is a vehicular lamp that forms a predetermined light distribution pattern, and includes a light source that emits light and an optical system that forms the predetermined light distribution pattern based on the light emitted from the light source. A tilt angle calculating means for calculating a tilt angle of the vehicle on which the vehicle lamp is mounted with respect to a road surface; and a light distribution pattern correction for correcting the predetermined light distribution pattern based on the calculated tilt angle of the vehicle with respect to the road surface. Means and orientation pattern setting means for setting the predetermined orientation pattern based on the first information input at the first interval , wherein the tilt angle calculating means is at a second interval shorter than the first interval. The inclination angle of the vehicle with respect to the road surface is calculated based on the second information that is input, and the light distribution pattern correction means outputs the next first information at the first interval after the first information is input at a predetermined time point. Until the input, the inclination angle is newly calculated by the inclination angle calculation means, based on the difference between the inclination angle at the predetermined time point calculated by the inclination angle calculation means and the newly calculated inclination angle. The predetermined alignment pattern set by the alignment pattern setting means on the basis of the first information input at the predetermined time is corrected .

本発明によれば、前記傾斜角度算出手段が、車両用灯具が搭載される車両の路面に対する傾斜角度を算出し、前記配向パターン補正手段が、前記傾斜角度算出手段により算出された傾斜角度に基づき所定の配光パターンを補正するので、走行環境によりリアルタイムに変化する車両の傾斜角度が反映された適切な配光パターンを形成することができる。 According to the present invention, the tilt angle calculation means calculates a tilt angle with respect to the road surface of the vehicle in which the vehicle lamp is mounted, and the orientation pattern correction means calculates the tilt angle based on the tilt angle calculated by the tilt angle calculation means. Since the predetermined light distribution pattern is corrected, it is possible to form an appropriate light distribution pattern that reflects the inclination angle of the vehicle that changes in real time depending on the traveling environment.

この構成によれば、前記配光パターン補正手段は、所定時点で第１情報が入力されてから第１間隔で次の第１情報が入力されるまでの間、前記傾斜角度算出手段で新たに傾斜角度が算出されるごとに、算出済みの所定時点における傾斜角度と、新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、所定時点に入力された第１情報に基づいて設定された所定の配向パターンを補正する。したがって、前記配光パターン補正手段が、第１情報により設定される配光パターンを第２情報で補正するので、より適切な配光パターンを形成することができる。 According to this configuration, the light distribution pattern correction means newly uses the inclination angle calculation means between the input of the first information at a predetermined time and the input of the next first information at the first interval. Each time the tilt angle is calculated, the predetermined orientation set based on the difference between the calculated tilt angle at the predetermined time point and the newly calculated tilt angle based on the first information input at the predetermined time point Correct the pattern. Therefore, since the light distribution pattern correction means corrects the light distribution pattern set by the first information with the second information, a more appropriate light distribution pattern can be formed.

本発明において、所定時点で前記第１情報が入力されてから前記第１間隔で次の第１情報が入力されるまでの間、前記傾斜角度算出手段により算出された前記所定時点における車両の傾斜角度を保持する保持手段を備え、前記配光パターン補正手段は、前記傾斜角度算出手段により新たに傾斜角度が算出されるごとに、前記保持手段に保持された傾斜角度と新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、前記配向パターン設定手段により前記所定時点に入力された第１情報に基づいて設定された前記所定の配向パターンを補正してもよい。 In the present invention, the inclination of the vehicle at the predetermined time calculated by the inclination angle calculating means from the time the first information is input at a predetermined time until the next first information is input at the first interval. The light distribution pattern correction means is provided with a holding means for holding the angle, and the light distribution pattern correction means, when the tilt angle is newly calculated by the tilt angle calculating means, the tilt angle held by the holding means and the newly calculated tilt. The predetermined alignment pattern set by the alignment pattern setting means based on the first information input at the predetermined time may be corrected based on the difference from the angle.

この構成によれば、前記保持手段が、所定時間ごとの傾斜角度を保持し、前記配光パターン補正手段が、前記傾斜角度算出手段により新たに傾斜角度が算出されるごとに、前記保持手段に保持された傾斜角度と、新たに算出された傾斜角度との差分に基づいて設定された所定の配向パターンを補正するので、配光パターンの補正に、前記保持手段によって保持された傾斜角度を反映させることができ、その結果、より適切な配光パターンを形成することができる。 According to this configuration, the holding unit holds the tilt angle for each predetermined time, and the light distribution pattern correction unit stores the tilt angle in the holding unit each time the tilt angle is newly calculated by the tilt angle calculation unit. Since the predetermined orientation pattern set based on the difference between the held tilt angle and the newly calculated tilt angle is corrected, the tilt angle held by the holding means is reflected in the correction of the light distribution pattern. As a result, a more appropriate light distribution pattern can be formed.

本発明において、前記第１情報は、前記車両に搭載されたカメラで撮影された撮影画像データであって、前記光学系により走査される走査領域と前記撮影画像データの照射領域とが重複しており、前記配向パターン設定手段は、前記撮影画像データに基づいて前記配向パターンを設定してもよい。 In the present invention, the first information is captured image data captured by a camera mounted on the vehicle, and a scanning region scanned by the optical system and an irradiation region of the captured image data overlap each other. The orientation pattern setting means may set the orientation pattern based on the captured image data.

この構成によれば、前記配向パターン設定手段が、撮影画像データに基づいて配向パターンを設定するので、カメラで撮影された撮影画像により配光パターンを設定することができる。 According to this configuration, since the orientation pattern setting means sets the orientation pattern based on the captured image data, the light distribution pattern can be set by the captured image captured by the camera.

本発明において、前記第２情報は、前記車両の特定箇所の路面からの高さ情報であり、前記傾斜角度算出手段は、前記車両の高さ情報に基づいて前記傾斜角度を算出してもよい。 In the present invention, the second information is height information from a road surface of a specific portion of the vehicle, and the inclination angle calculating means may calculate the inclination angle based on the height information of the vehicle. ..

この構成によれば、前記配向パターン補正手段は、前記傾斜角度算出手段で算出された車両の特定箇所の路面からの高さ情報に基づいて所定配光パターンを補正することができる。 According to this configuration, the orientation pattern correction means can correct the predetermined light distribution pattern based on the height information from the road surface of the specific portion of the vehicle calculated by the inclination angle calculation means.

本発明において、前記傾斜角度算出手段により車両の傾斜角度を算出するタイミングは、配向パターン設定手段により配向パターンを設定するタイミングと所定の周期で一致してもよい。 In the present invention, the timing at which the inclination angle of the vehicle is calculated by the inclination angle calculation means may coincide with the timing at which the orientation pattern is set by the orientation pattern setting means in a predetermined cycle.

この構成によれば、所定配光パターンを設定する際に、所定周期で一致したタイミングで算出された車両の傾斜角度を用いて設定するので、所定配光パターンを設定する際に、異なるタイミングで算出された車両の傾斜角度を用いて設定するものに比べて、車両の傾斜角度が反映された適切な配光パターンを形成することができる。 According to this configuration, when setting the predetermined light distribution pattern, the inclination angle of the vehicle calculated at the same timing in the predetermined cycle is used to set the predetermined light distribution pattern. It is possible to form an appropriate light distribution pattern in which the inclination angle of the vehicle is reflected, as compared with the one set using the calculated inclination angle of the vehicle.

本発明において、前記光源から照射された光を走査する光偏向器を備え、前記光学系は、 前記光偏向器により走査された光により前記所定の配光パターンを形成してもよい。 In the present invention, an optical deflector for scanning the light emitted from the light source may be provided, and the optical system may form the predetermined light distribution pattern by the light scanned by the optical deflector.

この構成によれば、前記光偏向器により走査された光により所定配光パターンを形成する車両用灯具において所定配光パターンを補正することができる。 With this configuration, it is possible to correct the predetermined light distribution pattern in the vehicular lamp that forms the predetermined light distribution pattern by the light scanned by the light deflector.

本発明の車両用灯具の制御方法は、光を照射する光源と、所定の配光パターンを形成する光学系とを備えた車両用灯具の制御方法であって、前記車両用灯具が搭載される車両の路面に対する傾斜角度を算出する傾斜角度算出工程と、前記傾斜角度算出工程で算出された前記傾斜角度に基づき前記所定の配光パターンを補正する配光パターン補正工程と、第１間隔で入力される第１情報に基づいて前記所定の配向パターンを設定する配向パターン設定工程と、を備え、前記傾斜角度算出工程では、前記第１間隔より短い第２間隔で入力される第２情報に基づき路面に対する前記車両の傾斜角度を算出し、前記配光パターン補正工程では、所定時点で前記第１情報が入力されてから前記第１間隔で次の第１情報が入力されるまでの間、前記傾斜角度算出工程で新たに傾斜角度が算出され、前記傾斜角度算出工程で算出された前記所定時点における傾斜角度と、新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、前記配向パターン設定工程で前記所定時点に入力された第１情報に基づいて設定された前記所定の配向パターンを補正することを特徴とする。 A vehicle lamp control method according to the present invention is a vehicle lamp control method that includes a light source that emits light and an optical system that forms a predetermined light distribution pattern. The vehicle lamp is mounted on the vehicle lamp control method. An inclination angle calculation step of calculating an inclination angle of the vehicle with respect to the road surface, a light distribution pattern correction step of correcting the predetermined light distribution pattern based on the inclination angle calculated in the inclination angle calculation step, and input at a first interval The alignment pattern setting step of setting the predetermined alignment pattern based on the first information, and in the tilt angle calculating step, based on the second information input at a second interval shorter than the first interval. The inclination angle of the vehicle with respect to the road surface is calculated, and in the light distribution pattern correction step, from the time the first information is input at a predetermined time to the time the next first information is input at the first interval, The tilt angle is newly calculated in the tilt angle calculation step, and the tilt angle at the predetermined time point calculated in the tilt angle calculation step and the difference between the newly calculated tilt angle are used in the alignment pattern setting step. It is characterized in that the predetermined alignment pattern set based on the first information input at a predetermined time is corrected .

本発明によれば、車両用灯具が搭載される車両の路面に対する傾斜角度を算出し、算出された傾斜角度に基づき所定の配光パターンを補正するので、走行環境によりリアルタイムに変化する車両の傾斜角度が反映された適切な配光パターンを形成することができる。 According to the present invention, the inclination angle of the vehicle equipped with the vehicle lamp with respect to the road surface is calculated, and the predetermined light distribution pattern is corrected based on the calculated inclination angle. An appropriate light distribution pattern that reflects the angle can be formed.

本実施形態の車両用灯具を示す斜視図。The perspective view which shows the vehicle lamp of this embodiment. 車両用灯具を示す断面図。Sectional drawing which shows a vehicle lamp. 制御系の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of a control system. カメラ撮影と車高検出の動作タイミングを示す図。The figure which shows the operation timing of camera photography and vehicle height detection. 光偏向器を示す斜視図。The perspective view which shows an optical deflector. ミアンダ構造を有する圧電アクチュエータの動作を説明する図。The figure explaining operation|movement of the piezoelectric actuator which has a meander structure. 仮想鉛直スクリーンＳにおける走査範囲を示す概略図。The schematic diagram showing the scanning range in virtual vertical screen S. 撮影画像を示す概略図。Schematic which shows a picked-up image. ハイビーム配光パターンを示す概略図。Schematic which shows a high beam light distribution pattern. 車両が傾斜した状態で配光パターン補正処理前のハイビーム配光パターンを示す概略図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a high beam light distribution pattern before the light distribution pattern correction processing in a state where the vehicle is tilted. 車両が傾斜した状態で配光パターン補正処理後のハイビーム配光パターンを示す概略図。FIG. 5 is a schematic diagram showing a high beam light distribution pattern after light distribution pattern correction processing in a state where the vehicle is tilted. ロービーム配光パターンを示す概略図。Schematic which shows a low beam light distribution pattern. 車両が傾斜した状態で配光パターン補正処理前のロービーム配光パターンを示す概略図。FIG. 4 is a schematic diagram showing a low beam light distribution pattern before a light distribution pattern correction process in a state where the vehicle is tilted. 車両が傾斜した状態で配光パターン補正処理後のロービーム配光パターンを示す概略図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a low beam light distribution pattern after light distribution pattern correction processing in a state where the vehicle is tilted. 変形例における制御系の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system in a modification.

（実施形態の構成）
図１に示すように、本実施形態における車両用灯具２は、投影レンズ３と、投影レンズ３を保持するレンズホルダ４と、レンズホルダ４の後端部に取り付けられた本体筒５と、本体筒５の後側の開口を塞ぐ底蓋６とを備える。本実施形態では、車両用灯具２は、例えば車両のヘッドライトとして用いられる。 (Structure of the embodiment)
As shown in FIG. 1, a vehicular lamp 2 according to the present embodiment includes a projection lens 3, a lens holder 4 that holds the projection lens 3, a main body tube 5 attached to a rear end portion of the lens holder 4, and a main body. And a bottom cover 6 that closes the rear opening of the cylinder 5. In this embodiment, the vehicular lamp 2 is used as, for example, a headlight of a vehicle.

図２に示すように、車両用灯具２は、励起光源１１と、励起光源１１からの励起光を二次元的（水平方向及び垂直方向）に走査する光偏向器１２とを備える。励起光源１１は、詳しくは、光偏向器１２に内蔵されたレーザダイオード（ＬＤ）駆動回路（図示省略）により駆動が制御される。なお、励起光源及び光偏向器の数は、適宜変更可能である。 As shown in FIG. 2, the vehicular lamp 2 includes an excitation light source 11 and an optical deflector 12 that two-dimensionally (horizontally and vertically) scans the excitation light from the excitation light source 11. More specifically, the drive of the excitation light source 11 is controlled by a laser diode (LD) drive circuit (not shown) built in the optical deflector 12. The numbers of excitation light sources and optical deflectors can be changed as appropriate.

また、車両用灯具２は、光偏向器１２により走査された光により所定配光パターンに対応する二次元像が描画される蛍光体１４（投影体）を備える。蛍光体１４に描画された二次元像は、投影レンズ３により前方に投影される。 The vehicular lamp 2 also includes a phosphor 14 (projection body) on which a two-dimensional image corresponding to a predetermined light distribution pattern is drawn by the light scanned by the light deflector 12. The two-dimensional image drawn on the phosphor 14 is projected forward by the projection lens 3.

励起光源１１、光偏向器１２、及び蛍光体１４は、本体筒５の内部に配置され、固定部材（図示せず）により固定されている。なお、本体筒５の外周面に放熱用のフィンを設けてもよい。 The excitation light source 11, the light deflector 12, and the phosphor 14 are arranged inside the main body cylinder 5 and fixed by a fixing member (not shown). A fin for heat dissipation may be provided on the outer peripheral surface of the main body cylinder 5.

励起光源１１は、例えば、励起光として青色域（例えば、発光波長が４５０ｎｍ）のレーザ光を放出するレーザダイオード等の半導体発光素子１１ａと、半導体発光素子１１ａからの光を集光（例えばコリメート）する集光レンズ１１ｂとを備える。なお、半導体発光素子１１ａは、近紫外域（例えば、発光波長が４０５ｎｍ）のレーザ光を放出するレーザダイオード等の半導体発光素子であってもよい。また、半導体発光素子１１ａは、ＬＥＤであってもよい。さらに、ＲＧＢで混色させたレーザ光を照射するレーザ照射器でもよい。 The excitation light source 11 is, for example, a semiconductor light emitting element 11a such as a laser diode that emits laser light in a blue region (e.g., an emission wavelength of 450 nm) as excitation light, and collects light from the semiconductor light emitting element 11a (for example, collimation). And a condensing lens 11b. The semiconductor light emitting element 11a may be a semiconductor light emitting element such as a laser diode that emits laser light in the near-ultraviolet region (emission wavelength is 405 nm). Further, the semiconductor light emitting element 11a may be an LED. Further, a laser irradiator that irradiates laser light mixed with RGB may be used.

励起光源１１は、詳しくは後述する光偏向器１２の光偏向ミラー２０の回転中心に向けてレーザ光を照射する。 The excitation light source 11 irradiates the laser light toward the rotation center of the light deflection mirror 20 of the light deflector 12, which will be described later in detail.

蛍光体１４は、光偏向器１２により二次元的に走査されたレーザ光を受けて、当該レーザ光の少なくとも一部を異なる波長の光に変換するものであり、外形が矩形形状の板状（又は層状）で形成されている。蛍光体１４は、投影レンズ３の焦点近傍に配置されている。なお、図２では、蛍光体１４の厚みを誇張して描いている。 The phosphor 14 receives a laser beam that is two-dimensionally scanned by the optical deflector 12 and converts at least a part of the laser beam into light having a different wavelength. Or layered). The phosphor 14 is arranged near the focus of the projection lens 3. Note that the thickness of the phosphor 14 is exaggerated in FIG.

例えば、励起光源１１の半導体発光素子１１ａとして、青色域のレーザ光を放出するレーザダイオードを用いる場合、蛍光体１４としては、青色域のレーザ光によって励起されて黄色光を発光するものが用いられる。蛍光体１４には、光偏向器１２により二次元的に走査された青色域のレーザ光により、所定配光パターンに対応する二次元像が白色の像として描画される。二次元像が白色の像として描画されるのは、青色域のレーザ光が照射された場合、蛍光体１４は、これを透過（通過）する青色域のレーザ光と青色域のレーザ光により励起された（黄色光）との混色による白色光（疑似白色光）を放出することによるものである。 For example, when a laser diode that emits laser light in the blue region is used as the semiconductor light emitting element 11a of the excitation light source 11, the phosphor 14 that is excited by the laser light in the blue region and emits yellow light is used. .. A two-dimensional image corresponding to a predetermined light distribution pattern is drawn as a white image on the phosphor 14 by the laser light in the blue region which is two-dimensionally scanned by the light deflector 12. The two-dimensional image is drawn as a white image because when the laser light in the blue region is irradiated, the phosphor 14 is excited by the laser light in the blue region and the laser light in the blue region that transmits (passes) the laser light. This is due to the emission of white light (pseudo white light) due to the color mixture with the generated (yellow light).

一方、半導体発光素子１１ａとして、近紫外域のレーザ光を放出するレーザダイオードを用いる場合、蛍光体１４としては、近紫外域のレーザ光によって励起されて赤、緑、青の３色の光を発光するものが用いられる。蛍光体１４には、光偏向器１２により二次元的に走査され近紫外域のレーザ光により、所定配光パターンに対応する二次元像が白色の像として描画される。二次元像が白色の像として描画されるのは、近紫外域のレーザ光が照射された場合、蛍光体１４は、近紫外域のレーザ光による発光（赤、緑、青の３色の光）の混色による白色光（疑似白色光）を放出することによるものである。なお、近紫外のレーザ光により、青色の蛍光体と黄色の蛍光体とを励起させて白色光を放出させてもよい。 On the other hand, when a laser diode that emits laser light in the near-ultraviolet region is used as the semiconductor light emitting element 11a, the phosphor 14 emits light of three colors of red, green, and blue when excited by the laser light in the near-ultraviolet region. Those that emit light are used. A two-dimensional image corresponding to a predetermined light distribution pattern is drawn as a white image on the phosphor 14 by the two-dimensional scanning by the light deflector 12 and the laser light in the near-ultraviolet region. The two-dimensional image is drawn as a white image because when the near-ultraviolet laser light is irradiated, the phosphor 14 emits light by the near-ultraviolet laser light (light of three colors of red, green, and blue). This is due to the emission of white light (pseudo white light) due to the mixture of colors). Note that the blue phosphor and the yellow phosphor may be excited by the near-ultraviolet laser light to emit white light.

投影レンズ３は、４枚のレンズ３ａ〜３ｄからなり、各レンズ３ａ〜３ｄは、レンズホルダ４に保持されている。各レンズ３ａ〜３ｄは、像面が平面になるように収差（像面湾曲）が補正され、且つ色収差が補正されている。この場合、蛍光体１４は、平板形状のものが用いられ、像面（平面）に沿って配置される。 The projection lens 3 is composed of four lenses 3a to 3d, and each lens 3a to 3d is held by a lens holder 4. The aberrations (field curvature) of the lenses 3a to 3d are corrected so that the image surface becomes a flat surface, and the chromatic aberration is corrected. In this case, the phosphor 14 used is a flat plate and is arranged along the image plane (plane).

投影レンズ３の焦点は、蛍光体１４近傍に位置している。この投影レンズ３により、一枚の凸レンズを用いる場合と比べ、所定配光パターンに対する収差の影響を除去することができる。また、蛍光体１４が平板形状であるため、蛍光体１４が曲面形状である場合と比べ、その製造が容易となる。さらに、蛍光体１４が平板形状であるため、蛍光体１４が曲面形状である場合と比べ、二次元像の描画が容易となる。 The focus of the projection lens 3 is located near the phosphor 14. The projection lens 3 can eliminate the influence of aberration on the predetermined light distribution pattern, as compared with the case where one convex lens is used. In addition, since the phosphor 14 has a flat plate shape, the manufacture thereof is easier than when the phosphor 14 has a curved shape. Furthermore, since the phosphor 14 has a flat plate shape, it is easier to draw a two-dimensional image than when the phosphor 14 has a curved shape.

なお、投影レンズ３は、像面が平面になるように収差（像面湾曲）が補正されていない１枚の非球面レンズからなる投影レンズとして構成されていてもよい。この場合、蛍光体１４は、像面湾曲に対応して湾曲した形状のものが用いられ、像面湾曲に沿って配置される。 The projection lens 3 may be configured as a projection lens including a single aspherical lens whose aberration (field curvature) is not corrected so that the image surface becomes a flat surface. In this case, the phosphor 14 has a curved shape corresponding to the field curvature, and is arranged along the field curvature.

投影レンズ３は、蛍光体１４に描画された二次元像を前方に投影して、車両用灯具２に正対した仮想鉛直スクリーンＳ（車両用灯具２の前方約２５ｍの位置に配置されている）上に、所定配光パターンとして、例えばハイビーム用配光パターンを形成する。 The projection lens 3 projects the two-dimensional image drawn on the phosphor 14 to the front, and is arranged at a position of approximately 25 m in front of the virtual vertical screen S facing the vehicular lamp 2. ), for example, a high beam light distribution pattern is formed as a predetermined light distribution pattern.

光偏向器１２は、励起光源１１の集光レンズ１１ｂで集光された励起光を水平方向及び垂直方向に走査する。 The optical deflector 12 scans the excitation light condensed by the condenser lens 11b of the excitation light source 11 in the horizontal direction and the vertical direction.

以下、配光パターンを変更するマスク処理を行った場合の配向パターンの補正制御を行う車両用灯具２の制御系について、図３、図４を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the control system of the vehicular lamp 2 that performs the correction control of the alignment pattern when the mask process for changing the light distribution pattern is performed will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

図３によれば、車両用灯具２が搭載される車両には、車両の四隅の路面からの車高を検出する第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄが設けられている。第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄは、車両用灯具２を統括的に制御するヘッドランプ制御部１３に接続されている。 According to FIG. 3, the vehicle in which the vehicular lamp 2 is mounted is provided with first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d for detecting vehicle heights from road surfaces at four corners of the vehicle. The first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d are connected to a headlamp control unit 13 that totally controls the vehicle lamp 2.

第１車高センサ１８ａは車両の前方左隅に設けられ、第２車高センサ１８ｂは車両の後方左隅に設けられ、第３車高センサ１８ｃは車両の前方右隅に設けられ、第４車高センサ１８ｄは車両の後方右隅に設けられている。なお、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄの配置位置は適宜変更可能である。 The first vehicle height sensor 18a is provided in the front left corner of the vehicle, the second vehicle height sensor 18b is provided in the rear left corner of the vehicle, the third vehicle height sensor 18c is provided in the front right corner of the vehicle, and the fourth vehicle height sensor 18c is provided. The sensor 18d is provided at the rear right corner of the vehicle. The arrangement positions of the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d can be changed as appropriate.

第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄは、それぞれのセンサ１８ａ〜１８ｄの取付箇所と路面間の距離（車高）を検出し、検出車高データをヘッドランプ制御部１３に送信する。 The first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d detect the distance (vehicle height) between the mounting location of each of the sensors 18a to 18d and the road surface, and transmit the detected vehicle height data to the headlamp controller 13.

ヘッドランプ制御部１３には、更に、光偏向器１２が接続されている。光偏向器１２は、ヘッドランプ制御部１３により駆動が制御される。光偏向器１２には、光偏向器１２により照射される光が偏向され、駆動される、励起光源１１が接続されている。 An optical deflector 12 is further connected to the headlamp controller 13. The drive of the light deflector 12 is controlled by the headlamp controller 13. An excitation light source 11 is connected to the light deflector 12 to deflect and drive the light emitted by the light deflector 12.

車両用灯具２に搭載される車両には、更に、車両の前方を撮影するカメラ３０が搭載されている。カメラ３０は、車両走行時に車両の前方を撮影し、カメラ信号処理部１９で信号処理して得られる撮影画像データをＣＡＮ（Control Area Network）バス１５経由でヘッドランプ制御部１３に送信する。なお、カメラ３０は、例えば、３００ｍｓｅｃ毎に撮影を行い、カメラ信号処理部１９は、カメラ３０から出力される映像信号を信号処理して生成された撮影画像データをヘッドランプ制御部１３へ送信する。 The vehicle mounted on the vehicular lamp 2 is further equipped with a camera 30 for photographing the front of the vehicle. The camera 30 photographs the front of the vehicle while the vehicle is traveling, and transmits photographed image data obtained by signal processing by the camera signal processing unit 19 to the headlamp control unit 13 via a CAN (Control Area Network) bus 15. The camera 30 shoots, for example, every 300 msec, and the camera signal processing unit 19 transmits to the headlamp control unit 13 the taken image data generated by signal-processing the video signal output from the camera 30. ..

ヘッドランプ制御部１３は、カメラ３０から、カメラ信号処理部１９、ＣＡＮバス１５を介して受信される撮影画像データに基づき、対向車両と歩行者の位置、ならびにそれぞれのサイズを検出する。そして、検出された対向車両の位置及びサイズのデータ（以下、検出車両データと称する）と、検出された歩行者の位置及びサイズのデータと、車両傾斜角度データとに基づき配向制御信号を生成し、光偏向器１２を制御する。 The headlamp control unit 13 detects the positions of the oncoming vehicle and the pedestrian and their sizes based on the captured image data received from the camera 30 via the camera signal processing unit 19 and the CAN bus 15. An orientation control signal is generated based on the detected position and size data of the oncoming vehicle (hereinafter referred to as detected vehicle data), the detected position and size data of the pedestrian, and the vehicle inclination angle data. , The optical deflector 12 is controlled.

このため、ヘッドランプ制御部１３は、主制御部１３０と、傾斜角度算出部１３１と、配光演算部１３２と、記憶部１３３とを含む。 Therefore, the headlamp controller 13 includes a main controller 130, a tilt angle calculator 131, a light distribution calculator 132, and a memory 133.

傾斜角度算出部１３１は、例えば、３０ｍｓｅｃの間隔で、車高センサ１８ａ〜１８ｄから取得される検出車高データ（第２情報）に基づいて車両傾斜角度を算出する。車両傾斜角度の算出方法は、例えば、以下の通りである。 The inclination angle calculation unit 131 calculates the vehicle inclination angle based on the detected vehicle height data (second information) acquired from the vehicle height sensors 18a to 18d at intervals of 30 msec, for example. The method of calculating the vehicle inclination angle is as follows, for example.

傾斜角度算出部１３１は、第１車高センサ１８ａと第３車高センサ１８ｃとの距離、及び第２車高センサ１８ｂと第４車高センサ１８ｄとの距離をｄ、第１車高センサ１８ａと第２車高センサ１８ｂとの距離、及び第３車高センサ１８ｃと第４車高センサ１８ｄとの距離をＬ、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄの検出車高をｈ１〜ｈ４としたときに、水平方向の車両傾斜角度θＨは、以下の演算式（１）を用いて演算することにより、垂直方向の車両傾斜角度θＶは、以下の演算式（２）を用いて演算することにより、それぞれ算出することができる。 The inclination angle calculation unit 131 sets the distance between the first vehicle height sensor 18a and the third vehicle height sensor 18c and the distance between the second vehicle height sensor 18b and the fourth vehicle height sensor 18d to d, and the first vehicle height sensor 18a. And the second vehicle height sensor 18b, the distance between the third vehicle height sensor 18c and the fourth vehicle height sensor 18d is L, and the vehicle heights detected by the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d are h1 to h4. Then, the vehicle inclination angle θ H in the horizontal direction is calculated by using the following equation (1), and the vehicle inclination angle θ V in the vertical direction is obtained by using the following equation (2). Each can be calculated by calculation.

配光演算部１３２は、受信した撮影画像データに基づいて所定の配向パターンを設定する。配光演算部１３２は、撮影画像データを受信すると、次のサイクルで更新された撮影画像データを受信するまでの間に、傾斜角度算出部１３１で新たに傾斜角度が算出されるごとに、更新前の撮影画像データ受信時に傾斜角度算出部１３１で算出された車両の傾斜角度α（θＨ１，θＶ１）と、傾斜角度算出部１３１で新たに算出された傾斜角度β（θＨ２，θＶ２）との差分（γ＝α−β）に基づき、設定された所定の配向パターンを補正する。 The light distribution calculation unit 132 sets a predetermined orientation pattern based on the received captured image data. Upon receiving the captured image data, the light distribution calculation unit 132 updates each time the inclination angle calculation unit 131 newly calculates the inclination angle until the captured image data updated in the next cycle is received. The vehicle inclination angle α(θ H1 , θ V1 ) calculated by the inclination angle calculation unit 131 at the time of receiving the previous captured image data and the inclination angle β(θ H2 , θ V2 newly calculated by the inclination angle calculation unit 131. ) Is corrected based on the difference (γ=α−β).

記憶部１３３は、所定の領域（１３３ｂ）に、更新前の撮影画像データが受信された時点における車両の傾斜角度αを保持し、配光演算部１３２が、傾斜角度算出部１３１で新たに傾斜角度が算出されると、記憶部１３３に保持された傾斜角度αを読み出し、新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、設定された所定の配向パターンを補正する。 The storage unit 133 holds the inclination angle α of the vehicle at the time when the pre-updated captured image data is received, in the predetermined area (133b), and the light distribution calculation unit 132 causes the inclination angle calculation unit 131 to newly incline. When the angle is calculated, the tilt angle α held in the storage unit 133 is read out, and the set predetermined alignment pattern is corrected based on the difference from the newly calculated tilt angle.

なお、主制御部１３０は、ヘッドランプ制御部１３が、カメラ３０による撮影画像データの受信間隔より短い間隔で入力される車両の検出車高情報に基づき路面に対する傾斜角度を算出し、新たに傾斜角度が算出されると、撮影画像データが受信された時点で算出された車両の傾斜角度αと、新たに算出された傾斜角度βとの差分（γ＝β−α）に基づき設定された所定の配向パターンを補正する制御を行うために、例えば、内蔵するプログラムを逐次読み出して実行することにより、傾斜角度算出部１３１、配光演算部１３２、記憶部１３３のシーケンス制御を行う。 The main control unit 130 calculates a tilt angle with respect to the road surface based on the detected vehicle height information of the vehicle input by the headlamp control unit 13 at an interval shorter than the interval at which the image data captured by the camera 30 is received, and a new tilt is obtained. When the angle is calculated, the predetermined angle set based on the difference (γ=β−α) between the vehicle inclination angle α calculated when the captured image data is received and the newly calculated inclination angle β In order to perform the control for correcting the orientation pattern of, the sequence control of the tilt angle calculation unit 131, the light distribution calculation unit 132, and the storage unit 133 is performed by sequentially reading and executing a built-in program, for example.

したがって、傾斜角度算出部１３１は、「第１間隔より短い第２間隔で入力される第２情報に基づき路面に対する傾斜角度を算出する傾斜角度算出手段」に相当し、配光演算部１３２は、「第１間隔で入力される第１情報に基づいて所定の配向パターンを設定する配向パターン設定手段」、及び、「所定時点で第１情報が入力されてから第１間隔で次の第１情報が入力されるまでの間、傾斜角度算出手段で新たに傾斜角度が算出されるごとに、傾斜角度算出手段により算出された所定時点における傾斜角度と、新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、配向パターン設定手段により所定時点に入力された第１情報に基づいて設定された所定の配向パターンを補正する配光パターン補正手段」に相当する。 Therefore, the inclination angle calculation unit 131 corresponds to “an inclination angle calculation unit that calculates the inclination angle with respect to the road surface based on the second information input at the second interval shorter than the first interval”, and the light distribution calculation unit 132 is “Alignment pattern setting means for setting a predetermined alignment pattern based on the first information input at the first interval”, and “Next first information at the first interval after the first information is input at a predetermined time point” Each time a new tilt angle is calculated by the tilt angle calculation means, the difference between the tilt angle at the predetermined time point calculated by the tilt angle calculation means and the newly calculated tilt angle is displayed until Based on the above, it corresponds to "light distribution pattern correction means" for correcting the predetermined alignment pattern set based on the first information input at a predetermined time by the alignment pattern setting means.

（実施形態の動作）
以下、本実施形態における車両用灯具２の制御系の動作について詳細に説明する。図４に、車両用灯具２によるカメラ撮影と車高検出の動作タイミングを示す。図４（ａ）に、カメラ撮影タイミング（配光パターン決定）、図４（ｂ）に、車高検出タイミング（配光パターン傾き補正）を示す。 (Operation of Embodiment)
Hereinafter, the operation of the control system of the vehicular lamp 2 in this embodiment will be described in detail. FIG. 4 shows operation timings of camera photographing and vehicle height detection by the vehicular lamp 2. FIG. 4A shows the camera photographing timing (determination of light distribution pattern), and FIG. 4B shows the vehicle height detection timing (light distribution pattern inclination correction).

第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄは、車高を検出し、検出車高データをヘッドランプ制御部１３に送信する。図４（ｂ）に示すように、ヘッドランプ制御部１３は、傾斜角度算出部１３１が、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄから取得される検出車高データに基づき、例えば、３０ｍｓｅｃごとに車両の傾斜角度を算出する。 The first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d detect the vehicle height and transmit the detected vehicle height data to the headlamp controller 13. As shown in FIG. 4B, in the headlamp control unit 13, the inclination angle calculation unit 131 is based on the detected vehicle height data acquired from the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d, for example, every 30 msec. Calculate the vehicle tilt angle.

一方、カメラ３０は、図４（ａ）に示すように、例えば、２４０ｍｓｅｃごとに車両前方の撮影を行い、撮影画像データを、カメラ信号処理部１９、ＣＡＮバス１５経由でヘッドランプ制御部１３へ送信する。ヘッドランプ制御部１３は、例えば、６０ｍｓｅｃ程度のバスサイクルを有するＣＡＮバス１５経由で、カメラ信号処理のために２４０ｍｓｅｃ遅延した撮影画像データを受信するため、配向パターン描画時（更新された次のサイクルの撮影画像データ受信時）を基準（０ｍｓｅｃ）にすれば、３００ｍｓｅｃ前（−３００ｍｓｅｃ）の撮影画像データを受信することになる。 On the other hand, as shown in FIG. 4A, the camera 30 photographs the front of the vehicle, for example, every 240 msec, and transmits the photographed image data to the headlamp controller 13 via the camera signal processor 19 and the CAN bus 15. Send. The headlamp control unit 13 receives the captured image data delayed by 240 msec for the camera signal processing via the CAN bus 15 having a bus cycle of about 60 msec, for example, so that the headlamp control unit 13 draws an alignment pattern (updated next cycle). When the captured image data of (1) is set as the reference (0 msec), the captured image data of 300 msec before (-300 msec) is received.

主制御部１３０は、タイミングＡで示すカメラ３０による撮影時（−３００ｍｓｅｃ）、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄで検出された検出車高データに基づき傾斜角度算出部１３１で算出された車両傾斜角度αを記憶部１３３の所定の領域（１３３ｂ）に保持しておく。配光演算部１３２は、撮影画像データに基づき検出される対向車両等の位置及びサイズと、傾斜角度算出部１３１から得られる車両傾斜角度データとに基づくマスク制御により配向パターンを決定し、決定した配向パターンタイミングＢで描画する。 The main control unit 130 is calculated by the tilt angle calculation unit 131 based on the detected vehicle height data detected by the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d when the image is captured by the camera 30 at timing A (-300 msec). The vehicle inclination angle α is held in a predetermined area (133b) of the storage unit 133. The light distribution calculation unit 132 determines and determines the orientation pattern by mask control based on the position and size of the oncoming vehicle or the like detected based on the captured image data and the vehicle inclination angle data obtained from the inclination angle calculation unit 131. Drawing is performed at the alignment pattern timing B.

配光演算部１３２は、タイミングＡで示す撮影時点に撮影画像データを受信してから３００ｍｓｅｃ経過したタイミングＢで示す配光パターン描画時（次の撮影画像データを受信する）までの間、タ車両走行環境によりリアルタイムに変化する車両の傾きを傾斜角度算出部１３１から３０ｍｓｅｃ間隔で算出されるごとに、記憶部１３３に保持された撮影時の車両傾斜角度αと、新たに算出される傾斜角度β（例えば、−２°）との差分に基づき、タイミングＡで受信した撮影画像データに基づき設定された配光パターンを補正する。このことにより、撮影時以降、リアルタイムに変化する車両傾斜角度の変化を配向パターンの補正に反映させることができる。 The light distribution calculation unit 132 continues to wait until the light distribution pattern is drawn (receives the next captured image data) at timing B after 300 msec has elapsed since the captured image data was received at the capturing time indicated by the timing A. Every time the inclination of the vehicle, which changes in real time depending on the traveling environment, is calculated by the inclination angle calculation unit 131 at intervals of 30 msec, the vehicle inclination angle α at the time of shooting, which is stored in the storage unit 133, and the newly calculated inclination angle β. The light distribution pattern set based on the captured image data received at the timing A is corrected based on the difference from (for example, −2°). With this, it is possible to reflect the change in the vehicle inclination angle, which changes in real time after the photographing, in the correction of the alignment pattern.

すなわち、配光演算部１３２は、撮影時（タイミングＡ）、記憶部１３３の所定の領域（１３３ｂ）に保持した車両の傾斜角度α（例えば、−３°）と、決定された配光パターンを描画する直前のタイミングＡ’までに読み込んだ車両の傾斜角度β（例えば、−２°）とから、差分γ＝−５−（−３）＝−２°を求め、この差分γだけ、タイミングＡで設定された配光パターンを、後述する回転処理によって補正する配光パターン補正処理を３０ｍｓｅｃごとに実行する。 That is, the light distribution calculation unit 132 sets the tilt angle α (for example, -3°) of the vehicle held in the predetermined area (133b) of the storage unit 133 at the time of shooting (timing A) and the determined light distribution pattern. A difference γ=−5−(−3)=−2° is obtained from the vehicle inclination angle β (for example, −2°) read up to the timing A′ immediately before drawing, and only the difference γ is obtained at the timing A. A light distribution pattern correction process for correcting the light distribution pattern set in step 3 by a rotation process described later is executed every 30 msec.

次に、図５を参照して、ヘッドランプ制御部１３によって駆動される光偏向器１２の動作について説明する。光偏向器１２は、例えば、ＭＥＭＳスキャナである。光偏向器の駆動方式には大別して圧電方式、静電方式、電磁方式があるが、いずれの方式であってもよい。本実施形態では、圧電方式の光偏向器を代表して説明する。 Next, the operation of the optical deflector 12 driven by the headlamp controller 13 will be described with reference to FIG. The optical deflector 12 is, for example, a MEMS scanner. The drive system of the optical deflector is roughly classified into a piezoelectric system, an electrostatic system, and an electromagnetic system, but any system may be used. In the present embodiment, a piezoelectric optical deflector will be described as a representative.

図５に示すように、光偏向器１２は、２軸型光偏向器であり、半導体プロセスやMEMS（Micro Electro Mechanical Systems）技術を利用して作製され、一定の方向から入射する光を回転するマイクロミラーとしての光偏向ミラー２０で反射し、反射光（レーザ光）として出射する。 As shown in FIG. 5, the optical deflector 12 is a two-axis type optical deflector, which is manufactured using a semiconductor process or a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technique, and rotates the light incident from a certain direction. The light is reflected by the light deflection mirror 20 as a micromirror and emitted as reflected light (laser light).

光偏向器１２は第１支持部２１を備え、この第１支持部２１は、光偏向ミラー２０、半環状圧電アクチュエータ２３ａ，２３ｂ、及びトーションバー２４ａ，２４ｂ等からなる。励起光源１１からのレーザ光は光偏向ミラー２０で反射され、反射光（レーザ光）が蛍光体１４及び投影レンズ３を介して仮想鉛直スクリーンＳ（図７参照）上を走査する。 The optical deflector 12 includes a first supporting portion 21, and the first supporting portion 21 includes an optical deflecting mirror 20, semi-annular piezoelectric actuators 23a and 23b, and torsion bars 24a and 24b. The laser light from the excitation light source 11 is reflected by the light deflection mirror 20, and the reflected light (laser light) scans the virtual vertical screen S (see FIG. 7) via the phosphor 14 and the projection lens 3.

このとき、光偏向器１２は、励起光源１１に制御信号を送信する。当該制御信号により光偏向器１２の半環状圧電アクチュエータ２３ａ，２３ｂが駆動され、半環状圧電アクチュエータ２３ａ，２３ｂと結合したトーションバー２４ａ，２４ｂがねじれることで、光偏向ミラー２０を回動させる。また、当該制御信号により、励起光源１１において、レーザ光のオン・オフ及び輝度が制御される。 At this time, the optical deflector 12 transmits a control signal to the excitation light source 11. The semi-annular piezoelectric actuators 23a and 23b of the optical deflector 12 are driven by the control signal, and the torsion bars 24a and 24b coupled to the semi-annular piezoelectric actuators 23a and 23b are twisted to rotate the light deflecting mirror 20. Further, the control signal controls the on/off and brightness of the laser light in the excitation light source 11.

本実施形態では、２軸直交座標系において、円形の光偏向ミラー２０の中心を通る水平方向の回転軸をＸ軸、垂直方向の回転軸をＹ軸と定義する。また、図５においては、Ｘ軸を左右方向、Ｙ軸を上下方向、光偏向ミラー２０の厚み方向を前後方向としている。 In the present embodiment, in the biaxial orthogonal coordinate system, the horizontal rotation axis passing through the center of the circular light deflection mirror 20 is defined as the X axis, and the vertical rotation axis is defined as the Y axis. Further, in FIG. 5, the X axis is the left-right direction, the Y axis is the vertical direction, and the thickness direction of the light deflection mirror 20 is the front-back direction.

光偏向器１２は矩形環状の第２支持部２２を備え、この第２支持部２２の中央に第１支持部２１が配設されている。また、第１支持部２１の中心を通るＹ軸に対して線対称に、蛇腹状の圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂが配設され、第１支持部２１の辺部下端及び第２支持部２２と結合している。なお、第１，第２支持部２１，２２、半環状圧電アクチュエータ２３ａ，２３ｂ、トーションバー２４ａ，２４ｂ及び圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂをまとめてＭＥＭＳと称している。 The optical deflector 12 is provided with a rectangular annular second support portion 22, and the first support portion 21 is arranged at the center of the second support portion 22. Further, bellows-shaped piezoelectric actuators 31a and 31b are arranged in line symmetry with respect to the Y-axis passing through the center of the first supporting portion 21, and are connected to the lower end of the side portion of the first supporting portion 21 and the second supporting portion 22. doing. The first and second support portions 21 and 22, the semi-annular piezoelectric actuators 23a and 23b, the torsion bars 24a and 24b, and the piezoelectric actuators 31a and 31b are collectively referred to as a MEMS.

圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂは、複数のカンチレバーを長手方向が隣り合う向きに並べて、上下方向端部で折り返して直列結合したミアンダ構造に形成されている。詳細は後述するが、上記制御信号により圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂを駆動させることで、第１支持部２１が水平方向、すなわち、図中の光偏向ミラー２０の中心を通るＸ軸線回りを往復回動する。 The piezoelectric actuators 31a and 31b are formed in a meander structure in which a plurality of cantilevers are arranged in a direction in which the longitudinal directions thereof are adjacent to each other, are folded back at the ends in the vertical direction, and are connected in series. Although details will be described later, by driving the piezoelectric actuators 31a and 31b by the control signal, the first support portion 21 is reciprocally rotated in the horizontal direction, that is, around the X-axis line passing through the center of the light deflection mirror 20 in the drawing. To do.

また、上述したように、半環状圧電アクチュエータ２３ａ，２３ｂを駆動させることにより、光偏向ミラー２０がトーションバー２４ａ，２４ｂの軸と一致し、図中の光偏向ミラー２０の中心を通るＹ軸線回りを往復回動する。 Further, as described above, by driving the semi-annular piezoelectric actuators 23a and 23b, the light deflection mirror 20 is aligned with the axes of the torsion bars 24a and 24b, and the Y axis line passing through the center of the light deflection mirror 20 in the drawing is rotated. To reciprocate.

この結果、光偏向器１２は、レーザ光を光偏向ミラー２０で反射する際、光を光偏向器１２の前方に出射して、さらにＸ軸方向とＹ軸方向の２方向に走査することができる。 As a result, when the optical deflector 12 reflects the laser light on the optical deflecting mirror 20, the optical deflector 12 emits the light in front of the optical deflector 12 and further scans in two directions of the X-axis direction and the Y-axis direction. it can.

第２支持部２２の下方には、電極パッド３２ａ〜３２ｅ（以下、電極パッド３２という）と、電極パッド３３ａ〜３３ｅ（以下、電極パッド３３という）とが配設されている。電極パッド３２，３３は、圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂ及び半環状圧電アクチュエータ２３ａ，２３ｂの各電極に駆動電圧を印加できるように電気的に接続されている。 Below the second support portion 22, electrode pads 32a to 32e (hereinafter, referred to as electrode pads 32) and electrode pads 33a to 33e (hereinafter, referred to as electrode pads 33) are arranged. The electrode pads 32 and 33 are electrically connected so that a drive voltage can be applied to each electrode of the piezoelectric actuators 31a and 31b and the semi-annular piezoelectric actuators 23a and 23b.

なお、圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂの部分がなくても光偏向器として機能させることができる。この場合、第１支持部２１の部分が支持体の役割を果たし、光偏向ミラー２０がＹ軸線回りを往復回動する１軸型光偏向器を構成する。 It should be noted that the piezoelectric actuators 31a and 31b can function as an optical deflector without the portions. In this case, the portion of the first support portion 21 serves as a support, and the light deflection mirror 20 constitutes a one-axis type optical deflector that reciprocally rotates around the Y axis.

次に、図６を参照して、圧電アクチュエータ３１ａを例に動作を説明する。上述したように、光偏向器１２は、圧電アクチュエータ３１ａ，３１ｂを動作させることにより、光偏向ミラー２０のＸ軸線回りの往復回動を可能としている。 Next, the operation will be described with reference to FIG. 6 by taking the piezoelectric actuator 31a as an example. As described above, the optical deflector 12 makes it possible to reciprocally rotate the optical deflecting mirror 20 about the X axis by operating the piezoelectric actuators 31a and 31b.

図６Ａは、光偏向器１２を表側から見たとき、左側に配設される圧電アクチュエータ３１ａを切り出した図である。圧電アクチュエータ３１ａは、圧電カンチレバーを４つ並べた形状であり、第１支持部２１から離れた方より順に、圧電カンチレバー３１ａ（１）、３１ａ（２）、３１ａ（３）、３１ａ（４）である。 FIG. 6A is a diagram in which the piezoelectric actuator 31a disposed on the left side is cut out when the optical deflector 12 is viewed from the front side. The piezoelectric actuator 31a has a shape in which four piezoelectric cantilevers are lined up, and the piezoelectric cantilevers 31a(1), 31a(2), 31a(3), and 31a(4) are arranged in order from the one separated from the first support portion 21. is there.

例えば、圧電アクチュエータ３１ａにおいて、奇数番目の圧電カンチレバー３１ａ（１）、３１ａ（３）に第１の電圧を印加する。また、偶数番目の圧電カンチレバー３１ａ（２）、３１ａ（４）に、第１の電圧とは逆位相の第２の電圧を印加する。 For example, in the piezoelectric actuator 31a, the first voltage is applied to the odd-numbered piezoelectric cantilevers 31a(1) and 31a(3). Further, a second voltage having a phase opposite to the first voltage is applied to the even-numbered piezoelectric cantilevers 31a(2) and 31a(4).

このように電圧を印加することで、図６Ｂに示すように、奇数番目の圧電カンチレバー３１ａ（１）、３１ａ（３）を図６Ｂ中の上方向に屈曲変位させ、偶数番目の圧電カンチレバー３１ａ（２）、３１ａ（４）を図６Ｂ中の下方向に屈曲変位させることができる。 By applying the voltage in this manner, as shown in FIG. 6B, the odd-numbered piezoelectric cantilevers 31a(1) and 31a(3) are bent and displaced upward in FIG. 6B, and the even-numbered piezoelectric cantilevers 31a( 2) and 31a(4) can be bent and displaced downward in FIG. 6B.

圧電アクチュエータ３１ｂは、圧電アクチュエータ３１ａと同様に４個の圧電カンチレバーから構成され、第１支持部２１に近い方より順に、１番目，２番目，３番目，４番目の圧電カンチレバーであり、奇数番目の２個の圧電カンチレバーを図５中の後側に屈曲変位させ、偶数番目の２個の圧電カンチレバーを図５中の前側に屈曲変位させることができる。 The piezoelectric actuator 31b is composed of four piezoelectric cantilevers similarly to the piezoelectric actuator 31a, is the first, second, third, and fourth piezoelectric cantilevers in order from the one closer to the first support portion 21, and is an odd-numbered one. 5 can be bent and displaced rearward in FIG. 5, and the two even-numbered piezoelectric cantilevers can be bent and displaced forward in FIG.

これにより、光偏向ミラー２０の図５中の上側（トーションバー２４ａ側）より光偏向ミラー２０の図５中の下側（トーションバー２４ｂ側）が図５中の前側になる（上側が図６中のＵ方向に動く）ように、光偏向ミラー２０を変位させることができる。 As a result, the lower side (torsion bar 24b side) of the optical deflecting mirror 20 in FIG. 5 becomes the front side of FIG. 5 (upper side of FIG. 6) than the upper side (torsion bar 24a side) of the optical deflecting mirror 20. The light deflection mirror 20 can be displaced so that it moves in the U direction inside.

また、奇数番目の圧電カンチレバー３１ａ（１）、３１ａ（３）に第２の電圧を印加し、偶数番目の圧電カンチレバー３１ａ（２）、３１ａ（４）に、第１の電圧を印加することで、光偏向ミラー２０の図５中の下側（トーションバー２４ｂ側）より光偏向ミラー２０の図６中の上側（トーションバー２４ａ側）が図５中の前側になるように、光偏向ミラー２０を変位させることができる。これらの制御を連続して行うことで、光偏向ミラー２０をＸ軸線回りに回動（揺動）させることができる。この光偏向ミラー２０の回転制御時には、圧電アクチュエータ３１ｂも、圧電アクチュエータ３１ａと同様に屈曲変位される。 Further, by applying a second voltage to the odd-numbered piezoelectric cantilevers 31a(1), 31a(3) and applying the first voltage to the even-numbered piezoelectric cantilevers 31a(2), 31a(4). The light deflecting mirror 20 is arranged so that the upper side (torsion bar 24a side) of the light deflecting mirror 20 in FIG. 6 is the front side in FIG. 5 from the lower side (torsion bar 24b side) of the light deflecting mirror 20. Can be displaced. By performing these controls continuously, the light deflection mirror 20 can be rotated (swinged) around the X axis. During the rotation control of the light deflection mirror 20, the piezoelectric actuator 31b is also bent and displaced similarly to the piezoelectric actuator 31a.

第１の電圧、第２の電圧の印加方法として、サインカーブや櫛歯上に変化する逆位相の電圧を、奇数番目の圧電カンチレバーと、偶数番目の圧電カンチレバーに印加する方法がある。また、カンチレバーを上下方向に交互に屈曲させる場合に限らず、上下のいずれかの屈曲と屈曲しない状態とを交互に繰り返してもよい。 As a method of applying the first voltage and the second voltage, there is a method of applying a sine curve or an antiphase voltage that changes on the comb teeth to the odd-numbered piezoelectric cantilevers and the even-numbered piezoelectric cantilevers. Further, the invention is not limited to the case where the cantilevers are alternately bent in the vertical direction, and one of the upper and lower bending and the state of not bending may be alternately repeated.

車両用灯具２を駆動して、ハイビーム用配光パターンを形成する場合、先ず、光偏向器１２は、励起光源１１に向けて制御信号を送信する。 When driving the vehicle lamp 2 to form a high-beam light distribution pattern, first, the optical deflector 12 transmits a control signal toward the excitation light source 11.

制御信号により、励起光源１１からレーザ光が出力され、且つ、光偏向器１２が駆動して各々の光偏向ミラー２０が、Ｘ軸周り及びＹ軸周りに回動する。 Laser light is output from the excitation light source 11 by the control signal, and the optical deflector 12 is driven to rotate the respective optical deflection mirrors 20 around the X axis and the Y axis.

図２に示したように、励起光源１１から出力されたレーザ光は、光偏向器１２の光偏向ミラー２０の回転中心に入射して、回動する光偏向ミラー２０により水平方向及び垂直方向に走査され、光偏向器１２、蛍光体１４及び投影レンズ３を介して仮想鉛直スクリーンＳ上に走査範囲ＳＲで走査され（図７）、二次元像が投影される。 As shown in FIG. 2, the laser light output from the excitation light source 11 enters the rotation center of the light deflection mirror 20 of the light deflector 12 and is horizontally and vertically moved by the rotating light deflection mirror 20. The virtual vertical screen S is scanned and scanned in the scanning range SR via the light deflector 12, the phosphor 14 and the projection lens 3 (FIG. 7), and a two-dimensional image is projected.

以下、具体的に、図７〜図１４を参照しながら、車両に搭載した車両用灯具２を駆動して、ハイビーム用配光パターンを形成する場合の回転処理動作について説明を行う。 Hereinafter, the rotation processing operation in the case of driving the vehicle lamp 2 mounted on the vehicle to form a high beam light distribution pattern will be specifically described with reference to FIGS. 7 to 14.

車両に搭載されたカメラ３０は、車両走行時に車両の前方を撮影し、撮影画像データをヘッドランプ制御部１３に送信する。図８、図９に示すように、撮影画像ＰＩは、走査範囲ＳＲと重複している。 The camera 30 mounted on the vehicle captures an image of the front of the vehicle while the vehicle is traveling, and transmits captured image data to the headlamp controller 13. As shown in FIGS. 8 and 9, the captured image PI overlaps the scanning range SR.

ヘッドランプ制御部１３は、配光演算部１３２が、主制御部１３０を介してＣＡＮバス１５経由で取得されるカメラ３０からの撮影画像データに基づいて、周知の検出方法により対向車両の位置及びサイズを検出する。 In the headlamp control unit 13, the light distribution calculation unit 132 uses the well-known detection method to detect the position of the oncoming vehicle and the position of the oncoming vehicle based on the captured image data from the camera 30 acquired via the CAN bus 15 via the main control unit 130. Detect size.

車両に設けられた第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄは、車高を検出し、検出車高データをヘッドランプ制御部１３に送信する。ヘッドランプ制御部１３は、傾斜角度算出部１３１が、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄからの検出車高データに基づいて、車両傾斜角度を算出し、算出した車両傾斜角度データを、配光演算部１３２に送信する。 The first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d provided on the vehicle detect the vehicle height and transmit the detected vehicle height data to the headlamp controller 13. In the headlamp control unit 13, the inclination angle calculation unit 131 calculates the vehicle inclination angle based on the detected vehicle height data from the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d, and calculates the calculated vehicle inclination angle data. It transmits to the light distribution calculation part 132.

図９に示すように、励起光源１１から照射されたレーザ光は、光偏向器１２、蛍光体１４及び投影レンズ３を介して仮想鉛直スクリーンＳ上に走査範囲ＳＲで走査され、二次元像が投影される。 As shown in FIG. 9, the laser light emitted from the excitation light source 11 is scanned on the virtual vertical screen S in the scanning range SR via the light deflector 12, the phosphor 14 and the projection lens 3 to form a two-dimensional image. Projected.

配光演算部１３２は、検出した対向車両の位置及びサイズと、傾斜角度算出部１３１からの車両傾斜角度データとに基づいて、図９に示すように、対向車両のフロントガラスにハイビームが照射されないように、励起光源１１及び光偏向器１２の駆動を制御するマスク制御を行う。なお、図９では、車両は路面に対して傾斜しておらず、このため、車両傾斜角度データは０°となる。また、先行車両や歩行者がいる場合には、主制御部１３０が、先行車両及び歩行者の位置及びサイズを検出する。この場合、配光演算部１３２は、先行車両のリアガラスと歩行者とにハイビームが照射されないようにマスク制御を行う。 Based on the detected position and size of the oncoming vehicle and the vehicle inclination angle data from the inclination angle calculating section 131, the light distribution calculating unit 132 does not irradiate the windshield of the oncoming vehicle with a high beam, as shown in FIG. 9. As described above, mask control for controlling the driving of the excitation light source 11 and the optical deflector 12 is performed. Note that in FIG. 9, the vehicle is not inclined with respect to the road surface, and therefore the vehicle inclination angle data is 0°. Further, when there is a preceding vehicle or a pedestrian, the main control unit 130 detects the positions and sizes of the preceding vehicle and the pedestrian. In this case, the light distribution calculation unit 132 performs mask control so that the rear window of the preceding vehicle and the pedestrian are not irradiated with the high beam.

配光演算部１３２は、図９に示すように、走査範囲ＳＲの一部（フロントガラス）をマスクした照射範囲となる配光パターンに対応した走査信号を光偏向器１２に送信する。なお、図９〜図１１において、ハッチングされた部分が光照射範囲で、ハッチングされていない部分がマスク範囲である。 As shown in FIG. 9, the light distribution calculating unit 132 transmits to the optical deflector 12 a scanning signal corresponding to a light distribution pattern that is an irradiation range in which a part (the windshield) of the scanning range SR is masked. 9 to 11, the hatched portion is the light irradiation area, and the unhatched portion is the mask area.

光偏向器１２は、配光演算部１３２からの配光制御信号に基づいて、励起光源１１を駆動する。この際、光偏向器１２は、マスク処理として、マスクする領域を走査する際に励起光源１１から光を照射しないように制御する。 The light deflector 12 drives the excitation light source 11 based on the light distribution control signal from the light distribution calculation unit 132. At this time, the optical deflector 12 performs masking processing so as not to emit light from the excitation light source 11 when scanning the masked area.

車両が例えば小石等に乗り上げて左右に傾斜した場合（例えば、反時計方向に５°）、図１０に示すように、対向車両のフロントガラスにハイビームが照射されてしまうことがある。これを防止するために、実施形態２では、車両の傾斜に応じて、配光パターンを回転により補正する配光パターン補正処理を行う。なお、車両の傾斜は、図１０及び図１１において反時計方向がプラスの回転となる。 When the vehicle rides on a small stone or the like and leans to the left or right (for example, 5° in the counterclockwise direction), the windshield of the oncoming vehicle may be irradiated with the high beam, as shown in FIG. 10. In order to prevent this, in the second embodiment, a light distribution pattern correction process for correcting the light distribution pattern by rotation according to the inclination of the vehicle is performed. In addition, as for the inclination of the vehicle, the counterclockwise direction is positive rotation in FIGS. 10 and 11.

配光パターン補正処理では、車両に設けられた第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄは、３０ｍｓｅｃの間隔で車高を検出し、検出車高データをヘッドランプ制御部１３に送信する。ヘッドランプ制御部１３は、傾斜角度算出部１３１が、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄからの検出車高データに基づいて、車両傾斜角度を算し、算出した車両傾斜角度データを、配光演算部１３２に送信する。 In the light distribution pattern correction process, the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d provided on the vehicle detect the vehicle height at intervals of 30 msec and transmit the detected vehicle height data to the headlamp control unit 13. In the headlamp control unit 13, the inclination angle calculation unit 131 calculates the vehicle inclination angle based on the detected vehicle height data from the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d, and calculates the calculated vehicle inclination angle data as It transmits to the light distribution calculation part 132.

配光演算部１３２は、車両傾斜角度データに基づいて、対向車両のフロントガラスにロービームが照射されないように、算出済みの車両傾斜角度（０°）と新たに算出された車両傾斜角度（＋５°）との差分（−５°：時計方向）だけ配光パターンを傾斜させるような配光制御信号を光偏向器１２に送信する。 Based on the vehicle inclination angle data, the light distribution calculation unit 132 calculates the calculated vehicle inclination angle (0°) and the newly calculated vehicle inclination angle (+5°) so that the windshield of the oncoming vehicle is not irradiated with the low beam. ) Is transmitted to the optical deflector 12 so as to incline the light distribution pattern by the difference (−5°: clockwise).

光偏向器１２は、配光演算部１３２からの配光制御信号に基づいて、配光パターンを−５°（時計方向）傾斜させるように、励起光源１１を駆動する。これにより、図１１に示すように、差分（−５°）だけ配光パターンが傾斜し、対向車両のフロントガラスにはハイビームが照射されなくなる。なお、算出済みの車両傾斜角度が−５°で、新たに傾斜角度が＋５°で算出された場合には、差分となる−１０°配光パターンを傾斜させる。 The light deflector 12 drives the excitation light source 11 so as to incline the light distribution pattern by −5° (clockwise) based on the light distribution control signal from the light distribution calculation unit 132. As a result, as shown in FIG. 11, the light distribution pattern is inclined by the difference (−5°), and the high beam is not emitted to the windshield of the oncoming vehicle. If the calculated vehicle inclination angle is -5° and the inclination angle is newly calculated as +5°, the difference -10° light distribution pattern is inclined.

配光演算部１３２は、カメラ３０から撮影画像データを受信したタイミングでは、検出した対向車両の位置及びサイズと、傾斜角度算出部１３１からの車両傾斜角度データとに基づくマスク制御を行う。すなわち、配光パターン決定処理は、カメラ３０から撮影画像データを受信したタイミング（３００ｍｓ）で行われ、配向パターンの補正は、カメラ３０から更新された撮影画像データを受信するまでの間、配向パターン決定時に記憶部１３３の所定の領域（１３３ｂ）に保持される車両傾斜角度を基準に、新たに傾斜角度算出部で算出される車両傾斜角度が入力されるタイミング（３０ｍｓ）で行われる。 The light distribution calculation unit 132 performs mask control based on the detected position and size of the oncoming vehicle and the vehicle inclination angle data from the inclination angle calculation unit 131 at the timing when the captured image data is received from the camera 30. That is, the light distribution pattern determination process is performed at the timing (300 ms) at which the captured image data is received from the camera 30, and the alignment pattern is corrected until the updated captured image data is received from the camera 30. The determination is performed at the timing (30 ms) at which the vehicle inclination angle newly calculated by the inclination angle calculation unit is input with reference to the vehicle inclination angle held in the predetermined area (133b) of the storage unit 133 at the time of determination.

次に、車両に搭載した車両用灯具２を駆動して、ロービーム用配光パターンを形成する場合について説明を行う。 Next, a case will be described in which the vehicle lamp 2 mounted on the vehicle is driven to form a low beam light distribution pattern.

配光演算部１３２は、カメラ３０からの撮影画像データに基づいて、周知の検出方法により歩行者の位置及びサイズを検出する。 The light distribution calculation unit 132 detects the position and size of the pedestrian based on the captured image data from the camera 30 by a known detection method.

上記したハイビーム用配光パターン形成時と同様に、ヘッドランプ制御部１３は、傾斜角度算出部１３１が、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄからの検出車高データに基づいて、車両傾斜角度を算出し、算出した車両傾斜角度データを、配光演算部１３２に送信する。また、配光パターンを記憶部１３３の所定の領域（１３３ａ）から読み出し、さらに新たに算出した傾斜角度で補正処理した配光パターンに応じた配光制御信号を光偏向器１２に送信する。なお、記憶部１３３の所定の領域に記憶された配光パターンは、遠方や対向車のフロントガラスに光が照射されないようにカットオフされている（図１２参照）。 As in the case of forming the high beam light distribution pattern described above, in the headlamp control unit 13, the tilt angle calculation unit 131 causes the vehicle tilt based on the detected vehicle height data from the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d. The angle is calculated, and the calculated vehicle inclination angle data is transmitted to the light distribution calculation unit 132. In addition, the light distribution pattern is read from a predetermined area (133a) of the storage unit 133, and a light distribution control signal corresponding to the light distribution pattern corrected by the newly calculated tilt angle is transmitted to the optical deflector 12. The light distribution pattern stored in a predetermined area of the storage unit 133 is cut off so that the windshield of a distant or oncoming vehicle is not irradiated with light (see FIG. 12).

配光演算部１３２は、検出した歩行者の位置及びサイズと、傾斜角度算出部１３１からの車両傾斜角度データとに基づいて、図１２に示すように、歩行者にロービームが照射されないようにマスク制御を行う。なお、図１２では、車両は傾斜しておらず、車両傾斜角度データは０°となる。また、図１２〜図１４において、ハッチングされた部分が光照射範囲で、ハッチングされていない部分が非照射範囲である。 Based on the detected position and size of the pedestrian and the vehicle inclination angle data from the inclination angle calculation unit 131, the light distribution calculation unit 132 masks the pedestrian so that the low beam is not emitted, as shown in FIG. Take control. Note that in FIG. 12, the vehicle is not inclined, and the vehicle inclination angle data is 0°. In addition, in FIGS. 12 to 14, the hatched portion is the light irradiation area, and the unhatched portion is the non-irradiation area.

車両が傾斜した場合（例えば、時計方向に５°）、図１３に示すように、歩行者にロービームが照射されてしまうことがある。これを防止するために、本実施形態では、車両の傾斜に応じて、配光パターンを補正する配光パターン補正処理を行う。なお、本実施形態では、車両の傾斜は、図１３及び図１４において時計方向がマイナスの傾斜となる。 When the vehicle is tilted (for example, 5° in the clockwise direction), the pedestrian may be irradiated with the low beam, as shown in FIG. 13. In order to prevent this, in the present embodiment, light distribution pattern correction processing for correcting the light distribution pattern is performed according to the inclination of the vehicle. In this embodiment, the vehicle is inclined in the clockwise direction in FIGS. 13 and 14.

配光パターン補正処理では、上記したハイビーム用配光パターン形成時と同様に、傾斜角度算出部１３１が、３０ｍｓｅｃの間隔で、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄからの検出車高データに基づいて車両傾斜角度を算出し、算出した車両傾斜角度データを、配光演算部１３２に送信する。 In the light distribution pattern correction process, similarly to the above-described high beam light distribution pattern formation, the inclination angle calculation unit 131 converts the detected vehicle height data from the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d at intervals of 30 msec. The vehicle tilt angle is calculated based on the calculated vehicle tilt angle data, and the calculated vehicle tilt angle data is transmitted to the light distribution calculation unit 132.

配光演算部１３２は、車両傾斜角度データに基づいて、歩行者にロービームが照射されないように、算出済みの車両傾斜角度（０°）と新たに算出された車両傾斜角度（−５°）との差分（＋５°：反時計方向）だけ配光パターンを回転（傾斜）させるような配光制御信号を光偏向器１２に送信する。 Based on the vehicle inclination angle data, the light distribution calculating unit 132 calculates the calculated vehicle inclination angle (0°) and the newly calculated vehicle inclination angle (−5°) so that the pedestrian is not irradiated with the low beam. The light distribution control signal for rotating (tilting) the light distribution pattern by the difference (+5°: counterclockwise) is transmitted to the optical deflector 12.

光偏向器１２は、配光演算部１３２からの配光制御信号に基づいて、励起光源１１を駆動する。これにより、図１４に示すように、差分（＋５°）だけ配光パターンが回転し、歩行者にはロービームが照射されなくなる。 The light deflector 12 drives the excitation light source 11 based on the light distribution control signal from the light distribution calculation unit 132. As a result, as shown in FIG. 14, the light distribution pattern rotates by the difference (+5°), and the pedestrian is not irradiated with the low beam.

（実施形態の効果）
本実施形態における車両用灯具２によれば、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄにより３０ｍｓｅｃ毎に検出される車高データに基づいて撮影時に設定された配光パターンを補正するため、３００ｍｓｅｃの間隔でカメラ３０により撮影された撮影画像データに基づいて配光パターンを補正する方式に比べて補正するまでのタイムラグが短くなる。また、カメラ３０による撮影画像データに基づいて対向車等を検出し、対向車のフロントガラスに光が照射されないように配光パターンを変更するマスク処理を行う場合、撮影時の傾斜角度を保持し、これを配光パターンの補正に反映させることで、撮影画像の信号処理遅延に基づくマスク箇所の位置ずれを防止することができ、対向車両に予期せぬグレアを与えることなく、また、歩行者にロービームが照射されること等を回避することができる。 (Effects of the embodiment)
According to the vehicular lamp 2 in the present embodiment, the light distribution pattern set at the time of photographing is corrected based on the vehicle height data detected by the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d every 30 msec. The time lag until the correction is shortened as compared with the method of correcting the light distribution pattern based on the captured image data captured by the camera 30 at the intervals of. In addition, when an oncoming vehicle or the like is detected based on image data captured by the camera 30 and mask processing is performed to change the light distribution pattern so that the windshield of the oncoming vehicle is not irradiated with light, the tilt angle at the time of shooting is maintained. By reflecting this in the correction of the light distribution pattern, it is possible to prevent the displacement of the mask position due to the signal processing delay of the captured image, without giving unexpected glare to the oncoming vehicle, and also for pedestrians. It is possible to prevent the low beam from being radiated on.

なお、本実施形態では、水平方向の補正を主に述べたが、同時に、垂直方向についても補正を行う。この場合、記憶部１３３の所定の領域（１３３ｂ）にピクセル単位の傾斜角度を保持しておき、配光演算部１３２が、以下に示す演算式（３）を用いて補正値ｙＨＶを演算することにより垂直方向の補正も可能である。 In this embodiment, the correction in the horizontal direction is mainly described, but at the same time, the correction in the vertical direction is also performed. In this case, the inclination angle of each pixel is held in a predetermined area (133b) of the storage unit 133, and the light distribution calculation unit 132 calculates the correction value y HV using the following calculation formula (3). As a result, vertical correction is also possible.

なお、演算式（３）において、ｘＨ，ｙＨは、配光描画された画像におけるｘ，ｙ座標、係数の０．１は、回転演算後の１ピクセルあたりの補正シフト量（ピクセル単位の角度）、θＶは、垂直方向の車両傾斜角度である。 In the arithmetic expression (3), x H and y H are x and y coordinates in the image subjected to light distribution drawing, and a coefficient of 0.1 is a correction shift amount per pixel (in pixel units) after the rotation calculation. Angle), θ V is the vehicle tilt angle in the vertical direction.

なお、本実施形態によれば、カメラ３０は３００ｍｓｅｃの間隔で撮影を行い、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄは、３０ｍｓｅｃの間隔で車高を検出しているため、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄでの車高検出タイミングは、カメラ３０での撮影タイミングと所定周期で一致しているが、各間隔は適宜変更可能である。なお、撮影タイミングと車高検出タイミングとがずれた場合、定期的に撮影タイミングをシフトする等によりタイミングを所定周期で一致させる処理を行うことが好ましい。 According to the present embodiment, the camera 30 takes images at intervals of 300 msec, and the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d detect the vehicle height at intervals of 30 msec. The vehicle height detection timings of the four vehicle height sensors 18a to 18d coincide with the photographing timing of the camera 30 in a predetermined cycle, but the intervals can be changed as appropriate. When the photographing timing and the vehicle height detection timing are deviated from each other, it is preferable to perform a process of matching the timing in a predetermined cycle by periodically shifting the photographing timing or the like.

また、実施形態１では、カメラ３０での撮影画像に基づいて配光パターンを設定しているが、配光パターンを設定するための情報は撮影画像に限らず、例えば、車両や歩行者等の対象物までの距離を測定する測距センサでの測定結果に基づいて、配光パターンを設定するようにしてもよい。 Further, in the first embodiment, the light distribution pattern is set based on the image captured by the camera 30, but the information for setting the light distribution pattern is not limited to the captured image, but may be, for example, a vehicle or a pedestrian. The light distribution pattern may be set based on the measurement result of the distance measuring sensor that measures the distance to the object.

また、本実施形態では、車高センサ１８ａ〜１８ｄにより検出された車高データに基づいて、車両傾斜角度を算出しているが、車高センサ１８ａ〜１８ｄに限らず、加速度センサやジャイロセンサを車両に搭載し、これら各センサで検出されたデータに基づいて、車両傾斜角度を算出するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the vehicle inclination angle is calculated based on the vehicle height data detected by the vehicle height sensors 18a to 18d, but the vehicle height sensors 18a to 18d are not limited to the acceleration sensor and the gyro sensor. It may be mounted on a vehicle and the vehicle inclination angle may be calculated based on the data detected by these sensors.

また、励起光源１１を用いているが、光源の色そのものを照射するような光源を用いてもよい。この場合、蛍光体（投影体）は不要となり、光源からの光がそのまま照射される。また、蛍光体に代えて、透光性の拡散板を用いてもよい。さらに、光源は、１つのまとまった光線を照射すればよく、例えば、ファイバで光を導くようにしてもよい。ファイバに導く光は、ＲＧＢで混色された白色光でもよい。 Further, although the excitation light source 11 is used, a light source that emits the color of the light source itself may be used. In this case, the phosphor (projection body) is not necessary, and the light from the light source is directly emitted. Further, a translucent diffusion plate may be used instead of the phosphor. Further, the light source may irradiate a single bundle of light rays, and for example, the light may be guided by a fiber. The light guided to the fiber may be white light mixed with RGB.

また、矩形状の蛍光体を用いているが、これに限らず、例えば楕円形でもよい。 Further, although the rectangular phosphor is used, the shape is not limited to this and may be, for example, an ellipse.

また、光源からの光を光偏向器１２で走査することで配向パターンを形成するものとしたがこれに限らない。例えば行列状に配置された発光素子の光源を利用しても構わない。配向パターンの形成、マスク処理は発光素子の位置によりON/OFF切り替えることで実現可能である(例えば、特開２０１５−０１５１０４号公報開示の光源)。この場合も同様の処理による演算結果に基づいて行列状に配置された発光素子を制御する。所定位置にマスク処理可能な光源であれば良い。 Further, the alignment pattern is formed by scanning the light from the light source with the light deflector 12, but the invention is not limited to this. For example, light sources of light emitting elements arranged in a matrix may be used. The formation of the alignment pattern and the mask processing can be realized by switching ON/OFF depending on the position of the light emitting element (for example, the light source disclosed in JP-A-2015-015104). Also in this case, the light emitting elements arranged in a matrix are controlled based on the calculation result by the similar processing. Any light source can be used as long as it can mask the predetermined position.

また、新たに算出された車両傾斜角度との差分により配向パターン補正処理を行うようにしたがこれに限らない。算出済みの車両傾斜角度との差分により補正処理をすればそのタイミングはいずれでも良い。カメラ撮影と傾斜角度検出が同時に行われた時点を基準として、基準時の配向パターンとの差分をとるようにするのが好ましい。 Further, although the orientation pattern correction process is performed based on the difference from the newly calculated vehicle inclination angle, the present invention is not limited to this. Any timing may be used as long as the correction processing is performed based on the difference from the calculated vehicle inclination angle. It is preferable to take a difference from the alignment pattern at the time of the reference, with the time when the camera photographing and the tilt angle detection are performed at the same time as the reference.

（変形例）
なお、本実施形態では、カメラ３０と車高センサ１８ａ〜１８ｄとを用いた配向パターンの補正制御について説明したが、走行環境によりリアルタイムに変化する車両の傾斜角度を検出する車高センサ１８ａ〜１８ｄによってのみ配向パターンの補正制御を行うことも可能である。この場合の車両用灯具２の制御系の構成を変形例として図１５に示す。 (Modification)
In the present embodiment, the alignment pattern correction control using the camera 30 and the vehicle height sensors 18a to 18d has been described, but the vehicle height sensors 18a to 18d that detect the inclination angle of the vehicle that changes in real time depending on the traveling environment. It is also possible to carry out correction control of the alignment pattern only by. The configuration of the control system of the vehicular lamp 2 in this case is shown in FIG. 15 as a modified example.

図１５に示すように、図３に示す本実施形態の車両用灯具２との構成上の差異は、カメラ３０、及びカメラ信号処理部１９を備えていないことであり、ヘッドランプ制御部１３が、デフォルトで設定された配光パターンを、リアルタイムに変化する車両の傾きを検出する車高センサ１８ａ〜１８ｄによってのみ補正制御を行う。 As shown in FIG. 15, a structural difference from the vehicular lamp 2 of the present embodiment shown in FIG. 3 is that the camera 30 and the camera signal processing unit 19 are not provided, and the headlamp control unit 13 is The light distribution pattern set by default is corrected and controlled only by the vehicle height sensors 18a to 18d that detect the inclination of the vehicle that changes in real time.

ヘッドランプ制御部１３は、車両用灯具２が搭載される車両の路面に対する傾斜角度を算出し、算出された前記車両の路面に対する傾斜角度に基づき所定の配光パターンを補正する。車両の傾斜角度に応じた配光パターンの補正制御は、実施形態と同様であり、重複を回避する意味で詳細な説明を省略する。 The headlamp controller 13 calculates an inclination angle of the vehicle on which the vehicle lamp 2 is mounted with respect to the road surface, and corrects a predetermined light distribution pattern based on the calculated inclination angle of the vehicle with respect to the road surface. The correction control of the light distribution pattern according to the inclination angle of the vehicle is the same as that of the embodiment, and detailed description thereof will be omitted to avoid duplication.

配光演算部１３２は、傾斜角度算出部１３１で算出された車両の路面に対する傾斜角度に基づき所定の配光パターンを補正する。記憶部１３３には、ロービーム、ハイビーム等における様々な配光パターンが記憶されており、配光演算部１３２は、例えば、ロービーム時、記憶部１３３からロービーム用の配光パターンを読み込み、ハイビーム時、記憶部１３３からハイビーム用の配光パターンを読み込み、読み込んだ配光パターンに応じた配光制御信号を生成して光偏向器１２に送信する。 The light distribution calculation unit 132 corrects a predetermined light distribution pattern based on the inclination angle of the vehicle with respect to the road surface calculated by the inclination angle calculation unit 131. Various light distribution patterns in low beam, high beam, etc. are stored in the storage unit 133. For example, the light distribution calculation unit 132 reads a low beam light distribution pattern from the storage unit 133 at the time of low beam, and at the time of high beam, The light distribution pattern for high beam is read from the storage unit 133, a light distribution control signal corresponding to the read light distribution pattern is generated, and is transmitted to the optical deflector 12.

例えば、ロービーム時には、主制御部１３０が、記憶部１３３からロービーム用の配光パターンを読み込み、配光演算部１３２が、読み込まれた配光パターンに応じた配光制御信号を生成して光偏向器１２に送信する。 For example, at the time of low beam, the main control unit 130 reads the light distribution pattern for low beam from the storage unit 133, and the light distribution calculation unit 132 generates a light distribution control signal according to the read light distribution pattern to perform optical deflection. To the container 12.

すなわち、配向パターンの読み出し時に、車両に設けられた第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄが車高を検出し、主制御部１３０を介してその検出車高データが傾斜角度算出部１３１へ送信される。傾斜角度算出部１３１は、第１〜第４車高センサ１８ａ〜１８ｄから出力される検出車高データに基づき、演算式（１）を用いた演算により水平方向の車両傾斜角度を求め、また、演算式（２）を用いた演算により垂直方向の車両傾斜角度を求め、ここで算出された車両傾斜角度データを配光演算部１３２に送信する。 That is, when the orientation pattern is read, the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d provided on the vehicle detect the vehicle height, and the detected vehicle height data is sent to the inclination angle calculation unit 131 via the main control unit 130. Sent. The inclination angle calculation unit 131 obtains the vehicle inclination angle in the horizontal direction by calculation using the arithmetic expression (1) based on the detected vehicle height data output from the first to fourth vehicle height sensors 18a to 18d, and The vehicle inclination angle in the vertical direction is obtained by calculation using the arithmetic expression (2), and the vehicle inclination angle data calculated here is transmitted to the light distribution calculation unit 132.

このとき、配光演算部１３２に送信される配向パターン読み出し時の車両傾斜角度は、主制御部１３０が、記憶部１３３の所定の領域（１３３ｂ）に保持しておくものとする。また、傾斜角度算出部１３１は、配向パターンを読み出して以降、例えば、３０ｍｓｅｃの間隔で、逐次、リアルタイムに変化する新たな車両傾斜角度を求め、都度、配光演算部１３２へ送信するものとする。 At this time, the main control unit 130 holds the vehicle inclination angle at the time of reading the orientation pattern, which is transmitted to the light distribution calculation unit 132, in a predetermined area (133b) of the storage unit 133. After reading the orientation pattern, the tilt angle calculation unit 131 obtains new vehicle tilt angles that sequentially change in real time at intervals of, for example, 30 msec, and transmits the new vehicle tilt angle to the light distribution calculation unit 132 each time. ..

配光演算部１３２は、記憶部１３３から配向パターンを読み出した後、傾斜角度算出部１３１が３０ｍｓｅｃ間隔で新たに傾斜角度を算出すると、記憶部１３３の所定の領域（１３３ｂ）に保持された配向パターン読み出し時の車両傾斜角度と、傾斜角度算出部１３１で新たに算出された傾斜角度との差分を求める。そして、この差分だけ記憶部１３３から読み出された配光パターンを逆方向に傾斜させる配光パターン補正処理を実行する。 The light distribution calculation unit 132 reads out the alignment pattern from the storage unit 133, and then, when the tilt angle calculation unit 131 newly calculates the tilt angle at an interval of 30 msec, the orientation held in the predetermined region (133b) of the storage unit 133. The difference between the vehicle inclination angle at the time of reading the pattern and the inclination angle newly calculated by the inclination angle calculation unit 131 is obtained. Then, the light distribution pattern correction process of tilting the light distribution pattern read from the storage unit 133 in the opposite direction by this difference is executed.

なお、ハイビーム用配向パターンが選択された場合も同様の動作を行う。 The same operation is performed when the high beam orientation pattern is selected.

変形例における車両用灯具２によれば、車両用灯具２が搭載される車両の路面に対する傾斜角度を算出し、算出された傾斜角度に基づき所定の配光パターンを補正するので、走行環境によりリアルタイムに変化する車両の傾斜角度が反映された適切な配光パターンを形成することができる。 According to the vehicular lamp 2 in the modified example, the inclination angle with respect to the road surface of the vehicle in which the vehicular lamp 2 is mounted is calculated, and the predetermined light distribution pattern is corrected based on the calculated inclination angle. It is possible to form an appropriate light distribution pattern that reflects the vehicle inclination angle that changes to.

２…車両用灯具、３…投影レンズ、４…レンズホルダ、５…本体筒、６…底蓋、１１…励起光源、１１ａ…半導体発光素子、１１ｂ…集光レンズ、１２…光偏向器、１３…ヘッドランプ制御部、１４…蛍光体、１５…ＣＡＮバス、１３０…主制御部、１３１…傾斜角度算出部、１３２…配光演算部、１３３…記憶部、１８ａ〜１８ｄ…第１〜第４車高センサ、１９…信号処理部、２０…光偏向ミラー、２１，２２…第１，第２支持部、２３ａ，２３ｂ…半環状圧電アクチュエータ、２４ａ、２４ｂ…トーションバー、３０…カメラ、３１ａ，３１ｂ…圧電アクチュエータ、３２ａ〜３２ｅ…電極パッド、３３ａ〜３３ｅ…電極パッド 2... Vehicle lamp, 3... Projection lens, 4... Lens holder, 5... Main body cylinder, 6... Bottom lid, 11... Excitation light source, 11a... Semiconductor light emitting element, 11b... Condensing lens, 12... Optical deflector, 13 ... headlamp control unit, 14... phosphor, 15... CAN bus, 130... main control unit, 131... tilt angle calculation unit, 132... light distribution calculation unit, 133... storage unit, 18a-18d... first to fourth Vehicle height sensor, 19... Signal processing unit, 20... Optical deflection mirrors 21, 22... First and second supporting units, 23a, 23b... Semi-annular piezoelectric actuator, 24a, 24b... Torsion bar, 30... Camera, 31a, 31b... Piezoelectric actuator, 32a to 32e... Electrode pad, 33a to 33e... Electrode pad

Claims (7)

所定の配光パターンを形成する車両用灯具であって、
光を照射する光源と、
前記光源から照射される光に基づき前記所定の配光パターンを形成する光学系と、
前記車両用灯具が搭載される車両の路面に対する傾斜角度を算出する傾斜角度算出手段と、
算出された前記車両の路面に対する傾斜角度に基づき前記所定の配光パターンを補正する配光パターン補正手段と、
第１間隔で入力される第１情報に基づいて前記所定の配向パターンを設定する配向パターン設定手段と、
を備え、
前記傾斜角度算出手段は、
前記第１間隔より短い第２間隔で入力される第２情報に基づき路面に対する前記車両の傾斜角度を算出し、
前記配光パターン補正手段は、
所定時点で前記第１情報が入力されてから前記第１間隔で次の第１情報が入力されるまでの間、前記傾斜角度算出手段で新たに傾斜角度が算出され、前記傾斜角度算出手段により算出された前記所定時点における傾斜角度と、新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、前記配向パターン設定手段により前記所定時点に入力された第１情報に基づいて設定された前記所定の配向パターンを補正することを特徴とする車両用灯具。 A vehicular lamp that forms a predetermined light distribution pattern,
A light source that emits light,
An optical system that forms the predetermined light distribution pattern based on the light emitted from the light source,
An inclination angle calculating means for calculating an inclination angle with respect to a road surface of a vehicle on which the vehicle lamp is mounted;
A light distribution pattern correction means for correcting the predetermined light distribution pattern based on the calculated inclination angle of the vehicle with respect to the road surface;
Alignment pattern setting means for setting the predetermined alignment pattern based on the first information input at the first interval;
Equipped with
The tilt angle calculating means,
Calculating an inclination angle of the vehicle with respect to a road surface based on second information input at a second interval shorter than the first interval,
The light distribution pattern correction means,
From the time when the first information is input at a predetermined time to the time when the next first information is input at the first interval, the tilt angle calculation unit newly calculates the tilt angle, and the tilt angle calculation unit calculates the tilt angle. Based on the difference between the calculated tilt angle at the predetermined time point and the newly calculated tilt angle, the predetermined orientation set based on the first information input at the predetermined time point by the alignment pattern setting means. A vehicular lamp characterized by correcting a pattern . 請求項１に記載の車両用灯具において、
所定時点で前記第１情報が入力されてから前記第１間隔で次の第１情報が入力されるまでの間、前記傾斜角度算出手段により算出された前記所定時点における傾斜角度を保持する保持手段を備え、
前記配光パターン補正手段は、
前記傾斜角度算出手段により新たに傾斜角度が算出されるごとに、前記保持手段に保持された傾斜角度と新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、前記配向パターン設定手段により前記所定時点に入力された第１情報に基づいて設定された前記所定の配向パターンを補正することを特徴とする車両用灯具。 The vehicle lamp according to claim 1,
A holding unit that holds the tilt angle at the predetermined time calculated by the tilt angle calculation unit from the input of the first information at the predetermined time to the input of the next first information at the first interval. Equipped with
The light distribution pattern correction means,
Every time a new tilt angle is calculated by the tilt angle calculation means, based on the difference between the tilt angle held by the holding means and the newly calculated tilt angle, the alignment pattern setting means sets the A vehicular lamp that corrects the predetermined orientation pattern set based on the input first information. 請求項１又は２に記載の車両用灯具において、
前記第１情報は、前記車両に搭載されたカメラで撮影された撮影画像データであって、前記光学系により走査される走査領域と前記撮影画像データの照射領域が重複しており、
前記配向パターン設定手段は、
前記撮影画像データに基づいて前記配向パターンを設定することを特徴とする車両用灯具。 The vehicle lamp according to claim 1 or 2,
The first information is captured image data captured by a camera mounted on the vehicle, and a scanning region scanned by the optical system and an irradiation region of the captured image data overlap,
The orientation pattern setting means,
A vehicular lamp, wherein the orientation pattern is set based on the captured image data. 請求項１又は２に記載の車両用灯具において、
前記第２情報は、前記車両の特定箇所の路面からの高さ情報であり、
前記傾斜角度算出手段は、
前記車両の高さ情報に基づいて前記傾斜角度を算出することを特徴とする車両用灯具。 The vehicle lamp according to claim 1 or 2,
The second information is height information from a road surface of a specific portion of the vehicle,
The tilt angle calculating means,
A vehicular lamp, wherein the tilt angle is calculated based on height information of the vehicle. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用灯具において、
前記傾斜角度算出手段により車両の傾斜角度を算出するタイミングは、配向パターン設定手段により配向パターンを設定するタイミングと所定の周期で一致していることを特徴とする車両用灯具。 The vehicle lamp according to any one of claims 1 to 4,
The vehicle lamp according to claim 1, wherein a timing at which the inclination angle of the vehicle is calculated by the inclination angle calculation means coincides with a timing at which the orientation pattern setting means sets the orientation pattern at a predetermined cycle. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用灯具において、
前記光源から照射された光を走査する光偏向器を備え、
前記光学系は、
前記光偏向器により走査された光により前記所定の配光パターンを形成することを特徴とする車両用灯具。 The vehicle lamp according to any one of claims 1 to 5,
An optical deflector for scanning the light emitted from the light source is provided,
The optical system is
A vehicle lamp characterized in that the predetermined light distribution pattern is formed by the light scanned by the light deflector. 光を照射する光源と、所定の配光パターンを形成する光学系とを備えた車両用灯具の制御方法であって、
前記車両用灯具が搭載される車両の路面に対する傾斜角度を算出する傾斜角度算出工程と、
前記傾斜角度算出工程で算出された前記傾斜角度に基づき前記所定の配光パターンを補正する配光パターン補正工程と、
第１間隔で入力される第１情報に基づいて前記所定の配向パターンを設定する配向パターン設定工程と、
を備え、
前記傾斜角度算出工程では、前記第１間隔より短い第２間隔で入力される第２情報に基づき路面に対する前記車両の傾斜角度を算出し、
前記配光パターン補正工程では、所定時点で前記第１情報が入力されてから前記第１間隔で次の第１情報が入力されるまでの間、前記傾斜角度算出工程で新たに傾斜角度が算出され、前記傾斜角度算出工程で算出された前記所定時点における傾斜角度と、新たに算出された傾斜角度との差分に基づき、前記配向パターン設定工程で前記所定時点に入力された第１情報に基づいて設定された前記所定の配向パターンを補正することを特徴とする車両用灯具の制御方法。 A method of controlling a vehicular lamp comprising a light source for irradiating light and an optical system for forming a predetermined light distribution pattern,
An inclination angle calculating step of calculating an inclination angle with respect to a road surface of a vehicle in which the vehicle lamp is mounted;
A light distribution pattern correction step of correcting the predetermined light distribution pattern based on the tilt angle calculated in the tilt angle calculation step,
An alignment pattern setting step of setting the predetermined alignment pattern based on the first information input at the first interval,
Equipped with
In the inclination angle calculating step, the inclination angle of the vehicle with respect to the road surface is calculated based on the second information input at the second interval shorter than the first interval,
In the light distribution pattern correction step, a tilt angle is newly calculated in the tilt angle calculation step from the input of the first information at a predetermined time to the input of the next first information at the first interval. Based on the difference between the tilt angle calculated at the predetermined time point in the tilt angle calculation step and the newly calculated tilt angle, based on the first information input at the predetermined time point in the alignment pattern setting step. A method for controlling a vehicular lamp , comprising correcting the predetermined orientation pattern set as described above .
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