JP6840550B2

JP6840550B2 - 車両用前照灯システム

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Publication number: JP6840550B2
Application number: JP2017011310A
Authority: JP
Inventors: 研二秋貞
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2037-01-25
Also published as: JP2018118614A

Description

本発明は、車両用前照灯システムに関し、特に、高反射体（例えば、反射板や道路標識）の近くに低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）が存在する場合、低反射体が見えづらくなるのを抑制することができる車両用前照灯システムに関する。

従来、車両前方に存在する反射体からの反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えるか否かを判定し、反射光が運転者に眩惑を与えると判定された場合、運転者に眩惑を与えないと判定される値まで車両用前照灯の照射光度を低下させるように構成された車両用前照灯システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５３９４９０１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用前照灯システムにおいては、車両用前照灯の照射光度を低下させることで、反射体からの反射光が運転者に眩惑を与えるのを抑制することができるものの、車両用前照灯の照射光度を下げた領域が全体的に暗くなってしまうため、特に高反射体（例えば、反射板や道路標識）の近くに低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）が存在する場合、低反射体が見えづらくなるという課題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高反射体（例えば、反射板や道路標識）の近くに低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）が存在する場合、高反射体からの反射光による眩惑を抑制でき、かつ、低反射体が見えづらくなるのを抑制することができる車両用前照灯システムを実現することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一つの側面は、車両に搭載される車両用前照灯システムにおいて、前記車両の前部右側に設けられた第１灯具ユニットと、前記車両の前部左側に設けられた第２灯具ユニットと、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットの前記車両前方への照射光の光度を制御する制御手段と、前記車両前方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記車両前方に存在する反射体を検出する反射体検出手段と、前記反射体検出手段によって検出された反射体からの反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えるか否かを判定する眩惑判定手段と、前記眩惑判定手段によって前記反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えると判定された場合、前記反射光に対する前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットの寄与度を算出する寄与度算出手段と、を備え、前記制御手段は、前記反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えないと判定される値まで、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットのうち少なくとも前記寄与度算出手段によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニットの照射光の光度を変化させることを特徴とする。

この側面によれば、高反射体（例えば、反射板や道路標識）の近くに低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）が存在する場合、高反射体からの反射光による眩惑を抑制でき、かつ、低反射体が見えづらくなるのを抑制することができる車両用前照灯システムを実現することができる。

これは、従来技術のように車両の前部左右両側に設けられた車両用前照灯の照射光度を左右同時に下げるのではなく、反射光が運転者に眩惑を与えないと判定される値まで、第１灯具ユニット及び第２灯具ユニットのうち少なくとも寄与度が高い方の灯具ユニットの照射光の光度を変化させることで、照射範囲全体の照射光度の低下を抑えながら反射体からの眩惑反射光光度のみを低下させることができることによるものである。その結果、高反射体（例えば、反射板や道路標識）の近くに低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）が存在する場合であっても、車両Ｖの運転者は、歩行者などの低反射体を認識しつつ、反射板などの高反射体からの反射光による眩惑を受けづらくなる。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記制御手段は、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットが照射、非照射を交互に繰り返すように、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットを制御し、前記撮像手段は、前記第１灯具ユニットが照射、かつ、前記第２灯具ユニットが非照射となる第１タイミング、及び、前記第１灯具ユニットが非照射、かつ、前記第２灯具ユニットが照射となる第２タイミングで、前記車両前方を撮像し、前記寄与度算出手段は、前記第１タイミングで撮像された画像及び前記第２タイミングで撮像された画像に基づいて、前記寄与度を算出することを特徴とする。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記撮像手段は、さらに、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットがいずれも非照射となる第３タイミングで、前記車両前方を撮像し、さらに、前記第３タイミングで撮像された画像に基づいて、前記車両周囲の明るさを判定する明るさ判定手段を備え、前記車両の運転者に眩惑を与えないと判定される値は、前記明るさ判定手段の判定結果に応じて変化する値であることを特徴とする。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記制御手段は、単位時間あたりの前記第１灯具ユニットの照射時間及び前記第２灯具ユニットの照射時間のうち少なくとも一方を変化させることで、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットのうち少なくとも一方の灯具ユニットの照射光の光度を変化させることを特徴とする。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記制御手段は、前記反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えないと判定される値まで、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットのうち少なくとも前記寄与度算出手段によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニットの照射光のうち、前記反射体検出手段によって検出された反射体を含むエリアを照射する照射光の光度を変化させることを特徴とする。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記反射体より反射率が低い低反射体を赤外線を用いて検出する低反射体検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記反射体検出手段によって検出された反射体からの反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えないと判定され、かつ、前記低反射体検出手段によって検出された低反射体を認識できると判定されるまで、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットのうち少なくとも前記寄与度算出手段によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニットの照射光の光度を変化させることを特徴とする。

また、上記発明において、好ましい態様は、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットは、ＤＭＤを備えた灯具ユニット、光偏向器を備えた灯具ユニット、又は、液晶装置を備えた灯具ユニットである。

第１実施形態の車両用前照灯システム１０のシステム構成の一例を示す図である。第１灯具ユニット２０Ｒ（及び第２灯具ユニット２０Ｌ）の一例である。第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの照射タイミングを表す図である。車両Ｖ前方に存在する反射板、道路標識の例である。反射体Ｒ１からの反射光に対する寄与度が第１灯具ユニット２０Ｒと第２灯具ユニット２０Ｌとで異なることを説明するための図である。反射体Ｒ１からの反射光に対する寄与度が第１灯具ユニット２０Ｒと第２灯具ユニット２０Ｌとで異なることを説明するための図である。第１灯具ユニット２０Ｒの寄与度が６０、第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度が４０の例である。車両用前照灯システム１０の動作の一例を示すフローチャートである。車両Ｖ前方に存在する反射板、歩行者の例である。第２実施形態の車両用前照灯システム１０Ａのシステム構成の一例を示す図である。車両用前照灯システム１０Ａの動作の一例を示すフローチャートである。第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの照射タイミングを表す図である。第１灯具ユニット２０Ｒの寄与度が８０、第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度が２０の例である。反射体（反射板Ｒ１）と灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌとの位置関係を説明するための図である。（ａ）再帰性反射部材の構造の一例、（ｂ）入射角と反射照度の関係を表すグラフである。（ａ）Ｆ型反射体の定義について説明するための図、（ｂ）Ｇ型反射体の定義について説明するための図である。

以下、本発明の第１実施形態である車両用前照灯システム１０について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。

図１は、第１実施形態の車両用前照灯システム１０のシステム構成の一例を示す図である。

図１に示すように、車両用前照灯システム１０は、車両Ｖに搭載される車両用前照灯システムで、第１灯具ユニット２０Ｒ、第２灯具ユニット２０Ｌ、撮像部３０、制御部３２、反射体検出部３４、眩惑判定部３６、寄与度算出部３８、明るさ判定部４０、記憶部４２等を備える。

第１灯具ユニット２０Ｒは車両Ｖの前部右側（車両Ｖ前方に向かって右側）に設けられ、第２灯具ユニット２０Ｌは車両Ｖの前部左側（車両Ｖ前方に向かって左側）に設けられる。なお、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの構成は共通しているので、以下、第１灯具ユニット２０Ｒの構成を中心に説明する。

第１灯具ユニット２０Ｒ（及び第２灯具ユニット２０Ｌ）は、その照射光の光度を部分的に変化させることが可能な灯具ユニットである。

図２は、第１灯具ユニット２０Ｒ（及び第２灯具ユニット２０Ｌ）の一例である。

図２に示すように、第１灯具ユニット２０Ｒは、光源２１（例えば、ＬＥＤやＬＤ等の半導体発光素子）、集光レンズ２２、投影レンズ２４、不用光吸収体２５の他、その照射光の光度を部分的に変化させるために、ＤＭＤ２３（DMD:Digital Mirror Device）を備える。

ＤＭＤ２３は、アレイ状に配列された複数のマイクロミラー（図示せず）を備える。集光レンズ２２で集光された光源２１からの光は、複数のマイクロミラーに入射する。複数のマイクロミラーのうちオン位置のマイクロミラーで反射された光は、投影レンズ２４に入射し、当該投影レンズ２４を透過して車両Ｖ前方に照射される。一方、複数のマイクロミラーのうちオフ位置のマイクロミラーで反射された光は、不用光吸収体２５に入射し、当該不用光吸収体２５に吸収される。

ＤＭＤを用いた灯具ユニットについては、特開２０１６−３４７８５号公報や特開２００４−２１０１２５号公報等に詳細に記載されているため、これ以上の説明は省略する。

図３は、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの照射タイミングを表す図である。

制御部３２は、ＣＰＵ等を含み、主に、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの車両Ｖ前方への照射光の光度を制御するために用いられる。図３（ａ）に示すように、制御部３２は、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌが照射、非照射を交互に繰り返すように、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌ（ＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのオンオフする周期）を制御する。

具体的には、制御部３２は、第１灯具ユニット２０Ｒが照射及び第２灯具ユニット２０Ｌが非照射（図３（ａ）中のｔ１、ｔ４参照）、第１灯具ユニット２０Ｒが非照射及び第２灯具ユニット２０Ｌが照射（図３（ａ）中のｔ２、ｔ５参照）、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌがいずれも非照射（図３（ａ）中のｔ３、ｔ６参照）を周期的に繰り返すように、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌ（ＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのオンオフする周期）を制御する。なお、各図において周期ｔ１〜ｔ６のみを示してあるが、これは説明の便宜のためであり、実際にはこれ以降も周期は継続する。なお、本実施形態において、照射及び非照射の周期は人間の眼では認識できないほど短い周期に設定されている。

その際、制御部３２は、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌ（ＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのオンオフする周期）を制御してデューティー比を制御することで、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌの照射光の光度（照度）を制御することができる。デューティー比は、各々の周期ｔ１、ｔ２、ｔ４、ｔ５（単位時間）とＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーがオン位置に位置している時間（照射時間）との比のことである。

図３（ａ）中の上段は第１灯具ユニット２０Ｒがデューティー比８０％で照射している様子を表し、図３（ａ）中の下段は第２灯具ユニット２０Ｌがデューティー比８０％で照射している様子を表す。

図３（ｂ）中の上段は第１灯具ユニット２０Ｒがデューティー比５０％で照射している様子を表し、図３（ｂ）中の下段は第２灯具ユニット２０Ｌがデューティー比８０％で照射している様子を表す。

また、制御部３２は、各々のマイクロミラーのオンオフする周期を個別に制御することで、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌの照射光の光度（照度）を部分的に変化させることができる。

例えば、制御部３２は、各々のマイクロミラーのうち図４中のエリアＡに対応するマイクロミラーのオンオフする周期を個別に制御することで、エリアＡを照射する照射光の光度（照度）を変化させることができる。エリアＢ、エリアＣ、標識α、標識βについても同様である。図４は、車両Ｖ前方に存在する反射板、道路標識の例である。

撮像部３０は、車両Ｖ前方を撮像するカメラ（ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を含む）である。撮像部３０は、車両Ｖの所定箇所（例えば、車室内）に設けられる。

撮像部３０は、第１灯具ユニット２０Ｒが照射かつ第２灯具ユニット２０Ｌが非照射となる第１タイミング（例えば、図３中のｔ１、ｔ４参照）、第１灯具ユニット２０Ｒが非照射かつ第２灯具ユニット２０Ｌが照射となる第２タイミング（例えば、図３中のｔ２、ｔ５）、及び、第１灯具ユニット２０Ｒかつ第２灯具ユニット２０Ｌがいずれも非照射となる第３タイミング（例えば、図３中のｔ３、ｔ６）で、車両Ｖ前方を撮像する。なお、撮像部３０にとってｔ１〜ｔ６は露光時間を表す。

以下、第１タイミングで撮像された画像を右照射画像ＩＲといい、第２タイミングで撮像された画像を左照射画像ＩＬといい、第３タイミングで撮像された画像を非照射画像Ｉ０という。

撮像部３０によって撮像された各々の画像ＩＲ、ＩＬ、Ｉ０（画像データ）は、制御部３２に入力される。

反射体検出部３４は、撮像部３０によって撮像された画像（画像データ）に基づいて、車両Ｖ前方に存在する反射体を検出する。例えば、反射体検出部３４は、画像ＩＲ、ＩＬ、Ｉ０のうち少なくとも一つの画像、又は、これらのうち少なくとも二つの画像を合成した画像中の閾値以上の高輝度部を、車両Ｖ前方に存在する反射体として検出する。反射体検出部３４によって検出される反射体は、例えば、反射板、道路標識等の高反射体である。反射体検出部３４は、例えば、制御部３２が記憶部４２に記憶された所定プログラムを実行することによって実現される。なお、閾値は、予め記憶部４２に記憶されている。

眩惑判定部３６は、反射体検出部３４によって検出された反射体からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えるか否かを判定する。

具体的には、眩惑判定部３６は、右照射画像ＩＲに含まれる、反射体検出部３４によって検出された反射体の輝度値ＢＲと左照射画像ＩＬに含まれる、反射体検出部３４によって検出された反射体の輝度値ＢＬとの合計が、眩惑閾値を超えているか否かを判定し、超えていると判定した場合、反射体検出部３４によって検出された反射体からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えると判定する。一方、眩惑判定部３６は、超えていないと判定した場合、反射体検出部３４によって検出された反射体からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えないと判定する。眩惑判定部３６は、例えば、制御部３２が記憶部４２に記憶された所定プログラムを実行することによって実現される。なお、眩惑閾値及び後述の認識閾値は、予め記憶部４２に記憶されている。

寄与度算出部３８は、反射体検出部３４によって検出された反射体からの反射光に対する第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度を算出する。

寄与度を算出する理由は、次のとおりである。

本発明者は、反射体からの反射光に対する寄与度は、第１灯具ユニット２０Ｒと第２灯具ユニット２０Ｌとで同一ではなく、異なることを見出した。

図５及び図６は、反射体Ｒ１からの反射光に対する寄与度が第１灯具ユニット２０Ｒと第２灯具ユニット２０Ｌとで異なることを説明するための図である。

図５は、反射体Ｒ１がＦ型反射体（再帰性反射性素材の反射板）の例で、第１灯具ユニット２０Ｒから照射された光ＲａｙＲに関し、反射体Ｒ１に入射する光が１００％、反射体Ｒ１で反射されて車両Ｖに戻ってくる反射光が９０％であること、及び、第２灯具ユニット２０Ｌから照射された光ＲａｙＬに関し、反射体Ｒ１に入射する光が１００％、反射体Ｒ１で反射されて車両Ｖに戻ってくる反射光が３０％であること、を表す。

また、図６は、反射体Ｒ１がＧ型反射体（再帰性反射性素材の反射板）の例で、第１灯具ユニット２０Ｒから照射された光ＲａｙＲに関し、反射体Ｒ１に入射する光が１００％、反射体Ｒ１で反射されて車両Ｖに戻ってくる反射光が１０％であること、及び、第２灯具ユニット２０Ｌから照射された光ＲａｙＬに関し、反射体Ｒ１に入射する光が１００％、反射体Ｒ１で反射されて車両Ｖに戻ってくる反射光が７０％であること、を表す。

以上のように、反射体Ｒ１（特に、反射板）からの反射光に対する寄与度は、第１灯具ユニット２０Ｒと第２灯具ユニット２０Ｌとで同一ではなく、異なる。

ここで、再帰性反射部材の概要について、図１５を参照しながら説明する。図１５（ａ）は再帰性反射部材の構造の一例である。図１５（ｂ）は入射角と反射照度の関係を表すグラフである。

図１５（ａ）に示すように、再帰性反射部材においては、ガラスビーズ表面での光の屈折と反射膜での反射を利用し、最終的に入射角と反射角が等しくなるため、入射した方向に光を返すことができる。また、図１５（ｂ）に示すように、ガラスビーズ配向面に垂直に交わる線に対して入射する光の角度を入射角θ[度]とすると、入射光照度に対する反射光照度は入射角θが0度のときに最大となり、θが0度から変化するほど反射照度は小さくなる。例えば、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、(a)入射角0度のとき反射照度が96%、 (b)入射角30度のとき反射照度が36%となる。なお、ガラスビーズ以外にプリズムによる光屈折を利用した再帰性反射部材もある。本実施形態は、どちらの再帰性反射部材にも適用可能である。

次に、Ｆ型反射体、Ｇ型反射体の定義について説明する。

図１６（ａ）はＦ型反射体の定義について説明するための図で、図１６（ｂ）はＧ型反射体の定義について説明するための図である。

図１６（ａ）に示すように、本実施形態では、車両進行面と基材設置面が45度の位置関係のとき、ビーズ配向面と車両進行面が平行の位置関係になるものをＦ型反射体と定義する。また、図１６（ｂ）に示すように、本実施形態では、ビーズ配向面と車両進行面が45度ずれた位置関係になるものをＧ型反射体と定義する。

以下、反射体Ｒ１がＦ型反射体（反射板）である前提で説明する。

寄与度は、次のようにして算出することができる。

例えば、寄与度算出部３８は、右照射画像ＩＲ及び左照射画像ＩＬに基づいて、寄与度を算出する。具体的には、寄与度算出部３８は、右照射画像ＩＲに含まれる、反射体検出部３４によって検出された反射体の輝度値ＢＲと、左照射画像ＩＬに含まれる、反射体検出部３４によって検出された反射体の輝度値ＢＬと、に基づいて、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度を算出する。

第１灯具ユニット２０Ｒの寄与度は、輝度値ＢＲと輝度値ＢＬとを加算した値を１００とした場合の、輝度値ＢＲが占める割合として算出できる。同様に、第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度は、輝度値ＢＲと輝度値ＢＬとを加算した値を１００とした場合の、輝度値ＢＬが占める割合として算出できる。

図７は、第１灯具ユニット２０Ｒの寄与度が６０、第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度が４０の例である。

寄与度算出部３８は、例えば、制御部３２が記憶部４２に記憶された所定プログラムを実行することによって実現される。

明るさ判定部４０は、非照射画像Ｉ０に基づいて、車両Ｖ周囲の明るさを判定する。

次に、本実施形態の車両用前照灯システム１０の動作の一例について説明する。図８は、車両用前照灯システム１０の動作の一例を示すフローチャートである。図９は、車両Ｖ前方に存在する反射板、歩行者の例である。

以下の処理は、主に、制御部３２が記憶部４２から読み込まれた所定プログラムを実行することにより実現される。

以下、説明の便宜のため、図９に示すように、車両Ｖ前方に高反射体である反射板Ｒ１及び低反射体である歩行者Ｒ２が存在する状況を例にして説明する。

まず、ヘッドランプスイッチ（図示せず）がオンされると（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、制御部３２は、第１灯具ユニット２０Ｒが照射及び第２灯具ユニット２０Ｌが非照射（図３（ａ）中のｔ１、ｔ４参照）、第１灯具ユニット２０Ｒが非照射及び第２灯具ユニット２０Ｌが照射（図３（ａ）中のｔ２、ｔ５参照）、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌがいずれも非照射（図３（ａ）中のｔ３、ｔ６参照）を周期的に繰り返すように、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌ（ＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのオンオフする周期）を制御する。

その際、制御部３２は、デューティー比８０％（図３（ａ）参照）となるように、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌ（ＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのオンオフする周期）を制御する。

次に、撮像部３０は、第１灯具ユニット２０Ｒが照射、かつ、第２灯具ユニット２０Ｌが非照射となる第１タイミング（ステップＳ１２。図３（ａ）中のｔ１、ｔ４参照）で、車両Ｖ前方（図９参照）を撮像する（ステップＳ１４）。すなわち、右照射画像ＩＲを撮像する。

次に、撮像部３０は、第１灯具ユニット２０Ｒが非照射、かつ、第２灯具ユニット２０Ｌが照射となる第２タイミング（ステップＳ１６。図３（ａ）中のｔ２、ｔ５参照）で、車両Ｖ前方（図９参照）を撮像する（ステップＳ１８）。すなわち、左照射画像ＩＬを撮像する。

次に、撮像部３０は、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌがいずれも非照射となる第３タイミング（ステップＳ２０。図３（ａ）中のｔ３、ｔ６参照）で、車両Ｖ前方（図９参照）を撮像する（ステップＳ２２）。すなわち、非照射画像Ｉ０を撮像する。

次に、反射体検出部３４は、撮像部３０によって撮像された画像（画像データ）に基づいて、車両Ｖ前方に存在する高反射体である反射板Ｒ１を検出する（ステップＳ２４）。

そして、車両Ｖ前方に存在する高反射体である反射板Ｒ１が検出された場合（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、眩惑判定部３６は、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えるか否かを判定する（ステップＳ２６）。

そして、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えると判定された場合（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、寄与度算出部３８は、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１からの反射光に対する第１灯具ユニット２０Ｒの寄与度及び第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度を算出する（ステップＳ２８）。

ここでは、図７に示すように、第１灯具ユニット２０Ｒの寄与度６０、第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度４０が算出されたものとする。

次に、制御部３２は、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えないと判定される値（眩惑閾値）まで、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌのうち少なくとも寄与度算出部３８によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光の光度を変化させる（ステップＳ３０）。図７中の数値２０は、眩惑閾値まで、寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光の光度を変化させたことで、寄与度６０が寄与度２０に変化した例である。

具体的には、制御部３２は、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えないと判定される値（眩惑閾値）まで、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌのうち少なくとも寄与度算出部３８によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光のうち、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１を含むエリアＡ（図９参照）を照射する照射光の光度を変化させる。

これは、制御部３２が、寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）のＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのうち図９中のエリアＡに対応するマイクロミラーのオンオフする周期を個別に制御してデューティー比を制御する（減少させる。図３（ｂ）上段参照）ことで実現される。

このように、制御部３２は、単位時間あたりの第１灯具ユニット２０Ｒの照射時間及び第２灯具ユニット２０Ｌの照射時間のうち少なくとも一方を変化させることで、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌのうち少なくとも一方の灯具ユニットの照射光の光度を変化させる。

以後、ヘッドランプスイッチがオフされるまで（ステップＳ１０：Ｎｏ）、上記ステップＳ１２〜Ｓ３０の処理が繰り返し実行される。

なお、ステップＳ３０で寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光の光度のみを変化させる（減少させる）と法規を満たさなくなる場合、寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光の光度を法規を満たす程度に低くし、さらに、寄与度が低い方の灯具ユニット（ここでは、第２灯具ユニット２０Ｌ）の照射光の光度を変化させ（減少させ）てもよい。

なお、ステップＳ３０で用いられる車両Ｖの運転者に眩惑を与えないと判定される値（眩惑閾値）は、固定値であってもよいし、明るさ判定部４０の判定結果に応じて変化する値（例えば、車両Ｖ周囲の明るさが明るいほど小さい値）であってもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、高反射体（例えば、反射板や道路標識）の近くに低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）が存在する場合、高反射体からの反射光による眩惑を抑制でき、かつ、低反射体が見えづらくなるのを抑制することができる車両用前照灯システム１０を実現することができる。

これは、従来技術のように車両の前部左右両側に設けられた車両用前照灯の照射光度を左右同時に下げるのではなく、反射光が運転者に眩惑を与えないと判定される値まで、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌのうち少なくとも寄与度が高い方の灯具ユニットの照射光の光度を変化させることで、照射範囲（本実施形態では、エリアＡ）全体の照射光度の低下を抑えながら反射板からの眩惑反射光光度のみを低下させることができることによるものである。その結果、高反射体（例えば、反射板や道路標識）の近くに低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）が存在する場合であっても、車両Ｖの運転者は、歩行者などの低反射体を認識しつつ、反射板などの高反射体からの反射光による眩惑を受けづらくなる。

次に、本発明の第２実施形態である車両用前照灯システム１０Ａについて添付図面を参照しながら説明する。

図１０は、第２実施形態の車両用前照灯システム１０Ａのシステム構成の一例を示す図である。

本実施形態の車両用前照灯システム１０Ａは、上記第１実施形態の車両用前照灯システム１０に対して低反射体検出部４４を追加したものに相当する。それ以外、上記第１実施形態と同様の構成である。以下、上記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同一の構成については同一の符号を付して適宜説明を省略する。

低反射体検出部４４は、上記反射体より反射率が低い低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）を赤外線を用いて検出するためのもので、例えば、赤外線カメラである。

次に、本実施形態の車両用前照灯システム１０Ａの動作の一例について説明する。図１１は、本実施形態の車両用前照灯システム１０Ａの動作の一例を示すフローチャートである。

図１１は、図８に示すフローチャート中のステップＳ２４をステップＳ２４Ａに置き換え、ステップＳ３０をステップＳ３０Ａに置き換え、さらにステップＳ３２、Ｓ３４を追加したものに相当する。

まず、ヘッドランプスイッチ（図示せず）がオンされると（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、制御部３２は、第１灯具ユニット２０Ｒが照射及び第２灯具ユニット２０Ｌが非照射（図１２（ａ）中のｔ１、ｔ４参照）、第１灯具ユニット２０Ｒが非照射及び第２灯具ユニット２０Ｌが照射（図１２（ａ）中のｔ２、ｔ５参照）、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌがそれぞれ非照射（図１２（ａ）中のｔ３、ｔ６参照）を周期的に繰り返すように、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌ（ＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのオンオフする周期）を制御する。

その際、制御部３２は、デューティー比５０％（図１２（ａ）参照）となるように、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌ（ＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのオンオフする周期）を制御する。

次に、撮像部３０は、第１灯具ユニット２０Ｒが照射、かつ、第２灯具ユニット２０Ｌが非照射となる第１タイミング（ステップＳ１２。図１２（ａ）中のｔ１、ｔ４参照）で、車両Ｖ前方（図９参照）を撮像する（ステップＳ１４）。すなわち、右照射画像ＩＲを撮像する。

次に、撮像部３０は、第１灯具ユニット２０Ｒが非照射、かつ、第２灯具ユニット２０Ｌが照射となる第２タイミング（ステップＳ１６。図１２（ａ）中のｔ２、ｔ５参照）で、車両Ｖ前方（図９参照）を撮像する（ステップＳ１８）。すなわち、左照射画像ＩＬを撮像する。

次に、撮像部３０は、第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌがいずれも非照射となる第３タイミング（ステップＳ２０。図１２（ａ）中のｔ３、ｔ６参照）で、車両Ｖ前方（図９参照）を撮像する（ステップＳ２２）。すなわち、非照射画像Ｉ０を撮像する。

次に、反射体検出部３４は、撮像部３０によって撮像された画像（画像データ）に基づいて、車両Ｖ前方に存在する高反射体である反射板Ｒ１を検出する（ステップＳ２４Ａ）。また、これとともに、低反射体検出部４４は、反射板Ｒ１より反射率が低い低反射体である歩行者Ｒ２を赤外線を用いて検出する（ステップＳ２４Ａ）。

そして、車両Ｖ前方に存在する反射板Ｒ１及び歩行者Ｒ２が検出された場合（ステップＳ２４Ａ：Ｙｅｓ）、眩惑判定部３６は、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えるか否かを判定する（ステップＳ２６）。

ここでは、図１３に示すように、第１灯具ユニット２０Ｒの寄与度８０、第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度２０が算出されたものとする。

次に、制御部３２は、寄与度算出部３８によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光の光度を変化させる（ステップＳ３０Ａ）。

具体的には、制御部３２は、寄与度算出部３８によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光のうち、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１及び歩行者Ｒ２を含むエリアＡ（図９参照）を照射する照射光の光度を変化させる（例えば、０にする）。

次に、制御部３２は、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１からの反射光が車両Ｖの運転者に眩惑を与えないと判定される値（眩惑閾値）を下回り、かつ、低反射体検出部４４によって検出された歩行者Ｒ２を認識できると判定される値（認識閾値）を上回るまで（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、寄与度算出部３８によって算出された寄与度が低い方の灯具ユニット（ここでは、第２灯具ユニット２０Ｌ）の照射光のうち、反射体検出部３４によって検出された反射板Ｒ１及び歩行者Ｒ２を含むエリアＡ（図９参照）を照射する照射光の光度を変化させる（ステップＳ３２：Ｎｏ、Ｓ３４。図１３参照）。図１３中の数値６０は、眩惑閾値を下回り、かつ、認識閾値を上回るまで、寄与度が低い方の灯具ユニット（ここでは、第２灯具ユニット２０Ｌ）の照射光の光度を変化させたことで、寄与度２０が寄与度６０に変化した例である。

これは、制御部３２が、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０ＬのＤＭＤ２３を構成する各々のマイクロミラーのうち図９中のエリアＡに対応するマイクロミラーのオンオフする周期を個別に制御してデューティー比を制御する（図１２（ｂ）参照）ことで実現される。

以後、ヘッドランプスイッチがオフされるまで（ステップＳ１０：Ｎｏ）、上記ステップＳ１２〜Ｓ３４の処理が繰り返し実行される。

なお、ステップＳ３０Ａで寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光の光度を変化させると（例えば、０にすると）法規を満たさなくなる場合、寄与度が高い方の灯具ユニット（ここでは、第１灯具ユニット２０Ｒ）の照射光の光度を法規を満たす程度に低くすることで、法規を満たしてもよい。

なお、ステップＳ３２で用いられる車両Ｖの運転者に眩惑を与えないと判定される値（眩惑閾値）及び低反射体検出部４４によって検出された歩行者Ｒ２を認識できると判定される値（認識閾値）は、固定値であってもよいし、明るさ判定部４０の判定結果に応じて変化する値（例えば、車両Ｖ周囲の明るさが明るいほど小さい値）であってもよい。

以上説明したように、本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様、高反射体（例えば、反射板や道路標識）の近くに低反射体（例えば、歩行者や自転車等の移動体）が存在する場合、高反射体からの反射光による眩惑を抑制でき、かつ、低反射体が見えづらくなるのを抑制することができる車両用前照灯システム１０Ａを実現することができる。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、一つのエリア（例えば、図９に示すエリアＡ参照）のみ設定し、当該エリアを照射する照射光の光度を変化させる例について説明したが、これに限らない。例えば、図４に示すように、複数のエリア（図４又は図１４に示す複数のエリアＡ、Ｂ、Ｃ参照）を設定し、当該複数のエリアそれぞれを照射する照射光の光度を個別に変化させてもよい。

なお、あるエリア（例えば、エリアＡ）に隣接するエリア（例えば、エリアＢ）に高反射体が存在する場合には、それぞれ単独で照射量を変化させるのではなく、各エリアの照度差が小さくなるようにするのが望ましい。

また、上記実施形態では、一つのエリア（例えば、図９に示すエリアＡ参照）に一つの反射体Ｒ１が存在する例について説明したが、これに限らない。例えば、一つのエリアに複数の反射体Ｒ１が存在していてもよい。

一つのエリアに複数の反射体Ｒ１が存在し、かつ、各々の反射体Ｒ１からの反射光に対する第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度が相違する場合（例えば、逆転する場合）、反射光強度が強い方の反射体Ｒ１からの反射光に対する第１灯具ユニット２０Ｒ及び第２灯具ユニット２０Ｌの寄与度に基づいて、図８、図１１の処理を行うのが望ましい。

図１４は、反射体（反射板Ｒ１）と灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌとの位置関係を説明するための図である。

図１４に示すように、一つのエリア（例えば、エリアＡ）内に反射特性の異なる反射板Ｒ１（例えば、Ｆ型反射板及びＧ型反射板）が混在する場合、各々の反射板Ｒ１からの反射光（例えば、反射照度又は輝度）が平均化するように、各々の灯具ユニット２０Ｒ、２０Ｌを制御するのが望ましい。

また、上記実施形態では、第１灯具ユニット２０Ｒ、第２灯具ユニット２０Ｌとして、ＤＭＤ２３を備えた灯具ユニットを用いた例について説明したが、これに限らない。

例えば、第１灯具ユニット２０Ｒ、第２灯具ユニット２０Ｌとして、光偏向器（例えば、ＭＥＭＳミラー）を備えた灯具ユニットを用いてもよいし、その他、照射光の光度を部分的に変化させることが可能なマトリックス状の光源を備えた灯具ユニットや、光源より照射された照射光の光度を光偏光機能によって部分的に変化させる液晶シャッタ機能を備えた灯具ユニットを用いてもよい。

また、上記実施形態では、光源２１として、ＬＥＤやＬＤ等の半導体発光素子を用いた例について説明したが、これに限らない。例えば、光源２１として、バルブ光源、その他の光源を用いてもよい。また、光源２１は、ＲＧＢレーザーを用いたものであってもよい。

上記各実施形態で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができるのは無論である。

上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記各実施形態の記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。

１０、１０Ａ…車両用前照灯システム、２０Ｒ…第１灯具ユニット、２０Ｌ…第２灯具ユニット、２１…光源、２２…集光レンズ、２４…投影レンズ、２５…不用光吸収体、３０…撮像部、３２…制御部、３４…反射体検出部、３６…眩惑判定部、３８…寄与度算出部、４０…明るさ判定部、４２…記憶部、４４…低反射体検出部、Ａ〜Ｃ…エリア、ＢＲ、ＢＬ…輝度値、ＩＲ…右照射画像、ＩＬ…左照射画像、Ｉ０…非照射画像、Ｒ１…反射体（反射板）、Ｒ２…歩行者、Ｖ…車両、ｔ１〜ｔ６…周期、α、β…標識

Claims

車両に搭載される車両用前照灯システムにおいて、
前記車両の前部右側に設けられた第１灯具ユニットと、
前記車両の前部左側に設けられた第２灯具ユニットと、
前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットの前記車両前方への照射光の光度を制御する制御手段と、
前記車両前方を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記車両前方に存在する反射体を検出する反射体検出手段と、
前記反射体検出手段によって検出された反射体からの反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えるか否かを判定する眩惑判定手段と、
前記眩惑判定手段によって前記反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えると判定された場合、前記反射光に対する前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットの寄与度を算出する寄与度算出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えないと判定される値まで、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットのうち少なくとも前記寄与度算出手段によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニットの照射光の光度を減少させる車両用前照灯システム。
前記制御手段は、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットが照射、非照射を交互に繰り返すように、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットを制御し、
前記撮像手段は、前記第１灯具ユニットが照射、かつ、前記第２灯具ユニットが非照射となる第１タイミング、及び、前記第１灯具ユニットが非照射、かつ、前記第２灯具ユニットが照射となる第２タイミングで、前記車両前方を撮像し、
前記寄与度算出手段は、前記第１タイミングで撮像された画像及び前記第２タイミングで撮像された画像に基づいて、前記寄与度を算出する請求項１に記載の車両用前照灯システム。
前記撮像手段は、さらに、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットがいずれも非照射となる第３タイミングで、前記車両前方を撮像し、
さらに、前記第３タイミングで撮像された画像に基づいて、前記車両周囲の明るさを判定する明るさ判定手段を備え、
前記車両の運転者に眩惑を与えないと判定される値は、前記明るさ判定手段の判定結果の明るさが明るいほど小さい値である請求項２に記載の車両用前照灯システム。
前記制御手段は、単位時間あたりの前記第１灯具ユニットの照射時間及び前記第２灯具ユニットの照射時間のうち少なくとも一方を減少させることで、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットのうち少なくとも一方の灯具ユニットの照射光の光度を減少させる請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用前照灯システム。
前記制御手段は、前記反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えないと判定される値まで、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットのうち少なくとも前記寄与度算出手段によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニットの照射光のうち、前記反射体検出手段によって検出された反射体を含むエリアを照射する照射光の光度を減少させる請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用前照灯システム。
前記反射体より反射率が低い低反射体を赤外線を用いて検出する低反射体検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記反射体検出手段によって検出された反射体からの反射光が前記車両の運転者に眩惑を与えないと判定され、かつ、前記低反射体検出手段によって検出された低反射体を認識できると判定されるまで、前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットのうち少なくとも前記寄与度算出手段によって算出された寄与度が高い方の灯具ユニットの照射光の光度を減少させる請求項１から５のいずれか１項に記載の車両用前照灯システム。
前記第１灯具ユニット及び前記第２灯具ユニットは、ＤＭＤを備えた灯具ユニット、光偏向器を備えた灯具ユニット、又は、液晶装置を備えた灯具ユニットである請求項１から６のいずれか１項に記載の車両用前照灯システム。