JP6980486B2 - 車両用灯具の制御装置及び車両用灯具システム - Google Patents

車両用灯具の制御装置及び車両用灯具システム Download PDF

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Description

本発明は、車両用灯具の制御装置及び車両用灯具システムに関し、特に自動車などに用いられる車両用灯具の制御装置及び車両用灯具システムに関する。
車両用灯具は、車両前方に光を照射して所定の配光パターンを形成することで運転者の視認性を向上させることができる。このような車両用灯具について、従来、自車前方の車両等の位置に応じて配光パターンを形成するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開２０１５−０６４９６４号公報 特開２０１２−２２７１０２号公報 特開２００８−０９４１２７号公報
上述したＡＤＢ制御によれば、対向車等へのグレアを回避しつつ、自車両の運転者の視認性を向上させることができる。視認性向上により、運転者は前方の障害物をより確実に認識することができるため、運転の安全性が向上する。一方で、運転の安全性を向上させたいという要求は常にある。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、運転の安全性を向上させる技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様は車両用灯具の制御装置である。当該制御装置は、降雪情報を取得する情報取得部と、配光パターンの形成位置を変更可能な車両用灯具を制御する制御部と、を備える。制御部は、降雪が確認されると配光パターンの形成位置を所定の基準位置よりも下げるよう車両用灯具を制御し、降雪量が多いときは少ないときに比べて形成位置を大きく下げる。この態様によれば、運転の安全性を向上させることができる。
上記態様において、制御部は、自車両の車速が速いときは遅いときに比べて配光パターンの形成位置を大きく下げてもよい。この態様によれば、運転の安全性をより向上させることができる。
本発明の他の態様もまた車両用灯具の制御装置である。当該制御装置は、降雪情報を取得する情報取得部と、配光パターンの形成位置を変更可能な車両用灯具を制御する制御部と、を備える。制御部は、降雪が確認されると配光パターンの形成位置を所定の基準位置よりも下げるよう車両用灯具を制御し、自車両の車速が速いときは遅いときに比べて形成位置を大きく下げる。この態様によっても、運転の安全性を向上させることができる。
本発明のさらに他の態様は車両用灯具システムである。当該車両用灯具システムは、配光パターンの形成位置を変更可能な車両用灯具と、降雪検知装置と、上述したいずれかの態様の車両用灯具の制御装置と、を備える。
本発明によれば、運転の安全性を向上させることができる。
各実施の形態に係る制御装置の制御対象である車両用灯具を含む前照灯ユニットの概略鉛直断面図である。 実施の形態１に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。 図３（Ａ）は、降雪時に前照灯ユニットから光が照射される様子を示す模式図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す状況において運転者から見える様子を示す図である。 図４（Ａ）は、基準位置に形成される配光パターンを示す模式図である。図４（Ｂ）は、所定の第１位置に形成される配光パターンを示す模式図である。図４（Ｃ）は、所定の第２位置に形成される配光パターンを示す模式図である。 実施の形態１に係る車両用灯具の制御装置により実行されるレベリング制御の一例を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。 実施の形態２に係る車両用灯具の制御装置により実行されるレベリング制御の一例を示すフローチャートである。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第１」、「第２」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る制御装置の制御対象である車両用灯具を含む前照灯ユニットの概略鉛直断面図である。前照灯ユニット２１０は、左右対称に形成された一対の前照灯ユニットが車両の車幅方向の左右に１つずつ配置された構造である。右側の前照灯ユニット２１０Ｒおよび左側の前照灯ユニット２１０Ｌは実質的に同一の構成であるため、以下では、右側の前照灯ユニット２１０Ｒの構造を説明する。
前照灯ユニット２１０Ｒは、車両前方側に開口部を有するランプボディ２１２と、この開口部を覆う透光カバー２１４とを有する。ランプボディ２１２は、車両後方側に着脱カバー２１２ａを有する。ランプボディ２１２と透光カバー２１４とによって灯室２１６が形成される。灯室２１６には車両用灯具としての灯具ユニット１０が収納される。
灯具ユニット１０には、ランプブラケット２１８が接続される。ランプブラケット２１８は、灯具ユニット１０の上下左右方向の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有する。また、ランプブラケット２１８は、ランプボディ２１２に支持されたエイミング調整ネジ２２０と螺合する。灯具ユニット１０の下面には、スイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定される。スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定される。
ユニットブラケット２２４には、レベリングアクチュエータ２２６が接続される。レベリングアクチュエータ２２６は、例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ，Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成される。レベリングアクチュエータ２２６を構成するモータとしては、例えばＤＣモータが用いられる。灯具ユニット１０は、ロッド２２６ａが矢印Ｍ，Ｎ方向に伸縮することで後傾姿勢、前傾姿勢となり、これにより光軸Ｏのピッチ角度を下方、上方に向けるレベリング調整ができる。
灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、および投影レンズ２０を備える。光源１４としては、ＬＥＤ（Light emitting diode）、ＬＤ（Laser diode）、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の半導体発光素子や、電球、白熱灯、ハロゲンランプ、放電灯などを用いることができる。リフレクタ１６は、少なくとも一部が楕円球面状であり、光源１４から放射された光を反射する。
光源１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、一部が回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心に回転可能な円筒部材であり、切欠部と複数のシェードプレート（図示せず）とを備える。切欠部またはシェードプレートのいずれかが光軸Ｏ上に移動されて、所定の配光パターンが形成される。投影レンズ２０は、平凸非球面レンズからなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。灯具ユニット１０は、スイブルアクチュエータ２２２および／またはレベリングアクチュエータ２２６の駆動により、配光パターンの形成位置を変更可能である。
なお、灯具ユニット１０の構造は上述したものに限定されず、例えばシャッター式のシェードを備えていたり、投影レンズ２０を持たない反射型の灯具ユニット等であってもよい。また、灯具ユニット１０は、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）、光源１４の光で自車前方を走査するスキャン光学系、光源１４としてのＬＥＤが所定位置に配列されたＬＥＤアレイ等で構成されてもよい。
図２は、実施の形態１に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。図２では前照灯ユニット２１０Ｒ及び前照灯ユニット２１０Ｌをまとめて前照灯ユニット２１０としている。また、車両用灯具システムの構成要素を機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックは、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。これらの機能ブロックがハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
車両用灯具システム１（１Ａ）は、車両用灯具としての灯具ユニット１０を含む前照灯ユニット２１０と、車両用灯具の制御装置としての灯具制御ＥＣＵ１００（１００Ａ）と、降雪検知装置としての車載カメラ３１０およびナビゲーションシステム３１４と、車両制御ＥＣＵ３０２と、ライトスイッチ３０４と、電源３０６と、車速センサ３１２とを主な構成として備える。
灯具制御ＥＣＵ１００は、情報取得部１０２、制御部１０４（１０４Ａ）および送信部１０６を備える。灯具制御ＥＣＵ１００は、例えば車両３００に設置される。なお、灯具制御ＥＣＵ１００の設置位置は特に限定されず、例えば前照灯ユニット２１０内に設けられてもよい。灯具制御ＥＣＵ１００には、車両制御ＥＣＵ３０２およびライトスイッチ３０４等が接続される。車両制御ＥＣＵ３０２およびライトスイッチ３０４等から出力される信号は、情報取得部１０２によって受信される。
車両制御ＥＣＵ３０２には、車載カメラ３１０、車速センサ３１２、ナビゲーションシステム３１４等が接続される。車載カメラ３１０は、自車両の前方を撮像するカメラである。これらの機器から出力された信号は、車両制御ＥＣＵ３０２を介して灯具制御ＥＣＵ１００の情報取得部１０２によって受信される。
ライトスイッチ３０４は、運転者の操作内容に応じて、前照灯ユニット２１０の点消灯を指示する信号や、後述するレベリング制御を指示する信号等を、電源３０６、車両制御ＥＣＵ３０２、灯具制御ＥＣＵ１００に送信する。
情報取得部１０２が受信した信号は、制御部１０４に送信される。制御部１０４は、灯具ユニット１０の姿勢を変位させるレベリング制御を実行する。制御部１０４は、位置決定部１０４ａ、調節指示部１０４ｂおよび降雪判定部１０４ｃを有する。制御部１０４が有する各部の動作については、後に詳細に説明する。
車両３００には、灯具制御ＥＣＵ１００、車両制御ＥＣＵ３０２および前照灯ユニット２１０に電力を供給する電源３０６が搭載されている。ライトスイッチ３０４の操作により前照灯ユニット２１０の点灯が指示されると、電源３０６から電源回路２３０を介して光源１４に電力が供給される。
（降雪に応じたレベリング制御）
続いて、上述の構成を備える灯具制御ＥＣＵ１００によるレベリング制御について詳細に説明する。図３（Ａ）は、降雪時に前照灯ユニットから光が照射される様子を示す模式図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示す状況において運転者から見える様子を示す図である。図４（Ａ）は、基準位置に形成される配光パターンを示す模式図である。図４（Ｂ）は、所定の第１位置に形成される配光パターンを示す模式図である。図４（Ｃ）は、所定の第２位置に形成される配光パターンを示す模式図である。図３（Ａ）、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）では、雪を丸記号（○）で図示している。
通常、前照灯ユニット２１０から照射される光は、大部分が配光パターンの形成に用いられる。しかしながら、一部の光は、雪によって自車両側に反射される。特に、図３（Ａ）において破線矢印で示すように、一部の光は配光パターンの形成に寄与しない漏れ光となって上方に照射される。このような漏れ光は、雪によって自車両側に反射されやすい。このため、図３（Ｂ）に示すように、運転者は視界全体に高輝度の点や線を視認することとなり、視認性が損なわれる。
これに対し、制御部１０４は、降雪に応じて灯具ユニット１０の姿勢を変位させるレベリング制御を実行する。具体的には、制御部１０４は降雪が確認されると、配光パターンの形成位置を所定の基準位置よりも下げるよう灯具ユニット１０を制御する。また、制御部１０４は、降雪量が多いときは少ないときに比べて配光パターンの形成位置を大きく下げる。
制御部１０４は、降雪判定部１０４ｃにより降雪の有無および降雪量を判定し、位置決定部１０４ａにより配光パターンの形成位置を決定し、調節指示部１０４ｂにより灯具ユニット１０がとるべきピッチ角度を決定してレベリングアクチュエータ２２６を駆動させる。以下、より詳細に説明する。
降雪判定部１０４ｃは、降雪検知装置から得られる降雪情報に基づいて、自車両の走行環境における降雪の有無と降雪量とを判定する。降雪検知装置としては、車載カメラ３１０やナビゲーションシステム３１４を用いることができる。降雪検知装置の検知結果、すなわち降雪情報を示す信号は、情報取得部１０２によって取得され、制御部１０４に送信される。
雪が降っている状況で車載カメラ３１０が自車前方を撮像すると、得られる画像には、雪に起因する高輝度の点や線が写り込む。このため、降雪検知装置として車載カメラ３１０が用いられる場合、降雪判定部１０４ｃは、車載カメラ３１０から取得した画像データにおける輝度の階調分布から、降雪の有無と降雪量とを判定することができる。また、降雪検知装置としてナビゲーションシステム３１４が用いられる場合、降雪判定部１０４ｃは、ナビゲーションシステム３１４が外部から取得した気象情報に基づいて、降雪の有無と降雪量とを判定することができる。
例えば、降雪判定部１０４ｃは、降雪量について所定の第１しきい値を有する。そして、降雪量が第１しきい値よりも少ないとき、降雪量を所定の第１量と定める。また、第１しきい値以上であるとき、降雪量を所定の第２量と定める。降雪の有無についても同様に、降雪判定部１０４ｃは所定の第２しきい値に基づいて判定することができる。つまり、降雪判定部１０４ｃは、降雪量が第２しきい値よりも少ないとき降雪が無いと定め、第２しきい値以上であるとき降雪が有ると定める。なお、「降雪が無い」とは、雪が全く降っていない状況だけでなく、運転者にグレアを与えない程度に雪が降っている状況を含めることができる。第１しきい値および第２しきい値は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。降雪判定部１０４ｃの判定結果、すなわち降雪の有無と降雪量とを示す信号は、位置決定部１０４ａに送られる。
位置決定部１０４ａは、降雪判定部１０４ｃから取得した情報を用いて、配光パターンＰの形成すべき位置を決定する。まず、位置決定部１０４ａは、雪が降っていない状況では、図４（Ａ）に示すように配光パターンＰの形成位置を所定の基準位置に定める。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）では配光パターンＰの一例として、交通法規が左側通行の地域において用いられるロービーム用配光パターンＰＬを図示している。
ロービーム用配光パターンＰＬは、上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有する。カットオフラインＣＬ１は、灯具ユニット１０のＶ−Ｖ線よりも右側に、対向車線側カットオフラインとして水平方向に延びるようにして形成される。カットオフラインＣＬ２は、Ｖ−Ｖ線よりも左側に、自車線側カットオフラインとしてカットオフラインＣＬ１よりも高い位置で水平方向に延びるようにして形成される。カットオフラインＣＬ３は、カットオフラインＣＬ２におけるＶ−Ｖ線側の端部とカットオフラインＣＬ１のＶ−Ｖ線側の端部とをつなぐ斜めカットオフラインとして形成される。
ロービーム用配光パターンＰＬが所定の基準位置に形成される場合、カットオフラインＣＬ２が灯具ユニット１０のＨ−Ｈ線と一致する。なお、ロービーム用配光パターンＰＬおよびその他の配光パターンの基準位置は、例えば交通法規に則って、当業者が適宜設定することができる。
また、位置決定部１０４ａは、雪が降っている状況では、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示すように配光パターンＰの形成位置を基準位置よりも下げる。また、位置決定部１０４ａは降雪量が所定の第１量であるとき、図４（Ｂ）に示すように、配光パターンＰの形成位置を所定の第１下げ量Ｄ１だけ基準位置から下げた第１位置に定める。
一方、降雪量が第１量よりも多い所定の第２量であるとき、図４（Ｃ）に示すように、配光パターンＰの形成位置を第１下げ量Ｄ１よりも大きい所定の第２下げ量Ｄ２だけ基準位置から下げた第２位置に定める。つまり、位置決定部１０４ａは降雪量が多いほど、配光パターンＰの幾何学的重心の位置をより下方に変位させる。ロービーム用配光パターンＰＬの場合は、カットオフラインＣＬ１〜ＣＬ３の位置が下方に変位する。
例えば、位置決定部１０４ａは、降雪量と配光パターンＰの形成位置とを対応付けた変換テーブルを予めメモリに保持している。そして、当該変換テーブルを用いて、降雪判定部１０４ｃの判定結果から配光パターンＰの形成位置を定める。
調節指示部１０４ｂは、位置決定部１０４ａで定められた配光パターンＰの形成位置に基づいて、灯具ユニット１０のとるべきピッチ角度を定める。例えば調節指示部１０４ｂは、配光パターンＰの形成位置と灯具ユニット１０のピッチ角度とを対応付けた変換テーブルを予めメモリに保持している。そして、当該変換テーブルを用いて、位置決定部１０４ａの決定結果から灯具ユニット１０のピッチ角度を定める。
そして、調節指示部１０４ｂは、灯具ユニット１０のピッチ角度の調節を指示する調節信号を生成し、送信部１０６を介してレベリングアクチュエータ２２６に出力する。レベリングアクチュエータ２２６は、受信した調節信号をもとに駆動する。これにより、灯具ユニット１０のピッチ角度が調整される。つまり、本実施の形態では、形成する配光パターンＰの種類は同じまま、灯具ユニット１０の光軸を下げることで配光パターンＰの形成位置を下げている。
図５は、実施の形態１に係る車両用灯具の制御装置により実行されるレベリング制御の一例を示すフローチャートである。このフローは、たとえばライトスイッチ３０４によってレベリング制御の実行指示がなされ、且つイグニッションがオンのときに制御部１０４により所定のタイミングで繰り返し実行され、レベリング制御の実行指示が解除される（あるいは停止指示がなされる）か、イグニッションがオフにされた場合に終了する。
制御部１０４は、第２しきい値に基づいて降雪が有るか判断する（Ｓ１０１）。雪が降っている場合（Ｓ１０１のＹ）、制御部１０４は、降雪量が第１しきい値以上であるか判断する（Ｓ１０２）。降雪量が第１しきい値以上である場合（Ｓ１０２のＹ）、この場合は降雪量が相対的に多量である第２量であるため、制御部１０４は、配光パターンＰの形成位置を第２位置に定める（Ｓ１０３）。そして、制御部１０４は、第２位置に配光パターンＰを形成するようレベリングアクチュエータ２２６に調節信号を送信し（Ｓ１０４）、本ルーチンを終了する。
降雪量が第１しきい値未満である場合（Ｓ１０２のＮ）、この場合は降雪量が相対的に少量である第１量であるため、制御部１０４は、配光パターンＰの形成位置を第１位置に定める（Ｓ１０５）。そして、制御部１０４は、第１位置に配光パターンＰを形成するようレベリングアクチュエータ２２６に調節信号を送信し（Ｓ１０４）、本ルーチンを終了する。
雪が降っていない場合（Ｓ１０１のＮ）、制御部１０４は、配光パターンＰの形成位置を基準位置に定める（Ｓ１０６）。そして、制御部１０４は、基準位置に配光パターンＰを形成するようレベリングアクチュエータ２２６に調節信号を送信し（Ｓ１０４）、本ルーチンを終了する。
以上説明したように、本実施の形態に係る灯具制御ＥＣＵ１００は、降雪情報を取得する情報取得部１０２と、配光パターンＰの形成位置を変更可能な灯具ユニット１０を制御する制御部１０４とを備える。制御部１０４は、降雪が確認されると配光パターンＰの形成位置を所定の基準位置よりも下げるよう灯具ユニット１０を制御する。また、制御部１０４は、降雪量が多いときは少ないときに比べて配光パターンＰの形成位置を大きく下げる。
このように、降雪時に配光パターンＰの形成位置を下げることで、雪によって反射される光の量を減らすことができる。これにより、当該反射により運転者が受けるグレアを抑制することができる。また、降雪量が多いほど、雪によって反射される光の量も増える。これに対し、降雪量が多いほど配光パターンＰの形成位置をより下方に変位させることで、雪による光の反射量の増加を抑制することができる。よって、降雪時における運転者の視認性の低下を抑制することができる。この結果、運転の安全性を向上させることができる。
なお、第１下げ量Ｄ１および第２下げ量Ｄ２は、雪による反射を低減することで得られる運転者の視認性の向上と、配光パターンを下げることで引き起こされる運転者の視認性の低下との兼ね合い等を考慮して、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。また、配光パターンＰが第２位置に形成されている状況で降雪量が第１量に減った場合、制御部１０４は配光パターンＰを、基準位置を経由することなく第２位置から第１位置に上げることができる。逆に配光パターンＰが第１位置に形成されている状況で降雪量が第２量に増えた場合、制御部１０４は配光パターンＰを、基準位置を経由することなく第１位置から第２位置に下げることができる。また、降雪量の区分を第１量と第２量との２つに分ける構成に限定されず、区分を３つ以上に分けて、配光パターンＰの形成位置を降雪量に応じてより多段階に変位させてもよい。
また、本実施の形態では、レベリングアクチュエータ２２６の駆動によって灯具ユニット１０の光軸を下げることで、配光パターンＰの上縁部を下方に変位させている。灯具ユニット１０がＤＭＤで構成される場合には、自車前方に光を反射するミラー素子の範囲を変更することでも、配光パターンＰの上縁部を下方に変位させることができる。また、灯具ユニット１０がスキャン光学系で構成される場合には、灯具ユニット１０の光で走査する領域の範囲を変更することでも、配光パターンＰの上縁部を下方に変位させることができる。また、灯具ユニット１０がＬＥＤアレイで構成される場合には、点灯するＬＥＤの範囲を変更することでも、配光パターンＰの上縁部を下方に変位させることができる。
（実施の形態２）
実施の形態２に係る灯具制御ＥＣＵ１００は、車速に応じて配光パターンＰの形成位置を変位させる点を除いて、実施の形態１に係る灯具制御ＥＣＵ１００の構成と概ね共通する。以下、実施の形態２に係る灯具制御ＥＣＵ１００について、実施の形態１と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。
図６は、実施の形態２に係る車両用灯具システムの概略構成を示す図である。車両用灯具システム１（１Ｂ）は、車両用灯具としての灯具ユニット１０を含む前照灯ユニット２１０と、車両用灯具の制御装置としての灯具制御ＥＣＵ１００（１００Ｂ）と、降雪検知装置としての車載カメラ３１０およびナビゲーションシステム３１４と、車両制御ＥＣＵ３０２と、ライトスイッチ３０４と、電源３０６と、車速センサ３１２とを主な構成として備える。前照灯ユニット２１０の構造は、図１に示す通りである。
灯具制御ＥＣＵ１００は、情報取得部１０２、制御部１０４（１０４Ｂ）および送信部１０６を備える。情報取得部１０２は、車載カメラ３１０、車速センサ３１２、ナビゲーションシステム３１４等から出力された信号を、車両制御ＥＣＵ３０２を介して受信する。情報取得部１０２が受信した信号は、制御部１０４に送信される。制御部１０４は、灯具ユニット１０の姿勢を変位させるレベリング制御を実行する。制御部１０４は、位置決定部１０４ａ、調節指示部１０４ｂ、降雪判定部１０４ｃおよび車速判定部１０４ｄを有する。
制御部１０４は、降雪に応じて灯具ユニット１０の姿勢を変位させるレベリング制御を実行する。具体的には、制御部１０４は降雪が確認されると、配光パターンＰの形成位置を所定の基準位置よりも下げるよう灯具ユニット１０を制御する。また、制御部１０４は、雪が降っている状況において、自車両の車速が速いときは遅いときに比べて配光パターンＰの形成位置を大きく下げる。
制御部１０４は、降雪判定部１０４ｃにより降雪の有無を判定し、車速判定部１０４ｄにより自車両の車速を判定し、位置決定部１０４ａにより配光パターンの形成位置を決定し、調節指示部１０４ｂにより灯具ユニット１０がとるべきピッチ角度を決定してレベリングアクチュエータ２２６を駆動させる。以下、より詳細に説明する。
降雪判定部１０４ｃは、降雪検知装置から得られる降雪情報に基づいて、自車両の走行環境における降雪の有無を判定する。降雪検知装置としては、車載カメラ３１０やナビゲーションシステム３１４を用いることができる。降雪情報を示す信号は情報取得部１０２によって取得され、制御部１０４に送信される。例えば、降雪判定部１０４ｃは、降雪量の有無について所定の第２しきい値を有する。そして、降雪量が第２しきい値よりも少ないとき、降雪が無いと判定する。また、第２しきい値以上であるとき、降雪が有ると判定する。降雪判定部１０４ｃの判定結果を示す信号は、位置決定部１０４ａに送られる。
車速判定部１０４ｄは、車速センサ３１２から取得した車速情報に基づいて、自車両の車速が相対的に遅い第１速度であるか、相対的に速い第２速度であるかを判定する。例えば、車速判定部１０４ｄは、車速について所定の第３しきい値を有する。そして、車速が第３しきい値よりも小さいとき、車速を所定の第１速度と定める。また、第３しきい値以上であるとき、車速を所定の第２速度と定める。第３しきい値は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。車速判定部１０４ｄの判定結果を示す信号は、位置決定部１０４ａに送られる。
位置決定部１０４ａは、降雪判定部１０４ｃおよび車速判定部１０４ｄから取得した情報を用いて、配光パターンＰの形成すべき位置を決定する。まず、位置決定部１０４ａは、雪が降っていない状況では、図４（Ａ）に示すように配光パターンＰの形成位置を所定の基準位置に定める。
また、位置決定部１０４ａは、雪が降っている状況では、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）に示すように配光パターンＰの形成位置を基準位置よりも下げる。また、位置決定部１０４ａは降雪時に車速が所定の第１速度であるとき、図４（Ｂ）に示すように、配光パターンＰの形成位置を所定の第１下げ量Ｄ１だけ基準位置から下げた第１位置に定める。
一方、車速が第１速度よりも速い所定の第２速度であるとき、図４（Ｃ）に示すように、配光パターンＰの形成位置を第１下げ量Ｄ１よりも大きい所定の第２下げ量Ｄ２だけ基準位置から下げた第２位置に定める。つまり、位置決定部１０４ａは、車速が速いほど、配光パターンＰＬの幾何学的重心の位置をより下方に変位させる。ロービーム用配光パターンＰＬの場合は、カットオフラインＣＬ１〜ＣＬ３の位置が下方に変位する。
例えば、位置決定部１０４ａは、車速と配光パターンＰの形成位置とを対応付けた変換テーブルを予めメモリに保持している。そして、雪が降っている状況では、当該変換テーブルを用いて車速判定部１０４ｄの判定結果から配光パターンＰの形成位置を定める。
調節指示部１０４ｂは、位置決定部１０４ａで定められた配光パターンＰの形成位置に基づいて、灯具ユニット１０のとるべきピッチ角度を定める。そして、調節指示部１０４ｂは、灯具ユニット１０のピッチ角度の調節を指示する調節信号を生成し、送信部１０６を介してレベリングアクチュエータ２２６に出力する。レベリングアクチュエータ２２６は、受信した調節信号をもとに駆動する。これにより、灯具ユニット１０のピッチ角度が調整される。
図７は、実施の形態２に係る車両用灯具の制御装置により実行されるレベリング制御の一例を示すフローチャートである。このフローの実行タイミングは、実施の形態１と同様である。
制御部１０４は、第２しきい値に基づいて降雪が有るか判断する（Ｓ２０１）。雪が降っている場合（Ｓ２０１のＹ）、制御部１０４は、車速が第３しきい値以上であるか判断する（Ｓ２０２）。車速が第３しきい値以上である場合（Ｓ２０２のＹ）、この場合は車速が相対的に速い第２速度であるため、制御部１０４は、配光パターンＰの形成位置を第２位置に定める（Ｓ２０３）。そして、制御部１０４は、第２位置に配光パターンＰを形成するようレベリングアクチュエータ２２６に調節信号を送信し（Ｓ２０４）、本ルーチンを終了する。
車速が第３しきい値未満である場合（Ｓ２０２のＮ）、この場合は車速が相対的に遅い第１速度であるため、制御部１０４は、配光パターンＰの形成位置を第１位置に定める（Ｓ２０５）。そして、制御部１０４は、第１位置に配光パターンＰを形成するようレベリングアクチュエータ２２６に調節信号を送信し（Ｓ２０４）、本ルーチンを終了する。
雪が降っていない場合（Ｓ２０１のＮ）、制御部１０４は、配光パターンＰの形成位置を基準位置に定める（Ｓ２０６）。そして、制御部１０４は、基準位置に配光パターンＰを形成するようレベリングアクチュエータ２２６に調節信号を送信し（Ｓ２０４）、本ルーチンを終了する。
以上説明したように、本実施の形態に係る灯具制御ＥＣＵ１００は、降雪情報を取得する情報取得部１０２と、配光パターンＰの形成位置を変更可能な灯具ユニット１０を制御する制御部１０４とを備える。制御部１０４は、降雪が確認されると配光パターンＰの形成位置を所定の基準位置よりも下げるよう灯具ユニット１０を制御する。また、制御部１０４は、車速が速いときは遅いときに比べて配光パターンＰの形成位置を大きく下げる。
このように、降雪時に配光パターンＰの形成位置を下げることで、雪によって反射される光の量を減らすことができる。これにより、当該反射により運転者が受けるグレアを抑制することができる。また、車速が速いほど、見かけ上の降雪量は多くなる。降雪量が多いほど、雪によって反射される光の量も増える。これに対し、車速が速いほど配光パターンＰの形成位置をより下方に変位させることで、降雪時における運転者の視認性の低下を抑制することができる。この結果、運転の安全性を向上させることができる。
なお、第１下げ量Ｄ１および第２下げ量Ｄ２は、設計者による実験やシミュレーションに基づき適宜設定することが可能である。また、配光パターンＰが第２位置に形成されている状況で車速が第１速度に落ちた場合、制御部１０４は配光パターンＰを、基準位置を経由することなく第２位置から第１位置に上げることができる。逆に配光パターンＰが第１位置に形成されている状況で車速が第２速度に上がった場合、制御部１０４は配光パターンＰを、基準位置を経由することなく第１位置から第２位置に下げることができる。また、車速の区分を第１速度と第２速度との２つに分ける構成に限定されず、区分を３つ以上に分けて、配光パターンＰの形成位置を車速に応じてより多段階に変位させてもよい。
また、本実施の形態では、レベリングアクチュエータ２２６の駆動によって灯具ユニット１０の光軸を下げることで、配光パターンＰの上縁部を下方に変位させている。灯具ユニット１０がＤＭＤ、スキャン光学系あるいはＬＥＤアレイで構成される場合には、それぞれ使用するミラー素子の範囲、走査する領域の範囲、点灯するＬＥＤの範囲を変更することでも、配光パターンＰの上縁部を下方に変位させることができる。
本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更などの変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられて得られる新たな実施の形態も本発明の範囲に含まれる。このような新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態及び変形それぞれの効果をあわせもつ。
制御部１０４は、実施の形態１の制御と実施の形態２の制御とを組み合わせて実行してもよい。つまり、制御部１０４は、降雪量および車速に基づいて形成位置を変化させてもよい。これにより、運転の安全性をより向上させることができる。例えば制御部１０４は、同じ降雪量であっても、自車両の車速が速いときは遅いときに比べて配光パターンＰの形成位置を大きく下げてもよい。具体的には、降雪量が第１量の場合に、車速が第２速度のときは第１速度のときよりも配光パターンＰの形成位置が下げられる。降雪量が第２量の場合も同様である。降雪量が第１量で車速が第２速度の場合と、降雪量が第２量で車速が第１速度の場合とで、どちらの場合に配光パターンＰの形成位置の下げ量をより大きくするかは、降雪量と車速のどちらに重きを置くかで適宜設定可能である。
以下の態様も本発明に含めることができる。
配光パターンの形成位置を変更可能な車両用灯具と、
降雪検知装置と、
上述した車両用灯具の制御装置と、
を備える、車両用灯具システム。
１ 車両用灯具システム、 １００ 灯具制御ＥＣＵ、 １０２ 情報取得部、 １０４ 制御部、 １０４ａ 位置決定部、 １０４ｂ 調節指示部、 １０４ｃ 降雪判定部、 １０４ｄ 車速判定部、 ３１０ 車載カメラ、 ３１２ 車速センサ、 ３１４ ナビゲーションシステム。

Claims (2)

  1. 降雪情報および車速情報を取得する情報取得部と、
    配光パターンの形成位置を変更可能な車両用灯具を制御する制御部と、
    前記降雪情報に基づいて降雪の有無および降雪量を判定する降雪判定部と、
    前記車速情報に基づいて自車両の車速を判定する車速判定部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記降雪判定部により降雪が確認されると前記形成位置を所定の基準位置よりも下げるよう前記車両用灯具を制御し、
    前記降雪判定部により判定される降雪量が第１量であるときの前記形成位置に比べて、前記降雪量が前記第１量よりも多い第２量であるときの前記形成位置を下げ、
    前記降雪判定部により判定される降雪量が同じであっても、前記車速判定部により判定される車速が第１速度であるときの前記形成位置に比べて、前記車速が前記第１速度よりも速い第２速度であるときの前記形成位置を下げることを特徴とする車両用灯具の制御装置。
  2. 配光パターンの形成位置を変更可能な車両用灯具と、
    降雪検知装置と、
    請求項１に記載の車両用灯具の制御装置と、
    を備えることを特徴とする車両用灯具システム。
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