WO2012070123A1 - 車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法 - Google Patents

車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法 Download PDF

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WO2012070123A1
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vehicle
headlamp
high beam
detected
swivel
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智司 藤吉
享俊 中川
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トヨタ自動車株式会社
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    • F21S41/683Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens by moving screens
    • F21S41/689Flaps, i.e. screens pivoting around one of their edges

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle lighting device and a vehicle headlamp control method.
  • the present invention provides a vehicle lighting device and a vehicle headlamp control method that can appropriately prevent glare from being given to the driver of the vehicle ahead in the initial adjustment process of the swivel angle when the vehicle ahead is detected. With the goal.
  • a lighting device for a vehicle A headlamp that can be switched between a high beam and a low beam, and the direction of the optical axis can be changed in a substantially horizontal plane by a swivel actuator;
  • a control device for controlling the headlamp When the control device detects a forward vehicle within an irradiation area of the headlamp, the control device switches from a high beam to a low beam and then moves the swivel actuator toward a target swivel angle corresponding to the detected position of the forward vehicle.
  • the vehicle illumination device is provided in which irradiation with a high beam is started after or during driving to the target swivel angle.
  • a headlamp that can be switched between a high beam and a low beam, the direction of the optical axis being changed in a substantially horizontal plane by a swivel actuator.
  • a control method Detecting a forward vehicle in an irradiation area by the headlamp; A step of switching from a high beam to a low beam when a front vehicle is detected in the irradiation area of the headlamp; After switching from the high beam to the low beam, driving the swivel actuator toward a target swivel angle corresponding to the detected position of the preceding vehicle; And a step of starting irradiation with a high beam after or during driving to the target swivel angle.
  • the control method of the vehicle illuminating device and the vehicle headlamp which can prevent appropriately giving a glare to the driver of a front vehicle in the initial adjustment process of the swivel angle at the time of detection of a front vehicle is obtained. It is done.
  • FIG. 2 It is a principal part block diagram which shows one Example of the illuminating device 1 for vehicles.
  • 2 is a cross-sectional view showing an example of a headlamp 50.
  • FIG. 2 is a perspective view schematically showing an example of a lamp shade 70.
  • FIG. It is a figure which shows the typical example of the light distribution pattern implement
  • FIG. 10 is a diagram (No. 2) illustrating a swivel and light distribution switching mode realized by the processing illustrated in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a diagram (No. 3) illustrating a swivel and light distribution switching mode realized by the processing illustrated in FIG. 9;
  • FIG. 1 is a main part configuration diagram showing an embodiment of a vehicular illumination apparatus 1.
  • the vehicle lighting device 1 includes an image sensor 10, a switch 20, a control ECU (Electronic Control Unit) 40, and a headlamp 50.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the image sensor 10 is composed of a camera, and captures an image of a landscape in front of the vehicle (a front environment image) by an image sensor such as a CCD (charge-coupled device) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor).
  • the image sensor 10 is mounted on the vehicle in such a manner that it can capture a landscape in front of the vehicle.
  • the image sensor 10 is attached to, for example, the rear side (front surface of the vehicle) of a room mirror.
  • the image sensor 10 may acquire a front environment image in real time while the vehicle is running and supply the image to the control ECU 40 in a stream format with a predetermined frame period, for example.
  • the image sensor 10 may be a dedicated sensor for vehicle light distribution control described below, or may be used for other purposes (for example, a front monitoring camera, a lane keeping assist camera, etc.). . Further, the image sensor 10 may be a camera that acquires either a color or a monochrome image.
  • the switch 20 includes switches related to headlamp operation such as ON / OFF of the headlamp 50 and light distribution control ON / OFF of the headlamp 50.
  • the switch 20 may be disposed at an appropriate position in the vehicle compartment such as a steering column.
  • the light distribution control of the headlamp 50 may be automatically executed when the headlamp 50 is turned on, or may be automatically executed when the high beam is used.
  • the control ECU 40 is configured as a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like connected to each other via a bus (not shown).
  • the control ECU 40 includes an image recognition unit 42, a headlamp control unit 44, a lamp shade control unit 46, and a swivel control unit 48 as main functions.
  • Each of these units 42, 44, 46, and 48 may be realized by the CPU executing a program stored in a storage device such as a ROM. Further, for example, the image recognition unit 42 may be realized using a dedicated hardware circuit. Further, these units 42, 44, 46, and 48 are not necessarily incorporated in the same ECU unit, and may be realized in cooperation with a plurality of ECUs.
  • the headlamps 50 are respectively provided on the left and right sides of the front part of the vehicle.
  • the left headlamp is denoted by reference numeral 50L
  • the right headlamp is denoted by reference numeral 50R.
  • the headlamp 50 includes a low beam and a high beam that irradiate visible light toward the vehicle front area.
  • the low beam and the high beam may be configured by dedicated lamps, respectively, or may be realized by changing the irradiation pattern of a single lamp by a lamp shade (see FIG. 2).
  • the headlamp 50 includes a swivel actuator 52 and a shade driving actuator 54.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the headlamp 50.
  • the illustrated headlamp 50 is a projector-type headlamp, and mainly includes a bulb 80 that is a light source, a projection lens 82, a reflector 84, and a holder 86 that holds these.
  • a lamp shade 70 is provided between the reflector 84 and the projection lens 82.
  • the headlamp 50 reflects the light emitted from the bulb 80 to the reflector 84, blocks a part of the light traveling forward from the reflector 84 with the lamp shade 70, and projects a light distribution pattern in front of the vehicle.
  • the bulb 80 may be an incandescent bulb, a halogen lamp, a discharge bulb, an LED, or the like.
  • the reflector 84 has a substantially elliptical spherical reflecting surface with the optical axis extending in the vehicle longitudinal direction as the central axis.
  • the projection lens 82 is a planoconvex aspherical lens having a convex front surface and a flat rear surface, and is disposed on the optical axis.
  • the headlamp 50 includes a swivel actuator 52 that changes the direction of the optical axis of the headlamp 50 in a substantially horizontal plane.
  • the swivel actuator 52 is attached to the lower bottom portion of the holder 86, and supports the holder 86 so as to be rotatable around a shaft 52a.
  • the headlamp 50 includes a lamp shade 70 that forms a light distribution pattern that blocks a part of the light emitted from the bulb 80.
  • the lamp shade 70 is composed of sub-shades that are divided into two in the horizontal direction (see FIG. 3).
  • the lamp shade 70 is driven and controlled by the shade driving actuator 54 in its open / closed state.
  • a rotating body 72 that is rotationally driven by a shade driving actuator 54 is attached to the lower end of each sub-shade. When both sub-shades are upright, a low beam light distribution pattern is formed.
  • the rotating body 72 is rotated to tilt both subshades substantially horizontally, a high beam light distribution pattern is formed.
  • FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the lamp shade 70.
  • the lamp shade 70 includes sub-shades 70a and 70b that are divided into two in the horizontal direction.
  • Rotating bodies 72a and 72b that are rotatably supported by a support shaft 71 are attached to the lower ends of the subshades 70a and 70b.
  • the support shaft 71 is connected to the holder 86 and can be swiveled together with the holder 86.
  • Each of the rotating bodies 72a and 72b is rotationally driven by a shade driving actuator 54 provided for the respective rotating bodies 72a and 72b.
  • the sub-shades 70a and 70b may be driven in other manners.
  • the sub-shades 70a and 70b may be switched between an upright state and an inclined state by, for example, a reciprocating movement of a plunger driven by a solenoid (an example of the shade driving actuator 54).
  • FIG. 4 is a diagram showing a typical example of a light distribution pattern realized by the lamp shade 70.
  • the light distribution pattern is shown as a light distribution pattern formed on a virtual vertical screen at a predetermined position in front of the vehicle.
  • a line V indicates a vertical line
  • a line H indicates a horizontal line. It is assumed that the center axis of the headlamp 50 is located on the line V.
  • FIG. 4A shows an example of the right side partial light shielding pattern.
  • This right side partial light blocking pattern is a pattern including high beam light on the left side.
  • the right side partial light-shielding pattern is such that one of the sub-shades 70a and 70b of the lamp shade 70 (sub-shade on the vehicle inner side) in the left head lamp 50L is inclined substantially horizontally and the other (sub-shade on the outer side of the vehicle) is upright. It is formed by.
  • the right-side partial light-shielding pattern is such that one of the sub-shades 70a and 70b of the lamp shade 70 (sub-shade outside the vehicle) in the right head lamp 50R is inclined substantially horizontally and the other (sub-shade inside the vehicle) stands upright. Is formed.
  • FIG. 4B shows an example of the left side partial light shielding pattern.
  • This left side partial light shielding pattern is a pattern including high beam light on the right side.
  • the left partial shading pattern is such that one of the sub-shades 70a, 70b of the lamp shade 70 (sub-shade inside the vehicle) in the right headlamp 50R is inclined substantially horizontally and the other (sub-shade outside the vehicle) is upright. It is formed by.
  • the left partial light-shielding pattern is such that one of the sub-shades 70a and 70b of the lamp shade 70 (sub-shade outside the vehicle) in the left head lamp 50L is inclined substantially horizontally and the other (sub-shade inside the vehicle) is upright. Is formed.
  • FIG. 4C shows an example of a high beam pattern generated by the headlamp 50.
  • the high beam pattern is formed by inclining both subshades 70a and 70b of the headlamp 50 substantially horizontally.
  • FIG. 4D shows an example of a low beam pattern generated by the left headlamp 50L. This low beam pattern is formed by raising both sub-shades 70a and 70b of the headlamp 50 upright.
  • control ECU 40 includes the image recognition unit 42, the headlamp control unit 44, the lamp shade control unit 46, and the swivel control unit 48 as main functions.
  • the image recognition unit 42 performs image processing on the forward environment image obtained from the image sensor 10 and detects a forward vehicle (preceding vehicle or oncoming vehicle) that may exist in front of the vehicle.
  • a forward vehicle preceding vehicle or oncoming vehicle
  • the front vehicle is a moving body, and includes a reflection portion (reflector) that emits light from a brake lamp (or tail lamp) or a head lamp and reflects light received from the rear at the rear of the vehicle. Therefore, you may detect the front vehicle in an image based on the characteristic of this light.
  • the image related to the light may be detected as the preceding vehicle.
  • the front environment image obtained from the image sensor 10 is subjected to image processing to detect light (pixels having a predetermined luminance or higher) in the image, and from the detected light Based on the elements of brightness, movement of light (for example, speed of light object, direction of travel, etc.) and color (for example, light emission color of brake lamp, color of reflected light of reflection part, etc.) Or a disturbance light other than the vehicle ahead (reflected light by a reflecting plate of a road sign, etc.).
  • the image recognizing unit 42 may calculate the position, direction, and the like of the preceding vehicle.
  • the headlamp control unit 44 performs ON / OFF switching control of the headlamp 50 based on the state of the switch 20.
  • the headlamp control unit 44 may execute control to automatically turn on the headlamp 50 when the surroundings are dark based on the output signal of the sunshine sensor or the like.
  • the lamp shade controller 46 controls the light distribution pattern via the shade driving actuator 54 based on the state of the switch 20 when, for example, the light distribution control of the headlamp 50 is on. Specifically, the lamp shade control unit 46 controls the light distribution pattern of the headlamp 50 by controlling the lamp shade 70 by the shade driving actuator 54 based on the detection state of the vehicle ahead of the image recognition unit 42. . Basically, the lamp shade control unit 46 controls the open / closed state of the sub-shades 70a and 70b based on the position and direction of the preceding vehicle by the image recognition unit 42 so that the preceding vehicle is not irradiated by the high beam. Thereby, for example, various light distribution patterns as shown in FIG. 4 are selectively realized. The details of the control method by the lamp shade control unit 46 will be described later.
  • the swivel control unit 48 controls the irradiation direction of the light distribution pattern (the swivel angle of the headlamp 50) via the swivel actuator 52 based on the state of the switch 20, for example, when the light distribution control of the headlamp 50 is on. To do. Specifically, the swivel control unit 48 controls the optical axis direction of the headlamp 50 by the swivel actuator 52 based on the detection state of the vehicle ahead of the image recognition unit 42. Basically, the swivel control unit 48 controls the direction of the optical axis of the headlamp 50 so that the front vehicle is not irradiated with a high beam based on the position and direction of the front vehicle by the image recognition unit 42. The details of the control method by the swivel control unit 48 will be described later.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of main processing realized by the control ECU 40 of this embodiment.
  • the process shown in FIG. 5 is activated and repeatedly executed at predetermined intervals based on the state of the switch 20 when the headlamp 50 is on and the light distribution control of the headlamp 50 is on. It may be a thing.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram related to FIG. 5 and shows a swivel and light distribution switching mode realized by the processing shown in FIG.
  • the light distribution patterns of the left and right headlamps 50L and 50R and the irradiation areas thereof are substantially the same.
  • the irradiation areas of the left and right headlamps 50L and 50R are shown for simplicity of explanation. It is assumed that they overlap.
  • step 500 the image recognition unit 42 performs image processing on the front environment image provided in real time from the image sensor 10, and determines whether or not a forward vehicle (preceding vehicle or oncoming vehicle) that may exist in front of the vehicle is detected. judge. If a preceding vehicle is detected, the process proceeds to step 502. If not detected, the process returns to step 500. Note that a high beam pattern (see FIG. 4C) is formed as an initial pattern while the preceding vehicle is not detected.
  • step 502 the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 to change the light distribution pattern from the high beam pattern (initial pattern) to the low beam pattern. That is, the high beam pattern as shown in FIG. 6A is changed to the low beam pattern as shown in FIG.
  • the swivel control unit 48 determines a target swivel angle based on the position of the preceding vehicle obtained from the image recognition unit 42, and the swivel actuator 52 causes the head lamp 50 to be realized so that the target swivel angle is realized. Change the optical axis direction.
  • the target swivel angle includes the front vehicle in the blocking portion of the partial light shielding pattern, and the cutoff lines CL and CR of the partial light shielding pattern (FIGS. 4A and 4B). Is determined to be at a position (direction) that is a predetermined distance away from the near side end of the preceding vehicle.
  • the blocking portion of the partial light shielding pattern corresponds to a portion obtained by subtracting the partial light shielding pattern (see FIGS. 4A and 4B) from the high beam pattern (see FIG. 4C).
  • the central axis of the headlamp 50 corresponds to the position of the cut-off line CL, CR, but the target swivel angle may be determined based on the positional relationship between the central axis of the headlamp 50 and the preceding vehicle. Good.
  • the example shown in FIG. 6 is an example in which a forward vehicle is detected on the right side of the center axis (optical axis) of the headlamp 50.
  • the left partial shading pattern is generated and used.
  • the swivel is in a state where the low beam pattern is maintained, and the cut-off line CR of the left partial shading pattern is a predetermined distance from the right end of the vehicle ahead. It is executed so as to come to a separated position. It should be noted that at this stage, the low beam pattern is maintained, and the left partial shading pattern is not realized.
  • step 506 when the swivel to the target swivel angle is completed by the swivel control unit 48, the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 to change the light distribution pattern from the low beam pattern to the partially light shielding pattern.
  • the lamp shade control unit 46 changes the light distribution pattern from the low beam pattern to the left partial light shielding pattern when the swivel to the target swivel angle is completed by the swivel control unit 48.
  • the swivel control unit 48 determines that the cutoff lines CL and CR of the partial light shielding pattern are in front according to the change in the position of the preceding vehicle until the preceding vehicle is in a predetermined disappearance state.
  • the swivel angle is controlled / adjusted so as to be maintained at a position that is a predetermined distance away from the adjacent end of the vehicle.
  • FIG. 7 shows a comparative example with respect to FIG.
  • the comparative example shown in FIG. 7 is different from the present embodiment in that swiveling is performed after a left partial shading pattern is generated, as shown in FIG. 7B. That is, in the comparative example shown in FIG. 7, as shown conceptually by an arrow in FIG. 7B, the left side partial light shielding pattern crosses the vehicle ahead by swiveling, whereas in this embodiment, FIG. As conceptually shown by arrows in (B), the low beam pattern crosses the vehicle ahead by the swivel. Therefore, in the comparative example shown in FIG. 7, when the left partial shading pattern crosses the preceding vehicle due to swiveling, glare is given to the driver of the preceding vehicle, whereas according to this embodiment, the low beam pattern is swiveled. Therefore, the glare can be prevented appropriately.
  • FIG. 8 is a flowchart showing another example of main processing realized by the control ECU 40 of this embodiment.
  • the process shown in FIG. 8 is activated and repeatedly executed at predetermined intervals based on the state of the switch 20 when the headlamp 50 is on and the light distribution control of the headlamp 50 is on. It may be a thing.
  • the processing in steps 500, 502, 504, and 506 may be the same as the processing in the same step in FIG.
  • step 500 If the vehicle ahead is detected in step 500, the process proceeds to step 501, and if not detected, the process returns to step 500.
  • the image recognizing unit 42 determines whether or not the separation distance from the preceding vehicle (distance from the own vehicle) when detected in step 500 is shorter than a predetermined threshold value.
  • the predetermined threshold is, for example, a forward vehicle that appears suddenly in front of the host vehicle due to an interruption or a lane change, and a forward vehicle that is detected when the vehicle is located far enough not to give glare even when a high beam is irradiated. This is a threshold value for distinguishing between. Such a threshold may be adapted according to the illuminance etc. of the high beam pattern. If the separation distance from the preceding vehicle when first detected is shorter than the predetermined threshold, the process proceeds to step 502, and if the separation distance from the preceding vehicle when first detected is longer than the predetermined threshold. The process proceeds to step 508.
  • steps 502, 504, and 506 the above-described swiveling and light distribution switching via the low beam described with reference to FIGS. 5 and 6 is realized.
  • step 508 the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 to change the light distribution pattern from the high beam pattern to the partially light shielding pattern.
  • the light distribution switching from the high beam pattern (initial pattern) to the low beam pattern as executed in step 502 is not performed, and the high beam pattern (initial pattern) is not executed. ) To a partial light-blocking pattern.
  • step 510 as in step 504 described above, the swivel control unit 48 determines a target swivel angle based on the position of the preceding vehicle obtained from the image recognition unit 42 so that the target swivel angle is realized.
  • the optical axis direction of the headlamp 50 is changed by the swivel actuator 52. Note that the processing order of step 508 and step 510 may be reversed.
  • the low beam pattern is maintained so that the high beam does not cross the vehicle position as described above during the swivel process. It is possible to effectively prevent glare from being given to the driver of the preceding vehicle.
  • FIG. 9 is a flowchart showing still another example of the main process realized by the control ECU 40 of the present embodiment.
  • the process shown in FIG. 9 is activated and repeatedly executed at predetermined intervals based on the state of the switch 20 when the headlamp 50 is on and the light distribution control of the headlamp 50 is on. It may be a thing.
  • FIG. 11, and FIG. 12 are explanatory diagrams related to FIG. 9, and are diagrams showing a swivel and light distribution switching mode realized by the processing shown in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing a swivel and light distribution switching mode realized by the processing shown in steps 904, 906, and 908 of FIG. FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a swivel and light distribution switching mode realized by the processing shown in steps 910, 912, and 914 of FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing a swivel and light distribution switching mode realized by the processing shown in steps 916, 918, and 920 of FIG. 10, 11, and 12, the light distribution pattern by the left headlamp 50L is indicated by the symbol PL, and the light distribution pattern by the right headlamp 50R is indicated by the symbol PR.
  • the left and right headlamps 50L and 50R are assumed to have substantially the same high beam pattern and low beam pattern and their irradiation areas.
  • step 900 the image recognition unit 42 performs image processing on the front environment image provided in real time from the image sensor 10, and determines whether or not a forward vehicle that can exist in front of the vehicle is detected. If a preceding vehicle is detected, the process proceeds to step 902. If not detected, the process returns to step 900.
  • the image recognition unit 42 determines the position of the forward vehicle detected in step 900. More specifically, the image recognizing unit 42 determines that the position of the front vehicle detected in step 900 is equal to or greater than a predetermined angle with respect to the camera central axis (that is, the central axis of the image sensor 10 or the central axis in the vehicle front-rear direction). It is determined whether it is located on the right side, located on the left side by a predetermined angle or more with respect to the camera center axis, or located on the center side with respect to the camera center axis from the left and right predetermined angles.
  • a predetermined angle with respect to the camera central axis that is, the central axis of the image sensor 10 or the central axis in the vehicle front-rear direction. It is determined whether it is located on the right side, located on the left side by a predetermined angle or more with respect to the camera center axis, or located on the center side with respect to the camera center axis from the left and right predetermined angles.
  • the predetermined angle is, for example, a threshold value for distinguishing between a forward vehicle traveling on the same lane as the own vehicle and a forward vehicle traveling on a lane different from the own vehicle, and may be determined by adaptation.
  • the predetermined angle may be an appropriate value within a range of 0.5 degrees to 2 degrees, for example, 1 degree.
  • step 902 If the position of the preceding vehicle detected in step 902 is located on the right side by a predetermined angle or more with respect to the camera center axis, the process proceeds to steps 904, 906, and 908.
  • step 904 the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the left headlamp 50L to change the light distribution pattern of the left headlamp 50L to a high beam.
  • the pattern is changed from the pattern (the initial pattern in FIG. 10A) to the right-side partial light-shielding pattern (FIG. 10B).
  • the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the right head lamp 50R to change the light distribution pattern of the right head lamp 50R from the high beam pattern (the initial pattern of FIG. 10A) to the low beam pattern (FIG. 10). (B)).
  • the swivel control unit 48 detects the position of the front vehicle detected by the image sensor 10 (the position of the front vehicle obtained from the image recognition unit 42) for the right headlamp 50R.
  • the swivel actuator 52 of the right headlamp 50R is operated so that the optical axis direction (center) of the right headlamp 50R is directed to the right side.
  • the right headlamp 50R is swiveled while the low beam pattern is maintained.
  • the swivel control unit 48 determines the left headlamp 50L on the left side of the position of the front vehicle detected by the image sensor 10 (the position of the front vehicle obtained from the image recognition unit 42).
  • the swivel actuator 52 of the left headlamp 50L may be operated so that the optical axis direction of the left headlamp 50L is maintained.
  • step 908 as shown in FIG. 10D, the lamp center axis (optical axis direction) of the right headlamp 50R is located at the position of the preceding vehicle (more precisely, the right end of the preceding vehicle) detected by the image sensor 10.
  • the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the right headlamp 50R to partially block the light distribution pattern of the right headlamp 50R from the low beam pattern on the left side. Change to a pattern.
  • the swivel control unit 48 maintains the state where the lamp central axis of the right headlamp 50R substantially coincides with the right end of the preceding vehicle according to the change in the position of the preceding vehicle until the preceding vehicle is in a predetermined disappearance state. In this way, the swivel angle of the right headlamp 50R may be controlled and adjusted.
  • step 910 is performed. , 912, 914.
  • step 910 the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the left headlamp 50L to change the light distribution pattern of the left headlamp 50L to a high beam.
  • the pattern (the initial pattern in FIG. 11A) is changed to the low beam pattern (FIG. 11B).
  • the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the right head lamp 50R to change the light distribution pattern of the right head lamp 50R from the high beam pattern (the initial pattern of FIG. 11A) to the low beam pattern (FIG. 11). (B)).
  • the swivel control unit 48 detects the position of the front vehicle detected by the image sensor 10 (the position of the front vehicle obtained from the image recognition unit 42) for the right headlamp 50R.
  • the swivel actuator 52 of the right headlamp 50R is operated so that the optical axis direction of the right headlamp 50R is directed to the right side. At this time, the right headlamp 50R is swiveled while the low beam pattern is maintained.
  • the swivel control unit 48 detects the position of the front vehicle detected by the image sensor 10 (the position of the front vehicle obtained from the image recognition unit 42) for the left headlamp 50L.
  • the swivel actuator 52 of the left headlamp 50L is operated so that the optical axis direction of the left headlamp 50L is directed to the left side. At this time, the left headlamp 50L is swiveled while the low beam pattern is maintained.
  • the lamp central axis (in the optical axis direction) of the right headlamp 50R is located at the position of the preceding vehicle detected by the image sensor 10 (precisely, the right end of the preceding vehicle).
  • the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the right head lamp 50R to partially block the light distribution pattern of the right head lamp 50R from the low beam pattern on the left side. Change to a pattern.
  • the lamp center axis (optical axis direction) of the left headlamp 50L is substantially at the position of the preceding vehicle detected by the image sensor 10 (more precisely, the left end of the preceding vehicle).
  • the lamp shade controller 46 controls the lamp shade 70 of the left head lamp 50L to change the light distribution pattern of the left head lamp 50L from the low beam pattern to the right partial light shielding pattern, as shown in FIG. Change to Thereafter, the swivel control unit 48 maintains the state where the lamp central axis of the right headlamp 50R substantially coincides with the right end of the preceding vehicle according to the change in the position of the preceding vehicle until the preceding vehicle is in a predetermined disappearance state. In this way, the swivel angle of the right headlamp 50R may be controlled and adjusted.
  • the swivel control unit 48 substantially matches the lamp central axis of the left headlamp 50L with the left end of the preceding vehicle in accordance with the change in the position of the preceding vehicle until the preceding vehicle is in a predetermined disappearance state.
  • the swivel angle of the left headlamp 50L may be controlled and adjusted so that the maintained state is maintained.
  • step 902 If the position of the preceding vehicle detected in step 902 is located on the left side by a predetermined angle or more with respect to the camera center axis, the process proceeds to steps 916, 918, and 920.
  • step 916 the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the left headlamp 50L to change the light distribution pattern to the high beam pattern (FIG. The pattern is changed from the initial pattern A) to the low beam pattern (FIG. 12B). Further, the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the right head lamp 50R to change the light distribution pattern of the right head lamp 50R from the high beam pattern (the initial pattern of FIG. 12A) to the left partial light shielding pattern. Change to (FIG. 12B).
  • the swivel control unit 48 detects the position of the front vehicle detected by the image sensor 10 (the position of the front vehicle obtained from the image recognition unit 42) for the left headlamp 50L.
  • the swivel actuator 52 of the left headlamp 50L is actuated so that the optical axis direction of the headlamp 50L is directed to the left side of).
  • the left headlamp 50L is swiveled while the low beam pattern is maintained.
  • the swivel control unit 48 has a predetermined position on the right side of the front vehicle position (the front vehicle position obtained from the image recognition unit 42) detected by the image sensor 10 with respect to the right headlamp 50R.
  • the swivel actuator 52 of the right headlamp 50R may be operated so that the optical axis direction of the right headlamp 50R is maintained.
  • step 920 the lamp central axis (optical axis direction) of the left headlamp 50L is located at the position of the front vehicle (more precisely, the left end of the front vehicle) detected by the image sensor 10.
  • the lamp shade control unit 46 controls the lamp shade 70 of the left headlamp 50L, and partially blocks the light distribution pattern of the left headlamp 50L from the low beam pattern on the right side. Change to a pattern.
  • the swivel control unit 48 maintains the state where the lamp central axis of the left headlamp 50L substantially coincides with the left end of the preceding vehicle according to the change in the position of the preceding vehicle until the preceding vehicle is in a predetermined disappearance state.
  • the swivel angle of the left headlamp 50L may be controlled and adjusted.
  • the left and right headlamps 50L and 50R are centered on the camera central axis (the central axis in the vehicle front-rear direction) according to the position of the front vehicle detected by the image sensor 10.
  • the left and right headlamps 50L and 50R are centered on the camera central axis (the central axis in the vehicle front-rear direction) according to the position of the front vehicle detected by the image sensor 10.
  • high beam light can be irradiated by the left and right headlamps 50L and 50R in a relatively wide range on both sides of the front vehicle detected by the image sensor 10 after the swiveling is completed.
  • the low beam pattern is maintained so that the high beam does not cross the vehicle position as described above, so that it is possible to effectively prevent glare from being given to the driver of the vehicle ahead by the high beam light in the swivel process. it can.
  • the light distribution control method of the left and right headlamps 50L and 50R according to the relationship between the position of the preceding vehicle detected by the image sensor 10 and the camera center axis, driving the preceding vehicle with high beam light. It is possible to provide an optimal irradiation area according to the position of the vehicle ahead while appropriately preventing glare that can be given to a person.
  • the position where the cut-off line CR of the left side partial light shielding pattern is separated from the right end of the front vehicle by a predetermined distance When the target swivel angle is reached, that is, when the target swivel angle is realized, the low beam pattern is switched to the left partial light shielding pattern (a pattern including high beam light).
  • the timing for switching from the low beam pattern to the partially light-shielding pattern may be after the center axis of the headlamp 50 or the position of the cut-off lines CL and CR of the partially light-shielding pattern has crossed the driver of the vehicle ahead.
  • the partial light shielding pattern from the low beam pattern Even when switching to, glare application time can be reduced as compared with the comparative example shown in FIG. 7, and a certain degree of effect can be obtained.
  • a part of the light shielding pattern is generated in addition to the low beam pattern and the high beam pattern.
  • the present invention can be applied to a configuration in which only the low beam pattern and the high beam pattern are generated.
  • the swivel is performed such that the camera center side end of the high beam pattern is located outward in the left-right direction with respect to the front vehicle.
  • the high beam pattern is temporarily switched to the low beam pattern, and then the swivel to the target swivel angle is executed. It is good to return to the pattern.
  • the irradiation areas of the left and right headlamps 50L and 50R with the high beam pattern and the low beam pattern are substantially the same on the left and right. May be arranged on the left and right, respectively, centering on the camera central axis (the central axis in the vehicle longitudinal direction), for example.
  • the irradiation area by the high beam pattern and the low beam pattern of the left and right headlamps 50L and 50R may have an overlapping area near the camera central axis.
  • the low beam and the high beam are realized by changing the light distribution pattern from the single light source (bulb 80) by the lamp shade 70.
  • the low beam and the high beam are respectively dedicated light sources. (That is, it may be a four-lamp configuration).
  • the lamp shade 70 is provided with a fixed low beam forming shade and a high beam range varying subshade (movable subshade) divided into two in the horizontal direction for the low beam and the high beam, respectively. Good.
  • the high beam pattern is once switched to the low beam pattern, then the swivel to the target swivel angle is executed, and when the swivel to the target swivel angle is completed or in the middle thereof, A pattern including high beam light may be generated.

Abstract

 本発明による車両用照明装置は、ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であり、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができるヘッドランプと、ヘッドランプを制御する制御装置とを備え、制御装置は、ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始する。

Description

車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法
 本発明は、車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法に関する。
 従来から、水平方向に2分割されたサブシェードを制御することで、ハイビームパターンに対して一部に遮光部を有する左側ハイビーム用配光パターン及び右側ハイビーム用配光パターンを生成可能とし、検出車両の位置に応じた左側ハイビーム用配光パターンの垂直カットオフラインの位置及び右側ハイビーム用配光パターンの垂直カットオフラインの位置が実現されるように左側ヘッドランプおよび右側ヘッドランプのスイブル角を調節する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2010-000957号公報
 しかしながら、上述の特許文献1に記載する技術では、ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、前方車両の位置に応じて左側ヘッドランプおよび右側ヘッドランプのスイブル角を変化させる初期調整過程において、左側ハイビーム用配光パターン又は右側ハイビーム用配光パターンに含まれるハイビーム光が前方車両を横切る場合があり、かかる場合には、前方車両の運転者にグレアを与えてしまう虞がある。
 そこで、本発明は、前方車両検出時のスイブル角の初期調整過程で前方車両の運転者にグレアを与えるのを適切に防止することができる車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法の提供を目的とする。
 本発明の一局面によれば、車両用照明装置であって、
 ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であり、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができるヘッドランプと、
 前記ヘッドランプを制御する制御装置とを備え、
 前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始することを特徴とする、車両用照明装置が提供される。
 本発明のその他の一局面によれば、ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であるヘッドランプであって、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができる車両用ヘッドランプの制御方法であって、
 前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出するステップと、
 前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、ハイビームからロービームに切り換えるステップと、
 前記ハイビームからロービームに切り換え後に、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動するステップと、
 前記目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始するステップとを含むことを特徴とする、制御方法が提供される。
 本発明によれば、前方車両検出時のスイブル角の初期調整過程で前方車両の運転者にグレアを与えるのを適切に防止することができる車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法が得られる。
車両用照明装置1の一実施例を示す要部構成図である。 ヘッドランプ50の一例を示す断面図である。 ランプシェード70の一例を概略的に示す斜視図である。 ランプシェード70により実現される配光パターンの代表的な例を示す図である。 本実施例の制御ECU40により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。 図5に関連した説明図であり、本実施例の制御ECU40により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。 図6に対する比較例を示す図である。 本実施例の制御ECU40により実現される主要処理のその他の一例を示すフローチャートである。 本実施例の制御ECU40により実現される主要処理の更なるその他の一例を示すフローチャートである。 図9に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図(その1)である。 図9に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図(その2)である。 図9に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図(その3)である。
 以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
 図1は、車両用照明装置1の一実施例を示す要部構成図である。車両用照明装置1は、画像センサ10と、スイッチ20と、制御ECU(Electronic Control Unit)40と、ヘッドランプ50とを含む。
 画像センサ10は、カメラで構成され、CCD(charge-coupled device)やCMOS(complementary metal oxide semiconductor)等の撮像素子により、車両前方の風景の画像(前方環境画像)を捕捉する。画像センサ10は、車両前方の風景を撮像できるような態様で車両に搭載される。例えば、画像センサ10は、例えばルームミラーの裏側(車両前側の面)に取り付けられる。画像センサ10は、車両走行中にリアルタイムに前方環境画像を取得し、例えば所定のフレーム周期のストリーム形式で制御ECU40に供給するものであってよい。尚、画像センサ10は、以下で説明する車両配光制御用の専用のセンサであってもよいし、他の用途(例えば前方監視カメラ、レーンキープアシスト用カメラ等)と兼用であってもよい。また、画像センサ10は、カラー又はモノクロ画像のいずれを取得するカメラであってもよい。
 スイッチ20は、ヘッドランプ50のON/OFFや、ヘッドランプ50の配光制御ON/OFFなどのヘッドランプ作動関係のスイッチを含む。スイッチ20は、例えばステアリングコラム等のような車室内の適切な位置に配置されてよい。尚、ヘッドランプ50の配光制御は、ヘッドランプ50のON時に自動的に実行されてもよいし、ハイビームが使用される時に自動的に実行されてもよい。
 制御ECU40は、図示しないバスを介して互いに接続されたCPU、ROM、及びRAM等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。制御ECU40は、主なる機能として、画像認識部42と、ヘッドランプ制御部44と、ランプシェード制御部46と、スイブル制御部48とを含む。これらの各部42,44,46,48は、CPUがROM等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現されてもよい。また、例えば画像認識部42は、専用のハードウェア回路を用いて実現されてもよい。また、これらの各部42,44,46,48は、必ずしも同一のECUユニット内に組み込まれる必要はなく、複数のECUにより協動して実現されてもよい。
 ヘッドランプ50は、車両の前部左右にそれぞれ設けられる。尚、以下で、特に左右のヘッドランプ50を区別する際には、左側のヘッドランプに符号50Lを付し、右側のヘッドランプに符号50Rを付す。ヘッドランプ50は、車両前方領域に向けて可視光を照射するロービーム及びハイビームを含む。ロービーム及びハイビームは、それぞれ専用のランプにより構成されてもよいし、単一のランプの照射パターンをランプシェードにより可変することで実現されてもよい(図2参照)。ヘッドランプ50は、スイブルアクチュエータ52と、シェード駆動用アクチュエータ54とを含む。
 図2は、ヘッドランプ50の一例を示す断面図である。
 図示のヘッドランプ50は、プロジェクタ型のヘッドランプであり、主に、光源であるバルブ80と、投影レンズ82と、リフレクタ84と、これらを保持するホルダ86とを含む。リフレクタ84と投影レンズ82との間にはランプシェード70が設けられる。ヘッドランプ50は、バルブ80から出射した光をリフレクタ84に反射させ、リフレクタ84から前方に向かう光の一部をランプシェード70で遮蔽して、車両前方に配光パターンを投影する。バルブ80は、白熱球やハロゲンランプ、放電球、LED等であってよい。リフレクタ84は、車両前後方向に延びる光軸を中心軸とする略楕円球面状の反射面を有している。投影レンズ82は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであり、光軸上に配置されている。
 ヘッドランプ50は、ヘッドランプ50の光軸の向きを略水平面内で変化させるスイブルアクチュエータ52を備える。スイブルアクチュエータ52は、ホルダ86の下底部に取り付けられ、軸52aのまわりにホルダ86を回動可能に支持している。
 ヘッドランプ50は、バルブ80から発せられる光の一部を遮蔽した配光パターンを形成するランプシェード70を備える。ランプシェード70は、水平方向に二分割されたサブシェードから構成されている(図3参照)。ランプシェード70は、その開閉状態がシェード駆動用アクチュエータ54により駆動制御される。図示の例では、各サブシェードの下端には、シェード駆動用アクチュエータ54により回転駆動される回転体72が取り付けられている。両方のサブシェードの直立時には、ロービーム用配光パターンが形成される。回転体72を回転させて両方のサブシェードを略水平に傾斜させると、ハイビーム用配光パターンが形成される。シェードの構造および作用については、図3を参照して詳述する。
 図3は、ランプシェード70の一例を概略的に示す斜視図である。ランプシェード70は、水平方向に二分割されたサブシェード70a,70bを備える。サブシェード70a,70bの下端には、支持軸71により回転可能に支持された回転体72a、72bが取り付けられている。支持軸71は、ホルダ86に連結されており、ホルダ86と一体にスイブル可能にされている。各回転体72a、72bは、それぞれに対して設けられるシェード駆動用アクチュエータ54により回転駆動される。尚、サブシェード70a,70bは、他の態様で駆動されてもよい。サブシェード70a,70bは、例えばソレノイド(シェード駆動用アクチュエータ54の一例)により駆動されるプランジャの往復動により直立状態と傾斜状態との間で切り換えされてもよい。
 図4は、ランプシェード70により実現される配光パターンの代表的な例を示す図である。尚、図4において、配光パターンは、車両前方の所定位置の仮想的な鉛直スクリーン上に形成される配光パターンとして示されている。また、ラインVは、鉛直方向のラインを示し、ラインHは、水平方向のラインを示す。尚、ヘッドランプ50の中心軸はラインV上に位置するものとする。
 図4(A)は、右側一部遮光パターンの一例を示す。この右側一部遮光パターンは、ハイビーム光を左側に含むパターンである。右側一部遮光パターンは、左側のヘッドランプ50Lにおけるランプシェード70のサブシェード70a,70bの一方(車両内側のサブシェード)を略水平に傾斜させ、他方(車両外側のサブシェード)を直立させることにより形成される。或いは、右側一部遮光パターンは、右側のヘッドランプ50Rにおけるランプシェード70のサブシェード70a,70bの一方(車両外側のサブシェード)を略水平に傾斜させ、他方(車両内側のサブシェード)を直立させることにより形成される。
 図4(B)は、左側一部遮光パターンの一例を示す。この左側一部遮光パターンは、ハイビーム光を右側に含むパターンである。左側一部遮光パターンは、右側のヘッドランプ50Rにおけるランプシェード70のサブシェード70a,70bの一方(車両内側のサブシェード)を略水平に傾斜させ、他方(車両外側のサブシェード)を直立させることにより形成される。或いは、左側一部遮光パターンは、左側のヘッドランプ50Lにおけるランプシェード70のサブシェード70a,70bの一方(車両外側のサブシェード)を略水平に傾斜させ、他方(車両内側のサブシェード)を直立させることにより形成される。
 図4(C)は、ヘッドランプ50により生成されるハイビームパターンの一例を示す。このハイビームパターンは、ヘッドランプ50の双方のサブシェード70a,70bを略水平に傾斜させることにより形成される。
 図4(D)は、左側のヘッドランプ50Lにより生成されるロービームパターンの一例を示す。このロービームパターンは、ヘッドランプ50の双方のサブシェード70a,70bを直立させることにより形成される。
 ここで、図1を再度参照して、本実施例の制御ECU40について説明する。制御ECU40は、上述の如く、主なる機能として、画像認識部42と、ヘッドランプ制御部44と、ランプシェード制御部46と、スイブル制御部48とを含む。
 画像認識部42は、画像センサ10から得られる前方環境画像を画像処理して、車両前方に存在しうる前方車両(先行車や対向車)を検出する。画像中の前方車両を検出する方法は、多種多様であり、任意の方法が採用されてもよい。典型的には、前方車両は、移動体であり、ブレーキランプ(又はテールランプ)やヘッドランプから光を発すると共に、後方から受けた光を反射する反射部(リフレクタ)を車両後部に備える。従って、かかる光の特徴に基づいて、画像中の前方車両を検出してもよい。例えば、画像中の光の特徴が所定の条件(明るさ、色、大きさ、パターン、動き等)を満たす場合に、当該光に関する像が、前方車両として検出されてもよい。より具体的には、前方車両検出方法の一例として、画像センサ10から得られる前方環境画像を画像処理して、画像中の光(所定輝度以上の画素)を検出し、検出した光の中から、明るさ・光の動き(例えば光の物体の速度、進行方向等)・色(例えば、ブレーキランプの発光色や反射部の反射光の色等)の要素に基づいて、当該光が前方車両によるものか或いは前方車両以外の外乱光(道路標識の反射板等による反射光)なのかを判断するものであってよい。画像認識部42は、前方車両の存在を検出すると、当該前方車両の位置や方位等を算出してもよい。
 ヘッドランプ制御部44は、スイッチ20の状態に基づいて、ヘッドランプ50のON/OFFの切り替え制御を行う。なお、ヘッドランプ制御部44は、日照センサの出力信号等に基づいて、周囲が暗くなったときに自動的にヘッドランプ50をオンする制御を実行してもよい。
 ランプシェード制御部46は、スイッチ20の状態に基づいて、例えばヘッドランプ50の配光制御がオンであるとき、シェード駆動用アクチュエータ54を介して配光パターンを制御する。具体的には、ランプシェード制御部46は、画像認識部42の前方車両の検出状況に基づいて、シェード駆動用アクチュエータ54によりランプシェード70を制御して、ヘッドランプ50の配光パターンを制御する。基本的には、ランプシェード制御部46は、画像認識部42により前方車両の位置及び方向等に基づいて、当該前方車両がハイビームにより照射されないようにサブシェード70a,70bの開閉状態を制御する。これにより、例えば図4に示すような各種配光パターンが選択的に実現される。尚、ランプシェード制御部46による制御方法の詳細は後述する。
 スイブル制御部48は、スイッチ20の状態に基づいて、例えばヘッドランプ50の配光制御がオンであるとき、スイブルアクチュエータ52を介して配光パターンの照射方向(ヘッドランプ50のスイブル角)を制御する。具体的には、スイブル制御部48は、画像認識部42の前方車両の検出状況に基づいて、スイブルアクチュエータ52によりヘッドランプ50の光軸方向を制御する。基本的には、スイブル制御部48は、画像認識部42により前方車両の位置及び方向等に基づいて、当該前方車両がハイビームにより照射されないようにヘッドランプ50の光軸の向きを制御する。尚、スイブル制御部48による制御方法の詳細は後述する。
 図5は、本実施例の制御ECU40により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。図5に示す処理は、スイッチ20の状態に基づいて、ヘッドランプ50がオンであり、且つ、ヘッドランプ50の配光制御がオンである場合に、起動され、所定周期毎に繰り返し実行されるものであってもよい。図6は、図5に関連した説明図であり、図5に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。尚、本例では、左右のヘッドランプ50L,50Rの配光パターン及びそれらによる照射領域は略同一であり、図6では、説明の簡易化のため、左右のヘッドランプ50L,50Rの照射領域が重なっているものとする。
 ステップ500では、画像認識部42は、画像センサ10からリアルタイムで提供される前方環境画像を画像処理して、車両前方に存在しうる前方車両(先行車や対向車)を検出したか否かを判定する。前方車両を検出した場合には、ステップ502に進み、検出しない場合は、ステップ500に戻る。尚、前方車両を検出していない間は、初期のパターンとしてハイビームパターン(図4(C)参照)が形成される。
 ステップ502では、ランプシェード制御部46は、ランプシェード70を制御して、配光パターンをハイビームパターン(初期のパターン)からロービームパターンへと変更する。即ち、図6(A)に示すようなハイビームパターンから、図6(B)に示すようなロービームパターンへと変更する。
 ステップ504では、スイブル制御部48は、画像認識部42から得られる前方車両の位置に基づいて、目標スイブル角を決定し、該目標スイブル角が実現されるようにスイブルアクチュエータ52によりヘッドランプ50の光軸方向を変化させる。ここでは、一例として、目標スイブル角は、一部遮光パターンの遮断部分内に前方車両が含まれ、且つ、一部遮光パターンのカットオフラインCL,CR(図4(A)及び図4(B)参照)が前方車両の近接側端部から所定距離離間した位置(方向)に来るように決定される。尚、一部遮光パターンの遮断部分とは、ハイビームパターン(図4(C)参照)から一部遮光パターン(図4(A)及び図4(B)参照)を差し引いた部分に相当する。また、本例では、ヘッドランプ50の中心軸がカットオフラインCL,CRの位置に対応するが、目標スイブル角は、ヘッドランプ50の中心軸と前方車両との位置関係に基づいて決定されてもよい。
 例えば、図6に示す例は、ヘッドランプ50の中心軸(光軸)よりも右側に前方車両が検出された例であり、この例では、図6(C)に示すように、スイブル後には(最終的には)左側一部遮光パターンが生成・使用される。この場合、図6(B)に矢印にて概念的に示すように、スイブルは、ロービームパターンが維持された状態で、左側一部遮光パターンのカットオフラインCRが前方車両の右側端部から所定距離離間した位置に来るように実行される。尚、注意すべきこととして、この段階では、ロービームパターンが維持されており、左側一部遮光パターンが実現されていない。
 ステップ506では、ランプシェード制御部46は、スイブル制御部48による目標スイブル角へのスイブルが完了すると、ランプシェード70を制御して、配光パターンをロービームパターンから一部遮光パターンへと変更する。図6に示す例では、ランプシェード制御部46は、スイブル制御部48による目標スイブル角へのスイブルが完了すると、配光パターンをロービームパターンから左側一部遮光パターンへと変更する。尚、一部遮光パターンの形成後は、スイブル制御部48は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、一部遮光パターンのカットオフラインCL,CRが前方車両の近接側端部から所定距離離間した位置に維持されるように、スイブル角を制御・調整する。
 ここで、図7には、図6に対する比較例が示されている。図7に示す比較例では、図7(B)に示すように、左側一部遮光パターンを生成してからスイブルが実行される点が本実施例と異なる。即ち、図7に示す比較例では、図7(B)に矢印にて概念的に示すように、左側一部遮光パターンがスイブルにより前方車両を横切るのに対して、本実施例では、図6(B)に矢印にて概念的に示すように、ロービームパターンがスイブルにより前方車両を横切る。従って、図7に示す比較例では、左側一部遮光パターンがスイブルにより前方車両を横切る際に、前方車両の運転者にグレアを与えるのに対して、本実施例によれば、ロービームパターンがスイブルにより前方車両を横切るので、かかるグレアを適切に防止することができる。
 図8は、本実施例の制御ECU40により実現される主要処理のその他の一例を示すフローチャートである。図8に示す処理は、スイッチ20の状態に基づいて、ヘッドランプ50がオンであり、且つ、ヘッドランプ50の配光制御がオンである場合に、起動され、所定周期毎に繰り返し実行されるものであってもよい。ステップ500,502,504,506の処理は、図5の同ステップの処理と同様であってよいので、説明を省略する。
 ステップ500にて前方車両を検出した場合には、ステップ501に進み、検出しない場合は、ステップ500に戻る。
 ステップ501では、画像認識部42は、ステップ500で検出された際の前方車両との離間距離(自車との間の距離)が所定閾値よりも短いか否かを判定する。所定閾値は、例えば割り込みや車線変更等により急に自車の前方に現れて検出される前方車両と、ハイビームを照射してもグレアを与えないほど十分遠方に位置するときに検出される前方車両とを区別するための閾値である。かかる閾値は、ハイビームパターンの照度等に応じて適合されてもよい。最初に検出されたときの前方車両との離間距離が所定閾値よりも短い場合には、ステップ502に進み、最初に検出されたときの前方車両との離間距離が所定閾値よりも長い場合には、ステップ508に進む。
 ステップ502,504,506では、図5及び図6を参照して説明した上述のロービーム経由のスイブル及び配光切換が実現される。
 ステップ508では、ランプシェード制御部46は、ランプシェード70を制御して、配光パターンをハイビームパターンから一部遮光パターンへと変更する。ここで、注意すべきこととして、ステップ508では、上記のステップ502で実行されるようなハイビームパターン(初期のパターン)からロービームパターンへの配光切換が実行されずに、ハイビームパターン(初期のパターン)から一部遮光パターンへの配光切換が実行される。
 ステップ510では、上記のステップ504と同様に、スイブル制御部48は、画像認識部42から得られる前方車両の位置に基づいて、目標スイブル角を決定し、該目標スイブル角が実現されるようにスイブルアクチュエータ52によりヘッドランプ50の光軸方向を変化させる。尚、ステップ508とステップ510の処理順序は、前後逆であってよい。
 このように図8に示す処理によれば、前方車両を自車から比較的遠方で検出し始めた場合には、前方車両にハイビームを照射しても前方車両の運転者にグレアを実質的に与えないことを考慮して、図7に示した比較例と同様の態様でスイブル及び配光切換が実現される一方(ステップ508,510)、前方車両を自車から比較的近傍で検出し始めた場合には、前方車両にハイビームを照射すると前方車両の運転者にグレアを与えうることを考慮して、図5及び図6を参照して説明した上述のロービーム経由のスイブル及び配光切換が実現される(ステップ502,504,506)。これにより、前方車両を自車から比較的近傍で検出し始めた場合には、スイブル過程で上述の如く車両位置をハイビームが横切らないようにロービームパターンが維持されるので、スイブル過程でハイビーム光により前方車両の運転者にグレアを与えることを効果的に防止することができる。
 図9は、本実施例の制御ECU40により実現される主要処理の更なるその他の一例を示すフローチャートである。図9に示す処理は、スイッチ20の状態に基づいて、ヘッドランプ50がオンであり、且つ、ヘッドランプ50の配光制御がオンである場合に、起動され、所定周期毎に繰り返し実行されるものであってもよい。図10、図11、図12は、図9に関連した説明図であり、図9に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。具体的には、図10は、図9のステップ904,906,908に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。図11は、図9のステップ910,912,914に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。図12は、図9のステップ916,918,920に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。図10、図11、図12では、左側ヘッドランプ50Lによる配光パターンが記号PLにより指示され、右側ヘッドランプ50Rによる配光パターンが記号PRにより指示されている。尚、本例では、図10、図11、図12に示すように、左右のヘッドランプ50L,50Rのハイビームパターン、ロービームパターン及びそれらによる照射領域は略同一であるとする。
 ステップ900では、画像認識部42は、画像センサ10からリアルタイムで提供される前方環境画像を画像処理して、車両前方に存在しうる前方車両を検出したか否かを判定する。前方車両を検出した場合には、ステップ902に進み、検出しない場合は、ステップ900に戻る。
 ステップ902では、画像認識部42は、ステップ900で検知された前方車両の位置を判断する。より具体的には、画像認識部42は、ステップ900で検知された前方車両の位置が、カメラ中心軸(即ち、画像センサ10の中心軸又は車両前後方向の中心軸)に対して所定角度以上右側に位置するか、カメラ中心軸に対して所定角度以上左側に位置するか、若しくは、カメラ中心軸を中心として左右所定角度よりも中心側に位置するかを判断する。ここで、所定角度は、例えば、自車と同一車線上を走行する前方車両と、自車と異なる車線上を走行する前方車両とを区別するための閾値であり、適合により決定されてもよい。例えば、所定角度は、0.5度から2度の範囲内の適当な値であってよく、例えば1度であってもよい。
 上記ステップ902にて検知された前方車両の位置がカメラ中心軸に対して所定角度以上右側に位置する場合は、ステップ904,906,908の処理に進む。
 ステップ904では、図10(A)及び図10(B)に示すように、ランプシェード制御部46は、左側ヘッドランプ50Lのランプシェード70を制御して、左側ヘッドランプ50Lの配光パターンをハイビームパターン(図10(A)の初期のパターン)から右側一部遮光パターン(図10(B))へと変更する。また、ランプシェード制御部46は、右側ヘッドランプ50Rのランプシェード70を制御して、右側ヘッドランプ50Rの配光パターンをハイビームパターン(図10(A)の初期のパターン)からロービームパターン(図10(B))へと変更する。
 ステップ906では、図10(C)に示すように、スイブル制御部48は、右側ヘッドランプ50Rについて、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(画像認識部42から得られる前方車両の位置)の右側に右側ヘッドランプ50Rの光軸方向(中心)が向くように右側ヘッドランプ50Rのスイブルアクチュエータ52を作動させる。この際、右側ヘッドランプ50Rは、ロービームパターンが維持されたままスイブルされる。尚、本例では実行されないが、スイブル制御部48は、左側ヘッドランプ50Lについて、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(画像認識部42から得られる前方車両の位置)の左側所定位置に左側ヘッドランプ50Lの光軸方向が維持されるように左側ヘッドランプ50Lのスイブルアクチュエータ52を作動させてもよい。
 ステップ908では、図10(D)に示すように、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(正確には前方車両の右端)に右側ヘッドランプ50Rのランプ中心軸(光軸方向)が略一致すると、図10(E)に示すように、ランプシェード制御部46は、右側ヘッドランプ50Rのランプシェード70を制御して、右側ヘッドランプ50Rの配光パターンをロービームパターンから左側一部遮光パターンへと変更する。以後、スイブル制御部48は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、前方車両の右端に右側ヘッドランプ50Rのランプ中心軸が略一致した状態が維持されるように、右側ヘッドランプ50Rのスイブル角を制御・調整してもよい。
 他方、上記ステップ902にて検知された前方車両の位置がカメラ中心軸を中心として左右所定角度よりも中心側に位置する場合(例えばカメラ中心軸から±1度内にある場合)は、ステップ910,912,914の処理に進む。
 ステップ910では、図11(A)及び図11(B)に示すように、ランプシェード制御部46は、左側ヘッドランプ50Lのランプシェード70を制御して、左側ヘッドランプ50Lの配光パターンをハイビームパターン(図11(A)の初期のパターン)からロービームパターン(図11(B))へと変更する。また、ランプシェード制御部46は、右側ヘッドランプ50Rのランプシェード70を制御して、右側ヘッドランプ50Rの配光パターンをハイビームパターン(図11(A)の初期のパターン)からロービームパターン(図11(B))へと変更する。
 ステップ912では、図11(C)に示すように、スイブル制御部48は、右側ヘッドランプ50Rについて、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(画像認識部42から得られる前方車両の位置)の右側に右側ヘッドランプ50Rの光軸方向が向くように右側ヘッドランプ50Rのスイブルアクチュエータ52を作動させる。この際、右側ヘッドランプ50Rは、ロービームパターンが維持されたままスイブルされる。同様に、図11(C)に示すように、スイブル制御部48は、左側ヘッドランプ50Lについて、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(画像認識部42から得られる前方車両の位置)の左側に左側ヘッドランプ50Lの光軸方向が向くように左側ヘッドランプ50Lのスイブルアクチュエータ52を作動させる。この際、左側ヘッドランプ50Lは、ロービームパターンが維持されたままスイブルされる。
 ステップ914では、図11(D)に示すように、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(正確には前方車両の右端)に右側ヘッドランプ50Rのランプ中心軸(光軸方向)が略一致すると、図11(E)に示すように、ランプシェード制御部46は、右側ヘッドランプ50Rのランプシェード70を制御して、右側ヘッドランプ50Rの配光パターンをロービームパターンから左側一部遮光パターンへと変更する。同様に、図11(D)に示すように、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(正確には前方車両の左端)に左側ヘッドランプ50Lのランプ中心軸(光軸方向)が略一致すると、図11(E)に示すように、ランプシェード制御部46は、左側ヘッドランプ50Lのランプシェード70を制御して、左側ヘッドランプ50Lの配光パターンをロービームパターンから右側一部遮光パターンへと変更する。以後、スイブル制御部48は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、前方車両の右端に右側ヘッドランプ50Rのランプ中心軸が略一致した状態が維持されるように、右側ヘッドランプ50Rのスイブル角を制御・調整してもよい。また、同様に、以後、スイブル制御部48は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、前方車両の左端に左側ヘッドランプ50Lのランプ中心軸が略一致した状態が維持されるように、左側ヘッドランプ50Lのスイブル角を制御・調整してもよい。
 また、上記ステップ902にて検知された前方車両の位置がカメラ中心軸に対して所定角度以上左側に位置する場合は、ステップ916,918,920の処理に進む。
 ステップ916では、図12(A)及び図12(B)に示すように、ランプシェード制御部46は、左側ヘッドランプ50Lのランプシェード70を制御して、配光パターンをハイビームパターン(図12(A)の初期のパターン)からロービームパターン(図12(B))へと変更する。また、ランプシェード制御部46は、右側ヘッドランプ50Rのランプシェード70を制御して、右側ヘッドランプ50Rの配光パターンをハイビームパターン(図12(A)の初期のパターン)から左側一部遮光パターン(図12(B))へと変更する。
 ステップ918では、図12(C)に示すように、スイブル制御部48は、左側ヘッドランプ50Lについて、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(画像認識部42から得られる前方車両の位置)の左側にヘッドランプ50Lの光軸方向が向くように左側ヘッドランプ50Lのスイブルアクチュエータ52を作動させる。この際、左側ヘッドランプ50Lは、ロービームパターンが維持されたままスイブルされる。尚、本例では実行されないが、スイブル制御部48は、右側ヘッドランプ50Rについて、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(画像認識部42から得られる前方車両の位置)の右側所定位置に右側ヘッドランプ50Rの光軸方向が維持されるように右側ヘッドランプ50Rのスイブルアクチュエータ52を作動させてもよい。
 ステップ920では、図12(D)に示すように、画像センサ10で検知されている前方車両の位置(正確には前方車両の左端)に左側ヘッドランプ50Lのランプ中心軸(光軸方向)が略一致すると、図12(E)に示すように、ランプシェード制御部46は、左側ヘッドランプ50Lのランプシェード70を制御して、左側ヘッドランプ50Lの配光パターンをロービームパターンから右側一部遮光パターンへと変更する。以後、スイブル制御部48は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、前方車両の左端に左側ヘッドランプ50Lのランプ中心軸が略一致した状態が維持されるように、左側ヘッドランプ50Lのスイブル角を制御・調整してもよい。
 このように図9に示す処理によれば、画像センサ10で検知されている前方車両の位置に応じて、左右のヘッドランプ50L,50Rを、カメラ中心軸(車両前後方向の中心軸)を中心として車両外側へスイブルさせることで、スイブル完了後には、画像センサ10で検知されている前方車両の両側に比較的広範囲で左右のヘッドランプ50L,50Rによるハイビーム光の照射を行うことができる。また、スイブル過程では、上述の如く車両位置をハイビームが横切らないようにロービームパターンが維持されるので、スイブル過程でハイビーム光により前方車両の運転者にグレアを与えることを効果的に防止することができる。また、画像センサ10で検知されている前方車両の位置とカメラ中心軸との関係に応じて、左右のヘッドランプ50L,50Rの配光制御方法を可変することで、ハイビーム光により前方車両の運転者に与えうるグレアを適切に防止しつつ、前方車両の位置に応じた最適な照射領域を提供することができる。
 尚、図9に示す処理において、図8に示す処理の考え方を取り入れることも可能である。即ち、前方車両を自車から比較的遠方で検出し始めた場合には、図7に示した比較例と同様の態様(上述のロービームへの切り換えを伴わない態様)でスイブル及び配光切換が実現される一方、前方車両を自車から比較的近傍で検出し始めた場合には、前方車両にハイビームを照射すると前方車両の運転者にグレアを与えうることを考慮して、図9を参照して説明した上述のロービーム経由のスイブル及び配光切換が実現されてもよい。
 以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
 例えば、上述した実施例では、好ましい実施例として、例えば図5及び図6に示す例で説明したように、左側一部遮光パターンのカットオフラインCRが前方車両の右側端部から所定距離離間した位置に至った段階、即ち目標スイブル角が実現された段階にて、ロービームパターンから左側一部遮光パターン(ハイビーム光を含むパターン)に切り換えている。しかしながら、かかる切り替えタイミングは厳密である必要は無い。ロービームパターンから一部遮光パターンへの切り替えタイミングは、ヘッドランプ50の中心軸又は一部遮光パターンのカットオフラインCL,CRの位置が前方車両の運転者を横切り終えた後であればよい。また、スイブル開始後の段階であってヘッドランプ50の中心軸又は一部遮光パターンのカットオフラインCL,CRの位置が前方車両の運転者を横切り終えていない段階で、ロービームパターンから一部遮光パターンへ切り換えたとしても、図7に示した比較例に比べてグレアを与える時間を低減することができ、ある程度の効果が得られる。
 また、上述した実施例では、ロービームパターン及びハイビームパターンの他に、一部遮光パターンが生成されているが、ロービームパターン及びハイビームパターンのみが生成される構成においても本発明は適用可能である。ロービームパターン及びハイビームパターンのみが生成される構成では、前方車両が検出された場合、例えば、ハイビームパターンのカメラ中心側端部が前方車両よりも左右方向で外側に来るようにスイブルが実行される。この場合、同様に、前方車両が検出されたときに、ハイビームパターンを一旦ロービームパターンに切り換えてから、目標スイブル角へのスイブルを実行し、目標スイブル角へのスイブル完了時又はその途中に、ハイビームパターンに戻すこととしてよい。
 また、上述した実施例では、左右のヘッドランプ50L,50Rのハイビームパターン及びロービームパターンによる照射領域は左右で略同一であったが、左右のヘッドランプ50L,50Rのハイビームパターン及びロービームパターンによる照射領域は、例えばカメラ中心軸(車両前後方向の中心軸)を中心にそれぞれ左右に配置されてもよい。この場合、左右のヘッドランプ50L,50Rのハイビームパターン及びロービームパターンによる照射領域は、カメラ中心軸付近にオーバーラップする領域を有してもよい。
 また、上述した実施例では、ロービーム及びハイビームは、単一の光源(バルブ80)からの配光パターンをランプシェード70により可変することで実現されているが、ロービーム及びハイビームは、それぞれ専用の光源により構成されてもよい(即ち、4灯構成であってもよい)。この場合、ランプシェード70は、ロービーム用及びハイビーム用にそれぞれ、固定式のロービーム形成用シェードと、水平方向に2分割されたハイビーム範囲可変用サブシェード(可動式のサブシェード)とを備えればよい。この場合も、同様に、前方車両が検出されたときに、ハイビームパターンを一旦ロービームパターンに切り換えてから、目標スイブル角へのスイブルを実行し、目標スイブル角へのスイブル完了時又はその途中に、ハイビーム光を含むパターンを生成することとしてよい。
 1  車両用照明装置
 10  画像センサ
 20  スイッチ
 40  制御ECU
 42  画像認識部
 44  ヘッドランプ制御部
 46  ランプシェード制御部
 48  スイブル制御部
 50(50L,50R)  ヘッドランプ
 52  スイブルアクチュエータ
 54  シェード駆動用アクチュエータ
 70  ランプシェード
 70a,70b  サブシェード
 71  支持軸
 72(72a,72b)  回転体
 80  バルブ
 82  投影レンズ
 84  リフレクタ
 86  ホルダ

Claims (7)

  1.  車両用照明装置であって、
     ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であり、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができるヘッドランプと、
     前記ヘッドランプを制御する制御装置とを備え、
     前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始することを特徴とする、車両用照明装置。
  2.  前記ヘッドランプは、ハイビームの配光パターンが変化するように駆動されるシェードを備え、
     前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、前記シェードを駆動してハイビーム光の一部を遮蔽した配光パターンを生成するように構成され、
     前記目標スイブル角は、前記検出した前方車両の位置に基づいて、前記検出した前方車両が前記配光パターンにおける遮蔽部分に含まれるように決定される、請求項1に記載の車両用照明装置。
  3.  前記ヘッドランプは、ハイビームの配光パターンが変化するように駆動されるシェードを備え、
     前記ヘッドランプは、車両の左右に設けられる左側ヘッドランプと右側ヘッドランプとを含み、
     前記制御装置は、
     自車の前後方向中心軸より所定角度以上右側の方向に前記前方車両を検出した場合、左側ヘッドランプについては、ハイビームを維持しつつ、前記前方車両が遮蔽部分に含まれるように前記シェードを駆動してハイビーム光の一部を遮蔽した配光パターンを生成する一方、右側ヘッドランプについては、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始し、
     自車の前後方向中心軸より所定角度以上左側の方向に前記前方車両を検出した場合、右側ヘッドランプについては、ハイビームを維持しつつ、前記前方車両が遮蔽部分に含まれるように前記シェードを駆動してハイビーム光の一部を遮蔽した配光パターンを生成する一方、左側ヘッドランプについては、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始する、請求項1に記載の車両用照明装置。
  4.  前記制御装置は、自車の前後方向中心軸を中心として左右所定角度の方向よりも中心側に前記前方車両を検出した場合、左右の双方のヘッドランプについて、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始する、請求項1~3のうちのいずれか1項に記載の車両用照明装置。
  5.  前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、前記スイブルアクチュエータの駆動により前記ヘッドランプの光軸の向きを自車の前後方向中心軸側から左右方向の外側へと変化させることで、前記目標スイブル角を実現する、請求項1に記載の車両用照明装置。
  6.  前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内で且つ自車前方所定距離内に前方車両を検出した場合に、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始する一方、ヘッドランプによる照射領域内で且つ自車前方所定距離より前方に前方車両を検出した場合に、ハイビームを維持しつつ、前記前方車両が遮蔽部分に含まれるように前記シェードを駆動してハイビーム光の一部を遮蔽した配光パターンを生成し、且つ、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動する、請求項1に記載の車両用照明装置。
  7.  ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であるヘッドランプであって、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができる車両用ヘッドランプの制御方法であって、
     前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出するステップと、
     前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、ハイビームからロービームに切り換えるステップと、
     前記ハイビームからロービームに切り換え後に、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動するステップと、
     前記目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始するステップとを含むことを特徴とする、制御方法。
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