WO2016203911A1 - 車両用前照灯制御装置 - Google Patents

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WO2016203911A1
WO2016203911A1 PCT/JP2016/065263 JP2016065263W WO2016203911A1 WO 2016203911 A1 WO2016203911 A1 WO 2016203911A1 JP 2016065263 W JP2016065263 W JP 2016065263W WO 2016203911 A1 WO2016203911 A1 WO 2016203911A1
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vehicle
light
led
light sources
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PCT/JP2016/065263
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龍 水野
二村 真一
達也 高垣
享俊 中川
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株式会社デンソー
トヨタ自動車株式会社
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle headlamp control device.
  • Patent Document 1 discloses that the LED corresponding to the position of the preceding vehicle detected by the camera is turned off among the plurality of LEDs, thereby preventing glare from the preceding vehicle. Techniques to be disclosed are disclosed.
  • An object of the present invention is to provide a technology capable of appropriately controlling the time taken to turn on or off a light source according to the situation in a vehicle headlamp control apparatus that controls one or more light sources in view of the above points. To do.
  • the invention according to claim 1 is a vehicle for controlling a vehicle headlamp (12L, 12R, 13L, 13R, 16L, 16R) including at least one LED (192a to 192k).
  • a headlight control device for brightness wherein the brightness changing unit (15L, 15R) gradually changes the brightness of the at least one LED over a switching time between a predetermined lighting state and a predetermined light-off state;
  • a vehicle headlamp control device including a time setting unit (11) for setting the switching time to be changeable.
  • the brightness changing unit gradually changes the brightness of at least one LED between the lighting state and the unlighting state over the switching time, and the time setting unit sets the switching time to be changeable. By doing so, it becomes possible to control the time to turn on or off the LED appropriately depending on the situation.
  • FIG. It is a block diagram of the vehicle headlamp control system. It is a block diagram of LED array unit 16L, 16R. 2 is a configuration diagram of an LED array 19.
  • FIG. It is a figure which shows the light distribution state of the left lamp in the Lo mode. It is a figure which shows the light distribution state of the left lamp in the Hi mode. It is a figure which shows the light distribution state of the left lamp in the S-Hi mode. It is a figure which shows the light distribution example of a left lamp and a right lamp. It is a flowchart of the main process which lamp ECU performs. It is a figure which illustrates the parameter which determines the light-shielding range. It is a flowchart of the process which a driver performs.
  • the vehicle headlamp control system includes an image sensor 10, a lamp ECU 11, a left Lo-LED 12L, a right Lo-LED 12R, a left Hi-LED 13L, a right Hi-LED 13R, and a left leveling. It has a motor 14L, a right leveling motor 14R, a left driver 15L, a right driver 15R, a left LED array unit 16L, and a right LED array unit 16R.
  • the vehicle headlamp has a left lamp disposed at the front left end portion of the vehicle and a right lamp disposed at the front right end portion of the vehicle.
  • the left lamp has LEDs 12L and 13L and a left LED array unit 16L
  • the right lamp has LEDs 12R and 13R and a right LED array unit 16R.
  • the image sensor 10 includes a camera unit and a detection unit.
  • the camera unit repeatedly captures the road surface in front of the vehicle (for example, periodically at a 1/30 second period), and sequentially outputs captured images to the detection unit.
  • the detection unit sequentially performs well-known image recognition processing on the captured image output from the camera unit, so that the detection unit is based on the position and brightness of the light source (vehicle tail lamp, headlight) appearing in the captured image.
  • the position and type of one or more targets and the distance from the host vehicle are specified.
  • the target to be detected is a vehicle in the captured image. There are different types of targets: a preceding vehicle that runs in the same direction as the host vehicle or an oncoming vehicle that runs in the opposite direction to the host vehicle.
  • the left coordinate that is the position coordinate of the illumination on the left side of the target as viewed from the camera (light source that is a tail lamp or headlight), the illumination that is on the right side of the target as viewed from the camera (
  • the left coordinate and the right coordinate are position coordinates based on the position of the camera.
  • the distance of the target from the host vehicle is the right distance that is the distance from the host vehicle to the illumination on the right side of the target, and the left distance that is the distance from the host vehicle to the illumination on the left side of the target. Including. Then, the detection unit sequentially outputs information on the positions, types, and distances from the host vehicle to the lamp ECU 11 as image sensor information.
  • the lamp ECU 11 (corresponding to an example of a time setting unit) is a device that performs various controls based on image sensor information output from the image sensor 10 and various information received from the in-vehicle LAN. Specifically, the lamp ECU 11 controls lighting and extinguishing of the LEDs 12L, 12R, 13L, and 13R, controls the leveling motors 14L and 14R, and outputs instructions to the left driver 15L and the right driver 15R.
  • the lamp ECU 11 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like. The CPU executes a program recorded in the ROM, and uses the RAM as a work area when executing the program.
  • the left Lo-LED 12L (corresponding to an example of a light source) is a light emitting diode that emits a low beam in front of the vehicle.
  • the light emitting diode is referred to as LED.
  • the right Lo-LED 12R (corresponding to an example of a light source) is an LED that emits a low beam in front of the vehicle.
  • the left Hi-LED 13L (corresponding to an example of a light source) is an LED that emits a high beam in front of the vehicle.
  • the right Hi-LED 13R (corresponding to an example of a light source) is an LED that emits a high beam in front of the vehicle.
  • the optical axes of the LEDs 12L, 12R, 13L, and 13R are variable only in the vertical direction with respect to the vehicle.
  • the left leveling motor 14L is an actuator that changes the optical axes of the LEDs 12L and 13L and the left LED array unit 16L in the vertical direction of the vehicle.
  • the right leveling motor 14R is an actuator that changes the optical axes of the LEDs 12R and 13R and the LEDs of the right LED array unit 16R in the vertical direction of the vehicle.
  • the left driver 15L (corresponding to an example of a brightness changing unit) is an electronic circuit that controls lighting and extinguishing of the left LED array unit 16L based on a command output from the lamp ECU 11.
  • the lamp ECU 11 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like.
  • the CPU executes a program recorded in the ROM, and uses the RAM as a work area when executing the program.
  • the right driver 15 ⁇ / b> R (corresponding to an example of a luminance changing unit) is an electronic circuit that performs control such as turning on / off the right LED array unit 16 ⁇ / b> R based on a command output from the lamp ECU 11.
  • the lamp ECU 11 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like.
  • the CPU executes a program recorded in the ROM, and uses the RAM as a work area when executing the program.
  • each of the LED array units 16L and 16R includes a projection lens 17, a light guide lens group 18, and an LED array 19.
  • the projection lens 17 is a convex lens that is disposed on the vehicle front side of the projection lens 17 and focuses on the projection lens 17 side of the light guide lens group 18.
  • the light guide lens group 18 has a plurality (specifically, 11) of light guide lenses arranged in a line at equal intervals in the left-right direction of the vehicle.
  • the LED array 19 has a rectangular substrate 191 that is long in the left-right direction of the vehicle, and a plurality of LEDs 192a to 192k arranged on the light guide lens group 18 side of the substrate.
  • the number of LEDs 192a to 192k is the same as the number of light guide lenses included in the light guide lens group 18.
  • the LEDs 192a to 192k are arranged as an example at equal intervals in the left-right direction of the vehicle. Lighting and extinguishing of the LEDs 192a to 192k included in the left LED array unit 16L are controlled by the left driver 15L, and lighting and extinguishing of the LEDs 192a to 192k included in the right LED array unit 16R are controlled by the right driver 15R.
  • Each of the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L and each of the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R correspond to an example of one light source.
  • the LEDs 192a to 192k have a one-to-one correspondence with the light guide lenses included in the light guide lens group 18. Then, the light emitted from any one of the LEDs 192a to 192k is enlarged through the corresponding light guide lens and the projection lens 17 and irradiated to the front of the vehicle.
  • the light distribution state realized by the left lamp includes a light distribution state in the Lo mode, a light distribution state in the Hi mode, and a light distribution state in the S-Hi mode.
  • the left Lo-LED 12L is turned on, the left Hi-LED 13L is turned off, and all the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L are turned off.
  • the irradiation range in which light is irradiated from the left lamp to the road surface ahead of the vehicle has a shape as shown by a range 31 in FIG. 4 when viewed from the left LED array unit 16L.
  • the range 31 is a range illuminated by the left Lo-LED 12L.
  • the Lo mode is a beam mode that maximizes the anti-glare effect on the preceding vehicle by minimizing the range illuminated by the vehicle headlamp.
  • the left Lo-LED 12L is lit
  • the left Hi-LED 13L is lit
  • all the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L are lit.
  • the irradiation range in which light is irradiated from the left lamp to the road surface in front of the vehicle is formed by overlapping the ranges 31, 32, 33a to 33k as shown in FIG. 5 when viewed from the left LED array unit 16L.
  • the range 32 is a range illuminated by the left Hi-LED 13L.
  • the ranges 33a to 33k are ranges illuminated by the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L, respectively.
  • the Hi mode is a beam mode that maximizes the range illuminated by the vehicle headlamp.
  • the left Lo-LED 12L is turned on, the left Hi-LED 13L is turned off, and some of the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L are turned on, and all other LEDs are turned off. To do.
  • the irradiation range in which light is irradiated from the left lamp to the road surface ahead of the vehicle is as illustrated in FIG. 6 when viewed from the left LED array unit 16L.
  • a shape is formed by overlapping only a part of the above ranges 31, 32 and ranges 33a to 33k.
  • the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L among the LEDs 192a to 192f, 192j, and 192k are turned on and the LEDs 192g, 192h, and 192i are turned off so as not to illuminate the front vehicle 40.
  • the ranges 33a to 33k the ranges 33a to 33f, 33j, and 33k are irradiated, and the ranges 33g, 33h, and 33i are not irradiated.
  • the combination of some of the LEDs 192a to 192k that are lit and other LEDs that are not lit changes depending on the position of the vehicle 40 ahead. By doing so, it is possible to change the irradiation area where the light from the LEDs 192a to 192k hits and the light blocking area where the light does not hit in front of the vehicle.
  • the S-Hi mode is a beam mode in which the range illuminated by the vehicle headlamp can be made wider than the Lo mode, and the reduction in the antiglare effect on the vehicle ahead can be suppressed.
  • the irradiation range in which light is irradiated from the right lamp to the road surface ahead of the vehicle is shown in FIGS. 5, appearing symmetrically with FIG.
  • the left Lo-LED 12L, left Hi-LED 13L, and left LED array unit 16L are replaced with the right Lo-LED 12R, right Hi-LED 13R, and right LED array unit, respectively. If replaced with 16R, the light distribution state in each mode of the right lamp will be described.
  • the irradiation ranges 50L and 50R of the light emitted from the left lamp and the right lamp sandwich the light shielding region 51 and partially overlap when viewed from above the vehicle.
  • the irradiation ranges 50L and 50R of the light emitted from the left lamp and the right lamp sandwich the light shielding region 51 and partially overlap when viewed from above the vehicle.
  • the Lo mode is a mode that realizes a Lo beam state in which a plurality of light sources constituting a high beam are all turned off.
  • the Hi mode is a mode for realizing a Hi beam state in which a plurality of light sources constituting a high beam are all turned on.
  • the S-Hi mode is a mode for realizing a light-shielded Hi beam state in which a part of a plurality of light sources constituting a high beam is turned on and the other part is turned off.
  • the plurality of light sources constituting the high beam include the left Hi-LED 13L, the right Hi-LED 13R, the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L, and the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R.
  • the CPU reads out a program from the ROM and executes it, so that the main process shown in FIG. 8 is repeated periodically (for example, at a cycle of 50 milliseconds).
  • the CPU reads the program from the ROM and executes it, thereby repeatedly executing the processing of FIG.
  • the repeated execution cycle of the process shown in FIG. 10 may be the same as or different from the repeated execution cycle of the process of FIG.
  • a process executed by the CPU of the lamp ECU 11 will be described as a process executed by the lamp ECU 11.
  • the processing executed by the CPUs of the drivers 15L and 15R will be described as processing executed by a driver having the CPU.
  • the lamp ECU 11 first acquires a sensor signal and the like in step 110 in the process of FIG. Specifically, the image sensor information output from the image sensor 10 is acquired, and information is acquired from the various sensors via the in-vehicle LAN.
  • Information acquired via the in-vehicle LAN includes, for example, (1) Contents of beam mode setting operation performed by user in vehicle on operation unit (for example, mechanical switch) in vehicle (2) Vehicle speed of own vehicle (3) Current time (4) Current vehicle Travel area (5) Information on the current weather at the current position of the host vehicle is included.
  • the information (1) is output from the operation unit to the in-vehicle LAN.
  • a value based on the vehicle speed pulse signal is output to the in-vehicle LAN from an ECU (for example, a body ECU) that acquires the vehicle speed pulse signal from a vehicle speed sensor mounted on the host vehicle.
  • the information (3) is output to the in-vehicle LAN from an ECU (for example, a body ECU) that measures the current time.
  • the information of (4) above is output to the in-vehicle LAN from a navigation ECU that obtains current position information from a GPS receiver mounted on the host vehicle and can read road map data.
  • the navigation ECU specifies the type of the region to which the current position coordinates belong from the road map data based on the current position coordinates of the host vehicle acquired from the GPS receiver, and determines the type of the specified region. It outputs to the in-vehicle LAN as information on the current travel region of the vehicle.
  • the type of region is whether it is an urban area or not. Information on whether or not the position coordinates are included in the city area for each position coordinate is recorded in the road map data.
  • the information (5) is transmitted to the in-vehicle LAN from an ECU that acquires weather information of the vehicle position from outside the vehicle (for example, a weather information server on the Internet) using a wireless communication device mounted on the vehicle. .
  • the beam mode is determined. Specifically, when any one or more of the following conditions (L1), (L2), and (L3) is satisfied, the beam mode is switched to the Lo mode and the manual flag in the RAM is set. Set it to off.
  • L1 When the vehicle speed of the host vehicle acquired at step 110 is equal to or less than a reference speed (for example, 20 km / h)
  • L2 The current time acquired at step 110 is a time zone corresponding to daytime (for example, after 9 am (L3) When the current travel area of the vehicle acquired in step 110 is an urban area.
  • step 120 the above conditions (L1), (L2), and (L3) are 1 If none of these are satisfied and the following condition (H1) is satisfied, the beam mode is switched to the Hi mode and the manual flag in the RAM is set to OFF.
  • H1 When the image sensor information acquired in step 110 indicates that there is no target in the captured image.
  • step 120 regardless of the beam mode selection conditions as described above, when the content of the beam mode setting operation acquired in step 110 is an instruction to switch to Lo mode, Hi mode, or S-Hi, The beam mode is switched to the corresponding mode, and the manual flag in the RAM is set to ON.
  • step 130 it is determined whether or not the mode set in step 120 is the S-Hi mode. If the mode is S-Hi mode, the process proceeds to step 140. If not, the step 140 is bypassed. The process proceeds to step 150.
  • step 140 based on the image sensor information acquired in step 110, the light blocking ranges of the left lamp and the right lamp in the S-Hi mode are determined.
  • the image sensor information acquired in step 110 includes only the left and right coordinates of a certain target as the position coordinates of the target, that is, one front vehicle is included in the captured image.
  • the left coordinate is the position coordinate of the illumination at the left end of the front vehicle as viewed from the camera of the image sensor 10 as a reference.
  • the right coordinate is the position coordinate of the illumination at the right end of the front vehicle as viewed from the camera of the image sensor 10 as a reference.
  • Step 140 based on the left coordinate and the right coordinate, the horizontal plane angle ⁇ LL of the left side illumination of the front vehicle and the horizontal plane angle ⁇ LR of the right side illumination as viewed from the left lamp of the host vehicle are determined. To do. At the same time, based on the left and right coordinates, the horizontal plane angle ⁇ RL of the left side illumination of the front vehicle and the horizontal plane angle ⁇ RR of the right side illumination as viewed from the right lamp of the host vehicle are determined. .
  • the horizontal plane angle is an angle where the front of the vehicle is 0 ° in a plane perpendicular to the vertical direction of the vehicle.
  • the horizontal plane angles ⁇ LL , ⁇ LR , ⁇ RL , ⁇ RR are specified based on the camera position, the left lamp position, the right lamp position, a predetermined margin width, etc., which are recorded in advance in the ROM of the lamp ECU 11. Is possible.
  • the horizontal plane angle of the right lighting 40R of the forward vehicle 40 as viewed from the camera 10a to the camera 10a as the reference and theta R, the positional difference between the vehicle forward direction from the vehicle to the preceding vehicle 40
  • L is L and the predetermined margin width is d
  • ⁇ LR arctan ⁇ (L ⁇ tan ⁇ R ⁇ dD) / L ⁇ .
  • the horizontal plane angle ⁇ R is calculated from the above-described right coordinate, and the positional difference L (that is, the inter-vehicle distance) is based on the right distance included in the image sensor information acquired in step 110 and the horizontal plane angle ⁇ R. Is calculated.
  • the angle range from the horizontal plane angle ⁇ LL to the horizontal plane angle ⁇ LR is the light blocking range of the left lamp
  • the angle range from the horizontal plane angle ⁇ RL to the horizontal plane angle ⁇ RR is the light blocking range of the right lamp.
  • the ramp ECU 11 frequently sets the horizontal plane angles ⁇ LL , ⁇ LR , ⁇ RL , ⁇ RR according to the position and posture changes of the host vehicle and the position and posture of the preceding vehicle. To fluctuate. Following step 140, control proceeds to step 150.
  • step 150 a switching time determination process is executed.
  • the switching time determination process as shown in FIG. 11, first, at step 310, a dimming speed acquisition process by beam switching is executed.
  • step 311 it is determined whether or not the beam mode has changed in the beam mode determination process of the previous step 120. If it is determined that there is a change, the process proceeds to step 312, and if it is determined that there is no change, the process proceeds to step 317.
  • step 317 the value 1 is substituted into the variable Va, and then the process proceeds to step 320.
  • the variable Va is an amount by which the dimming speed of the LEDs 192a to 192k increases as the value increases.
  • the dimming speed is a speed at which the luminance of the LED to be dimmed is changed.
  • step 312 it is determined whether or not the beam mode change generated in the immediately preceding step 120 is caused by the user's mode switching operation. Specifically, when the manual flag in the RAM is on, it is determined that the change is caused by the user's mode switching operation, and the process proceeds to step 316. When the manual flag in the RAM is off, it is determined that the change is not caused by the user's mode switching operation, that is, the beam mode change is caused by a factor other than the user's mode switching operation. The process proceeds to step 313.
  • step 316 the value 4 is assigned to the variable Va, and then the process proceeds to step 320.
  • step 313 it is determined whether or not the beam mode has been changed in the previous step 120 so that the beam mode becomes darker, that is, the number of LEDs lit out of the LEDs 192a to 192k of the LED array units 16L and 16R decreases.
  • Step 314 When there is a change from the Lo mode to the S-Hi mode, when there is a change from the Lo mode to the Hi mode, or when there is a change from the S-Hi mode to the Hi mode, the change in the darkening direction It is determined that there has not been, and the process proceeds to Step 314.
  • the fact that there was no change in the direction of darkening means that there was a change in which the number of lit LEDs increased among the LEDs 192a to 192k of the LED array units 16L and 16R.
  • step 315 the value 3 is assigned to the variable Va, and then the process proceeds to step 320.
  • step 314 the value 2 is substituted for the variable Va, and then the process proceeds to step 320.
  • step 310 the lamp ECU 11 increases the dimming speed of the LED in the case where the beam mode change is caused by the user operation (see step 312). This is because when the user consciously changes the beam mode, there is a high possibility that the user is urgently turning on and off the LED.
  • step 310 the lamp ECU 11 increases the LED dimming speed when the beam mode is changed to a darker direction than when the beam mode is changed to a brighter direction (see step 313). This is because it is desirable to turn off the LED relatively quickly for anti-glare to the vehicle ahead, while turning on the LED reduces the uncomfortable feeling given to the user (that is, the driver of the host vehicle). This is because it is desirable to carry out relatively slowly.
  • step 320 a dimming speed acquisition process according to the driving environment is performed.
  • a dimming speed acquisition process according to the driving environment is performed.
  • a speed higher than the reference speed is an example of the second speed
  • a speed lower than the reference speed is an example of the first speed.
  • step 329 the value 4 is assigned to the variable Vb, and then the process proceeds to step 330.
  • the variable Vb is an amount that the dimming speed of the LEDs 192a to 192k increases as the value increases.
  • step 323 it is determined whether or not the current travel area of the host vehicle acquired in step 110 is an urban area. If it is determined that the current area is an urban area, the process proceeds to step 325, and if it is determined that it is not an urban area, the process proceeds to step 324. .
  • step 324 based on the current time acquired in step 110 and the current weather at the current position, it is determined whether or not the surroundings of the host vehicle are bright.
  • the current time and the current weather at the current position are examples of information related to the brightness around the vehicle.
  • the lamp ECU 11 is in a time zone where the current time corresponds to daytime (for example, after 9 am and before 4 pm), and the current weather at the current position is clear or cloudy. In this case, it is determined that the surroundings of the host vehicle are bright, and the process proceeds to Step 325.
  • step 327 the value 2 is substituted into the variable Vb, and then the process proceeds to step 330.
  • step 327 the value 3 is substituted into the variable Vb, and then the process proceeds to step 330.
  • step 320 the lamp ECU 11 increases the dimming speed of the LED when the vehicle speed of the host vehicle exceeds the reference speed (see step 321). This is because when the host vehicle is traveling at a high speed, the situation around the host vehicle changes rapidly, so it is desirable to turn on and off the LEDs quickly.
  • step 320 the lamp ECU 11 lowers the dimming speed when the vehicle is traveling in the city compared to when it is not. This is because the situation around the host vehicle does not change more rapidly than when driving at high speed.
  • step 320 the lamp ECU 11 lowers the dimming speed when the surroundings of the vehicle are brighter than when the surroundings are not bright.
  • the reason for this is that, particularly when the lighting is changed from lighting to lighting, when the surroundings are dark, lighting should be performed more quickly and the field of view should be secured.
  • step 330 a dimming speed acquisition process by the vehicle ahead is performed.
  • step 331 the latest image sensor information acquired in the immediately preceding step 110 and the previous image acquired in step 110 immediately before that are obtained. Based on the sensor information, the presence / absence and disappearance of the preceding vehicle are specified.
  • the previous image sensor information indicates that there is no target in the captured image
  • the latest image sensor information includes information on the position and type of one target. If it is, it is determined that a preceding vehicle has appeared.
  • the latest image sensor information indicates that there is no target in the captured image
  • the previous image sensor information includes information on the position and type of one target, It is determined that the preceding vehicle has disappeared. In other cases, it is determined that the preceding vehicle has not appeared or disappeared.
  • step 332 when it is determined in step 331 that the preceding vehicle has appeared or disappeared, the type of the preceding vehicle is specified.
  • step 331 when it is determined in step 331 that a preceding vehicle has appeared and the type of the target in the latest image sensor information is a preceding vehicle, it is determined that the appearing preceding vehicle is a preceding vehicle. Moreover, when it determines with the front vehicle having appeared at step 331 and the classification of the target in the newest image sensor information is an oncoming vehicle, it determines with the appearing front vehicle being an oncoming vehicle.
  • step 331 If it is determined in step 331 that the preceding vehicle has disappeared and the type of the target in the previous image sensor information is a preceding vehicle, it is determined that the disappearing preceding vehicle is a preceding vehicle. Further, when it is determined in step 331 that the preceding vehicle has disappeared and the type of the target in the previous image sensor information is an oncoming vehicle, it is determined that the disappearing preceding vehicle is an oncoming vehicle.
  • step 333 the dimming speed Vc is determined based on the identification result in step 331 and the identification result in step 332.
  • This variable Vc is an amount that the dimming speed of the LEDs 192a to 192k increases as the value increases.
  • step 333 the dimming speed Vc is determined by applying the specific result of steps 331 and 332 to the dimming speed selection table recorded in advance in the ROM of the lamp ECU 11.
  • the dimming speed selection table has the contents as shown in FIG.
  • the lamp ECU 11 sets the value of the variable Vc to 3 regardless of whether the preceding vehicle or the oncoming vehicle has appeared. Further, the lamp ECU 11 sets the value of the variable Vc to 2 when the preceding vehicle disappears, when the preceding vehicle disappears, and sets the value of the variable Vc to 4 when the disappearing vehicle is the oncoming vehicle. Set to. In addition, the lamp ECU 11 sets the value of the variable Vc to 1 when the preceding vehicle has not appeared or disappeared.
  • the lamp ECU 11 increases the dimming speed when the vanishing vehicle is an oncoming vehicle, rather than when the vanishing vehicle is the preceding vehicle.
  • the lamp ECU 11 determines that none of the conditions (L1), (L2), (L3), and (H1) is satisfied in step 120 in each time of the main process in FIG. Set the beam mode to S-Hi mode.
  • the lamp ECU 11 does not satisfy any of the conditions (L1), (L2), and (L3) and satisfies the condition (H1) in step 120 of the main process. Is switched from S-Hi mode to Hi mode.
  • the lamp ECU 11 determines in step 331 in FIG. 12 that the preceding vehicle has disappeared. Then, in the subsequent step 333, the value of the variable Vc is set to 2 if the disappearing front vehicle is a preceding vehicle, and the value of the variable Vc is set to 4 if it is an oncoming vehicle.
  • the oncoming vehicle disappears from the captured image, the oncoming vehicle must have disappeared from the front of the host vehicle or from the front of the host vehicle immediately thereafter.
  • the possibility of dazzling the driver of the oncoming vehicle is relatively low even if the LED is turned on quickly.
  • the relative speed of the oncoming vehicle with respect to the own vehicle tends to be higher than the relative speed of the preceding vehicle with respect to the own vehicle.
  • the preceding vehicle disappears from the captured image
  • the preceding vehicle has actually moved away from the front of the host vehicle so that the image sensor 10 cannot be recognized even if it disappears. It is likely not. Therefore, if the LED is quickly turned on in such a case, the possibility of dazzling the driver of the preceding vehicle is relatively high. Further, the relative speed of the preceding vehicle with respect to the own vehicle tends to be lower than the relative speed of the oncoming vehicle with respect to the own vehicle.
  • the lamp ECU 11 controls the dimming speed (in this case, when the vanishing vehicle is an oncoming vehicle, rather than when the vanishing vehicle is the preceding vehicle). , The speed at which the LED is switched from off to on).
  • the lamp ECU 11 increases the dimming speed when it appears when the preceding vehicle disappears. This is to prevent the preceding vehicle from being irradiated with the light of the own vehicle by turning off the light more quickly when the preceding vehicle appears. Further, the lamp ECU 11 lowers the dimming speed when the oncoming vehicle appears than when the oncoming vehicle disappears. This is because when the oncoming vehicle disappears, there is no vehicle in front of the host vehicle, so that the vehicle is turned on more quickly and the driver's view is secured.
  • step 333 the process proceeds to step 340 (see FIG. 11) to determine the beam switching time.
  • the beam switching time is the time taken from turning on to turning off and from turning off to turning on when the brightness of the LEDs 192a to 192k gradually changes over time between turning on and off with the beam mode change. It's time.
  • TBL maximum value
  • TBM for example, 500 milliseconds
  • the beam switching time is the time taken from turning on to turning off and the time from turning off to turning on when the luminance of the LEDs 192a to 192k gradually changes over time between turning on and off with the beam mode change. It's time.
  • TBL maximum value
  • TBM for example, 500 milliseconds
  • the channel switching time is the time taken from turn-on to turn-off and the time taken from turn-off to turn-on when the luminance of the LEDs 192a to 192k gradually changes over time between turn-on and turn-off in the S-Hi mode. It is.
  • TCL maximum value
  • TCM for example, 500 milliseconds
  • the beam switching time and the channel switching time may be set to the same value, the beam switching time may be set longer than the channel switching time, or the beam switching time may be set shorter than the channel switching time. May be. After step 350, step 150 of the main process in FIG.
  • the leveling amount is determined.
  • the leveling amount is an angle of the optical axes of the LEDs 12L, 12R, 13L, and 13R, the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L, and the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R with respect to a plane perpendicular to the vertical direction of the vehicle.
  • This angle may be determined based on, for example, the position coordinates of the target included in the image sensor information acquired in step 110, or may be determined based on the inclination angle in the front-rear direction of the road on which the vehicle is traveling. May be.
  • the ramp ECU 11 acquires vehicle acceleration information together with the vehicle speed information from the in-vehicle LAN in step 110, and based on the vehicle speed information and the vehicle acceleration information, the ramp ECU 11
  • the direction may be specified, and the inclination angle in the front-rear direction of the road may be specified based on the specified direction of gravity.
  • step 170 the LEDs 12L, 12R, 13L, 13R, the left leveling motor 14L, and the left driver 15L are controlled based on the beam mode determined in step 120 and the leveling amount determined in step 160.
  • the beam mode determined in the previous step 120 is the Hi mode
  • the left Lo-LED 12L and the right Lo-LED 12R are turned on, and the left Hi-LED 13L and the right Hi-LED 13R are turned on.
  • the beam mode determined in the previous step 120 is the Lo mode or the S-Hi mode
  • the left Lo-LED 12L and the right Lo-LED 12R are turned on, and the left Hi-LED 13L and the right Hi-LED 13R are turned off.
  • the left leveling motor 14L and the right leveling motor 14R are controlled so that the leveling amount determined in the immediately preceding step 160 is realized.
  • step 180 instructions are output to the left driver 15L and the right driver 15R.
  • the command to be output includes the beam mode determined in the immediately preceding step 120, the beam switching time and the channel switching time determined in step 150. However, only when the beam mode determined in the immediately preceding step 120 is the S-Hi mode, the light shielding range determined in step 140 is also included in the command. After step 180, one main process is completed.
  • Each of the drivers 15L and 15R first obtains the command output from the lamp ECU 11 in step 210 in each process of FIG. Subsequently, at step 215, based on the command acquired at the immediately preceding step 210, a target lighting / extinguishing state is determined for each of the LEDs 192a to 192k of the LED array units 16L and 16R.
  • the left driver 15L sets the target on / off state of all the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L as the “off state”. Further, if the beam mode in the acquired command is the Hi mode, the left driver 15L sets the target on / off state to “lighting state” for all the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L.
  • the left driver 15L determines each of the left LED array units 16L based on the light-shielding range of the left lamp in the command (that is, the range from ⁇ LL to ⁇ LR ). The target lighting / extinguishing state of the LEDs 192a to 192k is determined.
  • the ROM of the left driver 15L records in advance the horizontal plane angle ranges ⁇ L 1 to ⁇ L 11 irradiated by the LEDs of the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L. Has been.
  • the left driver 15L reads, from the ROM, the range ⁇ L i (i is a corresponding number) of the angle in the horizontal plane irradiated by the LED for each of the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L, and reads the read range ⁇ L i It is determined whether or not at least a part is included in the light shielding range of the left lamp. When it is determined that the LED is included, the LED is turned on / off, and when it is determined that the LED is not included, the LED is turned on / off. That is, the target lighting / extinguishing state of each LED is determined so that the light from the LEDs 192a to 192k does not strike the light shielding range and the light falls on the other ranges.
  • the left driver 15L is turned on among the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L in accordance with the above processing according to the variation. Change the combination of other LEDs and other LEDs that do not light up. As a result, an LED that switches from the on state to the off state and an LED that switches from the off state to the off state are generated. Then, the left driver 15L can change the irradiation area where the light from the LEDs 192a to 192k hits and the light blocking area where no light hits in front of the host vehicle.
  • the right driver 15R sets the target on / off state of all the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R as the “off state”. Further, if the beam mode in the acquired command is the Hi mode, the right driver 15R sets the target on / off state as the “lighting state” for all the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R.
  • the right driver 15R is if the beam mode is S-Hi mode in the acquired instruction, based on the shaded range of the right lamp in the instruction (i.e. ranging from theta RL to theta RR), each of the right LED array unit 16R The target lighting / extinguishing state of the LEDs 192a to 192k is determined.
  • the ROM RH of the right driver 15R records in advance the horizontal plane angle ranges ⁇ R 1 to ⁇ R 11 irradiated by the LEDs of the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R. Has been.
  • the right driver 15R reads, from the ROM, the range ⁇ R i (i is a corresponding number) of the horizontal plane angle irradiated by the LED for each of the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R, and reads the read range ⁇ R i It is determined whether or not at least a part is included in the light-shielding range of the right lamp. When it is determined that the LED is included, the LED is turned on / off, and when it is determined that the LED is not included, the LED is turned on / off. That is, the target lighting / extinguishing state of each LED is determined so that the light from the LEDs 192a to 192k does not strike the light shielding range and the light falls on the other ranges.
  • the right driver 15R turns on one of the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R in accordance with the above processing according to the variation. Change the combination of other LEDs and other LEDs that do not light up. As a result, an LED that switches from the on state to the off state and an LED that switches from the off state to the off state are generated. Then, the right driver 15R can change the irradiation area where the light from the LEDs 192a to 192k hits and the light blocking area where the light does not hit in front of the host vehicle.
  • the drivers 15L and 15R execute the processing of steps 220 to 270 once for each of the corresponding LEDs 192a to 192k. That is, the left driver 15L executes the processing of steps 220 to 270 once for each of the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L. Further, the right driver 15R executes the processing of steps 220 to 270 once for each of the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R.
  • the drivers 15L and 15R first determine in step 220 whether or not it is necessary to start switching on / off of the target LED in each step of steps 220 to 270. Specifically, if the target lighting / unlighting state determined in step 215 immediately before is changed from the target lighting / unlighting state determined in step 215 one time before that, Then, it is determined that it is necessary to switch the on / off state, and the process proceeds to Step 230. If it has not changed, it is determined that it is not necessary to switch the lighting on / off state, and the process proceeds to step 225.
  • step 230 the target LED switching flag is set to ON.
  • the left driver 15L 11 switching flags are set in the RAM, one for each of the LEDs 192a to 192k of the left LED array unit 16L.
  • the right driver 15R one switching flag is set in the RAM, one for each of the LEDs 192a to 192k of the right LED array unit 16R.
  • step 240 the variation amount of the duty ratio is determined for the target LED.
  • the drivers 15L and 15R adjust the luminance of each LED by PWM control of the current value to the LED, and the amount of fluctuation of the duty ratio used in the PWM control is determined as described above. It is a fluctuation amount.
  • the duty ratio increases, the luminance of the target LED increases.
  • the duty ratio is a predetermined extinction value DL (for example, zero)
  • the target LED is in a predetermined extinction state
  • the duty ratio is a predetermined lighting value DH ( For example, in the case of 1), the target LED is in a predetermined lighting state.
  • the fluctuation amount of the duty ratio is determined based on the beam switching time or channel switching time received in the immediately preceding step 210. Specifically, first, the LED target light-off state determined in the immediately preceding step 215 is the “light-off state”, and the LED target target determined in step 215 one time before that is the LED target point. If the extinguishing state is “on”, the code value is set to ⁇ 1. In addition, the target lighting / extinguishing state of the LED determined in step 215 immediately before is “lighting state”, and the target lighting / extinguishing state of the LED determined in step 215 immediately before is “off”. In the case of “state”, the code value is set to 1.
  • the amount of change in the duty ratio is determined as follows.
  • the difference DH ⁇ DL between the turn-on value DH and the turn-off value DL is multiplied by the control period, the multiplication result is divided by the beam switching time, and the value obtained by multiplying the division result by the sign value is the duty ratio in the target LED. Is determined as the amount of fluctuation.
  • the control cycle is a repeated execution cycle of the process of FIG.
  • the amount of change in the duty ratio is determined as follows.
  • the difference DH ⁇ DL between the turn-on value DH and the turn-off value DL is multiplied by the control period, the multiplication result is divided by the channel switching time, and the value obtained by multiplying the division result by the code value is the duty ratio in the target LED. Is determined as the amount of fluctuation.
  • the drivers 15L and 15R have the absolute value as the beam switching time becomes longer as the variation amount of the duty ratio of the LED. Set a smaller positive value. Further, in step 240, when it is necessary for the drivers 15L and 15R to turn off the LED due to the beam mode change, as the amount of change in the duty ratio of the LED, the driver 15L, 15R is negative. Set the value of.
  • step 240 when it is necessary for the drivers 15L and 15R to turn on the LED due to the fluctuation of the light shielding range in the S-Hi mode, the channel switching time becomes longer as the fluctuation amount of the duty ratio of the LED. Set a positive value that decreases the absolute value.
  • step 240 when it is necessary for the drivers 15L and 15R to turn off the LED due to the fluctuation of the light shielding range in the S-Hi mode, the channel switching time becomes longer as the fluctuation amount of the duty ratio of the LED. Set a negative value that decreases the absolute value.
  • the variation amount of the duty ratio is, for example, a value such as 0.25 or 0.05. In the case of 0.25, the lighting state and the extinguishing state are switched in four steps, and in the case of 0.05, the lighting state and the extinguishing state are switched in 20 steps. Following step 240, step 250 is performed.
  • step 250 the duty ratio of the target LED is changed. Specifically, a value obtained by adding the fluctuation amount of the duty ratio of the LED to the current duty ratio of the target LED is set as a new duty ratio of the LED. Thereby, the brightness
  • step 260 it is determined whether or not switching of the lighting / extinguishing state is completed for the target LED. Specifically, if the duty ratio of the target LED is the turn-off value DL or the turn-on value DH, it is determined that the switching has ended and the process proceeds to step 270. If the duty ratio of the target LED is neither the extinguishing value DL nor the lighting value DH, it is determined that the switching has not ended, and the processing of steps 220 to 270 for the LED is ended.
  • step 270 the target LED switching flag is set to OFF, and then the processing of steps 220 to 270 for the LED is ended.
  • step 225 it is determined whether or not the target LED switching flag is on. If it is on, the process proceeds to step 250. If it is off, the processes in steps 220 to 270 for the LED are terminated. To do.
  • the drivers 15L and 15R repeat the processing of FIG. 10 to turn on the switching flag in step 230 for the LEDs that need to be switched between turning off and lighting, and determine the amount of change in the duty ratio in step 240. In step 250, the duty ratio is changed.
  • Step 270 the duty ratio is changed for each control cycle by executing Step 225, Step 250, and Step 260. Change by minutes.
  • the LED changes its luminance in multiple stages gradually from the lighting state to the extinguishing state or from the extinguishing state to the lighting state over the beam switching time or channel switching time set in FIG. To do.
  • the drivers 15L and 15R turn on the LEDs 192a to 192k so that the light shielding range in the command output from the lamp ECU 11 is not illuminated and the area outside the light shielding range is illuminated.
  • the combination of turning off is finally realized.
  • the lamp ECU 11 sets the beam switching time and the channel switching time to be changeable, and the drivers 15L and 15R change the luminance of the LEDs 192a to 192k between turning on and off. Thus, it is gradually changed over the beam switching time or channel switching time.
  • the drivers 15L and 15R gradually change the luminance of at least one LED between switching on and off over the switching time, and the lamp ECU 11 sets the switching time to be changeable.
  • the time for turning on or off the LED appropriately depending on the situation.
  • the combination of the lamp ECU 11 and the drivers 15L and 15R corresponds to an example of a vehicle headlamp control device.
  • this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.
  • elements constituting the embodiment are not necessarily indispensable except for a case where it is clearly indicated that the element is particularly essential and a case where it is considered that it is clearly essential in principle.
  • numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is particularly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to a specific number except for cases.
  • the lamp ECU 11, the left driver 15L, and the right driver 15R are separate units.
  • the form of the lamp ECU 11, the left driver 15L, and the right driver 15R is not necessarily limited to this.
  • the lamp ECU 11, the left driver 15L, and the right driver 15R may all be realized in the same integrated circuit.
  • the drivers 15L and 15R in the S-Hi mode, the drivers 15L and 15R generate an LED that switches from a lighted state to an unlit state and an LED that switches from an unlit state to an unlit state in accordance with fluctuations in the light shielding range of the lamp. .
  • the brightness of both LEDs varies with the same channel switching time.
  • the LED channel switching time for switching from the lighting state to the unlighting state, and the LED channel switching time for switching from the unlighting state to the lighting state May be set to be different from each other and included in the instructions to the drivers 15L and 15R. Then, the drivers 15L and 15R, based on the two different channel switching times included in the acquired command, the LED that switches from the lighting state to the lighting state and the LED that switches from the lighting state to the lighting state have different channel switching times.
  • the LEDs 192a to 192k may be controlled so that the luminance varies.
  • the LEDs 192a to 192k are exemplified as the LEDs whose luminance is to be gradually changed.
  • the target LED whose luminance is gradually changed is not limited to this.
  • the left Lo-LED 12L, the left Lo-LED 12L and the right Lo-LED 12R, or the left Hi-LED 13L may be used as the LEDs whose luminance is gradually changed. Only the set of the left Hi-LED 13L and the right Hi-LED 13R may be used.
  • an LED is used as a light source constituting the headlamp of the own vehicle.
  • the light source constituting the headlamp of the own vehicle is not limited to the LED, and any light source capable of controlling the brightness, Any light source may be used.

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Abstract

LED192a~192kを含む車両の前照灯12L、12R、13L、13R、16L、16Rを制御する車両用前照灯制御装置は、当該LEDの輝度を、所定の点灯状態と所定の消灯状態の間で、切替時間をかけて徐々に変化させるドライバ15L、15Rと、切替時間を変更可能に設定するランプECU11と、を備える。

Description

車両用前照灯制御装置
 本発明は、車両用前照灯制御装置に関するものである。
 従来、複数のLEDを含むタイプの車両用前照灯が知られている。このような車両用前照灯を制御する装置として、特許文献1には、複数のLEDのうちカメラで検知した先行車の位置に相当するLEDを消灯することで、先行車への防眩を図る技術が開示されている。
特開2013-184602号公報
 しかし、発明者の詳細な検討によれば、LEDを点灯または消灯する際に、LEDからの光の変化が急激になり過ぎると、車両のドライバが違和感を覚える可能性が高くなる。また逆に点灯時または消灯時においてLEDからの光の変化が緩やかになり過ぎると、ドライバに適切な視界を与えられない可能性が高くなる。
 本発明は上記点に鑑み、1個以上の光源を制御する車両用前照灯制御装置において、光源の点灯または消灯にかける時間を状況に応じて適切に制御できる技術を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも1つのLED(192a~192k)を含む車両の前照灯(12L、12R、13L、13R、16L、16R)を制御する車両用前照灯制御装置であって、前記少なくとも1つのLEDの輝度を、所定の点灯状態と所定の消灯状態の間で、切替時間をかけて徐々に変化させる輝度変更部(15L、15R)と、前記切替時間を変更可能に設定する時間設定部(11)と、を備えた車両用前照灯制御装置を提供する。
 このように、輝度変更部が、少なくとも1つのLEDの輝度を、点灯状態と消灯状態の間で、切替時間をかけて徐々に変化させ、さらに、時間設定部が、切替時間を変更可能に設定することで、状況に応じて適切にLEDを点灯または消灯にかける時間を制御することが可能になる。
 なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
車両用前照灯制御システムの構成図である。 LEDアレイユニット16L、16Rの構成図である。 LEDアレイ19の構成図である。 Loモード時の左灯具の配光状態を示す図である。 Hiモード時の左灯具の配光状態を示す図である。 S-Hiモード時の左灯具の配光状態を示す図である。 左灯具と右灯具の配光例を示す図である。 ランプECUが実行するメイン処理のフローチャートである。 遮光範囲を決定するパラメータを例示する図である。 ドライバが実行する処理のフローチャートである。 切替時間決定処理のフローチャートである。 ビーム切り替えによる調光速度取得処理のフローチャートである。 走行環境による調光速度取得処理のフローチャートである。 前方車両による調光速度取得処理のフローチャートである。 前方車両による調光速度取得処理で用いる調光速度選択テーブルである。
 以下、本発明の一実施形態について説明する。図1に示すように、本実施形態に係る車両用前照灯制御システムは、画像センサ10、ランプECU11、左Lo-LED12L、右Lo-LED12R、左Hi-LED13L、右Hi-LED13R、左レベリングモータ14L、右レベリングモータ14R、左ドライバ15L、右ドライバ15R、左側LEDアレイユニット16L、右側LEDアレイユニット16Rを有している。
 また、車両の前照灯は、車両の前方左側端部に配置される左灯具と車両の前方右側端部に配置される右灯具とを有する。左灯具はLED12L、13Lおよび左側LEDアレイユニット16Lを有し、右灯具はLED12R、13R、および右側LEDアレイユニット16Rを有する。
 画像センサ10は、カメラ部および検出部を備えている。カメラ部は、車両の前方の路面等を繰り返し(例えば、定期的に1/30秒周期で)撮影し、撮影結果の撮影画像を逐次検出部に出力する。
 検出部は、カメラ部から出力された撮影画像に対して、周知の画像認識処理を逐次行うことで、撮影画像中に表れた光源(車両のテールランプ、前照灯)の位置、輝度に基づいて、1つまたは複数の物標の位置、種別、および自車両からの距離を特定する。検出する物標は、撮影画像中の車両である。物標の種別としては、自車両と同じ向きに走る先行車両か自車両と逆の向きに走る対向車両かの別がある。
 物標の位置としては、カメラから見て当該物標の左側にある照明(テールランプまたは前照灯である光源)の位置座標である左座標、カメラから見て当該物標の右側にある照明(テールランプまたは前照灯である光源)の位置座標である右座標がある。なお、左座標、右座標はカメラの位置を基準とする位置座標である。
 物標の自車両からの距離は、自車両から当該物標の右側にある照明までの距離である右距離、および、自車両から当該物標の左側にある照明までの距離である左距離を含む。そして検出部は、特定した複数の物標の位置、種別、および自車両からの距離の情報を、画像センサ情報として、逐次ランプECU11に出力する。
 ランプECU11(時間設定部の一例に相当する)は、画像センサ10から出力された画像センサ情報、および、車内LANから受信した各種情報に基づいて種々の制御を行う装置である。具体的には、ランプECU11は、LED12L、12R、13L、13Rの点灯、消灯を制御し、レベリングモータ14L、14Rを制御し、また、左ドライバ15L、右ドライバ15Rに命令を出力する。このランプECU11は、CPU、RAM、ROM等を有し、CPUがROMに記録されたプログラムを実行し、その実行の際にRAMを作業領域として使用する。
 左Lo-LED12L(光源の一例に相当する)は、車両の前方にロービームを照射する発光ダイオードである。以下、発光ダイオードを、LEDという。右Lo-LED12R(光源の一例に相当する)は、車両の前方にロービームを照射するLEDである。左Hi-LED13L(光源の一例に相当する)は、車両の前方にハイビームを照射するLEDである。右Hi-LED13R(光源の一例に相当する)は、車両の前方にハイビームを照射するLEDである。LED12L、12R、13L、13Rの光軸は、車両に対して上下方向にのみ可変となっている。
 左レベリングモータ14Lは、LED12L、13L、および左側LEDアレイユニット16Lの各LEDの光軸を車両の上下方向に変化させるアクチュエータである。右レベリングモータ14Rは、LED12R、13R、および右側LEDアレイユニット16Rの各LEDの光軸を車両の上下方向に変化させるアクチュエータである。
 左ドライバ15L(輝度変更部の一例に相当する)は、ランプECU11から出力された命令に基づいて、左側LEDアレイユニット16Lの点灯、消灯等の制御を行う電子回路である。このランプECU11は、CPU、RAM、ROM等を有し、CPUがROMに記録されたプログラムを実行し、その実行の際にRAMを作業領域として使用する。
 右ドライバ15R(輝度変更部の一例に相当する)は、ランプECU11から出力された命令に基づいて、右側LEDアレイユニット16Rの点灯、消灯等の制御を行う電子回路である。このランプECU11は、CPU、RAM、ROM等を有し、CPUがROMに記録されたプログラムを実行し、その実行の際にRAMを作業領域として使用する。
 左側LEDアレイユニット16Lと右側LEDアレイユニット16Rの構成は同等である。図2に示すように、LEDアレイユニット16L、16Rは、それぞれ、投影レンズ17、導光レンズ群18、LEDアレイ19を有している。
 投影レンズ17は、投影レンズ17よりも車両前方側に配置され、導光レンズ群18よりも投影レンズ17側に焦点をする凸レンズである。導光レンズ群18は、車両左右方向に等間隔で一列に並ぶ複数個(具体的には11個)の導光レンズを有する。
 LEDアレイ19は、図3に示すように、車両左右方向に長い長方形形状の基板191と、当該基板の導光レンズ群18側に配置される複数個のLED192a~192kを有している。LED192a~192kの数は導光レンズ群18が有する導光レンズの数と同じである。LED192a~192kは、車両左右方向に等間隔で一例に配置されている。左側LEDアレイユニット16Lが有するLED192a~192kの点灯、消灯は、左ドライバ15Lによって制御され、右側LEDアレイユニット16Rが有するLED192a~192kの点灯、消灯は、右ドライバ15Rによって制御される。
 左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kの個々、および、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kの個々は、1つの光源の一例に相当する。
 LED192a~192kは、導光レンズ群18が有する導光レンズと1対1で対応している。そして、LED192a~192kのうちどの1つから出た光も、対応する導光レンズおよび投影レンズ17を通って拡大され、車両の前方に照射される。
 ここで、左灯具の配光状態のバリエーションについて説明する。左灯具が実現する配光状態としては、Loモードにおける配光状態、Hiモードにおける配光状態、および、S-Hiモードにおける配光状態がある。
 Loモードでは、左Lo-LED12Lが点灯し、左Hi-LED13Lが消灯し、更に、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kがすべて消灯する。その結果、左灯具から車両の前方の路面に光が照射される照射範囲は、左側LEDアレイユニット16Lから見ると、図4の範囲31のような形状になる。範囲31は、左Lo-LED12Lによって照らされる範囲である。
 このように、Loモードは、車両用前照灯によって照らされる範囲を最小にすることで、前方車両への防眩の効果を最も高くするビームモードである。
 Hiモードでは、左Lo-LED12Lが点灯し、左Hi-LED13Lが点灯し、更に、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kがすべて点灯する。その結果、左灯具から車両の前方の路面に光が照射される照射範囲は、左側LEDアレイユニット16Lから見ると、図5に示すように、範囲31、32、33a~33kが重なってできた形状になる。範囲32は、左Hi-LED13Lによって照らされる範囲である。範囲33a~33kは、それぞれ、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kによって照らされる範囲である。
 このように、Hiモードは、車両用前照灯によって照らされる範囲を最大にするビームモードである。
 S-Hiモードでは、左Lo-LED12Lが点灯し、左Hi-LED13Lが消灯し、更に、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kのうち一部のLEDが点灯して他のすべてのLEDが消灯する。その結果、左灯具から車両の前方の路面に光が照射される照射範囲は、左側LEDアレイユニット16Lから見ると、図6に例示するような範囲になる。
 具体的には、上述の範囲31、32、および、範囲33a~33kのうち一部のみが重なってできた形状になる。図6の例では、前方車両40を照らさないよう、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kのうちLED192a~192f、192j、192kが点灯し、LED192g、192h、192iが消灯する。その結果、範囲33a~33kのうち範囲33a~33f、33j、33kが照射され、範囲33g、33h、33iが照射されない。このようにすることで、前方車両40における防眩を実現できる。
 なお、S-Hiモードにおいては、前方車両40の位置に応じて、LED192a~192kのうち点灯する一部のLEDと点灯しない他のLEDの組み合わせが変化する。そのようになっていることで、車両の前方においてLED192a~192kによる光が当たる照射領域と光が当たらない遮光領域を変化させることができる。
 このように、S-Hiモードは、車両用前照灯によって照らされる範囲をLoモードよりも広くすると共に、前方車両への防眩の効果の低下を抑えることができるビームモードである。
 なお、右灯具の配光状態のバリエーションにおいては、Loモード、Hi-モード、S-Hiモードにおいて、右灯具から車両の前方の路面に光が照射される照射範囲は、それぞれ、図4、図5、図6とは左右対称に表れる。また、上記のLoモード、Hi-モード、S-Hiモードにおける説明は、左Lo-LED12L、左Hi-LED13L、左側LEDアレイユニット16Lをそれぞれ右Lo-LED12R、右Hi-LED13R、右側LEDアレイユニット16Rに置き換えれば、右灯具の当該各モードにおける配光状態の説明になる。
 例えば、S-Hiモードにおいては、図7に示すように、左灯具および右灯具から出る光の照射範囲50L、50Rは、車両の上方から見ると、遮光領域51を挟むと共に、一部が重なるように配置される。
 なお、Loモードは、ハイビームを構成する複数の光源がすべて消えているLoビーム状態を実現するモードである。Hiモードは、ハイビームを構成する複数の光源がすべて点灯しているHiビーム状態を実現するモードである。S-Hiモードは、ハイビームを構成する複数の光源のうち一部が点灯し他の一部が消灯する遮光Hiビーム状態を実現するモードである。ハイビームを構成する複数の光源は、本実施形態では、左Hi-LED13L、右Hi-LED13R、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192k、および、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kを含む。
 次に、車両用前照灯制御システムの具体的な作動について説明する。まず、ランプECU11においては、CPUがROMからプログラムを読み出して実行することで、図8に示すメイン処理を繰り返し定期的に(例えば50ミリ秒の周期で)実行する。
 また、左ドライバ15L、右ドライバ15Rの各々においては、CPUがROMからプログラムを読み出して実行することで、図10の処理を繰り返し定期的に実行する。図10に示す処理の繰り返し実行周期は、図8の処理の繰り返し実行周期と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 以下、ランプECU11のCPUが実行する処理を、ランプECU11が実行する処理として説明する。また、ドライバ15L、15RのCPUが実行する処理を、当該CPUを有するドライバが実行する処理として説明する。
 ランプECU11は、図8の処理において、まずステップ110で、センサ信号等を取得する。具体的には、画像センサ10から出力された画像センサ情報を取得し、それと共に、および、車内LANを介して各種センサから情報を取得する。
 車内LANを介して取得する情報には、例えば、
(1)車内の操作部(例えばメカニカルスイッチ)に対して車両内のユーザが行ったビームモードの設定操作の内容
(2)自車両の車速
(3)現在の時刻
(4)自車両の現在の走行地域
(5)自車両の現在位置における現在の天候
等の情報が含まれる。
 上記(1)の情報は、当該操作部から車内LANに出力される。上記(2)の情報は、自車両に搭載された車速センサから車速パルス信号を取得するECU(例えばボディECU)から、車速パルス信号に基づいた値が、車内LANに出力される。上記(3)の情報は、現在時刻を計測するECU(例えばボディECU)から車内LANに出力される。
 上記(4)の情報は、自車両に搭載されたGPS受信機から現在位置情報を取得すると共に道路地図データを読み出し可能なナビゲーションECU)から車内LANに出力される。具体的には、ナビゲーションECUは、GPS受信機から取得した自車両の現在位置座標に基づいて、道路地図データから当該現在位置座標が属する地域の種別を特定し、特定した地域の種別を、自車両の現在の走行地域の情報として車内LANに出力する。地域の種別は、市街地であるか否かの別である。位置座標毎にその位置座標が市街地に含まれるか否かの情報は、道路地図データに記録されている。
 上記(5)の情報は、自車両に搭載された無線通信機を用いて車両外部(例えばインターネット上の天候情報サーバ)から自車位置の天候情報を取得するECUから、車内LANに送信される。
 続いてステップ120では、ビームモードを決定する。具体的には、以下の条件(L1)、(L2)、(L3)の条件のうちいずれか1つ以上が満たされている場合、ビームモードをLoモードに切り替えると共に、RAM中のマニュアルフラグをオフに設定する。
 (L1)ステップ110で取得した自車両の車速が基準速度(例えば時速20km)以下である場合
 (L2)ステップ110で取得した現在の時刻が昼間に相当する時間帯(例えば、午前9時以降かつ午後4時以前)内にある場合
 (L3)ステップ110で取得した自車両の現在の走行地域が市街地である場合
 またステップ120では、上記の条件(L1)、(L2)、(L3)が1つも満たされておらず、かつ、以下の条件(H1)が満たされている場合、ビームモードをHiモードに切り替えると共に、RAM中のマニュアルフラグをオフに設定する。
 (H1)ステップ110で取得した画像センサ情報が、撮影画像中に1つも物標がないことを示している場合
 またステップ120では、上記の条件(L1)、(L2)、(L3)、(H1)が1つも満たされていない場合、ビームモードをS-Hiモードに切り替えると共に、RAM中のマニュアルフラグをオフに設定する。なお、(L1)、(L2)、(L3)、(H1)の条件が1つも満たされていないということは、ステップ110で取得した画像センサ情報が、撮影画像中に1つ以上の物標があることを示していることになる。
 ただしステップ120では、上記のようなビームモードの選択条件にかかわらず、ステップ110で取得したビームモードの設定操作の内容がLoモード、Hiモード、またはS-Hiに切り替える旨の指示である場合、ビームモードを該当のモードに切り替えると共に、RAM中のマニュアルフラグをオンに設定する。
 続いてステップ130では、ステップ120で設定したモードがS-Hiモードであるか否かを判定し、S-Hiモードであればステップ140に進み、S-Hiモードでなければステップ140をバイパスしてステップ150に進む。
 ステップ140では、ステップ110で取得した画像センサ情報に基づいて、S-Hiモードにおける左灯具および右灯具の遮光範囲を決定する。ここでは、ステップ110で取得した画像センサ情報に、物標の位置座標として、ある1つの物標の左座標および右座標のみが含まれていた場合、すなわち、撮影画像中に前方車両が1台のみ存在する場合について、説明する。この場合、左座標は、画像センサ10のカメラを基準として当該カメラから見た当該前方車両の左端の照明の位置座標である。また、右座標は、画像センサ10のカメラを基準として当該カメラから見た当該前方車両の右端の照明の位置座標である。
 ステップ140では、この左座標および右座標に基づいて、自車両の左灯具を基準として当該左灯具から見た前方車両の左側照明の水平面内角度θLLおよび右側照明の水平面内角度θLRを決定する。それと共に、この左座標および右座標に基づいて、自車両の右灯具を基準として当該右灯具から見た前方車両の左側照明の水平面内角度θRLおよび右側照明の水平面内角度θRRを決定する。
 ここで、水平面内角度は、車両の上下方向に垂直な面内における、車両前方を0°とする角度である。この水平面内角度θLL、θLR、θRL、θRRは、あらかじめランプECU11のROMに記録されているカメラの位置、左灯具の位置、右灯具の位置、所定のマージン幅等に基づいて特定可能である。
 例えば、図9に示すように、カメラ10aを基準としてカメラ10aから見た前方車両40の右側照明40Rの水平面内角度をθとし、自車両から前方車両40までの車両前方方向の位置差をLとし、所定のマージン幅をdとすると、θLR=arctan{(L×tanθ-d-D)/L}となる。なお、水平面内角度θは、上述の右座標から算出され、位置差L(すなわち車間距離)は、ステップ110で取得した画像センサ情報に含まれる右距離と、上記水平面内角度θに基づいて算出される。
 水平面内角度θLLから水平面内角度θLRまでの角度範囲が左灯具の遮光範囲であり、水平面内角度θRLから水平面内角度θRRまでの角度範囲が右灯具の遮光範囲である。なお、ランプECU11は、メイン処理の繰り返し実行において、自車両の位置、姿勢の変動および前方車両の位置、姿勢の変動に応じて、水平面内角度θLL、θLR、θRL、θRRを頻繁に変動させる。ステップ140に続いては、ステップ150に進む。
 ステップ150では、切替時間決定処理を実行する。切替時間決定処理では、図11に示すように、まずステップ310で、ビーム切り替えによる調光速度取得処理を実行する。
 このステップ310の処理では、図12に示すように、まずステップ311で、直前のステップ120のビームモード決定処理において、ビームモードに変化があったか否か判定する。変化があると判定した場合はステップ312に進み、ないと判定した場合はステップ317に進む。
 ステップ317では、変数Vaに値1を代入し、その後ステップ320に進む。この変数Vaは、値が大きい程LED192a~192kの調光速度が大きくなる量である。調光速度は、調光対象のLEDの輝度を変動させる速さである。
 ステップ312では、直前のステップ120で発生したビームモードの変化がユーザのモード切替操作に起因するか否かを判定する。具体的には、RAM中のマニュアルフラグがオンである場合には、変化がユーザのモード切替操作に起因すると判定してステップ316に進む。また、RAM中のマニュアルフラグがオフである場合には、変化がユーザのモード切替操作に起因しない、すなわち、ビームモードの変化がユーザのモード切替操作以外の要因に起因していると判定して、ステップ313に進む。
 ステップ316では、変数Vaに値4を代入し、その後ステップ320に進む。ステップ313では、直前のステップ120において、ビームモードが暗くなる方向に、すなわち、LEDアレイユニット16L、16RのLED192a~192kのうち点灯するLEDが少なくなるように、変化したか否かを判定する。
 HiモードからS-Hiモードへの変化があった場合、HiモードからLoモードへの変化があった場合、S-HiモードからLoモードへの変化があった場合に、暗くなる方向への変化があったと判定し、ステップ315に進む。
 LoモードからS-Hiモードへの変化があった場合、LoモードからHiモードへの変化があった場合、S-HiモードからHiモードへの変化があった場合に、暗くなる方向への変化がなかったと判定し、ステップ314に進む。暗くなる方向への変化がなかったということは、LEDアレイユニット16L、16RのLED192a~192kのうち点灯するLEDが多くなるような変化があったということである。
 ステップ315では、変数Vaに値3を代入し、その後ステップ320に進む。ステップ314では、変数Vaに値2を代入し、その後ステップ320に進む。
 このように、ランプECU11は、ステップ310では、ビームモードの変化がユーザ操作に起因している場合の方がそうでない場合よりもLEDの調光速度を速くする(ステップ312参照)。このようにするのは、ユーザが意識的にビームモードを変える操作を行う場合、LEDの点灯、消灯をユーザが急いでいる可能性が高いからである。
 またランプECU11は、ステップ310では、ビームモードが暗くなる方向へ変更された場合の方が、明るくなる方向へ変更された場合に比べ、LEDの調光速度を速くする(ステップ313参照)。このようにするのは、前方車両への防眩のためにLEDの消灯は比較的迅速に行うことが望ましい一方で、LEDの点灯はユーザ(すなわち自車両の運転者)に与える違和感を低減するために比較的ゆっくり行うことが望ましいからである。
 ステップ320(図11参照)では、走行環境による調光速度取得処理を行う。このステップ320の処理では、図13に示すように、まずステップ321で、ステップ110で取得した自車両の車速が、基準速度(具体的には時速80km)を超えているか否かを判定し、超えていればステップ329に進み、超えていなければステップ323に進む。この場合、基準速度よりも高い速度が第2の速度の一例となり、基準速度以下の速度が第1の速度の一例となる。
 ステップ329では、変数Vbに値4を代入し、その後ステップ330に進む。この変数Vbは、値が大きい程LED192a~192kの調光速度が大きくなる量である。
 ステップ323では、ステップ110で取得した自車両の現在の走行地域が市街地であるか否か判定し、市街地であると判定した場合はステップ325に進み、市街地でないと判定した場合はステップ324に進む。
 ステップ324では、ステップ110で取得した現在の時刻および現在位置における現在の天候に基づいて、自車両の周囲が明るいか否かを判定する。現在の時刻も、現在位置における現在の天候も、車両の周囲の明るさと関連のある情報の一例である。具体的には、ランプECU11は、現在の時刻が昼間に相当する時間帯(例えば、午前9時以降かつ午後4時以前)内にあり、かつ、現在位置における現在の天候が晴れまたは曇りである場合、自車両の周囲が明るいと判定し、ステップ325に進む。
 具体的には、現在の時刻が昼間に相当する時間帯を外れており、または、現在位置における現在の天候が雨である場合、自車両の周囲が明るくないと判定し、ステップ327に進む。ステップ325では、変数Vbに値2を代入し、その後ステップ330に進む。ステップ327では、変数Vbに値3を代入し、その後ステップ330に進む。
 このように、ランプECU11は、ステップ320では、自車両の車速が基準速度を超えている場合、そうでない場合よりもLEDの調光速度を高くする(ステップ321参照)。このようにするのは、自車両が高速で走行している場合は、自車両の周囲の状況が急速に変化するので、LEDの点灯、消灯も機敏に行うことが望ましいからである。
 またランプECU11は、ステップ320では、車両が市街地を走行している場合の方が、そうでない場合に比べて、調光速度を低くする。このようにするのは、高速走行時に比べて自車両の周囲の状況が急速に変化しないからである。
 またランプECU11は、ステップ320では、車両の周囲が明るい方が、そうでない場合に比べて、調光速度を低くする。このようにするのは、特に消灯から点灯に変化する場合において、周囲が暗い場合はより素早く点灯し視界を確保すべきだからである。
 ステップ330(図11参照)では、前方車両による調光速度取得処理を行う。このステップ330の処理では、図14に示すように、まずステップ331で、直前のステップ110で取得した最新の画像センサ情報と、それよりも1回前のステップ110で取得した1回前の画像センサ情報に基づいて、前方車両の出現の有無および消失の有無を特定する。
 具体的には、1回前の画像センサ情報が撮影画像中に1つも物標がないことを示しており、かつ、最新の画像センサ情報が1つの物標の位置および種別の情報を含んでいる場合、前方車両が出現したと判定する。また、最新の画像センサ情報が撮影画像中に1つも物標がないことを示しており、かつ、1回前の画像センサ情報が1つの物標の位置および種別の情報を含んでいる場合、前方車両が消失したと判定する。それ以外の場合は、前方車両が出現も消失もしていないと判定する。
 続いてステップ332では、ステップ331で前方車両が出現または消失したと判定した場合は、当該前方車両の種類を特定する。
 具体的には、ステップ331で前方車両が出現したと判定し、かつ、最新の画像センサ情報中の物標の種別が先行車である場合、出現した前方車両は先行車であると判定する。また、ステップ331で前方車両が出現したと判定し、かつ、最新の画像センサ情報中の物標の種別が対向車である場合、出現した前方車両は対向車であると判定する。
 また、ステップ331で前方車両が消失したと判定し、かつ、1回前の画像センサ情報中の物標の種別が先行車である場合、消失した前方車両は先行車であると判定する。また、ステップ331で前方車両が消失したと判定し、かつ、1回前の画像センサ情報中の物標の種別が対向車である場合、消失した前方車両は対向車であると判定する。
 続いてステップ333では、ステップ331の特定結果およびステップ332の特定結果に基づいて、調光速度Vcを決定する。この変数Vcは、値が大きい程LED192a~192kの調光速度が大きくなる量である。
 具体的には、ステップ333では、あらかじめランプECU11のROMに記録されている調光速度選択テーブルにステップ331、332の特定結果を適用することで、調光速度Vcを決定する。調光速度選択テーブルは、図15に示すような内容になっている。
 したがって、ランプECU11は、前方車両が出現した場合は、出現したのが先行車であるか対向車であるかに関わらず、変数Vcの値を3に設定する。また、ランプECU11は、前方車両が消失した場合は、消失したのが先行車である場合、変数Vcの値を2に設定し、消失したのが対向車である場合、変数Vcの値を4に設定する。またランプECU11は、前方車両が出現も消失もしていない場合は、変数Vcの値を1に設定する。
 このように、ランプECU11は、前方車両が消失した場合は、消失したのが先行車である場合よりも、消失したのが対向車である場合の方が、調光速度を高くする。
 このようにするのは、以下の理由による。まず、ある期間において、条件(L1)、(L2)、(L3)が満たされておらず、かつ、撮影画像中に1つ前方車両(物標)があるとする。この期間中は、ランプECU11は、図8のメイン処理の各回において、ステップ120で、条件(L1)、(L2)、(L3)、(H1)が1つも満たされていないことに基づいて、ビームモードをS-Hiモードに設定する。
 そして、当該期間の直後の時点において、撮影画像中から当該前方車両が消失したとする。すると、この時点でランプECU11は、メイン処理のステップ120で、条件(L1)、(L2)、(L3)が1つも満たされておらず、かつ、条件(H1)が満たされるので、ビームモードをS-HiモードからHiモードに切り替える。
 したがって、当該時点においてランプECU11は、図12のステップ331で前方車両が消失したと判定する。そして、続くステップ333では、消失した前方車両が先行車であれば変数Vcの値を2に設定し、対向車であれば変数Vcの値を4に設定する。
 対向車が撮影画像中から消失する場合は、当該対向車が自車両の前方から確かにいなくなったか、あるいは、その後すぐに自車両の前方からいなくなるはずであるから、S-HiモードからHiモードに切り替わる場合に、LEDを素早く点灯しても対向車の運転者を眩惑する可能性は比較的低い。また、自車両に対する対向車の相対速度は、自車両に対する先行車の相対速度よりも高い傾向にある。
 これに対し、先行車が撮影画像中から消失する場合は、消失するといっても画像センサ10が認識できなくなるほど先行車が自車両から遠ざかっただけで、実際に自車両の前方から消失したわけではない可能性が高い。したがって、このような場合にLEDを素早く点灯すると、先行車の運転者を眩惑する可能性が比較的高い。また、自車両に対する先行車の相対速度は、自車両に対する対向車の相対速度よりも低い傾向にある。
 簡単に言えば、先行車は自車両からゆっくりといなくなり、対向車は自車両の前から急にいなくなる。このような理由で、ランプECU11は、前方車両が消失した場合は、消失したのが先行車である場合よりも、消失したのが対向車である場合の方が、調光速度(この場合は、LEDをオフからオンに切り替える速度)を高くする。
 また、ランプECU11は、先行車が消失した場合より出現した場合の方が調光速度を高くする。このようにするのは、先行車出現時にはより素早く消灯することで先行車に自車の光を照射しないようにするためである。また、ランプECU11は、対向車が消失した場合より出現した場合の方が調光速度を低くする。このようにするのは、対向車消失時は自車の前方には車両が存在しないため、より素早く点灯し運転者の視界を確保するためである。
 ステップ333に続いては、ステップ340(図11参照)に進み、ビーム切替時間を決定する。ビーム切替時間は、ビームモード変更に伴ってLED192a~192kの輝度が点灯と消灯の間で時間をかけて徐々に変化する際の、点灯から消灯までにかかる時間、また、消灯から点灯までにかかる時間である。
 ビーム切替時間は、以下のように決定する。まず、ステップ310、320、330で決定した調光速度Va、Vb、Vcの値の総乗V1=Va×Vb×Vcを算出する。そして、算出した値V1に応じてビーム切替時間を3段階に決定する。具体的には、ビーム切替時間を、値V1が10未満の場合には最大値TBL(例えば1000ミリ秒)に設定し、値V1が10以上20未満の場合には中間値TBM(例えば500ミリ秒)に設定し、値V1が20以上の場合には最小値TBS(例えば200ミリ秒)に設定する。つまり、調光速度Va、Vb、Vcが高いほどビーム切替時間が短くなる。
 続いてステップ340(図11参照)に進み、ビーム切替時間を決定する。ビーム切替時間は、ビームモード変更に伴ってLED192a~192kの輝度が点灯と消灯の間で時間をかけて徐々に変化する際の、点灯から消灯までにかかる時間、および、消灯から点灯までにかかる時間である。
 ビーム切替時間は、以下のように決定する。まず、ステップ310、320、330で決定した調光速度Va、Vb、Vcの単調増加関数として、総乗V1=Va×Vb×Vcを算出する。そして、算出した値V1に応じてビーム切替時間を3段階に決定する。具体的には、ビーム切替時間を、値V1が10未満の場合には最大値TBL(例えば1000ミリ秒)に設定し、値V1が10以上20未満の場合には中間値TBM(例えば500ミリ秒)に設定し、値V1が20以上の場合には最小値TBS(例えば200ミリ秒)に設定する。つまり、調光速度Va、Vb、Vcが高いほどビーム切替時間が短くなる。
 続いてステップ350では、チャネル切替時間を決定する。チャネル切替時間は、S-Hiモード時にLED192a~192kの輝度が点灯と消灯の間で時間をかけて徐々に変化する際の、点灯から消灯までにかかる時間、および、消灯から点灯までにかかる時間である。
 チャネル切替時間は、以下のように決定する。まず、ステップ310、320、330で決定した調光速度Va、Vb、Vcの単調増加関数として、総乗V2=Va×Vb×Vcを算出する。そして、算出した値V2に応じてビーム切替時間を3段階に決定する。具体的には、ビーム切替時間を、値V2が10未満の場合には最大値TCL(例えば1000ミリ秒)に設定し、値V2が10以上20未満の場合には中間値TCM(例えば500ミリ秒)に設定し、値V2が20以上の場合には最小値TCS(例えば200ミリ秒)に設定する。つまり、調光速度Va、Vb、Vcが高いほどチャネル切替時間が短くなる。
 なお、ビーム切替時間とチャネル切替時間の値は同じに設定されてもよいし、ビーム切替時間がチャネル切替時間よりも長く設定されてもよいし、ビーム切替時間がチャネル切替時間よりも短く設定されてもよい。ステップ350の後、図8のメイン処理のステップ150が終了し、ステップ160に進む。
 ステップ160では、レベリング量を決定する。レベリング量は、LED12L、12R、13L、13R、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192k、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kの光軸の、車両の上下方向に垂直な面に対する角度である。
 この角度は、例えば、ステップ110で取得した画像センサ情報に含まれる物標の位置座標に基づいて決定してもよいし、車両が走行している道路の前後方向の傾斜角に基づいて決定してもよい。なお、道路の前後方向の傾斜角の情報を用いる場合、ランプECU11は、ステップ110で車内LANから車速情報と共に車体加速度の情報を取得し、これら車速情報と車体加速度の情報に基づいて、重力の方向を特定し、特定した重力の方向に基づいて道路の前後方向の傾斜角を特定してもよい。
 続いてステップ170では、ステップ120で決定したビームモードおよびステップ160で決定したレベリング量に基づいて、LED12L、12R、13L、13R、左レベリングモータ14L、左ドライバ15Lを制御する。
 具体的には、直前のステップ120で決定したビームモードがHiモードなら、左Lo-LED12L、右Lo-LED12Rを点灯状態にし、左Hi-LED13L、右Hi-LED13Rを点灯状態にする。また、直前のステップ120で決定したビームモードがLoモードまたはS-Hiモードなら、左Lo-LED12L、右Lo-LED12Rを点灯状態にし、左Hi-LED13L、右Hi-LED13Rを消灯状態にする。また、直前のステップ160で決定したレベリング量が実現するよう、左レベリングモータ14L、右レベリングモータ14Rを制御する。
 続いてステップ180では、左ドライバ15L、右ドライバ15Rに対して命令を出力する。出力する命令には、直前のステップ120で決定したビームモードと、ステップ150で決定したビーム切替時間およびチャネル切替時間を含める。ただし、直前のステップ120で決定したビームモードがS-Hiモードである場合に限り、ステップ140で決定した遮光範囲も上記命令に含める。ステップ180の後、1回分のメイン処理が終了する。
 ドライバ15L、15Rの各々は、図10の処理の各回において、まずステップ210で、ランプECU11から出力される上記命令を取得する。続いてステップ215では、直前のステップ210で取得した命令に基づいて、LEDアレイユニット16L、16Rの各LED192a~192kについて目標とする点消灯状態を決定する。
 具体的には、左ドライバ15Lは、取得した命令中のビームモードがLoモードなら、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kのすべてについて、目標とする点消灯状態を「消灯状態」とする。また左ドライバ15Lは、取得した命令中のビームモードがHiモードなら、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kのすべてについて、目標とする点消灯状態を「点灯状態」とする。
 また左ドライバ15Lは、取得した命令中のビームモードがS-Hiモードなら、当該命令中の左灯具の遮光範囲(すなわちθLLからθLRまでの範囲)に基づき、左側LEDアレイユニット16Lの各LED192a~192kの目標とする点消灯状態を決める。
 この処理のために必要なデータとして、左ドライバ15LのROMには、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kの個々について、当該LEDが照射する水平面内角度の範囲φL~φL11が、あらかじめ記録されている。
 ここで、φLj(j=1、2、…11)は、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kのうち左からj番目のLEDが照射する水平面内角度の範囲(例えば、0°以上11°以下)を示す量であり、例えば、11°の角度幅を有する範囲である。
 また左ドライバ15Lは、左側LEDアレイユニット16Lの各LED192a~192kの個々について、当該LEDが照射する水平面内角度の範囲φL(iは対応する数字)を当該ROMから読み出し、読み出した範囲φLのうち少なくとも一部が上記左灯具の遮光範囲に含まれるか否かを判定する。そして、含まれると判定した場合は当該LEDの点消灯状態を「消灯状態」とし、含まれないと判定した場合は当該LEDの点消灯状態を「点灯状態」とする。つまり、遮光範囲にLED192a~192kの光が当たらず、他の範囲に光が当たるよう、各LEDの目標とする点消灯状態を決定する。
 既に説明した通り、左灯具の遮光範囲は頻繁に変動する量なので、左ドライバ15Lは、その変動に応じて、上記のような処理で、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kのうち点灯する一部のLEDと点灯しない他のLEDの組み合わせを変える。この結果、点灯状態から消灯状態に切り替わるLEDと、消灯状態から消灯状態に切り替わるLEDが発生する。そして左ドライバ15Lは、それによって、自車両の前方において当該LED192a~192kによる光が当たる照射領域と光が当たらない遮光領域を変化させることができる。
 また右ドライバ15Rは、取得した命令中のビームモードがLoモードなら、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kのすべてについて、目標とする点消灯状態を「消灯状態」とする。また右ドライバ15Rは、取得した命令中のビームモードがHiモードなら、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kのすべてについて、目標とする点消灯状態を「点灯状態」とする。
 また右ドライバ15Rは、取得した命令中のビームモードがS-Hiモードなら、当該命令中の右灯具の遮光範囲(すなわちθRLからθRRまでの範囲)に基づき、右側LEDアレイユニット16Rの各LED192a~192kの目標とする点消灯状態を決める。
 この処理のために必要なデータとして、右ドライバ15RのROMには、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kの個々について、当該LEDが照射する水平面内角度の範囲φR~φR11が、あらかじめ記録されている。
 ここで、φRj(j=1、2、…11)は、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kのうち左からj番目のLEDが照射する水平面内角度の範囲(例えば、0°以上11°以下)を示す量であり、例えば、11°の角度幅を有する範囲である。
 また右ドライバ15Rは、右側LEDアレイユニット16Rの各LED192a~192kの個々について、当該LEDが照射する水平面内角度の範囲φR(iは対応する数字)を当該ROMから読み出し、読み出した範囲φRのうち少なくとも一部が上記右灯具の遮光範囲に含まれるか否かを判定する。そして、含まれると判定した場合は当該LEDの点消灯状態を「消灯状態」とし、含まれないと判定した場合は当該LEDの点消灯状態を「点灯状態」とする。つまり、遮光範囲にLED192a~192kの光が当たらず、他の範囲に光が当たるよう、各LEDの目標とする点消灯状態を決定する。
 既に説明した通り、右灯具の遮光範囲は頻繁に変動する量なので、右ドライバ15Rは、その変動に応じて、上記のような処理で、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kのうち点灯する一部のLEDと点灯しない他のLEDの組み合わせを変える。この結果、点灯状態から消灯状態に切り替わるLEDと、消灯状態から消灯状態に切り替わるLEDが発生する。そして右ドライバ15Rは、それによって、自車両の前方において当該LED192a~192kによる光が当たる照射領域と光が当たらない遮光領域を変化させることができる。
 ドライバ15L、15Rは、ステップ215に続いては、対応するLED192a~192kの個々について、ステップ220~270の処理を1回ずつ実行する。つまり、左ドライバ15Lは、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kの個々について、ステップ220~270の処理を1回ずつ実行する。また、右ドライバ15Rは、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kの個々について、ステップ220~270の処理を1回ずつ実行する。
 ドライバ15L、15Rは、ステップ220~270の処理の各回においては、まずステップ220で、対象とするLEDについて、点消灯状態の切り替え開始が必要か否かを判定する。具体的には、直前のステップ215で決定した当該LEDの目標とする点消灯状態が、それよりも1回前のステップ215で決定した当該LEDの目標とする点消灯状態から変化していれば、点消灯状態の切り替えが必要であると判定してステップ230に進む。そして、変化していなければ、点消灯状態の切り替えが必要でないと判定してステップ225に進む。
 ステップ230では、対象とするLEDの切替フラグをオンに設定する。なお、左ドライバ15Lにおいては、切替フラグは、左側LEDアレイユニット16LのLED192a~192kの1つに1個、合計11個が、RAMに設定されている。また、右ドライバ15Rにおいては、切替フラグは、右側LEDアレイユニット16RのLED192a~192kの1つに1個、合計11個が、RAMに設定されている。
 ステップ240では、対象とするLEDについてデューティ比の変動量を決定する。ドライバ15L、15Rは、各LEDの輝度を、当該LEDへの電流値をPWM制御することで調節するが、そのPWM制御の際に使用するデューティ比の変動量が、上記のように決定される変動量である。
 デューティ比が大きくなるほど対象とするLEDの輝度が高くなり、デューティ比が所定の消灯値DL(例えばゼロ)の場合に対象とするLEDが所定の消灯状態となり、デューティ比が所定の点灯値DH(例えば1)の場合に対象とするLEDが所定の点灯状態となる。
 デューティ比の変動量は、直前のステップ210で受信したビーム切替時間またはチャネル切替時間に基づいて決定する。具体的には、まず、直前のステップ215で決定した当該LEDの目標とする点消灯状態が「消灯状態」であり、それよりも1回前のステップ215で決定した当該LEDの目標とする点消灯状態が「点灯状態」である場合、符号値を-1に設定する。また、直前のステップ215で決定した当該LEDの目標とする点消灯状態が「点灯状態」であり、それよりも1回前のステップ215で決定した当該LEDの目標とする点消灯状態が「消灯状態」である場合、符号値を1に設定する。
 次に、直前のステップ210で受信したビームモードと、それより1回前のステップ210で受信したビームモードとが異なっている場合、以下のようにデューティ比の変動量を決定する。点灯値DHと消灯値DLの差DH-DLに制御周期を乗算し、その乗算結果をビーム切替時間で除算し、その除算結果に上記符号値を乗算した値を、対象とするLEDにおけるデューティ比の変動量として決定する。制御周期は、図10の処理の繰り返し実行周期である。
 あるいは、直前のステップ210で受信したビームモードと、それより1回前のステップ210で受信したビームモードとが同じS-Hiモードである場合、以下のようにデューティ比の変動量を決定する。点灯値DHと消灯値DLの差DH-DLに制御周期を乗算し、その乗算結果をチャネル切替時間で除算し、その除算結果に上記符号値を乗算した値を、対象とするLEDにおけるデューティ比の変動量として決定する。
 このように、ドライバ15L、15Rは、ステップ240では、ビームモード変更に起因してLEDを点灯する必要がある場合は、当該LEDのデューティ比の変動量として、ビーム切替時間が長くなるほど絶対値が小さくなる正の値を設定する。またドライバ15L、15Rは、ステップ240では、ビームモード変更に起因してLEDを消灯する必要がある場合は、当該LEDのデューティ比の変動量として、ビーム切替時間が長くなるほど絶対値が小さくなる負の値を設定する。
 またドライバ15L、15Rは、ステップ240では、S-Hiモードにおける遮光範囲の変動に起因してLEDを点灯する必要がある場合は、当該LEDのデューティ比の変動量として、チャネル切替時間が長くなるほど絶対値が小さくなる正の値を設定する。
 またドライバ15L、15Rは、ステップ240では、S-Hiモードにおける遮光範囲の変動に起因してLEDを消灯する必要がある場合は、当該LEDのデューティ比の変動量として、チャネル切替時間が長くなるほど絶対値が小さくなる負の値を設定する。
 なお、デューティ比の変動量としては、例えば、0.25、0.05等の値になる。0.25の場合は、4段階で点灯状態と消灯状態が切り替わり、0.05の場合は、20段階で点灯状態と消灯状態が切り替わる。ステップ240に続いては、ステップ250を実行する。
 ステップ250では、対象とするLEDのデューティ比を変更する。具体的には、対象とするLEDの現在のデューティ比に、当該LEDのデューティ比の変動量を加算した結果の値を、当該LEDの新たなデューティ比に設定する。これにより、当該LEDの輝度は、当該デューティ比の変動量分だけ変動する。
 続いてステップ260では、対象とするLEDについて、点消灯状態の切り替えが終了したか否かを判定する。具体的には、対象とするLEDのデューティ比が消灯値DLであるかまたは点灯値DHであれば、切り替えが終了したと判定してステップ270に進む。また、対象とするLEDのデューティ比が消灯値DLでも点灯値DHでもなければ、切り替えが終了していないと判定し、当該LEDについてのステップ220~270の処理を終了する。
 ステップ270では、対象とするLEDの切替フラグをオフに設定し、その後、当該LEDについてのステップ220~270の処理を終了する。また、ステップ225では、対象とするLEDの切替フラグがオンであるか否かを判定し、オンであればステップ250に進み、オフであれば、当該LEDについてのステップ220~270の処理を終了する。
 ドライバ15L、15Rは、この図10の処理を繰り返すことで、消灯と点灯の間で切り替えが必要になったLEDについて、ステップ230で切替フラグをオンにし、ステップ240でデューティ比の変動量を決定し、ステップ250でデューティ比を変動させる。
 そしてその後は、当該LEDについては、切り替えが終了してステップ270で切替フラグがオフになるまでは、ステップ225、ステップ250、ステップ260を実行することで、制御周期毎にデューティ比を上記変動量分だけ変動させる。このようにすることで、当該LEDは、図11で設定したビーム切替時間またはチャネル切替時間をかけて、点灯状態から消灯状態まで、または消灯状態から点灯状態まで徐々に、多段階で輝度を変更する。
 この結果、ドライバ15L、15Rは、S-Hiモードにおいては、ランプECU11から出力された命令中の遮光範囲が照らされず、かつ、遮光範囲外の領域が照らされるよな、LED192a~192kの点灯、消灯の組み合わせを、最終的に実現する。
 以上説明した通り、本実施形態では、ランプECU11は、上述のビーム切替時間およびチャネル切替時間を変更可能に設定し、また、ドライバ15L、15Rは、LED192a~192kの輝度を、点灯と消灯の間で、当該ビーム切替時間またはチャネル切替時間をかけて徐々に変化させる。
 このように、ドライバ15L、15Rが、少なくとも1つのLEDの輝度を、点灯と消灯の間で、切替時間をかけて徐々に変化させ、さらに、ランプECU11が、切替時間を変更可能に設定することで、状況に応じて適切にLEDを点灯または消灯にかける時間を制御することが可能になる。
 なお、上記実施形態では、ランプECU11およびドライバ15L、15Rの組み合わせが、車両用前照灯制御装置の一例に相当する。
 (他の実施形態)
 なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。特に、ある量について複数個の値が例示されている場合、特に別記した場合および原理的に明らかに不可能な場合を除き、それら複数個の値の間の値を採用することも可能である。また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。また、本発明は、上記実施形態に対する以下のような変形例も許容される。なお、以下の変形例は、それぞれ独立に、上記実施形態に適用および不適用を選択できる。すなわち、以下の変形例のうち明らかに矛盾する組み合わせを除く任意の組み合わせを、上記実施形態に適用することができる。
 (変形例1)
 上記実施形態においては、ランプECU11、左ドライバ15L、右ドライバ15Rは別個のユニットになっている。しかし、ランプECU11、左ドライバ15L、右ドライバ15Rの形態は必ずしもこのようなものに限られない。例えば、ランプECU11、左ドライバ15L、右ドライバ15Rのすべてが同じ1つの集積回路の内部で実現されていてもよい。
 (変形例2)
 また、上記実施形態では、ドライバ15L、15Rは、S-Hiモードにおいて、灯具の遮光範囲の変動に応じて、点灯状態から消灯状態に切り替わるLEDと、消灯状態から消灯状態に切り替わるLEDが発生する。そして、そのどちらのLEDも、同じチャネル切替時間で輝度が変動する。
 しかし、必ずしもこのようになっておらずともよい。例えば、ランプECU11は、S-Hiモードであるとき、図11のステップ350において、点灯状態から消灯状態に切り替わるLED用のチャネル切替時間と、消灯状態から点灯状態に切り替わるLED用のチャネル切替時間とを、互いに異なる値となるよう設定し、ドライバ15L、15Rへの命令に含めてもよい。そして、ドライバ15L、15Rは、取得した命令に含まれる2つの異なるチャネル切替時間に基づいて、点灯状態から消灯状態に切り替わるLEDと、消灯状態から点灯状態に切り替わるLEDとが、異なるチャネル切替時間で輝度が変動するよう、LED192a~192kを制御してもよい。
 (変形例3)
 また、上記実施形態では、輝度を徐々に変更する対象のLEDとして、LED192a~192kを例示している。しかし、輝度を徐々に変更する対象のLEDは、このようなものに限られない。
 例えば、輝度を徐々に変更する対象のLEDとして、左Lo-LED12Lのみとしてもよいし、左Lo-LED12Lと右Lo-LED12Rの組のみとしてもよいし、左Hi-LED13Lのみとしてもよいし、左Hi-LED13Lと右Hi-LED13Rの組のみとしてもよい。
 (変形例4)
 上記実施形態では、自車両の前照灯を構成する光源としてLEDが使用されているが、自車両の前照灯を構成する光源はLEDに限らず、輝度を制御可能な光源であれば、どのような光源であってもよい。
11         ランプECU
15L        左ドライバ
15R        右ドライバ
12L、12R    Lo-LED
13L、13R    Hi-LED
16L、16R    LEDアレイユニット
192a~192k  LED

Claims (11)

  1.  少なくとも1つの光源を含む車両の前照灯を制御する車両用前照灯制御装置であって、
     前記少なくとも1つの光源の輝度を、所定の点灯状態と所定の消灯状態の間で、切替時間をかけて徐々に変化させる輝度変更部と、
     前記切替時間を変更可能に設定する時間設定部と、を備えた車両用前照灯制御装置。
  2.  前記少なくとも1つの光源は、複数個の光源である請求項1に記載の車両用前照灯制御装置。
  3.  前記輝度変更部は、ハイビームを構成する複数の光源のうち一部が点灯し他の一部が消灯する遮光Hiビーム状態を実現するS-Hiモードにおいて、前記複数個の光源のうち点灯する一部の光源と点灯しない他の光源の組み合わせを変えることで、前記車両の前方において前記複数個の光源による光が当たる照射領域と前記複数個の光源による光が当たらない遮光領域の範囲を変化させ、
     前記輝度変更部は更に、前記S-Hiモードにおいて、前記複数個の光源の一部について、前記点灯状態と前記消灯状態の間で、前記時間設定部により設定された前記切替時間をかけて輝度を徐々に変化させる請求項2に記載の車両用前照灯制御装置。
  4.  前記輝度変更部は、ハイビームを構成する複数の光源がすべて消えているLoビーム状態を実現するLoモードにおいて前記複数個の光源のすべてを消灯し、ハイビームを構成する複数の光源がすべて点灯しているHiビーム状態を実現するHiモードにおいて前記複数個の光源のすべてを点灯し、S-Hiモードにおいて、前記複数個の光源のうち点灯する一部の光源と点灯しない他の光源の組み合わせを変えることで、前記車両の前方において前記複数個の光源による光が当たる照射領域と前記複数個の光源による光が当たらない遮光領域の範囲を変化させ、
     前記輝度変更部は更に、前記Loモード、前記Hiモード、および前記S-Hiモードの間でモードが切り替わるとき、前記複数個の光源の一部について、前記点灯状態と前記消灯状態の間で、前記時間設定部により設定された前記切替時間をかけて輝度を徐々に変化させる請求項2に記載の車両用前照灯制御装置。
  5.  前記輝度変更部は、ユーザのモード切替操作に起因して前記Loモード、前記Hiモード、および前記S-Hiモードの間でモードが切り替わる場合、ユーザのモード切替操作以外の要因に起因して切り替わる場合に比べて、前記切替時間を短くする請求項4に記載の車両用前照灯制御装置。
  6.  前記輝度変更部は、前記Loモード、前記Hiモード、および前記S-Hiモードの間で、前記複数個の光源のうち点灯する光源が少なくなるようにモードが切り替わる場合、前記Loモード、前記Hiモード、および前記S-Hiモードの間で、前記複数個の光源のうち点灯する光源が多くなるようにモードが切り替わる場合に比べて、前記切替時間を短くする請求項4に記載の車両用前照灯制御装置。
  7.  前記時間設定部は、前記車両の速度が第1の速度である場合よりも、前記車両の速度が前記第1の速度よりも高い第2の速度である場合の方が、前記切替時間を短くする請求項1に記載の車両用前照灯制御装置。
  8.  前記時間設定部は、前記車両の前方の撮影画像中で前方車両が出現したか前方車両が消失したかに応じて、前記切替時間を変化させる請求項1に記載の車両用前照灯制御装置。
  9.  前記時間設定部は、前記車両の前方の撮影画像中で消失した前方車両が先行車であるか対向車であるか応じて、前記切替時間を変化させる請求項1に記載の車両用前照灯制御装置。
  10.  前記時間設定部は、前記車両の周囲の明るさと関連のある情報に応じて、前記切替時間を変化させる請求項1に記載の車両用前照灯制御装置。
  11.  前記少なくとも1つの光源の各々はLEDである請求項1に記載の車両用前照灯制御装置。
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